Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Краткая характеристика предприятия

Предприятие предлагает услуги по изготовлению запасных частей и оборудования по чертежам, и технической документации заказчика:

1. Нестандартизированное оборудование весом до 30 тонн (печное оборудование, адьюстажное оборудование, передаточные тележки, фильтра, стружкодробилки, корпуса литейных систем, нестандартные редуктора, приводы машин и оборудования);

2. Запасные части к различному металлургическому и технологическому оборудованию: весом до 16 тонн и длинной до 9000 мм (валы, плунжера, нажимные винты, гидрокоробки насосов высокого давления);

3. Вал-шестерни, червячные пары, любые типы зубчатых колёс диаметром до 2600 мм, модулем 42, конические шестерни, зубчатые муфты;

4. Сварные металлоконструкции с применением ручной, полуавтоматической сварки в среде защитных газов, аргонодуговой сварки: рамы, ванны, баки, резервуары, рекуператоры и другие металлоконструкции весом до 30 тонн любой степени сложности;

5. Съемные грузозахватные приспособления и тара: клещи, цепи, стропа, траверсы, корзины;

6. Чугунное литье весом до 7 тн;

7. Бронзовое литье весом до 1,5 тн;

8. Закалка, отпуск, нормализация, отжиг, цементация, азотирование;

9. Гибка профилей различных конфигурации длиной 3100 мм, толщиной до 10 мм;

10. Ремонт металлургического и металлорежущего оборудования.

Предприятие имеет широкий парк технологического оборудования: токарного, расточного, фрезерного, строгального, зубообрабатывающего, шлифовального, долбёжного, прессового, сварочного, термообрабатывающего в количестве более 150 единиц. Возможности данного оборудования позволяют выполнить полный цикл изготовления деталей и узлов от заготовки до готового изделия.

2. Организация работы механического цеха

2.1 Исходные данные

Механический цех изготавливает изделия типа втулка с вертикальным отверстием, вал шлицевый и цилиндры. Параметры деталей представлены в Таблице 1.

Таблица 1 - Исходные данные

Наименование детали	Годовая программа, шт.	Масса детали, кг	Масса заготовки, кг	Материал
Втулка	180000	5,22	6,31	Бронза БрХ08
Вал шлицевый	15000	9,85	11,22	сталь 40Х
Цилиндр	300000	12,6	14	Чугун СЧ-21
Итого:	495000

2.2 Обоснование типа производства

Под типом производства понимается совокупность признаков, определяющих организационно-технологическую характеристику производственного процесса, осуществляемого как на одном рабочем месте, так и на совокупности их в масштабе участка, цеха, завода.

В зависимости от широты номенклатуры, регулярности, стабильности и объема выпуска изделий современное производство подразделяется на следующие типы: единичное, серийное, массовое. От типа производства во многом зависит характер технологического процесса и его построение.

Для массового производства характерна ограниченная номенклатура обрабатываемой продукции при больших масштабах ее производства. Используются специальные оборудование, инструмент и технологическая оснастка. Широко применяются станки-автоматы, автоматические линии, манипуляторы.

Технологический процесс разрабатывается подробно на каждую операцию с указанием режимов работы оборудования, используемого инструмента, норм затрат времени, материалов. Оборудование располагается по ходу технологического процесса, применяется параллельный метод сочетания операций, что приводит к значительному сокращению длительности производственного цикла, величины заделов, достигается более высокая производительность труда и значительно снижаются затраты на производство продукции. Определим основные признаки массового производства.

Таблица 2 - Основные признаки массового производства

Показатель	Массовое производство
Номенклатура продукции	«Узкая»
Постоянство номенклатуры продукции	Постоянный выпуск одинаковых изделий
Специализация рабочих мест	Одна постоянно повторяющаяся операция
Тип оборудования	Специальное
Расположение оборудования	Предметный принцип
Оснастка	Специальная
Квалификация рабочих	Низкая
Себестоимость единицы продукции	Низкая

2.3 Расчет количества оборудования в цехе

Технологический процесс обработки деталей рассмотри отдельно по их маршрутам.

Таблица 3 - Технологический процесс обработки детали «Втулка»

Маршрут обработки	Тип станка	Модель станка	Трудоемкость на ед. изд, мин	Мощность, кВТ
Обработка отверстия и торца	Верткально-сверлильный	2Н135	2,744	4
Протяжка отверстия	Горизонтально-протяжный	7Б55У	2,6	17
Токарная обработка	Токарно-винторезный	1И611П	9	3
Фрезеровка торцевой фрезой	Горизонтально-фрезерный	6Р80	3,6	17
Сверление отверстия Ш20	Вертикально-сверлильный	2Н125	2,74	3
Внутреннее шлифование Внешнее шлифование	Внутришлифовальный	3К227А	5,8	2,5
Внешнее шлифование	Круглошлифовальный	3А-110В	4,6	4

Таблица 4 - Технологический процесс обработки детали «Вал шлицевый»

Маршрут обработки	Тип станка	Модель станка	Трудоемкость на ед. изд, мин	Мощность, кВТ
Радиально-сверлильная	Радиально-сверлильная	2554	8,53	6
Токарно-винторезная	Токарно-винторезная	16К201 ФЗ	10,47	15
Радиально-сверлильная с ЧПУ	Радиально-сверлильная с ЧПУ	2554Ф1	9,31	5,5
Шлицефрезерная	Шлицефрезерная	5350А	23,8	6,5
Шлицешлифовальная	Шлицешлифовальная	3451	13	3

Таблица 5 - Технологический процесс обработки детали «Цилиндр»

Маршрут обработки	Тип станка	Модель станка	Трудоемкость на ед. изд, мин	Мощность, кВТ
Токарно-автоматная	Токарно-автоматная	1К341	4	10
Токарно-автоматная	Токарно-автоматная	1К282	2,2	10
Агрегатная	Агрегатная	14А674	3,42	20
Сверлильная	Сверлильная	2С125П	3,74	13
Агрегатный	Агрегатный	1C881	7,16	20
Шлифовальная	Шлифовальная	МЕ397С1	6,24	5,5

Расчет необходимого количества оборудования для производства заданной годовой программы вычисляется по формуле:

С_рi=(N_год*t_шт-кi)/(Ф_д*60*К_вн),

- годовая программа

- штучно-калькуляционное время

Ф_д - годовой эффективный фонд времени работы единицы оборудования

Ф_д= 3984 час.

К_вн - коэффициент выполнения норм, К_вн=1,3.

2.4 Расчет производственной площади

Произведем расчет необходимой площади для производства. Для этого рассчитаем параметры каждого оборудования. Далее общую производственную площадь i - го вида оборудования считаем по формуле:

S_i=С_i*К_доп*R

где С_i - количество соответствующего вида оборудования/ шт.

К_доп - коэффициент дополнительных площадей,

R - Габаритные размеры станка.

Расчет размера производственной площади

Наименование	Марка Оборудования	Габаритные размеры, мм	Площадь общая, м	Коэфф-т дополнит. Площадей	Принятое кол-во оборуд-я	Суммарн. основная площадь, м2
Верткально-сверлильный	2Н135	1030х825	0,84975	3,5	2	5,95
Горизонтально-протяжный	7Б55У	4070х1600	6,512	4,5	2	58,61
Токарно-винторезный	1И611П	1820х970	2,912	5	7	101,92
Токарный	6Р79	1525х1875	2,859375	3,8	3	32,60
Горизонтально-фрезерный	2Н124	915х785	0,718275	3,8	2	5,46
Вертикально-сверлильный	3К227А	1000х800	0,8	4,5	5	18,00
Внутришлифовальный	3А-110В	950х750	0,7125	4	4	11,40
Радиально-сверлильная	2554	1335х1123	1,499205	5	1	7,50
Токарно-винторезная	16К201 ФЗ	2876х972	2,795472	5	1	13,98
Радиально-сверлильная с ЧПУ	2554Ф1	1276х1874	2,391224	3	1	7,17
Шлицефрезерная	5350А	1567х1290	2,02143	3,8	2	15,36
Шлицешлифовальная	3451	2600х1560	4,056	5	1	20,28
Токарно-автоматная	1К341	1354х2890	3,91306	3	5	58,70
Токарно-автоматная	1К282	1354х2890	3,91306	5	3	58,70
Агрегатная	14А674	3123х1123	3,507129	4,5	5	78,91
Сверлильная	2С125П	1789х1234	2,218732	5	5	55,47
Агрегатный	1С881	981х1234	1,210554	3,8	9	41,40
Шлифовальная	МЕ397С1	1789х3451	6,173839	4,5	8	222,26
Итого					66	813,65

3. Проектирование поточной линии механической обработки детали

3.1 Особенности и преимущества поточного производства

Поточное производство - это производство, при котором станки располагаются в последовательности технологических операций, установленных для деталей, которые обрабатывают на данной станочной линии.

Основные признаки поточного производства:

* прямолинейность (прямоточность) - цепное расположение рабочих мест в соответствии с последовательностью выполнения операций технологического процесса, исключающее возвратные движения изготовляемых объектов;

* непрерывность - отсутствие пролеживания обрабатываемых объектов;

* параллельность - одновременное выполнением операций (видов работ) на различных рабочих местах;

* пропорциональность - отсутствие диспропорций в производительности на взаимосвязанных операциях;

* ритмичность - выпуск в равные промежутки времени одинакового количества изделий, показателем ритмичности является равенство (кратность) отношений затрат времени на операции (tj) к количеству рабочих мест на каждой из них, т.е.

t1 / С1 ? t2 / С2 ? … tт / Ст ? ф,

где r - такт поточной линии (ритм R = р * r, где р - величина транспортной партии);

* гибкость - возможность переналаживать и перенастраивать поточные линии (участки) на изготовление различных групп изделий, полученных при классификации по конструкционно-технологическим признакам с выделением типовых представителей, являющихся основой разработки типовых технологий.

Достоинства поточного производства перед традиционными неразрывно связаны с его особенностями:

2) беспрерывность работы;

3) принцип параллельности;

4) легкость планирования процесса производства;

5) ритмичный выпуск продукции;

6) сокращение времени на производства.

Поточную линию рассмотрим на примере обработки детали втулка, и далее все расчеты будем производить по нему.

3.2 Расчёт такта (r) поточной линии

втулка оборудование поточный деталь

Такт поточной линии - это промежуток времени через который с поточной линии выходят готовые детали.

Такт поточной линии определяется по формуле:

r = (Ф_сут - В_р)/N_сут,

где Ф_сут - суточный фонд времени: (8х2)*60=960 мин., при 8-часовом

рабочем дне в две смены;

В_р - регламентированные затраты времени на техническое обслуживание станка, принять 3% от суточного фонда времени;

N_сут - суточная программа выпуска, шт.

Суточная программа выпуска рассчитывается по формуле:

N_сут=N_p/n_рд

где N_p - заданная годовая программа выпуска, шт.;

n_рд - количество рабочих дней в году.

Рассчитаем суточную программу выпуска:

Nдоб = 180000 / 249 = 723 шт.

Рассчитаем такт поточной линии:

r = (960*0,97) / 723 = 1,3 мин.

3.3 Расчет межоперационных цикловых заделов и построение эпюр заделов по фазам

Для обеспечения ритмичности производственного процесса необходимо создание оборотных заделов.

Период обслуживания Т_ПО, час. составит 1 смену (8 час.).

Величина выработки за период обслуживания В_ПО, шт., составит

В_по=Т_по/r

Получим, В_ПО = 8 · 60 / 1,3 = 350 шт.

Эффективный фонд времени в течение периода обслуживания Ф_{ЭФ_ПО}, мин., определяется по формуле

Ф_{ЭФ_ПО} = t_ШТ·В_ПО

Принятые значения количества станков, выработки, фонда времени работы станков приведены в таблице.

Время работы оборудования

№ оп.	Наименование операции	tшт, мин	Спр	ВПО, шт.	ФЭФ_ПО, мин.
1	Верткально-сверлильный	2,8	2	350	2,8 · 350 = 960
2	Горизонтально-протяжный	2,6	2	350	2,6·350=910
3	Токарно-винторезный	9,0	7	350	9,0 · 350 = 3150
4	Токарный	3,6	3	350	3,6 · 350 = 1260
5	Горизонтально-фрезерный	2,8	2	350	2,8 · 350 = 960
6	Вертикально-сверлильный	5,8	5	350	5,8 · 350 = 2030
7	Внутришлифовальный	4,6	4	350	4,6 · 350 = 1610

Расчет изменений межоперационного оборотного задела между операциями по выделенным фазам производится по формуле

Z'=ТП/t_i*C_i - ТП/t_i+1*С_i+1

Z' - величина межоперационного оборотного задела между двумя смежными операциями за время ТП;

ТП - продолжительность фазы, мин;

C_i, С_i+1 - количество параллельно работающих станков на предшествующей и данной операции в течение периода ТП;

t _i, t _i+1 - штучное время на предшествующей и данной операции, мин.

Если полученный результат окажется с положительным знаком, это значит, что на данной фазе происходит возрастание задела и эпюра задела во времени будет повышаться. Результат с отрицательным знаком означает, что величина межоперационного задела за время рассматриваемой фазы снижается

Результаты расчетов представлены на рисунке 1.

Суммарный операционный задел Z_сумм, шт., на начало периода равен

Z_сумм=z_1-2 + z_2-3 + z_3-4 + z_5-6 + z_6-7 =. - 17.+. - 3.+. - 20.+. - 15.+. - 12. = 67

Технологический задел Z_ТЕХ, шт., определяется по формуле

где m - количество операций;

К_РМ - количество станков на операции;

р - количество одновременно обрабатываемых деталей на рабочем месте.

Z_ТЕХ = 2·1+2·1+7·1+3·1+2·1+5·1+4·1 = 25 шт.

3.4 Планирование поточной линии

Планирование оборудования (размещения станков на плане) необходимо выполнять таким образом: на лист миллиметровой бумаги наносится сетка колонн, которая характеризуется шагом колонн и шириной прогона. Рекомендуется использовать расстояние между осями смежных колонн вдоль прогона (шаг колонн) - 6, 12 метров, а расстояние между смежными рядами колонн (ширина прогона) - 12, 15, 18, 24 метра. Наиболее распространённой является сетка 6х12 или 12х12 метров. Размеры колонн 400 х 400 мм или 400х 600 мм, ширина капитальной стены - 400 мм; ширина оконных проёмов 3000 мм.

Планирование в проекте следует начинать с угла здания. За базу отсчёта расстояния берётся ряд внешнего ряда колонн. Для планирования используются габариты станка, которые представляют собой вид станка на плане с изображением его выдвижных частей. Используя типовые габариты разных станков, можно получить габариты необходимого станка.

Необходимо знать правила размещения оборудования на поточной линии:

1) Оборудование должно быть расставленным по ходу технологического процесса, согласно последовательности выполнения операций;

2) Рекомендуется, как наиболее рациональное, размещение станков вдоль прогона в один, два и больше параллельных рядов;

3) Между параллельными рядами станков необходимо предусматривать и показывать транспортные межоперационные средства;

4) Все расстояния между станками, станками и колоннами, станками и транспортными средствами должны быть взяты в соответствии с действующими нормами;

5) При размещении станков не следует стремиться разместить их симметрично по ширине прогона. При небольшом количестве станков часть площади прогона может остаться свободной. На практике она будет занята другими поточными линиями;

6) Площадь, которую занимают станки и проходы (производственная площадь участка) определяется из планирования;

7) Правильность размещения оборудования проверяется сравнением доли производственной площади из проектного планирования и нормами площади для разных групп оборудования:

а) Малые станки - 5-9 м²;

б) Средние - 10-16 м²;

в) Большие - 18-60 м²;

Производственная площадь находится путём деления площади участка на количество размещённых станков;

8) На планировании должны быть показаны основные размеры, а также линия движения детали между операциями технологического процесса. Пик линии указывает на то, что деталь обрабатывается на данном станке.

Цех - это основная структурная производственная единица предприятия, административно обособленная и специализирующаяся на выпуске определенной детали или изделий либо на выполнении технологически однородных или одинакового назначения работ.

Цехи делятся на участки, представляющие собой объединенную по определенным признакам группу рабочих мест.

По назначению цехи подразделяются на:

- основные (производство основной профильной продукции или законченной части производственного процесса).

- вспомогательные (обеспечивают условия для функционирования основного производства (инструменты, энергия, ремонт оборудования)).

- обслуживающие (обеспечивают основное и вспомогательное производства транспортом, складами (хранение), техническим контролем и т.д.).

В зависимости от вида специализации выделяют следующие типы производственной структуры основных цехов:

- технологическая;

- предметная (или подетально-узловая, если предприятие специализируется на выпуске деталей или узлов к изделиям);

- смешанная (предметно-технологическая).

В цехах с технологической специализацией выполняется определенная часть производственного процесса. Продукция, выпускаемая цехом, часто меняется и не закреплена за рабочими местами. Этот вид промышленной структуры наименее эффективен по сравнению с предметным и подетально-узловым.

Предметная или подетально-узловая структура основных цехов характерна для массового выпуска продукции устойчивой номенклатуры, при таком типе производственной структуры каждый цех специализируется на выпуске одного или нескольких конструктивно подобных изделий. В цехах участки создаются по предметно-замкнутому принципу.

Наиболее распространенной является смешанная структура (предметно-технологическая). При ней заготовительные цехи имеют технологическую структуру, обрабатывающие - подетально-узловую, а выпускающие - предметную. Цехи (участки), организованные по данному принципу специализации, обладают значительными экономическими преимуществами, так как при этом сокращается длительность производственного цикла в результате полного или частичного устранения встречных или возвратных перемещений, снижаются потери времени на переналадку оборудования, упрощается система планирования и оперативного управления ходом производства.

Производственная структура вспомогательных цехов включает:

Заготовительный цех осуществляет предварительное формообразование деталей изделия (литье, горячая штамповка, резка заготовок и т.д.)

Цех ремонтный осуществляет технические мероприятия по уходу, надзору, обслуживанию и ремонту оборудования для поддержания его в состоянии постоянной готовности к работе.

Энергетический цех. Его задачами являются бесперебойное и надежное обеспечение предприятия всеми видами энергии, а так же выполнение правил эксплуатации энергетического оборудования, организация его технического обслуживания и ремонта.

К производственной структуре обслуживающих цехов относятся:

Цех технического контроля, основными функциями которого являются: контроль за качеством и комплектностью выпускаемых изделий, учет и анализ возвратов продукции, а так же предупреждение брака и дефектов в производстве.

Складские подразделения занимаются приемкой, хранением, учетом материалов и регулированием уровня их запаса, подготовкой к отправке потребителю готовой продукции.

Транспортный цех. Основной его задачей является обеспечение своевременного и бесперебойного обслуживания транспортом основных и вспомогательных производств.

3.5 Расчет затрат на ремонт оборудования

К затратам на ремонт оборудования относятся расходы на проведение капитальных, средних, текущих ремонтов и осмотров за год. Затраты на ремонт определяются по формуле:

,

где - суммарная категория ремонтной сложности всего оборудования в цехе, рассчитываемая по формуле:

,

где R_i - категория ремонтной сложности единицы оборудования на i-ой операции;

C_i - количество единиц оборудования на i-ой операции;

n - количество операций.

n_k, n_c, n_m, n_o - количество капитальных, средних, текущих ремонтов и осмотров в ремонтном цикле;

t_k, t_c, t_m, t_o - затраты времени соответственно на капитальный, средний, текущий ремонт и осмотр на единицу ремонтной сложности (см. табл.);

Ч_тар - часовая тарифная ставка ремонтников, руб. (39,1);

К_пр - коэффициент премиальных доплат (1,3);

К_д - коэффициент дополнительной заработной платы (1,15);

К_р - районный коэффициент (1,15);

К_Есн - коэффициент социальных отчислений (1,34);

М - затраты на материалы (принимаются в размере 50% от прямой заработной платы слесарей-ремонтников);

Т_ц - длительность ремонтного цикла, лет (принимается 5 лет).

Нормы времени на одну ремонтную единицу оборудования

Ремонтная операция	Норма времени, час
Осмотр перед капитальным ремонтом	1,1
Осмотр	0,85
Текущий ремонт	6,0
Средний ремонт	9,0
Капитальный ремонт	50,0

?R=19*2+23*2+21*7+19*3+24*2+22*5+23*4+19*1+68*1+34*1+24*2+25*1+19*5+53*3+23*5+26*5+18*9+24*8=2425

З_рем=(2415*39,1*(1*50+1*9+4*6+7*0,85)*1,3*1,15*1,151,34)*1/5 + 1080164,97*0,5=4426131,066

Исходя из таблицы 10.1, где показаны количества ремонтных операций в зависимости от категории оборудования, построим график с указанием всех видов ремонтов. График ремонтов представлен на рисунке 3.

Структура ремонтных циклов

категория оборудования (в тоннах)	Число ремонтных операций
	Капитальных ремонтов	Средних ремонтов	малых ремонтов	осмотров
до 10	1	2	4	6
св. 10 до100	1	1	4	12
св. 100	1	1	4	18

3.6 Расчет потребности в инструменте

В цехе имеется мерительный, режущий инструмент и приспособления.

Потребность в мерительном инструменте:

,

где плановый объем выпускаемой продукции, шт.

количество промеров на одну деталь;

выборочность контроля;

коэффициент преждевременного выхода инструмента из строя;

норма износа инструмента.

,

где величина допустимого износа, норматив стойкости измерителя, коэффициент ремонтируемости.

Потребность в режущем инструменте:

,

где Т - трудоемкость программы выпуска, нормо-час;

коэффициент случайной убыли;

- износостойкость инструмента, час.

,

где L - длина режущей части инструмента; l - длина переточки инструмента; время между двумя переточками.

Размещено на Allbest.ru