- •Введение
- •Лекция 1. Предприятие как звено производственной системы
- •Понятие о предприятиях как о системе
- •Общие положения по проектированию машиностроительных предприятий
- •Исходные данные для проектирования участка и цеха
- •Стадии проектирования предприятия и задачи, решаемые при проектировании
- •Контрольные вопросы
- •Лекция 2. Основные положения по проектированию производственных систем
- •Принципы разработки проекта производственных систем
- •Принципы формирования производственных подразделений
- •Основные документы для проектирования и эксплуатации производственных систем
- •Алгоритм моделирования производственной системы
- •Контрольные вопросы
- •Лекция 3-4. Гибкие производственные системы (гпс)
- •Понятие о гибких производственных системах и основные характеристики гибкого производства
- •Классификация гпс. Уровни автоматизации производства
- •Подсистемы гпс. Функции гпс
- •Последовательность разработки проекта гибкого автоматизированного производства
- •Комплексное исследование производственных систем
- •Основные требования к организации гпс и технологиям
- •Стадии проектирования гпс
- •Контрольные вопросы
- •Лекция 5-6. Состав и количество основного оборудования в автоматизированном производстве
- •Фонды времени
- •Трудоёмкость и станкоёмкость
- •Расчет количества основного технологического оборудования и рабочих мест для поточного производства
- •Расчет количества основного технологического оборудования и рабочих мест при непоточном производстве
- •Контрольные вопросы
- •Лекция 7-8. Компоновочно - планировочные решения подразделений
- •Разработка компоновочного плана подразделения
- •Планировка оборудования
- •Выбор варианта расположения оборудования на участках механической обработки
- •Контрольные вопросы
- •Лекция 9. Проектирование автоматизированной складской системы
- •1. Принципы построения и структура складской системы
- •2. Расчет основных параметров автоматизированных складов
- •3 Компоновочно планировочные решения складской системы
- •Контрольные вопросы
- •Лекция 10. Автоматизированная транспортная система
- •1. Материальные потоки основа проектирования транспортной системы
- •2. Разработка структуры транспортной системы, циклов транспортирования внутри цеха и участков
- •Контрольные вопросы
- •Лекция 11 Система инструментообеспечения
- •1 Функции и структура системы инструментообеспечения
- •2 Проектирование секции сборки и настройки инструмента
- •3 Проектирование секции обслуживания инструментами производственных участков
- •Контрольные вопросы
- •Лекция 12. Проектирование систем ремонтно-технического обслуживания производства
- •1. Надежность и ремонтопригодность оборудования
- •2. Назначение и обоснование структуры системы ремонтно-технического обслуживания
- •3. Категории сложности ремонта и трудоемкость ремонтных работ
- •4. Планирование продолжительности ремонтных циклов и простоев при ремонте оборудования
- •5. Проектирование цеховой ремонтной базы
- •Контрольные вопросы
- •Лекция 13. Система контроля качества изделий
- •1. Назначение и виды контроля качества изделий
- •2. Организация и структура системы контроля качества
- •3. Проектирование контрольных отделений и контрольно-поверочных пунктов
- •Контрольные вопросы
- •Лекция 14. Система охраны труда работающих
- •1 Назначение и структура системы охраны труда
- •2. Основные принципы размещения помещений и средств для охраны труда
- •Контрольные вопросы
- •Лекция 15. Система управления и подготовки производства
- •1. Выбор и обоснование общей структуры автоматизированной системы управления и подготовки производства
- •2. Распределение функций управления по иерархическим уровням
- •Контрольные вопросы
- •Лекция 16-17. Разработка технических заданий. Экономическое обоснование проекта
- •1. Разработка заданий по строительной части
- •2. Разработка заданий по санитарно-технической и энергетической частям проекта
- •3. Технико-экономическая оценка проекта
- •Контрольные вопросы
- •Заключение
- •Библиографический список
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
Расчет количества основного технологического оборудования и рабочих мест для поточного производства
Поточные методы работы в основном характерны для условий массового и крупносерийного производства. Оборудование для обработки или рабочие места для сборки размещают при этом последовательно в соответствии с ходом технологического процесса. Длительность операций синхронизируют в соответствии с тактом выпуска изготовляемой детали и собираемых единиц.
В массовом производстве характерно применение непрерывно-поточных, т. е. однопредметных линий. В серийном производстве применяют переменно-поточные или групповые поточные многопредметные линии. Различие переменно-поточных и групповых поточных линий состоит в том, что первые при переходе на изготовление другой детали или изделия переналаживают, и такт выпуска для разных деталей различный, во втором случае на линии одновременно либо последовательно изготовляются или собираются несколько деталей или изделий без переналадки. Причем такт выпуска может оставаться одинаковым или изменяться.
Поточные линии могут быть механизированными, автоматизированными и автоматическими. В автоматизированных линиях наряду с автоматическим оборудованием применяют механизированную обработку или сборку, т. е. в состав включают и автоматические позиции, и рабочие места, обслуживаемые рабочими.
Число станков непрерывно-поточной линии определяют для каждой операции (в автоматической линии для каждой позиции) изготовления. При этом определяют расчетное значение числа станков
(17)
Здесь tш штучное время (станкоемкость) выполнения операции, мин;
tш = tо + tв + tтех + tорг + tпер (18)
где tо основное время выполнения операции;
tв вспомогательное время выполнения операции, не перекрываемое основным (время на установку, закрепление заготовки, подвод, отвод инструмента, снятие детали и др.);
tтех время на техническое обслуживание рабочего места, отнесенное к одной детали (время на смену, настройку, регулировку инструмента, устранение различных отказов и др.);
tорг время на организационное обслуживание рабочего места (время на подготовку станка к работе, его смазывание, очистку, получение инструмента и пр.);
tпер время, учитывающее регламентированные перерывы на отдых и естественные надобности рабочего;
τ такт выпуска деталей или изделий с линии, мин.
В практике технического нормирования обычно пользуются формулой:
(19)
где процент потерь времени от оперативного времени, tоп = (to +tв) учитывающий остальные составляющие штучного времени.
Величину принимают равной в зависимости от сложности наладки станков в пределах 610 %, для автоматических линий до 18 % оперативного времени.
Полученное значение Ср округляют до ближайшего большего целого числа, получая при этом расчетное число станков Ср для данной операции.
После этого определяют коэффициент загрузки станков на данной операции, который равен отношению фактического времени работы станка к эффективному фонду времени:
Кз = tш/(Ср) или Kз = Cp/Cp (20)
Практика работы поточных линий показала, что на производительность линии большое влияние оказывают наложенные потери, вызванные остановкой смежного оборудования, отсутствием заготовок в связи с различного рода перебоями в снабжении и другими причинами. Эти потери наиболее ощутимы на операциях с высоким коэффициентом загрузки, так как приведенная методика определения числа станков не учитывает указанные виды потерь.
Наложенные потери времени учитывают, вводя коэффициент использования оборудования Ки представляющий собой отношение расчетного числа единиц оборудования, необходимого для обеспечения программы выпуска изделий, к принятому.
Поэтому принятое число станков на данной операции
Сп = Ср/Ки (21)
В таблице 4 даны рекомендуемые значения коэффициентов загрузки и использования для отдельных станков и групп оборудования. При этом следует иметь в виду, что в тех случаях, когда коэффициент загрузки по расчету получается меньше рекомендованных значений, в качестве принятого берут расчетное число станков и коэффициент использования принимают равным единице.
Надо иметь также в виду, что Кз никогда не может быть больше единицы. В тех случаях, когда число станков превышает целое число не более чем на 0,05—0,1, следует пересмотреть содержание данной операции в отношении изменения режима резания, структуры операции, применяемых инструментальных материалов и оснастки с целью повышения производительности обработки.
При больших объемах выпуска, когда такт выпуска мал, удобнее расчет вести по производительности работы оборудования;
(22)
где П требуемая производительность линии;
Пст производительность оборудования на данной операции.
Таблица 4
Допустимые значения коэффициентов загрузки в использования оборудования
Группа оборудования |
Коэффициент загрузки оборудования Кз |
Коэф. использ. оборудования Ки |
|
Максималь-ный
|
средний по группе
|
||
Универсальные станки |
0,95—1,0 |
0,8 |
0,9 |
Автоматы и полуавтомата одношпиндельные |
0,95—1,0 |
0,85 |
0,85 |
То же многошпиндельные |
0,90 |
0,90 |
0,8 |
Специальные и агрегатные станки |
0,9 |
0,9 |
0,8 |
Автоматические линии с жесткими связями |
0,95—1,0 |
0,9 |
0,75 |
Станки с ЧПУ |
0,95 |
0,9 |
0,85 |
Для переменно-поточных и групповых поточных линий число станков на каждую операцию рассчитывают по штучно-калькуляционному времени и программе выпуска каждой закрепленной за линией детали:
(23)
где tш-кi и Ni соответственно штучно-калькуляционное время, мин, операции изготовления i-й детали на станке и ее программа выпуска;
Фо эффективный годовой фонд времени станка;
п количество разных деталей, изготовляемых на переменно-поточной линии.
При отсутствии данных о подготовительно-заключительном времени расчет числа станков на каждую операцию переменно-поточной линии можно вести по штучному времени tшi:
(24)
где Кп коэффициент переналадки.
Обычно Кп = 0,95, а для групповых поточных линий, не требующих переналадки, Кп = 1.
Расчетное число станков Ср, как и в предыдущих cлучаях, получают округлением Ср до ближайшего большего целого значения числа.
Если многопредметная поточная линия работает с разными тактами при изготовлении разных деталей, то необходимым условием выполнения заданной программы во всей номенклатуре выпускаемых деталей является следующее соотношение:
(25)
где i— такт выпуска i-й детали.
Указанное соотношение вытекает из того, что фактическое время работы оборудования не может превышать эффективного фонда времени с учетом потерь на переналадку.
Для систематизации расчета числа станков для переменно-поточных линий целесообразно использовать таблицы, где указана последовательность изготовления детали на каждом станке.