Курсовая работа: Проектирование механического цеха машиностроительного предприятия

где N o - количество осмотров.

То = 31680/(2+6+9+1) = 1760 (ч).

В данном курсовом проекте необходимо создать ремонтную базу цеха (РБ). Основное назначение РБ – выполнение капитального ремонта и изготовление запасных деталей для ремонта оборудования. Помимо этого РБ производит перемещение и демонтаж старого оборудования, ремонт всех видов оборудования своего цеха и модернизацию оборудования. Состав основных станков РБ приведен в [8. табл. 7]. Для определения общей площади ремонтной базы воспользуемся показателями, приведенными в [8, табл. 8]. Расчет общей площади ремонтной базы приведен в таблице 4.

Таблица 4 – Расчет площади РБ

1.8 Организация инструментального хозяйства

В состав инструментального хозяйства цеха входят:

·  инструментально-раздаточная кладовая;

·  кладовая приспособлений и абразивов;

·  заточное отделение;

·  отделение ремонта технологической оснастки;

·  контрольно-проверочный пункт.

Определим площадь кладовой инструментального хозяйства цеха Sкл по таблице норм расчета кладовых инструментального хозяйства цеха [8, табл. 9].

 (м2)

Численность кладовщиков ИРК (Чкл.ИРК) определим исходя из числа производственных рабочих, обслуживаемых одним кладовщиком. В условиях крупносерийного типа производства один кладовщик обслуживает 45-50 рабочих.

 (чел.)

С учетом сменности работы цеха потребность в кладовщиках составляет 4 человека.

Определим количество станков общего назначения в заточном отделении Чст.заточн по процентному отношению к числу обслуживаемых станков: для цехов крупносерийного и массового производств с числом станков до 200 единиц – 4 %.Таким образом, имеем

 (единицы оборудования).

Общая площадь заточного отделения определяется исходя из количества заточных станков и удельной площади на один станок, которая устанавливается исходя из габаритов выпускаемых изделий. В нашем варианте цех выпускает средне изделия. При этом площадь на один станок – 11 м2

Sзаточн = 11•2 = 22 (м2 ).

Количество рабочих-заточников определим по числу станков заточного отделения по формуле 13:

Rз = Sз •Fд •Кз / Ф •Км ,                                                                  (13)

где Sз - число основных станков заточного отделения;

Fд - действительный годовой фонд времени работы оборудования (4048ч);

Кз - средний коэффициент загрузки оборудования, Кз=0,6;

Ф - действительный годовой фонд времени рабочего (1832ч);

Км - коэффициент многостаночного обслуживания, Км=1,2.

Rз= 2•4048•0,6/1832•1,2=3(чел)

Количество основного оборудования в отделении ремонта технологической оснастки определим из таблицы норм расчета количества основных станков отделений ремонта оснастки в производственных цехах [8, табл. 10]. Таким образом, количество основного оборудования в отделении ремонта составляет 3 единицы.

Количество вспомогательного оборудования составляет примерно 40% от числа основных станков отделения, но не менее 3 и не более 11 единиц, т.е. получим 3 единицы вспомогательного оборудования.

1.9 Организация складского хозяйства

Основной задачей цеховых складов является обеспечение нормального хода производства. В комплекс цеховых складов могут входить склады металла, заготовок, межоперационный, готовых изделий.

Площадь склада заготовок и готовых изделий определяется по формуле 14:

S =Q •t / D •q •k ,                                                                           (14)

где S - площадь склада, м2;

Q - масса заготовок, обрабатываемых в цехе в течение года, т;

t - запас хранения заготовок, дн;

D - число рабочих дней в году, 253 дня;

q - средняя грузонапряженность площади склада, т/м2 ;

k - коэффициент использования площади склада, учитывающий проходы и проезды, k=0,3.

Нормативные данные для расчета площади складов представлены в [8, табл. 11]. В условиях крупносерийного производства:

t=2+3=5(дней);

q=(4+3)•1,1=7,7(т/м2 );

Q=1•236808+2,9•86892+1,9•94380=668116,8(кг) = 668,117(т).

Исходя из этого площадь склада заготовок и готовых изделий составит:

S= 668,117•5/253•7,7•0,3=5,7 (м2 ).

В условиях предприятий крупносерийного производства межоперационный склад в цехе практически не нужен.

1.10 Организация транспортного хозяйства

Организация транспортного хозяйства предполагает выбор транспортных средств, определение потребности цеха в транспортных средствах и рабочих.

Определим потребность цеха в транспортных средствах по формуле

                                               (15)

где Qмсi – количество элементов напольного транспорта i-го типа;

Q – общее годовое количество транспортируемых грузов на данном виде транспорта, кг;

tмс – среднее время одного рейса, мин;

Кн – коэффициент неравномерности прибытия и отправления грузов, (Кн=1,25);

Fн – номинальный годовой фонд времени работы транспортной единицы, принимается равным 3289 ч;

d – грузоподъемность транспортного средства, определяется по таблице основных характеристик наиболее распространенных транспортных средств [8, табл. 12];

Кr – коэффициент использования транспортного средства при перевозке, определяется по таблице основных характеристик наиболее распространенных транспортных средств [8, табл. 12];

Кп – коэффициент использования транспортного парка.

Общее годовое количество транспортируемых грузов (Q) на данном виде транспорта определим по формуле 16:

                                                           (16)

где Мi – масса i-той детали, кг;

Ni – производственная программа выпуска i-ой детали, шт.;

Котх – процент отходов производства (принимается 5%);

m – количество наименований деталей, шт.

Q=(1•236808+2,9•86892+1,9•94380)•(1+0,05)=701522,64(кг).

Исходя из массы перевозимого груза в качестве транспортного средства выбираем электрокар [8, табл.12].

Среднее время одного рейса (tмс) при односторонней маятниковой системе определяется по формуле

                                                                                 (17)

где Lср – средняя длина пробега, определяется исходя из площади цеха, м;

Vг, Vб – скорость движения транспортного средства с грузом и без груза соответственно, м/мин [8, табл. 12];

tп, tр – время на погрузку и разгрузку соответственно, мин;

tз – время случайных задержек, принимается 10 % от времени пробега, мин.

Для определения длины пробега рассчитаем общую площадь цеха как сумму рассчитанных ранее площадей. С учетом площади главного прохода общая площадь цеха составит:

Sцеха=(995,2+459+18,75+22+5,7)•1,1=1650,72(м2 ).

Тогда Lср = = 40,63 (м).

tмс=(40,63/83,3+40,63/166,7)•1,1+14+13=27,8 (мин.)

Qмсi=701522,64•27,8•1,25/1000•60•3289•1,5•0,5•0,7=0,24.

Следовательно для перевозки грузов в цехе необходимо 1 транспортное средство - электрокар.

1.11 Организация управления цехом

Кроме уже рассчитанной численности основных производственных рабочих, слесарей, станочников и прочих работников по ремонту оборудования, заточников режущего инструмента, рабочих-станочников по ремонту технологической оснастки, необходимо определить численность наладчиков оборудования, транспортных рабочих, кладовщиков, контролеров, инженерно-технических работников, служащих и младшего обслуживающего персонала.

Транспортные рабочие определяются по числу единиц напольного транспорта и смен их работы. Исходя из того, что в цехе есть 1 электрокар и установлен двухсменный режим работы, необходимо 2 транспортных рабочих.

Нормативные данные для расчета остальных работников представлены в [8,табл. 13]. Численность работников, работающих в наибольшую смену, составляет 60 % от общего числа работников.

Рассчитаем число наладчиков в цехе, исходя из количества обслуживаемого оборудования.

Таблица 5 - Определение численности наладчиков оборудования

Результаты расчета общего числа работающих представим в виде таблицы 6.

Таблица 6 - Сводная ведомость состава работающих

Численность ИТР в соответствии с нормативами, приведенными в [8, табл. 16] составит 3 человека. Определим численность служащих на основе того, что они составляют 4-6 % от числа всех рабочих цеха. Таким образом, получим 3 чел. (5 % от 53 чел.). Численность младшего обслуживающего персонала (МОП) составляет 3-5 % от числа всех рабочих цеха. Получим - 3 чел. По нормативным данным для определения численности работников цеха определим число контролеров - 2 чел.

Во главе цеха стоит начальник, которому подчиняются заместитель по производству и заместитель по технической части. В ведении заместителя по производству находятся ПДБ и БТЗ, которым, в свою очередь, подчинены: старший мастер, инженер по подготовке производства, планировщик, который обеспечивает объем работ всех рабочих цеха, и распределитель работ. Структура управления цехом представлена в приложении Б.

1.12 Расчет технико-экономических показателей

Для расчета основных технико-экономических показателей цеха воспользуемся таблицей 7.

Таблица 7 - Расчет основных ТЭП

2. Совершенствование организации машиностроительного производства в цехе. Пути совершенствования организации транспортного обслуживания производства в цехе

Транспортное хозяйство должно обеспечивать своевременную и комплектную поставку всех материальных ресурсов. От его работы зависит ритмичность производственного процесса и экономное использование материальных ресурсов. Исходя из этого можно выделить основные задачи транспортного хозяйства:

1) своевременное обслуживание производства всеми видами транспортных средств и услуг;

2) рациональная организация эксплуатации транспортных средств при минимальных затратах на транспортировку;

3) развитие технической базы, механизация всех трудоемких транспортных процессов.

Структура транспортного хозяйства завода определяется объемом грузооборота, особенностями перемещаемых грузов и объемом производства.

Транспортное хозяйство на крупных заводах должно включать в себя несколько видов транспорта. В связи с этим там создаются цех автомобильного и железнодорожного транспорта.

Для обслуживания мелких заводов моет создаваться объединенное транспортное предприятие.

На предприятиях кроме транспортного цеха должен быть транспортный отдел, который занимается планированием, организацией, оперативным управлением и учетом всех видов транспортных работ.

В цехах необходимо применять внутрицеховой транспорт: конвейеры, рельсовые пути, рольганги, склизы, лифты, краны, кары.

Важной особенностью транспортных работ является синхронизация работы транспорта и согласованность его работы с производственными звеньями завода.

Организация и планирование транспортных работ во многом зависят от типа производства. В условиях массового производства составляется график работы транспортных средств, за каждой транспортной единицей закрепляется определенный маршрут, устанавливается расписание движения, организуются маршрутные схемы перевозок, составляются маятниковые и кольцевые схемы.

Маятниковые схемы обеспечивают перемещение грузов между двумя постоянными пунктами. Иногда из одного пункта выходят несколько потоков в разные пункты. Это лучевая организация транспортных потоков.

Кольцевая система применяется для обслуживания ряда постоянных пунктов в виде замкнутого кольца.

В условиях серийного типа производства работа транспортных средств организуется по сменно-суточным планам, которые составляются на основе заранее поданных заявок. По сменно-суточным планам составляется месячный план перевозок. Сменно-суточные планы составляются по видам транспорта, закрепленным за определенными транспортными потоками. В них указывается вид груза, его количество, место и сроки доставки.

В единичном и мелкосерийном производстве работа транспортных средств строится по разовым заявкам для разовых перевозок

В транспортном отделе должна быть диспетчерская группа, которая составляет графики, сменно-суточные задания, обрабатывает поступающие заявки. Диспетчеры ведут оперативное регулирование работы транспортных средств, контроль за выполнением графиков и сменно-суточных заданий [6].

3. Организация многопредметной поточной линии

Поточным называется производство, в котором процесс изготовления какого-либо изделия осуществляется с установленным для него тактом, для чего длительность обработки синхронизируется, что обеспечивает непрерывную связь отдельных операций. При этом рабочие места располагаются в последовательности технологического процесса, образуя поточную линию.

В основе организации и расчета серийно-поточных линий лежат общие принципы организации поточного производства, с учетом специфики, обусловленной серийностью производства. В частности, характерны:

- анализ и конструктивно-технологическая классификация изделий для за
крепления их за линией;

- расчет усредненных и рабочих частных тактов и расчет числа рабочих
мест на линии;

- пространственная планировка линии;

- оперативно-календарное планирование работы линии.

Поточное производство высокоэффективно, т.к. в нем производственный процесс организован в строгом соответствии с основными принципами организации производства: пропорциональностью, прямоточностью, непрерывностью, ритмичностью, специализацией.

К числу основных параметров многопредметиой поточной линии относятся: частные такты работы линии, число рабочих мест по операциям и их загрузка, период времени выполнения задания по каждой детали.

Для расчета параметров многопредметной поточной линии воспользуемся исходными данными для 1 варианта ( в соответствии с [8, п.3]).

1) Выберем базовую деталь, исходя из наибольшей программы выпуска. Для этого сначала рассчитаем годовую производственную программу по каждой детали по формуле (1)

NА=45000•1,2•1,3=70200(шт)

NБ=63500•1,2•1,3=99060(шт)

NВ=84200•1,2•1,3=131352(шт)

Исходя из расчет за базовую деталь принимаем деталь В с объемом производства 131352 штуки в год.

2) Определим коэффициент приведения трудоемкости по формуле 18:

kiпр= Ti / Ty                                                                                                                                               (18)

где Ti - трудоемкость изготовления детали соответствующего наименования, мин;

Ty -трудоемкость изготовления детали, принятой за условную единиц, мин;

kАпр=(1,55+2,16+3,2+4,25+2,64+1,28+1,18+1,42+2,9+1,27)/(4,78+1,54+1,11+1,90+5,78+2,14+1,25+1,4+1,25+3,52) = 21,85/24,67=0,886.

kБпр=(4,36+2,1+1,3+2,85+4,35+1,1+1,05+3,24+2+3,22)/(4,78+1,54+1,11+1,90+5,78+2,14+1,25+1,4+1,25+3,52) = 25,57/24,67=1,036.

kВпр=24,67/24,67=1.

3) Определим программу в приведенных единицах для детали каждого наименования по формуле 19

Niпр=Ni•kiпр.                                                                                    (19)

NАпр = 70200•0,886= 62197(шт)

NБпр = 99060•1,036=102626(шт)

NВпр = 131352•1=131352(шт)

4) Определим общий условный такт линии по формуле 20

rобщ.у. =Фр/ Niпр                                                                                                                           (20)

где ФР- фонд времени работы переменно-поточной линии за расчетный период, мин;

Исходя из 8-часовой продолжительности рабочей смены, двухсменного режима работы на предприятии, 253 рабочих дней за год и 5%-х потерь времени на ремонт, Фр за год составит:

Фр=253•8•2•(1-0,05)•60= 230736 минут.

rобщ.у. =230736/(62197+102626+131352)=230736/296175=0,78(мин/шт).

5) Определим частный такт обработки детали соответствующего наименования по формуле 21

ri = rобщ.у. • kiпр                                                                                (21)

rА=0,78•0,886= 0,69(мин/шт).

rБ=0,78•1,036=0,81(мин/шт).

rВ=0,78•1=0,78(мин/шт).

Рассчитаем число рабочих мест по каждому изделию по формуле 22:

Si=tшт.i / ri                                                                                                                                         (22)

SА=21,85/0,69 = 31,6732(раб. мест)

SБ=25,57/1,036 =24,6825(раб. мест)

SВ=24,67/1 = 24,6725(раб. мест)

Общее число рабочих мест S на операции может быть принято равным наибольшему значению Si из числа рассчитанных по всем закрепленным за линией изделиям. Примем S=32 рабочих места.

Периодичность запуска партий каждой детали на переменно-поточной линии, исходя из числа партий в планируемом периоде, определяется по формуле 23:

Rа = Фа•nа / Nз                                                                                (23)

где Фа - фонд времени; необходимый для изготовления изделия определенного наименования;

nа - размер партии деталей;

Nз - программа запуска данного изделия.

RА = 230736•10/62197 = 37,1(мин)

RБ = 230736•10/102626 =22,48 (мин)

RВ = 230736•10/131352 = 17,57 (мин)

Размер партии деталей определяется в два этапа. На первом этапе определяется расчетный размер партии деталей по формуле 24:

nа расч =tп-з / tшт •a                                                                             (24)

где tп-з -время наладки оборудования (подготовительно-заключительное (10-15% от tшт);

tшт - время штучное;

a- нормативный коэффициент затрат времени на наладку оборудования (a=0,05-0,2).

nа расчА = 0,1•21,85/21,85•0,05=2 (шт.)

nа расчБ = 0,1•25,57/25,57•0,05=2(шт.)

nа расчВ = 0,1•24,67/24,67•0,05=2(шт.)

Таким образом, размер партий деталей для всех деталей одинаков и равен 2.

Составлений плана-графика работы поточной линии осуществляется следующим образом

1)рассчитывают продолжительность периода выпуска партии (в сменах) каждого изделия, закрепленного за линией по формуле 25

Фi’ =Ni • ri /480                                                                               (25)

ФА’ = 62197•0,69/480 = 90 (смен)

ФБ’ = 102626•0,81/480 = 173 (смены)

ФВ’ = 131352•0,78/480 = 214 (смен)

2)определяют общее время работы линии;

Фобщ=90+173+214=477(смен)

3) на основании фонда времени работы линии и его состава по изделиям разрабатывают стандарт-план работы линии, предусматривающий строгую очередность обработки партий изделий различных наименований и периодичность их запуска.

Оценка уровня организации и оперативного управления производством.

При поточном методе организации производства основными показателями, характеризующими уровень организации и оперативного управления производством являются:

- длительность производственного цикла Тц для действующего производства

Тц=åТмех •n+mмп•(n+1)+mсб •n •kсб                                                                                 (26)

где åТмех - трудоемкость механической обработки, которая определяется суммированием трудоемкости всех операций;

mмп -среднее время пролеживания между операциями;

n - количество операций;

mсб -время пролеживания деталей до сборки (10% от трудоемкости);

kсб- коэффициент, усредняющий время пролеживания деталей, входящих в партию, до сборки;= 0,5;

Тц = (21,85+25,57+24,67)•30 + 10•(30+1) +7,21•30•0,5 = 2580,85 мин

- коэффициент прямоточности kпр измеряется отношением продолжительности транспортных операций Ттр к общей продолжительности производственного цикла Тц ;

кпр = 38,27/2580,85=0,01

- коэффициент непрерывности производства kн характеризуется отношением времени обработки к полному времени всего производственного цикла;

kн =2162,7/2580,85=0,84

- коэффициент поточности производства kп, характеризующий долю работ, выполняемых на поточных линиях в общем объеме работ, и определяемый отношением выпуска продукции на поточных линиях к общему объему выпуска продукции выполняемому в производстве;

- коэффициент технологической оснащенности kос, характеризующийся количеством различного рода приспособлений, приходящихся на одну деталь или рабочее место;

- коэффициент ритмичности Kn, характеризующийся отношением общей трудоемкости производства изделий, сданных за отчетный период к трудоемкости изделий, планируемых в месячном плане.

Заключение

В работе был спроектирован механический цех машиностроительного предприятия, для которого были определена производственная программа: для изделия А – 236808 шт., для изделия К – 86892 шт., для изделия Ж – 94380 шт., рассчитаны потребное количество оборудования – 44 станка – и основных производственных рабочих в составе 54 человек, площадь цеха – 1650,72 м2, а также разработана инфраструктура цеха.

На основе рассчитанных показателей массовости и коэффициента закрепления операций была выбрана форма организации производства - подетальная, тип производства - крупносерийный.

Особенностями крупносерийного типа производства являются: широкая номенклатура деталей, изготовляемых партиями; универсальное, частично специальное оборудование; за станками закрепляется ограниченное число деталеопераций; оборудование расположено по группам обработки конструктивно и технологически однородных деталей; передача предметов труда с операции на операцию – параллельно-последовательная; форма организации производства – предметная, групповая, гибкая предметная, подетальная. Также была спроектирована организационная структура управления цехом, рассчитаны основные технико-экономические показатели его работы. В курсовом проекте была рассмотрена организация транспортного обслуживания цеха и приведены пути его совершенствования.

Также в работе была организована многопредметная поточная линия и рассчитаны основные ее параметры. Таким образом, чтобы разработать пути совершенствования организации производства на предприятии, необходимо оценивать состояние и уровень организации производства, то есть исследовать степень реализации научных принципов организации производства, степень совершенства форм и методов, способов осуществления производственных процессов как во времени, так и в пространстве.

Список литературы

1. Соколицын С.А., Кузин Б.И. Организация и оперативное управление машиностроительным производством: учебник. - Л.: Машиностроение. Ленинградское отделение, 1988. - 527 с.

2.Проектирование машиностроительных заводов: Справочник в 6 томах/под общ. ред. Е.С. Ямпольского. - М.: Машиностроение, 1975. - 2361с.

3. Организация и планирование машиностроительного производства: учебник для ВУЗов. - 3-е издание, перераб. и доп./Под ред. И.М. Разусова, Л.Я. Шухгальтера, Л.А. Глаголевой. - М.: Машиностроение, 1974. - 592 с.

4.Проектирование механосборочных цехов: учебное пособие/Л.А. Федотова. Воронеж: издательство ВГУ, 1980. - 212 с.

5.Организация и планирование производства на машиностроительном предприятии: учебник/Под ред. В.А. Летенко. - М.: Высшая школа, 1972. - 606 с.

6.Воронин С.И., Жалдак Н.И., Родионова В.Н. Совершенствование организации производства механообрабатывающих цехов. - Воронеж, 1991. - 162 с.

7.Организация производства: Учеб. для ВУЗов/О.Г. Туровец, В.Н. Попов, В.Б. Родионов и др.; Под ред. О.Г. Туровца. М.: Экономика и финансы, 2002 452 стр.

8.Методические указания по выполнению курсового проекта по дисциплине «Организация машиностроительного производства» для студентов специальностей 060800 «Экономики и управление на предприятии (по отраслям)», 521500 «Менеджмент (производственный)» всех форм обучения.- Воронеж: ВГТУ,2003.-32 с.

Приложение А

Маршрутная схема производственного процесса

Деталь А                                         Деталь К                                         Деталь Ж

Приложение Б

Организационная структура управления цехом