Производственный менеджмент. 5
Федеральное агентство по образованию Российской Федерации
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Южно-Уральский
Факультет «Коммерции»
Кафедра «Маркетинг и менеджмент»
Вариант 15
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА К КУРСОВОЙ РАБОТЕ
по дисциплине «Производственный менеджмент»
Руководитель
/ Е.П.Третьякова /
«_____» _______________2011 г.
Автор работы
Студент группы Ком – 440
/ Ю.А. Рачаева /
«_____» _______________2011 г.
Работа защищена
с оценкой (цифрой, прописью)
___________________________
«_____» _______________2011 г.
Челябинск 2011
ВВЕДЕНИЕ
Современное
машиностроительное предприятие представляет
собой сложный производственно-
Для производства продуктов труда прежде всего должен быть спроектирован и организован рационально производственный процесс изготовления продукта труда, выбраны оптимальные формы организации движения материала, обеспечивающие минимальное время пребывания его в процессе производства, должна быть отработана производственная структура предприятия, выбрана рациональная система управления на основе широкого использования средств механизации и автоматизации труда.
Актуальность заключается в том, что производство является ключевым этапом жизненного цикла продукции, и от того, насколько рационально оно организовано, в решающей степени зависят конечные результаты функционирования предприятия.
Объект исследования: машиностроительное производство.
Предмет исследования: производственная структура механического цеха, организация сборки изделия.
Задачи:
- разбить номенклатуру деталей изделия на относительно однородные по классификационным признакам группы;
- определить необходимое количество равновеликих участков цеха;
- сформировать участки, специализированные по предметному признаку;
- рассчитать оптимальный размер партии изделий;
- установить удобопланируемый ритм запуска партий изделий в производство;
- построить цикловой график сборки изделия с учетом загрузки рабочих мест;
- определить длительность цикла сборки изделия;
- рассчитать опережения запуска и выпуска сборочных единиц изделия;
- выявить основные недостатки спроектированной производственной структуры механического цеха;
- указать способы устранения недостатков;
- сформулировать дальнейшие рекомендации по совершенствованию организации процесса сборки.
Методы исследования: экспертный метод парных сравнений, метод построения классификационного дерева.
Информационная база: нормативно-справочная информация, показатели планово-организационного характера, группы конструктивно-технологических показателей, информация о технологическом процессе сборки.
- УКРУПНЕННОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ СТРУКТУРЫ МЕХАНИЧЕСКОГО ЦЕХА
Исходные данные для выполнения первого раздела работы:
- средний планируемый коэффициент выполнения нормы времени (Кв) составляет 1,12;
Таблица 1 – Годовая программа выпуска и суммарное штучное время обработки деталей.
№ детали |
ti, н-час |
Ni, шт |
1 |
6,7 |
1330 |
2 |
4,9 |
1120 |
3 |
2,5 |
1130 |
4 |
6,7 |
1280 |
5 |
4,7 |
1060 |
6 |
4,8 |
1350 |
7 |
9,1 |
1320 |
8 |
4,0 |
1280 |
9 |
3,8 |
1150 |
10 |
3,0 |
1380 |
11 |
4,4 |
1310 |
12 |
4,8 |
1320 |
13 |
3,3 |
1360 |
14 |
3,5 |
1060 |
15 |
9,7 |
1280 |
1 этап
В целях измерения классифицируемых признаков в одном масштабе проведем нормирование их значений путем замены абсолютной величины значения того или иного признака соответствующим шифром.
Шифры типа детали и вида материала, из которого она изготовлена, заданы изначально.
Для получения шифров наружного и внутреннего диаметра, веса можно воспользоваться статистическим методом определения количества группировок по формуле (1) и интервала группировки по формуле (2)
Где k – количество группировок;
N – объем выборки.
k = 3,322* lg(15) + 1 ≈ 5.
, (2)
где D – интервал группировки;
xmax – максимальное значение элемента выборки;
xmin – минимальное значение элемента выборки;
k – количество группировок.
;
;
.
Однако разбивать интервалы значений на 5 групп представляется нецелесообразным, так как размах вариации (хmax – xmin) во всех трех признаках относительно невелик. Отсюда следует что применение статистических методов в данном примере нелогично, так как объем выборки составляет всего 15 штук (норма выборки составляет в среднем 100 штук). Значит для удобства и целесообразности интервалы веса, ширины и длины мы будем разделять на 3 группы.
Шифры веса, ширины и длины детали получены в результате разбиения диапазона значений длины (от 7,7 до 83 мм) на 3 интервала: [7,7-32,8]; (32,8-57,9] и (57,9-83], диапазона значений ширины (от 1 до 24 мм) на 3 интервала: [1-8,6]; (8,6-16,2], и (16,2-24], диапазона значений веса (от 11 до 120 г) также на 3 интервала: [11-47,3] ;(47,3-83,6]. и (83,6-120]. Результаты нормирования занесены в таблицу 1.
Таблица 1 - Шифры деталей
№ детали |
Вид материала |
Ширина |
Длина |
Вес детали |
1 |
2 |
2 |
2 |
1 |
2 |
1 |
2 |
1 |
1 |
3 |
3 |
1 |
1 |
1 |
4 |
1 |
1 |
1 |
1 |
5 |
1 |
1 |
1 |
1 |
6 |
2 |
1 |
1 |
1 |
7 |
1 |
2 |
1 |
1 |
8 |
2 |
2 |
1 |
1 |
9 |
2 |
2 |
1 |
1 |
10 |
3 |
2 |
2 |
1 |
11 |
1 |
2 |
3 |
3 |
12 |
3 |
1 |
1 |
1 |
13 |
1 |
3 |
2 |
1 |
14 |
3 |
2 |
1 |
1 |
15 |
1 |
3 |
2 |
1 |
2 этап
На этом этапе устанавливаем меру близости деталей друг к другу для последующей их группировки. Для упрощенных расчетов меру близости деталей друг к другу определяют с помощью экспертного метода построения матрицы парных сравнений (предпочтений). Сравнение признаков (их 4) деталей приведено в таблице 2.
Таблица 2 - Матрица парных сравнений
Признаки |
П1 |
П2 |
П3 |
П4 |
Сумма баллов по строке |
Значи-мость призна-ка |
П1 |
1 |
2 |
2 |
2 |
7 |
1 |
П2 |
0 |
1 |
1 |
2 |
4 |
2 |
П3 |
0 |
1 |
1 |
2 |
4 |
3 |
П4 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
4 |
В данной таблице П1 – вид материала, П2 – ширина детали, П3 – длина детали, П4 – вес детали.
Учитывая характер операций механической обработки, предполагаем, что; вид материала важнее, чем оставшиеся 3 признака (П2,П3,П4), так как является основой для определения оборудования и типа обработки; ширина и длина детали (П2,П3) являются равнозначимыми признаками, но превосходят по важности вес детали (П4), так как вес является сугубо индивидуальной характеристикой детали и имеет небольшой интервал значений, в отличие от длины и ширины, что в меньшей степени влияет на отладку оборудования.
3 этап
Нормированные
по признакам объекты
По данным матрицы парных сравнений признак «вид материала» имеет наибольшую значимость, поэтому в дереве классификации он формирует высший уровень. Признак «ширина» имеет ранг значимости 2, поэтому он образует следующий уровень дерева и т.д.
Рис.1 - Классификационное дерево
4 этап
Рассчитываем относительную трудоемкость изготовления каждой детали по формуле (3)
, (3)
где kmpi – относительная трудоемкость изготовления i-й детали;
tштi – суммарное штучное время обработки i-й детали, н-час;
Ni – объем производства i-й детали, шт./год;
Kпз – коэффициент, учитывающий подготовительно-заключительное время при запуске в производство партии деталей;
Fэф – полезный фонд рабочего времени в планируемом периоде (3950 ч/год), ч;
Кв – коэффициент выполнения норм времени.
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
=2,81.
Далее вычисляем суммарную трудоемкость всех деталей по формуле (4)
, (4)
где Кmp – относительная трудоемкость всех деталей;
m – количество изготавливаемых деталей;
kmpi – трудоемкость изготовления i-й детали.
Кmp=2,01+1,24+0,64+1,94+1,13+
+0,84+2,81= 21,6.
5 этап
На этом этапе определяем число участков в цехе на основе трудоемкости программы в цеха и принятых норм управляемости и рассчитываем количество рабочих мест на одном участке.
Количество участков вычисляем по формуле (5)
, (5)
где n – число участков в цехе;
Kmp – показатель относительной трудоемкости всех деталей;
Sуп – норма управляемости в подразделении.
Норма управляемости в основном зависит от иерархического уровня управления и типа производства. Организационный тип производства может быть отнесен к мелкосерийному, а участок является низшим уровнем управления, отсюда норма управляемости = 25.
Так как число участков в цехе не может быть нецелым числом, округляем n до 3.
Расчетное количество рабочих мест на одном предметном участке определяется по формуле (6)
, (6)
где А – количество рабочих мест на участке;
Kmp – показатель относительной трудоемкости всех деталей;
n – число участков в цехе.
Интервал А±10% составляет [19,44 – 23,76].
Далее сформированные на основе конструктивно-технологических признаков группы объединяем в более крупные образования, учитывая, прежде всего, трудоемкость изготовления. Сформированная общность деталей закрепляем за одним производственным участком. Таким же образом формируем специализацию всех производственных участков. Результаты расчетов занесены в сводную таблицу 3.
Таблица 3 – Сводная таблица относительной трудоемкости деталей и загрузки производственных участков
№ участка |
№ детали, закрепленной за участком |
Годовая программа выпуска детали, шт. |
Суммарное штучное время, нормо-час |
Относи-тельная трудоем- кость детали |
Коэффи-циент загрузки |
1 |
1 |
1330 |
6,7 |
2,01 |
|
2 |
1120 |
4,9 |
1,24 |
||
3 |
1130 |
2,5 |
0,64 |
||
4 |
1280 |
6,7 |
1,94 |
||
5 |
1060 |
4,7 |
1,13 |
||
6 |
1350 |
4,8 |
1,46 |
||
7 |
1320 |
9,1 |
2,72 |
||
8 |
1280 |
4 |
1,16 |
||
9 |
1150 |
3,8 |
0,99 |
||
10 |
1380 |
3 |
0,94 |
||
11 |
1310 |
4,4 |
1,3 |
||
12 |
1320 |
4,8 |
1,43 |
||
13 |
1360 |
3,3 |
1,01 |
||
14 |
1060 |
3,5 |
0,84 |
||
15 |
1280 |
9,7 |
2,81 |
||
Итого по 3 участку |
21,26 |
0,98 | |||
Коэффициент загрузки определяют по формуле (7)
, (7)
где Ср – расчетное количество рабочих мест на участке;
Спр – принятое количество рабочих мест на участке.
;.
Детали
на каждом из участков объединены по наиболее
высокой степени их однородности,
так как расположены
Суммарная
относительная трудоемкость общности
деталей максимально
Коэффициент загрузки участка укладывается в нормативный интервал [0,75 – 1,07. Ни на одном из рабочих мест не наблюдается недопустимого перегруза или недогруза (коэффициент загрузки также укладывается в нормативный интервал).
2. ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПРОЦЕССА СБОРКИ ИЗДЕЛИЯ
Организация сборочного процесса предполагает проведение необходимых расчетов, построение циклового графика сборки и вычисление опережения выпуска и запуска сборочных единиц изделия.
Исходные данные для выполнения второго раздела работы:
Таблица 4 – Технологический процесс сборки оборудования
Обознач. сбороч. единицы |
№ операции |
ti, мин |
Кв |
tnзi, мин |
Порядок подачи сб.ед. к операции |
З |
1 |
0,6 |
1,05 |
5 |
8 |
2 |
0,5 |
1,03 |
5 |
8 | |
3 |
1,1 |
1,05 |
10 |
8 | |
Ж |
4 |
3,5 |
1,05 |
10 |
9 |
Е |
5 |
0,6 |
1,02 |
10 |
10 |
6 |
6,3 |
1,05 |
15 |
10 | |
Д |
7 |
4,1 |
1,03 |
10 |
10 |
Г |
8 |
0,9 |
1,05 |
10 |
13 |
9 |
0,4 |
1,05 |
5 |
13 | |
В |
10 |
0,7 |
1,02 |
10 |
14 |
|
Б |
11 |
5,0 |
1,04 |
10 |
14 |
12 |
0,6 |
1,02 |
5 |
14 | |
А |
13 |
1,2 |
1,03 |
10 |
- |
14 |
0,7 |
1,00 |
10 |
- | |
Итого |
26,2 |
125 |
- время на плановые ремонты и переналадку оборудования составляет 2%;
- число рабочих дней в месяце – 20 день;
- месячная программа выпуска изделия – 3000 шт;
- режим работы участка в сменах – 1 смена;
- продолжительность рабочей смены – 8 часов.
Расчету подлежат следующие параметры процесса.
- Минимальный размер партии изделий, собираемых на производственном участке или в цехе рассчитывается по формуле (8)
, (8)
где аоб – допустимые потери рабочего времени на переналадку и ремонт рабочих мест, %;
tn.з.i - подготовительно-заключительное время на i-й операции сборки, мин;
ti – норма штучного времени i-й операции, мин;
m – количество технологических операций.
- Период чередований (ритм запуска) партий изделий рассчитывается по формуле (9)
, (9)
где D – число рабочих дней в месяце;
Nm – месячная программа выпуска изделий, шт.
- Удобопланируемый ритм (Rу)
Определяется как делитель числа рабочих дней в месяце, ближайший по значению к расчетному ритму. В нашем случае в месяце 20 рабочих дней, значит удобопланируемыми могут быть ритмы 2,4,5,10 и 20. Расчетный ритм равен 1,56 дня, отсюда удобопланируемый равен 2 дням.
- Оптимальный размер партии изделий рассчитывается по формуле (10)
, (10)
где Rу – удобопланируемый ритм запуска изделий в производство
Для проведения дальнейших расчетов проверим соблюдение условия (11)
(11)
Условие выполнено, определение оптимального размера партии изделий и удобопланируемого ритма выполнено правильно.
- Норма штучного времени i-й операции с учетом коэффициента выполнения норм времени рассчитывается по формуле (12)
(12)
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
.
- Длительность операционного цик
ла партии изделий на i-й операции рассчитывается по формуле (13)
, (13)
где ti’ – норма штучного времени на i-й операции с учетом коэффициента выполнения норм времени (Кв), мин.
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
.
- Длительность операционного цикла партии изделий по сборочным единицам определяется по формуле (14)
,
где К – число операций сборки
tс.ед. = 2,94+2,51+5,4+16,83+
+3,67= 128,04.
- Необходимое число рабочих мест для сборки изделий рассчитывается по формуле (15)
, (15)
где Кс – количество рабочих смен в сутки;
tраб – продолжительность рабочей смены, ч.
Рассчитанные данные представлены в таблице 5.
Таблица 5 – Технологический процесс сборки оборудования
Обознач. сбороч. единицы |
№ операции |
ti, мин |
Кв |
ti’, мин |
tnзi, мин |
Порядок подачи сб.ед. к операции |
Длит-ть операц. цикла партии изделий, ч |
Длит. операц. цикла партии по сб. ед., ч |
З |
1 |
0,6 |
1,05 |
0,57 |
5 |
8 |
2,94 |
10,85 |
2 |
0,5 |
1,03 |
0,49 |
5 |
8 |
2,51 | ||
3 |
1,1 |
1,05 |
1,05 |
10 |
8 |
5,40 | ||
Ж |
4 |
3,5 |
1,05 |
3,33 |
10 |
9 |
16,83 |
16,83 |
Е |
5 |
0,6 |
1,02 |
0,59 |
10 |
10 |
3,11 |
33,36 |
6 |
6,3 |
1,05 |
6,00 |
15 |
10 |
30,25 | ||
Д |
7 |
4,1 |
1,03 |
3,98 |
10 |
10 |
20,07 |
20,07 |
Г |
8 |
0,9 |
1,05 |
0,86 |
10 |
13 |
4,45 |
6,44 |
9 |
0,4 |
1,05 |
0,38 |
5 |
13 |
1,99 | ||
В |
10 |
0,7 |
1,02 |
0,69 |
10 |
14 |
3,60 |
3,60 |
Б |
11 |
5,0 |
1,04 |
4,81 |
10 |
14 |
24,21 |
27,23 |
12 |
0,6 |
1,02 |
0,59 |
5 |
14 |
3,02 | ||
А |
13 |
1,2 |
1,03 |
1,17 |
10 |
- |
5,99 |
9,66 |
14 |
0,7 |
1,00 |
0,70 |
10 |
- |
3,67 | ||
Итого |
26,2 |
0,57 |
125 |
128,04 |
128,04 |
На основании полученных результатов можно построить цикловой график, который представляет собой схему, на которой изображают технологический процесс изготовления продукции и увязывают во времени отдельные его элементы.
Построение циклового графика сборки готового изделия ведут в четыре этапа.
Этап 1. Построение графика без учета загрузки рабочих мест на основании веерной схемы сборки (представлена на рисунке 2), длительности циклов сборки каждой i-й операции и каждой сборочной единицы (данные представлены в таблице 5).
Рис.2 – Веерная схема сборки изделия
Веерная схема сборки отражает внутреннюю структуру изделия, дает визуальное представление о подузлах, компонентах, необходимых для его сборки.
Этап 2. Закрепление операций за рабочими местами.
Для этого на каждое рабочее место набираем объем работ, длительность операционного цикла которых равна или близка пропускной способности рабочих мест. Пропускная способность рассчитывается как произведение удобопланируемого ритма запуска изделий в производство (Ry) на количество рабочих смен в сутки (Кс) и на продолжительность рабочей смены (tраб).
Ry* Кс* tраб = 4*1*8 = 32 часа.
Сформируем два варианта распределения операций.
Распределение операций за рабочими местами отражено в таблице 6 и 7.
Таблица 6 – Закрепление операций за рабочими местами (вариант1)
№ рабочего места |
№ операций, закрепленных за рабочим местом |
Обозначение сборочных единиц |
Суммарная длительность операционного цикла, ч |
Пропускная способность |
Коэффициент загрузки рабочего места |
1 |
1,2,3,4,5 |
З,Ж,Е |
30,79 |
32 |
0,96 |
2 |
6 |
Е |
30,25 |
32 |
0,95 |
3 |
7,8,9,10,12 |
Д,Г,В,Б |
33,13 |
32 |
1,04 |
4 |
11,13,14 |
Б,А |
33,87 |
32 |
1,06 |