Расчёт календарно-плановых нормативов и технико-экономическое обоснование гибкого автоматизированного участка механической обработки

 

 

2 Расчёт календарно-плановых нормативов

 

2.1 Расчёт эффективного фонда времени работы оборудования

 

Вначале определим календарный фонд времени дней.

Затем определим номинальный фонд времени работы оборудования:

,

где F_п – количество выходных и праздничных дней.

В часах  номинальный годовой фонд времени  работы оборудования при работе в  одну смену равен

,

где – количество полных рабочих дней;

  – количество предпраздничных, сокращённых на один час дней;

  – продолжительность рабочей смены, ч ;

  – продолжительность предпраздничной рабочей смены, ч .

Годовой эффективный фонд времени работы оборудования в часах определяется по формуле

где – коэффициент, учитывающий время простоя оборудования в плановом ремонте для станков с ЧПУ .

Годовой эффективный фонд времени в днях с учётом простоев оборудования в  связи с плановыми ремонтами  определяется по формуле

 

 

2.2 Расчёт количества партий деталей

и количества переналадок оборудования

 

Количество  партий деталей зависит от номенклатуры обрабатываемых деталей  и от количества дней работы оборудования , если принять, что запуск (выпуск) всех видов деталей будет осуществляться ежедневно. Для базового варианта . В связи с тем, что организация работы гибкого автоматизированного производства не требует большой численности рабочих-операторов и участок оснащён весьма дорогостоящим оборудованием, целесообразно осуществлять производственный процесс в три смены . При ежедневном запуске деталей количество партий определяется по формуле

 

где – число рабочих смен в сутки.

Количество  переналадок оборудования на каждой операции будет равно количеству партий деталей:

 

 

 

2.3 Расчёт годового фонда времени, затрачиваемого на переналадку оборудования

 

Расчёт  ведётся по формуле

 ч,

где – время на переналадку оборудования на соответствующей операции, устанавливаемое на партию деталей, мин;

 –  количество переналадок оборудования  на соответствующей операции  в течение планового периода.

Расчёт фонда времени, затрачиваемого на переналадку оборудования, производится в табличной форме (табл. 2.1).

 

Таблица 2.1- Расчёт фонда времени, затрачиваемого на переналадку оборудования

 

Наименование операций	Базовый вариант			Проектируемый вариант
	, мин	, шт.	, ч	, мин	, шт.	, ч
1.Отрезная	3,0	1218	60,9	3,0	1827	91,35
2.Токарная	10,0	1218	203	5,0	1827	152,25
3.Фрезерная	4,0	1218	81,2	4,0	1827	121,8
4.Круглошлифовальная	4,0	1218	81,2	4,0	1827	121,8
5.Шлицешлифовальная	0,0	1218	0	0,0	1827	0

 

 

2.4 Расчёт производственной программы

 

Гибкие  производственные участки обычно создаются  для обработки деталей различных  типоразмеров, которые используются для изготовления изделия. Следовательно, программы выпуска по каждому  типоразмеру или равны, или кратны между собой.

Если  программы по типоразмерам равны, т. е. , то их величину можно определить исходя из следующего уравнения:

,

,

,

где – программа j-го типоразмера деталей на плановый (годовой) период времени, шт.;

  – оперативное время по каждому типоразмеру деталей ведущей группы оборудования проектируемого варианта, согласно которой определяется мощность участка по отдельной операции технологического процесса, мин.

 

 

 

 

 

2.5 Расчёт размера партии обрабатываемых деталей

 

Размер  партии деталей j-го наименования определяется по формуле

,

 

 

 

 

где – количество партий деталей j-го типоразмера.

При условии  запуска одной партии деталей j-го наименования в смену

.

 

 

 

2.6 Расчёт периодичности (ритмичности) чередования

партий деталей

 

Расчёт  периодичности чередования партий деталей определяется по формуле    

 

 

 

2.7 Расчёт необходимого количества единиц оборудования

 

Количество  единиц оборудования определяется по формуле

,

где Н – номенклатура обрабатываемых деталей;

  – программа j-го наименования деталей, шт.;

    – оперативное время на i-й операции j-го наименования деталей, мин;

    – величина времени, затрачиваемая на переналадку оборудования на каждой i-й операции, ч (см. табл. 2.1);

  – коэффициент выполнения норм времени .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчёт  количества единиц оборудования по операциям  технологического процесса производится в табличной форме (табл. 2.2).

 

Таблица 2.2 - Расчёт необходимого количества единиц оборудования

и коэффициента его загрузки

Расчётные показатели			Программа выпуска	Вид операций
				Отрезная		Токарная		Фрезерная			Кругло-шлифовальная		Шлицешлифовальная
				Модели оборудования
				8Г662Ф2, 8Г662Ф2М с ПР «БРИГ-10Б»		1М63МФ101, 16Б16Т1С1РМ1		6720ПФ3, 6740ВФ20 с ПР «БРИГ-2М/5»			3У12АФ11, 3У12АФ11 с ПР «БРИГ-2М/5»		345А-01,  М345АР-01Б
				Трудоёмкость работ по операциям
Базовый вариант
1		2		3		4			5		6		7
Винт продольной подачи - 272		5460		145,6	60,9	8736	203		1092	81,2	1729	81,2	0	0
Винт поперечной подачи - 675		5460		273		10920			728		3913		0
Валик шлицевый 20х260		5460		159,25		3913			6279		1729		1683,5
Итого				638,75		23772			8180,2		7452,2		1683,5
Продолжение таблицы 2.2
1	2			3		4			5		6		7
Годовой эффективный фонд времени  работы оборудования (FэКсм)				3236		3236			3236		3236		3236
Коэффициент выполнения норм времени (Кв)				1		1			1		1		1
Расчётное количество единиц оборудования (Ср)				0,2		7,35			2,53		2,3		0,52
Принятое количество единиц оборудования (Спр)				1		8			3		3		1
Коэффициент загрузки оборудования (Кз.о)				0,2		0,92			0,84		0,77		0,52
Проектируемый вариант
Винт продольной подачи - 272		5460		127,4	91,35	3640	152,25		637	121,8	2457	121,8		0
Винт поперечной подачи - 675		5460		241,15		4550			455		3412,5
Валик шлицевый 20х260		5460		136,5		2093			3640		1547		1456
Итого				596,4		10435,25			4853,8		7538,3		1456
Годовой эффективный фонд времени  работы оборудования (FэКсм)				4854		4854			4854		4854		4854
Коэффициент выполнения норм времени (Кв)				1		1			1		1		1
Расчётное количество единиц оборудования (Ср)				0,12		2,15			1		1,55		0,3
Принятое количество единиц оборудования (Спр)				1		3			1		2		1
Коэффициент загрузки оборудования (Кз.о)				0,12		0,72			1		0,78		0,3

 

 

2.8 Расчёт длительности производственного цикла

 

Организация производственного процесса партиями предусматривает использование  последовательно-параллельного вида движений предметов труда.

Расчёт  длительности производственного цикла  при использовании последовательно-параллельного  вида движений партий деталей производится по формуле

,

где – величина партии деталей j-го наименования, шт.;

   – оперативное время на i-й операции j-го типоразмера деталей, мин;

   – минимальное оперативное время на каждой паре смежных операций с учётом принятого количества единиц оборудования, мин;

 – количество операций  технологического процесса изготовления  деталей.

Расчёт длительности производственного  цикла по базовому варианту. Исходные данные для расчёта представлены в табл. 2.3.

 

Таблица 2.3 - Затраты времени на выполнение каждой операции технологического процесса по всей номенклатуре обрабатываемых деталей, мин

 

Наименование Операции	Номенклатура деталей
	N1	N2	N3
1.Отрезная	1,6	3,0	1,75
2.Токарная	96	120	43
3.Фрезерная	12	8	69
4.Круглошлифовальная	19	43	19
5.Шлицешлифовальная	-	-	18,5

 

Так как  технологический процесс изготовления деталей состоит из пяти операций (m = 5); номенклатура обрабатываемых деталей равна 3 (Н = 3); продолжительность выполнения каждой операции приведена в табл. 2.3; количество станков на каждой операции:C_пр.1 =1, C_пр.2 =8, C_пр.3 = 3, C_пр.4 = 3, C_пр.5 = 1.

Длительность  производственного цикла по изготовлению деталей N₁, N₂, N₃ составляет

 

 

 

Расчёт длительности производственного цикла по проектируемому варианту. Исходные данные для расчёта представлены в табл. 2.4.

 

Таблица 2.4 - Затраты времени на выполнение каждой операции технологического      процесса по всей номенклатуре обрабатываемых деталей, мин

 

Наименование Операции	Номенклатура деталей
	N1	N2	N3
1.Отрезная	1,4	2,65	1,5
2.Токарная	40	50	23
3.Фрезерная	7	5	40
4.Круглошлифовальная	27	37,5	17
5.Шлицешлифовальная	-	-	16

 

Так как технологический процесс изготовления деталей состоит из пяти операций (m = 5); номенклатура обрабатываемых деталей равна 3 (Н = 3); продолжительность выполнения каждой операции приведена в табл. 3.3; количество станков на каждой операции:C_пр.1 = 1, C_пр.2 =3, C_пр.3 = 1, C_пр.4 = 2,      C_пр.5 = 1.

Длительность  производственного цикла по изготовлению деталей N₁, N₂, N₃ составляет

 

 

 

 

Однако длительность производственного  цикла всей номенклатуры изделий  не будет соответствовать сумме  циклов изделий N₁, N₂, N₃. Поправку к расчёту вносит построение графика движения изделий по операциям и время на переналадку оборудования (табл. 2.5, рис. 2.1, рис. 2.2).

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2.5 - Затраты времени на выполнение каждой операции технологического     процесса по всей номенклатуре обрабатываемых деталей с учётом           станков и партий деталей, мин

 

Наименование операции	Номенклатура деталей
	N1	N2	N3
Базовый вариант
1.Отрезная	22,4	42	24,5
2.Токарная	168	210	145,25
3.Фрезерная	56	37,33	322
4.Круглошлифовальная	88,67	200,67	88,67
5.Шлицешлифовальная	-	-	259
Проектируемый вариант
1.Отрезная	12,6	23,85	13,5
2.Токарная	120	150	69
3.Фрезерная	63	45	360
4.Круглошлифовальная	121,5	168,75	76,5
5.Шлицешлифовальная	-	-	144