Проект поточной линии механической обработки детали "Вал"

1

3

1111

СОДЕРЖАНИЕ

1. Обоснование типа производства. Расчет такта поточной линии

2. Расчет количества рабочих мест и выбор вида поточной линии

3. Стандарт-план работы поточной линии

4. Организация обслуживания рабочих мест. Планирование участка

5. Расчет производственной площади. Обоснование и выбор транспортных средств

6. Планирование и организация обеспечения инструментов

7. Определение потребности в основных материалах. Расчет численности работающих

8. Планирование фонда заработной платы

9. Расчет себестоимости изготовления изделия

10. Расчет экономического эффекта проекта

ВВЕДЕНИЕ

В новых рыночных условиях хозяйствования предприятия несут полную ответственность за результаты своей работы. Это требует от них адекватного изменения в подготовке кадров.

Основная цель производства состоит в обеспечении потребителя необходимой ему продукцией (услугами) в заданные сроки, заданного качества и комплектации, с минимальными затратами для производителя. При решении этой задачи в условиях рыночной конъюнктуры во главу угла ставится потребитель. Чтобы выжить, предприятие должно постоянно думать о качестве своей продукции и снижении затрат на ее производство. Это задача руководящих работников и специалистов предприятия, определяющих стратегию и тактику организации производства.

При разработке и реализации производственной политики, имеющей целью приспособление предприятия к требованиям рынка, руководителям и специалистам предприятия необходимо держать в поле зрения широкий круг вопросов, касающихся не только сферы производства. Им следует четко представлять, что производство - это только часть постоянно возобновляющегося процесса. Развивать его, увеличивать мощности, осуществлять финансирование и т.д. можно только на основе как можно более точного определения ожидаемых требований рынка.

Постановка организационных задач зависит прежде всего от перспективных требований к производственной системе и эти задачи направлены на повышение конкурентоспособности выпускаемой продукции и эффективности работы предприятия, диктуют необходимость быстрейшего внедрения совершенных методов организации производства, использования ресурсосберегающих технологий, улучшения использования трудового потенциала, повышения качества продукции.

В курсовом проекте разрабатываются основные вопросы организации производства, оперативного управления и технико-экономического планирования поточной линии или участка массового производства механической обработки деталей на металлорежущих станках. Тематика курсового проекта отражает важнейшие направления развития организации массового производства с применением поточных методов.

Целью моего курсового проекта является проект поточной линии механической обработки детали вал -106.

1. Обоснование типа производства. Расчет такта поточной лини

Под типом производства понимают производственно-технологическую характеристику производственного процесса. В зависимости от степени специализации технологического процесса и масштаба выпуска однородной продукции различают три типа производства:

- единичное,

- серийное,

- массовое.

Единичное производство - характеризуется выпуском изделий широкой номенклатуры в малом количестве и единичных экземплярах. Изготовление изделий либо совсем не повторяется, либо повторяется через неопределенные промежутки времени. При этом производство каждого вида продукции связано с проведением соответствующей технической и организационной подготовки. Рабочие места не имеют постоянно закрепленных операций и выполняют различные технологические операции. Данному производству характерны следующие признаки: применение универсального оборудования, загрузка рабочих мест заготовками идет неравномерно, используются универсальные приспособления, стандартный режущий инструмент и универсальные средства измерения. Большой удельный вес занимает ручной труд.

Серийное производство - характеризуется выпуском изделий партиями или сериями по неизменным чертежам, которые могут повторяются через определенные промежутки времени . В зависимости от числа изделий в серии данное производство делят: мелкосерийное (до 25 деталей); среднесерийное (до 150 деталей); крупносерийное (более 150 деталей). Признаки: закрепление за каждым рабочим местом нескольких операций, применение универсальных станков, специализированных станков, станков с ЧПУ, использование ГПС, применение универсальных приспособлений, применение универсальных наладочных и универсально-сборных приспособлений, стандартный режущий инструмент и специальный инструмент, расстановка оборудования производится согласно техпроцессу обработки.

Массовое производство - характеризуется производством большого числа изделий одного и того же типа по неизменным чертежам в течение длительного времени. Признаки: закрепление за каждым рабочим местом одной постоянно повторяемой операции, использование агрегатных, автоматических и специализированных станков, а также автоматических линий, оснащение специальными приспособлениям, инструментом и измерительными устройствами.

Основным параметром, характеризующим тип производства, является коэффициент закрепления операций К_зо. Этот коэффициент определяется отношением количества технологических операций, подлежащих выполнению в течение планового периода в производственном подразделении, к расчетному числу рабочих мест:

,

где - количество операций,

Q = 7,

P - расчетное число рабочих мест,

P = 7.

К_зо = 7 / 7 = 1.

Кз.о. = 1 для массового производства,

Кз.о. = 10 для серийного производства,

Кз.о. = 40 для единичного производства.

Из расчета видно, что тип производства - массовый.

Важнейшим фактором, предопределяющим построение системы организации производства, является тип производства.

Тип производства - это классификационная категория, выделяемая по признакам широты номенклатуры, регулярности, стабильности и объема выпуска изделий [ГОСТ 14.004-83].

Такт поточной линии - средний интервал времени между выпуском отдельных обрабатываемых деталей - рассчитывается исходя из максимальной годовой программы выпуска деталей. При выполнении курсового проекта годовая программа выпуска N_в указывается в исходных данных.

Такт поточной линии r определяется по формуле

r = ,

где Ф_д - действительный фонд времени работы поточной линии в планируемом периоде, ч;

N_B - программа выпуска деталей, шт.

Действительный фонд времени работы оборудования зависит от вида оборудования, его ремонтной сложности и, следовательно, среднего простоя его в ремонте и техническом обслуживании. Величину Ф_д поточной линии следует рассчитать по формуле

Ф_д = Ф_н [l-(б_р-б_н)],

где Ф_н - номинальный фонд времени работы поточной линии при двухсменной работе, ч;

б_р - коэффициент, учитывающий потери времени, связанные с проведением плановых ремонтов и всех видов обслуживания (0,05);

б_н - коэффициент, учитывающий потери времени на настройку и наладку оборудования во время рабочих смен (0,02-0,03)

Ф_д = 4032 • [l-(0,05-0,03)]=3951,36 ч.

r = 60 • 3951,36 ? 45000 = 5,27 мин.

2. Расчет количества рабочих мест и выбор вида поточной линии

При проектировании ОНПЛ потребное количество оборудования определяется для каждой технологической операции по формуле

т_рi =Т_шт / r,

где Т_шт - штучное время выполнения i-й операции, мин,

r - такт потока, мин.

т_р1 = 3,4 / 5,27 = 0,65,

т_р2= 5,1 / 5,27 = 0,97,

т_р3 = 6,2 / 5,27 = 1,18,

т_р4 = 4,6 / 5,27 = 0,88,

т_р5= 3,8/ 5,27 = 0,72.

Расчетное число рабочих мест, как правило, получается дробным. Поэтому по каждой операции устанавливается принятое число рабочих мест т_прi путем округления до ближайшего большего целого числа.

Коэффициент загрузки рабочих мест определяется в процентах по каждой операции технологического процесса

k_зi = (т_рi / т_прi) ·100,

k_з1= (0,65 / 1) ·100 = 65,

k_з2= (0,97 / 1) ·100 = 97,

k_з3= (1,18 / 1) ·100 = 118,

k_з4= (0,88 / 1) ·100 = 88,

k_з5= (0,72 / 1) ·100 = 72.

К_з =

где К_о- количество операций

К_з=

Полученные расчетные и принятые значения количества рабочих мест заносятся в таблицу 1.

Таблица 1 - Расчёт количества рабочих мест

3. Стандарт-план работы поточной линии

Для каждой ОНЛП должен быть построен стандарт-план работы, который регламентирует расстановку рабочих по операциям, определяет загрузку рабочих и оборудования. Перед построением стандарт-плана выявляется возможность многостаночной параллельной работы. Стандарт-план определяет способ и период передачи деталей с операции на операцию (по одной детали или транспортными партиями, через такт или через несколько тактов), периодичность и количество подач заготовок на первую операцию.

Стандарт-план работы непрерывно-поточной линии составляется на такой отрезок времени, который достаточен для выявления повторяемости процесса производства на данной линии. Разработанный стандарт-план актуален, пока в производственной программе не произойдут существенные изменения.

На основании стандарт-плана ОНПЛ уточняется количество необходимых для обслуживания линии рабочих, устанавливается способ и периоды передачи деталей с операции на операцию, количественный размер технологического и транспортного заделов между операциями и всего на линии.

Таблица 2 - Стандарт-план работы линии

4. Организация обслуживания рабочих мест. Планирование участка

Планировка - это план расположения технологического оборудования, рабочих мест, проходов и проездов, привязанный к конструктивным элементам здания. Планировка оборудования является основным техническим документом, определяющим организацию производственного процесса в пространстве.

Площадь, занимаемая непосредственно оборудованием, определяется исходя из габаритных размеров каждой единицы оборудования, количества единиц оборудования и коэффициента, учитывающего дополнительную площадь для организации рабочих мест, проходов и проездов. Коэффициент дополнительной площади принимается в пределах от 1,5 до 4,0, его величина зависит от площади, занимаемой станком. Oтдельной позицией выделяется площадь, необходимая для размещения транспортных средств - конвейера или рольганга, которая определяется на основании длины конвейера и его ширины.

В процессе выполнения планировки участка или поточной линии необходимо проверить соблюдение норм удельной площади на единицу основного оборудования. Все станки в зависимости от габаритов делятся на три группы: мелкие, средние и крупные. Для каждой группы станков установлены нормы удельной площади: для мелких станков - до 12 м², для средних - до 25, для крупных - до 45 м². Норма удельной площади дается с учетом проездов и проходов на участке. Планировка выполнена правильно, если

где F - площадь по результатам проектирования, м²;

К - количество групп станков на участке или поточной линии, шт;

g - количество станков i-й группы, шт;

f - удельная площадь на один станок i-й группы, м²/шт.

а - между станками вдоль линии их расположения (по фронту);

b - между станками при установке их относительно друг друга тыльными сторонами;

с - между тыльными или боковыми сторонами и колонной выступающей конструкцией здания;

d - между передней стороной станка и стенкой, колонной или выступающей конструкцией здания;

е - между передними сторонами станков при обслуживании станков одним рабочим;

f - между передними сторонами станков при обслуживании одним рабочим двух станков;

g - между передними и задними сторонами станков, размещённых в затылок.

5 Расчет производственной площади. Обоснование и выбор транспортных средств

Таблица 3 - Расчет производственной площади

Полученная величина производственной площади является расчетной, ориентировочной. Она позволяет в первом приближении представить потребность в площадях для размещения оборудования участка или поточной линии на общем плане цеха или иного структурного подразделения предприятия. Проектируемый участок является одним из элементов подразделения более высокого порядка и

должен вписаться в общий строй других производственных подразделений, например цеха.

Следует заметить, что производственные здания могут быть одноэтажными и многоэтажными. Для механообрабатывающих цехов преимущественно строят одноэтажные здания, так как при меняют оборудование значительной массы и предметы труда могут быть крупными по весу и габаритам.

Производственные здания включают несколько параллельных пролетов, образуемых рядами железобетонных или металлических колонн. В плане здание может иметь прямоугольную или квадратную форму либо их сочетание. Каждый пролет здания характеризуется следующими основными размерами: шириной пролета L, шагом колонн t и высотой пролета h, измеряемых в метрах. Для составления планировки участка будут использоваться первые два размера - ширина пролета и шаг колонн, т.е. сетка колонн.

В механообрабатывающих цехах рекомендуется применять сетки колонн 186; 246; 1812 или 2412 м; здесь числа 18 и 24 - ширина пролета L, а числа 6 и 12 - шаг колонн t в метрах. Поперек и вдоль пролетов предусматриваются проезды для внутрицехового транспорта и проходы для работающих. При проектировании проездов и проходов учитывают вид движения (одно- или двухстороннее) и грузоподъемность транспортных средств, рекомендуемые значения приведены в таблице 4.

Таблица 4 - Нормы ширины проходов и проездов для цеховых транспортных средств

Расстояние между параллельными проездами при проектировании следует принять минимум 24 м или другую величину, кратную шагу колонн. На плане ряды колонн нумеруются: горизонтальные помечают снизу вверх прописными буквами русского алфавита, вертикальные нумеруют слева направо арабскими цифрами начиная с единицы.

На планировке должны быть показаны:

• строительные элементы здания - колонны, стены, дверные проёмы;

• технологическое оборудование - металлообрабатывающие станки и рабочие места, другие виды оборудования;

• производственный инвентарь - верстаки, шкафы, складочные площадки для заготовок и готовых деталей;

• подъемно-транспортное оборудование - конвейеры, монорельсы, подъемники, краны;

• прочие элементы.

Оборудование поточной линии или участка механической обработки следует располагать вдоль пролета от одного проезда до другого. В плане участок будет занимать прямоугольник, длина которого равна расстоянию между проездами, ширина - результат отношения величины расчетной (ориентировочной) площади к длине участка.

Оборудование может быть размещено в один, два или более рядов, в зависимости от количества рабочих мест, габаритных размеров оборудования и расстояния между проездами. Располагаться оборудование в плане может вдоль, поперек или под углом к оси пролета. При расположении оборудования в несколько рядов, по условиям доставки заготовок и отправки готовых деталей, линия в плане может быть зигзаго- или П-образная. Общепринятым считается условие, когда на одном проезде располагаются места для складирования заготовок, а на другом, противоположном, собираются обработанные детали. Этот порядок соблюдается для всех участков, располагаемых в цехе.

Расположение оборудования поточной линии должно отвечать принципу прямоточности (передача обрабатываемых деталей между рабочими местами по кратчайшим расстояниям с наименьшими затратами труда и времени). Для этого станки располагают последовательно в соответствии с технологическими операциями. На участках механической обработки не допускается возвратное, кольцевое или петлеобразное движение деталей, создающее встречные потоки и затрудняющее осуществление транспортных операций. Кроме того, нужно предусмотреть: а) удобные подходы к рабочим местам; б) места необходимой площади для размещения деталей при образовании заделов; в) места для выполнения контрольных операций; г) места для проведения ремонта оборудования.

Для обозначения на планировке оборудования используют темплеты [ГОСТ 2.428-84].

Темплет - условное графическое обозначение технологического оборудования на планировке, как правило, вид сверху, предпочтительно в масштабе 1:100 или 1:50.

При выполнении курсового проекта темплет должен содержать:

· габаритные контуры оборудования в положении покоя

· контуры подвижных частей оборудования, если при перемещении они выходят за пределы габаритных контуров в положении покоя;

· место обслуживающего персонала;

· обозначение технологического оборудования.

Пример исполнения темплета представлен на рисунке 2.

Каждая единица оборудования должна иметь свой номер, в спецификации допустимо объединять в одной строке несколько станков одного типа и модели

Рисунок 2 - Темплет

- габаритные контуры оборудования в положении покоя;

- контуры подвижных частей оборудования, движущихся в процессе выполнения работы,

- контуры крайних положений частей оборудования при техническом обслуживании и ремонте.

Таблица 5 - Минимальные расстояния между станками и элементами конструкции здания

В поточном производстве большое значение приобретает выбор средств межоперационного транспорта. Эти средства должны обеспечить бесперебойный поток деталей, ритмичность выполнения операций, временное хранение межоперационных заделов, а также быть надёжным в работе, дешёвыми в изготовлении и эксплуатации. для перемещения обрабатываемых деталей на поточных линиях используются различные транспортные средства: периодического действия и конвейеры.

К транспортным средствам периодического действия относятся: напольные тележки, поворотные краны на колоннах, кран-балки с электрическими тельферами, мостовые электрические краны.

Наиболее широкое распространение получили конвейеры различных типов: приводные и неприводные роликовые (рольганги), ленточные, цепные подвесные.

Ленточные конвейеры применяют при необходимости перемещения мелких и легких предметов. Несущим элементом конвейера является прорезиненная лента, приводимая в движение мотор-барабаном. Диаметры барабанов 200-800 мм. Скорость движения конвейера обычно составляет 1,2-30 м/мин. Рабочие операции выполняются на оборудовании, расположенном вдоль конвейера. Предметы труда с конвейера на рабочее оборудование и обратно передаются вручную рабочими-операторами.

Цепные подвесные конвейеры представляют собой устройство, включающее замкнутый рельсовый путь, по которому перемещаются каретки, соединенные тяговой цепью. Для уменьшения сопротивления перемещению каретки снабжены парами роликов, которые катятся по направляющей. К кареткам прикреплены несущие подвески для грузов. В качестве направляющей для рельсовых путей используются двутавровые балки №12-16. Рельсовый путь может иметь пространственную трассу с подъёмами, спусками и поворотами, проходить над станками и проходами. Благодаря этому цепные подвесные конвейеры обеспечивают передачу обрабатываемых предметов от одного рабочего места к другому, а также могут перемещать предметы для дальнейшей обработки в другие цехи. Уклон при подъёмах и спусках конвейера допускаться до 45°; радиус закругления 1,0-1,5м.

Шаг конвейера - расстояние между предметами на ленточнoм конвейере или расстояние между подвесками на цепном подвесном конвейере. Шаг l и скорость конвейера находятся в определенной взаимосвязи:

для ленточного конвейера

l = vr,

где v - скорость конвейера, м/мин,

r - такт поточной линии, мин,

l =2 • 5,27 = 10,54 м.

Длина непосредственно рабочей части конвейера L_p зависит от расположения рабочих мест на линии:

- при двухрядном расположении оборудования определяется по формуле

где К_о - количество операций;

l - шаг конвейера, м;

т_прi - принятое количество мест i-й операции.

L_р.1 = 10,54 ? 2 • 1= 5,27 м,

L_р.2 = 10,54 ? 2 • 1= 5,27 м,

L_р.3 = 10,54 ? 2 • 1= 5,27 м,

L_р.4 = 10,54 ? 2 • 1= 5,27 м,

L_р.5 = 10,54 ? 2 • 1= 5,27 м,

L_р.6 = 10,54 ? 2 • 1= 5,27 м,

L_р.7 = 10,54 ? 2 • 1= 5,27 м,

L_р.общ.= 5,27 + 5,27 + 5,27 + 5,27 + 5,27 + 5,27 + 5,27 = 36,89 м.

Общая длина конвейера определяется по формуле

L_о = 2L_p+2рR,

где R - радиус кривизны устройства.

L_о = 2 • 36,89 + 2 • 3,14 • 1,5 = 83,2 м.

Таблица 6 - Спецификация транспортных средств

6. Планирование и организация обеспечения инструментов

Применение в массовом и крупносерийном производстве большого количества разнообразного инструмента требует разработки методов рациональной организации процессов производства и эксплуатации технологической оснастки.

Не вдаваясь в подробную классификацию инструмента необходимо отметить один из признаков классификации влияющий на формирование себестоимости изготавливаемой детали. С этой точки зрения все множество применяемого инструмента принято классифицировать на «инструменты И приспособления общего назначения» и «инструменты И приспособления целевого назначения».

К инструментам и приспособлениям общего назначения, имеющим широко распространенное название стандартный инструмент относится большой перечень инструмента общего пользования, который применяется для выполнения разнообразных операции традиционных деталей. Его пара метры (форма размеры, состав материала и методы изготовления) определяются требованиями ГОСТов. Производится он, как правило, на специализированных предприятиях. При погашении стоимости оснастки данной группы затраты по ее приобретению или изготовлению включаются в калькуляционную статью «Содержание и эксплуатация машин и оборудования».

К инcтpумeнтaм и приспособлениям целевого назначения (специальной технологической оснастке) относится различный специальный инструмент и приспособления, предназначенные для выполнения только определенных операций при изготовлении данного изделия. К этой группе технологической оснастки относятся модели, кокили, опоки, штампы, пресс-формы и т.п. Данная оснастка изготавливается, как правило, в инструментальных цехах предприятия-изготовителя основного изделия или под заказ на специализированных инструментальных заводах. При погашении стоимости этой группы технологической оснастки затраты на нее включаются в калькуляционную статью «Погашение стоимости инструментов и приспособлений целевого назначения и прочие специальные расходы».

K_р=N • T_м • n_i ? 60 • T_изм •_.(1 - R)

где К_р- количество режущего инструмента определенного типоразмера, шт

N- число деталей, обрабатываемых данным инструментом по годовой

программе, шт

t_m- машинное время на одну деталеоперацию, мин

n_H- число инструментов одновременно работающих на станке, шт

T_изн- машинное время работы инструмента до полного износа, ч

R- коэффициент преждевременного износа инструмента

R= 0,05

[005] K_р. = 45000 • 2 • 2? 60 • 60 • (1-0,05) = 5,26,

K_р.2 = 45000 • 2 • 2? 60 • 8 • (1-0,05) = 39,47,

[010] K_р. = 45000 • 3,5 • 2? 60 • 18 • (1-0,05) = 307,02,

K_р.2 = 45000 • 3,5 • 2? 60 • 20 • (1-0,05) = 276,32,

[015] K_р. = 45000 • 4,1 •2 ? 60 • 18 • (1-0,05) = 1000,

K_р.2 = 45000 • 4,1 • 2? 60 • 20 • (1-0,05) = 323,68,

[020] K_р. = 45000 • 2,8 • 1? 60 • 16 • (1-0,05) = 138,16,

[025] K_р. = 45000 • 2,4 • 1? 60 • 10 • (1-0,05) = 189,47.

Таблица 7 - Расчет потребности режущего инструмента по всем типоразмерам

Расчет нормы износа для мерительного инструмента

N_пр.п = V·а_д·В·а_р ,

где V- коэффициент достаточного средневероятного износа мерителя

V= 0,7

а_д- величина допустимого износа мерителя по ГОСТ, мкм

В- норма стойкости мерителя

а_р- допустимое число ремонтов мерителя до полного износа

а_р= 2

Штангенциркуль

N_пр.п = 0,7 · 10 · 25 · 2 = 350,

Линейка металлическая

N_пр.п = 0,7 · 10 · 40 · 2 = 560,

Микрометр гладкий

N_пр.п = 0,7 · 12 · 50 · 2 = 840.

Таблица 8 - Расчет норм износа мерительного инструмента

7. Определение потребности в основных материалах. Расчет численности работающих

Потребность в основных материалах на годовую программу рассчитывается на основе норм расхода материалов и производственной программы выпуска изделий.

Норма расхода материала - это обоснованная плановая величина расхода соответствующего материала для производства единицы продукции. Эта норма складывается из следующих элементов: чистая масса детали после окончания всех операций производственного процесс а; возвратные отходы - остатки сырья и материалов, которые могут быть в дальнейшем каким-то образом использованы; потери - та часть материала, которая не может быть использована (например, потери металла на угар, на окалину, на травление и др.).

Таблица 9 - Расчет затрат на материалы с учетом возвратных отходов