Организация и планирование поточной линии обработки детали для массового производства

2.3 Выбор вида поточной линии

При проектировании поточной линии ограничиваемся предварительной синхронизацией, при которой длительность обработки деталей на данной операции может отклоняться от такта потока в пределах 8-10%. Окончательная же синхронизация достигается в период освоения и отладки работы линии в производственных условиях.

. Расчленять и перераспределять станочные операции трудно, а иногда просто невозможно. Поэтому для применения непрерывно-поточной линии необходимо выявить возможность синхронизации по занятости рабочего в течение такта потока или кратной ему величины, при наличии простоя недогруженных станков. В этом случае синхронизация может достигаться при выполнении условия:

 или ,

где Н_прi — принятая норма обслуживания станков одним оператором.

Оперативное время (t_oi) на операции составляет 5,4 минуты, а такт потока r = 1,084мин., то m_oi = 5,4/1,084 = 4,99, m_прi = 5. Занятость рабочего 1,074 мин. То Н_рi = 5,05, а Н_прi =5. Таким образом, при параллельном обслуживании 5-и станков за 5 тактов потока (5,42 мин.) рабочий занят 5,37 мин., и поэтому линия может быть принята непрерывно-поточной.

Длина непосредственно рабочей части конвейера L_p определяется по формуле:

,(м),

где К_о — число операций;

l — шаг конвейера (расстояние между предметами на линии, м).

2*6=12 м

Скорость конвейера v определяется:

 м/мин,

2/1,084=1,85 м/мин

Наиболее удобной является скорость до 3 м/мин. Условие выполняется, т.к. v<3 м/мин

2.4 Разработка стандарт-плана линии

По степени непрерывности процесса производства поточные линии массового производства делятся на непрерывно-поточные и прерывно-поточные. Непрерывно-поточный процесс производства характеризуется синхронностью продолжительности выполнения каждой операции с тактом потока. При такой организации процесса производства за каждый такт с линии сходит одна деталь.

Cтандарт-план работы непрерывно-поточной линии регламентирует расстановку рабочих по операциям, определяет загрузку рабочих и оборудования. Стандарт-план определяет способ и период передачи деталей с операции на операцию (по одной детали или транспортными партиями, через такт или через несколько тактов), периодичность и количество подач заготовок на первую операцию.

Стандарт-план работы непрерывно-поточной линии составляется на такой отрезок времени, который достаточен для выявления повторяемости процесса производства на данной линии. Разработанный стандарт-план актуален на протяжении такого отрезка календарного времени, пока в производственной программе не произойдут существенные изменения.

2.5 Расчет заделов на линии

Технологический задел — это количество деталей, находящихся в данный момент в процессе обработки, или заготовок, установленных на станках:

, (шт.),

где К_р.м — количество рабочих мест (станков) на линии;

п_устi — количество одновременно обрабатываемых деталей или установленных заготовок на i-м рабочем месте.

6 шт.

Транспортный задел — количество деталей или заготовок, которые находятся в процессе передачи с одной операции на другую. Он зависит от степени синхронности смежных операций.

;

где т_прi — 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 Ч_яв — число рабочих, чел.;

Ф_д — действительный фонд времени работы оборудования, ч;

Ф_эф — 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;

Т_ц.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 время активного 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 т_р — расчетное число рабочих мест по данной операции;

Н — количество станков, обслуживаемых одним рабочим.

Чм1=1/1,3 =0,77 чел.

Принимаем на первой операции Чм1=1 чел.

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

Таблица 2.2. Численность рабочих-станочников

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

,

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

k_см — количество смен работы;

Н_оi — норма обслуживания по i-й профессии

Определим число наладчиков токарных станков

= 0,5 чел.

Принимаем Чвспт=1 чел.

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

Таблица 2.3. Численность рабочих вспомогательного производства

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

Чсл=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 Т_ц, 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_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.;k_ми =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 Х_с — количество средних ремонтов в течение ремонтного цикла;

Х_Т — количество текущих ремонтов в течение ремонтного цикла;

Х_о — количество осмотров в течение ремонтного цикла.

Количество Х_с , Х_Т и Х_о 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.

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 К_с — категория ремонтной сложности станка;

t_с — 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 t_о, t_т, t_с, t_к — норма времени на единицу ремонтной сложности при соответствующем виде ремонта ;

К_об - количество установленного оборудования.

Таблица 3.5. Среднегодовой объем слесарных работ

Аналогично рассчитывается среднегодовой объем станочных работ по ремонту.

Таблица 3.6. Среднегодовой объем станочных работ

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 Ч_сл :

, (чел),

Численность станочников для ремонта Ч_ст :

, (чел),

Коэффициент a_р, 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;

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

Q_пр — суммарные простои оборудования за год (час);

Ф_н — 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 a_р следует сравнить с принятым при расчете действительного фонда работы оборудования.

a_р =(1868+846)/(6*4015)=0,11

Полученный коэффициент a_р 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_мij — продолжительность обработки одной детали на i-й операции j-м инструментом, мин;

T_изнj — время полного износа инструмента i-го типоразмера, ч;

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

k_yj — коэффициент случайной убыли инструмента.

Определим норму расхода резцов проходных на 1-й операции

=0,3шт.

Таблица 3.7. Норма расхода режущего инструмента

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

,

где с — необходимое количество измерений на одну деталь;

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

Количество измерений т_о 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

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

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 Т_з − 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

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