Организация и планирование поточной линии обработки детали для массового производства

>;

где тпр
i
—
количество единиц оборудования или рабочих мест на i-й операции;

1+3+1=5 шт.

Zобщ=Zтех
+Zтр
=6+5=11 шт.

3 ОБСЛУЖИВАНИЕ РАБОЧИХ МЕСТ

3.1 Расчет численности рабочих

Расчет численности рабочих основного производства можно производить двумя методами: по числу рабочих мест и по трудоемкости работ. На поточных линиях применяется первый метод. Если станочник работает на одном станке, занятость рабочего в течении смены будет соответствовать загрузке рабочих мест. Так рассчитывается явочное число рабочих, которые должны ежедневно выходить на работу в плановом периоде. Списочное число рабочих — это число рабочих, которые должны обеспечить функционирование оборудования в течение плановой продолжительности его работы:

,

где Чяв
— число рабочих, чел.;

Фд
— действительный фонд времени работы оборудования, ч;

Фэф
— эффективный фонд рабочего времени одного работающего, ч.

Коэффициент фактической занятости рабочего-многостаночника

,

где t
р
— фактическое рабочее время за время цикла, включая время переходов, мин;

Тц.м.
— длительность цикла многостаночного обслуживания, мин.

Нормативное количество станков, обслуживаемых одним рабочим, можно определить по формуле:

,

где t
м-а
— время машинно-автоматической работы, мин;

t
в.н.
—вспомогательное неперекрывающееся время, включая времяактивного наблюдения, мин;

t
в.п.
— вспомогательное перекрывающееся время, мин;

t
пер
— время перехода рабочего от станка к станку, мин.

Расчетное количество станков округляется до ближайшего меньшего числа. Если на станках выполняются разные операции, принимается значение t
м-а
того станка, для которого оно меньше.

На непрерывно-поточной линии длительность цикла при многостаночной работе равна или кратна такту поточной линии:

, п=1,2,3,…

На 1-й, 3-й,4-й операциях (п
= 1):

=1*1,084=1,084 мин.

На 2-й операции (п
= 3):

=3*1,084=3,25 мин.

На 1-й операции получаем

0,851/1,084=0,79

=1,3шт.

Численность рабочих-станочников по каждой операции с учетом многостаночного обслуживания:

,

где тр
—
расчетное число рабочих мест по данной операции;

Н
— количество станков, обслуживаемых одним рабочим.

Чм1=1/1,3 =0,77 чел.

Принимаем на первой операции Ч
м1=1 чел.

Аналогично определяем число рабочих-станочников на остальных операциях. Результаты расчетов сведем в таблицу 2.2.

Таблица 2.2. Численность рабочих-станочников

Параметр	Отрезная	Токарная с ЧПУ	Токараня с ЧПУ	Вертикально-протяжная
Число рабочих мест по данной операции	1	3	1	1
Время машинно-автоматической работы	0,46	3,04	0,49	0,88
Вспомогательное неперекрывающееся время	0,42	0,7	0,55	0,78
Вспомогательное перекрывающееся время	0	0	0	0
Время перехода рабочего от станка к станку	0,1	0,1	0,1	0,1
Длительность цикла при многостаночном обслуживании	1,084	3,25	1,084	1,084
Фактическое рабочее время за время цикла, включая время переходов	0,851	3,596	0,991	1,25
Коэффициент фактической занятости рабочего	0,79	1,106	0,979	1,15
Количество станков, обслуживаемых одним рабочим	1,3	3,2	1,12	1
Расчетное число рабочих-станочников	0,77	0,94	0,893	1
Принятое число рабочих-станочников	1	1	1	1
Общее число рабочих-станочников	4

Численность рабочих вспомогательного производства можно рассчитать на основе трудоемкости работ или норм обслуживания. Расчет численности |вспомогательных рабочих i-й профессии ведется по формуле:

,

где åUi
— сумма единиц обслуживания по i-й профессии;

k
см
— количество смен работы;

Но
i
—
норма обслуживания по i-й профессии

Определим число наладчиков токарных станков

= 0,5 чел.

Принимаем Ч
вспт=1 чел.

Аналогично определим число вспомогательных рабочих на остальных операциях. Результаты расчетов сведем в таблицу 2.3

Таблица 2.3. Численность рабочих вспомогательного производства

Профессия	Сумма единиц обслуживания	Норма обслуживания	Расчетная численность |вспомогательных рабочих	Принятая численность |вспомогательных рабочих
Наладчик токарных станков	4	16	0,5	1
Наладчик отрезных станков	1	16	0,2	1
Наладчик протяжных станков	1	7	0,3	1
Смазчик	586	1000	1,2	2
Электромонтер по межремонтному обслуживанию	586	1000	1,2	2
Контролер-приемщик	1	40	0,1	1
Кладовщик-раздатчик инструмента и приспособлений	1	50	0,04	1
Рабочий по доставке инструментов и приспособлений на рабочие места	10	50	0,4	1
Стропальщик	10	50	0,4	1
Крановщик	10	50	0,4	1
Уборщик производственных помещений	438	1500	0,6	1
Общее число вспомогательных рабочих	14

Численность служащих (руководителей и специалистов) участка определяем укрупнённо в процентах от числа всех рабочих (для механообрабатывающих цехов: 8-16 %).

Ч
сл=0,1*(Чм+Чвсп)=0,1*(3+10)=1,3 чел

Принимаем Чсл=2 чел

3.2 Планирование и организация ремонта оборудования

Планирование ремонтных работ осуществляется на основе типовой системы технического обслуживания и ремонта оборудования.

Сущность системы заключается в том, что после отработки каждым агрегатом или станком определенного количества часов производятся плановые профилактические осмотры и различные виды ремонтов.

Продолжительность ремонтных циклов, межремонтных и межосмотровых периодов устанавливается в часах оперативного времени работы оборудования. Основным нормативом при организации и планировании ремонтных работ является длительность ремонтного цикла Тц
, под которым понимается период оперативного времени работы оборудования между двумя капитальными ремонтами.

Продолжительность ремонтного цикла:

, (час),

где А —
исходная величина ремонтного цикла, различная для различных видов оборудования,

k
ом
— коэффициент, учитывающий род обрабатываемого материала;

k
ми
—
коэффициент, учитывающий род материала инструмента;

k
тс
— коэффициент, учитывающий квалитет точности обработки;

k
мс
—
коэффициент, учитывающий массу станка;

k
в
— коэффициент, учитывающий возраст станка;

k
д
— коэффициент, учитывающий год выпуска станка.

Величина А и коэффициенты принимаются по справочным изданиям.

В нашем случае коэффициенты для всех единиц оборудования одинаковы и равны:

А=24000 час.;kми
=1;k
тс
=1;k
мс
=1;k
в
=1;k
д
=1.

Тц=24000*1*1*1*1*1=24000 час.

Расчета длительности ремонтного цикла в годах

Тцг=Тц/(Фд*Кз)
(лет)

Расчета длительности ремонтного цикла в месяцах

Тцм=12*Тцг
(мес).

Продолжительность межремонтного t
и межосмотрового t
о
периодов:

; ,

где Хс
—
количество средних ремонтов в течение ремонтного цикла;

ХТ
—
количество текущих ремонтов в течение ремонтного цикла;

Хо
— количество осмотров в течение ремонтного цикла.

Количество Хс
, ХТ
и Хо
определяется по структуре ремонтного цикла для данного вида оборудования

Для станков на первой операции получаем:

Тцг=24000/(3613,5*0,57)=11.6 лет

Тцм=11.6*12=139.2мес.

=17.4 час.

=8.7мес.

Для уменьшения простоев линии станки должны ремонтироваться одновременно.

Таблица 3.4. – План ремонта оборудования механического участка на 2003г.

№	Наименование оборудования	Модель, тип оборудования	Инвентарный номер	Послед-ний ремонт		Категория ремонтной сложности	Продолжительность межремонтного цикла (мес.)	Вид ремонтных операций, трудоемкость по месяцам, час.
				вид	дата			I	II	III	IV		V	VI	VII	VIII	IX	X		XI	XII
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12		13	14	15	16	17	18		19	20
1	Отрезной	8Б72	1001	Т	I	47	12	Т	4 1/4	О	16 1	О
										1		0,15
2	Токарный с ЧПУ	16Б16Т1	1002	Т	I	47	12	Т	4 1/4	О	16 1	О
										1		0,15
3	Токарный с ЧПУ	16Б16Т1	1003	Т	I	47	12	Т	4 1/4	О	16 1	О
										1		0,15
4	Токарный с ЧПУ	16Б16Т1	1004	Т	I	47	12	Т	4 1/4	О	16 1	О
										1		0,15
5	Токарный с ЧПУ	16Б16Т1	1005	Т	I	47	12	Т	4 1/4	О	16 1	О
										1		0,15
6	Вертикально-протяжной	7Б66	1006	Т	I	38	12	Т	4 1/4	О	6 0,4	О
										1		0,15

Примечание.
В числителе указывается продолжительность выполнения слесарных работ (ч), в знаменатели – продолжительность простоя станка в ремонте (сут.)Трудоемкость данного вида ремонта по каждому станку определяется на основе категории сложности ремонта и норм трудоемкости на одну ремонтную единицу и определяется по формуле:

, (нормо-час),

где Кс
—
категория ремонтной сложности станка;

tс
— норма времени на одну ремонтную единицу, ч, по нормативам.

Трудоемкость ремонта должна быть определена отдельно по видам работ и в целом. Результаты расчетов сведены в таблице

Среднегодовой объем слесарных работ Q
сл
определяется по формуле:

,

где tо
, tт
, tс
, tк
— норма времени на единицу ремонтной сложности при соответствующем виде ремонта ;

Коб
-
количество установленного оборудования.

Таблица 3.5. Среднегодовой объем слесарных работ

Тип станка	Нормы времени на единицу ремонтной сложности				Qсл
	To	Tт	Тс	Тк
Отрезной	0,75	4	16	23	329
Токарный с ЧПУ	0,75	4	16	23	987
Токарный с ЧПУ	0,75	4	16	23	329
Вертикально-протяжной	0,75	5	7	23	223
итого:	1868

Аналогично рассчитывается среднегодовой объем станочных работ по ремонту.

Таблица 3.6. Среднегодовой объем станочных работ

станок	Нормы времени на единицу ремонтной сложности				Qст
	To	Tт	Тс	Тк
Отрезной	0,1	2	7	10	141
Токарный с ЧПУ	0,1	2	7	10	423
Токарный с ЧПУ	0,1	2	7	10	141
Вертикально-протяжной	0,1	2	7	10	141
итого:	846

Продолжительность простоя оборудования в ремонте зависит от вида ремонта, категории ремонтной сложности агрегата и числа смен работы ремонтных бригад в сутки. Простой оборудования в ремонте исчисляется с момента остановки агрегата на ремонт до момента приемки его из ремонта.

Численность слесарей для ремонта Чсл
:

, (чел),

Численность станочников для ремонта Чст
:

, (чел),

Коэффициент aр
, учитывающий потери времени на выполнение плановых ремонтных работ:

,

где Q
сл
и Q
ст
— соответственно общий годовой объем слесарных и станочных работ на автоматической линии (участке) по итоговым данным;

Фр
—
годовой фонд работы одного рабочего в год (час);

Q
пр
—
суммарные простои оборудования за год (час);

Фн
— номинальный фонд работы одного станка за год (час).

Число слесарей для ремонта

Чсл=Qсл/Фр=1868/2080=0,9 чел.

Принимаем Чсл=1.

Число станочников для ремонта

Чст=Qст/Фр=846/2080=0,4 чел.

Принимаем Чст=1.

Коэффициент aр
следует сравнить с принятым при расчете действительного фонда работы оборудования.

aр
=(1868+846)/(6*4015)=0,11

Полученный коэффициент aр
больше принятого (a=0,1).

Кроме ремонтного персонала рассчитывается потребность в персонале по дежурному обслуживанию оборудования (дежурные слесари, электрики и др.). При этом численность дежурного персонала j-й профессии рассчитывается по формуле:

,

где К
ei
—
-категория ремонтной сложности i-го оборудования;

Н
oj
—
норма обслуживания одним дежурным рабочим j-й профессии (в единицах ремонтной сложности);

k
см
— коэффициент сменности работы оборудования.

Число дежурных слесарей

Чд
=(47*6+38*8)*2/500=2,3 чел.

Принимаем Чд
=3 чел.

Число дежурных электриков

Чэ
=(47*6+38*8)*2/1000=1,1 чел.

Принимаем Чэ
=2 чел.

3.3 Планирование и организация обеспечения инструментом

В этом разделе проекта определяем нормы расходам запаса инструмента, а также его стоимость в расчете на годовую программу выпуска деталей.

Расчет нормы расхода режущего инструмента в массовом и крупносерийном производстве обычно производится на 1000 шт. деталей по каждому типоразмеру инструмента для каждой деталеоперации:

,

где Н
pij
—
норма расхода режущего инструмента j-го типоразмера на i-й операции, шт.;

t
м
ij
— продолжительность обработки одной детали на i-й операции j-м инструментом, мин;

T
изн
j
— время полного износа инструмента i-го типоразмера, ч;

А
ij
—
количество инструментов в одной наладке на i-й операции j-м инструментом;

kyj
—
коэффициент случайной убыли инструмента.

Определим норму расхода резцов проходных на 1-й операции

=0,3шт.

Таблица 3.7. Норма расхода режущего инструмента

№ операции	Наименование инструмента	tм	Тизн	А	Ку	Нр
1	Пила	0,2	30	1	0,15	0,3
2	резец прох.	0,27	20	1	0,2	1,125
	резец подрез..	0,42	20	1	0,2	1,750
	резец расточ.	0,26	20	1	0,2	1,083
3	резец расточ.	0,26	20	1	0,2	1,083
сверло 6,6	0,24	11	1	0,1	3,636
сверло 8,43	0,27	11	1	0,1	4,091
5	Протяжка	0,3	25	1	0,1	2

Норма расхода для измерительного инструмента j-го наименования на 1000 деталей определяется по формуле:

,

где с —
необходимое количество измерений на одну деталь;

k
выб
— доля деталей, подвергаемых выборочному контролю;

то
—
количество измерений, выполняемых с помощью инструмента до полного его изнашивания.

Количество измерений то
зависит от квалитета точности измеряемого размера (а следовательно, от поля допуска на износ калибра) и рода обрабатываемого (т. е. измеряемого) материала.

Определим норму расхода штангенциркулей на 1-й операции

=0,5 шт.

Таблица 3.8. Норма расхода измерительного инструмента

№ операции	Наименование инструмента	с	Квыб	m0	Hизм
1	штангенциркуль	4	10	80 000	0,50
2	штангенциркуль	5	10	80 000	0,63
	пробка	1	10	70 000	0,14
	пробка	1	10	70 000	0,14
3	штангенциркуль	6	10	80 000	0,75
	пробка	1	10	70 000	0,14
4	штангенциркуль	1	10	80 000	0,13
5	пробка	1	10	70 000	0,14

Годовой расход режущего, абразивного и измерительного инструмента j-го типоразмера:

,

где N
в
—
программа выпуска деталей, шт;

Н
ij
—
норма расхода инструмента j-го типоразмера на i-й операции.

Определим годовой расход резцов проходных

=60 шт.

Результаты расчетов по остальным инструментам сводим в табл. 3.9.

Таблица 3.9. − Ведомость расчета потребности в инструменте на годовую программу

Наименование инструмента	годовой расход	Наименование инструмента	годовой расход
пила.	60	пробка22	100
резец проходной	225	штангенциркуль	638
резец подрез.	350	пробка11	43
резец расточ.	435	протяжка	400
сверло 6,6	727	сверло 8,43	818

С целью создания минимальных запасов инструмента для обеспечения бесперебойной работы цеха производится расчет цехового оборотного фонда инструмента Z
ц
по каждому его типоразмеру, предусмотренному технологическим процессом обработки:

,

где Z
рм
── количество инструмента, находящегося на рабочих местах;

Z
рз
── количество инструмента, находящегося в заточке;

Z
к
── количество инструмента, находящегося в ИРК.

При этом

,

где А
ij
− количество j-х единиц инструмента данного типоразмера, находящегося в резерве на рабочем месте i-й операции;

Е
− количество рабочих мест (станков), на которых одновременно используется данный инструмент;

К
− количество запасных комплектов инструмента, находящихся в резерве на рабочем месте (1-2).

,

где t
з
− цикл заточки инструмента (8 или 16 часов);

t
п
− период доставки инструмента (обычно один раз в смену).

,

где Тз
− период времени, необходимый для обмена затупленного инструмента на заточенный, ч. Принимается по заводским данным, или при их отсутствии – 24 ч.;

Р
− период времени, необходимый для пополнения запасов ИРК с ЦИС, сут.;

М
− месячный расход инструмента данного типоразмера;

D
− число рабочих дней в месяце.

Для проходных резцов получим

=2 шт.

=1 шт.

=25 шт.

=38 шт.

Таблица 3.10. − Ведомость расчета потребности в инструменте на годовую программу

Наименование инструмента	A	E	Zрм	Zрз	tст	М	Zk	Zц
Пила	1	1	5	1	8	57	25	31
резец прох.	1	4	12	1	8	78	28	41
резец подрез..	1	4	12	1	8	88	29	42
резец расточ.	1	4	6	1	8	4	17	24
резец расточ.	1	4	6	1	8	111	32	39
сверло 6,6	1	4	4	1	8	33	21	26
сверло 8,43	1	4	8	1	8	4	17	26
Протяжка	1	1	4	1	8	91	29	34

Запас этого инструмента в ИРК устанавливается в зависимости от количества одновременно применяемого на рабочих местах и средней стойкости: для наиболее ходового – в размере среднемесячного его расхода, для наименее ходового – в размере двухмесячного расхода и более.

Рисунок 1 – Стандарт-план однопредметной непрерывно-поточной линии

Литература

1 Сачко А.Н.,Бабук В.В. Организация и планирование машиностроительного производства. Курсовое проектирование. Мн.: Вышэйшая школа,1986 г

2 Практикум по организации и планированию машиностроительного производства. Под ред. Ю.В.Скворцова, Л.А. Некрасова. М.: Высшая школа, 1990 г

3 Горбацевич А.Ф., Шкред В.А. Курсовое проектирование по технологии машиностроения. Мн.: Вышэйшая школа,1983 г