Организация и расчет серийной формы производства

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО  ОБРАЗОВАНИЯ

ВЯТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  УНИВЕРСИТЕТ

 

 

 

 

 

КУРСОВАЯ  РАБОТА

по дисциплине: «Организация производства на предприятиях»

 

Тема: ОРГАНИЗАЦИЯ  И РАСЧЕТ

СЕРИЙНОЙ  ФОРМЫ ПРОИЗВОДСТВА

Вариант №14

 

 

 

 

Проверил  преподаватель:  Кожина Г.В.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Киров 2012

 

СОДЕРЖАНИЕ

Исходные данные 3

1 Характеристика типа производства 4

1.1. Характеристика серийного типа производства 4

1.2. Характеристика поточного производства 4

2 Расчет основных параметров производственного процесса на участке. 6

2.1. Определение штучно-калькуляционного времени по операциям технологического процесса 6

2.2. Расчет числа рабочих мест (количество оборудования) и коэффициента их загрузки по операциям. 6

Таблица 1. Расчетное и принятое количество оборудования коэффициент загрузки оборудования. 8

Рисунок 1 – Загрузка рабочих мест 9

2.3. Выбор транспортных средств на участке. 9

2.4. Расчет заделов (запасов) деталей на производственном участке 10

3.Расчет длительности операционного цикла и построение графика при параллельно- последовательном виде движения предметов труда. 11

3 Организация обслуживания производственного процесса на участке 14

3.1. Система технического обслуживания оборудования и  транспортных средств. 14

3.2. Расчет показателей системы ППР. 16

3.2.1. Организация обслуживания производственного процесса на участке 16

3.2.2. Система технического обслуживания оборудования и  транспортных средств 16

 

 

Исходные данные

 

Вариант 14

 

Таблица 1 – Технологическая карта механической обработки детали «основание»

 

№	Наименование операции	1 шт., мин. (норма времени)
1.	Фрезерная	8,51
2.	Фрезерная	3,36
3.	Фрезерная	13,92
4.	Фрезерная	8,56
5.	Токарная	21,5

 

Годовая производственная программа 25000 шт.

Работа  оборудования в две смены.

На основании  задания выбираем тип производства, используя данные таблицы 2. Т.к. годовая  производственная программа 25000 шт., то это серийный тип.

 

Таблица 2 – Выбор типа производства исходя из годовой программы выпуска

 

Тип производства	Количество обрабатываемых деталей  в год
Единичное	до 100
Серийное	101- 100000
Массовое	Свыше 100000

 

 

1. Характеристика  типа производства

1. Характеристика  серийного типа производства

 

Серийное  производство характеризуется изготовлением  ограниченной номенклатуры продукции  партиями (сериями), повторяющимися через  определенные промежутки времени. В  зависимости от размера серии  различают мелкосерийное, среднесерийное и крупносерийное производства. Особенности  организации серийного производства заключаются в том, что удается  специализировать рабочие места  для выполнения нескольких подобных технологических операций, наряду с  универсальным применять специальное  оборудование и технологическую  оснастку, широко применять труд рабочих  средней квалификации, эффективно использовать оборудование и производственные площади, снизить, по сравнению с единичным  производством, расходы на заработную плату.

Серийное  производство характерно для выпуска  продукции установившегося типа, например, металлорежущих станков, насосов, компрессоров и другого широко применяемого оборудования.

В серийном производстве могут применяться  как поточные, так и непоточные способы организации производственного процесса.

Характерной особенностью серийного  поточного производства является меньшая, чем в массовом, степень специализации  линий и рабочих мест. За каждой серийной линией закрепляется несколько технологически однородных изделий, и поэтому на каждом рабочем месте выполняется поочередно несколько детале-операций. Такие линии называются многопредметными, они должны обладать гибкостью и быстротой переналадок.

2. Характеристика  поточного производства

 

Развитие предметной формы специализации  цехов (участков) приводит к созданию поточного производства - наиболее прогрессивной и эффективной формы организации производственных процессов, основанных на ритмичной повторяемости согласованных во времени основных и вспомогательных операций.

Поточным  называют производство, характеризуемое  расположением средств технического оснащения в последовательности выполнения операций технологического процесса с определенным интервалом выпуска продукции. Эта форма  организации производства, при которой  все операции согласованы во времени, повторяются через строго установленные интервалы, все рабочие места являются специализированными, с закреплением одного или ограниченного количества наименований предмета труда. Она воплощает все основные принципы научной организации производственных процессов, что обеспечивает наибольшую эффективность ее функционирования.

Поточные  формы работы распространены в массовом и крупносерийном производстве, встречаются  в мелкосерийном и даже единичном. Они нашли широкое применение в машиностроении и металлообработке, на лесозаготовительных и деревообрабатывающих предприятиях, в легкой и пищевой  промышленности, при ремонте техники. На ремонтных предприятиях поточный метод осуществим при достаточном  объеме ремонтного фонда ( ремонтируемых машин, оборудования, их узлов и агрегатов), обеспечивающим специализацию рабочих мест на выполнении равных или кратных по трудоемкости производственных операций, прямоточное размещение рабочих мест в соответствии с последовательностью технологического процесса, что позволяет проходить предметам труда в производстве за минимальный промежуток времени более короткий путь с наименьшими перерывами между операциями и параллельным их выполнением.

Для организации поточного производства характерны следующие признаки:

• возможность деления производственного процесса изготовления продукции на более или менее простые операции и закрепление их за отдельными рабочими местами (станками) или за группой одинаковых рабочих мест;
• оснащение рабочих мест поточной линии специальным оборудованием, инструментом, приспособлениями, обеспечивающими высокопроизводительное выполнение закрепленных операций;
• размещение рабочих мест в строгом соответствии с последовательностью технологического процесса;
• транспортная направленность, регламентирующая все производство во времени и в пространстве;
• высокая степень механизации и автоматизации процессов производства;
• непрерывно повторяющееся единообразие всех производственных факторов качества и форм материалов, инструментов и приспособлений и т. п.;
• равномерность выпуска продукции на основе единого расчетного такта поточной линии;
• немедленная (т. е. без межоперационных ожиданий) передача предметов труда с предыдущей операции на последующую поштучно или небольшими партиями, по мере их обработки на предыдущей с помощью специальных транспортных средств.

Условиями для перехода на поточные методы производства являются: достаточный  объем выпуска однотипных изделий, для чего максимально унифицируют  конструкции выпускаемых изделий; углубление специализации завода, цехов, участков и рабочих мест; отработка конструкций изделий с точки зрения требований поточной технологичности; разработка технологического процесса, обеспечивающего наибольшую пропорциональность в потоке, а в серийном производстве - унификация технологии и применение групповой обработки.

2. Расчет  основных параметров производственного  процесса на участке.

1. Определение штучно-калькуляционного времени по операциям технологического процесса

 

 

    Методика расчета параметров  приводится в зависимости от  применяемой формы организации  производственного процесса.

t_шт-к = t_шт + t_n-з/ p ,

где t_n-з - норма подготовительно-заключительного времени на партию деталей (принимаем 15 мин.);

 p –величина передаточной партии выбрана самостоятельно и равна 5 шт.

Расчет штучно-калькуляционного времени:

t_шт-к1 = 8,51+15/5=11,51 (мин)

t_шт-к2 = 3,36+15/5=6,36 (мин)

t_шт-к3 = 13,92+15/5=16,92 (мин)

t_шт-к4 = 8,56+15/5=11,56 (мин)

t_шт-к5 = 21,5+15/5=24,5 (мин)

2. Расчет  числа рабочих мест (количество оборудования) и коэффициента их загрузки по операциям.

 

С_pi = t_{шт-ki  ×}   N_в / F_{эф    ×}  60 ≈ C_npi ,

где  С_pi - расчетное количество оборудования,

C_npi – принятое количество оборудования,

N_в – годовая программа выпуска деталей,

t_шт-ki - штучно-калькуляционное время на операции, мин;

F_эф – годовой эффективный фонд времени работы оборудования, ч.

Годовой действительный фонд времени  работы оборудования определяется по формуле:

F_д =  F_н × K_пр  × S

где F_н – номинальный фонд времени работы оборудования за год, час;

K_пр – коэффициент, учитывающий потери времени на плановый ремонт оборудования (0,94 ÷ 0,98);

S – количество рабочих смен в сутки.

Номинальный фонд определяется по формуле:

F_н    = ( F_к - F_в.п. ) × T _см – F_н.ч.

где  F_к – календарное число дней в году;

F_в.п. – число выходных и праздничных дней в году;

T _см - продолжительность рабочей смены, час;

F_в.ч. – число часов не доработанных в предпраздничные дни.

F_эф  =  F_д (1 -  K_пер)

где  F_д  - действительный годовой фонд времени работы оборудования, час;

K_пер – коэффициент, учитывающий время на переналадку оборудования (0,05 – 0,10).

 

Данные для расчета:

К_пр = 0,95;

S = 2 (исходные данные);

К_пер = 0,1

F_н = (366-117) ×8 – 6 = 1986 час

F_д =1986×0,95×2=3773 час

F_эф = 3773×(1-0,1)=3396час

 

Коэффициент загрузки оборудования по операциям определяется по формуле;

K_зi =  C_pi  /  C _nрi

 

Далее следует определить средний  коэффициент загрузки оборудования на поточной линии C_pi  /  C _прi ,  а также коэффициент загрузки оборудования:

 

C_p1 = 11,51 × 25000/(3396 × 60)=1,412   C_p1 = 2

C_p2 = 6,36 × 25000/ (3396 × 60)=0,780   C_p2  = 1

C_p3 = 16,92 × 25000/(3396× 60)=2,075   C_p3  = 2

C_p4 = 11,56 × 25000/(3396 × 60)=1,418   C_p4  = 2

C_p5 = 24,5 × 25000/(3396× 60)=3,005    C_p5  =  3

K_з1 = 1,412/2=0,706 ≈ 71%

K_зi2 = 0,780/1≈78%

K_зi3 = 2,075/2=1,037≈ 104%

K_зi4 = 1,418 /2=0,709≈84%

K_зi5 = 3,005 /3=1,001≈100%

Таблица 1. Расчетное и принятое количество оборудования коэффициент загрузки оборудования.

 

№ операции	Расчетное число рабочих мест	Принятое количество рабочих мест	Степень загрузки оборудования
1	1,412	2	0,71
2	0,780	1	0,78
3	2,075	2	1,04
4	1,418	2	0,71
5	3,005	3	1,00

 

 

Средний коэффициент загрузки оборудования на поточной линии рассчитывается по формуле:                                                                                                            

К_зср =

где m – количество операций.

 

К_зр = 1.41+0.78+2.08+1.42+3.01 =  0.87 × 100%  = 87 %

                        2+1+2+2+3

 

  На основании произведенных расчетов  строится график загрузки рабочих  мест на поточной линии.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 1 – Загрузка рабочих мест

3. Выбор транспортных средств на участке.

 

При выборе транспортных средств в серийном производстве руководствуются следующими факторами: габаритами и весом транспортируемых деталей и узлов, наличием параллельных мест на операциях и характером помещения, в котором располагается линия.

В серийном производстве на участках механической обработки деталей широко применяются  в виде транспортных средств –  конвейеры как средство межоперационного транспорта.

Если  в качестве транспортного средства на производственном участке серийного  производства используется ленточный  распределительный конвейер, то необходимо рассчитать следующие параметры: рабочую  и полную длину конвейера; скорость движения конвейера.

При одностороннем расположении рабочих  мест (С_л  15 р.м.)

L_p = ₀ × (C_л – 1)

где ₀ – среднее расстояние между центрами рабочих мест (шаг конвейера),

принимаем в пределах от 1,5 до 2,5 метра (принимаем 2 метра);

С_л - общее количество рабочих мест на производственном участке

При двустороннем расположении рабочих  мест (С_л >15 р.м.)

(для  данного варианта С_л = 2+1+2+2+3= 10)

L_p = 2×(10-1) = 18

Полная  длина конвейера отличается от длины  рабочей части площадью, отводимой  на приводящее и натяжное устройство

L_n = 2× L_p + 2πR

где R – радиус натяжного устройства (0,2-0,4; принимаем равным 0,3);

π= 3,14

L_n = 2×18+2×3.14×0.3 = 36+1.88= 37.88

Скорость  движения конвейера определяется исходя из шага конвейера и такта работы оборудования на производственном участке.

При одностороннем расположении рабочих  мест скорость конвейера определяется по формуле:    υ =

При двустороннем расположении рабочих  мест скорость конвейера определяется по формуле:    υ =

 

где    - размер передаточной партии, шт.

r  - такт работы оборудования, шт в мин

υ =2/(8,07 1)=0,25 м/мин

Такт  работы оборудования на производственном участке характеризует промежуток времени между выпуском или запуском двух последовательно обрабатываемых изделий и определяестя по следующей формуле:

r =

r –такт поточной линии, мин/шт

F _эф – эффективный фонд времени работы поточной линии в течении года, час;

N_в - годовая производственная программа выпуска изделий, шт.;

α –  коэффициент потерь на брак, испытания  и т.д. (0,01-0,015; принимаем 0,01)

r = 3396×60/(25000(1 + 0.01)) = 203760/25250 = 8,07 мин/шт

4. Расчет  заделов (запасов) деталей на производственном участке

 

На производственном участке серийного производства создаются заделы трех видов: технологический, транспортный и страховой (резервный).

Технологический задел равняется количеству изделий, находящихся в процессе обработки  в каждый момент и определяется по формуле.

где  - количество деталей, одновременно обрабатываемых на станке, принимаем = 1.

Z_тех = 10 × 1 = 10

 

Транспортный  задел определяется количеством  изделий, находящихся в каждый момент в процессе транспортировки и  рассчитывается по формуле:

 

Z_тр = (10 – 1) × 1 = 9

 

Страховой (резервный) задел создается на наиболее ответственных и нестабильных операциях. Размер  страхового задела устанавливается опытно-статистическим путем и принимается в среднем в пределах 4-5% сменного задания.

Сменное задание определяется по формуле:

Н_выр =

где N – годовая производственная программа, шт.;

S  - количество смен в сутки; (согласно исходным данным 2 смены)

Д_р.д. – количество рабочих дней в году (249)

Н_выр = 25000/(2×249) = 25000/498=50,20≈50 шт.

Z_стр = Н_выр × 5% = 50,20 × 5% = 2,51≈ 3 шт.

Определяем  общий задел (запас) деталей на участке  по следующей формуле:

Z_общ = Z_тех + Z_тр + Z_стр

Z_общ = 10+9+3 = 22 шт.

 

 

 

 

 

 

 

3.Расчет длительности операционного  цикла и построение графика  при параллельно- последовательном  виде движения предметов труда.

 

При организации производственного  процесса на участке серийного производства в большинстве случаев применяется  параллельно-последовательный принцип  движения предметов труда по операциям. Его суть заключается в том, что  следующая операция начинается до полного окончания работы на предыдущей операции и осуществляется без перерывов в изготовлении партии деталей. При этом имеет место частичное совмещение времени выполнения смежных операционных циклов. Передача изготовляемых деталей с предыдущей на последующую операцию производится не целыми партиями, а частями, транспортными партиями (пачками) или поштучно.

3.1 Определение  длительности операционного цикла  производится по формуле:

где n – количество деталей в партии, шт

m –количество операций по изготовлению деталей

p- величина передаточной партии, шт

Количество  деталей в партии определяется по формуле

n = N/ S×Д_р.д.

где N – годовая производственная программа, шт

S – количество смен в сутки

Д_р.д.  – количество рабочих дней в году

Топ_п-н = 88,58×(6,88/2+6,52/2+4,6/1+9,21/2+11,48/3)-(88,58-10)×(3,26+3,26+4,6+3,82) = 88,58×3,86-78,58×14,94= 34191,88-1173,98=33017,9

 

3.2 Построение  графика параллельно-последовательного вида движения предметов труда с операции на операцию

 

 

 

 

 

 

 

Чтобы обеспечить непрерывную загрузку рабочих  мест, этому времени необходимо закончить  работу над всеми предшествующими  транспортными партиями.

t₁= 6.88/2=3.44    

t₂= 6.52/2=3.26    

t₃=4.6/1=4.6     

t₄=9.21/2=4.605    

t₅=11.48/3=3.82

 

 

3. Организация обслуживания производственного процесса на участке

1. Система технического обслуживания оборудования и  транспортных средств.

 

Ремонт  оборудования и транспортных средств  участка осуществляется в соответствии с основными положениями системы  планово-предупредительного ремонта.

Система планово-предупредительного ремонта  предусматривает совокупность работ  по техническому уходу и ремонту  оборудования и транспортных средств, проводимых по заранее составленному  плану с целью обеспечения  безотказного его функционирования.

Ремонтное хозяйство создается на предприятии  для того, чтобы обеспечить с минимальными затратами рациональную эксплуатацию его собственных производственных фондов. Основными задачами ремонтного хозяйства являются:

• осуществление технического обслуживания и ремонта основных производственных фондов;
• монтаж вновь приобретенного или изготовленного самим предприятием оборудования;
• модернизация эксплуатируемого оборудования;
• изготовление запасных частей и узлов (в т.ч. для модернизации оборудования), организация их хранения; планирование всех работ по техническому обслуживанию и ремонту, а так же разработка мероприятий по повышению их эффективности.

В состав ремонтного хозяйства предприятия  входят: отдел главного механика, ремонтно-механический цех, смазочное и эмульсионное хозяйство, склады оборудования  и запасных частей. Отдел главного механика имеет в своем составе следующие подразделы: конструкторско-технологическое бюро, осуществляющее подготовку всей необходимой технической документации по ремонту, модернизации и уходу за оборудованием; планово-производственное бюро, занимающееся планированием и диспетчеризацией работы ремонтных цехов, а также материальной подготовкой ремонтных работ; бюро планово-предупредительного ремонта (ППР), осуществляющее общее руководство и контроль за соблюдением системы ППР на предприятии.

В процессе работы отдельные части машин  и оборудования подвергаются износу. Восстановление их работоспособности  и эксплуатационных свойств достигается  путем ремонта и уходом за оборудованием. Основу для этого на промышленных предприятиях составляет система технического обслуживания и ремонта основных фондов. Ведущую форму системы  технического обслуживания и ремонта  техники на предприятиях промышленности составляет система планово-предупредительного ремонта оборудования (ППР). Под системой ППР понимается совокупность запланированных мероприятий по уходу, надзору и ремонту оборудования и транспортных средств. Работы по обслуживанию и ремонту оборудования при системе ППР включают: уход за оборудованием, межремонтное обслуживание, периодические ремонтные операции.

Уход  за оборудованием состоит в соблюдении правил технической эксплуатации,  поддержании порядка на рабочем  месте, чистке и смазке рабочих поверхностей. Осуществляется он непосредственно  производственными рабочими, обслуживающих  агрегаты под контролем производственных мастеров. Межремонтное обслуживание заключается в наблюдении за состоянием оборудования, за выполнением рабочими правил эксплуатации , в своевременном регулировании механизмов, устранение мелких неисправностей. Выполняется оно дежурными работниками ремонтной службы без простоев оборудования – в обеденные перерывы, нерабочие смены и т.д. Периодические ремонтные операции включают промывку оборудования, смену масла в смазочных системах, проверку оборудования на точность, осмотры и плановые ремонты – текущий, средний и капитальный. Выполняются эти операции ремонтным персоналом предприятия по заранее разработанному графику.

Осмотру периодически подвергается все оборудование. Их задача – выявление степени  изношенности деталей, регулирование  отдельных механизмов, устранение мелких неисправностей, замена износившихся или утерянных крепежных деталей. Текущий ремонт представляет собой  наименьший по объему вид планового  ремонта, выполняемый для обеспечения  или восстановления работоспособности  агрегата. Он заключается в частичной  разработке машины, замене или восстановлении  отдельных ее узлов и деталей, ремонте несменяемых деталей. Средний  ремонт отличается от текущего большим объемом работ и числом изношенных деталей, подлежавших замене. Капитальный ремонт – полное или близкое к полному восстановление ресурса агрегата с заменой (восстановлением) любых его частей, включая базовые. Следовательно, задача капитального ремонта – привести агрегат в состояние, полностью отвечающее его назначению, классу точности и производительности.

 В  зависимости от степени централизации  ремонтных работ различают три  формы их организации: централизованную, децентрализованную и смешанную.  Централизованный ремонт предусматривает,  что все виды ремонта и межремонтного  обслуживания производятся силами  ремонтно-механического цеха, подчиненного  главному механику предприятия,  децентрализованный – цеховыми  ремонтными службами под руководством  механика цеха.  Смешанная форма организации ремонта основана на различных комбинациях централизованной и децентрализованной форм. Во многих случаях смешанная форма предусматривает осуществление всех видов ремонтных операций и межремонтного обслуживания, кроме капитального ремонта, цеховыми ремонтными службами, как это имеет место при децентрализованной системе. Капительный же ремонт производит ремонтно-механический цех.

Внедрение системы ППР требует предварительного проведения ряда подготовительных работ. К ним относятся: классификация  и паспортизация оборудования; составление  спецификаций сменных и запасных деталей и установление норм запаса последних; разработка альбомов чертежей по каждому типоразмеру оборудования; организация хранения запасных деталей  и узлов; разработка инструкций производственному  и ремонтному персоналу по техническому обслуживанию оборудования и технологической  документации по его ремонту. Классификация  оборудования имеет целью определенную его группировку по признакам  однотипности для определения числа  одноименных сменных деталей, составлению  инструкции по техническому обслуживанию оборудования, разработка типовой технологии ремонтных работ и т.д.

Планирование  ремонтных работ осуществляется в виде годового плана-графика ППР. В основу плана-графика положена структура ремонтного цикла по каждому  виду оборудования и нормативы трудоемкости по видам планируемых ремонтов для  каждого вида оборудования. План-график является основой для определения  загрузки ремонтных подразделений. На его основании определяется годовая  трудоемкость ремонтных работ, численность  персонала, потребность в материалах и т.д. Годовой план-график ремонта  составляется по месяцам планируемого года и включает кроме ремонтов и  осмотры оборудования. Ремонтные  работы, предусмотренные планом-графиком, надо, по возможности, равномерно распределять по кварталам и месяцам года для  однотипного оборудования и обеспечивать равномерную загрузку ремонтных  рабочих.

В целом  проведение планово-предупредительных  ремонтов удлиняет срок службы основных средств и сокращает простои  оборудования.