Организация однопредметной поточной линии

Министерство науки и образования
Российской Федерации
Северо-Западный государственныйзаочный технический университет
Курсовой проект
Основы организации производства именеджмента.
Организация однопредметной поточной линии.
 
Вариант №7

Факультет: Машиностроение
Группа: Технологиямашиностроения, 5 курс ОЗФО
Студент: КалининАлександр Дмитриевич
Руководитель: БулкинБорис Ефимович
г. Великие Луки
2010 г.

Задание
Требуется разработатьоднопредметную поточную линию для изготовления детали Корпус. Годовая программавыпуска N=196160 шт. Вид заготовки – отливка.Учитываемый процент отсева деталей на отладку технологического процесса ипроведение предусмотренных техническими условиями испытаний, b= 5 %. Режим работы участка(сменность работы поточной линии), s= 1. Планируемые затраты времени на ремонттехнологического оборудования, f = 7%. Масса детали — 1,7 кг. Масса заготовки — 2,38 кг. Материал детали— сталь 30. Технологический процесс обработки детали в виде перечнятехнологических операций с указанием используемого оборудования и техническихнорм времени представлен в таблице 1.
Таблица 1. Технологическийпроцесс обработки детали.№ опе-рации Наименование операции Тип обору-дования Норма времени, мин
Тпз Разряд работ штучная машинно-автомат. 1 Револьверная 1336  3,20 0,66 32 III 2 Револьверная 1336 4,58 0,88 32 III 3 Сверлильная НС-12 0,99 0,17 12 II 4 Фрезерная 6П82Г 0,61 0,18 23 II 5 Фрезерная 6П82Г 0,76 0,32 20 II 6 Фрезерная 6Н12П 1,58 1,08 20 II 7 Фрезерная 6Н12П 0,52 0,10 18 II 8 Сверлильная 2А125 1,00 0,25 12 II 9 Сверлильная 2135 1,25 0,14 12 II 10 Резьбонарезание ТР-3 0,44 0,08 17 III 11 Резьбонарезание ТР-3 0,89 0,10 17 III

1.    Расчет такта выпуска детали
Такт выпуска детали, т.е.промежуток времени между выпуском (или запуском) двух следующих друг за другомдеталей, рассчитаем по формуле:
 
r= Fэ/N3,
где Fэ – эффективный (действительный) фонд времени работы оборудованияпоточной линии в планируемом периоде;
N3 – количество деталей, подлежащих запуску впроизводство за этот период(календарный год).
Программа запуска изделийN3 обычно превышает программу выпуска Nэ в связи с их отсевом на отладкутехнологического процесса и на провидение испытаний, определяемых техническимиусловиями на приемку продукции заказчиком. Поэтому:
Nз = 100·N/(100 – b) =100·196160/(100 – 7) = 206484 шт.
где b = 7% – отсев изделий по указаннымвыше причинам.
Эффективный фонд времени работыоборудования определим на основе номинального FН. А последний равен произведению числа рабочих дней в году(их примерно 250) на число смен s(указанно в задании) и на продолжительность смены (480 мин), т.е.
FН = 250·480·s.
Эффективный фонд Fэ меньше номинального в связи с целодневным ивнутрисменными простоями оборудования. Первые обусловлены простоями в ремонте.Их величина указана в задании (% от FН).

Тогда,
Fэ = 250·480·s·(1 – f/100) = 250·480·1·(1 – 7/100) =111600 мин.
r = Fэ/N3= 111600/206484 = 0,54 мин/шт.
2.   Расчет потребного количестваоборудования и его загрузки
Расчетное, т.е. теоретически необходимое количествоединиц оборудования cipдля выполнения каждой i-й операции определяем как отношение ti/r, где ti– норма времени на данную операцию, а r – такт выпускаизделий. Расчет количества оборудования на каждой из операций дает возможностьопределить и общее его количество на линии, а также средний коэффициент егозагрузки, который равен отношению
/>//>,
где, m – число операций технологическогопроцесса.
Результаты расчетапотребного оборудования и степени его загрузки по каждой операции и линии вцелом представлены в таблице 2.
Таблица 2. Расчетпотребного оборудования и степени его загрузки по каждой операции и линии№ операции
Норма времени
ti, мин Количество единиц оборудования
Коэффициент
загрузки, i
Расчетное cip
Принятое cin 1 3,20 5,93 6 0,98 2 4,58 8,48 8 1,06 3 0,99 1,83 2 0,92 4 0,61 1,13 1 1,13 5 0,66 1,22 1 1,22 6 1,58 2,90 3 0,96 7 0,52 0,96 1 0,96 8 1,0 1,85 2 0,93 9 1,25 2,30 2 1,15 10 0,44 0,82 1 0,82 11 0,89 1,62 2 0,83
 Итого: />= 29,25 />= 29  = 1,01
По данным табл.2 принимаем решение о том, будет липроектируемая линия непрерывно-поточной или прерывно-поточной. Так как восемьоперации из одиннадцати оказались синхронизированными (0,9  i 1,1). Вэтих условиях выбираем непрерывно-поточную линию.
Многостаночное обслуживание не может быть применено ввиду большой занятости рабочего и малого оперативного времени на основнойоперации.
3.  Планированиерасположения оборудования, выбор и расчет транспортных средств
 
На этом этапе проектируем поточную линию какпроизводственный участок. А это не только комплекс технологическогооборудования, а и средства межоперационного транспорта, устройства дляразмещения заготовок, готовых изделий, рабочая мебель. Причем все это привязанок определенной производственной площади и размещено на ней с соблюдениемсущественных норм и правил. На практике такой этап чаще называют компоновкойпоточной линии. На рисунке 1 представлен план производственного участка.

/>В зависимости от веса транспортируемых объектовпроизводства, количества оборудования и его размеров, протяженности линиивыбираем вертикально-замкнутый ленточный конвейер.
Чтобы конвейер распределял работу между исполнителямии служил, таким образом, средством поддержания ритма, его надлежит разметить. Сэтой целью все его грузонесущие элементы — ячейки нумеруем периодическиповторяющимися номерами. Период повторения номеров, или период разметкиконвейера, определяем как наименьшее кратное из числа рабочих мест на каждой изопераций. Так как на линии встречаются операции с числом рабочих мест 1, 2,3,6 и 8, то период разметки будет 24.
За каждым рабочим местом закрепляем ячейки сопределенными номерами. Число этих номеров равно частному от деления периодаповторения на число рабочих мест на соответствующей операции, если на операциизанято только одно рабочее место, то вполне естественно, что оно обслуживаетячейки этих номеров. Номера, закрепленные за рабочими местами, представленытаб. 3.

Таблица 3. Закрепление номеров за рабочими местамиКоличество рабочих мест на операции Номер рабочего места-дублера
Номера ячеек, закрепленных
за рабочим местом 2 1 1-3-5 и т.д. (все нечетные) 2 2-4-6 и т.д. (все четные) 1 1-4-7-10-13-16-19-22 3 2 2-5-8-11-14-17-20-23 3 3-6-9-12-15-18-21-24 1 1-5-9-13-17-21 6 2 2-6-10-14-18-22 3 3-7-11-15-19-23 4 4-8-12-16-20-24 1 1-9-17 2 2-10-18 3 3-11-19 8 4 4-12-20 5 5-13-21 6 6-14-22 7 7-15-23 8 8-16-24
В ленточном конвейере номер ячейки ставим прямо наленте, в подвесном и тележном — номеруем сами грузонесущие элементы.
Для разметки при данном периоде повторения номеров (П)должно соблюдаться условие размечаемости, т.е. определенное соотношение междудлиной тягового органа L и шагом разметки: L/П = целое число.
72/24=3 — условие выполнено.
Исходные данныепроектируемой линии приведены ниже.Такт выпуска изделий r, мин 0,54 Количество рабочих мест с, ед. 29
Минимальное расстояние между смежными рабочими местами lmin, м 1,8 Габаритные размеры изделия в плане (длина  ширина), мм 400500
Протяженность линии (на плане) Lк, м. 36 Период нумерации (разметки), П. 24

На линии используем вертикально-замкнутый ленточныйконвейер.
Минимальным числомподвесок на несущей части конвейера в данном случае является 29 (число рабочихмест). Поскольку в вертикально-замкнутом конвейере одна ветвь являетсяхолостой, то общее число ячеек на конвейере K= 58. Ближайшее большее число ячеек, удовлетворяющееусловию размечаемости (т.е. кратное периоду повторения номеров), будет равно72. Длина тягового органа при протяженности линии 36м составит L=72м. Тогда:
l0 =L/ K = 72/72 =1.
Как видим, такой шагразметки превышает минимальное расстояние между смежными рабочими местами(1,8м). l0 =1=1,8 м. Данное условие удовлетворяеттребованию, что минимальное число грузонесущих элементов на грузонесущей частираспределительного конвейера не может быть меньше количества рабочих мест налинии
Как уже отмечалось, налиниях механической обработки нет необходимости проверять соответствие l0ограничению габаритными размерами транспортируемогоизделия. Шаг разметки (1.89 м) значительно превышает в данном случаемаксимальный габаритный размер изделия (400 мм).
Проверим найденный шаг разметкина ограничение скорости шаг разметки должен быть таким, чтобы скорость движенияконвейера V не превышала 2…3 м/мин
v = l0/r =1/0,54 = 1,85 м/мин, находится в пределах допустимой скорости.

4.   Построение графика работы поточнойлинии
График работы ППЛсоставляем на фиксированный отрезок времени, через который установленныйпорядок выполнения работ на рабочих местах повторяется. Этот отрезок времениназывается периодом обслуживания линии. Принимаем равным одной смене. Нарисунке 2 представлен график работы.
/>
Рисунок 2 — График работылинии.
5.   Расчет заделов на поточной линии
Незавершенноепроизводство на поточной линии в натуральном выражении – это совокупностьвнутрилинейных заделов (технологического, оборотного и страхового). Их созданиеподдержание на определенном уровне является условием бесперебойной работыпоточной линии. Вот почему надо точно знать минимально необходимые(нормативные) размеры этих заделов.
Технологический заделобразуют предметы труда, находящиеся в каждый данный момент временинепосредственно в работе, в процессе выполнения над ними технологическихопераций. Количество таких предметов как минимум равно числу рабочих мест налинии. Транспортный задел – это те объекты производства, которые находятся впроцессе их транспортирования на очередную операцию, т.е. на несущей частираспределительного конвейера. Общее их количество равно отношению длины несущейчасти Lн/>к шагу разметки lo. При передаче транспортными партиями(pшт) размер транспортного заделасоответственно увеличивается (Lн/>/ lо).
Упрощенно транспортныйзадел каждой отдельной операции определяем по формуле
z = ci/>·Lн / (clо ),
где ci c – соответственно число рабочих мест на i-й операции и на линии в целом, /> =1 — передаточнаяпартия.
Z1 = (6·1·36)/(29·1)=7,5 принимаем 7 шт.
Z2 =(8·1·36)/(29·1)=9,9 принимаем 10 шт.
Z3 =(2·1·36)/(29·1)=2,5 принимаем 2 шт.
Z4 =(1·1·36)/(29·1)=1,24 принимаем 1 шт.
Z5 =(1·1·36)/(29·1)=1,24 принимаем 1 шт.
Z6 =(3·1·36)/(29·1)=3,7 принимаем 4 шт.
Z7 =(1·1·36)/(29·1)=1,24 принимаем 1 шт.
Z8 =(2·1·36)/(29·1)=2,5 принимаем 3 шт.
Z9 =(2·1·36)/(29·1)=2,5 принимаем 3 шт.
Z10 =(1·1·36)/(29·1)=1,24 принимаем 1 шт.
Z11 =(2·1·36)/(29·1)=2,5 принимаем 3шт.

Страховой задел создаетсядля предупреждения простоев на линии по непредвиденным причинам (поломкаинструмента внезапный отказ оборудования, нарушение наладки приспособления илистанка, влекущие за собой появление брака на той или иной операции, и пр.).Если на некоторой i-й операции произошелсбой в работе (отказ), то он является причиной вынужденных простоев на всехпоследующих операциях в течение времени, которое потребуется для устраненияпричин отказа. Эти простои могут быть исключены, если заранее создать запасдеталей, прошедших i-ю операцию, т.е.страховой задел. Он может храниться как на i-й, так и на (i+1)операциях.
Размер страхового задела zс на данной операции зависит от того, на какое время Tс надо «застраховать» линию от простоев по случайнымобстоятельством, т.е. zс= Tс/r.Время Тс на этих операциях выбираем в пределах 45…60 мин.
Выбираем операции №4, 5 и7.
Тогда, Zс=45/0,54 = 83 шт.- страховой задел.
6.     Численность основных рабочих.
Расчет численностиосновных рабочих (операторов) на поточной линии начинаем с выявленияпотребности в рабочих по каждой профессии и квалификации, а затем уже с учетомвозможного совмещения профессий найдем общую их численность.
Для каждой j-й профессии определяем объем работ Qj на годовую программу выпускапродукции как произведение Nз·tj – трудоемкость детали по j-му виду работ (профессий). Она представляет собой сумму нормштучного времени по операциям, выполняемым рабочими j-й профессии. Поскольку объем выражается в нормо-часах(н.-ч), а норма штучного времени дается в минутах, то окончательно имеем :

Qj= 1/60·Nз·tj.
Q1 =1/60·206484·3,20=11013 н.-ч;
Q2=1/60·206484·4,58=15762 н.-ч;
Q3=1/60·206484·0,99=3407 н.-ч;
Q4 =1/60·206484·0,61=2099 н.-ч;
Q5 =1/60·206484·0,66=12271 н.-ч;
Q6 =1/60·206484·1,58=5437 н.-ч;
Q7 =1/60·206484·0,52=1789 н.-ч;
Q8 =1/60·206484·1,0=3441 н.-ч;
Q9 =1/60·206484·1,25=4302 н.-ч;
Q10 =1/60·206484·0,44=1514 н.-ч;
Q11 =1/60·206484·0,89=3063 н.-ч;
Далее определяем годовойбюджет рабочего времени Fб среднесписочного рабочего, равныйноминальному фонду рабочего времени в году, за вычетом времени, связанного сневыходами рабочего на работу по различным причинам. Назовем его нерабочимвременем. К нему относится время очередных и дополнительных отпусков, отпусковпо беременности и родам, перерывы на кормление детей, льготные часы дляподростков.
Принимаем удельный весразличных видов нерабочего времени в номинальном годовом бюджете рабочего временипредставлены в таблице 4:
Таблица 4. Бюджет времениодного рабочего на годКалендарный фонд времени, в днях 365 Нерабочих дней, всего 110 в том числе – праздничных 6 – выходных 104 Номинальное число рабочих дней 255 Нерабочие дни в % от номинального фонда времени : – отпуска очередные : 6 – отпуска дополнительные 1,7 – отпуска по беременности и родам 1 – выполнение государственных обязанностей 0,3 – отпуск по болезни 3
Fб = 255-[255(6+1,7+1+0,3+3)/100] = 224,4 дня = 1795 часов.
Расчетное число рабочих Pjpj-й профессии в общем случае определяемпо формуле:
Pjp = Qj/(Kн·Fб),
где Kн=1– коэффициент выполнения рабочими нормвыработки.
P1Р =11013/(1,0·1795) = 6,14;
P2Р =15762/(1,0·1795) = 8,79;
P3Р =3407/(1,0·1795) = 1,9;
P4Р =2099/(1,0·1795) = 1,17;
P5Р =2271/(1,0·1795) = 1,27;
P6Р =5437,4/(1,0·1795) = 3,03;
P7Р =1789,6/(1,0·1795) = 0,99;
P8Р =3441,4/(1,0·1795) = 1,92;
P9Р =4301,8/(1,0·1795) = 2,4;
P10Р =1514/(1,0·1795) = 0,84;
P11Р =3063/(1,0·1795) = 1,7.
Общее число рабочих:
Токарей 6,14+8,79=14,93.
Фрезеровщиков1,17+1,27+3,03+0,99 = 6,46.
Сверловщик1,9+1,92+2,4+=6,22.
Резьбонарезчиков0,84+1,7=2,54.
Окончательно принимаем:
Токарей Ш разряда — 15человек.
Фрезеровщиков II разряда — 6 человек.
Сверловщиков II разряда — 6 человек.
Резьбонарезчиков III разряда — 3 человек, один с из них ссовмещением профессии фрезеровщика II разряда.
Общая численность рабочих— 30 человек.
График работы линиипозволяет установить явочное число рабочих, Ря, которые ежедневнодолжны выходить на работу. Естественно, что списочное число рабочих Рсбольше явочного, так как часть рабочих не выходит на работу по различнымпричинам (отпуск, болезни и пр.). Между списочным и явочным числом рабочих придвухсменной работе линии должно соблюдаться вполне определенное соотношение,вытекающее из очевидного равенства :
Ря·Fэ/2 = Рс·Fб.
Левая часть равенства –это объем работ, который должны выполнять ежечасно присутствующие на работерабочие на протяжении года, а правая – объем работ, который могут выполнять всерабочие линии в течение года с учетом нерабочего времени. Отсюда списочноечисло рабочих при данном явочном :
Рс = Ря ·Fэ/Fб
Рс = 29·111600/107712=30
Определяем объемдополнительных (нелинейных) работ для достижения полной их занятости:
Qд = (Рс – Рр)·Fб = (30-28,98)·107700=109854 н.-ч;

где Рр –расчетное число рабочих на линии, полученное путем сложения расчетного числарабочих по каждой профессии в соответствии с объемом работ.               
Средний разряддополнительных работ — II.
 
7.     Определение фонда заработной платы (ФЗП) основныхрабочих поточной линии.
Зарплату по тарифуопределяем как произведение объема работ в нормо-часах на часовую тарифнуюставку соответствующего разряда.
Зт = SQj·Tj. — тарифный фонд.
Основной ФЗП представляетсобой сумму тарифного фонда и доплат до часового фонда. Это доплаты за работуна поточной линии — 12 %, высокое профессиональное мастерство рабочих, длятокарей и резьбонарезчеков IIIразряда — 12 %.
Годовой фонд зарплаты —это сумма основного фонда и доплат до годового фонда, такие как: отпуск — 9%,выполнение государственных и общественных обязанностей — 1,5 %. Расчеты фондазаработной платы представлены в таблице 5.
Таблица 5. Фондзаработной платы.№ операции Тарифная оплата операции. Основной ФЗП. Годовой ФЗП. 1 66737,8 82756,1 83997,49 2 95517,7 118442 120218,6 3 18670,4 20910,8 21224,5 4 11502,5 12882,8 13076,1 5 12445,1 13938,5 14147,6 6 29797,0 33372,6 33873,2 7 9807,0 10897,44 11148,6 8 8858,9 21122,0 21438,8 9 23573,86 26402,7 26798,77 10 9174,9 11376,8 11547,5 11 18561,8 23016,6 23361,9 Итого: 314647 374718,3 380832,8
Дополнительную заработнуюплату находим как разность между годовым и основным ФЗП:
380832-374718,3=5928,1руб.
Среднемесячную заработнуюплату среднесписочного рабочего находим по отношению тарифного фонда к числурабочих:
380832/(30·12) = 1057руб.
8.   Калькулирование себестоимости изготовлениядетали.
Себестоимостьпродукции рассчитываем по следующим статьям калькуляции:
1.        Материалы.
2.        Возвратные отходы (вычитаются).
3.        Основная заработная платапроизводственных рабочих.
4.        Дополнительная заработная платапроизводственных рабочих.
5.        Единый социальный налог- 26%.
6.        Расходы на содержание иэксплуатацию оборудования — 7%.
7.        Общецеховые расходы — 40%.
8.        Общепроизводственные расходы — 70%.
Стоимостьматериалов на одну деталь определяем по прейскуранту оптовых цен с учетом маркиматериала и веса заготовки. Стоимость 1 кг отливки из стали 30 — 21,2 руб.
Тогда,стоимость заготовки = 2,38·21,2 = 50,5 руб.
Стоимостьвозвратных отходов находим по весу отходов и их цене. Стоимость 1 кг стружкилома 3,6 руб.
Тогда,стоимость отходов (2,38-1,7)·3,6=2,45 руб.
Основнаязаработная плата на одну деталь определяем как отношение основного ФЗП кпрограмме выпуска деталей: 374718,3/206484=1,82 руб.
Дополнительнаязаработная плата на одну деталь составляет 10,5% от основной заработной платы:1,82·0,105=0,19 руб.
Единыйсоциальный налог 26% от суммы основной и дополнительной платы (трудозатраты):(1,82+0,19)·0,26=0,53 руб.
Общецеховыерасходы 40% от трудозатрат: (1,82+0,19)·0,40=0,8 руб.
Общепроизводственныерасходы 70% от трудозатрат:
(1,82+0,19)·0,70=1,4руб.
Тогда,себестоимость: 50,5-2,456+1,82+0,19+0,53+0,8+1,4 = 52,8 рублей.
 
9. Калькулированиесебестоимости незавершенного производства
 
Себестоимостьнезавершенного производства определяется по тем же статьям, что и себестоимостьготовой детали. Особенность состоит в том, что детали, образующие незавершенноепроизводство, находятся на различных операциях, т.е. в разной стадииготовности. Заключенные в них затраты поэтому одинаковы. Расчет ее приведен втаблице 6.

Таблица 6.Себестоимость незавершенного производства.
№
операции
Суммарный
задел, шт.
Затраты на заработную плату
по все предыдущим операциям на единицу на задел 1 7 ----- ----- 2 10 0,46 4,6 3 2 0,1 0,18 4 84 0,06 5,04 5 84 0,06 5,04 6 4 0,15 0,6 7 84 0,05 4,2 8 3 0,1 0,3 9 3 0,14 0,42 10 1 0,04 0,04 11 3 0,09 0,27 Итого 285 1,25 20,7
Стоимость материалов незавершенногопроизводства равна произведению всех деталей не завершенного производства настоимость одной заготовки: 285·50,5 = 14392,5 руб.
Стоимость возвратных отходов:285·(2,38-1,7)·3,6 = 697,7 руб.
Заработную плату берем изтаб. 1.6 = 20,7 руб.
Дополнительная заработнаяплата 20,7·0,105=2,17 руб.
Единый социальный налог(20,7+2,17)·0,26=5,9 руб.
Общецеховые расходы:(20,7+2,17)·0,4 = 9,15 руб.
Общепроизводственныерасходы: (20,7+2,17)·0,7 = 15,5 руб.
Себестоимостьнезавершенного производства:
14392,5-697,7+20,7+2,17+5,9+9,15=13732,7руб.

10.Технико-экономические показатели поточной линии
 Годовой выпуск продукции: в натуральном выражении, шт. 206484 в денежном выражении, р. 10902355 Списочное число основных рабочих, чел. 30 Производительность труда одного рабочего, шт./чел. 6888 Годовой фонд заработной платы основных рабочих, р. 380833 Среднемесячная зарплата рабочего, p. 1057 Средний разряд работ (числитель) и рабочих (знамена-тель) 2,4/30 Количество единиц оборудования, ед. 29 Количество рабочих мест, ед. 29 Средний коэффициент загрузки оборудования. 1,01
Производственная площадь участка, м2. 714
Годовой выпуск продукции с 1 м2 производственной
площади в денежном выражении, р. 15269 То же, с единицы оборудования, р. 375943