Организация производственного процесса во времени и пространстве

 
 

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего

профессионального образования 
 
 
 
 
 
 

КУРСОВАЯ  РАБОТА 

на тему

Организация производственного процесса во времени  и пространстве

 
 
 
 
 
 
 
 
 

2010 г.

 

     РЕФЕРАТ 

     Курсовой  проект

     Пояснительная записка: 44 стр., 11 рис., 22 табл., 3 источника.

     поточная  линия, непоточное производство, коэффициент  массовости, размер партии запуска, производственный участок

     Произведен  выбор формы организации производственного  процесса.

     Произведен  расчет участков с непоточной и однономенклатурной поточной формой организации производственного  процесса, с групповыми процессами обработки однотипных деталей.

     Произведена планировка участка с указанием  спецификации 

 

     

     Содержание 

Введение

1. Расчет участка с непоточной формой организации производственного процесса

1.1 Выбор  формы организации производственного  процесса

1.2 Определение  размера партии и периодичности  запуска деталей 

1.3 Расчет  потребного количества станков

1.4 Составление  календарного плана-графика работы  производственного участка

1.5 Определение  нормативного уровня цикловых  и страховых заделов

2. Расчет участка с однономенклатурной формой организации производственного процесса

2.1 Выбор  формы организации производственного  процесса

2.2 Определение  количества и загрузки оборудования  по операциям ТП

2.3 Расчет  межоперационных циклов заделов  и построение эпюр заделов  по фазам

3. Расчет участка с групповыми процессами обработки однотипных деталей

3.1 Выбор  формы организации производственного  процесса. Разработка сводного ТП

3.2 Определение  партии запуска

3.3 Определение  очередности запуска деталей  и построение графика работы  поточной линии

Заключение 

Список используемой литературы

Приложение  А. План участка непоточной формы  производства

Приложение  Б. План участка однономенклатурной поточной линии

Приложение  В. План участка групповой поточной линии

Приложение  Г. Планировка рабочего места

 

     Введение 

     Производственные  процессы на участках механической обработке  могут быть подчинены поточной и  непоточной форме организации. В  поточной форме организации производства выделяют однопредметные, многопредметные  поточные линии с прерывными и  непрерывными процессами обработки  деталей и групповые поточные линии (одно- и многогрупповые).

     Назначением моделирования процессов производства является описание движения предметов  труда по всем рабочим местам их обработки или сборки во времени. Организуемая модель производства призвана дать ответ на вопросы где, когда, в каких количествах и на каком  оборудовании должны находиться детали и сборочные единицы любого наименования в процессе производства.

     Наиболее  рациональной и перспективной формой организации процессов производства на многопредметных производственных участках является групповая форма, или групповые методы организации  производства.

     Такие методы создают предпосылки для  использования более прогрессивных  технологических процессов изготовления деталей и сборки сборочных единиц и изделий, применения поточных принципов  организации производства на предприятиях. 

 

      1. Непоточная форма организации производственного процесса на участке 

     Исходные  данные варианта 1-4 представлены в таблице 1. Производственная программа в  месяц N_мес = 500 шт. 

     Таблица 1

     Исходные  данные варианта 1-4

Операция  ТП	Модель станка	Трудоемкость  Тшт, мин Детали						Тпз, мин	нал
		001	002	003	004	005	006
Токарная	1336М	7,0	9,0	14,0	15,0	11,0	5,0	20,0	0,04
Револьверная	11336М	4,0	5,0	-	4,0	4,0	7,0	20,0	0,04
Фрезерная	6М13ГН1	-	5,0	8,0	6,0	5,0	3,0	30,0	0,04
Сверлильная	В-630	7,0	-	12,0	8,0	2,0	6,0	50,0	0,04
Шлифовальная	3Б71М	5,0	12,0	7,0	10,0	4,0	3,0	20,0	0,05
Фрезерная	6М12ПБ	4,0	9,0	5,0	-	3,0	-	20,0	0,04

 
     

1. Выбор формы  организации производственного  процесса

 

     Для определения формы организации  производственного процесса используется показатель массовости K ,определяемый по формуле 

     K = ,(1) 

     где t_штi- суммарная трудоемкость обработки изделий по всем операциям технологического процесса, мин;

      - такт, интервал времени между  последовательным выпуском двух  экземпляров одноименных изделий,  мин/шт.;

      -суммарное число рабочих мест (принятое) по всем операциям;

     m - число операций технического процесса.

     Такт  определяется по формуле 

      t = (2) 

     где - эффективный, действительный фонд времени работы оборудования в расчетном периоде, час;

      - программа выпуска изделий в  расчетном периоде, шт.

     Эффективный фонд времени работы оборудования определяется по формуле 

      (3) 

     где D_k - число календарных дней в расчетном периоде;

     D_в.п - число выходных и праздничных дней в расчетном периоде;

     q - продолжительность работы в смену, ч.;

     D_п.п - число праздничных дней в расчетном периоде;

     q` - время сокращения смены в праздничный день, ч.;

     S - число смен работы в сутки;

     вр. - затраты времени на ремонт оборудования в процентах к годовому фонду 2 12%;

     вн - затраты времени на накладку оборудования в процентах к годовому фонду 4 12%.

     В апреле 2010 г. при работе в 2 смены  по 8 часов и D_k=30 дней, D_в.п=8 дней, D_п.п=1 день и вр=10%, вн=10% эффективный фонд времени работы оборудования составит

      =171,5 ч. 

     При N_мес=500 шт. такт составит 

      t = 171,5 × 60 / 500 = 20,58 мин. 

     Расчет  коэффициента массовости произведем для  каждой детали.

     Суммарная трудоемкость обработки детали 001 по всем операциям ТП составит 

     åt_штi = 7 + 4 + 7 + 5 + 4 = 27 мин.

     Количество  рабочих мест для выполнения i-операции находится по формуле 

      (4)

      = 7 / 20,58= 0,34 = 1

      = 4 / 20,58= 0,19 = 1

      = 7 / 20,58= 0,34 = 1

      = 5 / 20,58= 0,24 = 1

      = 4 / 20,58= 0,19 = 1 

     Суммарное число рабочих мест по всем операциям  ТП составит  

      = 5 шт. 

     Тогда при К_m⁰⁰¹ = 27 / 20,58 × 5 = 0,26 возможна организация групповой поточной линии (в учебных целях продолжаем дальнейший расчет).

     Суммарная трудоемкость обработки детали 002 по всем операциям ТП составит 

     åt_штi = 9 + 5 + 5 + 12 + 9 = 40 мин. 

     Количество  рабочих мест для выполнения i-операции находится по формуле (4) 

      = 9 / 20,58 = 0,44 = 1

      = 5 / 20,58 = 0,24 = 1

      = 5 / 20,58 = 0,24 = 1

      = 12 / 20,58 = 0,58 = 1

      = 9 / 20,58 = 0,44 = 1 

     Суммарное число рабочих мест по всем операциям  ТП составит  

      =5 шт. 

     Тогда при К_m⁰⁰² = 40 / 20,58 × 5 = 0,39 возможна организация поточного производства (в учебных целях продолжаем дальнейший расчет). 

     Суммарная трудоемкость обработки детали 003 по всем операциям ТП составит 

     åt_штi = 14 + 8 + 12 + 7 + 5 = 46 мин.

 

     Количество  рабочих мест для выполнения i-операции находится по формуле (4) 

      = 14 / 20,58 = 0,68 = 1

      = 8 / 20,58 = 0,39 = 1

      = 12 / 20,58 = 0,58 = 1

      = 7 / 20,58 = 0,34 = 1 

      = 5 / 20,58 = 0,24 = 1

     Суммарное число рабочих мест по всем операциям  ТП составит  

      = 5 шт. 

     Тогда при  

     К_m⁰⁰³ = 46 / 20,58 × 5 = 0,45  

     возможна  организация поточного производства: многопредметной ПЛ (в учебных  целях продолжаем дальнейший расчет). 

     Суммарная трудоемкость обработки детали 004 по всем операциям ТП составит 

     åt_штi = 15 + 4 + 6 +8 + 10 = 43 мин. 

     Количество  рабочих мест для выполнения i-операции находится по формуле (4)

 

      = 15 / 20,58 = 0,73 = 1

      = 4 / 20,58 = 0,19 =1

      = 6 / 20,58 = 0,29 =1

      = 8 / 20,58 = 0,39 =1

      = 10 / 20,58 = 0,49 =1 

     Суммарное число рабочих мест по всем операциям  ТП составит  

      = 5 шт. 

     Тогда при  

     К_m⁰⁰⁴ = 43 / 20,58 × 5 = 0,42  

     возможна  организация поточного производства: многопредметной ПЛ (в учебных  целях продолжаем дальнейший расчет).

     Суммарная трудоемкость обработки детали 005 по всем операциям ТП составит 

     åt_штi = 11 + 4 + 5 + 2 + 4 + 3 = 29 мин. 

     Количество  рабочих мест для выполнения i-операции находится по формуле (4) 

      = 11 / 20,58 = 0,53 = 1

      = 4 / 20,58 = 0,19 = 1

      = 5 / 20,58 = 0,24 = 1

      = 2 / 20,58 = 0,01 = 1

      = 4 / 20,58 = 0,19 = 1

      = 3 / 20,58 = 0,15 = 1 

     Суммарное число рабочих мест по всем операциям  ТП составит  

      =6 шт. 

     Тогда при  

     К_m⁰⁰⁵ = 29 / 20,58 × 6 = 0,23  

     возможна  организация групповой поточной линии (в учебных целях продолжаем дальнейший расчет).

     Суммарная трудоемкость обработки детали 006 по всем операциям ТП составит 

     åt_штi = 5 + 7 + 3 + 6 + 3 = 24 мин. 

     Количество  рабочих мест для выполнения i-операции находится по формуле (4) 

      = 5 / 20,58 = 0,24 = 1

      = 7 / 20,58 = 0,34 = 1

      = 3 / 20,58 = 0,15 = 1

      = 6 / 20,58 = 0,29 = 1

      = 3 / 20,58 = 0,15 = 1

     Суммарное число рабочих мест по всем операциям  ТП составит  

      =5 шт. 

     Тогда при  

     К_m⁰⁰⁶ = 24 / 20,58 × 5 = 0,23  

     возможна  организация групповой поточной линии (в учебных целях продолжаем дальнейший расчет). 

     1.2 Определение размера партии и  периодичности запуска деталей 

     Партия  изготовления деталей (n) –это количество деталей одного наименования, проходящих процесс обработки с одной наладки, или количество деталей, обрабатываемых подряд одна за другой до перехода к изготовлению деталей другого наименования.

     Для определения оптимального размера  партии деталей необходимо установить ведущую операцию. Ведущей операцией  является та, которая имеет наибольшее отношение подготовительно-заключительного  времени операции к åt_штi.. Определение отношения T_пз к åt_штi.по всем операциям ТП представлено в таблице 2. 

     Таблица 2

     Определение отношения T_пз к åt_штi.для всех деталей

Операция  ТП	Трудоемкость  Тшт, мин, Детали						Тпз, мин	åtштi, мин	Тпз/åtштi
	001	002	003	004	005	006
Токарная	7,0	9,0	14,0	15,0	11,0	5,0	20,0	61,0	0,33
Револьверная	4,0	5,0	-	4,0	4,0	7,0	20,0	24,0	0,83
Фрезерная	-	5,0	8,0	6,0	5,0	3,0	30,0	27,0	1,11
Сверлильная	7,0	-	12,0	8,0	2,0	6,0	50,0	35,0	1,43
Шлифовальная	5,0	12,0	7,0	10,0	4,0	3,0	20,0	41,0	0,49
Фрезерная	4,0	9,0	5,0	-	3,0	-	20,0	21,0	0,95
Суммарная трудоемкость, мин	27,0	40,0	46,0	43,0	29,0	24,0

 

     Ведущей операцией, по которой следует производить  расчет минимальной партии является операция сверлильная.

     Расчет  размера партии деталей представлен  в таблице 3.

     Минимальный размер партии n_min, шт., определяется по формуле (способ 1) 

     n_min= Т_пз./(t_шт× a_об) (5) 

     Для каждой детали определим минимальный  размер партии: 

      = 50 / (7 × 0,05) = 143 шт.

      = 50 _./ (12 × 0,05) = 84 шт.

      = 50_./ (8 × 0,05) = 125 шт.

      = 50_./ (2 × 0,05) = 500 шт.

      = 50_./ (6 × 0,05) = 167 шт. 

     Для детали 002 минимальный размер партии рассчитаем исходя из условия обеспечения  непрерывности производственной операции техпроцесса: 

      = 480 / 5 = 96 шт. 

     Следующим этапом в последовательности расчета  оптимального размера партии является корректировка.

     Периодичность запуска-выпуска  , раб. дни, определим по формуле 

      (6) 

     Расчетные значения периодичности запуска-выпуска  приводятся к унифицированному ряду. 

     Таблица 3

     Расчет  оптимального размера партии деталей

Детали	Минимальный расчетный размер партии , шт.	Кратность размера  партии месячного задания Nмес/	Периодичность запуска		Принятый  размер партии , шт.
			, раб. дни	, раб. дни
001	143	500 / 143 = 3,49	20 / 3,49 = 5,7	10	10 · 25 = 250
002	96	500 / 96 = 5,21	20 / 5,21 = 3,8	5	5 · 25 =125
003	84	500 / 84 = 5,95	20 / 5,95 = 3,4	5	5· 25 =125
004	125	500 / 125 = 4,0	20 / 4 = 5	5	5 ·25 =125
005	500	500 / 500 =1,0	20 / 1 = 20	20	20 · 25 = 500
006	167	500 / 167 = 2,77	20 / 2,77 = 6,7	10	10 · 25 =250

 

     Оптимальный размер партии запуска  , шт., определяется по формуле  

      = ×N_{ср. дн.} (7) 

     где N_{ср. дн.} – средняя программа выпуска в день, шт.

     N_{ср. дн.} =N_мес/20=500 / 20 = 25 шт. 

     1.3 Расчет потребного количества  станков 

     Расчет  выполняется путем сопоставления  суммарной продолжительности обработки  по каждой операции с пропускной способностью одного станка.

     Для этой цели сначала необходимо определить действительный месячный фонд времени  Ф_{эф_д} , час, одного станка по формуле 

     A_{’a_l}=q × S × L _HF<(1-0?01a_p)?(8) 

     где Д_РАБ – число рабочих дней в расчетном периоде,

     a_p - затраты времени на ремонт и регламентированные перерывы, %.

     При a_p=6% и Д_РАБ=22 дня (апрель 2010 г.) действительный месячный фонд времени одного станка составит 

     Ф_{эф_д}=8 × 2 × 22(1-0,01×6)=330,88 час. 

     Суммарная продолжительность обработки деталей  T_ц , час, по каждой операции с учетом Т_пз определяется по формуле 

     T_ц= (9) 

     где m – количество запусков деталей в производство.

     Величина  “m” учитывает количество запусков партий деталей по каждой операции в течение расчетного периода и определяется по формуле 

     m=S (N_МЕС/n^ПР_ОПТi) (10) 

     Так m₀₀₁ = 500 / 250 = 2, m₀₀₂ = 500 / 125 = 4, m₀₀₃ = 500 / 125 = 4,

     m₀₀₄ = 500 / 125 = 4, m₀₀₅ = 500 / 500 = 1, m₀₀₆ = 500 / 250 = 2. 

     Суммарная продолжительность обработки деталей  на операции – токарной 

     T_ц= (500 × 61 + 20 × (2 + 4 + 4 + 4 + 1 + 2 )) / 60 = 514 час. 

     Суммарная продолжительность обработки деталей  на операции – револьверной 

     T_ц= (500 × 24 + 20 × (2 + 4 + 4 + 1 + 2 )) / 60 = 204,33 час. 

     Суммарная продолжительность обработки деталей  на операции – фрезерной 

     T_ц= (500 × 27 + 30 × ( 4 + 4 + 4 + 1 + 2 )) / 60 = 232,5 час. 

     Суммарная продолжительность обработки деталей  на операции – сверлильной 

     T_ц= (500 × 35 + 50 × (2 + 4 + 4 + 1 + 2 )) / 60 = 302,5 час. 

     Суммарная продолжительность обработки деталей  на операции – шлифовальной 

     T_ц= (500 × 41 + 20 × (2 + 4 + 4 + 4 + 1 + 2 )) / 60 = 347,33 час. 

     Суммарная продолжительность обработки деталей  на операции – Фрезерной 

     T_ц= (500 × 21 + 20 × (2 + 4 + 4 + 1 )) / 60 = 178,67 час. 

     Потребное количество станков (рабочих мест) на программу выпуска определяется из соотношения  

     К_p.м.= T_ц/Ф_{эф_д}(11) 

     Потребное количество станков и их загрузка К_заг представлены в таблице 4. 

     Таблица 4

     Потребное количество станков и их загрузка

Операция  ТП	Трудоемкость  Тшт, мин Детали						Тпз, мин	åtшт, мин	Тц, час	Кол-во станков		Кзаг= /
	001	002	003	004	005	006
Токарная	7,0	9,0	14,0	15,0	11,0	5,0	20,0	61,0	514	1,55	2	0,78
Револьверная	4,0	5,0	-	4,0	4,0	7,0	20,0	24,0	204,33	0,62	1	0,62
Фрезерная	-	5,0	8,0	6,0	5,0	3,0	30,0	27,0	232,5	0,70	1	0,70
Сверлильная	7,0	-	12,0	8,0	2,0	6,0	50,0	35,0	302,5	0,91	1	0,91
Шлифовальная	5,0	12,0	7,0	10,0	4,0	3,0	20,0	41,0	347,33	1,05	1	1,05
Фрезерная	4,0	9,0	5,0	-	3,0	-	20,0	21,0	178,67	0,54	1	0,54
Суммарная трудоемкость, мин	27,0	40,0	46,0	43,0	29,0	24,0

 

     1.4 Составление календарного плана-графика  работы производственного участка 

     Для составления графика необходимо предварительно определить длительность цикла обработки партии деталей (T_ц, час). При расчете T_ц применим параллельно-последовательный вид движения, что достигается корректировкой продолжительности цикла на коэффициент параллельности K_пар.

     Длительность  цикла обработки партии деталей  определяется по формуле

     Т_{Ц_ПАРАЛ_ПОСЛ.}= (12) 

     где m – количество операций ТП;

     t_м.о. – время межоперационного пролеживания деталей, мин.

     При t_м.о. = 1 смена (480 мин.) и K_пар.=0,6 длительность цикла обработки партии для детали 001 составит 

     Т_{Ц_001.}= (250·27+160+(5-1)·480)·0,6/60 = 88,3 час. 

     детали 002 составит 

     Т_{Ц_002.}= (125·40+160+(5-1)·480)·0,6/60 = 70,8 час. 

     детали 003 составит  

     Т_{Ц_003.}= (125·46+160+(5-1)·480)·0,6/60 = 78,3 час. 

     детали 004 составит 

     Т_{Ц_004.}= (125·43+160+(5-1)·480)·0,6/60 = 74,55 час. 

     детали 005 составит 

     Т_{Ц_005.}= (500·29+160+(6-1)·480)·0,6/60 = 170,6 час. 

     детали 006 составит 

     Т_{Ц_001.}= (250·24+160+(5-1)·480)·0,6/60 = 80,8 час.

     Значения  длительности обработки партии деталей  представлены в таблице 5. 

     Таблица 5

     Длительность  обработки партии деталей

      

Детали	001	002	003	004	005	006
Длительность  цикла в час.	88,3	70,8	78,3	74,55	170,6	80,8
Длительность  цикла в сменах	11,04	8,85	9,79	9,32	21,33	10,1
Длительность  цикла в днях	5,52	4,425	4,89	4,66	10,67	5,05