Побудова структурної моделі операційної системи

     Побудова  структурної моделі операційної системи 

     Вибір типу виробництва 

     Проектування  підсистем виробництва починається  з вибору типу виробництва. Вибір  типу виробництва здійснюється на основі розрахунку коефіцієнта закріплення  операцій К_з.о.. Для розрахунку цього коефіцієнту необхідно обчислити дійсний фонд часу роботи дільниці і програму запуску виробів.

     Дійсний річний фонд часу роботи дільниці з  урахуванням регламентованих перерв:

     де  Д_рдн – кількість робочих днів у році, дн.;

     S – кількість змін роботи дільниці, дн.;

     q_см – тривалість зміни, год;

     К_рпр – коефіцієнт, що враховує регламентовані перерви для відпочинку й профілактичних робіт ( К_рпр = 0,7-0,85).

     Ф_д = 260 * 2 * 8,2 * 0,85 = 3624,4 год        

     Програма  запуску виробів:

     N_з =

     де  N_в – річна програма випуску виробів, од.;

     а  – відсоток  технологічних втрат при налагодженні  й контрольних операціях    ( а = 0…3% ).

     N_з =

     Коефіцієнт  закріплення операцій:

           К_з.о.= , 

     де  К_з.о. – коефіцієнт закріплення операцій;

         Ф_д – дійсний фонд часу роботи обладнання, год;

          m – кількість операцій;

          К_в.н. – коефіцієнт виконання норм ( К_в.н. = 1,1);

          N_з - річна програма випуску виробів;

          - калькуляційна норма часу обробки виробу, хв

     К_з.о =

     Оскільки  К_з.о. < 1, то виробництво деталі масове.

     Таблиця 1 – Характерні ознаки масового типу виробництва

     Вибір форми організації  операційної системи 

     Оскільки  виробництв виробу масове, то для нього  доцільно застосовувати потокову форму  організації операційної системи.

     Для обґрунтування вибору потокової  лінії необхідно розрахувати  такі її основні компоненти, як:

     а) такт потоку:

     б) ритм потоку:

     де n – число виробів  у партії, од.

     в) сумарна трудомісткість програми обробки  виробів на операції:

     де  t_k – середній штучний час виготовлення деталі, год.

     Обґрунтування однопредметності:

      >=0,85· - лінія однопредметна 

     Вибір і розрахунок елементів  операційної системи

     Розрахунок  кількості необхідних робочих місць 

     Робоче  місце – це частина виробничої площі, яка обладнана й оснащена технічними засобами й устаткуванням  відповідно до характеру виконуваних  робіт і закріплена за виконавцями цих робіт.

     Різновиди виконуваних робіт залежать від  характеру й рівня спеціалізації  дільниці й цеху, що розраховується.

     Залежно від характеру виконуваних робіт  розрізняють робочі місця:

• технологічних робітників (основних);
• допоміжних робітників;
• чергового персоналу;
• інженерно-технічних працівників;
• службовців;
• молодшого обслуговуючого персоналу.

     Кількість робочих місць технологічних  робітників залежить від складу технологічного циклу виробництва.

     Кількість робочих місць по кожній операції потокової лінії розраховується за формулою: 

     де  t_і – калькуляційний час на і-й операції. 

       - розрахункова кількість робочих місць технологічного персоналу на першій операції

     Кількість робочих місць повинна бути цілим  числом, тобто отримані значення заокруглюємо в  сторону більшого значення, і  це буде прийнята кількість робочих  місць.

     Для обґрунтування безперервності роботи лінії перевіримо умову синхронізації: 

     4,83/1=6,26/1=46,29/4=6,22/1=3,47/1=5,1/1=8,43/1=4,25/1=0,71/1=14,4

     Лінія несинхронна, тобто перервна.

     Класифікація  поточних ліній:

     - за ступінню спеціалізації: однопредметна;

     - за ступінню безперервності процесу:  перервні (прямоточні)

     - за способом підтримки ритму  – вільний ритм;

     Автоматичні лінії поділяються на одно предметні  і багатопредметні, на лінії з  одинокою та багато детальною зборкою, на лінії з повністю або частково перекриваючим часом транспортування.

     За  характером транспортування розрізняють  п’ять типів автоматичних ліній  і прямоточні автоматичні лінії, бункерні автоматичні лінії, бункерно-поточні  та бункерно-прямоточні.

     Для масового виробництва характерними є прямоточні автоматичні лінії  оскільки вони представляють собою  систему взаємопов’язаних автоматично  діючих механізмів з безпосередньою передачею деталей з однієї робочої  позиції на іншу і переміщення  деталей на відстань між робітниками за один такт.

     Схема прямоточної автоматичної лінії  показана на рисунку 5

     Рисунок 5 – Схема прямоточної автоматичної лінії

     Для раціональної організації виробничого  процесу велике значення має вибір  між операційного транспорту. Найбільш розповсюдженими в поточному  виробництві є наступні транспортні  засоби: приводні конвеєри різних конструкцій; без приводні транспортні засоби – рольганги, скати, спуски; мостові крани, монорельси з рельєфами.

     Правильний  вибір розрахунку кількості робочих  місць перевіримо за коефіцієнтом завантаження:

     η_р=

     де  - кількість робочих місць розрахункова;

          - прийнята кількість робочих місць на операції.

     η_р1=

     η_р1=

     η_р2=

     η_р2=

     η_р3=

     η_р3=

     η_р4=

     η_р4=

     η_р5=

     η_р5=

     η_р6=

     η_р6=

     η_р7=

     η_р7=

     η_р8=

     η_р8=

     η_р9=

     η_р9=

     Число робочих місць допоміжних робітників залежить від складу допоміжних і  обслуговуючих операцій, рівня їхньої механізації і автоматизації, обраних  технічних коштів механізації і автоматизації. У число допоміжних робітників входять транспортні робітники, підсобні робітники та ін. При даному рівні автоматизації число робочих місць допоміжних робітників складатиме 20% від кількості робочих місць основних робітників.

     ІТР і МОП складають 20% від кількості  основних робочих місць:

     С_{ІТР,МОП}=12*0,2= 2,4 ≈ 2 од.

     Результати  розрахунків занесемо в таблицю 2.1.

     Таблиця 2 – Склад і кількість робітників

     Розрахунок  числа працюючих 

     Проаналізувавши завантаженість робочих місць з  метою встановлення їх раціонального  завантаження, один робітник буде працювати  на токарному і вертикально- протяжних  станках, один робітник – суміщатиме роботу на пневмо- та магномашині.

     Таким чином, загальна кількість технологічних  робочих місць 14 одиниць

     Робочі  місця, професії робітників і їх кількість  занесемо в таблицю 3

     Таблиця 3- Склад робочих місць працюючих  і кількість робітників

     Розрахунок  кількості необхідного  устаткування 

     Необхідну кількість технологічного обладнання і його вид визначимо відповідно до числа технологічних робочих  місць і операцій, які виконуються  на них (таблиця4) 
 
 

     Таблиця4 – Зведена відомість устаткування

     Розрахунок  потреби в основних виробничих площах

     Загальна  площа цеху:

     де  F_і – питома площа на один верстат, м кв.;

          - коефіцієнт додаткової площі;

          m – кількість верстатів у групі, од..

     Деталь  виготовляється на устаткуванні середніх розмірів. Приймаємо норму площі  для токарного станка 25 м кв., для вертикально-протяжного 15 м кв., для вертикально-сверлильного з ЧПУ 24 м кв., вертикально-сверлильного 16 м кв., для вертикально-гідравлічного пресу 17 м кв, для консольно-фрезерного– 18 м кв., для пневмомашини 10 м кв., для магної машини 10 м кв.,Коефіцієнт додаткової площі – 3%. , а для верстат з ЧПУ 12%

      м кв..

     Площа допоміжних приміщень цеху становить 20% від площі цеху.

     Площу службово-побутових приміщень розрахуємо, виходячи з нормативу площі на одного робітника q ( 7 м кв.).

     де  n – кількість робітників

     Розрахунок  потреби в площі узагальнюємо в таблицю 2.4.

     Таблиця 4 – Розрахунок площ і об’єму будівлі  цеху

     Вибір транспортного засобу 

     Маса  заготовки складає 1,25 кг і рух  її на дільниці відбувається  по предметному принципу спеціалізації, тобто складаються умови для використання розподільного конвейера. Розподільний конвеєр служить засобом переміщення для предметів праці, які обробляються  на потоці, між стаціонарними робочими місцями, які розташовані біля конвеєра.

     Потокова  лінія є перервною, тому рух конвеєра здійснюватись у вільному  ритмі, коли по мірі закінчення обробки деталі на операції вона переміщається на транспортер для передачі на наступне робоче місце.

     Обробка заготовок буде здійснюватись поштучно. Деталі на конвеєрі  переміщаються в спеціальній тарі – транспортними партіями. Робітник бере комплект деталей, проводить їх обробку і повертає їх назад на конвеєр. Слідуючі робітники беруть деталь з конвеєра, обробляють і повертають назад на конвеєр.

     Робітник, який проводить останню операцію складає всі деталі в ящики, які  потім відвантажують.

     Швидкість руху стрічки конвеєра ( в м/хв.) розраховується відповідно такту потокової лінії:

     де  - величина шагу ( =1).

       м/хв.

     Даний конвеєр застосовується в перервно-потоковому виробництві тоді, коли робота виконується  не на конвеєрі, а на робочих місцях. Також він забезпечує мінімальні заділи, непереривний рух деталей, найменшу тривалість виробничого циклу, виробничий взаємозв’язок. Важлива особливість розподільного конвеєра – адресація деталей, що рухаються, певним робочим місцям. Передача виробів поштучна з вагою деталі 1,25кг.

     Для підтримки ритму роботи на даному конвеєрі передбачається або автоматичний розподіл виробів по робочих місцях, або розподіл їх за допомогою розмічальних знаків.