Технологический процесс


АННОТАЦИЯ

 

В данном курсовом проекте  производится сравнение технико-экономических  показателей двух вариантов технологических  процессов производства детали «пробка»: проектируемого и конкурирующего. В конкурирующем варианте операция с ручным управлением заменена на операцию с ЧПУ.

Курсовой проект состоит из четырех  частей: производственной, организационной, экономической и результирующей.

В первой части рассматриваются  вопросы, связанные с организацией производства, т.е. определяется количество оборудования и численность рабочих, их разряд и производительность труда. Во второй части рассматриваются вопросы по организации рабочих мест, обслуживанию и ремонту оборудования. Вопросы по организации инструментального хозяйства и система мер по обеспечению качества продукции.

Экономическая часть содержит расчеты  по определению расхода и стоимости основных материалов; годового фонда заработной платы производственных рабочих; а так же расчет полной калькуляции себестоимости детали-представителя.

В четвертой результирующей части, производится сравнение двух вариантов по технико-экономическим показателям. Для этого определяются исходные данные для базового варианта. Затем рассчитываются суммы капитальных вложений по обоим вариантам, и производится расчет себестоимости механической обработки по сравниваемым вариантам.

Далее определяется годовой экономический  эффект, срок окупаемости капитальных вложений и составляются таблицы технико-экономических показателей участка.

Целью курсового проекта является определение выгодного с экономической точки зрения варианта технологического процесса.

 

    1. ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ РАСЧЕТЫ

 

1.1. Расчет приведенного  выпуска деталей, годового объема  выпуска деталей-представителей, количества наименований технологически-однородных деталей, обрабатываемых на участке. Расчет партии запуска, норм штучно-калькуляционного времени и расценок

1. Годовой (объем) приведенный  выпуск деталей Nnp, это условное количество типовых деталей, трудоемкость обработки которых равна трудоемкости всех деталей, закрепленных за участком, и который обеспечивает полную загрузку рабочих мест на участке. Он определяется исходя их производственной мощности участка и наиболее рационального использования оборудования по формуле:

, шт.      (1)

где

МГ – годовая производственная мощность, в шт.;

К3 – коэффициент использования рабочего места при полной загрузке участка (0,80 – 0,85), характеризует достаточно полное использование оборудование и наличие необходимого резерва времени;

tшт.м. – норма штучного времени на ведущей операции для детали-представителя. В качестве ведущей операции принимается операция с наименьшей номой времени. В отдельных случаях является целесообразным объединение операций небольшой длительности (менее минуты) выполняемых на станках одной модели;

α – коэффициент допустимых потерь рабочего времени на переналадку оборудования:

  • для серийного производства он равен от 0,05 до 0,08;
  • для мелкосерийного 0,08 до 0,10.

Fд – действительный фонд времени работы оборудования за год в часах (4015 часов)

Принимаем Nnр = 112000 (шт.)

2. Годовой объем выпуска  детали – представителя Nгод определяется в пределах: 

        (3)

где

Кз.о. – коэффициент закрепления операций (согласно ГОСТ 3.1108-74 для среднесерийного производства 10…20, для мелкосерийного 20…40)

Принимаем Nгод = 9000 (шт)

3. Количество наименований  деталей mд, обрабатываемых на участке рассчитывается по формуле:

        (4)

Обозначения прежние.

При равномерном в  течение года выпуске продукции  и закрепление за каждым рабочим местом одной операции Кз.о = mд

В данном случае mд находится в пределах величины Кз.о = 10…20 для среднесерийного производства, что соответствует заданию проекта.

4. Определение количества деталей в партии

Минимальное число деталей  в партии Пз  определяется по формуле:

, шт.         (5)

где

tпз – подготовительно-заключительное время на ведущей операции.

Принимаем Пз = 150 шт.

Принятое  Пз = 150 (шт.) близко к расчетному значению и кратно годовому выпуску :

5. Норма штучно-калькуляционного  времени tшт.к на операции определяется по формуле:

, мин.        (6)

Пример расчета:

Операция 005:

6. Сдельная расценка  на операцию рассчитывается по  формуле: 

, руб.        (7)

где

 – часовая тарифная ставка  соответствующего разряда работы, руб. 

Пример расчета:

Операция 005:

Данные расчетов сводим в таблицу.

 Таблица 1 - Нормы штучно-калькуляционного времени и расценки по операциям

 

Итого трудоемкость детали:

, н/ч         (8)

где

mоп – количество операций по технологическому процессу

Общая трудоемкость годового приведенного выпуска детали :  

, н/ч        (9)

 

1.2. Определение потребного  количества оборудования и коэффициента его загрузки

Исходя  из трудоемкости обработки годового приведенного выпуска на каждой операции потребное количество   станков   рассчитывается по формуле:

, шт.         (10)

Расчетное   количество станков   (Ср) дробное округляется   в   большую сторону,   таким   образом, получают принятое  количество станков Спр.

Коэффициент загрузки оборудования  Кз на конкретной операции определяется по формуле:

                  (11)

При этом  

Пример расчета для операции 005 Токарная (станок 1А616):

;  

 

Спр = 2 (шт.); 

Результаты расчетов по остальным операциям сводятся в таблицу.

Таблица 2 - Расчет количества оборудования и коэффициента его загрузки по участку

Средний коэффициент  загрузки оборудования по участку определяется по формуле:

         (12)

Определим коэффициент  загрузки по данному участку:

На основании расчетов количества потребного оборудования составляется сводная ведомость оборудования.

 

 

 

 

Таблица 3 - Сводная ведомость оборудования

Балансовая стоимость  оборудования определяется умножением цены по прейскуранту на коэффициент, учитывающий затраты на транспортировку и монтаж оборудования, который принимается равным 1,1.

Далее строим график загрузки оборудования.

 

 

 

 

 

 

             1










 

 

 

                                        



 

Рисунок 1 – График загрузки оборудования

 

1.3. Определение потребного количества  основных производственных рабочих средней квалификации и уровня производительности труда

Численность основных производственных рабочих определяется по каждой профессии и разряду (по операциям), исходя из трудоемкости на приведенный выпуск и баланса рабочего времени на одного рабочего.

Расчетное количество рабочих Ррас равно:

, чел.        (13)

где

Кв – коэффициент выполнения норм выработки, принимается равным в пределах 1,01 ÷ 1,05;

Фр – баланс рабочего времени определяется несколькими способами:

Расчетное количество рабочих (Рр) дробное округляется в большую сторону, таким образом, получают принятое количество рабочих Рпр.

Коэффициент занятости рабочих  Кзан на операции определяется по формуле:

          (15)

При этом  

Пример расчета для  операции 005 (Оператор станка токарного 5 разряда):

   

(чел.)  

Результаты расчетов по остальным операциям сводим в  таблицу.

Таблица 4 - Расчет численности производственных рабочих

Итого: 15 (чел.)

Средний коэффициент занятости рабочих по участку определяется по формуле:

         (16)

Определим коэффициент  занятости по проектируемому участку:

Исходя из данных таблицы, определяется средний тарифный разряд по формуле:

         (17)

Пример расчета:

Производительность труда  рабочих W производственного участка определяется как выработка продукции в нормо-часах на одного производственного рабочего :

, н/ч         (18) 

Обозначения прежние.

Расчет:

Далее на основании проведенных  расчетов делается вывод: выработка  на одного рабочего равная 1611,56 н/ч при Фр = 1860 часов является нормальной.

 

 

    1. ОРГАНИЗАЦИОННАЯ ЧАСТЬ

 

2.1 Организация рабочего места

Внешняя планировка рабочего места – это размещение основного  оборудования организационной оснастки, подъемно-транспортных средств, приспособлений, заготовок и готовых деталей. Внутренняя планировка рабочего места включает размещение в инструментальных шкафах и ящиках инструмента, приспособлений и предметов по уходу за оборудованием и поддержанию чистоты на рабочем месте.

Под рабочим местом понимается ограниченная зона производственной площади, предназначенная для  выполнения операции одним рабочим (или бригадой) и оснащенная необходимым материально-техническим средством труда: технологическим, вспомогательным и подъемно-транспортным оборудованием, технологической оснасткой и инструментом, организационной оснасткой (тумбочкой, стеллажами, тарой и т.п.)

Учитывая характер работы на данном рабочем месте и тип  производства, следует разработать следующие  вопросы НОТ:

Планировку и размещение рабочего места, оснащение рабочего места материально-техническими  средствами (оборудованием, инструментальным шкафом, стеллажом, тарой для заготовок  и готовой продукции и т. д.), расположение материалов и механизмов; комплектование рабочего шкафа; выбор системы обслуживания рабочего места технической документацией, материалами, инструментами; механизацию отдельных приемов работы, применение транспортных устройств; разработку мероприятий и устройств по охране труда, гигиене  и технике безопасности.

Планировка рабочего места должна предусматривать правильное размещение органов управления станком, предметов и средств труда, как по горизонтали, так и по вертикали.

При планировке рабочего места многостаночника большое  значение имеет правильное расположение станков, создание наиболее короткого  маршрута рабочего в процессе обслуживания станков и оснащение его приспособлениями и устройствами, ускоряющими и облегчающими работу. Особенно продуманно и тщательно необходимо организовывать рабочее место на поточных линиях.

На рабочем месте  должен находится комплект технологической  оснастки: режущий инструмент (резцы  и др.); измерительный инструмент, вспомогательный инструмент. Рабочий должен иметь так же чертеж обрабатываемой детали, технологическую карту и принятую на данном заводе учетную документацию.

Кроме рациональной планировки рабочего места  большое влияние  на максимальное уплотнение рабочего времени и создание условий  для спокойной работы в течение смены имеет правильно организованное обслуживание рабочего места заготовками, инструментом, приспособлениями, технической документацией, обеспечение текущего ремонта и надзора за оборудованием, уборка рабочего места.

Таблица 5 - Обслуживание рабочего места

 

Предприятие

Карта организации труда на рабочем месте

Цех, участок. Рабочее место

Исходный данные

Предмет труда и технологии обработки

Форма организации труда

Форма оплаты труда

Деталь-представитель Фланец

Индивидуальная

Сдельно-премиальная

Материал сталь 35Х

Вид заготовки Круг

Масса заготовки в  кг 5

Операция 005 Токарная

№ технологической карты

Трудовой процесс

Элементы процесса труда

График многостаночного обслуживания

Взять заготовку, установить в приспособлении и закрепить ее. Обработать деталь согласно документации. Проверить размеры и снять заготовку, уложить в тару

 

 

 

-

Продолжение таблицы 5

 

Оснастка

Габарит размеры

Количество

Модель станка

Рабочее место

 

 

 

 

 

 

 

Тех. оборудование

2270х1100

3

1А616

Токарно-винторезный 

Техоснастка

Штангенциркуль

      
 

1

  

Оргоснастка:

- Столик приемный

- Решетка

- Столик инструментальный

- Элементы управления

      

700х420

1

  

2000х700

1

  

700х500

1

  
     

Пространственная организация  рабочего места (планировка)

оператора на станке с  ЧПУ модели 16Б16Ф3

 

 

 

1 – столик с инструментальными  ящиками;

2 – стол приемный  С8705.23;

3 – стеллаж-подставка  СД3702.10А;

4 – тара производственная;

5 – планшет для чертежей СД3750.04;

6 – решетка под  ноги рабочему

 

 

 

 

 

Продолжение таблицы 5

 

Функции обслуживания

Исполнители, способы  и режим обслуживания

Обслуживание рабочего места

Обеспечение технической  документацией, заготовками, транспортом

Производственно-диспетчерский отдел

Выдача задания и  систематический инструктаж рабочего

Мастер

Обеспечение чертежами, инструментом, приспособлением

Инструментально-раздаточная  кладовая

Обеспечение наладки  оборудования и оснастки

Наладчик

Обеспечение ремонта  и ремонтного обслуживания технологического и энергетического оборудования

Ремонтно-энергетическая служба

Обеспечение контроля качества обработки детали

Отдел технического контроля

Условия труда

Факторы

Нормы

Температура ГОСТ 12.1005-88

18-25 0С

Влажность ГОСТ 12.1005-88

40-60%

Уровень шума ГОСТ 12.1003-83

до 70 ДБ

Освещенность ГОСТ 1003-83

200-500 пк

Требования к исполнителю работ

Профессия – оператор токарного станка

Тарифный разряд - 4

Образование - Профессиональное


 

2.2 Организация ремонта и обслуживания оборудования

Одним из важнейших моментов в организации ремонта и обслуживания оборудования является проведение планово-предупредительного ремонта (ППР). Он включает в себя совокупность различного вида работ по техническому уходу и ремонту оборудования, мероприятия межремонтного обслуживания, как-то: наблюдение за правилами эксплуатации оборудования, своевременное устранение мелких неисправностей и осмотры между плановыми ремонтами  выполняют как рабочие, обслуживающие данное оборудование, так и дежурный персонал ремонтной службы цеха. Межремонтное обслуживание выполняют во время перерывов в работе оборудования, без остановки технологического процесса.

Плановые ремонты оборудования: малый (М), средний (С) и капитальный (К), а так же изготовление запасных частей – обычно возлагаются на ремонтно-механический цех завода. Капитальный ремонт может выполняться на специальных ремонтных заводах. Таким образом,  производственные участки механических цехов не располагают собственными службами для ремонта оборудования, а привлекают общецеховые и общезаводские службы.

 

2.3. Охрана труда и техника безопасности на рабочем месте

Требования технике  безопасности до начала работы:

    1. Необходимо проверить и подготовить к работе необходимый инструмент и приспособление, убедиться в их исправности.
    2. Проверить исправность станка, наличие заземления, действие рукояток и кнопок.
    3. Проверить надежность закрепления заготовки.
    4. Обо всех замеченных неисправностях станка необходимо немедленно сообщить мастеру и без его разрешения не приступать к работе.
    5. Требования технике безопасности во время работы:
    6. Не работать на станке в рукавицах.
    7. Необходимо проверить, чтобы режущие инструменты были правильно заточены и не имели трещин.
    8. При работе на станке, его рабочая зона должна быть защищена защитным устройством и в случае неисправности обращаться к мастеру.

Охрану предприятия  осуществляют пожарные части, расположенные  на участках, примыкающих к дорогам  общего пользования. Задачами пожарных подразделений по охране объектов являются: проведение профилактической работы по контролю за соблюдением противопожарной безопасности, своевременному устранению выявленных противопожарных недочетов и предупреждению пожаров, а так же созданию условий для безопасности людей и быстрой эвакуации людей, оборудование и материалов в случае пожаров и успешное их тушение.

Так же ответственность  за обеспечение пожарной безопасности на предприятии несут руководители этих объектов, а на участках, складах, отделах, цехах руководители этих подразделений. Это работники обязаны:

    • проводить повседневный контроль выполнения противопожарного режима;
    • устанавливать четкий режим проведения сварочных и других огневых работ;
    • организовать специальную уборку помещений в период работы и перед окончанием смены;
    • определять помещения для хранения сырья, а также количество единовременного совместного хранения в них сырья.

 

    

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

    1. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

 

3.1. Определение потребности  и затрат на основные материалы

Годовой расход основных материалов определяется на основе норм расходов на деталь, величина которой  определяется в технологической  части либо в задании на курсовой проект.

Стоимость материалов определяется исходя из стоимости заготовки с  учетом возвратных сумм за реализованные  расходы.

, руб.         (19)

, руб.          (20)

где

М – стоимость основных материалов на деталь, руб.;

Мгод – стоимость основных материалов на годовой приведенный объём выпуска, руб.

Сз – стоимость заготовки, руб.

, руб.          (21)

где

Цм – цена 1 килограмма металла, руб.

gз – масса заготовки, кг

, руб.          (22)

где

Цо – цена 1 кг отходов, руб;

gо – масса отходов на 1 кг деталь, кг.

Расчет производиться  в таблице 6.

 

 

 

 

 

  Таблица 6 - Расход и стоимость основных материалов                                    

Деталь

Годовой приведенный  выпуск

112000

Масса одной детали , кг

3

Годового приведенного выпуска, т

336

Заготовка

Материал

Сталь 35Х

Вид заготовки

Круг 

НОРМА РАСХОДА

на заготовку, кг

5

на годовой приведенный выпуск, т

560

 

Стоимость материала

За 1 кг, руб.

39

На 1 заготовку кг.(Цм)

195

На годовой приведенный  выпуск, т. руб

21840

Масса отходов

На 1 деталь кг.(g0)

2

На годовой приведенный  выпуск, т

224

Стоимость отходов

За 1 кг, руб. (Ц0)

4,1

На 1 деталь, руб.

8,2

На годовой приведенный выпуск, т.руб.

13776

Стоимость материалов за вычетом отходов

На 1 деталь, руб. (м)

104,7

На годовой приведенный  выпуск, т. руб (М год)

11726,4


 

3.2. Определение годового фонда заработной платы производственных рабочих и среднемесячной заработной платы по участку на одного рабочего

Годовой фонд заработной платы (ЗПгод) производственных рабочих состоит из основной и дополнительной заработной платы:

, руб.       (23)

где

 – годовой фонд основной  заработной платы производственных  рабочих, руб.

 – годовой фонд дополнительной  заработной платы производственных рабочих, руб.

Годовой фонд основной заработной платы производственных рабочих сдельщиков определяется путём умножения основной заработной платы за деталь на годовой объём выпуска детали:

, руб.        (24)

где

Nпр – годовой приведённый выпуск деталей, шт;

ЗПо – основная заработная плата за деталь.

, руб.      (25)

где

ЗПтар – заработная плата по тарифу за одну деталь (без учёта доплаты по прогрессивно-премиальным системам);

ηпр – коэффициент, учитывающий приработку (премию, некоторые виды доплат за совмещение профессий, за руководство бригадой). Значение ηпр определяет руководитель курсового проекта, при выполнении дипломного проекта берется по заводским данным;

Rсд – сдельная расценка на операцию, руб.;

mоп – количество операций тех. процесс.

Расчет сдельных расценок на операцию производился ранее в таблице 1.

Расчет:

Годовой фонд дополнительной заработной платы производственных рабочих включает оплату основных и дополнительных отпусков, оплату времени выполнения обязанностей и другие выплаты, предусмотренных законодательством о труде.

Годовой фонд дополнительной заработной платы производственных рабочих определяется в процентах к основному фонду. Значение определяет руководитель курсового проекта, при выполнении дипломного проекта берется по заводским данным.

, руб.       (26)

Расчет:

(руб)

Годовой фонд зарплаты производственных рабочих (полный):

Среднемесячная заработная плата производственных рабочих  определяется путем деления годового фонда заработной платы на количество производственных рабочих, 12 месяцев и средний коэффициент занятости рабочих на участке:

, руб.       (27)

Пример расчета: (руб)

3.3. Калькуляция цеховой  себестоимости детали-представителя  и определение себестоимости годового приведённого объёма выпуска деталей

Цеховая себестоимость  состоит из расходов на основные материалы за вычетом отходов М, основной ЗПо и дополнительной ЗПдоп производственных рабочих, отчисление на социальное страхование ЗПстр, расходов на содержание и эксплуатацию оборудования Uс.з.о. и цеховых расходов Нц:

     (28)

Порядок определения  затрат, составляющих себестоимость  детали:

1. Стоимость основных  материалов за вычетом отходов  на одно изделие определена в пункте 3.1. (таблица 6).

М = 104,7 (руб.);

2. Основная заработная  плата производственных рабочих  за деталь определена в пункте 3.2.

ЗПо = 9,878 (руб.);

3. Дополнительная заработная  плата на одну деталь определяется  в процентах от основной заработной платы по формуле:

, руб.       (29)

Расчет:

4. Отчисления на социальное страхование определяется в размере 26% к сумме основной и дополнительной ЗП по формуле:

, руб.      (30)

Расчет: (руб)

5. Расходы по содержанию  и эксплуатации оборудования  определяется в процентах к тарифному заработку (ЗПтар) производственных рабочих

, руб.       (31)

Значение  определяет руководитель курсового проекта, при выполнении дипломного проекта берется по заводским данным.

Расчет: (руб)

6. Цеховые расходы  определяются аналогично расходам  по содержанию и эксплуатации  оборудования.

, руб.        (32)

Значение  определяет руководитель курсового проекта, при выполнении дипломного проекта берется по заводским данным.

(руб)

Расчет цеховой себестоимости  детали проводится в таблице 9.

      Таблица 7 - Калькуляция полной себестоимости детали

№ п/п

Статья затрат

На 1 деталь (руб.)

1

Материал (за вычетом  отходов)

13,097

2

Основная заработная плата производственных рабочих

9,878

3

Дополнительная заработная плата производственных рабочих

5,93

4

Отчисления на социальные нужды

4,11

5

Расходы по содержанию и  эксплуатации оборудования

68,1

6

Цеховые расходы

33,14

 

ИТОГО:

  
 

Цеховая себестоимость  детали

225,86

 

Годовой приведенный  выпуск

112000

 

Цеховая себестоимость  годового приведенного выпуска деталей, тыс. руб.

25296,32


 

 

    1. РЕЗУЛЬТИРУЮЩАЯ ЧАСТЬ

 

4.1 Определение экономической  эффективности проектируемого технологического процесса

Экономическая эффективность  проектируемого технологического процесса определяется путем экономического сравнения выбранного варианта  тех. процесса с базовым заводским вариантом. Обоснованным будет использование нового варианта обработки при получении эффекта, определенного по показателям экономической эффективности по методу дисконтирования затрат.

 

4.1.1. Определение исходных  данных для экономического сравнения  вариантов

При сравнивание вариантов  могут возникнуть два случая:

- новый вариант полностью отличается от базового;

- новый вариант отличается от базового по методу обработки одной или двух поверхностей.

В первом случае себестоимость  механической обработки и капитальных  вложений следует считать по технологическому процессу в целом.

Во втором случае –  только по измененным операциям.

В качестве исходных данных для расчёта в первом случае служит ведомость оборудования, приведенная в производственных расчетах, по базовому варианту следует составить аналогическую таблицу, предварительно определить количество станков и рабочих, исходя из годового приведённого выпуска деталей.

Во втором случае следует подготовить таблицу по следующей форме.

 

Таблица 8 - Исходные данные для экономического сравнения вариантов

№ п/п

Наименование  данных

I вариант

(базовый)

II вариант (проект)

Пробка

Токарная

Токарная с ЧПУ

Продолжение таблицы 8

1

Деталь-представитель

Фланец

2

Годовой приведенный  объем выпуска , шт ( N пр)

112000

3

Количество наименований обрабатываемых  деталей m д, шт

12

4

Тип и модель станка

Токарно-винторезный 

1А616

Токарно-винторезный  с ЧПУ 16Б16Ф3

5

Норма штучно-калькуляционного времени, Тшт.к, мин.

2,24

2,21

6

Количество станков , Спр, шт

2

1

7

Коэффициент загрузки, Кз

0,52

1,02

8

Площадь станков по габаритам fст, м2

2,98

9,12

9

Категории сложности  ремонта станка

10.1. Механической части Rм

10.2. Электрической части Rэ

11

8,5

 

12

9

10

Оптовая цена станка Ц ст, руб.

350000

770 000

11

Приспособление

3-х кулачковый патрон

12

Цена приспособления Ц пр руб.

9200

10100

13

Количество рабочих , чел:

14.1. станочников Рпр

14.2. наладчиков Рнал

14.3. Дополнительная рабочая  сила

 

3

1

-

 

3

1

-

14

Разряд рабочих

15.1. станочников

15.2. наладчиков

15.3. настройщиков инструмента

 

5

6

-

 

4

5

-