Расчет программы запуска деталей

 

Оглавление

 

 

 

 

 

Введение

Цель курсового проекта – сформировать у студентов четкое системное  представление  о производстве,  организации и планировании  механических цехов машиностроительных предприятий. Усвоение концепции проектирования производства на уровне участка, знание основных методологических  положений общего подхода и оценки технико-экономической эффективности проектируемого варианта – основная задача данного курсового проекта.

 Исходными  данными для выполнения курсового  проекта служат: индивидуальное  задание, литературные и справочные  источники, нормативно-справочные материалы  для дипломного и курсового  проектирования.

Штамповка — процесс пластической деформации материала с изменением формы и размеров тела. Чаще всего штамповке подвергаются металлы или пластмассы. Существуют два основных вида штамповки — листовая и объёмная. Листовая штамповка подразумевает в исходном виде тело, одно из измерений которого пренебрежимо мало по сравнению с двумя другими (лист до 6 мм). Примером листовой штамповки является процесс пробивания листового металла, в результате которого получают перфорированный металл (перфолист). В противном случае штамповка называется объёмной. Для процесса штамповки используются прессы — устройства, позволяющие деформировать материалы с помощью механического воздействия.

30ХГСА
Заменитель:	40ХФА, 35ХМ, 40ХН, 25ХГСА, 35ХГСА
Классификация :	Сталь конструкционная легированная
Дополнение:	Сталь хромокремнемарганцовая.
Применение:	Различные улучшаемые детали: валы, оси, зубчатые колеса, фланцы, корпуса обшивки, лопатки компрессорных машин, работающие при температуре до 200°С, рычаги, толкатели, ответственные сварные конструкции, работающие при знакопеременных нагрузках, крепежные детали, работающие при низких температурах.

 

1. Расчет программы запуска деталей (узлов)

 

Производственным процессом в машиностроении называют совокупность действий, необходимых для выпуска готовых изделий. В основу производственного процесса положен технологический процесс изготовления изделий, во время которого происходит изменение качественного состояния объекта производства. Для обеспечения бесперебойного выполнения технологического процесса изготовления изделия необходимы еще и вспомогательные процессы. Различные этапы производственного процесса на машиностроительном заводе могут выполняться в отдельных цехах или в одном цехе.

Производственные процессы делятся на поточные и непоточные. Под поточным производственным процессом понимают такой процесс, при котором заготовки, детали или собираемые изделия в процессе их производства находятся в движении, причем это движение осуществляется с постоянным тактом в рассматриваемый промежуток времени. Под непоточным производством понимают такое производство, при котором полуфабрикаты в процессе их изготовления находятся в движении с различной продолжительностью операций и пролеживания между ними. В данном курсовом проекте будет рассматриваться непоточное производство.

Программа выпуска – число изделий, подлежащих изготовлению в единицу времени (год, квартал, месяц). В индивидуальном задании курсового проекта программа выпуска готовых деталей установлена.

На основании принятой к расчету программы выпуска продукции должна быть рассчитана программа запуска ее в производство.

Количество деталей, подлежащих запуску в цехе (на участке) в течение месяца (по каждой детали, входящей в комплект), определяется по следующей формуле:

Nз =Nвып+(-)N нп.

Где Nз – количество деталей, запускаемых в производство в течение месяца (величина технически допустимого брака в механическом цехе курсовым проектом не учитывается);

Nвып- количество  выпускаемых готовых деталей ( количество  изделий или комплектов деталей, подлежащих выпуску, умноженное  на количество деталей данного  наименования, идущих на одно  изделие в комплект);

Nнп –  изменение суммарных остатков  незавершенного производства (заделов)  на конец месяца в натуральном  выражении.

Указанный расчет выполняется в таблице 1.

 

 

 

 

 

Таблица 1.Расчёт программы запуска деталей.

 

N детали	Количество деталей, входящих в один комплект изделия, шт	Количество штук к выпуску (Nвып)	Изменение остатков незавершенного производства (заделов), %	Изменение остатков незавершенного производства (заделов) N нп, шт	Количество штук к запуску   (N з)
					За месяц	За год
1	2	3	4	5	6	7
753-34 753-85	3 2	5900 8850	+4 -2	708 354	1534 1446	18408 17346

 

1. Определим количество деталей, выпускаемых механическим участком за год по формуле:

Qвыпдет1 = Qизд * Кол-во деталей на одно изделие = 5900*3=17700 штук.

Qвыпдет2 = 8850*2=17700

1. Определим программу запуска заготовленных деталей по участку:

Qзап = Qвып +(-) Нпз, где Нпз – колебание незавершенного производства в штуках.

Нпз =17700*3/100 – 1 деталь

Нпз = 17700*2/100 – 2 деталь

2. Определим годовую программу запуска заготовок с учетом незавершенного производства:

Qзап = 17700 + 708 = 18408 шт – 1 деталь

Qзап = 17700 - 354 = 17346 шт – 2 деталь

3. Определим программу выпуска за месяц:

Qзап = 18408/12 = 1534 шт

Qзап = 17346/12 = 1446 шт

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Определим нормативный размер партии деталей.

Расчет нормативного размера партии деталей осуществляется в следующей последовательности.

На основе технологических карт на обработку деталей определяют ведущую операцию. Выбор ведущей операции производится только по станочным операциям механической обработки. Оборудование и операции других видов обработки (термические, гальванические и др.) в расчет не принимаются, как и станки на ручных операциях. Необходимо иметь в виду, что станки в пределах отдельных групп оборудования, например, токарно-винторезные станки (шифр СТВ-1,СТВ-2,СТВ-3, СТВ-4 и СТВ-5), вертикально-фрезерные станки (шифр ВФ-1), продольно-фрезерные станки (шифры ПФ-1 и ПФ-2) и др. объединяются в одну группу.

 По  этой группе и производится  расчет ведущей операции по  каждой детали и отдельным  ее операциям. Осуществлять указанный  расчет в целом по широкой  группе оборудования (например, токарным, фрезерным, сверлильным и др. станкам) нельзя.

В таблице 2 приводится выбор ведущей операции по пяти группам станков (фрезерных, шлифовальных, строгальных, долбежных и сверлильных).

 

 

 

 

Таблица 2. Выбор ведущей операции по группам станков.

 

№ детали	Группы станков
	Токарные СТВ 1,СТК 1		Фрезерные КОПФ 1,ФКВ 1		Шлифовальные ПШ 4,ПШ 1		Долбежные СД 1,СД 2		Сверлильные СРС 4
	Тпз	Тшт	Тпз	Тшт	Тпз	Тшт	Тпз	Тшт	Тпз	Тшт
753-30	25	21	14	8	40	18	18	8	15	6
753-90	35	15	18	15	40	23	19	7	15	4
ΣТпз	60		32		80		37		30
ΣТшт		36		23		41		15		10

 

Ведущая операция – шлифовальная ПШ-4, так как суммарное Тпз и Тшт максимальные и равны 80 и 41.

Определив ведущую операцию, производят расчет минимального размера партии деталей по формуле (3’):

N min = ΣТпз/Кн*ΣТшт.

где N min – минимальный  размер партии , шт;

ΣТпз – суммарное подготовительно-заключительное время по ведущей операции комплекта;

ΣТшт - суммарное штучное время  по ведущей операции комплекта;

Кн – коэффициент наладки оборудования, равен 0,05.

N min = 80/(41*0,05) = 39 штуки.

Определим нормативный размер партии деталей. Ведется отдельно по каждой детали.

Проведя расчеты получили:

Условие кратности:

Qзапмес = 1534/59 = 26, Nнорм = 59 – 1 деталь.

Qзапмес = 1446/76 = 19,02, Nнорм = 76 – 2 деталь.

Условие загрузки:

240 < 6*59=354 < 480- 1 деталь

240 < 4*76=304 < 480- 2 деталь

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Периодичность повторения производства

 

 Под периодичностью повторения  производства (ритмом партии) понимается  отрезок времени между запуском  или выпуском двух последовательно  изготавливаемых  партий предметов  данного наименования.

  Расчет  периодичности запуска – выпуска партии деталей (ритм партии) производится  по следующей формуле (4) :

 

                                    П= Тп / Nзап *N норм ,                                             (4)

753-34=П=20/1534*59=0,77 дней

753-85=П=20/1446*76=1,05 дней

где  П- периодичность запуска-выпуска партии деталей , дн;

        Тп- период, на который установлена программа запуска, дн (число рабочих дней в месяце);

        N зап – программа запуска деталей за месяц, шт;

        N норм – нормативный размер партии деталей, шт.

 

 

 

 

 

 

4. Определение длительности производственного цикла

партии деталей

 

Эффективность и технико-экономические показатели производственного процесса зависят от его организации во времени. Одним из показателей является длительность производственного цикла. Под длительностью производственного цикла понимается отрезок времени от момента запуска изделия (узла, детали) в производство  до момента полного изготовления и приемки отделом  технического контроля.

  Длительность  производственного цикла состоит  из рабочего периода и перерывов. Рабочий период состоит из  суммы времени технологических  операций, суммы времени межоперационного  пролеживания и суммы времени  междусменного пролеживания.  Длительность  технологических операций и подготовительно-заключительной  работы в сумме образуют операционный  цикл. Поэтому, длительность производственного  цикла в календарных днях определяется  по формуле (9):

 

                               ∑Тпз+ n  ∑Тшт  * К пар          ,            (9)

    Тцкаленд  =              60 * Тсм* С * К в.н. 

 

753-34= Тцкаленд  = (112+59*69*0,45)/(60*8*3*1,1)*1,25=1,53

753-85= Тцкаленд  =(127+76*69*0,37)/(60*8*3*1,1)*1,25=1,63

 

 где            Тцкаленд – длительность производственного цикла партии                 деталей, кал.дн ( без учета выходных и праздничных дней);

                    n – нормативный размер партии;

                  ∑Тшт  - суммарная норма штучного времени по всем операциям    изготовления данной детали;

             ∑Тпз – суммарная норма подготовительно- заключительного времени по всем операциям изготовления данной детали;

             Кпар – коэффициент параллельности;    Кпар = Тцсмеш/ Тцпосл;

             60 – коэффициент перевода в  часы;

              Тсм – нормальная продолжительность  смены, час;

                С- количество рабочих смен в  сутки;

                Кв.н. – плановый коэффициент  выполнения  нормы (для упрощения  расчетов Кв.н. в курсовом проекте  принимается лишь по станочным  работам);

               Км.о. – средний коэффициент межоперационного  времени, который равен 1,25-2,0; этот  коэффициент показывает время  междусменного и внутрисменного  пролеживания, а также время технического  контроля и время транспортировки  деталей внутри цеха.

  Для проверки возможности  выполнения всей программы по  запуску деталей в течение  месяца исходят из определившейся  длительности производственного  цикла обработки партии деталей  и производят дополнительный  расчет по следующей формуле:

 

                              Тцоб = (А-1)×П + Тц+ Д ,                                           (10)

753-34= Тцоб =(1534/59-1)*0,77+1,53+10=30,78

753-85= Тцоб =(1446/76-1)*1,05*1,63+10=29,61

где    Тцоб- общая длительность производственного цикла обработки всей              программы  по запуску деталей каждого наименования в течение месяца, кал.дн;

             А- число партий, запускаемых в  течение месяца ( определяется путем  деления программы по запуску  деталей каждого наименования  на нормативный размер партии  деталей);

              П – периодичность запуска  партий деталей , дн;

               Тц- длительность производственного  цикла партии деталей, дн.;

               Д- число выходных и праздничных  дней в месяце.

В случае, если общая длительность  производственного цикла обработки всей программы превышает количество рабочих дней в месяце, необходимо перейти с последовательного вида движения партии деталей на параллельно-последовательный или увеличить число смен работы участка.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.Расчет необходимого количества оборудования.

Расчет длительности производственного цикла, как партии деталей, так и всей программы по запуску их в производство, осуществляется в таблице 3.

Таблица 3. Расчет размеров партии деталей и длительность производственных циклов их обработки.

 

№ детали	Количество штук к запуску за месяц	Ведущая операция	Норма времени по ведущей операции		Размер партии, шт		Число рабочих  дней в планируе-мом месяце	Периодичность запуска (выпуска) партии деталей, П	Расчет длительности производственного  цикла  изготовления  партии  деталей			Общая длительность  производств. Венного                цикла за месяц, Тобц , дн.
			Тпз	Тшт	N min	N норм			ΣТпз	ΣТшт	Тц партии изготов-ления дет, дн.
753-34	1534	шлифовальная	80	41	44	59	Ноябрь 20	0,77	112	69	1,53	30,78
753-85	1446					76		1,05	127	69	0,29	29,61

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При проектировании участка необходимо иметь данные о трудоемкости изделия. Трудоемкостью изделия называют время, затраченное на его изготовление и выраженное в человеко-часах (Тчел.ч.). Трудоемкость изделия определяется по нормативам, отражающим применение в производстве современных методов и средств.

Расчетная трудоемкость включает в себя все нормируемое по технологическому процессу время обработки на станках. Составными частями нормы времени на операцию являются: основное (технологическое) время, вспомогательное время, время обслуживания рабочего места, время перерывов на отдых и естественные надобности и подготовительно-заключительное время, приходящееся на единицу продукции по операции. Сумма указанных времен в расчете на одну единицу продукции по операции называется штучно-калькуляционным временем. Применительно к машиностроению и серийному производству штучно-калькуляционное время выражается формулой : Тшт.-к = Тшт + Тп-з / n.

Где Тшт – штучное время;

Тп.-з  -  подготовительно-заключительное время по данной операции;

Расчет Тшт-к ведётся по каждой детали и операции отдельно.

 

                                           Тшт.-к =  Тшт  +  Тп-з  / n ,                                     (11)

753-34=Тшт.-к= 25+(21/59)=25,36

14+(8/59)=14,14

40+(18/59)=40,3

18+(8/59)=18,14

15+(6/59)=15,1

753-85=Тшт.-к=35+(15/76)=35,2

18+(15/76)=18,2

40+(23/76)=40,3

19+(7/76)=19,09

15+(4/76)=15,05

где   Тшт – штучное время;

       Тп.-з  -  подготовительно-заключительное  время по данной операции;

       n- число обрабатываемых деталей в партии.

Указанный расчет производится в таблице 4. 

   Определить  количество основного  технологического оборудования  при непоточном производстве  можно  по каждому типоразмеру  оборудования на основе данных  о станкоемкости деталей, закрепленных  для обработки за данным участком :

 

 

                                      S расч = Т ст.ч / Тэф   ,                                        (12)

 

 

где   S расч- потребное (расчетное ) количество оборудования;

        Тст.ч- суммарная станкоемкость обработки  годового количества деталей, обрабатываемых  на участке на станках данного  типоразмера, стан.-час;

       Тэф- эффективный  годовой фонд  времени работы оборудования, час.

Станкоемкость, необходимая при расчете количества оборудования, определяется временем, затраченным на изготовление изделия и выражается в станко-часах работы оборудования ( Тст.ч.).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 4 - Расчет необходимого количества оборудования

 

Наименование	Годовая программа запуска деталей	Необходимое станочное время по видам оборудования
		Токарная операция  (СТВ-1)		Фрезерная операция (КОПФ-1)		Шлифовальная операция(ПШ-4)		Долбежная операция (СД-1)		Сверлильная операция (СРС-4)		Токарная операция (СТК-1)		Фрезерная операция (ФКВ-1)		Шлифовальная операция (ПШ-1)		Долбежная операция (СД-2)
		Калькуляционное время, мин		Калькуляционное время, мин		Калькуляционное время, мин		Калькуляционное время, мин		Калькуляционное время, мин		Калькуляционное время, мин		Калькуляционное время, мин		Калькуляционное время, мин		Калькуляционное время, мин
		На штуку	На программу	На штуку	На программу	На штуку	На программу	На штуку	На програм-му	На штуку	На прог-рамму	На штуку	На прог-рамму	На штуку	На прог-рамму	На штуку	На прог-рамму	На штуку	На прог-рамму
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20
Деталь № 753-34	17700	25,04	443208	14,13	250101	40,3	713310	18,13	320901	15,1	267270	0,0		0,0		0,0		0,0
Деталь № 753-85	17700	0,0		0,0		0,0		0,0		15,05	266385	35,2	623040	18,2	322140	40,3	713310	19,09	337893
Итого ,нормо-мин			443208		250101		713310		320901		533655		623040		322140		713310		337893
Итого, нормо-час.			7386,8		4168,35		11888,5		5348,35		8894,25		10384		5369		11888,5		5631,55
Плановый коэффициент выполнения норм, Кв			1,1
Станкоемкость, Т ст.ч.			6715,3		3789		10807,7		4862,1		8085,7		9440		4880,9		10807,7		5119,6
Эффективный фонд времени работы единицы оборудования Тэф, час			5616,96
Расчетное количество оборуд.  S расч			1,19		0,67		1,92		0,87		1,44		1,68		0,87		1,92		0,91
Принятое кол-во оборудования  S пр			2		1		2		1		2		2		1		2		1

 

 

   В курсовом проекте, при отсутствии  многостаночного обслуживания, станкоемкость  изделия будет равна трудоемкости  данного изделия. Следовательно, пооперационный  расчет суммарной станкоемкости  необходимо произвести по следующей  формуле:

 

 

                           n

                         Σ Т шт-кi × Ni

                                          I=1

   Тст.ч   =                                                ,                                                            (13)

                                   60

 

        где  Т шт-кi-   штучно-калькуляционное время выполнения i-той детали, станко-мин;

             Ni  - годовая программа выпуска i- тых деталей ;

              n – число  разных деталей;

             60 – коэффициент перевода в  часы.

В таблице 4  промежуточный расчет формулы можно осуществить  перемножением следующих граф: гр.2×гр.3; гр.2×гр.5 и т.д. При этом учитывается  только станочное  оборудование металлорежущей группы и оборудование других видов обработки (термической, гальванической и др). Ручные операции, например слесарная  , в расчет не принимаются.

  Учитывая  заданный плановый процент выполнения  норм Кв по станочным работам , определяем  станкоемкость (Т ст.ч) по каждому типоразмеру оборудования   по графам 4,6,8 и т.д.

  Для  определения потребного количества  оборудования необходимо  знать  фонды времени его работы. Этот расчет производится путем составления баланса времени работы оборудования в году в таблице 5. Различают календарный, номинальный и эффективный фонды времени работы оборудования.

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 5 - Расчет эффективного фонда времени  работы оборудования

Расчет эффективного фонда времени работы оборудования
Элементы рабочего времени	Продолжительность
	В днях	В часах
1. Календарный фонд времени , Тк	365	8760
2. Нерабочие дни:
-выходные	104
-праздничные	12
3.Номинальный (режимный) фонд времени ,Тн	249	5976
4.Остановки оборудования на ремонт:
- капитальный	3,25
- средний	7,31
- текущий	3,9
5. Количество  дней (часов) работы  оборудования по режиму	235	5628,96
6. Сокращенные часы рабочих смен в предпраздничные дни		12
7. Эффективный фонд работы оборудования  в часах , Тэф		5616.96

 

Календарный фонд времени определяется астрономическим числом часов за рассматриваемый период.

 Номинальный фонд времени работы равен календарному времени за вычетом нерабочих дней, смен и часов в течение периода. 

  Эффективный  фонд времени работы  оборудования  определяется на основе номинального  фонда и плановых простоев  оборудования в ремонте.

 Организация  технического обслуживания  и  ремонта оборудования планируется  в соответствии с  Единой системой  планово-предупредительных ремонтов (ЕСППР). Система ППР предусматривает  деление ремонтов на малый (текущий), средний и капитальный.

 Ремонтным  циклом называется  период работы  оборудования между двумя капитальными  ремонтами или от ввода его  в эксплуатацию до первого  капитального ремонта. Продолжительность  ремонтных циклов, межремонтных  и межосмотровых периодов зависит  в основном от вида оборудования, условий эксплуатации и учитывается  по количеству отработанных часов, дней. В курсовом проекте структура  ремонтного цикла определяется  только по ведущему оборудованию .

 Длительность  ремонтного цикла определяется  по формуле :

 

                                 Трц = Тм ×(1+ Nc + Nт)  /   12,                                         (14)

Трц=3*(1+2+9)/12=3

 

где  Тм – межремонтный период, мес;

        Nc – количество средних ремонтов по структуре ремонтного цикла;

         Nт-  количество текущих ремонтов по структуре ремонтного цикла.

Простои в ремонтах рассчитываются по формуле :

 

 

R× Q рем× Нпрi

                                                                      П  i   =                                                                (15)

Т рц

Простои кап=13*1*1/4=3,25

Простои тек=13*9*0,25/4=7,31

Простои ср=13*2*0,6/4=3,9

 

где  R – группа ремонтной сложности оборудования ;

        Q рем – число ремонтов;

         Нпрi – нормы простоя в текущем, среднем , капитальном ремонтах.

 

Результаты расчетов оформляются в  таблице 6.

 

 

 

 

 

Таблица 6 - Нормы и нормативы для планирования ремонтных работ

Нормы и нормативы для планирования ремонтных работ
Наименование ведущего оборудования	Структура ведущего цикла	Межремонтный период,мес( Tм)	Длительность ремонтного цикла в годах( Tрц)	Группа ремонтной сложности	Нормы простоя оборудования при работе ремонтной бригады в 1 смену(Hпр)
Шлифовальная	K-3T-C-3T-C-3T-K	3	3	13	в теку- 0,25	в сред-0,6	в капитал-1