Министерство  образования Российской Федерации 
 
 
 
 
 

Кафедра государственного и муниципального управления 
 
 
 
 
 

КУРСОВАЯ  РАБОТА 

Дисциплина: «Организация машиностроительного производства»

Тема: Проектирование поточной линии механической обработки.

  «___» ____________2007 г. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2007

Оглавление

1. Введение.

     Поточным  производством называется прогрессивная  форма организации производства, основанная на ритмичной повторяемости  согласованных во времени основных и вспомогательных операций, выполняемых  на специализированных рабочих местах, расположенных в последовательности операций технологического процесса.

     Из  этого определения следует, что  для поточного производства характерны принципы организации производственного  процесса, в первую очередь принцип  специализации, прямоточности, непрерывности, параллельности и ритмичности.

     Принцип специализации в условиях поточного  производства воплощается в создании предметно-замкнутых участков в  виде специализированных поточных линий, предназначенных для обработки  одного закреплённого за данной линией изделия или нескольких технологически однородных изделий. Каждое рабочее место линии специализированно на выполнении одной или нескольких закреплённых за ним деталеопераций.

     Принцип прямоточности предусматривает  размещение оборудования и рабочих мест в порядке следования операций технологического процесса. Первичным производственным звеном поточного производства является поточная линия.

     Принцип непрерывности на поточных линиях осуществляется в виде непрерывного движения изделий  по операциям при непрерывной работе рабочих и оборудования. Непрерывность поточного производства является прямым следствием принципа пропорциональности, в частности равной производительности на всех операциях линии.

     Принцип параллельности применительно к  поточным линиям проявляется в параллельном движении партий при этом изделия передаются по операциям поштучно либо небольшими транспортными партиями. При строгой пропорциональности достигается полная и равномерная загрузка рабочих мест на линии.

     Принцип ритмичности в условиях поточного производства проявляется в ритмичном выпуске продукции с линии и в ритмичном повторении всех операций на каждом её рабочем месте.

     Поточное  производство – весьма эффективная  форма организации производственных процессов. Переход на поточное производство влечет за собой улучшение всех важнейших экономических показателей: повышение производительности труда; сокращение длительности производственного цикла; уменьшение незавершенного производства; улучшение использования основных фондов и оборотных средств завода; повышение качества продукции и снижение брака и, как следствие, снижение себестоимости продукции. Повышение производительности труда на поточных линиях является следствием влияния многих технических и организационных факторов, вызванных внедрением поточных линий. К числу таких факторов относятся комплексная механизация и автоматизация, широкое использование специального оборудования и оснастки, механизации транспортировки и других вспомогательных процессов, внедрение наиболее эффективной технологии производства. Свойственная поточному производству специализация рабочих мест, бесперебойное их обслуживание в соответствии с ритмом линии резко сокращают (а иногда и исключают), потери рабочего времени, способствуют равномерной работе и ритмичному выпуску.

     Важное  народнохозяйственное значение имеет  также свойственная поточному производству ритмичность выпуска продукции. Она способствует четкой организации материально-технического снабжения предприятий-потребителей, сокращению складских запасов материалов, а, следовательно, улучшению использования материальных ресурсов в производстве и обращении. Таким образом, поточное производство является важным направлением технического прогресса, обеспечивающим высокий экономический эффект.

     Поточные  линии бывают: однопредметными и  многопредметными; непрерывно-поточные, прерывно-поточные и прямоточные; линии  с регламентированным ритмом и со свободным ритмом.

2. Расчёт  среднего ритма выпуска (запуска) предмета.

     Исходным  параметром проектирования поточной линии является ритм выпуска (запуска) предмета. Ритм выпуска (запуска) предмета – средний расчётный промежуток времени между выпуском (запуском) двух смежных изделий на линии. Он строго согласуется с производственной программой на планируемый период.

     Ритм  выпуска (запуска) предмета рассчитывается по формулам:

где:  - эффективный фонд времени работы линии в плановом периоде

       - объём выпуска изделий в  плановом периоде

      - объём запуска за тот же  период времени

     Объём запуска продукции в производство определяется по формуле:

где:  - коэффициент запуска, учитывающий возможные потери от брака на некоторых операциях, рост объёма заделов.

Эффективный фонд времени работы линии рассчитывается по формуле:

где:  - номинальный фонд времени работы линии в плановом периоде

- коэффициент, учитывающий потери времени в работе линии (0.12-0.15)

Номинальный фонд времени работы линии рассчитывается по формуле:

где:  - число рабочих дней в плановом периоде (258 дней)

- Коэффициент сменности работы линии

- продолжительность рабочей  смены (8 часов) при двухсменной

            работе. Принимаю =8,2

3. Разработка  технологического процесса.

     Технологический процесс изготовления изделия на поточной линии разрабатывается по переходам. Для каждого перехода определяется необходимое оборудование, оснастка, инструмент и приспособления. Затем устанавливается норма времени выполнения каждого перехода. Это необходимо для проведения синхронизации операций.

4. Синхронизация операций.

     Синхронизация операций — это процесс согласования длительности операций с ритмом работы линии. Синхронизацию принято выполнять в два этапа. На стадии проектирования поточной линии проводится предварительная синхронизация, в процессе ее отладки – окончательная. Существуют два вида синхронизации – технологическая и организационная. Организационная синхронизация на первом этапе осуществляется путем расчленения технологического процесса на переходы и соединения отдельных переходов в операции таким образом, чтобы:

• не нарушалась последовательность изготовления изделия;
• суммарная норма времени включенных в операцию переходов была равна или кратна ритму запуска предмета (см. условие синхронизации в п. 7.);
• количество включенных в операцию переходов было минимальным.

Технологическая синхронизация на первом этапе на лимитирующих станках осуществляется следующими способами:

• применение более производительных режущих инструментов;
• рост количества одновременно работающих режущих инструментов;
• применение многоместных и быстродействующих приспособлений;
• применение средств автоматического контроля;
• модернизация станков, рост их мощности, жесткости,   быстроходности;
• применение более стойких инструментов;
• рост скорости резания.

     Т. к. технологический процесс изготовления изделия при выполнении курсового проекта задан, предварительную синхронизацию операций необходимо провести в рамках указанных в нем технологических переходов.

При отладке  линии синхронизация (а также  ликвидация перегрузки станков) осуществляется с помощью различных организационно-технических мероприятий, позволяющих воздействовать на ритм работы поточной линии, штучное время операций и коэффициент выполнения норм. Это изменение режима работы поточной линии, уменьшение потерь рабочего времени, снижение уровня брака, дальнейшая механизация и автоматизация труда, интенсификация режимов обработки, лучшая организация и обслуживание рабочих мест, создание заделов изделий в сверхурочное время или в дополнительные смены, передача некоторого числа изделий для изготовления на другие рабочие места, не входящие в состав линии, индивидуальный подбор рабочих на недогруженных и перегруженных операциях, использование вспомогательных рабочих и др.

5. Расчёт  количества станков.

     Расчёт  числа станков на линии выполняется исходя из необходимости за время, равное ритму запуска, обработать на каждой операции один предмет. При этом надо учесть возможность перевыполнения норм времени на некоторых операциях:

                              tшт = tо + tр + tто + tоо + tотл ,где

     tшт –штучное время операции, мин.;

     tо – основное время(смотри задание) , мин.;

     tр – рабочее время(,tр= tвсп -  tм.р )мин.;

     tвсп – вспомогательное время (tвсп =20%·tо), мин.;

     tм.р – машинно-ручное время (tм.р =20%·tвсп), мин.;

     tто – время на техническое обслуживание рабочего места(tто =0,02) , мин.;

     tоо – время на организационное обслуживание рабочего места(tоо =0,01), мин.;

     tотл – время на отдых и личные надобности(tотл =0,02 ), мин.;

где:  - расчётное число станков на i-ой операции

       - коэффициент выполнения нормы на i-ой операции(принимаю =1,3)

        - принятое число станков на i-ой операции

       - знак округления числа до  ближайшего целого в меньшую  сторону

Результат расчётов сведён в таблицу 1.

6. Расчёт  коэффициентов загрузки станков и линии  в целом.

     Загрузка  станков на операции определяется коэффициентом  загрузки. Рассчитываемым по формуле:

; ; ;

; ; ; ;

     Принятое  число станков на линии равно  сумме принятого числа станков по операциям:

      Загрузка  оборудования на линии в целом  рассчитывается по формуле:

      Результаты  расчётов сводятся в таблицу 1. 

Таблица 1.    Число рабочих мест и их загрузка

7. Определение вида поточной линии.

     Различают однопредметные и многопредметные  поточные линии. Так как коэффициент  загрузки поточной линии составляет более 75%, то линия является однопредметной.

      Однопредметные  поточные линии бывают двух видов:

• Однопредметные непрерывно-поточные линии (ОНПЛ)
• Однопредметные прерывно-поточные линии(ОППЛ)

     Для этапа проектирования ОНПЛ допускается  отклонение от синхронности операций до 10%, которое затем устанавливается при отладке линии. Коэффициент несинхронности определяется по формуле:

Вывод: Для создания ОНПЛ отклонение от синхронности операций допускается до 10% , так  как  не все значения , то создаётся ОППЛ.

Результаты  расчётов сводятся в таблицу 2. 

Таблица 2.    Синхронность операций

8. Организация многостаночного  обслуживания.

1. Организация параллельного обслуживания станков дублёров.

     Рассчитываются  нормы многостаночного обслуживания станков-дублёров (одинаковых станков, поручаемых одному рабочему) по формуле:

 ;

где:  - оперативное время на i-ой операции

       - время занятости на i-ой операции

      Многостаночное  обслуживание возможно только в том  случае, если непрерывные затраты машинно-автоматического времени на одном станке превышают непрерывное время выполнения ручных приёмов на другом.

      Число рабочих мест на операции в первом приближении определяется по формуле:

   ;     ; ;

;   ; ; ;

где:  - знак округления до ближайшего целого числа в большую сторону

Результаты  расчётов сводятся в таблицу 3.

2. Организация параллельного обслуживания станков с разных операций.

     С выбором параллельного многостаночного  обслуживания станков с разных операций мы добиваемся сокращения времени обработки  деталей, времени простоя станков  и рабочих мест, сокращение одного рабочего места. Однако существенным недостатком является совмещение станков с разных операций, по технологическому оснащению, рабочий должен обладать высокой квалификацией, знать приёмы работы на разном технологическом оборудовании (токарном и сверлильном). Во-вторых, в поточном производстве технологическое оборудование располагается в порядке прохождения обработки детали по операциям и технологическим переходам и при построении поточной линии возникнут дополнительные проблемы с транспортировкой деталей между станками.

     В данном варианте параллельное обслуживание станков с разных операций возможно только при совмещении станков с  первой и пятой операций. Но это не целесообразно, так как их совмещение приводит к простою оборудования, что показывает график 1 стр. 23.

     Выгоднее  чтобы стоял рабочий, а не станок и по этому в данном курсовом проекте  совмещение станков с разных операций не применяется.

3. Расчёт  параметров параллельного  многостаночного  обслуживания станков.

     Расчёт  параметров обслуживания для каждого рабочего места.

К параметрам обслуживания относятся:

• Норма обслуживания
• Цикл обслуживания
• Простой станков в течении цикла обслуживания
• Коэффициент загрузки рабочего места в течение цикла обслуживания
• Свободное время рабочего в течение цикла обслуживания
• Коэффициент занятости рабочего

     Цикл  обслуживания рабочего места – минимальный  период времени, в течении которого выполняется обслуживание всех станков, закреплённых за ним. Определяется по формулам:

• Для рабочего места многостаночника

где:  - индекс рабочего места

       - норма оперативного времени  на j-ом станке

       - время занятости рабочего  однократным обслуживанием j-го станка

       - число обслуживаний j-го станка в течение цикла 

     Простой станка в течении цикла:

Коэффициент загрузки j-го станка в течении цикла обслуживания

     Организация многостаночного обслуживания не должна приводить к увеличению потребного числа станков на линии. Это означает, что средний коэффициент загрузки оборудования в течение цикла на рабочих местах, принадлежащих какой-либо операции, не должен быть ниже коэффициента загрузки операции . В данном курсовом проекте это условие соблюдается.

      Расчёт  свободного времени рабочего в течение цикла обслуживания на k-ом рабочем месте

Для рабочего места многостаночника:

     Расчёт  коэффициента занятости рабочего в  течении цикла обслуживания:

      Результаты  расчёта параметров обслуживания рабочих  мест сводятся в таблицу 3.

    Вывод: в данном курсовом проекте мы не можем объединить станки с различных операций, т.к. получается большой простой станков, что не желательно. Мы должны стремиться к минимальным простоям станков и рабочих. Данный вариант оптимален.  
 

   Таблица 3   Параметры многостаночного обслуживания