Выбор стратегии поддержания средств производства в работоспособном состоянии

Важнейшей особенностью массового производства является ограничение номенклатуры выпускаемых изделий. Завод или цех выпускают одно-два наименования изделий. Это создает экономическую целесообразность широкого применения в конструкциях изделий унифицированных и взаимозаменяемых элементов.

Смена изделий в массовом производстве происходит не часто и сопровождается, как правило, реконструкцией предприятия или цеха.

Большие объемы выпуска и высокая стабильность конструкции обусловливают экономическую выгоду тщательной разработки технологических процессов. Операции технологического процесса дифференцируются до отдельных переходов и выполняются на специальном оборудовании при помощи специальной оснастки.

Значительные объемы выпуска и дифференциации технологических процессов позволяют использовать высокопроизводительное оборудование (автоматы, агрегатные станки, автоматические линии).

Вместо универсальной оснастки используется специальная. Дифференцированный технологический процесс позволяет узко специализировать рабочие места посредством закрепления за каждым из них ограниченного числа деталеопераций.

Тщательная разработка технологического процесса, применение специальных станков и оснастки позволяют использовать труд узкоспециализированных рабочих-операторов. Вместе с тем широко используется труд высококвалифицированных рабочих-наладчиков. Резко сокращается объем всякого рода ручных работ, совершенно исключаются доводочные и пригоночные работы.

При любом изменении конструкции изделия, технологических процессов, систем планирования, учета и других сторон организационно-технической деятельности предприятия требуются большие затраты средств и времени и могут возникнуть перерывы в выпуске продукции предприятия в целом. В связи с этим возникнет необходимость большой централизации всех функций управления. Стандартные планы разрабатываются заводским плановым органом, технологические процессы – отделом главного технолога и т. д.

Из всех типов производства поточно-массовое производство является наиболее эффективным.

Различают три разновидности массового производства.

1) Массово-поточное автоматическое производство.

2) Массово-поточное неавтоматическое производство.

3) Массово-прерывное производство.

1) Массово-поточное автоматическое производство характеризуется полной автоматизацией процесса производства. Все операции выполняются при помощи механизмов, соединенных в одну непрерывную автоматическую линию. Участие человека сведено к минимуму. При этом транспортировка деталей при переходе от одной операции к другой, подача под режущий инструмент, закрепление деталей в рабочем положении, а иногда и контроль качества совершаются автоматически. Применение таких автоматических линий экономически оправдано при больших объемах выпуска изделий, так как затраты на производство очень велики.

2) Массово-поточное неавтоматическое производство характеризуется частичной автоматизацией процесса производства. Вместе с тем здесь обеспечивается непрерывность движения предмета в производстве. Каждый экземпляр предмета сразу же перемещается к рабочему месту следующей операции. Вследствие такой непрерывности ДПЦ продукции сокращается до возможного минимума. Однако участие человека в данном случае более широкое, чем в автоматическом производстве.

Для организации массово-поточной линии необходимо точное соблюдение основного условия: показатели массовости по всем операциям должны выражаться в целых числах. Иначе говоря, длительности операций по одному предмету должны быть равны или кратны длительности такта линии.

3) Массово-прерывное производство по значительной части операций характеризуется неравенством или некратностью их длительности такту выпуска. Наиболее широко эта разновидность массового производства применяется в процессе механической обработки предметов.

 

 

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Практическая часть

Исходные данные

№ п/п	Показатели	Обозначения	Единица измерения	Величина
1	Годовая программа изделий	Nизд	Шт.	1390
2	Повторяемость (количество корпусов, применяемых в одном изделии)	ni		1
3	Трудоёмкость изготовления корпуса	ti	Н/ч	10,93
4	Номенклатура деталей, изготавливаемых на участке	n	единиц	14
5	Удельное значение трудоёмкости корпуса  в трудоёмкости всей номенклатуры деталей подлежащих выпуску	Куд		0,21
6	Режим работы: число смен в сутки продолжительность смены	S tсм	час	2 8

 

 

 Заготовка. Отливка из 12Х18Н9ТЛ (сталь для отливок с особыми свойствами).

Обозначения: 12-12 % углерода, Х-хром (18%), н-никель (9%), Т-титан (менее 1,5%), Л-литейные конструкционные стали.

Вес заготовки Gзаг = 10 кг

Чистый вес детали Gдет =8 кг

Коэффициент использования материала Ким = 0,8

 

 

 

 

 

№ операции	Технологическая операция	Тип, модель оборудования	Площадь станка по габаритам, кв.м	Норма времени, минут			Разряд работы, Рj
				tштj	tмонj	tп.з.j
1	Фрезерная	6Р82Г	4,48	22,4	18,0	15,0	4
2	Фрезерная	6604	8,44	36,2	25,0	53,5	4
3	Фрезерная	6604	8,44	71,6	60,0	35,0	4
4	Расточная	2614	8,67	66,1	45,0	25,0	5
5	Токарно-карусел	А1512ФЗ	5,78	66,1	55,0	50,0	4
6	Фрезерная	6С12	4,48	67,2	48,0	25,0	5
7	Токарная	1К62	3,33	67,2	50,0	15,0	5
8	Разметочная	Стол размет.	2,22	23,7	-	-	6
9	Сверлильная	2А53	2,22	24,8	16,0	15,0	4
10	Сверлильная	2150	2,67	23,5	14,0	10,0	4
11	Сверлильная	2150	2,67	18,3	12,0	10,0	4
12	Токарная	16А20ФЗ	4,89	82,6	75,0	30,0	4
13	Слесарная	Верстак	1,33	55,0	-	-	5
14	Контрольная	стол	1,33	31,2	-	-	4

 

 Задача 1.

 Расчет годовой трудоемкости  корпуса, принимаемого за типового  представителя на проектируемом  участке цеха.

Ттип i = Nтип i ∙ ti

где Ттип i  - трудоемкость  годовой программы корпуса, н/час

ti  – трудоемкость изготовления одного корпуса, н/час

 Nтипi – годовая программа корпуса, шт.

ti  = 1/60 ∙ ∑ tшт.j ,   где tшт.j – штучное время на операцию, мин.

Nтип i = Nизд ∙ ni ∙ (1+ αi /100) ∙ (1+ βi /100),

Где ni – повторяемость деталей (количество корпусов, применяемых в одном             изделии);

  αi  - процент запасных деталей, поставляемых в эксплуатирующие предприятия для нужд ремонта (принимается исходя из потребности), в нашем случае αi =1;

  βi – процент потерь по техническим причинам (при наладке, освоении технологического процесса) в нашем случае  βi = 2,5.

 Годовая программа  корпуса

Nтип i = 1390 *  1* (1 + 1/100) * (1 + 2,5/100) = 1439 деталей.

  Годовая трудоемкость  корпуса:

Ттип i = 1439 *  10,93167 = 15730,67 н/ч

Задача 2.                                                  

Расчет условной трудоемкости участка по обработке корпусных деталей.   

Тусл год = Ттип i  ∙  ( 1 + Кусл)

где Тусл год  - условная годовая трудоемкость всей номенклатуры деталей изготавливаемых на участке.

 Кусл – коэффициент условности

Кусл = (1 – Куд) / Куд ,

Куд – удельное значение трудоемкости корпуса

Кусл = (1 - 0,2) / 0,2 = 4,0.

Тусл год  = 15730,67 *  (1+4,0) = 78653,36 н/ч

Задача 3.                                                                                                            

Определение типа производства и выбор форм организации производственного процесса. 

 Критерием для установления типа производства служит коэффициент закрепления операции (Кз.о.), т.е. количество операций, приходящихся в среднем на одно рабочее место:

n

Кз.о. =( ∑mi ) / C

i=1

где n – номенклатура деталей, изготавливаемых на участке;

      С – количество рабочих мест на участке.

С = Тусл год  / (Фэф ∙ Квн ∙ f ∙ ηз ),

где  Фэф – действительный годовой фонд времени работы оборудования;

        Квн  - коэффициент выполнения норм:

        Квн  = 1 – на станках с ЧПУ;

        Квн  = 1,06 – на рабочих местах без оборудования;

        Квн  = 1,12 – на универсальном оборудовании.

        f – количество рабочих, занятых одновременно на рабочем месте      (f=1);

       ηз   - коэффициент загрузки оборудования

ηз = 0,75 – 0,85

Действительный годовой фонд времени работы оборудования определяется с учетом заданного режима работы:

Фэф = (D ∙  S ∙  tсм – d ∙  S ∙  t) ∙ ηр

где D – число рабочих дней в году, D = 247 (в 2013 г.)

d- число праздничных дней, не совпадающих на воскресенье  и понедельник, d= 7

S – число смен;

tсм - продолжительность смены, час;

  ηр – коэффициент, учитывающий потери времени на капитальный ремонт оборудования

для металлорежущего оборудования с массой до 10 тонн  ηр  = 0,98;

для станков с ЧПУ с массой до 10 тонн  ηр = 0,95;

для рабочих мест без оборудования  ηр = 1,0.

Для универсального оборудования: Фэф.ун = (247 ∙ 2 ∙ 8 – 7 ∙ 2 ∙ 1) ∙ 0,98 = 3859,2  ч.

Для станков с ЧПУ  Фэф.чпу = (247 ∙ 2 ∙ 8 – 7∙ 2 ∙ 1) ∙ 0,95 = 3741,1 ч.

Для рабочих мест без оборудования  Фэф.бо = (247 ∙ 2 ∙ 8 – 7 ∙ 2 ∙ 1) ∙ 1,0 =3938 ч.

Трудоемкость, приходящаяся на универсальное оборудование:

Тусл.ун  = ∑ tшт.ун ∙ Nтипi  ∙  (1 + Кусл)

∑ tшт.ун  = (22,4+36,2+71,6+66,1+67,2+67,2+24,8+23,5+18,3) / 60 = 6,62 ч.

  Тусл.ун. =  6,62 ∙  1439 ∙  5 = 47630,90 н.ч.

∑ tшт.чпу. = (66,1+82,6) /60 = 2,48 ч.         

Тусл.чпу = 2,48 ∙ 1439 ∙ 5= 17843,60 н.ч.

∑ tшт.усл.без об. = (23,7+55,0+31,2)/60 = 1,83

Тусл.без об. = 1,83 ∙  1439 ∙  5 =  13166,85 н.ч.

С =  Тусл.ун/ Фэф.ун Квн ηз  +  Туслчпу/ Фэф.чпу Квн ηз + Туслбез обор./ Фэф.бо Квн ηз.

где Квн  = 1,12; 1,0; 1,06 соответственно на универсальном оборудовании, на станках с ЧПУ, на станках без оборудования;

С = 47630,90/(3859,20 * 1,12 * 0,8) + 17843,60/(3741,10 * 1,0 * 0,85) + 13166,85/(3938 * 1,06 * 0,85) = 13,77 + 5,61 + 3,93 = 23 рабочих мест.

Коэффициент закрепления операций

            n

Кз.о. =( ∑mi ) / C

            i=1

Кз.о. = (14 ∙ 14) / 21 = 9,33

Этому значению соответствует крупносерийный тип производства (при Кз.о. = от 2 до 10).

Задача 4.                                                                               

Нормативно – календарные расчеты.   

Календарно – плановые нормативы в серийном производстве:

а) размер партии nmin = tп.з.j / α tшт i = 53,5/(0,06 ∙ 36,2) = 24,65 ≈ 25.

tп.з.j = 53,5 минут – наибольшее значение из 14-ти операций (операция №2); tшт i = 36,2 минут – операция №2.