Расчет потребного оборудования цеха

Основой любого производства является технологический процесс, представляющий собой часть производственного процесса, поэтому при выборе технологического оборудования учитывают следующее тенденции:

* интенсификацию технологического процесса,

* повышение качества обработки и сборки,

* комплексную механизацию и автоматизацию производственного процесса,

* рентабельность производства.

В зависимости от типа производства применяют один из трех методов проектирования, исходя из производственной программы выпуска: точной, приведенной или условной.

В дипломном проекте производственную программу цеха необходимо определить по точной или приведенной программе.

Проектирование цеха по точной программе используют в крупносерийном и массовом производствах. В этом случае ведомость деталей цеха составляют согласно табл. 7.12.

Таблица 7.12 - Ведомость расчета точной программы цеха

ННомер и наименование детали

Кол-во деталей в изделии, шт

ГГодовой объем выпуска, шт

Масса деталей, кг

Базовая трудоемкость детали, мин

ВВид заготовки

Масса заготовки, кг

ММатериал детали

оодной

нна программу

оодной

на программу

оодной

нна про- грамму

ИИтого

Проектирование цеха по приведенной программе применяют в мелкосерийном и серийном производствах. В этом случае ведомость деталей цеха составляют согласно табл. 7.13. Все детали или сборочные единицы разбивают на группы по конструктивным и технологическим признакам, обозначая в них представителей. Для представителя выбирают базовый технологический процесс и трудоемкость выполнения операций. Остальные детали и изделия приводят по трудоемкости к представителю с учетом их различия по массе, программе выпуска, сложности обработки или по другим параметрам.

Возможны два варианта формирования групп и выбора типовых представителей:

первый - используют при закреплении за цехом изготовления деталей или сборки гаммы подобных изделий, формируют одну или несколько групп изделий;

второй – используют при изготовлении цехом изделий, существенно отличающихся друг от друга, в этом случае формируют технологически подобные группы (валы, втулки, корпусные детали и т.д), в которых определяют изделия-представители и для них выбирают технологические процессы базового предприятия, а также пооперационную трудоемкость их изготовления.

Результаты любого варианта распространяют на все объекты группы, пользуясь коэффициентом приведения:

К_пр=К=К₁ К₂ К₃,

где К₁- коэффициент приведения по массе, для подобных деталей определяют

К₁=3Öm_i /m_пр² ,

где m_i и m_п_р– соответственно массы детали i и представителя группы деталей;

К₂- коэффициент приведения по серийности, определяют

К₂ =( N_пр / N_i)^a,

где a = 0,15 - для легкого и среднего машиностроения, a = 0,2 для тяжелого машиностроения;

N_пр и N_i – программы выпуска соответственно представителя и i изделия;

К₃ – коэффициент приведения по сложности в дипломном проекте можно принять

К₃ = Кт_i / Кт_пр,

где Кт_i – коэффициент, зависящий от класса точности станка, принимается равным: 1 – для изделий, изготавливаемых на станках нормальной точности; 1,1 – для изделий, изготавливаемых на станках повышенной точности; 1,2 – для изделий, изготавливаемых на станках высокой и особо высокой точности.

Для расчета количества оборудования необходимо иметь данные о станкоемкости изделия, т. е. времени, затрачиваемого на изготовление изделия, выраженного в станко – часах (Т ст.-ч.).

Станкоемкость определяют через среднее значение коэффициента многостаночного обслуживания Км – среднее число станков, обслуживаемых одним рабочим

где К_м - принимают по базовому предприятию, допускается пользоваться усредненными значениями: 1,1 – 1,3 - для единичного и мелкосерийного производств, 1,3 – 1,5 - для серийного производства., 1,9 – 2,5 - для крупносерийного и массового производств;

Т_чел._-ч - трудоемкость изделия, выраженная в человеко-часах.

Общую базовую трудоемкость цеха в массовом производстве определяют как сумму штучного времени изготовления всех деталей (таблица 7.13).

Общую трудоемкость в серийном производстве определяют как сумму трудоемкости по всем рассматриваемым группам деталей цеха. Трудоемкость в каждой группе находят с помощью коэффициента приведения:

где Т_i и Т_пр - трудоемкость изготовления рассматриваемой детали и детали представителя, ст.-ч;

К_пр – коэффициент приведения.

Расчеты сводят в таблице 7.13.

Таблица 7.13 - Ведомость расчета приведенной программы

ГГруппа деталей

ННаименование и номера деталей

ККоличество деталей в комплекте, шт

ГГодовой объем выпуска, шт

Масса деталей базовая

Базовая трудоемкость

Коэффициенты приведения

ППриведенная программа годового выпуска

Оод-нойдет.

Нна прог-рамму

одной детали

На програм-му

К₁

К₂

К₃

К₄

Ввалы

Иитого

Ффланцы

Иитого

Ррычаги

Иитого

Расчетную годовую трудоемкость (станкоемкость Т_р) изготовления деталей в дипломном проекте определяют как:

где К_р - коэффициент изменения станкоемкости на годовой проектный объем:

К_р = N_пр/ N_d, где N_пр и N_d - годовой проектный и базовый объем выпуска деталей;

К_у – коэффициент ужесточения, который определяют: К_у = Т_пр./ Т_баз^.

Трудоемкость разрабатываемого участка по выпуску проектированной детали определяют по аналогичной схеме.

В крупносерийном и массовом производствах (при непрерывно – поточных линиях) число станков определяют для каждой операции, а в автоматической линии для каждой позиции по формуле:

Ср¢ = t_шт / t_в,

где t_ш_т.- штучное время на операцию.

T_в – такт выпуска (рассчитывается в разделе 7.1).

Число станков Ср¢ округляют до ближайшего целого числа, этим определяя расчетное число станков. Затем определяются коэффициенты загрузки оборудования:

Кз = Ср¢ /Ср.

Производят сравнение со значениями таблице 7.14 и если расчетный коэффициент загрузки оборудования больше табличного, то принятое число станков (Спр) на данной операции определяют:

Спр = Ср / К_исп,

где К_исп – коэффициент использования оборудования, допустимое значение которого приведено в таблице 7.14.

Таблица 7.14 - Допустимые значения коэффициентов загрузки и использования

оборудования

Группа оборудования	Коэффициент загрузки оборудования К₃	Коэффициент использования оборудования К_исп
Универсальные станки	0,8	0,9
Специальные и агрегатные станки	0,85	0,85
Станки с ЧПУ	0,9	0,85
Автоматы и полуавтоматы одношпиндельные	0,85	0,85
Автоматы и полуавтоматы многошпиндельные	0,90	0,8
Автоматические линии	0,90	0,75

Если расчетный коэффициент оборудования меньше табличного, то принимают Спр = Ср.

В том случае, когда число станков превышает целое число не более чем на 0,1, то следует пересмотреть содержание данной операции в отношении изменения режимов резания, структуры операции и других мероприятий, повышающих ее производительность.