Организационное проектирование производственных систем. 2

Скачано с сайта: http://studwin.ru

 

 

Курсовой  проект по дисциплине

“Теория организации”

Организационное проектирование производственных систем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение.

Целью данного курсового проекта является закрепление теоретических знаний и приобретение навыков к самостоятельной разработке комплексных вопросов проектирования и организации производственных систем.

 

Данные, являющиеся основой курсового проекта.         (Вариант 5)

Наименование  изготавливаемых изделий:              Годовая программа (шт.)

  • Биологический микроскоп (БИОЛАМ-3)              10 000
  • Сферометр (ИЗС-7)                                 13 000
  • Приспособление для измерения отверстий контактным методом (ИЗО-1)                                                                       11 000

 

Данные  о выполнении норм 1.25

Число смен работы цеха – 2

 

В процессе организационного проектирования ПС необходимо выполнить следующие основные работы:

• дать производственную характеристику продукции (услуг);

• определить тип производства;

• выбрать вид (форму) специализации производства подразделений;

• рассчитать количество производственных подразделений;

• уточнить технологические маршруты изготовления продукции;

• осуществить классификацию изготовляемой продукции;

• установить номенклатуру продукции каждого подразделения;

• уточнить тип производства и специализацию подразделений на основе организационно-плановых показателей;

• определить целесообразность создания поточного производства и рассчитать его основные параметры;

• рассчитать потребный парк оборудования (основного, вспомогательного);

• рассчитать численность работников цеха;

• обосновать структуру управления ПС;

• рассчитать потребность в площадях;

• обосновать выбор здания, компоновку подразделения и расстановку оборудования;

• рассчитать технико-экономические показатели ПС;

• по согласованию с руководителем проекта выполнить элемент научной работы студента (НИРС);

• выполнить планировку оборудования и компоновку площадей цеха.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Описание продукции

Сферометр.

 

      Сферометр предназначается  для измерения радиусов кривизны пар основных пробных стекол. На сферометре можно также измерять радиусы кривизны отдельных выпуклых и вогнутых сферических поверхностей.

В состав сферометра входят: измерительные  кольца, измерительные наконечники, противовес со стойкой, стеклянные  пластинки, трансформатор, патрон освещения. К каждому сферометру прикладываются отвертка, фланелевая салфетка и беличья кисточка. Отвертка 4 мм предназначена для переключения трансформатора на нужное напряжение. Кисточка и салфетка служат для удаления пыли и налетов с оптических частей сферометра.

Сферометр рассчитан для  работы в помещении с температурой воздуха +20 ± 1°С и относительной влажностью не выше 80%.

Прибор устанавливают  на металлической плите при устойчивом столе, к  которому должно быть подведено питание напряжением 220 В. Прибор не должен устанавливаться вблизи отопительных систем и не должен подвергаться воздействию солнечных лучей.

Сферометр имеет  комплект запасных частей. Кольца требуют бережного  хранения и обращения. Шарики необходимо предохранять  от ударов и коррозии. При длительном хранении неокрашенные части должны быть смазаны антикоррозийной смазкой.

 
Технические данные. 
Пределы измерения радиусов кривизны  
отдельных сферических поверхностей, мм………..…от 10 до 1000

Пределы измерения радиусов кривизны

пар основных пробных стекол, мм………………..…от 37,5 до 750 Увеличение микроскопа……………………………….…………62х  
Цена деления миллиметровой шкалы, мм………………………....1

Длина миллиметровой шкалы, мм………………………………30  
Цена деления спирального окулярного микрометра, мм…….0,001

Пределы допускаемой основной погрешности  измерения радиусов кривизны отдельных  сферических поверхностей при температуре  воздуха +20 ± 1°С 
            для радиусов, мм…………………...…от 10 до 37,5 ± 0,07% 
            для радиусов, мм…..……………….от 37,5 до 1000  ±0,04%

Пределы допускаемой основной погрешности  измерения радиуса кривизны пар  пробных стекол в % от величины измеряемого  радиуса ± 0,02%

Габаритные размеры сферометра, мм………………...380*240*210

Масса, кг…………..……………………………………………….9,

Биологический микроскоп

 

Биологический микроскоп. Различают  биологические рабочие биологические  студенческие  и дорожные микроскопы. Они предназначены для исследования прозрачных препаратов в проходящем свете и в светлом помещении  при учебных и лабораторных работах в области биологии, зоологии и пр..

Биологический микроскоп серии  базируется на одном штативе, и его  модели различаются только комплектацией  таких принадлежностей, как предметный столик, визуальные насадки осветительного прибора, набор объективов и окуляров. Различные варианты комплектации обеспечивают возможность потребителю выбор микроскопа в зависимости от специфики работы.

Рабочие биологические микроскопы изготавливаются в шести вариантах, студенческие и дорожные в трех. Типовые микроскопы и изготавливаются для работ в климатических зонах с умеренным климатом, в лабораторных при температуре воздуха от 10 до 35°С и влажности 80%. Масса - 10 кг.

 

3

84-1350

Биноку-лярная

8х0,20 40х0,65 90х1,25 МИ

7 x 

10 x

Прямо-

угольный с координат-ным пере-мещением препарата

230х180х360

 

4,6


 

Приспособление для измерения  отверстий контактным методом

Вертикальный проекционный оптиметр предназначается для контактных измерений наружных линейных размеров изделий методом сравнения с  концевыми мерами, калибрами и деталями-образцами. На приборе можно производить измерения концевых мер длины, калибров, толщин листов, диаметров шариков, проволок и т.п.

Прибор состоит  из основания с колонкой, ребристого стола и измерительной головки.

Принцип действия оптиметра основан на автоколлимационного изображения от системы качающихся зеркал.

Расположенная в корпусе измерительной головки  оптическая схема  прибора представляет собой автоколлимационную систему, проектирующую изображение шкалы на экран. Перемещение изображения шкалы на экране пропорционально перемещению измерительного стержня.

Основные данные

Пределы измерения по шкале, мм.……………………………...±0,1

Цена деления шкалы, мм……………………………………….0,001

Наибольшая длина измеряемого  изделия, мм…………………..200

Погрешность для любого деления шкалы:

         в интервалах от 0 до ±60 мкм,  мм..……………….…..±0,0002

         в интервалах от 0 до ±100 мкм,  мм..…………………..±0,0003

Габаритные размеры, мм………………………………200х260х950

Масса, кг……………………………………………………………18

Оптиметр поставляется с приспособлением ИП-1, столиками  
СТ-7 и СТ-8, применение которых  расширяет возможности прибора.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. 1. Производственные характеристики продукции

 

Производственная характеристика продукции строится на основе:

 

  • краткой характеристики назначения, технических и эксплуатационных особенностей изделий, определяемых по описанию изделия;
  • общего количества и характеристики деталей по ряду признаков.  

                                                            

К таким признакам относятся:

 

  • форма обрабатываемой поверхности (все детали разбиваются на группу деталей “тела вращения” (Тв) и группу деталей “не тела вращения” (Пл));
  • виды заготовок;
  • габариты деталей;
  • конструктивный тип;
  • число операций технологического процесса;
  • основная операция;
  • масса детали;
  • применяемость (количество штук деталей на изделие).

 

Табл. 1. Характеристика деталей по форме обрабатываемой поверхности

Форма обрабатываемой поверхности

Число наименований деталей, шт.

Процент от общего числа деталей, %

Тела  вращения (1)

 

 

100

 

 

78%

Предматические (2)

29

22%

Итого

129

100%


 

Из  таблицы следует, что большинство  деталей - тела вращения.

 

Табл. 2. Характеристика деталей по виду заготовки

Вид заготовки

Число наименований деталей, шт.

Процент от общего числа деталей, %

Отливка(1)

23

18%

Поковка(2)

14

11%

Пруток(3)

61

47%

Лист(4)

7

5%

Труба(5)

8

6%

Проволока(6)

11

9%

Штамповка(7)

5

4%

Итого

129

100%


 

Из табл. 2 видно, что 47% заготовок в производстве – прутки. Следует помнить, что  чем ближе заготовки по форме  и размерам к готовым деталям, тем меньше расходы на их изготовление. Поэтому целесообразно производить и закупать заготовки, максимально приближенные к готовой детали.

Табл. 3. Характеристика деталей по габаритам.

Габаритные  размеры

Число наименований деталей, шт.

Процент от общего числа деталей, %

Для тел вращения до 100,

Для предматических тел ~ до 100х100(1)

122

95%

Для тел вращения свыше 100,

Для предматических тел свыше 100х100(2)

7

5%

Итого

129

100%


 

Из табл.3 видно, что преобладают детали с габаритными  размерами для тел вращения до 100, для плоских тел до 100х100. Они более удобны в эксплуатации, чем крупногабаритные, и менее трудоемкие.

 

Табл. 4. Характеристика деталей по конструктивному типу.

 

Конструктивный  тип детали

Число наименований деталей, шт.

Процент от общего числа деталей, %

Вал (1)

36

28%

Втулка (2)

25

19%

Корпус (3)

5

4%

Крышка (4)

4

3%

Плита (5)

19

15%

Рычаг (6)

2

2%

Кронштейн (7)

7

5%

Диски (8)

26

20%

Пружина (9)

5

4%

Итого

129

100%


 

Из табл.4 видно, что преобладают вал и втулки, а также  плитки и диски, таким образом можно предположить, что будет как минимум два детально-специализированных участка. С экономической точки зрения, работа с этими деталями может привести к максимальным выгодам.

 

 

 

 

 

 

Табл. 5. Характеристика деталей по числу операций технологического процесса.

Число технологических  операций

Число наименований деталей, шт.

Процент от общего числа деталей, %

От 1 до7

 

92

 

72%

От 8 до 13

27

21%

От 14 до 19

9

6,5%

От 20 до 31

1

0,5%

Итого

129

100%


Из табл.5 видно, что большинство деталей имеют короткий технологический процесс- от 1 до 7 операций.

Табл. 6. Характеристика деталей по основной операции

Группы  деталей по основной операции

Число наименований деталей, шт.

Процент от общего числа деталей, %

Автоматы  и полуавтоматы (10,11,12)

24

19%

Револьверные (13)

31

24%

Токарные (15,16, 18,19)

34

26%

Фрезерные (61,63,64,62,65)

20

16%

Сверлильные (2,21,29,24)

7

6%

Прессы (110,140)

4

3%

Радиально-сверлильные (25)

1

0,5%

30, 31 – круглошлифовальные

6

4,5%

32 – внутришлифовальные  универсальные

1

0,5%

50 – резьбонарезные

1

0,5%

37 – плоскошлифовальные

-

-

Итого

129

100%


 

Табл. 7. Характеристика деталей по массе детали

Группы детали

по массе, кг

Число наименований

деталей, шт.

Процент от общего числа деталей, %

до 0,04

71

55%

0,04 - 0,10

13

10%

0,01 - 0,25

17

13%

0,25 - 0,63

15

12%

0,63 - 1,60

7

5%

1,60 - 4,00

4

3%

4,00 - 10,00

2

2%

Более 10,00

-

-

Итого:

129

100


 

Табл.8. Характеристика деталей по количеству шт. деталей

Количество  деталей на изделие, шт.

Число наименований

деталей, шт.

Процент от общего числа деталей, %

1

122

95%

2

4

3%

4

2

1,5%

13

1

0,5%

Итого:

129

100


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.1.  Определение типа производства.

Для определения типа производства необходимо произвести расчеты  показателя массовости(g¢m), коэффициента закрепления операций (Кзо).

 

Формула для  расчета показателя массовости:

Y’m = 73,3 / 813 = 0,09

Определим действительный фонд времени

Fд=252*8*2 *(1-0,05)=3830 часов

 

Формула для  расчета коэффициента закрепления  операций:

 

S – количество рабочих мест в подразделении, рассчитанное на заданную программу выпуска изделий (деталей)

 

                     376 265,725

S= __________________ = 78,6

            3830* 1,25

 

 

 

                

 

где i=1¸n  – номер детали;

j=1¸ – номер операции в технологическом процессе обработки i-ой детали;

tij – штучное время обработки i -ой детали на j-ой операции, мин.;

Koi – число операций в технологическом процессе обработки i-ой детали, шт.;

ti – такт выпуска i-ой детали из обработки, мин.;

Kв – средний коэффициент выполнения нормы времени, принятый в подразделении;

K¶i – показатель относительной трудоемкости i-ой детали;

n – число деталей, обрабатываемых в производственном подразделении.

 

Средний показатель массовости:

10,896/129=0,08

Коэффициента  закрепления операций:

813/78,6=10,3

Серийный тип  производства.

 Учитывая, что тип производства различных участков цеха при расчете ¡¢m и Kзo может оказаться разным, тип производства цеха следует впоследствии уточнить по типу производства основных участков.

На основе расчетов можно сделать вывод о типе производства в цехе- Крупносерийный тип производства.  
Имеющийся у нас 0,8 средний показатель массовости попадает в интервал для среднесерийного типа производства. Но если провести анализ по участкам, то можно сделать вывод, что мы соответствуем крупносерийному типу производства. Коэффициент закрепления операций по расчетам равен  10,3, это соответствует крупносерийному типу производства. Проверить данные расчеты можно с помощью определения среднего показателя массовости и коэффициента закрепления операций для каждого участка цеха.

Расчеты приведены  в приложении 1.

 

Показатель

 

1ый  участок

 

2ой  участок

 

3ий  участок

∑K oi

215

412

186

Kзо

8,63

15,2

6,9

Y’m

0,15

0,11

0,16

Вывод

крупносерийный

крупносерийный

крупносерийный


 

 

2.2. Определение  такта выпуска деталей

Определяем  такт выпуска

Fд=252*8*2 *(1-0,05)=3830 часов

Fд=3 830*60=229 800 минут

1. Биологический микроскоп   10 000   

229 800 \10 000 =22.98 минут

2. Сферометр 13 000   

229 800 \13 000=17.68 минут

3. Приспособление для измерения отверстий контактным методом                  11 000   

229 800 \11 000=20.89 минут

    1. Выбор формы специализации производственных подразделений

 

При выборе формы  специализации основных производственных участков следует исходить из экономической  целесообразности на основании типа производства.

      1. Определение числа основных производственных участков цеха

 

Для крупносерийного типа производства норма управляемости для производственного участка составляет 35 рабочих места.

Таким образом, число участков n определяется по формуле (5):

                                          (5)

где  S – число рабочих мест в цехе, шт.;

Sупр – норма управляемости, рабочих мест в шт.

 

n = 78,6/ 35 = 2,24

Отсюда сделаем  вывод, что число участков равно 3.

Нормы управляемости для  мастера  производственного участка, Sупр

Должность

Тип производства

Массовое и крупносерийное

Серийное

Мелкосерийное и единичное

Мастер производственного участка

35 - 40

рабочих мест

30

рабочих мест

20-25

рабочих мест


      1. Обоснование форм специализации основных участков цеха

 

Соотношение типов производства и  формы специализации

Тип производства

Kзo

Форма специализации

массовый

1

Подетальная

крупносерийный

2¸10

Подетальная

среднесерийный

11¸22

Предметная

мелкосерийный

23¸40

Технологическая

единичный

>40

Технологическая


Для нашего цеха подходит подетальная форма специализации.

При подетальной  форме специализации при соблюдении единства пространства и времени имеется возможность саморегулирования производственной системы к возмущающим явлениям. Таким образом, подетальная форма специализации является саморегулирующей системой, которая создает предпосылки действия бригадной формы организации труда.

      1. Классификация изготовляемой продукции

Окончательная специализация участков и номенклатуры деталей, закрепленных за ними, выявляются на основе классификации деталей, которая осуществляется по двум группам признаков: конструктивно-технологическим и организационно-плановым.

Классификация деталей по конструктивно-технологическим  признакам позволяет сгруппировать  технологически сходные и конструктивно  подобные детали. В условиях механической обработки деталей к числу таких признаков относятся:     

  • форма обрабатываемой поверхности;
  • габариты деталей;
  • масса детали;
  • вид заготовки;
  • основной технологический маршрут;
  • конструктивный тип детали.

Классификация деталей по организационно-плановым признакам позволяет сгруппировать детали с близкой относительной трудоемкостью по типу организации производства. К числу организационно-плановых признаков относятся:

  • трудоемкость детали;
  • степень сходства наладок рабочих мест;
  • равновеликость производственных участков;
  • тип производства.

 

Классификация деталей для закрепления их за участками представлена в приложении 2.

Распределение деталей производится по правилу равновеликости участков. Для этого необходимо рассчитать интервал для суммарного Koi по строкам и столбцам таблицы.

                             

где  1,2,3 ...n – номера участков.

                                                

A=78,6/3 = 26 Тогда суммарное Kdi по участкам должно находится в пределах этого числа.                               

Произведенное закрепление деталей представлено в приложении 2

    1. Выявление возможных форм  поточного производства

За поточными линиями следует  закреплять трудоемкие детали, детали с большими объемами выпуска, а также  изготовляемые в небольших объемах конструктивно однотипные детали с одинаковым или подобным технологическим маршрутом обработки.

Первое представление  о возможных в данных производственных условиях формах потока может быть получено с помощью показателя массовости ¡¢m. На первом этапе производится отбор из всей номенклатуры обрабатываемых деталей тех деталей, у которых показатель массовости ¡¢m³ 0,2, а число операций в технологическом процессе K0i³ 5. Следует отметить, что ограничения по показателю массовости носят рекомендательный характер. Окончательное решение вопроса о конкретной форме поточной линии определяется при ее проектировании в зависимости от возможности синхронизации операций, а также от ряда технических и организационных условий данного производства.

              (11)

На групповой поток были выбраны  детали:

6234093

11

2,754

0,2504

6234094

11

2,785

0,2532

6234096

10

2,741

0,2741

   
 
       

6234093

2941

0,997

6234094

3197

0,997

6234096

475365

0,727

*    -  мера близости j -ой детали с  базовой i -ой деталью;

**   - потенциальная  функция, характеризующая близость j-ой 

       детали  с базовой  i -ой деталью

 

 

 

 

 

    1. Расчет потребности в оборудовании поточных линий

Расчет потребности в оборудовании поточной линии осуществляется в ниже приведённой последовательности. (Приложение 5)

 

1

Определение суммарного штучного времени по каждому предмету j-ой группы оборудования: å  tшт ij

     

2

Определение потребного фонда времени на программу по каждой

 j-ой группе оборудования для изготовления i-го предмета:

                                        åt шт ijхNi

     

3

Определение потребного фонда штучного времени j-ой группы оборудования по всем предметам, закрепленных за линией:

 Fпотр.шт j=åå t шт ijхNi

     

4

Определение потребного фонда времени с учетом затрат времени на переналадку: F* потр. j=Fпотр.шт. jхКпз

     

5

Определение потребного фонда времени с учетом планируемого коэффициента выполнения норм по данной группе оборудования:

Fпотр. j=F*потр. jхКв

     

6

Определение располагаемого фонда времени: Fрасп. j

     

7

Определение числа рабочих  мест по группе оборудования:            

Sр.j=Fпотр. j / Fрасп. j

     

8

Определение принятого  количества рабочих мест по группе оборудования: Sпр.j

     

9

Расчет коэффициента загрузки j-й группы оборудования:

hзj=Sр.j / Sпр.j

     

10

Расчет коэффициента загрузки линии в целом:

hзл =å Sр.j / å Sпр.j = 0,75 - 0,8


Организационное проектирование производственных систем. 2