2.2 流程的设计（课件）-2025-2026学年苏教版高中通用技术必修二

苏教版《通用技术必修技术与设计2》 流程的设计 探究高效流程设计的奥秘 串行工序 并行工序 设计因素 1 课程导入：情境激趣，引出主题 小明是快递员，需要从快递站（起点）出发，给 A、B、C、D 四个小区送货，最后必须返回快递站（终点）。已知各地点之间的距离（单位：千米）如下：快递站→A：3，快递站→B：5，快递站→C：4，快递站→D：6，A→B：2，A→C：1，A→D：4，B→C：3，B→D：2，C→D：5。请找出总路程最短的送货路线，计算最短总路程是多少千米？ 2 课程导入：情境激趣，引出主题 路线没有规划 送货顺序混乱 没有清晰的送货路线，导致经常跑错地方 时效问题 由于送货路线没规划，浪费大量时间，无法准时送达 耗时 2小时 效率低下 路线规划合理 送货步骤清晰 按照合理的送货地点依次进行 时效保证 路线规划得当，送货顺序合理，准时准点 耗时 40分钟 高效优质 流程设计的优劣直接影响了工作效率和产品质量。 本节课将深入探讨流程设计的奥秘，揭示其在提升效率和质量方面的关键作用。 3 学习目标明确 1 分析流程设计的基本因素 结合流程设计的活动体验，分析流程设计应考虑的基本因素，包括材料、工艺、人员、资金、环境和设备等方面。 因素分析 2 进行合理流程设计 并绘制流程图 结合实际需求进行合理的流程设计，并用流程图表达出来，体现工序的时序关系和空间关系。 流程设计 3 体会流程设计的 思想与方法 通过流程设计活动，体会流程设计的基本思想与方法，培养系统思维和优化意识。 思想方法 通过本节课的学习，我们将掌握流程设计的基本原理和方法，提升解决实际问题的能力。 4 新知铺垫：串行工序与并行工序——核心概念解析 串行工序 定义：各工序按先后顺序依次进行，前一道工序完成后才能开始下一道工序。 煮面条流程 烧水 下面条 加调料 必须逐步推进 特点：强调步骤的连续性和依赖性，前序任务的完成是后续任务启动的必要条件。 并行工序 定义：多个工序在同一时间段内同时进行，通常没有直接的依赖关系。 家庭做饭流程 蒸米饭 炒青菜 同时开展，互不干扰 特点：主要目的是提高整体工作效率，缩短总耗时。 在流程设计中，合理地识别并搭配串行与并行工序，是提升整体效率和优化资源配置的关键技巧。 5 串行与并行工序对比辨析 对比维度 串行工序 并行工序 执行顺序 先后有序，依次进行 同时开展，互不干扰（或关联度低） 效率特点 效率相对较低，总耗时为各工序之和 效率较高，总耗时取＋决于耗时最长的工序 适用场景 工序间存在依赖关系（如先成型后打磨）前一道工序是后一道工序的必要前提 工序间无依赖关系，可同步操作各工序可以独立进行，互不干扰 实例 衣服"裁剪→缝纫→钉纽扣" 装修时"水电改造"与"墙面找平" ＋ ＋ 6 任务一：分析流程设计应考虑的基本因素——案例分析 案例：某工厂在设计"木质书桌生产流程"时，最初规划为"机器切割→手工打磨→机器上漆"。然而，实际执行中却暴露出多方面问题。 机器切割 木材预处理，按需裁剪成大致形状 手工打磨 精细处理木材表面，提高光滑度 机器上漆 均匀涂覆油漆，增强美观和耐用性 实际执行中遇到的问题： 手工打磨环节效率低下 导致整体工期严重延误 机器上漆操作不熟悉 造成漆面不均，影响产品质量 车间通风条件不佳 气味影响工人健康，可能影响产品质量 思考讨论 该工厂的流程设计存在明显缺陷，未能全面考量生产过程中的关键因素。请思考并讨论： 1. 案例中涉及了哪些影响流程设计的因素？ 2. 如何优化才能提高效率和质量？ 7 流程设计的基本因素——归纳总结 材料 材料的物理和化学特性直接决定了可采用的加工工艺和所需工具。例如，金属笔筒的制作需要考虑金属的硬度（影响切割工具的选择）和延展性（决定塑形方式）。 工艺 不同的工艺路线会产生截然不同的流程。例如，金属笔筒可以通过"焊接"或"一体冲压"两种工艺实现，这两种工艺的流程步骤、所需设备和技术要求均有显著差异。 人员和资金 人员的技能水平是完成特定工序的关键，如精密打磨需要熟练工人。同时，资金预算会限制设备采购和技术投入，例如在资金有限的情况下，可能需要放弃激光切割机而改用传统切割工具。 环境 生产环境必须符合工艺要求和安全标准。例如，金属切割会产生粉尘，需要良好的通风除尘系统；高噪音工序则需要设置隔音车间以保护工人健康。 设备 设备的种类、性能和精度直接影响流程的可行性和效率。例如，是否拥有折弯机将直接决定金属笔筒侧面塑形工序的设计方案。 总结： 流程设计是一个系统性工程，需要综合考虑以上五个基本因素。在设计过程中，应根据具体项目需求，权衡各因素的影响，制定出既科学合理又经济高效的流程方案。 8 即时练习：纸质贺卡制作流程的设计因素 思考问题 设计"纸质贺卡制作流程"时，需考虑哪些基本因素？请至少列举3点并简要说明。 设计因素分析 材料 卡纸的硬度（影响折叠和裁剪的难易程度） 彩笔墨水的兼容性（是否会洇墨） 人员 制作者的手工绘画技能 （决定贺卡图案的复杂程度和精美度） 环境 绘画时的桌面整洁度（避免弄脏贺卡）、 光线充足度（影响绘画效果） 设备 剪刀、胶水等工具的适用性（影响制作效率和成品质量） 设计流程时，需综合考虑各种因素，以实现高效优质的成果 9 任务二：设计金属笔筒加工流程——明确目标和任务 金属笔筒规格要求 8cm 直径 12cm 高度 圆柱形 10 分析金属笔筒加工的现有因素 材料 厚度：0.3cm铝合金板 特性：易切割、易塑形 优势：加工难度低，适合学生操作 设备 剪刀 折弯机 砂纸 电焊机 卷尺 记号笔 人员 具备基础金属加工技能 能进行精细操作 理解基本工艺流程 资金 成本可控 铝合金板价格低廉 无需大量资金投入 环境 通风良好的加工车间 无特殊污染 安全作业环境 11 列出金属笔筒加工的主要事项 金属笔筒制作流程的主要事项 材料测量 测量铝合金板尺寸，确保符合规格 材料切割 按尺寸切割铝合金板，形成笔筒侧底 笔筒侧面塑形 使用折弯机将铝板弯成圆柱形侧面 底部裁剪 裁剪符合尺寸的底部圆形 侧面与底部连接 将侧面试接到底部，形成完整笔筒 表面打磨 对笔筒进行打磨，确保表面光滑 质量检查 检查尺寸、表面光滑度和连接牢固性 12 分析金属笔筒加工的时序环节——串并行判断 串行工序 串行工序是指必须按先后顺序依次进行的工序，前一道工序完成后才能开始下一道工序。 材料测量 材料切割 侧面塑形 必须依次进行：测量→切割→塑形 串行工序分析： 材料测量必须在材料切割之前进行 侧面塑形必须在侧面与底部连接之前完成 连接完成后才能进行整体表面打磨 并行工序 并行工序是指可以在同一时间段内同时进行的工序，它们之间通常没有直接的依赖关系。 侧面切割 底部裁剪 组装连接 可以同时进行：侧面切割∥底部裁剪 并行工序分析： 笔筒侧面切割和底部裁剪无依赖关系 两者可以同时进行，以提高整体效率 并行工序的合理安排是提升流程效率的关键 关键判断：在流程设计中，正确区分串行与并行工序是提升效率的关键。串行工序受先后顺序限制，而并行工序则受依赖关系限制。 13 绘制金属笔筒加工流程图 流程图符号说明 步骤框 用方框表示流程中的各个步骤，如"材料测量"、"切割"等 → 箭头 表示工序的时序关系，箭头方向表示执行顺序 ∥ 并行线 表示可以同时进行的工序，如"侧面切割"与"底部裁剪" 质量检查 流程中应包含质量检查环节，确保产品符合要求 注意事项： 流程图应清晰表达工序间的逻辑关系，布局合理，便于理解和执行。 金属笔筒加工流程图示例 开始 材料测量 材料切割 侧面塑形 底部制作 侧面与底部连接 表面打磨 质量检查 不合格 返回打磨 合格 结束 14 课堂总结：梳理核心知识 两大工序类型 串行工序 各工序按先后顺序依次进行，前一道工序完成后才能开始下一道工序 并行工序 多个工序在同一时间段内同时进行，可提高工作效率 五大设计因素 材料：材料特性决定工艺选择 工艺：不同工艺对应不同流程 人员和资金：技能水平和预算限制 环境：生产环境需符合要求 设备：设备种类和精度直接影响流程 五步设计流程 1 明确目标 2 分析因素 3 列出事项 4 安排时序 5 绘制流程图 核心思想 流程设计需"因地制宜、按需设计" 既要遵循客观规律，又要兼顾效率与实用性 客观规律 效率 实用性 15 课后作业 作业一：完善金属笔筒加工流程图 在本次课设计的金属笔筒加工流程图基础上，补充各工序的具体时间。 1 2 3 4 测量（5分钟）→切割（10分钟）→塑形（8分钟）→打磨（15分钟） 作业二：设计纸质书签制作流程 设计过程 明确目标和分析现有因素 列出主要事项并安排时序 绘制流程图 流程图要求 注明基本因素和区分工序 包含质量检查环节 布局清晰易懂 16 $