АКАДЕМИЯ  ФСИН РОССИИ

    Экономический факультет

    Кафедра экономики и менеджмента 
 
 
 
 
 
 
 

    Курсовой  проект по дисциплине

    «Организация  производства на предприятиях машиностроения» 
 
 
 
 

    Выполнил:

    Слушатель 5 курса 

    Группа  № 4202

    Зобнов  А.В.

    Проверил:

    Ст. преподаватель кафедры Э и М,

    кандидат  технических наук

    майор вн. сл. Н.В. Байдова 
 

    Рязань 2010  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    СОДЕРЖАНИЕ: 

     Введение

    Целью данного курсового проекта является разработка взаимозависимых производственных процессов, которые скоординированы во времени и пространстве и ориентированы на выпуск конечной продукции предприятия.

    Задачи  курсового проекта, за счет которых  будет достигнута конечная цель, следующие:

• выбор типа и метода организации производства;
• расчет эффективного фонда времени работы оборудования;
• определение величины партии деталей;
• расчет основных параметров однопредметной прерывно-поточной линии;
• планировка участка;
• расчет технико – экономических показателей работы участка.

    Раздел 1. Задание на проектирование

1.1. Назначение и техническая характеристика изготавливаемой детали

     Зубчатое  колесо служит для зацепления и передачи крутящего момента от ведущего вала к ведомому. Оно представляет собой колесо с зубьями, которые могут быть как прямыми, так и косыми. Применение зубчатых колес в отраслях машиностроения разнообразно: от тяжелого машиностроения до станко- и приборостроения.

    Материал  для изготовления шестерен выбирается в зависимости от их назначения. В основном применяются углеродистые и  легированные стали. Для изготовления зубчатых колес  малого диаметра применяют горячекатаный или калиброванный прокат,  для более крупных размеров -  штамповки. Зубчатое колесо изготавливается из проката изготовленного из материала сталь 40.

    В данном курсовом проекте в качестве заготовки применяется стальной прокат,  масса заготовки –  2,5 кг.

1.2. Программа выпуска

    Установленная годовая программа выпуска изделия – 12000 шт. при односменном режиме работы по 8 часов в смену.

1.3. Технологический маршрут обработки детали

   Технологический маршрут обработки детали является типовым для данного вида изделия. Он представлен в таблице 1: 
 
 
 
 
 
 
 
 

Таблица 1

Технологический маршрут обработки зубчатого колеса

1.4. Расчет нормы времени по операциям

Расчет нормы  времени по операциям приведен в  таблице 2:

Таблица 2

Расчет  нормы времени по операциям

1.5. Расчет технологической себестоимости изготовления детали

    Технологическая себестоимость шестерни будет равна 25 рубля.

                    Раздел 2. Организация участка механической обработки

2.1. Выбор типа и метода организации производства, обоснование формы организации производства.

    Организация производства на участке (цехе) проектируется применительно  к классификационной категории производства выделяемой по признакам широты номенклатура, регулярности, стабильности и объема выпуска изделии. Тип производства может быть задан коэффициентом закрепления операции, являющимся одной из основных характеристик типа производства. Коэффициент закрепления операций показывает отношение числа всех различных технологических операции, выполняемых или подлежащих выполнению подразделением в течение месяца к числу рабочих мест и определяется по формуле:

    где   - суммарное число различных операций;

            - число рабочих мест на участке;

             К_в.н.   - коэффициент выполнения норм;

             F_м   - месячный фонд времени рабочего ври работе в одну смену;

              - суммарная трудоемкость программы выпуска каждой i-ой позиции номенклатуры;

               - трудоемкость i-ой позиции.

    Значение  коэффициента закрепления операций соответствует следующим типам производства: К_з.о.=1 – массовому, 1<К_з.о.<10 –крупносерийному, 10<К_з.о.<20 – среднесерийному, 20<К_з.о.<40 – мелкосерийному. Для единичного типа К_з.о. не регламентируется.

    Если  К_з.о. данным методом определить нельзя, то используют методику приближенного расчета:

    К_з.о.=r/t_шт.ср

    где         r – такт выпуска;

                  t_шт.ср. – среднее штучное время на выполнение операций.

    Среднее штучное время на выполнение операций можно рассчитать как среднее  арифметическое штучное время по всем операциям технологического процесса.

    К_з.о.=8,6/8,7=0,9=1

    Соответственно  тип нашего производства – это крупносерийное. Характерны большие объемы выпуска, отличается наибольшей специализацией. Цеха данного типа производства оснащаются наиболее совершенным оборудованием, позволяющим почти полностью автоматизировать изготовление деталей. Рабочие специализируются на выполнении от 1 до 10 операций. Детали передаются с операции на операцию партиями.

    Различают участки с технологической и  предметной специализацией. В нашем случае форма специализации будет предметной, так как участок  (цех) выпускает законченную сборочную единицу – зубчатое колесо.

    Достоинствами данной формы являются:

• сокращение и упрощение внутризаводского кооперирования;
• упрощение планирования производства;
• создание благоприятных условий для внедрения поточных методов производства, комплексной механизации и автоматизации производственного процесса;
• повышение ответственности руководителей подразделений за изготовление готовой продукции в установленные сроки, в заданном количестве и соответствующего качества;
• сокращение длительности производственного цикла изготовления изделий.

    Но  можно выделить и недостатки:

• низкая степень гибкости производства;
• неполная загрузка производственных мощностей.

    После определения формы специализации участка определим метод организации.

      Методов производства существует два: непоточный и поточный.

      Непоточным  называется такой метод производства, при котором детали изготовляются  партиями на каждой операции обработки, оборудование расставляется группами по типам без определенной связи с последовательностью выполнения операций и обрабатываемые партии деталей не закрепляются за одним и тем же оборудованием или рабочими местами.

      Поточным  называется такой метод производства, при котором операции обработки  закреплены за определенным оборудованием или рабочими местами, которые расположены в порядке последовательности выполнения операций и обрабатываемые детали (или собираемые изделия) передаются с одной операции на другую с помощью специальных транспортных средств. Наиболее прогрессивным и экономически эффективным является поточный метод производства, который является характерным и для нашего участка.

      Практически, не всегда удается выполнить все  условия классического производства и поэтому существует несколько разновидностей форм организация поточных линий. Наиболее распространенными формами организации являются непрерывно-поточная, автоматическая поточная, групповая поточная и переменно-поточная линии и участки.

    Для нашего производства характерна такая  разновидность поточного метода как несинхронизированная.

    Таким образом, участок (цех) является однопредметным прерывно-поточным производством, которое широко применяется в механо-обрабатывающих цехах массового и крупносерийного производства. Особенностью ОППЛ является отсутствие синхронизации в производственном процессе и образование межоперационных оборотных заделов.

2.2.Расчет эффективного фонда времени работы единицы оборудования

    Данный  расчет необходимо провести с учетом следующих данных: участок работает 40 часов в неделю (продолжительность смены 8 часов), в предпраздничные дни длительность смены сокращается на 1 час, потери времени в плановых ремонтах 5%. Количество рабочих и предпраздничных дней в году определяется по календарю. Расчет эффективного фонда времени работы единицы оборудования может быть проведен по следующей формуле:

    где - эффективный фонд времени работы единицы оборудования,

           Д_к – общее количество календарных дней в текущем году,

           Д_н – количество нерабочих дней в текущем году,

           Д_п – количество предпраздничных дней в текущем году,

          t_см – продолжительность рабочей смены,

            t_ск – время на которое сокращается рабочая смена в предпраздничный день,

            k_см – количество смен в рабочем дне,

            k_п – коэффициент, учитывающий простои оборудования в ремонте.

    Ф_э=((365 – 124)*8 – 6*1)*1*0,95=109554 мин или 1825,9ч

2.3. Определение величины партии деталей

    Наиболее  ответственным календарно-плановым нормативом является величина партии предметов труда. Методы ее определения можно подразделить на две группы. К первой группе относятся методы установления величины партии исходя только из временных параметров, например:

    где — минимальная величина партии предметов труда, шт.;

    а — коэффициент допустимых потерь времени на переналадку оборудования (а= 0,03—0,10 в зависимости от вида оборудования и типа производства — меньшие значения для крупносерийного производства);

     — время подготовительно-заключительных работ, приходящееся на партию, мин;

    t_шт — норма штучного времени, мин.

    n_min=(1 – 0,05)*20/0,05*8,6=44 шт.

    n_опт=12000/44=273; 12000/273=44;

    n_опт= n_min

    Округляем величину партии до 44 штук для того, чтобы получить целое число партий в дальнейших расчетах.

2.4. Расчет основных параметров однопредметной прервывно-поточной линии (ОППЛ)

    Прерывно-поточными  могут быть одно- и многопредметные поточные линии. Они создаются, когда отсутствует равенство или кратность длительности операций такту и полная непрерывность производственного процесса не достигается. Для поддержания беспрерывности процесса на наиболее трудоемких операциях создаются межоперационные оборотные заделы.

    ОППЛ  широко применяются в механообрабатывающих цехах массового и крупносерийного производств, а также в сборочных цехах, если работа связана с использованием оборудования или если на некоторых промежуточных операциях появляется брак. Во всех этих случаях технологические операции не синхронизированы. Вследствие неравенства или некратности операций такту (ритму) на таких линиях невозможно достигнуть непрерывности обработки предметов, работы оборудования и рабочих-операторов. Из-за нарушения непрерывности производственного процесса необходимо создавать межоперационные оборотные заделы (что служит показателем прерывности). Кроме того, это приводит к простоям оборудования. Движение предметов труда на ОППЛ осуществляется параллельно-последовательно. Для того чтобы свести к минимуму наличие оборотных заделов, а также время простоев оборудования и рабочих, необходимо установить наиболее целесообразный регламент работы линии. С этой целью определяются следующие календарно-плановые нормативы:

2.4.1. Расчет программы запуска

    Программа запуска рассчитывается для того, чтобы учесть отсев продукции на технологические потери (изготовление пробных деталей при наладке оборудования) или по причине брака.

    Расчет  программы запуска (N_з) производится по программе выпуска (N_в):

    где N_в -   программа выпуска изделий, шт.;

    а – процент потерь по технологическим причинам или из-за брака (5 %).

    N_з =12000*100/(100 – 5)=12632 шт.

2.4.2. Определение такта ОППЛ

    Такт  линии, как правило, строго согласован с производственной программой и рассчитывается по формуле:

    r=109554/12632=8,7

2.4.3. Расчет числа рабочих мест по операциям и по всей линии

    Число рабочих мест (единиц оборудования) для ОППЛ по каждой операции определяется по формуле:

    где t_штi - норма штучного времени на выполнение i-ой операции с учетом коэффициента выполнения норм, мин.

    Если  нормы времени на операциях равны  или кратны такту, то при расчете  количество рабочих мест равно целому числу. Если же процесс не полностью  синхронизирован, то в результате расчета число рабочих мест получается дробным. После соответствующего анализа его необходимо округлить в большую или меньшую сторону до целого числа. Это будет принятое число рабочих мест на каждой i-ой операции (С_пр). Однако перегрузка допускается в пределах 5-7 %. Если это условие не выполняется, то одна единица оборудования по данной операции остается не догруженной, а рабочий занятый на этом рабочем месте может совмещать профессии  и переходить на другие рабочие места ОППЛ. Это в дальнейшем должно быть отражено в стандарт-плане ОППЛ.

    С_р1=4,5/8,7=0,52;                С_пр1=1;      К_з1=0,52/1=0,52;         

    С_р2=5,0/8,7=0,57;                  С_пр2=1;      К_з2=0,57/1=0,57;         

    С_р3=2/8,7=0,23;            С_пр3=1;      К_з3=0,23/1=0,23;         

    С_р4=3,0/8,7=0,34;             С_пр4=1;      К_з4=0,34/1=0,34;         

    С_р5=1/8,7=0,11;             С_пр5=1;      К_з5=0,11/1=0,11;         

    С_р6=20/8,7=2,3;              С_пр6=3;      К_з6=2,3/3=0,76;         

    С_р7=25/8,7=2,87;           С_пр7=3.      К_з7=2,87/3=0,96;         

2.4.4. Составление стандарт – плана работы ОППЛ

     Пооперационный стандарт-план составляется на период оборота поточной линии. В данном проекте период оборота линии (Т_об) равен 240 мин. Стандарт-план показывает время начала, продолжительность и время окончания каждого рабочего места по всем операциям; последовательность и периодичность перехода рабочих с операции на операцию. Построение стандарт-плана предполагает создание такого регламента работы ОППЛ, который бы обеспечил наиболее полную занятость рабочих. Стандарт-план работы ОППЛ по механической обработке зубчатого колеса представлен в таблице 3: 

Стандарт-план

Таблица 3 

2.4.5. Расчет величины межоперационных оборотных заделов

    Как правило, на ОППЛ образуются заделы четырех видов: технологические, транспортные, страховые и межоперационные оборотные. Однако три первых вида такие же, как и на ОНПЛ. И методика их расчета аналогична. Четвертый вид задела – межоперационный оборотный – это количество предметов труда, предназначенных для выравнивания производительности на смежных операциях и находящихся на рабочих местах в ожидании процесса обработки. Оборотные заделы позволяют организовать непрерывную работу на рабочих местах в течение более или менее продолжительного времени. Характерной чертой оборотных заделов является изменение их величины на протяжении часа, смены, полсмены (периода оборота) от нуля до максимальной величины. Размеры их, как правило, настолько велики, что весь расчет заделов на таких линиях сводят к расчету только межоперационных оборотных заделов, пренебрегая сравнительно небольшой частью трех первых заделов.

    Расчет  межоперационных оборотных заделов  производится по стандарт-плану ОППЛ между каждой парой смежных операций. Для этого весь период оборота разбивается на части (частные периоды), каждая из которых характеризуется неизменным числом работающих единиц оборудования на смежных операциях. Размер оборотного задела между двумя смежными операциями на каждом частном периоде (Т) определяется по формуле:

    где Т – частный период работы оборудования на смежных операциях, мин (время в течении которого на смежных операциях работает неизменное количество оборудования);

    С_пр, и С_пр+1 – число единиц оборудования, работающих на смежных i-й и (i+1)-й операциях в течение частного периода времени Т;

    t_{шт i} и t_{шт i+1} – нормы штучного времени соответственно на i-и и (i+1)-й операциях, мин.

    Расчетная величина Z_o6щ может быть положительной или отрицательной. Положительная величина задела свидетельствует об увеличении его за период Т, отрицательная – говорит об уменьшении. После расчета величины оборотного задела, в каждом из частных периодов, между смежными операциями на одном из этих отрезков задел будет иметь максимальное значение. Это значение принимается для отсчета и построения графика изменения оборотного задела между двумя смежными операциями.

    Таблица4

    Расчет  динамики межоперационных заделов

    Продолжение таблицы 4