Организация производства

Министерство образования и науки РФ Бийский технологический институт (филиал) федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова»  О.В. Мельникова организация производства: учебное пособие для бакалавров Бийск Издательство Алтайского государственного технического университета им. И.И. Ползунова 2013 содержание А. Теоретические основы дисциплины «Организация производства» 1 Организационные основы производства 1.1 Формы организации производства 1.1.1 Специализация 1.1.2 Концентрация 1.1.3 Кооперирование 1.1.4 Комбинирование 1.1.5 Контрольные вопросы по теме 1.2 Методы и типы организации производства 1.2.1 Методы организации производства 1.2.2 Типы организации производства 1.2.3 Определение типа организации производства 1.2.4 Контрольные вопросы по теме 1.3 Производственный процесс 1.3.1 Понятие и структура производственного процесса 1.3.2 Классификация производственных процессов 1.3.3 Принципы организации производственного процесса 1.3.4 Контрольные вопросы по теме 2 Организация производственного процесса во времени и в пространстве 2.1 Производственный цикл 2.1.1 Понятие и структура производственного цикла 2.1.2 Производственный цикл простого процесса 2.1.3 Производственный цикл сложного процесса 2.1.4 Контрольные вопросы по теме 2.2 Производственная структура предприятия 2.2.1 Понятие и элементы производственной структуры 2.2.2 Принципы организации производственной структуры 2.2.3 Рабочее место 2.2.4 Оптимизация планировки оборудования на участке (в цехе) 2.2.5 Контрольные вопросы по теме 2.3 Основные цехи предприятия 2.3.1 Заготовительные цехи 2.3.2 Обрабатывающие цехи 2.3.3 Сборочные цехи 2.3.4 Контрольные вопросы по теме 3 Организация непоточного и поточного производства 3.1 Непоточное производство 3.1.1 Понятие и формы непоточного производства 3.1.2 Предметно-замкнутый участок 3.1.3 Контрольные вопросы по теме 3.2 Поточное производство 3.2.1 Понятие и классификация поточных линий 3.2.2 Однопредметная непрерывно-поточная линия 3.2.3 Однопредметная прерывно-поточная линия 3.2.4 Многопредметная переменно-поточная линия 3.2.5 Контрольные вопросы по теме 3.3 Автоматизированное производство 3.3.1 Автоматизированное производство. Автоматическая линия 3.3.2 Направления автоматизации производства 3.3.3 Контрольные вопросы по теме 3.4 Многостаночное обслуживание 3.4.1 Понятие и варианты многостаночного обслуживания 3.4.2 Определение параметров многостаночного обслуживания 3.4.3 Контрольные вопросы по теме 4 Организация вспомогательных и обслуживающих хозяйств предприятия 4.1 Инструментальное хозяйство 4.1.1 Понятие и структура инструментального хозяйства 4.1.2 Планирование потребности в оснащении 4.1.3 Контрольные вопросы по теме 4.2 Ремонтное хозяйство 4.2.1 Понятие и структура ремонтного хозяйства 4.2.2 Система планово-предупредительных ремонтов 4.2.3 Контрольные вопросы по теме 4.3 Энергетическое хозяйство 4.3.1 Понятие и структура энергетического хозяйства 4.3.2 Планирование потребности в энергии 4.3.3 Контрольные вопросы по теме 4.4 Транспортное хозяйство 4.4.1 Понятие и структура транспортного хозяйства 4.4.2 Планирование потребности в транспортных средствах 4.4.3 Контрольные вопросы по теме 4.5 Складское хозяйство 4.5.1 Понятие и функции складского хозяйства 4.5.2 Планирование потребности в складских площадях 4.5.3 Контрольные вопросы по теме 4.6 Материально-техническая служба 4.6.1 Понятие и структура материально-технической службы 4.6.2 Планирование потребности в материальных ресурсах 4.6.3 Контрольные вопросы по теме 4.7 Служба технического контроля 4.7.1 Понятие и структура службы технического контроля 4.7.2 Определение размера и потерь от брака 4.7.3 Контрольные вопросы по теме Б. Курсовая работа по дисциплине «Организация производства» 1 Общая характеристика курсовой работы 1.1 Цель и задачи курсовой работы 1.2 Пример задания на выполнение курсовой работы 1.3 Требования к оформлению курсовой работы 1.4 Текущий контроль и защита курсовой работы 1.5 Исходные данные по вариантам 2 Методические указания по выполнению разделов курсовой работы 2.1 Организационная часть 2.2 Экономическая часть А. Теоретические основы дисциплины «Организация производства» 1 Организационные основы производства Центральным звеном жизненного цикла любого продукта является стадия его производства (изготовления) (рисунок 1.1). Рисунок 1.1 – Схема жизненного цикла продукта: НИОКР – научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы; ОТПП – организационно-технологическая подготовка производства При этом обязательным условием надлежащего изготовления продукта является создание соответствующей системы организации производства. Организация производства – это комплекс мероприятий, методов и приемов, направленных на обеспечение наиболее эффективного сочетания людей (трудовых ресурсов) в процессе труда со средствами и предметами труда в пространстве и во времени. 1.1 Формы организации производства Вопросы: 1.1.1 Специализация. 1.1.2 Концентрация. 1.1.3 Кооперирование. 1.1.4 Комбинирование. Основные формы организации производства: специализация, концентрация, кооперирование, комбинирование (рисунок 1.1.1). Рисунок 1.1.1 – Формы организации производства 1.1.1 Специализация Специализация – это форма организации производства, которая предполагает сосредоточение на одном предприятии (в его структурных подразделениях) выпуска однотипной продукции. Специализация базируется на принципе разделения труда и концентрации одно­родного производства в масштабах всего предприятия (цеха, участ­ка). Формы специализации: 1) предметная – это сосредоточение выпуска на одном предприятии однотипной готовой продукции; 2) подетальная – это организация произ­водства на предприятии в целом и/или в отдельном его производствен­ном подразделении отдельных деталей, узлов или частей готовой продукции; 3) технологическая – это выполнение в масштабах предприятия (цеха, участка) определенных операций или стадий производственного процесса. Перечисленные виды специализации наиболее полное и широкое развитие получили в машиностроении ввиду следующих обстоятельств: - конструктивные особенности продукции (сочетание в одном готовом изделии множества деталей и узлов, производство которых требует обособления); - широта номенклатуры продукции, выпускаемой в единичных, серийных и массовых производствах; - применение в различных видах про­дукции технологически однородных элементов. Наиболее характерные производственные процессы в машиностроении, организуемые в соответствии с видами специализации: - производство готовых видов продукции (автомобилей, мотоциклов, судов, станков, холодильников, телевизоров и др.) – предметная специализация; - изготовление отдельных деталей или узлов, используемых для производства готовых изделий (двигатели, шины, под­шипники, электроузлы и др.) – подетальная специализация; - выполнение отдельных операций или стадий производст­венного процесса (литье и штамповка за­готовок, кузнечные, гальванические и сборочные процессы и др.) – технологическая специализация. Для крупных машиностроительных предприятий характерно сочетание всех видов специализации: заготовительные цехи построены по технологиче­скому признаку, обрабатывающие – по подетальному, а сборочные – по предметному. Показатели специализации: 1) коэффициент охвата производства – до­ля продукции специализированной отрасли в общем выпуске продукции данного вида; 2) коэффициент специализации – до­ля основной (профильной) продукции в общем выпуске про­дукции отрасли, предприятия, цеха; 3) коэффициент подетальной специализации – доля продукции подетально (технологически) специ­ализированных предприятий и цехов в общем выпуске продук­ции отрасли, предприятия, цеха; 4) широта номенклатуры и ассортимента выпускаемой про­дукции. Чем шире номенклатура и ассортимент выпускаемой продукции на предприятии и в цехе, тем ниже уровень специ­ализации. Специализация производства способствует повышению его эффек­тивности, а именно: - росту производительности труда (снижению трудоемкости) за счет расчленения производственного процесса на ряд отдельных операций, за­крепленных за конкретным рабочим местом (ограничение числа операций позволяет использовать более производительное оборудо­вание, специальный инструмент); - росту полезного использования имеющегося оборудования (изготовление технологически и конструктивно однород­ной продукции не требует частой и длительной переналадки обору­дования); - упрощению структуры специализированного предприятия с одновременным сокращением управленческого персонала (чем уже номенклатура выпускаемой продукции, тем, как правило, меньше число структурных подразделений, входящих в состав предприятия); - повышению технического уровня предприятий массового производства (на предприятиях массового производства удельный вес ав­томатов и полуавтоматов примерно в три раза выше, чем на заводах серийного и единичного производства). 1.1.2 Концентрация Концентрация – это форма организации производства, которая предусматривает процесс сосредоточения выпуска одноименной продукции на крупных предприятиях. Уровень концентрации производства зависит от размеров единичной мощности основного технологиче­ского оборудования (машин, агрегатов, аппаратов), числа функцио­нирующих однотипных технологических «цепочек» и режима рабо­ты предприятия. Формы концентрации: 1) агрегатная – это увеличение единичной мощности технологического оборудования. Она достигается преимущественно интенсивным путем, т.е. примене­нием более совершенных, с повышенной единичной мощностью машин, аппаратов, агрегатов; 2) технологическая – это увеличение объе­мов производства продукции, достигаемой путем расширения мас­штабов ее выпуска на основе увеличения качества однотипного оборудования (монтаж и ввод в эксплуатацию параллельных техно­логических «цепочек»), а также за счет качественного совершенст­вования используемой техники (в том числе и агрегатной концен­трации). Уровень технологической концентрации определяется как интенсивными, так и экстенсивными факторами; 3) заводская – это укрупнение предприятий, осу­ществляемое как за счет технологической концентрации, обеспечи­вающей увеличение числа однотипных производств (расширение предприятий), так и вследствие объединения нескольких родствен­ных по профилю производства предприятий в одно, без существен­ных изменений в технологии и организации производства; 4) ор­ганизационно-хозяйственная (форма заводской концентрации) – это созда­ние производственных объединений и холдингов, т.е. на основе инте­грации предприятий. При этом объединение предприятий может осуществляться путем как горизонтальной, так и вертикальной интеграции. Горизонтальная интеграция – это слияние двух и более предпри­ятий, выпускающих однородную продукцию, являющихся, по сути, конкурентами на рынке. Основная цель такой концентрации – рас­ширение собственной ниши рынка и вытеснение из него предпри­ятий-конкурентов. Горизонтальная интеграция может осуществляться: 1) путем слияния предприятий, производящих идентичную продук­цию, но расположенных на разных географических территориях, что обеспечивает расширение географии рынка этой продукции; 2) на основе слияния предприятий, осуществляющих выпуск сходных видов продукции, что приводит к расширению ее ассортимента на объединенном предприятии, обеспечивающему большую финансо­во-экономическую его стабильность на рынке. Вертикальная интеграция – это объединение нескольких разноотраслевых предприятий и по сути своей является самостоятельной формой организации производства, т.е. комбинированием. Показатели концентрации делятся на абсолютные и относительные. Абсолютная концентрация характеризует размеры производства отдельных предприятий, а ее уровень определяют такие показатели, как объем выпуска продукции, среднегодовая стоимость основных про­изводственных фондов, среднесписочная численность работающих. Относительная концентрация характеризуется распределением общего объема производства в отрасли между предприятиями раз­личного размера. Уровень относительной концентрации определяют следующие показатели: доля отдельного предприятия в выпуске ка­кой-либо продукции в объеме ее выпуска в целом по отрасли, доля предприятия на рынке продаж и др. Показатели уровня относитель­ной концентрации в определенной мере характеризуют степень мо­нополизации предприятия. Оценку уровня концентрации производства в любой отрасли промышленности можно произвести с помощью показателя, назы­ваемого «индексом концентрации». При этом такой индекс опреде­ляется в двух вариантах: первый – оценивается удельный вес объе­ма производства на четырех крупнейших предприятиях отрасли к общеотраслевому объему выпуска продукции (); второй – удель­ный вес объема производства на десяти крупнейших предприятиях отрасли в общеотраслевом объеме выпуска продукции (). Эти индексы рассчитываются по формулам (1.1.1) – (1.1.2): (1.1.1) (1.1.2) где – годовой объем производства на i-м крупнейшем предприятии отрасли, млн. руб.; – годовой объем производства продукции по данной отрасли в целом, млн. руб. По показателю степени концентрации производства все отрасли могут быть распределены на четыре группы (таблица 1.1.1). Укрупнение предприятий приводит к следующим положительным моментам: - сокращению издержек производства за счет сокращения удельных постоянных затрат; - возможности осуществления научно-исследовательской, проектно-конструкторской и другой инновационной деятель­ности по развитию и повышению экономической эффективности производства; - более широким возможностям экологизации производства, в том числе и в результате расширения процессов использова­ния образующихся отходов производства. Недостатками укрупнения предприятий являются: - усложнение процесса управления предприятием; - увеличение затрат на транспортировку материально-сырьевых ресурсов и готовой продукции в случае горизонтальной ин­теграции предприятий; - возникновение реальных возможностей монополизации производства. Таблица 1.1.1 – Количественно-качественная оценка степени концентрации производства Количественная оценка индекса концентрации Качественная оценка степени концентрации Группа отраслей >15% >90% Очень высокая Нефтедо­бывающая, газовая, нефтехимическая, энергомашиностроительная, подшипниковая промышленности, энергетика >10% >70% Высокая Топливная промышленность, чер­ная и цветная металлургия, тракторное и сельскохозяйственное машиностроение и другие отрасли >5% >50% Умеренная Химическая, станкостроительная и инструментальная промышленность, приборостроение и другие отрасли <5% <50% Слабая Строительство, строительная индустрия, лесная, текстильная, швейная, пищевая и другие отрасли промышленности 1.1.3 Кооперирование Кооперирование – это форма организации производства, которая предусматривает формирование производст­венных связей между предприятиями, цехами или участками, зани­мающимися изготовлением одного и того же вида продукции. Коо­перированные процессы внутри одного предприятия выражаются в передаче полуфабрикатов или комплектующих изделий для даль­нейшей их переработки из одного основного цеха в другой, в вы­полнении определенных услуг или работ вспомогательных произ­водств для нужд основных цехов. Виды кооперирования: 1) по характеру связей: - производственное – это изготовление и поставка предметов труда для определенного потребителя (например, производство узлов, агрегатов, заготовок, необходимых для изготовления конкретного оборудования); - материально-техническое снабжение – это производство и поставка предметов труда для широкого круга потребителей, используемых при производстве различных изделий в разных отраслях (сталь, чугун, смазочные материалы); 2) по отраслевому признаку: - внутриотраслевое, когда производственные связи устанавливаются между предприятиями одной отрасли; - межотраслевое, если кооперируются предпри­ятия разных отраслей; 3) по территориальному признаку: - внутрирайонное, когда производственные свя­зи устанавливаются между предприятиями одного экономиче­ского района; - межрайонное, когда производственные связи устанавливаются между предприятиями, расположенными в разных экономических районах страны. Вышеперечисленные формы кооперирования проявляются и в кооперировании между предприятиями различных стран, которое получило наибольшее развитие во второй половине XX столетия. Для ведущих про­мышленных стран такая кооперация проявилась через создание транснациональных корпораций (ТНК). Эти корпорации осуществ­ляют кооперацию между своими предприятиями по всему миру. В ведущих промышленных странах размещаются научные центры, производство наиболее сложных деталей и узлов, а предприятия, расположенные в развивающихся странах, в основном занимаются сборочными работами и изготовлением простых деталей и узлов. В результате такой кооперации за счет более низкой оплаты труда в развивающихся странах по сравнению с ведущими промышленны­ми странами обеспечивается снижение издержек на производство продукции. Этот процесс затронул и предприятия России. Некото­рые отечественные заводы стали заниматься сборкой и изготовле­нием несложных деталей и узлов. Примером может служить ряд ав­томобильных заводов. Формы кооперирования: 1) агрегатное (предметное) – это поставка предприятиями различных комплектующих изделий одному головному предприятию (генераторы, электродвигатели); 2) подетальное – это поставка предпри­ятиями головному предприятию отдельных узлов и деталей (втулки, поршневые кольца); 3) стадийное (технологическое) – это постав­ка специализированными предприятиями полуфабрикатов (поковок, штамповок, отливок) или вы­полнение отдельных технологических операций для головного предприятия. Показатели кооперирования: 1) удельный вес в себестоимости выпускаемой предприятием продукции комплектующих изделий и полуфабрикатов, получаемых по кооперированию; 2) удельный вес полуфабрикатов, изготавливаемых предприяти­ем на сторону, в общем их выпуске и в выпуске всей продукции; 3) количество предприятий, кооперирующихся с данным пред­приятием; 4) средний радиус кооперирования отдельного предприятия и в целом по отрасли. 1.1.4 Комбинирование Комбинирование – это форма организации производства, которая предполагает объединение в масштабах одного промышленного предприятия нескольких технологически связанных специализиро­ванных производств разных отраслей. Ведущее из этих производств определяет профиль, отраслевые особенности, специализацию по выпуску той или иной готовой продукции и в основном внутрипро­изводственную структуру комбината. Наиболее характерными отраслями промышленности, где ведущей формой организации производства служит комбинирование, являются чер­ная и цветная металлургия, химическая, нефтехимическая, дерево­обрабатывающая и другие отрасли. Формы комбинирования: 1) комбинирование на основе сочетания последовательных стадий переработки исходного сырья, т.е. путем удлинения технологической цепочки. Данная форма комбинирования наиболее типична для черной и цвет­ной металлургии, текстильной промышленности и др. Она предполагает увеличение технологической стадии или «удлинение технологической цепочки» переработки исходного сы­рья на одном предприятии с целью его доведения до полуфабриката или, по возможности, до конечного продукта с последующей реали­зацией на сторону. Так, например, для цветной металлургии характерно сочета­ние на одном предприятии производства черновой меди с процессами получения электролитической рафинированной меди с последующим выпус­ком не только катанных заготовок из нее, но и готовой продукции из меди и реализации на рынке; 2) комбинирование на основе организации производства по более полной и глубокой переработке комплексного сырья, т.е. путем организации комплексного использования исходных материально-сырьевых ресурсов. Данная форма комбинирования наиболее характерна для таких отраслей промыш­ленности, как нефтехимия, металлургия (в особенности цветная), деревообработка и ряд других. Суть этого направления комбиниро­вания сводится к такой организации производства, которая обеспе­чивает более полное использование так называемых комплексных видов исходного сырья на одном предприятии. Такое сырье харак­теризуется содержанием в себе множества полезных компонентов (полиметаллические руды, нефть, уголь и др.) или сочетанием в себе нескольких потребительных стоимостей, т.е. возможностью его применения для удовлетворения различных производственных потребностей (древесина). Примерами такого вида комбинирования могут выступать: про­изводства цветной металлургии, обеспечивающие излечение из медь­содержащих руд таких ценных компонентов, как цинк, олово, редко­земельные и драгоценные металлы; коксохимические производства, осуществляющие коксохимическую переработку угля, вследствие че­го получают не только кокс, но и коксовый газ, из которого производят смолу, серу, аммиак, бензол, метан, этилен и водород; нефтепе­рерабатывающие комбинаты, обеспечивающие получение из сырой нефти целого комплекса полезных продуктов (бензины, керосин, ди­зельное топливо, мазут и др.); деревообрабатывающие комбинаты, занимающиеся комплексной переработкой древесины, вследствие чего получают различные виды продукции разнообразного как про­изводственно-технического, так и потребительского назначения; 3) комбинирование на основе утилизации отходов производст­ва, т.е. путем организации производства различных видов продукции с использованием образующихся в процессе вы­пуска целевой продукции отходов. Реализация такого комбинирования осуществляется пу­тем своеобразного «удлинения технологической цепочки» на основе организации производства новых видов продукции из отходов. Важность и значимость данной формы комбинирования состоит в реализации потенциальных возможностей создания мало и даже безотходных производств. Формирование безотходных производств является практически единственным средством экологизации производства, достижимой путем организации комбинированных производств. Помимо обеспечения охраны окружающей среды и сокращения экологического ущерба такая форма комбинирования позволяет получать и экономический эффект, обеспечиваемый сокращением затрат предприятия по оплате за загрязнение окружающей среды, на транспортировку и содержание отходов в отвалах, а также за счет снижения материалоемкости производства. Показатели комбинирования: 1) доля продукции, произведенной на комбинированных предприятиях, в общем объеме ее производства в данной отрасли; 2) удельный вес комбинатов в объеме продукции, численности промышленно-производственного персонала или стоимости основных фондов отрасли; 3) количество стадий и отраслей производства, объединяемых в комбинате; 4) количество и стоимость продуктов, полученных из единицы исходного сырья, перерабатываемого на комбинате; 5) отношение стоимости продуктов, получаемых на основе ком­бинирования производства, к стоимости продуктов некомби­нированных предприятий; 6) степень комплексного использования в производстве первич­ного сырья; 7) коэффициент комбинирования как отношение валового обо­рота к валовой продукции. Экономическая эффективность комбинирования состоит в следующем: - расширение сырьевой базы про­мышленности; - снижение материалоемкости продук­ции за счет комплексного использования сырья, отходов производ­ства и осуществления непрерывности технологического процесса; - существенное снижение транспортных рас­ходов; - более эффектив­ное использование основных производственных фондов и произ­водственной мощности предприятия. 1.1.5 Контрольные вопросы по теме 1. Назовите четыре основные формы организации производства. Какие еще формы организации производства Вам известны? 2. Что представляет собой специализация производства? 3. Назовите формы специализации производства. Дайте определение каждой из форм. 4. Приведите примеры машиностроительных предприятий, специализирующихся по предметному, подетальному и технологическому признакам. 5. Назовите показатели специализации производства. 6. В чем проявляется экономическая эффективность специализации производства? 7. Что представляет собой концентрация производства? 8. Назовите формы концентрации производства. Дайте определение каждой из форм. 9. Как взаимосвязаны между собой понятия «вертикальная интеграция» и комбинирование производства? 10. Как соотносятся между собой понятия «заводская» и «организационно-хозяйственная» концентрация? 11. Назовите показатели абсолютной концентрации. 12. Как рассчитывается индекс концентрации? Какие значения он может принимать? 13. Что представляет собой горизонтальная и вертикальная интеграция? 14. Назовите достоинства и недостатки укрупнения предприятий? 15. Приведите примеры машиностроительных предприятий с горизонтальной и вертикальной интеграцией. 16. Что представляет собой кооперирование производства? 17. Какие различают виды кооперирования? 18. Назовите формы кооперирования. Дайте определение каждой из форм. 19. Как соотносятся формы специализации производства с формами кооперирования производства? 20. Назовите показатели кооперирования производства? 21. Приведите примеры машиностроительных предприятий, кооперирующихся друг с другом. 22. Что представляет собой комбинирование производства? 23. Назовите формы комбинирования производства. Дайте определение каждой из форм. 24. Назовите показатели комбинирования производства. 25. В чем проявляется экономическая эффективность комбинирования производства? 26. Приведите примеры комбинатов из различных отраслей промышленности. 1.2 Методы и типы организации производства Вопросы: 1.2.1 Методы организации производства. 1.2.2 Типы организации производства. 1.2.3 Определение типа организации производства. Взаимосвязь видов, методов и типов организации производства отражена в таблице 1.2.1. Таблица 1.2.1 – Взаимосвязь видов, методов и типов организации производства Вид организации производства Поточное производство Непоточное производство Метод организации производства Поточный метод Партионный метод Единичный метод Тип организации производства Массовое производство Серийное производство Единичное производство 1.2.1 Методы организации производства Метод организации производства – это способ сочетания организации производственного процесса в пространстве и во времени. Организация производственного процесса во времени определяется степенью его прерывности. Прерывность зависит от вида продукции и технологии ее изготовления. Вся продукция, изготавливаемая на предприятии, может быть разделена на два вида: дискретную и неделимую. К дискретному виду относится продукция, состоящая из различных частей, например, машины, приборы, станки, автомобили и др. Неделимую продукцию нельзя разделить на части или компоненты (жидкие химические вещества, металлы и сплавы металлов, лаки, краски и др.). Для производства дискретной продукции могут быть применены прерывные (дискретные) и полунепрерывные технологические (производственные) процессы, а для производства неделимой продукции применяются только непрерывные технологические процессы. В полунепрерывных производственных процессах одна часть производства выполняется непрерывно, а другая – с перерывами. Например, в процессе изготовления определенной детали такие операции, как плавка металла, заливка форм и остывание форм выполняются непрерывно, т.е. одна за другой, а остальные операции – с перерывами (токарная, фрезерная, шлифовальная и т.д.). Организация производственного процесса в пространстве определяется расположением (планировкой) оборудования (рабочих мест), участков и цехов и зависит от вида продукции, ее количества и технологии изготовления. В прерывных производственных процессах оборудование (рабочие места) могут располагаться по однородным технологическим группам (технологическая форма специализации) или по разнородным группам для обработки однородных по конструкции и размерам деталей (предметная форма специализации). При непрерывном производственном процессе оборудование (рабочие места) располагается по ходу технологического процесса обработки деталей (сборки сборочных единиц и изделий). Такие методы организации производства относятся к поточным, все остальные – к непоточным. На выбор методов организации поточного или непоточного производства влияют различные факторы, к ним относятся: - размеры и масса изделия (чем крупнее изделие и больше его масса, тем труднее организовать поточное производство); - количество изделий, подлежащих выпуску за определенный период времени (год, квартал, месяц, сутки) (при выпуске небольшого количества изделий, как правило, нецелесообразно организовывать поточное производство (слишком большие капитальные затраты)); - периодичность выпуска изделий, т.е. они могут выпускаться регулярно и нерегулярно (при регулярном (ритмичном) выпуске, например, по 20 изделий ежемесячно, целесообразно организовать поточное производство, а если регулярность неопределенная или через различные периоды времени и в различных количествах, то приходится использовать непоточные методы организации производства); - точность и шероховатость поверхности деталей (при высокой точности и малой шероховатости следует применять непоточные методы). Различают три основных метода организации производства: - единичный; - партионный; - поточный. Единичный метод характеризуется выпуском продукции в единичных экземплярах или мелкими партиями широкой номенклатуры. Партионный метод характерен изготовлением продукции партиями, чередующимися во времени. Поточный метод отличается большими масштабами выпускаемой продукции ограниченной номенклатуры. 1.2.2 Типы организации производства Тип производства – комплексная характеристика особенностей организации и технического уровня производства. В основе классификации типов производства лежат следующие показатели: объем производства, широта и степень постоянства номенклатуры продукции, специализация рабочих мест. Объем производства характеризуется количеством продукции (изделий), изготавливаемой предприятием в течение определенного периода (обычно в течение года). Широта номенклатуры представляет собой количество наименований изделий, выпускаемых предприятием. Постоянство номенклатуры – это степень повторяемости изготовления одних и тех же видов продукции. Специализация рабочих мест характеризуется количеством закрепленных за каждым рабочим местом операций технологического цикла. Различают следующие типы производства (рисунок 1.2.1): - единичное; - серийное; - массовое. Рисунок 1.2.1 – Типы производства Единичное производство характеризуется изготовлением штучных, как правило уникальных, изделий разнообразного вида и назначения. К единичному производству относится выпуск крупнейших машин, уникальных приборов, оборудования, мощных гидравлических турбин и генераторов, прокатных станов, шагающих экскаваторов, атомных реакторов и других изделий, а также нестандартной продукции по индивидуальным заказам. Серийное производство характеризуется выпуском партиями однородной продукции в течение установленного периода времени. В зависимости от количества одновременно изготавливаемых изделий, входящих в серию, различают три подтипа серийного производства: мелко-, средне- и крупносерийное. Мелкосерийное производство тяготеет к единичному: изделия выпускаются малыми сериями широкой номенклатуры, их повторяемость в программе предприятия либо отсутствует, либо нерегулярна, а размеры серий колеблются; предприятие постоянно осваивает выпуск новых изделий и прекращает выпуск ранее освоенных. Среднесерийное производство характерно тем, что изделия выпускаются довольно крупными сериями ограниченной номенклатуры; серии повторяются с известной регулярностью. Крупносерийное производство тяготеет к массовому: изделия производятся крупными сериями весьма узкой номенклатуры. Примерами серийного производства являются выпуск металлорежущих станков, насосов, компрессоров и другого широко применяемого оборудования. Массовое производство характеризуется выпуском в больших объемах ограниченной номенклатуры изделий в течение длительного времени. Примерами массового производства могут служить процессы изготовления автомобилей, компьютеров, бытовой электронной техники, шарикоподшипников; массовое обслуживание в сфере сервиса – процессы функционирования метро, универмагов, аэропортов. В таблице 1.2.2 представлены сравнительные характеристики трех основных типов производства. Таблица 1.2.2 – Сравнительная характеристика различных типов производства Сравнительный признак Тип производства Единичное Серийное Массовое 1 2 3 4 Номенклатура выпускаемой продукции Неповторяющаяся, широкая Ограниченная Постоянная, ограниченная Объем выпускаемой продукции Единичный Партия Большой, постоянный Длительность производственного цикла Большая Сокращенная Малая Степень специализации производства Низкая Средняя Высокая Продолжение таблицы 1.2.2 1 2 3 4 Характеристика оборудования Универсальное Специализированное Специальное Характер движения предметов труда Последовательный Параллельно-последовательный Параллельный Зависимость от наличия заказов Высокая Средняя Низкая Специализация рабочей силы Низкая Средняя Высокая Квалификация рабочей силы Высокая Средняя Низкая Контроль качества продукции Сплошной ручной Выборочный механизированный Выборочный автоматизированный 1.2.3 Определение типа организации производства Определение типа производства осуществляется на основе расчета коэффициента специализации (закрепления операций). Коэффициент специализации рабочих мест – (коэффициент закрепления операций – ). Чем выше значение данного показателя, тем специализация рабочего места ниже, и наоборот: (1.2.1) (1.2.2) где – число операций, выполняемых на i-ом рабочем месте; – общее число рабочих мест на участке (в цехе); где – такт выпуска изделий, мин./шт.; – среднее штучное время по операциям технологического процесса, мин. (1.2.3) Количество рабочих мест на участке (в цехе): (1.2.4) где – штучное время выполнения i-ой операции технологического процесса, мин.; – число операций технологического процесса; – объем выпуска изделий, шт.; – действительный (эффективный) фонд времени работы оборудования, мин. Такт выпуска изделий представляет собой период времени, отделяющий выпуск одного изделия от следующего за ним: (1.2.5) Различают следующие фонды времени: календарный, номинальный и действительный (эффективный), графическая интерпретация которых представлена на рисунке 1.2.2. Среднее штучное время по операциям технологического процесса: (1.2.6) Таблица 1.2.2 – Значения коэффициента специализации (закрепления операций) Тип производства Значение показателя Единичное > 40 Мелкосерийное 21 ≤ ≤ 40 Среднесерийное 10 < ≤ 20 Крупносерийное 1 < ≤ 10 Массовое ≤ 1 Рисунок 1.2.2 – Структура фонда времени работы оборудования Тип производства оказывает решающее влияние на особенности его организации, в частности на производственную структуру предприятия, форму протекания производственного процесса во времени, сочетание специализированного и автоматизированного оборудования, состав и квалификацию рабочих и инженерных кадров, систему планирования и управления производством, степень унификации и стандартизации изготавливаемой продукции. Необходимо отметить, что отнесение предприятия к тому или иному типу производства носит условный характер, т.к. в большинстве случаев имеет место сочетание различных типов производства. Так, на предприятиях массового производства могут быть среднесерийные и даже мелкосерийные процессы, а на предприятиях единичного производства изготовление отдельных деталей может быть организовано по серийному принципу (например, крепеж). 1.2.4 Контрольные вопросы по теме 1. Что понимается под методом организации производства? 2. Приведите примеры дискретной и неделимой продукции? 3. Что представляют собой прерывный (дискретный), полунепрерывный и непрерывный производственные процессы? 4. В чем состоит организация производственного процесса во времени? 5. В чем состоит организация производственного процесса в пространстве? 6. Что представляют собой поточные и непоточные методы организации производства? 7. Назовите методы организации производства. Дайте определение каждому из методов. 8. Что понимается под типом организации производства? 9. Назовите три основных типа организации производства. Дайте определение каждому из типов. 10. Назовите особенности единичного типа производства. 11. Назовите особенности серийного типа производства. 12. Назовите особенности массового типа производства. 13. Какие существуют разновидности серийного типа производства. В чем их различие? 14. Приведите примеры машиностроительных предприятий единичного, серийного и массового типов производства. 15. С помощью каких показателей можно определить тип производства. Как рассчитываются данные показатели? Какие значения могут принимать данные показатели? 16. Назовите элементы фонда времени работы оборудования. Как определяется каждый из элементов? 17. Что понимается под тактом выпуска изделий? 1.3 Производственный процесс Вопросы: 1.3.1 Понятие и структура производственного процесса. 1.3.2 Классификация производственных процессов. 1.3.3 Принципы организации производственного процесса. 1.3.1 Понятие и структура производственного процесса Производственный процесс – это совокупность взаимосвязанных трудовых и естественных процессов, в результате которых исходные сырье и материалы превращаются в готовую продукцию. Рисунок 1.3.1 – Структура производственного процесса Технологический процесс – это часть производственного процесса, связанная с изменением состояния изготавливаемого предмета труда (например, получение заготовки, термическая, механическая и химическая обработка предметов труда, сборка и т.п.). Технологический процесс может быть представлен несколькими стадиями (ступенями, фазами). Стадия (ступень, фаза) производственного процесса – это комплекс работ, выполнение которых характеризует решение определенной части производственного процесса и связано с переходом предмета труда из одного качественного состояния в другое. Стадиями производственного процесса на предприятиях машиностроения являются: 1) заготовительная, обеспечивающая получение из исходных сырья и материалов необходимых заготовок, по конфигурации и размерам соответствующих окончательно обработанным изделиям; 2) обрабатывающая, предназначенная для придания деталям размеров, согласно требуемым классам точности, и необходимых свойств, в т.ч. определенного качества поверхностей; 3) сборочная, состоящая из частичной и общей (генеральной) сборки деталей в узлы, механизмы и готовые изделия. Технологическая операция – законченная часть технологического процесса, выполняемая на одном рабочем месте. 1.3.2 Классификация производственных процессов Классификация производственных процессов в зависимости от различных признаков представлена в таблице 1.3.1. Таблица 1.3.1 – Классификация производственных процессов Классификационный признак Вид процессов Характеристика 1 2 3 1. Назначение продукции 1.1 Основные Связаны с непосредственным превращением исходных сырья и материалов в готовую продукцию (отливка, штамповка, ковка, механическая и термическая обработка, сборка узлов и изделия в целом) 1.2 Вспомогательные Обеспечивают бесперебойное протекание основных процессов (изготовление инструмента, транспортировка предметов труда, техническое и ремонтное обслуживание оборудования, изготовление побочной продукции из отходов основного производства) 1.3 Обслуживающие Создают условия для успешного протекания основных и вспомогательных процессов (меж- и внутрицеховые транспортные операции, обслуживание рабочих мест, складские операции, контроль качества продукции) 2. Уровень механизации 2.1 Ручные Без использования машин и механизмов 2.2 Машинно-ручные С помощью машин и механизмов при участии рабочего 2.3 Машинные (механизированные) На машинах, станках, механизмах при ограниченном участии рабочего 2.4 Автоматизированные На машинах-автоматах под контролем рабочего 2.5 Автоматические На автоматических линиях, не требующих участия человека 3. Степень возможного визуального наблюдения за ходом процесса 3.1 Закрытые (аппаратурные) В специальных агрегатах (печах, аппаратах, ваннах) 3.2 Открытые Обработка предметов труда с помощью набора инструментов и механизмов Продолжение таблицы 1.3.1 1 2 3 4. Характер движения предметов труда при обработке 4.1 Непрерывные Предполагают отсутствие разрывов между технологическими операциями (массовое производство) 4.2 Прерывные (дискретные) Циклы обработки предметов труда имеют перерывы (единичное или серийное производство) 5. Характер протекания процесса во времени 5.1 Циклические Повторяются при производстве каждой единицы продукции 5.2 Нециклические Проходят периодически или эпизодически (например, обслуживание и ремонт станков, агрегатов) 6. Отношение к труду 6.1 Трудовые Происходят при полном или ограниченном участии человека 6.2 Естественные Происходят под воздействием сил природы без участия человека, но под его контролем (естественная сушка древесины, остывание заготовки) 7. Организационные отношения 7.1 Простые Включают в себя операции, направленные на изменение свойств однотипных предметов труда (например, производство партии деталей) 7.2 Сложные Состоят из простых операций, выполнение которых направлено на производство конечного изделия либо его промежуточного блока (например, окончательная сборка автомобиля) 1.3.3 Принципы организации производственного процесса Принцип организации производственного процесса – это требование (условие) рационального сочетания в пространстве и во времени элементов производственного процесса. К основным относятся принципы параллельности, непрерывности, прямоточности, ритмичности, пропорциональности. Параллельность – одновременное выполнение отдельных частей производственного процесса (ступеней, операций и т.д.). Количественно степень параллельности характеризует коэффициент параллельности: (1.3.1) где – длительность параллельного выполнения операций; – длительность последовательного выполнения операций. Непрерывность – сокращение или сведение до минимума перерывов в ходе производственного процесса. Количественно степень непрерывности характеризует коэффициент непрерывности: (1.3.2) где – продолжительность рабочего времени; – общая продолжительность процесса, включающая простои или пролеживания предмета труда между рабочими местами, на рабочих местах и т.п. Прямоточность – обеспечение кратчайшего пути прохождения предметов труда по всем стадиям и операциям производственного процесса. Количественно степень прямоточности характеризует коэффициент прямоточности: (1.3.3) где – минимально возможный путь предмета труда в обработке; – фактический путь предмета труда в обработке. Ритмичность – обеспечение выпуска в равные промежутки времени одного и того же или равномерно возрастающего количества продукции на всех стадиях и операциях производственного процесса. Количественно степень ритмичности характеризует коэффициент ритмичности: (1.3.4) где – сумма всех отклонений в объеме выпущенной продукции от плана за данный период (независимо от знака отклонений); – суммарный выпуск продукции по плану за соответствующий период. Пример 1.3.1. Определить ритмичность цеха за пять рабочих дней недели. Исходные данные приведены в таблице 1.3.2 Таблица 1.3.2 – Плановые и фактические данные выпуска продукции цеха, ед. Дни недели Плановый выпуск продукции, ед. Фактический выпуск продукции, ед. Понедельник 10 8 Вторник 12 11 Среда 11 11 Четверг 12 10 Пятница 10 15 ИТОГО: 55 55 Как видно из представленных данных, в сумме за пять рабочих дней недели цех план выполнил. Однако только в один день недели (среда) цех произвел столько продукции, сколько ему заказывали. Сумма всех отклонений за 5 дней составит 2+1+2+5 = 10 ед. Тогда коэффициент ритмичности будет равен: Пропорциональность – соответствие производительности в единицу времени всех производственных подразделений – основных, вспомогательных и обслуживающих цехов, а внутри них – участков и линий, групп оборудования и рабочих мест. Количественно степень пропорциональности характеризует коэффициент пропорциональности: (1.3.5) где , – соответственно минимальная и максимальная производительность (пропускная способность) элементов единой технологической цепи. Пример 1.3.2. На рисунке 1.3.2 представлена производственная мощность четырех операций по изготовлению партии деталей. Мощность определяет пропускную способность каждой операции. При этом пропускная способность всей системы определяется так называемым «узким местом», т.е. операцией с наименьшей мощностью. В данном примере это операция № 3, вследствие чего производственная система подобной структуры составляет 6 деталей в смену. Тогда производственные мощности других операций будут использоваться не полностью: операций № 1 и № 4 на 60% (), операции № 2 – на 40% (). Рисунок 1.3.2 – Производственная мощность операций по изготовлению партии деталей Пропорциональность будет обеспечена в случае, если производительность (производственная мощность) каждой технологической операции будут равны. Для рассматриваемого примера определим наименьшее общее кратное (НОК) производственной мощности по каждой операции: НОК (10, 15, 6, 10) = 30 (шт./смена). Тогда, если на первой и четвертой операциях организовать по 3 рабочих места, на второй операции организовать 2 рабочих места, и на третьей операции – 5 рабочих мест, то производительность всей производственной системы возрастет до 30 шт./смена. При этом производственная мощность каждой операции будет полностью использована (при условии наличия потребности в подобном количестве деталей). 1.3.4 Контрольные вопросы по теме 1. Что понимается под производственным процессом? 2. Из каких элементов состоит производственный процесс? Дайте определение каждого из элементов. 3. Что понимается под стадией (ступенью, фазой) производственного процесса? Дайте определение каждой из стадий. 4. Назовите виды производственных процессов по назначению продукции. Дайте определение каждому из видов. 5. Назовите виды производственных процессов по уровню механизации. Дайте определение каждому из видов. 6. Назовите виды производственных процессов по степени возможного визуального наблюдения за ходом процесса. Дайте определение каждому из видов. 7. Назовите виды производственных процессов по характеру движения предметов труда в производстве. Дайте определение каждому из видов. 8. Назовите виды производственных процессов по характеру их протекания во времени. Дайте определение каждому из видов. 9. Назовите виды производственных процессов по отношению к труду. Дайте определение каждому из видов. 10. Назовите виды производственных процессов в зависимости от организационных отношений. Дайте определение каждому из видов. 11. Что понимается под принципом организации производственного процесса? 12. Назовите пять основных принципов рациональной организации производственного процесса. Какие еще принципы Вам известны? 13. Что понимается под параллельностью производственного процесса? Как рассчитывается коэффициент параллельности? 14. Что понимается под непрерывностью производственного процесса? Как рассчитывается коэффициент непрерывности? 15. Что понимается под прямоточностью производственного процесса? Как рассчитывается коэффициент прямоточности? 16. Что понимается под ритмичностью производственного процесса? Как рассчитывается коэффициент ритмичности? 17. Что понимается под пропорциональностью производственного процесса? Как рассчитывается коэффициент пропорциональности? 2 Организация производственного процесса во времени и в пространстве 2.1 Производственный цикл Вопросы: 2.1.1 Понятие и структура производственного цикла. 2.1.2 Производственный цикл простого процесса. 2.1.3 Производственный цикл сложного процесса. 2.1.1 Понятие и структура производственного цикла Одним из важнейших требований, предъявляемых к рациональной организации производственного процесса, является обеспечение наи­меньшей длительности производственного цикла изготовления продук­ции. Производственный цикл – это календарный период времени с момента запуска сырья, материалов в производство до пол­ного изготовления готовой продукции. Длительность производственного цикла складывается из времени трудовых процессов, времени естественных процессов и времени перерывов (рисунок 2.1.1). Технологический цикл – это время выполнения технологических операций в производственном цикле. Операционный цикл – это время выполнения одной операции, в течение которого изготавливается одна деталь, партия одинаковых деталей или несколько различных деталей. Длительность операционного цикла (, мин., ч) зависит от количества деталей в партии, подлежащей обработке (, шт.), штучного времени обработки партии деталей на i-ой операции (, мин., ч) и числа рабочих мест на данной операции () и рассчитывается по формуле (2.1.1). (2.1.1) Перерывы могут быть межоперационные (внутрицикловые) и междусменные. Межоперационные перерывы: перерывы партионности, ожидания и комплектования; междусменные перерывы: выходные и праздничные дни, перерывы между сменами и обеденные перерывы. Перерывы партионности обусловлены тем, что каждая деталь, поступая на рабочее место в составе партии аналогичных деталей, «пролеживает» дважды: один раз до начала обработки, а второй раз – по окончании обработки, пока вся партия не пройдет через данную операцию. Перерывы ожидания вызываются несогласованной продолжительностью смежных операций технологического процесса. Эти перерывы возникают в тех случаях, когда предыдущая операция заканчивается раньше, чем освобождается рабочее место, предназначенное для выполнения следующей операции. Рисунок 2.1.1 – Структура производственного цикла Перерывы комплектования происходят при комплектно-узловой системе планирования, т.е. тогда, когда готовые заготовки, детали или узлы должны «пролеживать» в связи с незаконченностью других заготовок, деталей, узлов, входящих совместно с первыми в один комплект. 2.1.2 Производственный цикл простого процесса В простом процессе детали (заготовки) в большинстве случаев изготавливают партиями, поэтому очень важным является вопрос о рациональном выборе движения партии деталей через всю совокупность последовательно выполняемых операций. Выбранный вид этого движения определяет степень непрерывности и параллельности производственного процесса и продолжительность производственного цикла изготовления партии деталей. Различают три основных вида движения предметов труда в производстве: - последовательный; - параллельно-последовательный; - параллельный. Последовательный вид движения характеризуется тем, что каждая последующая операция начинается только после окончания изготовления всей партии деталей на предыдущей операции. Преимуществом последовательного движения партии деталей является отсутствие перерывов в работе рабочих и оборудования на всех операциях. Однако имеются и существенные недостатки. Во-первых, детали пролеживают в течение длительного времени из-за перерывов партионности, свойственных данному виду движения, в результате чего создается большой объем незавершенного производства. Во-вторых, продолжительность технологического (производственного) цикла значительно увеличивается из-за отсутствия параллельности в обработке деталей. В связи с этим последовательное движение применяется преимущественно в единичном и мелкосерийном производствах, т.к. на таких предприятиях весьма широкая номенклатура изделий, а обработка деталей ведется небольшими партиями, что приводит к сокращению перерывов партионности и влияния их на продолжительность производственного цикла. Параллельно-последовательный вид движения заключается в том, что на каждом рабочем месте работа ведется без перерывов, как при последовательном виде движения, но вместе с тем имеет место параллельная обработка одной и той же партии деталей на смежных операциях. Передача деталей с предыдущей операции на последующую производится не целыми партиями (), а поштучно или транспортными (передаточными) партиями (). Достоинством этого вида движения является отсутствие перерывов в работе рабочих и оборудования и значительное сокращение продолжительности технологического (производственного) цикла по сравнению с последовательным видом движения. Данный вид движения позволяет вести работу большими партиями и при большой трудоемкости изготовления деталей, благодаря чему он широко используется в серийном и крупносерийном производствах. Параллельный вид движения состоит в том, что небольшие транспортные партии () или отдельные детали запускаются на последующую операцию сразу после обработки их на предыдущей независимо от всей партии деталей (). Полностью загружена в этом случае наиболее трудоемкая операция с самым длительным операционным циклом, менее трудоемкие операции имеют перерывы. Преимущество этого вида движения состоит в том, что он обеспечивает наименьшую продолжительность технологического (производственного) цикла, а также равномерную загрузку рабочих мест и оборудования и высокую производительность труда. Данный вид движения применяется в серийном и массово-поточном производстве. В таблицах 2.1.1 – 2.1.2 приведены формулы (2.1.2) – (2.1.7) для расчета длительности технологического и производственного циклов при последовательном, параллельно-последовательном и параллельном видах движения предметов труда в производстве. Таблица 2.1.1 – Длительность технологического цикла при различных видах движения предметов труда в производстве Вид движения Длительность технологического цикла (мин, ч) 1 2 Последовательный (2.1.2) Параллельно-последовательный (2.1.3) Параллельный (2.1.4) где – время перекрытия (частичной параллельности) смежных операционных циклов, мин. (ч); – сумма коротких операционных циклов из каждой пары смежных операций; – число операций в технологическом процессе. Таблица 2.1.2 – Длительность производственного цикла при различных видах движения предметов труда в производстве Вид движения Длительность производственного цикла (дни) 1 2 Последовательный (2.1.5) Продолжение таблицы 2.1.2 1 2 Параллельно-последовательный (2.1.6) Параллельный (2.1.7) где – время межоперационного пролеживания предметов труда, мин.; – длительность естественных процессов, мин.; – коэффициент перевода рабочих дней в календарные, равный отношению числа рабочих дней к числу календарных дней в году; – продолжительность одной смены, мин.; – число смен в сутках. Пример 2.1.1. Определить длительность производственного цикла обработки партии деталей в 15 шт. при последовательном, параллельно-последовательном и параллельном видах движения предметов труда в производстве. Построить графики движения. Технологический процесс обработки состоит из трех операций. Нормы времени в мин. по операциям следующие: = 2; = 3; = 1,5. Каждая операция выполняется на одном рабочем месте. Среднее межоперационное время составляет 3 мин. Время естественных процессов составляет 15 мин. Известно, что при параллельно-последовательном и параллельном видах движения детали передаются транспортными партиями, равными 5 шт. Решение: 1. Расчет длительности производственного цикла обработки партии деталей при последовательном виде движения производится по формуле (2.1.5): (мин.). График длительности производственного цикла при последовательном виде движения партии деталей в производстве приведен на рисунке 2.1.2. № операции , мин. , шт. Длительность производственного цикла, мин. 1 2 1 2 3 1 3 1,5 1 Рисунок 2.1.2 – График длительности производственного цикла при последовательном виде движения партии деталей в производстве 2. Расчет длительности производственного цикла обработки партии деталей при параллельно-последовательном виде движения производится по формуле (2.1.6): (мин.). График длительности производственного цикла при параллельно-последовательном виде движения партии деталей в производстве приведен на рисунке 2.1.3. Правила построения графика. 1. Если продолжительность последующей операции меньше предыдущей, то перед последующей операцией создается запас деталей, позволяющий выполнять эту операцию непрерывно. Для определения момента начала последующей операции необходимо от точки, соответствующей окончанию предыдущей операции над всей партией (), отложить вправо отрезок, равный времени выполнения последующей операции над одной транспортной (передаточной) партией (), а влево – отрезок, равный продолжительности последующей операции над всеми предшествующими транспортными партиями. № операции , мин. , шт. Длительность производственного цикла, мин. 1 2 1 2 3 1 3 1,5 1 Рисунок 2.1.3 – График длительности производственного цикла при параллельно-последовательном виде движения партии деталей в производстве 2. Если продолжительность последующей операции больше или равна предыдущей, то в этом случае транспортную партию можно передавать с предыдущей операции на последующую сразу же по окончании ее обработки. 3. Расчет длительности производственного цикла обработки партии деталей при параллельном виде движения производится по формуле (2.1.7): (мин.). График длительности производственного цикла при параллельном виде движения партии деталей в производстве приведен на рисунке 2.1.4. Правила построения графика. 1. Сначала строится технологический цикл для первой партии по всем операциям. 2. На операции с самой большой продолжительностью строится операционный цикл обработки деталей по всей партии () без перерывов в работе оборудования. 3. Для всех остальных транспортных партий достраиваются операционные циклы. № операции , мин. , шт. Длительность производственного цикла, мин. 1 2 1 2 3 1 3 1,5 1 Рисунок 2.1.4 – График длительности производственного цикла при параллельном виде движения партии деталей в производстве 2.1.3 Производственный цикл сложного процесса Производственный цикл сложного (сборочного) процесса – это общая продолжительность комплекса координированных во времени простых процессов, входящих в сложный процесс изготовления изделия или его партий. Производственный цикл сложного процесса включает производственные циклы изготовления всех деталей, сборку всех сборочных единиц, генеральную сборку изделия, контроль, регулировку и отладку. В сложном процессе могут использоваться все рассмотренные выше виды движения предметов труда по операциям: последовательный, параллельно-последовательный и параллельный. Расчет длительности производственного цикла сложного процесса рассмотрим на примере цикла сборки изделия А (рисунок 2.1.5). В таблице 2.1.3 приведены нормы времени выполнения операций по сборке изделия А (столбцы 1-5 – исходные данные, столбцы 6-7 – расчетные данные). Месячная программа выпуска = 700 шт. Число рабочих дней в месяце = 21, режим работы участка = 2 смены, продолжительность рабочей смены = 8 часов. Потери рабочего времени на плановые ремонты = 2% номинального фонда времени. Рисунок 2.1.5 – Веерная схема сборки изделия А Таблица 2.1.3 – Технологический процесс сборки изделия А Сборочная единица № операции (i) Штучное время на операцию (), мин. Подготовительно-заключительное время (), мин. Подача сборочной единицы к операции Длительность операционного цикла партии изделий (), ч Длительность операционного цикла партии по сборочной единице (), ч 1 2 3 4 5 6 7 АВ1 1 7,0 20 3 12 12 АВ2 2 16,5 30 3 28 28 АВ 3 4,7 10 11 8 8 АБ 4 15,9 30 5 27 56 5 12,4 20 6 21 6 4,7 10 10 8 АА 7 7,0 20 8 12 40 8 16,6 20 9 28 А 9 11,3 10 11 19 48 10 7,6 20 11 13 11 9,5 10 - 16 Итого: 113,2 200 - 192 192 Определение длительности производственного цикла сборки изделия. 1. Расчет нормального размера партии изделий (шт.): (2.1.8) (2.1.9) (2.1.10) где , – соответственно минимальная и максимальная величина партии изделий, шт.; – число операций в технологическом процессе. шт.; = 700 шт. В результате проведенных расчетов устанавливаем пределы нормального размера партии изделий: . 2. Расчет удобопланируемого ритма (дни) – периода чередований партий изделий: (2.1.11) Если в месяце 20 рабочих дней, то удобопланируемыми ритмами будут 20, 10, 5, 4, 2, 1; если в месяце 21 день, то такими ритмами будут 21, 7, 3, 1; если 22 дня, то 22, 11, 2, 1. Если по результатам расчета получается дробным числом, то из ряда удобопланируемых ритмов выбирают ближайшее целое число, т.е. принятое значение периода чередования () дня. Так как полученное значение получилось дробным, то из удобопланируемых ритмов 21, 7, 3, 1 выбираем ближайшее значение = 3 дня. 3. Корректировка размера партии изделий в соответствии с принятым периодом чередования (шт.): (2.1.12) Проверяется выполнение условия (2.1.8). Нормальный размер партии изделий должен быть кратным месячной программе выпуска (запуска) изделий. шт.; . 4. Расчет числа партий, запускаемых в течение планового периода: (2.1.13) партий. 5. Расчет длительности операционного цикла партии изделий по каждой операции (ч): (2.1.14) Например, для сборочной единицы АВ1: ч. Аналогично выполняется расчет по другим операциям и результаты заносятся в столбец 6 таблицы 2.1.3. 6. Расчет длительности операционного цикла партии изделий по сборочным единицам (ч): (2.1.15) где – число операций, входящих в сборочную единицу. Например, для сборочной единицы АБ: ч. Аналогично выполняется расчет по другим сборочным единицам и результаты заносятся в столбец 7 таблицы 2.1.3. 7. Расчет числа рабочих мест, необходимых для сборки изделия (): (2.1.16) места. 8. Расчет количества рабочих-сборщиков (чел.): (2.1.17) где – коэффициент, учитывающий списочную численность рабочих (можно принять = 1,1). чел. 9. Построение циклового графика сборки изделия без учета загрузки рабочих мест. График строится на основании веерной схемы сборки (рисунок 2.1.5) и длительности циклов сборки каждой i-ой операции и каждой сборочной единицы (таблица 2.1.3, столбцы 6 и 7) в порядке, обратном ходу технологического процесса, начиная с последней операции (рисунок 2.1.6, а), с учетом того, к какой операции поставляются сборочные единицы. Длительность цикла этого графика будет минимальной. Между тем условия производства и ограниченные ресурсы требуют выполнения определенных работ последовательно, на одном и том же рабочем месте, что приводит к изменению циклового графика и, как правило, к смещению запуска на более ранние сроки и, как следствие, к увеличению продолжительности цикла. Для достижения равномерности загрузки рабочих мест и рабочих-сборщиков необходимо закрепить операции за рабочими местами. С этой целью на каждое рабочее место набирается объем работ, длительность операционного цикла которых не должна превышать пропускную способность рабочих мест на протяжении принятого периода чередования (таблица 2.1.4). 10. Построение стандарт-плана сборки изделия (циклового графика с учетом загрузки рабочих мест). График строится на основе графика без учета загрузки рабочих мест (рисунок 2.1.6, а) и данных таблицы 2.1.4. При этом периоды выполнения циклов отдельных операций графика должны были проецироваться на соответствующие рабочие места на графике (рисунок 2.1.6, б). В этом случае сохраняется длительность производственного цикла на графике (рисунок 2.1.6, а), построенного без учета загрузки рабочих мест. Однако не всегда удается это осуществить. В рассматриваемом примере сдвинуты сроки начала выполнения операций 4, 5, 6, 1. Сдвиг работ на более раннее начало повлек за собой увеличение длительности производственного цикла и появилось пролеживание сборочных единиц. На этом же графике (рисунок 2.1.6, б) необходимо привести производство второй, третьей и последующих партий изделий до тех пор, пока не заполнится полностью один период чередования партий изделий. Заполненный период чередования и представляет собой стандарт-план, так как именно здесь показаны стандартные, повторяющиеся сроки проведения отдельных операций сборки каждым рабочим-сборщиком. Таблица 2.1.4 – Закрепление операций за рабочими местами № рабочего места № операции, закрепленной за рабочим местом Сборочная единица Суммарная длительность операционного цикла, ч Пропускная способность рабочего места за = 48 ч Коэффициент загрузки рабочего места 4 9, 10, 11 А 48 48 1 3 6, 7, 8 АА, АБ 48 48 1 2 4, 5 АБ 48 48 1 1 1, 2, 3 АВ, АВ1, АВ2 48 48 1 Рисунок 2.1.6 – Цикловой график сборки изделия А 11. Построение уточненного циклового графика сборки изделия и определение фактической длительности производственного цикла, которая обычно немного больше минимальной, так как выполнение некоторых операций сдвинуто на более ранние сроки. Уточненный график сборки изделия А (рисунок 2.1.6, в) строится на основе графиков, приведенных на рисунках 2.1.6, а и б, и по этому графику определяется фактическая длительность производственного цикла сборки партии изделий. В рассматриваемом примере эта величина составляет 96 ч. Волнистые линии на рисунке 2.1.6, в показывают время смещения запуска соответствующих сборочных единиц АБ и АВ1. Важным нормативом является опережение запуска-выпуска сборочных единиц изделия А. Расчет этого норматива ведется непосредственно на самих графиках в третьей и четвертой колонках на рисунках 2.1.6, а и в. В связи с необходимостью смещения запуска сборочных единиц АБ и АВ1 на более ранние сроки (рисунок 2.1.6, в) изменилось и опережение запуска-выпуска этих сборочных единиц, а длительность производственного цикла на 8 ч больше, чем на первоначальном графике. Если к цикловому графику сборки пристроить графики заготовки и обработки деталей (рисунок 2.1.6, в), то можно получить график изготовления изделия А. 2.1.4 Контрольные вопросы по теме 1. Что понимается под производственным циклом? 2. Какие элементы включает структура производственного цикла? 3. Что понимается под технологическим и операционным циклами? Как рассчитывается длительность операционного цикла? 4. Что представляют собой перерывы партионности, ожидания и комплектования? 5. Назовите виды движения предметов труда в производстве. Дайте определение каждому из видов. 6. На предприятиях какого типа производства преобладает последовательный вид движения предметов труда в производстве? Почему? 7. На предприятиях какого типа производства преобладает параллельно-последовательный вид движения предметов труда в производстве? Почему? 8. На предприятиях какого типа производства преобладает параллельный вид движения предметов труда в производстве? Почему? 9. Как рассчитывается длительность технологического и производственного циклов при последовательном виде движения предметов труда в производстве? 10. Как рассчитывается длительность технологического и производственного циклов при параллельно-последовательном виде движения предметов труда в производстве? 11. Как рассчитывается длительность технологического и производственного циклов при параллельном виде движения предметов труда в производстве? 12. В чем состоят правила построения графика последовательного вида движения предметов труда в производстве? 13. В чем состоят правила построения графика параллельно-последовательного вида движения предметов труда в производстве? 14. В чем состоят правила построения графика параллельного вида движения предметов труда в производстве? 15. Назовите основные этапы расчета длительности производственного цикла сборочного процесса. 16. Каким образом можно определить оптимальный размер партии изделий в сборочном процессе? 17. В чем состоят правила построения циклового графика сборки изделия без учета загрузки рабочих мест? 18. В чем состоят правила построения циклового графика сборки изделия с учетом загрузки рабочих мест? 2.2 Производственная структура предприятия Вопросы: 2.2.1 Понятие и элементы производственной структуры. 2.2.2 Принципы организации производственной структуры. 2.2.3 Рабочее место. 2.2.4 Оптимизация планировки оборудования на участке (в цехе). 2.2.1 Понятие и элементы производственной структуры Производственная структура предприятия – это внутреннее строение предприятия, т.е. совокупность составляющих его взаимосвязанных элементов (подразделений) и коммуникаций. Выделяют три уровня элементов производственной структуры предприятия: 1) цехи, хозяйства, службы; 2) участки, отделения, пролеты; 3) рабочие места. В производственную структуру предприятия включаются только подразделения производственного назначения. Общую структуру предприятия формируют: 1) подразделения производственного назначения; 2) общезаводские хозяйства и учреждения по обслуживанию работающих (ЖКХ, санитарно-лечебные и образовательные учреждения, объекты социально-культурного и бытового назначения); 3) службы управления и охраны предприятия (заводоуправление, пожарное депо, проходные, бюро пропусков и т.д.). Основной структурной единицей предприятия является цех. Цех – организационно-технологически обособленное звено предприятия, выполняющее определенную часть общего производственного процесса. Возглавляет цех начальник, в подчинении которого находятся начальники участков, мастера, руководители служб. В машиностроении и некоторых других отраслях промышленности выделяют четыре группы цехов: основные, вспомогательные, подсобные и побочные. Основные цехи выполняют операции по изготовлению продукции, предназначенной для реализации. В машиностроении – это заготовительные, обрабатывающие и сборочные цехи, в металлургии – доменные, сталеплавильные и прокатные. Вспомогательные цехи осуществляют энергетическое, транспортное, ремонтно-строительное и ремонтно-монтажное обслуживание основных цехов. Подсобные цехи предназначены для изготовления материально-вещественных компонентов производства: инструмента, оснастки, тары, нестандартного оборудования и т.п. Побочные цехи занимаются утилизацией и переработкой отходов основного и подсобного производства (прессование и переплав стружки, изготовление эмаль-посуды, других товаров потребительского спроса и т.п.). В производственной структуре предприятия кроме указанных четырех групп цехов выделяют еще два хозяйства: складское и дворовое. Факторы, формирующую производственную структуру предприятия: - тип производства, уровень его специализации и кооперирования; - номенклатура выпускаемой продукции, используемые товарно-материальные ресурсы, способы их получения и обработки; - масштабы производства; - характер производственного процесса в основных, вспомогательных, подсобных и побочных цехах; - состав оборудования и технологического оснащения производства (универсальное, специальное или нестандартное оборудование, конвейерные и автоматизированные линии); - система организации обслуживания оборудования и его текущего ремонта (централизованная или децентрализованная); - уровень требований, предъявляемых к качеству продукции; - способность производства быстро и без больших потерь перестраиваться на выпуск новой продукции; - степень конструктивно-технологической однородности продукции. Под влиянием указанных факторов формируется один из трех видов производственной структуры предприятия: 1) технологическая – это четкая технологическая обособленность отдельных видов производства (например, литейное, кузнечно-штамповочное, механическое производство); 2) предметная – это специализация основных цехов предприятия и их участков на изготовлении каждым из них определенного закрепленного за ним изделия или его части (узла, агрегата) или определенной группы деталей (например, на автомобильном заводе могут быть цехи по изготовлению двигателей, шасси, коробок передач, кузовов; на станкостроительном заводе – цехи по выпуску станин, шпинделей, валов, корпусных деталей); 3) предметно-технологическая (смешанная) – это наличие на одном предприятии основных цехов, организованных и по предметному, и по технологическому принципу (например, на машиностроительных предприятиях одновременно организуются заготовительные (литейные, кузнечные, прессовые), построенные по технологическому принципу, и сборочные цехи, построенные по предметному принципу). Основной структурной единицей цеха является производственный участок. Производственный участок – объединенная по тем или иным признакам группа рабочих мест, имеющая административную самостоятельность и возглавляемая мастером. Формы специализации производственных участков: 1) технологическая – это оснащение участков однородным оборудованием (групповое расположение станков) для выполнения определенных операций технологического процесса (например, механический цех может включать токарный, фрезерный, револьверный, сверлильный и другие участки); 2) предметная – это разделение цеха на предметно-замкнутые участки, каждый из которых специализирован на выпуске относительно узкой номенклатуры изделий, имеющих схожие конструктивно-технологические признаки. Выделяют три вида предметно-замкнутых участков: - производство конструктивно и технологически однородных деталей (например, участки шлицевых валиков, пинолей, втулок, фланцев, шестерен и т.п.); - производство конструктивно разнородных деталей, но технологический процесс изготовления которых состоит из однородных операций и одинакового технологического маршрута (например, участок круглых деталей, участок плоских деталей и т.п.); - производство всех деталей узла, подузла мелкой сборочной единицы или всего изделия (покомплектная система оперативного планирования, в которой за планово-учетную единицу принимается узловой комплект). 2.2.2 Принципы организации производственной структуры Выделяют следующие общие принципы организации производственной структуры предприятия: 1) расположение цехов по ходу производственного процесса. Для обеспечения принципа прямоточности основные цехи должны размещаться на территории предприятия по ходу производственного процесса: заготовительные – обрабатывающие – сборочные; 2) расположение складов у входа/выхода предприятия. Склады сырья и основных материалов должны размещаться со стороны подъездных путей для ввоза грузов вблизи заготовительных цехов, склады готовой продукции – вблизи сборочных цехов со стороны подъездных путей для вывоза грузов; 3) расположение вспомогательных и подсобных цехов ближе к основным, потребляющим их продукцию, не нарушая при этом основные грузопотоки; 4) размещение производственных объектов с учетом рациональности перевозок. Цехи, склады и иные объекты производственной инфраструктуры предприятия должны размещаться так, чтобы обеспечить кратчайший путь движения материалов и наименьший пробег транспортных средств в ходе производственного процесса (без обратного и встречного движения, излишних пересечений); 5) размещение производственных объектов с учетом внешних факторов (природных, общественных, техногенных). Цехи, обслуживающие хозяйства должны размещаться с учетом розы ветров, возможностей естественного освещения и проветривания, с соблюдением установленных архитектурно-строительных, санитарно-технических, противопожарных и иных норм, предусмотренных для предприятий данного профиля; 6) блочное строение элементов производственной структуры. Отдельные подразделения, однородные по технологическому процессу или тесно взаимосвязанные по ходу производственного процесса, должны по возможности объединяться в группы (литейную, кузнечную, деревообрабатывающую, механосборочную) с размещением в одном корпусе; 7) возможность наращивания и модифицирования производственной структуры. Объекты на территории предприятия и его подразделений должны размещаться так, чтобы была возможность их дальнейшего расширения и реконструкции с минимальными затратами времени и ресурсов; 8) максимальное использование объема и площади (земельного участка, здания, помещения). Для этого необходимы плотное размещение и блокировка зданий, повышение их этажности, упрощение конфигурации зданий и земельного участка, рациональное использование площади и пространства под проезды (проходы), применение подвесных, подземных и многоярусных транспортных магистралей и развязок, мест хранения и грузопереработки. 2.2.3 Рабочее место Рабочее место – часть территории цеха (участка), на которой исполнитель (исполнители) выполняет определенный круг работ по изготовлению продукции или обслуживанию технологического процесса. В таблице 2.2.1 приведена классификация рабочих мест. Таблица 2.2.1 – Классификация рабочих мест Классификационный признак Вид рабочего места Характеристика 1 2 3 1. Степень специализации 1.1 Специальное За рабочим местом закреплены 1-2 операции. Применяется в массовом типе производства, при поточных методах изготовления продукции 1.2 Специализированное За рабочим местом закреплено от 3 до 10 операций. Применяется в серийном производстве, при партионных методах обработки 1.3 Универсальное На рабочем месте может выполняться более 10 операций. Используется в единичном производстве, при индивидуальных методах изготовления продукции 2. Количество обслуживаемого оборудования 2.1 Без оборудования – 2.2 Одностаночное (одноагрегатное, простое) Один работник обслуживает один станок (агрегат) 2.3 Многостаночное (многоагрегатное, многоаппаратное) Один работник обслуживает одновременно несколько станков (агрегатов, аппаратов) Продолжение таблицы 2.2.1 1 2 3 3. Число рабочих-исполнителей 3.1 Индивидуальное Рабочее место обслуживается одним рабочим-исполнителем 3.2 Коллективное (бригадное) Рабочее место обслуживается группой рабочих (бригадой) 4. Степень подвижности 4.1 Стационарное Неподвижное рабочее место, расположенное на закрепленной производственной площадке и оснащенное стационарными средствами труда (машинами, механизмами, инструментом); предметы труда подаются непосредственно к рабочему месту и убираются после их обработки 4.2 Подвижное (передвижное) Рабочее место не имеет закрепленных за ним производственных площадей; оно само продвигается к месту расположения предметов труда 5. Степень автоматизации 5.1 С ручной работой Трудовые процессы выполняются вручную 5.2 Ручной механизированной работы Рабочие пользуются механизированным инструментом с внешним приводом 5.3 Машинно-ручной работы Рабочее место оснащено машиной (станком, механизмом), которая работает при непосредственном участии работника 5. Степень автоматизации 5.4 Машинное Основная работа выполняется машиной, а управление ею и вспомогательная работа осуществляются рабочим 5.5 Автоматизированное Основная работа выполняется машиной, вспомогательные работы механизированы частично или полностью 5.6 Аппаратурное Оснащено специальным оборудованием, в котором производственные процессы осуществляются путем воздействия на предмет труда тепловой, электрической или физико-химической энергии Кроме того, рабочие места могут различаться по следующим признакам: - по времени функционирования (односменные, многосменные); - по условиям труда (с нормальными условиями, с тяжелым физическим трудом, с вредными условиями, с особо тяжелым физическим трудом, с особо вредными условиями, с высокой нервно-психической напряженностью, с монотонным трудом); - по месту нахождения (в помещении, на открытом воздухе, на высоте, под землей); - по рабочему положению (сидя, стоя, переменному – сидя-стоя); - по времени использования (постоянные и временные, в том числе сезонные); - по характеру использования (функционирующие, нефункционирующие, в том числе: вакантные, резервные, избыточные); - по функциональным обязанностям (рабочее место руководителя, специалиста, служащего, рабочего и т.д.); - по профессии. Организация рабочего места – комплекс мероприятий, направленных на создание всех необходимых условий для высокопроизводительного труда, повышения его содержательности и охраны здоровья рабочего. Основные требования к организации рабочего места: 1) технические – это оснащение рабочих мест современным, исправным и безопасным оборудованием, инструментом, оснасткой и подъемно-транспортными средствами в соответствии с содержанием и особенностями производственных и трудовых процессов; 2) организационные – это оптимальная расстановка работников с учетом трудоемкости выполняемых трудовых функций, организация рабочих мест и взаимосвязей между ними, эффективное и экономичное обслуживание рабочих мест, создание безопасных и безвредных для здоровья работающих условий труда; 3) экономические – это обеспечение повышения производительности труда, снижения затрат на производство, повышения качества продукции или работ и роста заработной платы и доходов всех участников производства, а также наиболее полное удовлетворение запросов потребителей; 4) социально-психологические – это развитие и повышение квалификации работающих, сплочение трудовых коллективов, удовлетворение трудом и его результатами, а также формирование позитивного психологического климата. Организация рабочего места включает специализацию рабочего места; рациональную планировку рабочего места; оснащение рабочего места оборудованием, инвентарем, оснасткой; бесперебойное обеспечение рабочего места энергоносителями, транспортом и т.п.; создание комфортных условий труда. Обслуживание рабочего места включает: - подготовку и доведение до рабочих мест планового задания и распределение работ по рабочим местам; - доставку на рабочие места предметов труда, инструмента и технологического оснащения; - наладку и подналадку технологического оборудования и оснастки; - вывоз готовой продукции и удаление отходов производства; - контроль качества предметов труда, оборудования, инструмента и оснастки; - обеспечение рабочих мест потребными для выполнения технологических процессов видами энергии и обслуживание энергетических установок; - текущий ремонт и профилактическое обслуживание технологического оборудования; - поддержание чистоты и порядка на рабочих местах, их санитарное и культурно-бытовое обслуживание. 2.2.4 Оптимизация планировки оборудования на участке (в цехе) При формировании производственной структуры участка порядок (последовательность) расстановки оборудования существенно влияет на экономические показатели его работы, а, следовательно, и эффективность производства. Задача определения оптимального технологического маршрута обработки закрепленных за участком деталей (изделий) решается методом перебора возможных вариантов планировок и выбора того, который в наибольшей мере отвечает условиям оптимальности. В конечном счете, критерием оптимальности выступает показатель экономической эффективности, но в отдельных случаях возможно использовать в качестве критерия частные показатели, которые находятся в прямой связи с эффективностью производства. В данном случае такими показателями могут быть наибольший коэффициент загрузки оборудования или минимальный грузооборот (кгм): (2.2.1) где – программное задание по i-му изделию, шт.; – масса изделия, кг; – расстояние между рабочими местами, м; – количество рабочих мест. Пример 2.2.1. На участке, за которым закреплена обработка четырех деталей (А, Б, В, Г), выполняются 3 операции – токарная, фрезерная, сверлильная. Детали имеют одинаковый состав операций, но разные маршруты обработки. Среднее расстояние транспортирования детали между станками – 3 м. Месячная программа выпуска деталей, масса и маршрут обработки каждой детали приведены в таблице 2.2.2. Необходимо найти оптимальную планировку оборудования на участке. Принимаем любой вариант (случайный) последовательности расположения станков на участке, например: токарный – Т (1), фрезерный – Ф (2), сверлильный С (3). Строим матрицу масс при исходной планировке (таблица 2.2.3). В каждой клетке этой матрицы приведена масса деталей (кг), передаваемых с одного станка на другой, учитывая движение деталей в различных направлениях. Таблица 2.2.2 – Месячная программа выпуска, масса и маршрут обработки деталей № п/п Деталь Программа запуска в месяц, шт. Масса, кг Порядковые номера операций по рабочим местам (станкам) единицы программы токарный фрезерный сверлильный 1 А 100 0,2 20 2 3 1 2 Б 120 0,1 12 2 1 3 3 В 130 0,3 39 1 3 2 4 Г 140 0,3 42 1 3 2 На основе исходной планировки и расстояния между станками (3 м) строится матрица расстояний (таблица 2.2.4). Таблица 2.2.3 – Матрица масс при исходной планировке оборудования на участке Т Ф С Т 20 12+39+42=93 Ф 12 С 20 39+42=81 Таблица 2.2.4 – Матрица расстояний при исходной планировке оборудования на участке Т Ф С Т 3 3+3=6 Ф 3 3 С 3+3=6 3 Перемножив цифру в клетке масс на цифру соответствующей клетки матрицы расстояний, получим величину грузопотока между станками исходной планировки. Суммарный грузопоток равен: кгм. По условию задачи возможны шесть различных вариантов расположения станков: 1) токарный – фрезерный – сверлильный; 2) токарный – сверлильный – фрезерный; 3) фрезерный – токарный – сверлильный; 4) фрезерный – сверлильный – токарный; 5) сверлильный – токарный – фрезерный; 6) сверлильный – фрезерный – токарный. Построение матриц масс и расчет грузооборота производятся по всем шести вариантам планировки оборудования (таблица 2.2.5). Грузооборот по всем шести вариантам планировки оборудования: - кгм; - кгм; - кгм; - кгм; - кгм; - кгм. Наименьший грузооборот (774 кгм) имеет место при втором и четвертом вариантах расстановки оборудования на участке, т.е. «токарный – сверлильный – фрезерный», или в обратной последовательности. Таблица 2.2.5 – Матрицы масс для всех вариантов расположения оборудования на участке Вариант 1 Вариант 2 Т Ф С Т С Ф Т 20 93 Т 93 20 Ф 12 С 20 81 С 20 81 Ф 12 Вариант 3 Вариант 4 Ф Т С Ф С Т Ф 12 Ф 12 Т 20 93 С 81 20 С 81 20 Т 20 93 Вариант 5 Вариант 6 С Т Ф С Ф Т С 20 81 С 81 20 Т 93 20 Ф 12 Ф 12 Т 93 20 2.2.5 Контрольные вопросы по теме 1. Что понимается под производственной структурой предприятия? В чем состоит отличие производственной структуры предприятия от обшей? 2. Назовите основные элементы производственной структуры предприятия. 3. Назовите факторы, влияющие на построение производственной структуры предприятия. 4. Какие различают виды производственной структуры предприятия? 5. Что понимается под цехом? 6. Назовите четыре группы цехов. Какие основные функции выполняет каждая из групп цехов. 7. Что понимается под производственным участком? 8. Назовите формы специализации производственных участков. 9. Что представляет собой предметно-замкнутый участок? 10. Какие различают виды предметно-замкнутых участков? 11. Назовите основные принципы организации производственной структуры предприятия? 12. Что понимается под рабочим местом? 13. Назовите виды рабочих мест по степени специализации. Дайте определение каждому из видов. 14. Назовите виды рабочих мест по количеству обслуживаемого оборудования. Дайте определение каждому из видов. 15. Назовите виды рабочих мест по числу рабочих-исполнителей. Дайте определение каждому из видов. 16. Назовите виды рабочих мест по степени подвижности. Дайте определение каждому из видов. 17. Назовите виды рабочих мест по степени автоматизации. Дайте определение каждому из видов. 18. Что понимается под организацией рабочего места. Какие мероприятия включает организация рабочего места? 19. Какие требования предъявляются к организации рабочего места? 20. Какие мероприятия включает система обслуживания рабочих мест? 21. Назовите основные этапы оптимизации планировки оборудования на участке (в цехе). 2.3 Основные цехи предприятия Вопросы: 2.3.1 Заготовительные цехи. 2.3.2 Обрабатывающие цехи. 2.3.3 Сборочные цехи. Типы производственной структуры предприятия в зависимости от наличия в составе основного производства заготовительных (З), обрабатывающих (О) и сборочных (С) цехов (рисунок 2.3.1). Рисунок 2.3.1 – Типы производственной структуры предприятий 2.3.1 Заготовительные цехи Заготовительные цехи – это цехи, занимающиеся предварительным формообразованием деталей изделия (литье, горячая штамповка, резка заготовок и т.д.). В состав заготовительных цехов входят цехи литейные, кузнечные, резки и плавки металла, металлоконструкций. Литейное производство – это процесс получения литых заготовок путем заливки расплавленного металла в формы, полость которых повторяет конфигурацию отливки. Классификация литейных цехов представлена на рисунке 2.3.1. Рисунок 2.3.1 – Классификация литейных цехов В цехах единичного и мелкосерийного производства отливают изделия разнообразной и часто меняющейся номенклатуры. Формовка осуществляется главным образом в землю. Формовочные площади используются для заливки, остывания и выбивки литья. Данная группа может быть представлена как крупными цехами заводов тяжелого машиностроения со специальными кессонами, мощными транспортными средствами, крупными плавильными агрегатами, так и небольшими цехами и отделениями, обслуживающими в основном инструментальные и ремонтные подразделения. В цехах крупносерийного и массового производства изготавливается ограниченная, периодически повторяющаяся или постоянная номенклатура отливок. Формовка производится преимущественно на машинах. В этих цехах применяются поточные методы организации производства. Такие цехи характерны для заводов сельскохозяйственного машиностроения, автомобильных и тракторных заводов. В цехах с параллельным режимом работы операции во всех производственных подразделениях проводятся одновременно со строгой синхронизацией во времени на специальных формовочно-заливочно-выбивных линиях. При ступенчатом режиме формовочно-выбивальные операции осуществляются на одной и той же площади, но в разное время суток. При этом могут быть два варианта режима: одно- и двухцикловой. Одноцикловой режим: формовка и сборка форм – в дневной смене; заливка и остывание металла – в вечерней смене; выбивка литья из форм и подготовка площади для очередной формовки на следующий день – в ночной смене. Двухцикловой режим: первый цикл всех операций (изготовление и сборка форм, заливка, выбивка и очистка) осуществляется за дневную и половину вечерней смены, а второй цикл – за вторую половину вечерней и ночную смену. Схема технологического процесса изготовления отливок представлена на рисунке 2.3.2. Рисунок 2.3.2 – Схема технологического процесса изготовления отливок Основные производственные участки в составе литейных цехов: опочно-модельный, землеприготовительный, стержневой, формовочный, плавильный, очистной. Виды литья: отливка в разовые земляные формы, в кокиль, в машинах под давлением, в оболочковые формы, центробежное литье, по выплавляемым моделям и др. Предметы труда в литейном производстве: - формовочные материалы: пески, глины, связующие вещества, формовочные смеси, графитовые порошок и краска и т.п.; - шихтовые материалы (для черных металлов): чугунные чушки, вторичное сырье (скрап, брак, ферросплавы, раскислители), флюсы, модификаторы; - топливо: кокс, дрова для растопки вагранок, литейный антрацит, различное топливо (твердое, жидкое, газообразное) для сушки форм, стержней, материалов; - вспомогательные материалы: огнеупорные и обычные глины и кирпич, смазочные и обтирочные материалы, ремни и т.п. Условия труда в литейных цехах тяжелые и вредные: необходимо перемещать большое количество грузов в условиях повышенных температур, шума, запыленности и загазованности. Особенности литейного производства: - закрытый характер технологических процессов; - ограниченность технологического маневра; - непрерывность и последовательность выполнения технологических операций; - большой объем транспортных операций; - тяжелые и вредные условия труда; - высокие требования к качеству материалов и топлива. Кузнечное производство – это процесс получения заготовок ковкой, штамповкой или прессованием. Основные детали, изготавливаемые из поковок: коленчатые и распределительные валы, шпиндели, шестерни, рычаги, шатуны и т.д. Классификация кузнечных цехов представлена на рисунке 2.3.3. Основные производственные участки в составе кузнечных цехов: заготовительные (резка заготовок); кузнечные (прессовые или штамповочные участки, специализирующиеся по размерам поковок); термические; очистные; инструментально-штамповые (подготовка, хранение и текущий ремонт штампов, приспособлений и инструмента); ремонт оборудования (в мощных кузнечно-штамповочных цехах); склады или кладовые металла, заготовок, топлива, вспомогательных материалов, штампов, приспособлений и запасных частей. Особенности кузнечного производства: - относительно небольшое число операций (нагрев, ковка, остывание, очистка поковки); Рисунок 2.3.3 – Классификация кузнечных цехов - использование разнородного оборудования (печи, молоты, прессы, очистные барабаны); - резкие колебания продолжительности операций: от нескольких секунд до нескольких часов и даже суток; - интервалы во времени между первыми тремя операциями (нагрев, ковка, остывание) недопустимы; - преобладание бригадных методов организации труда; - высокая металлоемкость поковок (штамповок) при незначительной трудоемкости; - высокая энергоемкость кузнечных прессов; - высокая капиталоемкость кузнечного производства; - потребность в складских помещениях. 2.3.2 Обрабатывающие цехи Обрабатывающие цехи – это цехи, в которых производится обработка деталей: механическая, термическая, химико-термическая, гальваническая, сварка, лакокрасочные покрытия и т.д. В состав обрабатывающих цехов входят цехи механический, термический, гальванический, металлопокрытий. Механические цехи – это цехи, в которых методом резания обрабатываются различные заготовки (катаные, литые, кованые, штампованные, прессованные) и изготавливаются детали различной конструкции. Классификация механических цехов представлена на рисунке 2.3.4. Рисунок 2.3.4 – Классификация механических цехов В состав механических цехов могут входить основные производственные и вспомогательные участки. Основные производственные участки могут иметь технологическую или предметную форму специализации. При технологической форме специализации участки создаются по принципу общности выполняемых работ и основного технологического оборудования. Например, участки токарный, фрезерный, сверлильный, шлифовальный и др. При предметной форме участки специализируются на изготовлении одного изделия или группы изделий либо их частей. Классификация производственных участков по типу производства и специализации приведена в таблице 2.3.1. Вспомогательные участки механического цеха: инструментально-раздаточная кладовая; кладовая приспособлений и абразивов; отделение заточки инструмента; мастерская по ремонту приспособлений и оснастки; ремонтное хозяйство по ремонту оборудования; складское хозяйство (для металла, заготовок, готовых деталей, вспомогательных материалов); бюро технического контроля; служба по сбору, переработке и удалению отходов. Таблица 2.3.1 – Классификация основных производственных участков механических цехов Тип производства Коэффициент специализации Тип производственного участка Мелкосерийное и единичное Свыше 21 Универсальные, предметно-замкнутые Среднесерийное 11-21 Предметно-замкнутые, поточные линии Крупносерийное 2-10 Поточные линии, автоматические линии Массовое 1 Автоматические линии, поточные линии Особенности механической обработки: - значительное количество технологических операций; - относительно высокая длительность производственного цикла; - высокая (до 95%) доля межоперационного пролеживания деталей; - широкая номенклатура производимой продукции; - дискретный характер производства; - большое разнообразие металлорежущих станков; - высокая трудоемкость механической обработки. 2.3.3 Сборочные цехи Сборочные цехи – это цехи, в которых производится сборка сборочных единиц и изделий, их регулировка, наладка, испытания. В состав сборочных цехов входят цехи частичной сборки, общей сборки, сборочно-сварочные, монтажные, испытаний, окраски, комплектации и упаковки. Варианты сборочного процесса: - сборка под механическую обработку (сборочные единицы проходят операции расточки, фрезерования); - узловая сборка (сборочные изделия входят в изделие); - сборка под сварку; - общая сборка (генеральная, окончательная); - сборка под испытания (тестирование изделия при режимах его работы). Классификация сборочных цехов представлена на рисунке 2.3.5. В состав сборочных цехов могут входить основные и вспомогательные участки. К основным относятся участки узловой сборки, общей сборки, регулировки и испытаний изделий, электромонтажные, исправления дефектов, слесарно-механические и малярные. К вспомогательным относятся участки комплектации, инструментальные, ремонтные и упаковки и сдачи готовой продукции. Рисунок 2.3.5 – Классификация сборочных цехов Особенности сборочного производства: - использование универсальной технологической оснастки, типовых технологических процессов и форм организации сборочных процессов; - наличие благоприятных условий для внедрения поточных методов организации производства; - высокий удельный вес ручных работ; - применение несложного технологического оборудования; - возможность использования средств механизации и невозможность автоматизации сборочных операций; - определение специализации и уровня квалификации рабочих особенностями сборки определенного вида продукции. 2.3.4 Контрольные вопросы по теме 1. Приведите примеры машиностроительных предприятий с полным и неполным технологическим циклом. 2. Какие основные функции выполняют заготовительные цехи? 3. Какие цехи входят в состав заготовительных цехов? 4. Что представляет собой литейное производство? 5. Какие выделяют виды литейных цехов? 6. Что означает параллельный режим работ литейных цехов? 7. Что означает ступенчатый режим работ литейных цехов? Дайте определение одно- и двухцикловому ступенчатому режиму работы литейных цехов. 8. Какие операции включает технологический процесс получения литых заготовок? 9. Какие производственные участки могут входить в состав литейных цехов? 10. Назовите основные виды литья. Дайте характеристику каждого из видов. 11. Назовите особенности литейного производства. 12. Что представляет собой кузнечное производство? 13. Какие выделяют виды кузнечных цехов? 14. Какие производственные участки могут входить в состав кузнечных цехов? 15. Назовите особенности кузнечного производства. 16. Какие основные функции выполняют обрабатывающие цехи? 17. Какие цехи входят в состав обрабатывающих цехов? 18. Какие основные функции выполняют механические цехи? 19. Какие выделяют виды механических цехов? 20. Какие производственные участки могут входить в состав механических цехов? 21. Назовите особенности механической обработки. 22. Какие основные функции выполняют сборочные цехи? 23. Какие цехи входят в состав сборочных цехов? 24. Какие существуют варианты сборочного процесса? 25. Какие выделяют виды сборочных цехов? 26. Какие производственные участки могут входить в состав сборочных цехов? 27. Назовите особенности сборочного производства. 3 Организация непоточного и поточного производства 3.1 Непоточное производство Вопросы: 3.1.1 Понятие и формы непоточного производства. 3.1.2 Предметно-замкнутый участок. 3.1.1 Понятие и формы непоточного производства Непоточное производство – это производство, которое характеризуется неравномерным движением предметов труда в процессе обработки, т. е. технологический процесс изготовления изделия прерывается вследствие различной продолжительности выполнения операций, а полуфабрикаты накапливаются у рабочих мест и на складах. Признаки непоточного производства: 1) обработка на одних и тех же рабочих местах разных по конструкции и технологии изготовления предметов труда в небольших количествах; 2) размещение рабочих мест на однотипных группах оборудования без определенной связи с последовательностью выполнения операций; 3) перемещение предметов труда в процессе изготовления сложными маршрутами и, как следствие, наличие больших перерывов в обработке; 4) индивидуальный характер технологических процессов для каждого изделия; 5) использование универсального оборудования и специальной (как правило, дорогостоящей) оснастки. Непоточный метод применяется преимущественно в единичном и серийном производстве. Формы специализации непоточного производства: 1) технологическая – это создание цехов и участков, на которых оборудование (рабочие места) специализированы по признаку их технологической однородности и размеров (например, в кузнечно-штамповочном цехе могут быть созданы участки, оснащенные только крупными, средними и мелкими молотами и прессами; в литейных цехах могут создаваться участки кокильного литья и литья в оболочковые формы, участки чугунного, стального и цветного литья, участки ручной и машинной формовки; в механообрабатывающих цехах могут быть участки, созданные по видам металлорежущих станков, которые разделяются еще на группы крупных, средних и малых станков (токарных, фрезерных, сверлильных и др.); в сборочных цехах могут быть выделены слесарно-сборочные участки по видам собираемых узлов, подузлов, блоков и других сборочных единиц); 2) предметная – это создание цехов и участков, специализированных по предметам. Они могут быть предметно-замкнутыми (ПЗУ) и предметно-групповыми (ПГУ). Предметно-замкнутый участок (ПЗУ) – это участок, на котором производится полная обработка деталей (или почти полная, без отдельных операций), в результате которой получается законченная продукция. Разновидности ПЗУ: 1) участки с одинаковыми или однородными технологическими процессами или маршрутами движения (например, обработка корпусов одного типа, но разных размеров); 2) участки разнообразных деталей, сходных по конфигурации и операциям обработки (например, детали плоские, детали типа тел вращения и др.); 3) участки деталей, сходных по габаритам и операциям обработки (например, детали крупные, мелкие и т.д.); 4) участки деталей из материалов и заготовок определенного вида (ковок, штамповок, сплавов, пластмасс, керамики и т.д.). Предметно-групповая форма организации непоточного производства предполагает создание предметных, групповых или подетально-групповых участков на основе использования групповой технологии обработки деталей. Достоинства ПГУ: - отсутствие времени на переналадку оборудования, что приводит к снижению себестоимости обработки деталей, повышению производительности и увеличению коэффициента использования оборудования; - упрощение внутрицехового оперативно-производственного планирования и управления за счет сокращения внешних связей каждого участка; - повышение степени саморегулирования участком вследствие увеличения внутренних связей на участке; 3) смешанная – это обработка деталей на технологических и предметно-замкнутых (предметно-групповых) участках. 3.1.2 Предметно-замкнутый участок Рассмотрим организацию работы ПЗУ на примере обработки деталей трех видов: А, Б и В. Технологический процесс, нормы штучного времени (), нормы подготовительно-заключительного времени () и время на переналадку оборудования () приведены в таблице 3.1.1. Месячная программа выпуска: = 1400 шт.; = 2100 шт.; = 1750 шт. Число рабочих дней в месяце = 21 день. Режим работы ПЗУ – двухсменный (= 2). Длительность рабочей смены = 8 ч. Потери времени на подналадку оборудования = 2% номинального фонда времени. Таблица 3.1.1 – Технологический процесс обработки деталей на ПЗУ Детали Нормы времени по операциям, мин. Токарная Фрезерная Шлифовальная Всего: А 3,53 2,33 5,95 11,81 15 15 10 40 20 20 20 60 Б 3,95 4,75 5,57 14,27 15 15 10 40 20 20 20 60 В 2,82 3,78 7,64 14,24 15 15 10 40 20 20 20 60 Определение параметров ПЗУ. 1. Расчет размера партии деталей каждого наименования: 1.1) установление расчетной (минимальной) величины размера партии деталей j-го наименования (шт.): (3.1.1) шт.; шт.; шт. За максимальный размер партии деталей j-го наименования принимается месячная программа выпуска: = = 1400 шт.; = = 2100 шт.; = = 1750 шт.; 1.2) корректировка полученных размеров партии деталей, т.е. и . Предел нормального (оптимального) размера партии ограничен неравенством: (3.1.2) Корректировка предельных размеров партии деталей j-го наименования начинается с установления удобопланируемых ритмов. Ряды этих ритмов зависят от числа рабочих дней в месяце. Так как = 21 день, следовательно, удобопланируемыми ритмами могут быть 21, 7, 3, 1 день. 2. Расчет ритма (периода чередования) партии деталей каждого наименования (дни): (3.1.3) Если по расчету получается дробное число, то из ряда удобопланируемых ритмов принимают ближайшее целое число (). ; дня; ; день; ; дня. Далее для всех наименований деталей ПЗУ принимается общий (максимальный из всех принятых) период чередования, т.е. = 3 дня. После этого корректируются размеры партий деталей каждого j-го наименования (шт.): (3.1.4) Размер партии и период чередования должны быть такими, чтобы обеспечивались пропорциональность и соответствующий уровень производительности труда на каждом рабочем месте. шт. шт. шт. 3. Расчет числа партий по каждому j-му наименованию деталей: (3.1.5) ; ; . 4. Расчет числа единиц оборудования и коэффициента загрузки по каждой i-ой операции: (3.1.6) где – эффективный фонд времени работы оборудования за плановый период с учетом режима работы участка, мин.; – коэффициент выполнения норм времени; – трудоемкость выполнения i-ой операции, мин. (3.1.7) Расчет трудоемкости выполнения i-ой операции представлен в таблице 3.1.2. Расчет числа единиц оборудования и коэффициента его загрузки представлен в таблице 3.1.3. Таблица 3.1.2 – Расчет трудоемкости обработки выполнения операций технологического процесса Показатели по операциям, мин. Детали А Б В Всего: 1 2 3 4 5 Токарная 3,53 3,95 2,82 - 4942 8295 4935 18172 Продолжение таблицы 3.1.2 1 2 3 4 5 Токарная 20 20 20 - 140 140 140 420 15 15 15 45 - - - 18637 Фрезерная 2,33 4,75 3,78 - 3262 9975 6615 19852 20 20 20 - 140 140 140 420 15 15 15 45 - - - 20317 Шлифовальная 5,95 5,57 7,64 - 8330 11697 13370 33397 20 20 20 - 140 140 140 420 10 10 10 30 - - - 33847 Таблица 3.1.3 – Расчет числа единиц оборудования и коэффициента его загрузки Операция Показатели , мин. *, мин. ** Токарная 18637 19756,8 1 0,94 1 0,96 Фрезерная 20317 19756,8 1 1,03 1 1,05 Шлифовальная 33847 19756,8 1 1,71 2 0,88 Примечание: *мин. ** Если < 0,8, то необходимо принять меры к расширению номенклатуры деталей на данном участке 5. Расчет продолжительности производственного цикла (смен): 5.1) аналитический способ (приблизительное значение: без учета времени пролеживания деталей и с учетом среднеарифметического значения числа единиц оборудования): (3.1.8) где – время на одну заходку деталей в другие цехи, мин.; – число заходов партии деталей в другие цехи; – время, затрачиваемое на естественные процессы (сушка, остывание и др.), мин. 5.2) графический способ (по стандарт-плану ПЗУ). Стандарт-план устанавливает повторяющиеся стандартные сроки запуска и выпуска партий деталей каждого наименования по каждой операции. Для всех наименований деталей ПЗУ принимается общий ритм (наибольший из всех принятых), т.е. = 3 дня. Построение стандарт-плана предполагает разработку трех календарных графиков: а) график без учета загрузки оборудования – строится по каждой партии деталей j-го наименования по операциям в порядке, обратном ходу технологического процесса (рисунок 3.1.1, а). Для построения данного графика необходимо определить длительность операционного цикла. Расчет длительности операционного цикла (смен): (3.1.9) Длительность операционного цикла обработки детали А на первой операции составит: смены. Результаты расчета длительности операционных циклов обработки деталей А, Б и В по всем операциям технологического процесса представлены в таблице 3.1.4; Таблица 3.1.4 – Расчет длительности операционных циклов Операция Длительность цикла обработки партии деталей, смен А Б В Токарная 1,5 2,5 1,5 Фрезерная 1,0 3,0 2,0 Шлифовальная 2,5 3,5 4,0 Итого: 5,0 9,0 7,5 Рисунок 3.1.1 – Стандарт-план ПЗУ б) график с учетом загрузки оборудования (рисунок 3.1.1, б). При этом должны быть обеспечены наиболее полное и непрерывное использование оборудования и полная занятость рабочих; в) уточненный график с учетом загрузки оборудования (рисунок 3.1.1, в). По данному графику определяются длительность технологического цикла партий каждого наименования, опережение запуска, выпуска, время пролеживания партий деталей в ожидании высвобождения оборудования от обработки предыдущей партии и общая длительность производственного цикла комплекта партий деталей (), изготавливаемых на ПЗУ. Из рисунка 3.1.1, в видно, что длительность производственного цикла обработки изделий А, Б и В составляет: = 7,5 смены, = 9 смен, = 9 смен, а общая длительность производственного цикла комплекта партий деталей = 11,5 смены. Время опережения запуска-выпуска с учетом пролеживания составляет 2,5 смены. 6. Расчет среднего размера заделов. Задел – производственный запас материалов, заготовок или составных частей изделия для обеспечения бесперебойного протекания производственных процессов. Размер задела по j-му наименованию деталей (шт.): (3.1.10) шт. шт. шт. 3.1.3 Контрольные вопросы по теме 1. Что понимается под непоточным производством? 2. Назовите признаки непоточного производства. 3. Какие различают формы специализации непоточного производства. Дайте характеристику каждой из форм. 4. Что понимается под предметно-замкнутым участком? 5. Назовите разновидности предметно-замкнутых участков. 6. Что понимается под предметно-групповым участком? 7. Назовите достоинства предметно-групповых форм организации производства. 8. Что представляет собой участок серийной сборки изделий? 9. Назовите основные параметры, определяемые для ПЗУ. 10. Назовите основные этапы расчета длительности производственного цикла обработки изделий на ПЗУ. 11. Каким образом можно определить оптимальный размер партии изделий, обрабатываемых на ПЗУ? 12. Как рассчитывается период чередования партии изделий, обрабатываемых на ПЗУ? 13. Как определяется число рабочих мест ПЗУ и их загрузка? 14. В чем состоят правила построения стандарт-плана ПЗУ? 15. Что понимается под заделом? Каким образом рассчитывается величина задела ПЗУ? 3.2 Поточное производство Вопросы: 3.2.1 Понятие и классификация поточных линий. 3.2.2 Однопредметная непрерывно-поточная линия. 3.2.3 Однопредметная прерывно-поточная линия. 3.2.4 Многопредметная переменно-поточная линия. 3.2.1 Понятие и классификация поточных линий Поточное производство – это прогрессивная и эффективная форма организации производства, основанная на ритмичной повторяемости согласованных во времени основных и вспомогательных операций, выполняемых на специализированных рабочих местах, расположенных в последовательности технологического процесса, которая в максимальной степени позволяет реализовать принципы специализации, непрерывности, параллельности, прямоточности, ритмичности и пропорциональности. Признаки поточного производства: 1) возможность деления производственного процесса изготовления продукции на более или менее простые операции и закрепление их за отдельными рабочими местами или за группой одинаковых рабочих мест; 2) оснащение рабочих мест поточной линии специальным оборудованием, инструментом, приспособлениями, обеспечивающими высокопроизводительное выполнение закрепленных операций; 3) размещение рабочих мест в строгом соответствии с последовательностью технологического процесса; 4) транспортная направленность, регламентирующая все производство во времени и пространстве; 5) высокая степень механизации и автоматизации процессов производства; 6) непрерывно повторяющееся единообразие всех производственных факторов – качества и форм материалов, инструментов и приспособлений и т.п.; 7) равномерность выпуска продукции на основе единого расчетного такта поточной линии; 8) немедленная (т.е. без межоперационных ожиданий) передача предметов труда с предыдущей операции на последующую поштучно или небольшими партиями, по мере их обработки на предыдущей с помощью специальных транспортных средств. Основной элемент поточного производства – поточная линия. Поточная линия – это совокупность взаимосвязанных рабочих мест, расположенных по ходу технологического процесса и объединенных общей для всех нормой производительности. Классификация поточных линий представлена в таблице 3.2.1 и на рисунке 3.2.1. Таблица 3.2.1 – Классификация поточных линий Классификационный признак Вид поточной линии Характеристика 1 2 3 1. Степень специализации 1.1 Однопредметная (массово-поточная) Характеризуется: а) производством одного вида продукции в течение длительного периода времени до смены объекта производства на предприятии; б) постоянно действующим, несменяемым технологическим процессом; в) большим масштабом производства однотипной продукции 1.2 Многопредметная (серийно-поточная) Изготовление изделий разного ассортимента, сходных в технологическом отношении 1.1 Метод чередования объекта производства 1.1.1 Переменно-поточная Обработка нескольких конструктивно-однотипных изделий разного наименования поочередно через определенный интервал времени с переналадкой рабочих мест (оборудования) или без их переналадки. В период изготовления предметов определенного наименования такая линия работает по тем же принципам, что и однопредметная Продолжение таблицы 3.2.1 1 2 3 1.1 Метод чередования объекта производства 1.1.2 Групповая Обработка нескольких изделий разных наименований по групповой технологии и с использованием групповой оснастки либо одновременно, либо поочередно, но без переналадки оборудования (рабочих мест) 2. Степень непрерывности 2.1 Непрерывная Предметы труда с операции на операцию непрерывно передаются поштучно или небольшими транспортными партиями с помощью механизированных или автоматизированных транспортных средств (конвейеров) через одинаковый промежуток времени, равный такту или ритму потока. При этом время выполнения всех операций технологического процесса на данном рабочем месте должно быть равно или кратно такту (ритму). Такой технологический процесс принято называть синхронизированным 2.2 Прерывная (прямоточная) Не обеспечивается полная непрерывность движения предметов труда, т.к. не соблюдается условие синхронизации операций на всех рабочих местах. Для поддержания беспрерывности процесса на наиболее трудоемких операциях создаются межоперационные оборотные заделы 3. Способ поддержания ритма 3.1 С регламентированным ритмом Ритм поддерживается с помощью конвейеров, перемещающих предметы труда с определенной скоростью, или с помощью световой или звуковой сигнализации при отсутствии конвейеров 3.2 Со свободным ритмом Отсутствуют технические средства, строго регламентирующие ритм работы. Соблюдение ритма возлагается непосредственно на работников линии. Величина ритма должна соответствовать расчетной средней производительности за определенный период времени (час, смену) Продолжение таблицы 3.2.1 1 2 3 4. Вид транспортных средств 4.1 С транспортными средствами непрерывного действия (конвейером) Включает линии с транспортным, рабочим и распределительным конвейером 4.2 С транспортными средствами дискретного действия Включает бесприводные (гравитационные) транспортные средства (рольганги, скаты, спуски и др.), подъемно-транспортное оборудование циклического действия (мостовые краны, монорельсы с тельферами, электротележки, электрокары и др.) 4.3 Без транспортных средств Неподвижный предмет труда (как правило, при сборке крупных объектов), вокруг которого происходит движение рабочих 4.1 Тип конвейера 4.1.1 Транспортный конвейер Транспортировка предметов труда и поддержание заданного ритма работы линии 4.1.2 Рабочий конвейер Система рабочих мест, на которых осуществляются технологические операции без снятия предметов труда 4.1.3 Распределительный конвейер Адресование предметов труда по стационарным рабочим местам в соответствии с цифровой и/или цветовой системой 5. Характер движения конвейера 5.1 Непрерывный конвейер Непрерывное выполнение операций во время движения рабочего конвейера без снятия предметов труда или на стационарных рабочих местах (транспортный конвейер) 5.2 Пульсирующий конвейер Периодически останавливается через определенный промежуток времени, а затем снова движется. Во время остановок конвейера происходит обработка предмета труда Продолжение таблицы 3.2.1 1 2 3 6. Уровень механизации процесса 6.1 Автоматическая Объединение в единый комплекс технологического и вспомогательного оборудования и транспортных средств, а также автоматическое централизованное управление процессами обработки и перемещения предметов труда. Все технологические, вспомогательные и транспортные процессы полностью синхронизированы и действуют по единому такту (ритму) 6.2 Полуавтоматическая Агрегирование из специальных станков-полуавтоматов 7. Степень охвата производства 7.1 Участковая Охватывает процесс изготовления предметов труда на производственном участке 7.2 Цеховая Охватывает процесс производства по цеху в целом 7.3 Сквозная Безостановочное межцеховое перемещение обрабатываемой продукции межцеховым конвейером, либо другими транспортными средствами в отсутствии такого конвейера 3.2.2 Однопредметная непрерывно-поточная линия (ОНПЛ) Определение параметров ОНПЛ. 1. Расчет программы запуска (шт.): (3.2.1) где – программа выпуска изделий, шт.; – процент потерь по технологическим причинам или из-за брака. 2. Расчет действительного (эффективного) фонда времени работы оборудования (мин.): (3.2.2) Рисунок 3.2.1 – Классификация поточных линий где – номинальный фонд времени работы оборудования за рассчитываемый период времени, мин.; – число рабочих смен в сутки; – потери рабочего времени на проведение всех видов плановых ремонтов, обслуживание, настройку и наладку оборудования, %; – потери рабочего времени на регламентированные перерывы для отдыха рабочих-операторов, %. 3. Расчет номинального фонда времени работы оборудования (мин.): (3.2.3) где – продолжительность одной рабочей смены, мин.; – число рабочих дней в плановом периоде; – продолжительность нерабочего времени в предпраздничные дни, мин.; – число предпраздничных дней. 4. Расчет такта поточной линии (мин./шт.). Такт – это период времени, отделяющий запуск (выпуск) одного предмета труда от следующего за ним: (3.2.4) 5. Расчет ритма поточной линии (мин./партия). Ритм – это период времени, отделяющий запуск (выпуск) одной партии предметов труда от следующей за ней: (3.2.5) где – число изделий в транспортной партии. 6. Синхронизация технологического процесса: (3.2.6) где , , , …, – нормы штучного времени по операциям технологического процесса, мин.; , , , …, – число рабочих мест по операциям. 7. Определение длительности i-ой операции (мин.): 7.1) рабочий конвейер непрерывного действия: (3.2.7) где – время непосредственной обработки (сборки) предмета труда на i-й операции, мин; – время возврата рабочего на прежнее (исходное) место, мин; 7.2) рабочий конвейер пульсирующего действия: (3.2.8) где – время перемещения предмета труда с одной операции на другую, мин.; 7.3) распределительный конвейер непрерывного действия: (3.2.9) где – время на снятие предмета труда с конвейера и установку его на конвейер при выполнении i-й операции, мин.; 7.4) распределительный конвейер пульсирующего действия: (3.2.10) 8. Расчет числа рабочих мест по операциям: (3.2.11) Принятое число рабочих мест на каждой i-й операции () определяется путем округления расчетного количества. Перегрузка или недогрузка рабочих мест на поточной линии допускается в пределах 5-6%. 9. Расчет потребного числа рабочих мест (единиц оборудования) по всей поточной линии: (3.2.12) где – число операций в технологическом процессе. 10. Расчет коэффициента загрузки рабочих мест (оборудования) при выполнении i-й операции: (3.2.13) 11. Расчет среднего коэффициента загрузки рабочих мест по поточной линии: (3.2.14) 12. Расчет скорости движения конвейера (м/мин.): 12.1) рабочий и распределительный непрерывный конвейер: а) поштучная передача изделий: (3.2.15) где – шаг конвейера, т.е. расстояние между осями смежных предметов труда, равномерно расположенных на конвейере, м (1-1,2 м); б) передача изделий транспортными партиями: (3.2.16) 12.2) рабочий и распределительный пульсирующий конвейер: (3.2.17) Диапазон наиболее рациональных скоростей – 0,5-2,5 м/мин. (непрерывный конвейер), 20-40 м/мин (пульсирующий конвейер), 0,1-4 м/мин. (непрерывный конвейер при передаче изделий транспортными партиями). 13. Расчет длины рабочей зоны i-й операции (м) (для рабочего конвейера): (3.2.18) 14. Определение периода чередования и системы адресования (для распределительного конвейера). При распределительном конвейере операции выполняются на стационарных рабочих местах. Изделия снимаются с конвейера и по окончании операции возвращаются на него. Рабочие места располагаются вдоль конвейера с одной или двух его сторон. Изделия равномерно размещаются на несущей части конвейера на участках ленты, отмеченных знаками, например цветными флажками, буквами или цифрами. Минимальный комплект разметочных знаков на линии соответствует наименьшему общему кратному (НОК) числа рабочих мест на всех операциях линии и называется периодом распределительного конвейера (П): (3.2.19) Например, = 1, = 3, = 2, = 1, тогда П = НОК (1, 3, 2, 1) = 6 (рисунок 3.2.2). Рисунок 3.2.2 – Схема планировки ОНПЛ с распределительным конвейером Период конвейера используется для адресования изделий на рабочие места. Лента размечается так, чтобы период в общей длине ленты укладывался целое число раз. Каждый разметочный знак проходит мимо каждого рабочего места через один и тот же интервал времени, равный такту, умноженному на число разметочных знаков в периоде, т.е. . После разметки ленты конвейера разметочные знаки закрепляются за рабочими местами (таблица 3.2.2). Таблица 3.2.2 – Порядок закрепления номеров разметочных знаков за рабочими местами распределительного конвейера Номер операций Число рабочих мест на операции Номер рабочего места Число закрепленных знаков за рабочим местом Последовательность закрепленных знаков за каждым рабочим местом 1 1 1 6 1, 2, 3, 4, 5, 6 2 3 2 3 4 2 2 2 1, 4 2, 5 3, 6 3 2 5 6 3 3 1, 3, 5 2, 4, 6 4 1 7 6 1, 2, 3, 4, 5, 6 Наиболее удобные периоды 6, 12, 24, 30. При больших периодах рекомендуется вводить двухрядную (дифференцированную) разметку, применяя два комплекта знаков (например, цифровой и цветовой), каждый из которых действует не для всех операций, а только для определенной их группы. 15. Расчет длины рабочей части конвейера (м): 15.1) одностороннее расположение рабочих мест: (3.2.20) 15.2) двустороннее расположение рабочих мест: (3.2.21) 16. Расчет полной (замкнутой) ленты конвейера (м): (3.2.22) где – радиус приводного и натяжного барабанов, м. Для распределительного конвейера должно соблюдаться условие: (3.2.23) где – количество повторений периода на полной длине конвейера. Число повторений периода (округляется до целого числа): (3.2.24) Если оба условия не удовлетворяются, то корректируется шаг конвейера. 17. Расчет пропускной способности (часовой производительности) поточной линии (шт./ч, кг/ч) – темпа. Темп – это количество изделий, сходящих с линии за единицу времени: ; (3.2.25) (3.2.26) где – средняя масса единицы изделия, обрабатываемого (собираемого) на поточной линии, кг. 18. Расчет величины заделов на поточной линии (шт.): 18.1) технологический задел – это число изделий, которое в каждый данный момент времени находится в процессе обработки на рабочих местах: а) поштучная передача изделий: (3.2.27) б) передача изделий транспортными партиями: (3.2.28) 18.2) транспортный задел – это число изделий, которое в каждый момент времени находится в процессе транспортировки на конвейере: а) поштучная передача изделий: (3.2.29) б) передача изделий транспортными партиями: (3.2.30) 18.3) резервный (страховой) задел создается на наиболее ответственных и нестабильных по времени выполнения операциях, а также на контрольных пунктах. Этот задел находится в той стадии технологической готовности, которая соответствует данной операции, и должен восполнять недостаток деталей при отклонении от заданного такта на каждой операции. Принимается в среднем 4-5% сменного задания: (3.2.31) где – время, на которое создается резервный запас предметов труда на i-й операции (для оборудования поточной линии, которое может выйти из строя величина принимается равной продолжительности цикла их ремонта), мин.; 18.4) общая величина задела: (3.2.32) 19. Расчет величины незавершенного производства: 19.1) в нормочасах: (3.2.33) где – суммарные затраты труда в предыдущих цехах на единицу изделия, нормо-ч; 19.2) в денежном выражении: (3.2.34) где – цеховая себестоимость изделия, находящегося в заделе, руб.; – затраты на единицу продукции в предыдущих цехах, руб.; – цеховая себестоимость изделия, руб. Для сборочных цехов можно принять 0,85 , для механических – 0,7 . 20. Расчет длительности производственного цикла (мин.): 20.1) предмет труда не перемещается ни перед, ни после последней операции: (3.2.35) 20.2) предмет труда перемещается перед первой или после последней операции: (3.2.36) 20.3) предмет труда перемещается до первой и после последней операции: (3.2.37) 3.2.3 Однопредметная прерывно-поточная линия (ОППЛ) Определение параметров ОППЛ (прямотока). Программа запуска, такт, ритм, расчетное и принятое количество рабочих мест, коэффициент загрузки рабочих мест, скорость движения, длина конвейера, часовая производительность, технологический, транспортный и резервный (страховой) заделы определяются так же, как и для ОНПЛ. 1. Построение стандарт-плана ОППЛ. Стандарт-план составляется на период оборота (). Период оборота – время, в течение которого повторяется изготовление определенного числа предметов труда на всех операциях. За величину оборота принимается одна смена (= 480 мин.) или полсмены (= 240 мин.), тогда: (3.2.38) где – сменный фонд времени работы поточной линии, мин.; – сменная программа запуска предметов труда на линию, шт. Пример 3.2.1. Требуется изготовить за месяц 12600 деталей. В месяце 21 рабочий день, работа ведется в две смены. Период оборота линии принят 0,5 смены. Технологический процесс включает четыре операции: = 1,9 мин.; = 1,1 мин.; = 2,1 мин.; = 1,3 мин. Построить стандарт-план ОППЛ. 1. Расчет программы выпуска на период оборота линии (шт.): шт. 2. Расчет такта поточной линии на период оборота (мин./шт.): мин/шт. 3. Расчет количества рабочих мест по операциям, загрузки рабочих мест (в % и мин.), числа рабочих по операциям (чел.), построение стандарт-плана поточной линии приведены на рисунке 3.2.3. Рисунок 3.2.3 – Стандарт-план ОППЛ 4. Расчет межоперационных оборотных заделов (шт.). Межоперационный оборотный задел – это количество предметов труда, предназначенных для выравнивания производительности на смежных операциях и находящихся на рабочих местах в ожидании процесса обработки. Величина оборотных заделов меняется на протяжении периода оборота от нуля до максимальной величины. 4.1 Расчет межоперационных оборотных заделов производится по стандарт-плану ОППЛ, для чего между каждой парой смежных операций разбивается на частные периоды (), каждый из которых характеризуется неизменным числом работающих единиц оборудования на смежных операциях: (3.2.39) где – частный период работы оборудования на смежных операциях, мин.; и – число единиц оборудования, работающих на смежных операциях в течение частного периода времени; и – нормы штучного времени на смежных операциях, мин. Расчетная величина межоперационного оборотного задела может быть положительной (увеличение задела) или отрицательной (уменьшение задела) (таблица 3.2.3). Максимальное значение задела принимается для отсчета и построения графика изменения оборотного задела между двумя смежными операциями (рисунок 3.2.4). Таблица 3.2.3 – Расчет межоперационных оборотных заделов Частный период Время частного периода, мин. Расчет заделов, шт. Площадь эпюр (), деталей/ мин. Максимальная точка на эпюре 1 2 3 4 5 Между 1-й и 2-й операциями 45,6 1983 120 2760 46 74,4 1451 Итого: 6149 Продолжение таблицы 3.2.3 1 2 3 4 5 Между 2-й и 3-й операциями 165,6 5879 71 74,4 2641 Итого: 8520 Между 3-й и 4-й операциями 45,6 1140 120 2160 36 74,4 521 Итого: 3821 Всего: 18490 Рисунок 3.2.4 – График движения оборотных заделов 4.2 Расчет средней величины межоперационного оборотного задела между каждой парой смежных операций (шт.): (3.2.40) где – площадь эпюры оборотного задела между парой смежных операций, деталей/мин. Например, для пары смежных операций (1-й и 2-й) = 6149 деталей/мин.: = + + = = = 1938 + 2760 + 1451 = 6149 (деталей/мин.). Аналогично проводится расчет площадей эпюр для остальных пар смежных операций. Средняя величина оборотного задела: - между 1-й и 2-й операциями: шт.; - между 2-й и 3-й операциями шт.; - между 3-й и 4-й операциями шт. Всего – 78 шт. 4.3 Расчет величины среднего оборотного задела по всей поточной линии (шт.): (3.2.41) шт. 5. Расчет незавершенного производства: 5.1) в нормо-часах: (3.2.42) нормо-часа; 5.2) в денежном выражении: (3.2.43) 6. Расчет длительности производственного цикла (мин.): (3.2.44) мин (или 2,08 ч). 3.2.4 Многопредметная переменно-поточная линия (МППЛ) Основная характеристика МППЛ – частный такт. Частный такт – это такт работы поточной линии для обработки партии предметов труда j-го наименования. Определение параметров МППЛ. 1. Расчет частных тактов обработки изделий j-го наименования (мин./шт.). 1.1 Способ расчета «по условному объекту»: а) расчет коэффициентов привидения по изделиям: (3.2.45) где – трудоемкость обработки изделия j-го наименования, мин.; – трудоемкость условной единицы, мин. За условную единицу принимается изделие с наибольшей программой запуска (), а при равенстве программ запуска – изделие с наибольшей трудоемкостью обработки; б) расчет программы запуска в приведенных единицах (шт.): (3.2.46) в) расчет общего условного такта поточной линии (мин./шт.): (3.2.47) где – потери времени, связанные с переналадкой поточной линии в связи с переходом на обработку изделия j-го наименования, %; – число наименований обрабатываемых на поточной линии изделий; г) расчет частных тактов по изделиям (мин./шт.): (3.2.48) 1.2 Способ расчета «по продолжительности выпуска изделий»: а) расчет продолжительности выпуска изделия j-го наименования (мин.): (3.2.49) б) расчет частных тактов по изделиям (мин./шт.): (3.2.50) 1.3 Способ расчета «по трудоемкости обработки изделий»: а) расчет общего количества рабочих мест на линии: (3.2.51) б) расчет частных тактов по изделиям (мин./шт.): (3.2.52) 2. Расчет размера партии изделий j-го наименования (шт.): (3.2.53) где – средняя продолжительность простоя каждого рабочего места при переходе с изготовления партии одного изделия на изготовление партии другого изделия, мин. 3. Расчет периода чередования партии изделий j-го наименования (дни): (3.2.53) Расчет остальных параметров МППЛ (расчетное и принятое количество рабочих мест, коэффициент загрузки рабочих мест, скорость движения, длина конвейера, часовая производительность, длительность производственного цикла) производится аналогично ОНПЛ, только в отдельности для изделия каждого j-го наименования. 3.2.5 Контрольные вопросы по теме 1. Что понимается под поточным производством? 2. Назовите признаки поточного производства. 3. Что представляет собой поточная линия? 4. Какие различают виды поточных линий по степени специализации. Дайте характеристику каждому из видов. 5. Какие различают виды поточных линий по методу чередования объекта производства. Дайте характеристику каждому из видов. 6. Какие различают виды поточных линий по степени непрерывности процесса. Дайте характеристику каждому из видов. 7. Какие различают виды поточных линий по способу поддержания ритма. Дайте характеристику каждому из видов. 8. Какие различают виды поточных линий по виду транспортных средств. Дайте характеристику каждому из видов. 9. Какие различают виды поточных линий по уровню механизации процесса. Дайте характеристику каждому из видов. 10. Какие различают виды поточных линий по степени охвата производства. Дайте характеристику каждому из видов. 11. Что представляют собой транспортный, рабочий и распределительный конвейеры? 12. Что представляют собой непрерывный и пульсирующий конвейеры? 13. Что представляет собой синхронизированный процесс? 14. Назовите основные классификационные признаки и виды конвейеров в соответствии с данными признаками. 15. Как рассчитываются следующие параметры ОНПЛ: а) программа запуска; б) эффективный и номинальный фонд работы; в) такт и ритм; г) расчетное и принятое количество рабочих мест по технологическим операциям и на всей линии; д) коэффициент загрузки рабочих мест по операциям и средний коэффициент по линии; е) скорость движения конвейера; ж) длина рабочей зоны операции; з) длина рабочей части и полная длина ленты конвейера; и) темп; к) длительность производственного цикла? 16. Как влияет тип конвейера на определение штучного времени выполнения технологической операции? 17. Что понимается под периодом распределительного конвейера? Каким образом происходит нумерация ленты конвейера и адресование номеров конвейера по рабочим местам? 18. Что понимается под технологическим, транспортным и страховым заделом ОНПЛ? Как рассчитывается величина заделов? 19. Как рассчитывается величина незавершенного производства ОНПЛ? 20. Что понимается под периодом оборота ОППЛ? 21. Назовите этапы построения стандарт-плана ОППЛ? 22. Что понимается под межоперационным оборотным заделом? 23. Как рассчитывается величина межоперационного оборотного задела? 24. Как рассчитывается средняя величина межоперационного оборотного задела между парой смежных операций и на всей поточной линии? 25. Как рассчитывается величина незавершенного производства ОППЛ? 26. Как рассчитывается длительность производственного цикла ОППЛ? 27. Что понимается под частым тактом МППЛ? 28. Назовите способы расчета частных тактов МППЛ? 29. Как рассчитываются частные такты способом «по условному объекту»? 30. Как рассчитываются частные такты способом «по продолжительности выпуска изделий»? 31. Как рассчитываются частные такты способом «по трудоемкости обработки изделий»? 32. Как рассчитывается размер партии изделий и период их чередования МППЛ? 3.3 Автоматизированное производство Вопросы: 3.3.1 Автоматизированное производство. Автоматическая линия. 3.3.2 Направления автоматизации производства. 3.3.1 Автоматизированное производство. Автоматическая линия Автоматизированное производство – это система технологического оборудования, транспортных средств, обеспечивающая строго согласованное во времени выполнение всех стадий производственного процесса, начиная от получения исходных заготовок и кончая контролем (испытанием) готового изделия. В автоматизированном производстве работа оборудования, агрегатов, аппаратов, установок происходит автоматически по заданной программе, а рабочий осуществляет контроль за их работой, устраняет отклонения от заданного процесса, производит наладку автоматизированного оборудования. Виды автоматизации производства: 1) частичная (автоматизация отдельных производственных операций) – часть функций по управлению оборудования автоматизирована, а часть – выполняется рабочими-операторами (полуавтоматические комплексы); 2) комплексная – все функции управления автоматизированы, рабочие только налаживают технику и контролируют ее работу (автоматические комплексы); 3) полная – высшая ступень автоматизации, которая предусматривает передачу всех функций управления и контроля комплексно-автоматизированным производством автоматическим системам управления. Основа автоматизации производства – автоматическая линия. Автоматическая линия (АЛ) – это система согласованно работающих и автоматически управляемых станков (агрегатов), транспортных средств и контрольных механизмов, размещенных по ходу технологического процесса, с помощью которых обрабатываются детали или собираются изделия по заранее заданному технологическому процессу в строго определенное время. Роль рабочего на АЛ сводится к наблюдению за работой линии, наладке отдельных механизмов, а иногда подаче заготовки на первую операцию и снятию готового изделия с последней операции. Виды АЛ: 1) синхронная (жесткая) – характеризуется жесткими межагрегатными связями и единым циклом работы станков; 2) несинхронная (гибкая) – характеризуется гибкими межагрегатными связями. Каждый станок снабжен индивидуальным магазином-накопителем межоперационных заделов. Структурные компоновки АЛ представлены на рисунке 3.3.1. Рисунок 3.3.1 – Структурные компоновки АЛ: а – однопоточная последовательного действия; б – однопоточная параллельного действия; в – многопоточная; г – смешанная (с ветвящимся потоком); 1 – рабочие агрегаты; 2 – распределительные устройства Несколько АЛ последовательного или параллельного действия, объединенных в единую систему, представляют собой автоматические участки, цехи или производства. Автоматизированные участки (цехи) включают в себя (рисунок 3.3.2) автоматические поточные линии, автономные автоматические комплексы, автоматические транспортные системы, автоматические складские системы, автоматические системы контроля качества, автоматические системы управления и т.д.  Рисунок 3.3.2 – Структурный состав автоматизированного производственного подразделения АЛ широко применяются в пищевой промышленности, производстве бытовых изделий, в электротехнической, радиотехнической и химической отраслях промышленности, в машиностроении. В массовом производстве используются специальные и специализированные АЛ: специальные – АЛ для обработки строго определённых по форме и размерам изделий; специализированные – АЛ для обработки однотипной продукции в определенном диапазоне параметров. В серийном производстве используются универсальные АЛ, обеспечивающие возможность быстрой переналадки для изготовления различной однотипной продукции (универсальные быстропереналаживаемые, или групповые АЛ). 3.3.2 Направления автоматизации производства Направления автоматизации производства: роторная линия, робототехнический комплекс, гибкая производственная система. Автоматическая роторная линия (АРЛ) – комплекс рабочих машин, транспортных устройств, приборов, объединённых единой системой автоматического управления, в котором одновременно с обработкой заготовки перемещаются по дугам окружностей совместно с воздействующими на них орудиями. АРЛ состоит из рабочих роторов, на которых выполняются технологические операции, и транспортных роторов, которые перемещают обрабатываемые предметы по операциям (рисунок 3.3.3).   Рисунок 3.3.3 – Схема АРЛ: 1 – блок инструмента; 2 – транспортный ротор; 3 – клещи; 4 – линия перемещения изделия при обработке; 5 – рабочий ротор; 6 – копир. АРЛ применяются в массовом и серийном производстве. На АРЛ можно выполнять операции, значительно различающиеся по продолжительности (прессовые, контрольные, термические и химические). АРЛ может одновременно обрабатывать несколько различных изделий (многономенклатурные АРЛ) (рисунок 3.3.4).         Рисунок 3.3.4 – Схема многономенклатурной АРЛ: 1 – питающие устройства; 2 – транспортный ротор; 3 – рабочий ротор; 4 – приёмные устройства Промышленный робот – это механическая система, включающая манипуляционные устройства, систему управления, чувствительные элементы и средства передвижения. Различают роботы-манипуляторы и роботы-автоматы. Роботы-манипуляторы имеют механическую «руку», управляемую с пульта управления, и систему рычагов и двигателей, приводящих ее в действие. Наибольшее распространение получили манипуляторы с дистанционным управлением и механической «рукой» на подвижном или неподвижном основании. Роботы-автоматы кроме «рук» имеют «электронный мозг» – миниатюрную специализированную электронно-вычислительную машину, которая управляет роботом по заданной программе с учетом изменения окружающей обстановки. Классификация роботов: 1) по областям применения: производственные (промышленные), медицинские, военные (боевые, обеспечивающие), исследовательские; 2) по среде обитания (эксплуатации): наземные, подземные, надводные, подводные, воздушные, космические; 3) по степени подвижности: стационарные, мобильные; 4) по типу системы управления: программные, адаптивные, интеллектуальные; 5) по функциональному назначению: манипуляционные, транспортные, информационные, комбинированные; 6) по уровню универсальности: специальные, специализированные, универсальные; 7) по типу исполнительных приводов: электрические, гидравлические, пневматические; 8) по типу движения: гусеничные, колесные, колесно-гусеничные, полугусеничные, шагающие, колесно-шагающие, роторные, с петлевым, винтовым, водометным и реактивным движением; 9) по типу источников первичных управляющих сигналов: электрические, биоэлектрические, акустические; 10) по способу управления: автоматические, дистанционно управляемые (копирующие, командные, интерактивные, супервизорные, диалоговые), ручные (шарнирно-балансирные, экзоскелетонные). Роботы применяются на химических предприятиях, в научных лабораториях, на атомных электростанциях, для работы с раскаленными и тяжелыми заготовками и др. С помощью промышленных роботов технологическое оборудование объединяют в отдельные роботизированные технологические комплексы (РТК), не связанные жестко планировкой и числом комплектующих агрегатов. Типы РТК: 1) роботизированная технологическая ячейка (РТЯ) –выполнение небольшого числа технологических операций, например роботизированная единица технологического оборудования с числовым программным управлением (ЧПУ); 2) роботизированный технологический участок (РТУ) – выполнение ряда технологических операций (включает несколько единиц РТЯ); 3) роботизированная технологическая линия (РТЛ) – выполнение технологических операций в едином технологическом процессе на последовательно расположенном оборудовании; 4) роботизированный технологический цех (РТЦ) – совокупность нескольких РТУ, РТЛ, автоматизированных складов и связующих их транспортных промышленных роботов (робоэлектрокаров); 5) комплексно роботизированный завод. Компоновочные варианты РТК (рисунок 3.3.5) основываются на принципах индивидуального и группового обслуживания оборудования промышленным роботом. Индивидуальное обслуживание: 1) робот встраивается в технологическое оборудование; 2) робот размещается рядом с оборудованием; 3) несколько роботов обслуживают единицу оборудования. Групповое обслуживание – робот обслуживает несколько единиц технологического оборудования, при этом возможны два варианта компоновки: 1) линейное расположение оборудования; 2) круговое расположение оборудования. Гибкое автоматизированное производство (ГАП). Гибкое производство – это способность производства за короткое время и при минимальных затратах на том же оборудовании без перерыва производственного процесса и простоев оборудования переходить на производство других изделий произвольной номенклатуры в пределах технических возможностей и технологического назначения оборудования. Элементы гибкой производственной системы (ГПС): 1) производственно-технические, составляющие производственно-технологическую часть ГПС; 2) электронно-вычислительные, составляющие информационно-вычислительную и управляющую часть ГПС. Структура ГПС представлена на рисунке 3.3.6. Элементы производственно-технологической части ГПС: гибкий производственный модуль (ГПМ), роботизированный технологический комплекс (РТК) и система обеспечения. Рисунок 3.3.5 – Компоновочные схемы РТК: 1 – промышленный робот (ПР); 2 – технологическое оборудование (ТО); 3 – конвейер; 4 – устройство ЧПУ; 5 – магазин инструмента (МИ); 6 – питатель заготовками (П); 7 – стол (С); 8 – автоматизированная система (АС); 9 – робоэлектрокар (РЭК); 10 – накопитель деталей (Н) Рисунок 3.3.6 – Структура ГПС: ГПК – гибкий производственный комплекс; ГАЛ – гибкая автоматизированная линия; ГАУ – гибкий автоматизированный участок; ГАЦ – гибкий автоматизированный цех Гибкий производственный модуль (ГПМ) – это единица технологического оборудования промышленного робота и средств оснащения для производства изделий произвольной номенклатуры, автономно функционирующая, автоматически осуществляющая все производственные функции, имеющая возможность встраиваться в более сложную систему. Роботизированный технологический комплекс (РТК) – это совокупность единиц технологического оборудования от 3 до 10 станков с ЧПУ, роторов и средств их оснащения. Система обеспечения включает автоматические системы: транспортно-складскую, инструментального обеспечения, слежения за состоянием инструмента, обеспечения надёжности качества продукции, удаления отходов производства. Элементы информационно-вычислительной и управляющей части ГПС: система автоматизированного проектирования (САПР), автоматизированная система технологической подготовки производства (АСТПП), автоматизированная система управления технологическими процессами (АСУТП), автоматизированная система научных исследований (АСНИ), локальные системы управления (ЛСУ), автоматизированная система управления предприятием (АСУП). Основной показатель ГАП – степень гибкости: 1) машинная гибкость – простота перестройки технологического оборудования для производства заданного большого количества изделий каждого наименования; 2) технологическая гибкость – способность системы производить заданное большое количество деталей каждого наименования при различных вариантах технологического процесса; 3) структурная гибкость – возможность расширения ГАП за счет введения новых дополнительных технологических модулей, а также объединение нескольких систем в единый комплекс; 4) гибкость по объему выпуска – способность системы экономично изготавливать изделия каждого наименования при разных объемах партий запуска; 5) гибкость по номенклатуре – способность системы к обновлению выпуска продукции. 3.3.3 Контрольные вопросы по теме 1. Что представляет собой автоматизированное производство? 2. Назовите виды автоматизации производства. Дайте характеристику каждому из видов. 3. Что понимается под автоматической линией? 4. Назовите виды АЛ. Дайте характеристику каждому из видов. 5. Какие различают структурные компоновки АЛ? 6. Какие элементы входят в структурный состав автоматизированного производственного подразделения? 7. Приведите примеры машиностроительных предприятий, использующих АЛ. 8. Назовите основные направления автоматизации производства. 9. Что понимается под автоматической роторной линией? 10. Какую основную функцию выполняют рабочие и транспортные роторы в АРЛ? 11. Что представляет собой многономенклатурная АРЛ? 12. Приведите примеры машиностроительных предприятий, использующих АРЛ. 13. Что понимается под промышленным роботом? 14. Что представляют собой роботы-манипуляторы и роботы-автоматы? 15. Расскажите классификацию роботов. 16. Что представляет собой роботизированный технологический комплекс? 17. Какие различают типы РТК? 18. Приведите примеры машиностроительных предприятий, использующих промышленные роботы? 19. Что понимается под гибким автоматизированным производством? 20. Какие элементы включает производственно-техническая часть ГПС? 21. Какие элементы включает информационно-вычислительная и управляющая часть ГПС? 22. Что понимается под гибким производственным модулем? 23. Какие элементы включает система обеспечения функционирования ГПС? 24. Что понимается под степенью гибкости ГПС? 25. Приведите примеры машиностроительных предприятий, использующих ГПС. 3.4 Многостаночное обслуживание Вопросы: 3.4.1 Понятие и варианты многостаночного обслуживания. 3.4.2 Определение параметров многостаночного обслуживания. 3.4.1 Понятие и варианты многостаночного обслуживания Многостаночное обслуживание – это форма организации труда, при которой один рабочий или бригада исполнителей работают одновременно на нескольких станках (машинах, агрегатах), выполняя ручные приемы на каждом из них в период автоматической работы всех остальных. Варианты многостаночного обслуживания (рисунок 3.4.1): 1) станки-дублеры, на которых выполняются операции равной длительности, а время занятости рабочего на одном станке равно времени машинной работы данного станка; 2) станки-дублеры, на которых выполняются операции равной длительности, но время занятости рабочего на одном станке меньше, чем машинное время данного станка в кратное число раз; 3) станки-дублеры, на которых выполняются операции равной длительности, но время занятости рабочего несколько больше, чем машинное время данного станка; 4) различные станки, на которых выполняются операции равной длительности, но время занятости рабочего на каждом станке различное и меньше, чем машинное время на каждом из обслуживаемых станков; Рисунок 3.4.1 – Варианты многостаночного обслуживания: – время занятости рабочего на обслуживаемом станке, мин.; – машинное время автоматической работы станка, мин.; – операционное время обслуживаемого станка, мин.; – время простоя станка за цикл обслуживания, мин.; – время простоя рабочего за цикл обслуживания, мин.; – время занятости рабочего за цикл обслуживания, мин. 5) различные станки, на которых выполняются операции неравной длительности и время занятости рабочего на каждом станке различное и меньше, чем машинное время, в некратное число раз. Рациональное построение многостаночного обслуживания – это подбор операций, при котором обеспечивается наиболее полная загрузка оборудования при полной занятости рабочего многостаночника. Задачи многостаночного обслуживания: 1) создание организационных условий для его внедрения; 2) установление норм времени на выполнение технологических операций с выделением времени на выполнение всех ручных приемов и активное наблюдение за работой станка; 3) установление маршрута движения для многостаночника и определение времени на переход рабочего от одного станка к другому. Условия развития многостаночного обслуживания: 1) рациональная планировка участка, обеспечивающая хороший обзор станков и кратчайшие маршруты перехода рабочего от одного станка к другому; 2) совершенствование форм разделения и кооперации труда (передача ряда обслуживающих функций вспомогательным рабочим и введение регламентированного обслуживания, переход к коллективным формам организации труда и т.д.); 3) рациональный подбор деталей, подлежащих обработке на многостаночном комплексе, с точки зрения конструктивных форм и размеров, общности технологических операций и переходов; 4) увеличение размеров партий обрабатываемых деталей на основе специализации рабочих мест многостаночников; 5) совершенствование структуры затрат времени на выполнение операции путем автоматизации технологического процесса, изменение режимов обработки и т.д. 3.4.2 Определение параметров многостаночного обслуживания Определение параметров многостаночного обслуживания. 1. Определение расчетного количества станков, обслуживаемых рабочим-оператором: (3.4.1) 2. Расчет времени занятости рабочего на обслуживаемом станке (мин.): (3.4.2) где – суммарное время, необходимое для выполнения всех ручных приемов на станке (установка, снятие детали, включение станка, подвод резца и т.д.), мин.; – суммарное время активного наблюдения за работой станка, требующее присутствия рабочего-многостаночника, мин.; – суммарное время, затрачиваемое рабочим на переход от одного станка к другому, согласно установленному маршруту движения, мин. 3. Определение принятого количества станков, обслуживаемых рабочим-оператором. Если – целое число, следовательно получен наиболее желательный вариант многостаночной работы. Если – дробное число, то его необходимо округлить в большую или меньшую сторону. Если < , тогда < . При этом рабочий имеет свободное время в цикле обслуживания: (3.4.3) Если > , тогда > . При этом рабочий не успевает за время цикла обслужить все станки, и они будут определенное время простаивать: (3.4.4) 4. Построение графиков многостаночного обслуживания по выбранным вариантам (рисунок 3.4.1). 5. Расчет длительности цикла многостаночного обслуживания (мин.). Длительность цикла многостаночного обслуживания – это время от начала обслуживания первого по маршруту станка до момента возвращения рабочего к этому же станку: (3.4.5) или (3.4.6) где – максимальная продолжительность одной из выполняемых операций при многостаночном обслуживании, мин.: (3.4.7) 6. Расчет коэффициента загрузки оборудования: (3.4.8) 7. Расчет коэффициента загрузки рабочего-многостаночника: (3.4.9) 8. Определение оптимального количества станков осуществляется путем сравнения расходов на единицу оперативного времени работы станка при различных вариантах числа обслуживаемого оборудования. В качестве целевой функции, соответствующей критерию минимума затрат на единицу продукции, используется функция: (3.4.10) где – коэффициент, показывающий отношение затрат, связанных с простоем оборудования, к затратам на содержание одного рабочего; – среднее количество работающих станков в течение цикла многостаночного обслуживания, определяемое исходя из графика многостаночной работы. Вариант числа обслуживаемых станков, при котором значение функции будет минимальным, является оптимальным. 3.4.3 Контрольные вопросы по теме 1. Что понимается под многостаночным обслуживанием? 2. Назовите варианты многостаночного обслуживания. 3. Назовите задачи многостаночного обслуживания. 4. Каковы условия развития многостаночного обслуживания? 5. Каким образом определяется оптимальное число станков, обслуживаемых многостаночником? 6. Как рассчитываются следующие показатели многостаночного обслуживания: а) расчетное и принятое количество обслуживаемых станков; б) время занятости рабочего на обслуживаемом станке; в) время простоя рабочего и оборудования; г) коэффициент загрузки оборудования и рабочего-многостаночника? 7. Что понимается под длительностью цикла многостаночного обслуживания? 8. Каким образом строится график многостаночного обслуживания? 4 Организация вспомогательных и обслуживающих хозяйств предприятия 4.1 Инструментальное хозяйство Вопросы: 4.1.1 Понятие и структура инструментального хозяйства. 4.1.2 Планирование потребности в оснащении. 4.1.1 Понятие и структура инструментального хозяйства Инструментальное хозяйство – это совокупность общезаводских и цеховых подразделений предприятия, занятых определением потребности, приобретением, проектированием, изготовлением, ремонтом и восстановлением инструмента и оснастки, их учетом, хранением, выдачей в цехи и на рабочие места, техническим надзором. Задачи инструментального хозяйства: - своевременное и бесперебойное обеспечение цехов и рабочих мест основного производства качественным оснащением (инструментом и оснасткой); - повышение качества оснащения и организация рациональной его эксплуатации; - снижение затрат на приобретение, изготовление, хранение и эксплуатацию оснащения; - организация заточки и восстановления инструмента, ремонта оснастки и мерительного инструмента. Структура инструментального хозяйства представлена на рисунке 4.1.1. В таблице 4.1.1 приведены функции структурных подразделений инструментального хозяйства. Рисунок 4.1.1 – Структура инструментального хозяйства Таблица 4.1.1 – Функции структурных подразделений инструментального хозяйства Структурное подразделение Функции Инструментальный цех (цехи) Осуществляет изготовление (при необходимости ремонт и восстановление) инструмента Центральный инструментальный склад (ЦИС) Осуществляет прием, хранение, подготовку и выдачу инструмента в инструментально-раздаточные кладовые цеха База восстановления инструмента Занимается сортировкой и восстановлением инструмента Инструментально-раздаточные кладовые (ИРК) Получают инструмент из ЦИС, осуществляют его хранение, выдачу на рабочие места, в заточку и ремонт Конструкторско-технологическое бюро ИО Разрабатывает конструкцию и технологию изготовления инструмента Планово-экономическое бюро ИО Определяет потребность в инструменте в целом по предприятию и по отдельным цехам, планирует закупки инструмента на стороне, контролирует выполнение этих планов Бюро нормативов ИО Классифицирует и индексирует инструмент, устанавливает нормы расхода и оборотный фонд по различным видам инструмента, отдельным цехам и предприятию в целом, контролирует соблюдение норм расхода и запасов инструмента Бюро технадзора ИО Контролирует правильность хранения и использования инструмента, норм его стойкости, износа и запаса, разрабатывает мероприятия по сокращению расхода и запасов инструмента, проверяет правильность его заточки, ремонта и восстановления, контролирует измерительный инструмент Формы организации инструментального хозяйства: 1) централизованная – на предприятии создается инструментальный отдел, который руководит всеми инструментальными службами; 2) децентрализованная – каждый цех предприятия самостоятельно обеспечивает свое производство необходимым оснащением; 3) смешанная – происходит перераспределение работ между подразделениями инструментального хозяйства: изготовление инструмента осуществляет инструментальный цех, его хранение и распределение – ЦИС, а ремонт и восстановление – цехи основного и вспомогательного производства. Классификация инструмента: 1) по назначению: рабочий (для осуществления производственного процесса), вспомогательный (для обслуживания рабочих мест), измерительный (для определения свойств и размеров продукции), приспособления (устройства для закрепления предметов труда на рабочем месте); 2) по характеру использования: специальный (на конкретной операции только для определенных изделий), нормальный (для определенных работ независимо от вида изделий); 3) по виду обработки: литейный, кузнечный, станочный, сборочный и др.; 4) по виду оборудования, на котором применяется инструмент: токарный, сверлильный, фрезерный и др. Индексация инструмента – каждому типоразмеру присваивается соответствующий шифр, указывающий технологическое назначение, основные конструктивные и технологические признаки инструмента. В таблице 4.1.2 приведен пример индексации резцов по десятичной системе. Таблица 4.1.2 – Пример индексации резцов по десятичной системе Классификатор Наименование Класс 1) режущий инструмент; 2) абразивный инструмент; 3) мерительный инструмент; 4) слесарно-монтажный инструмент; 5) кузнечный инструмент; 6) вспомогательный инструмент; 7) штампы; 8) приспособления; 9) пресс-формы; 10) разный инструмент Подкласс Например, режущий инструмент: 1) резцы; 2) сверла; 3) метчики; 4) плашки; 5) фрезы; 6) развертки; 7) зенкеры; 8) долбяки; 9) протяжки и др. Продолжение таблицы 4.1.2 Классификатор Наименование Группа Например, резцы: 1) токарные; 2) строгальные; 3) долбежные; 4) зуборезные; 5) револьверные и др. Подгруппа Например, токарные резцы: 1) обдирочные; 2) чистовые; 3) подрезные; 4) отрезные; 5) прорезные; 6) фасонные; 7) резьбовые и др. Вид Например, резцы токарные обдирочные: 1) прямые; 2) отогнутые; 3) лопаточные; 4) дисковые; 5) чашечные; 6) изогнутые и др. Классификация и индексация необходимы для организации учета, хранения и выдачи оснащения, производства и приобретения его в нужных количествах. 4.1.2 Планирование потребности в оснащении Методы определения потребности в оснащении: статистический, по нормам оснастки и по нормам расхода (расчетный). Статистический метод. Базируется на отчетных данных за прошлый период (обычно год) о фактическом расходе данного вида инструмента на 1 тыс. руб. товарной продукции или на 1000 станкочасов работы оборудования той группы, на которой используется соответствующий инструмент. Метод применяется только в единичном и мелкосерийном производстве для расчета инструмента, по которому трудно установить срок службы (например, слесарно-сборочный, мерительный инструмент). Метод расчета по нормам оснастки. Норма оснастки – это число инструментов, которые одновременно должны находиться на соответствующем рабочем месте в течение всего планового периода. Расчет потребности в инструменте: (4.1.1) где – эффективный фонд времени работы оборудования в плановом периоде, ч; – срок службы инструмента данного вида до полного износа, ч; – число инструментов, которые должны одновременно находиться на i-ом рабочем месте (станке); – число рабочих мест, использующих одновременно данный инструмент. Метод применяется при определении потребности в инструменте долговременного пользования (универсальный режущий, мерительный, кузнечный, литейный и др.), который выдается рабочему по инструментальной книжке и находится у него до полного износа; метод применяется также во вспомогательном производстве. Метод расчета по нормам расхода. Норма расхода – это число инструментов данного типоразмера, расходуемых при обработке одной детали или одного изделия. Расчет нормы расхода инструмента (на 100 или 1000 деталей): (4.1.2) где – машинное время на одну деталеоперацию, мин.; – коэффициент, учитывающий преждевременный износ инструмента. Расчет расхода инструмента: (4.1.3) где – число деталей j-го наименования, обрабатываемых данным инструментом, за плановый период, шт.; – число деталей, принятое за расчетную единицу. Расчет расхода режущего и абразивного инструмента в массовом и серийном производствах: (4.1.4) Расчет машинного времени работы инструмента до полного износа: (4.1.5) где – величина допустимого стачивания рабочей части инструмента при заточках, мм; – средний слой металла, снимаемого при каждой переточке, мм; – стойкость инструмента (машинное время работы инструмента между переточками). Расчет расхода режущего и абразивного инструмента в единичном и мелкосерийном производствах: (4.1.6) где – коэффициент машинного времени; – коэффициент участия данного инструмента в обработке деталей. Расчет потребности в мерительном инструменте (методом нормы износа): (4.1.7) где – число промеров на одну деталь; – доля охвата деталей проверкой (выборочность контроля), %; – число измерений, выдерживаемых данным инструментом до полного износа (норма износа). Расчет нормы износа для калибров и скоб: (4.1.8) где – коэффициент допустимого средневероятного износа мерителя; – величина допустимого износа мерителя, мкм; – норма стойкости мерителя (число измерений на 1 мкм износа мерителя); – допустимое число ремонтов мерителя до полного износа. Расчет потребности в матрицах штампа: (4.1.9) где – норма износа матрицы штампа: (4.1.10) где – величина допустимого стачивания матрицы, мм; – число ударов между двумя переточками; – коэффициент, учитывающий снижение стойкости после переточки. Расчет размера цехового оборотного (эксплуатационного) фонда инструмента: (4.1.11) где – число единиц инструмента, находящегося на рабочих местах, шт.; – число единиц инструмента, находящегося в заточке и восстановлении, шт.; – число единиц инструмента, находящегося в ИРК, расходный и страховой запас, шт. Расчет количества инструмента на рабочих местах при его периодической подаче: (4.1.12) где – периодичность подачи инструмента к рабочим местам, ч; – периодичность смены инструмента на рабочем месте, ч; – коэффициент резервного запаса инструмента на каждом рабочем месте (на однорезцовых станках = 1, на многорезцовых станках = 2-4). Расчет периодичности смены инструмента: (4.1.13) где – штучное время на операцию, мин.; – машинное время на деталеоперацию в мин. Расчет количества инструмента, находящегося в заточке и восстановлении: (4.1.14) где – время от поступления инструмента с рабочего места в ИРК до возвращения его из заточки (для простого инструмента = 8 ч, для сложного инструмента = 16 ч). Расчет количества инструмента, находящегося в запасе в ИРК: (4.1.15) где – среднесуточный расход инструмента за период между очередными его поступлениями из ЦИС, шт. (=: 360); – периодичность поставки инструмента из ЦИС в ИРК цеха (как правило, поставки проводятся два раза в месяц, следовательно, =15 дней). После определения оборотных фондов инструмента в основных и вспомогательных цехах предприятия рассчитывается оборотный фонд инструмента по предприятию в целом, который включает оборотный фонд цехов () и запас инструмента в ЦИС (): (4.1.16) Норма запаса инструмента в ЦИС устанавливается в соответствии с системой «максимум – минимум» (рисунок 4.1.2). По данной системе создается три нормы запаса инструмента: минимальная, максимальная и норма запаса, соответствующая точке заказа. Рисунок 4.1.2 – График изменения запаса инструмента по системе «максимум – минимум» Минимальная норма запаса – это страховой запас инструмента, который создается на случай задержки исполнения заказа на изготовление инструмента или перерасхода его цехами: . Максимальная норма запаса служит для предупреждения создания излишне больших запасов инструмента на складе и достигается в момент поступления заказа: (4.1.17) где – время между двумя поступлениями партий инструмента на склад, дней; – среднедневной расход инструмента за период между поставками, шт. Максимальный переходящий (текущий) запас: или (4.1.18) Величина изменяется от максимального запаса в начале периода между поставками до нуля в конце периода. Норма запаса, соответствующая точке заказа, при которой выдается заказ на изготовление или приобретение очередной партии инструмента: (4.1.19) где – период между моментами выдачи заказа и поступлениями партии инструмента в ЦИС, дней. 4.1.3 Контрольные вопросы по теме 1. Что понимается под инструментальным хозяйством? 2. Какие основные задачи выполняет инструментальное хозяйство? 3. Какие структурные подразделения входят в состав инструментального хозяйства? 4. Какие структурные подразделения формируют состав инструментального отдела? 5. Какие функции выполняет общезаводские подразделения инструментального хозяйства? 6. Какие функции выполняют цеховые подразделения инструментального хозяйства? 7. Какие функции выполняет инструментальный отдел? 8. Назовите формы организации инструментального хозяйства. Дайте характеристику каждой из форм. 9. Какие различают виды инструмента? 10. Что представляет собой система индексации инструмента? 11. Для каких целей необходимо проводить классификацию и индексацию инструмента? 12. Назовите методы определения потребности в оснащении. Дайте характеристику каждому из методов. 13. Что понимается под нормой оснастки? 14. Что понимается под нормой расхода? 15. Как определяется потребность в режущем и абразивном инструменте? 16. Как определяется потребность в мерительном инструменте? 17. Как определяется потребность в матрицах штампа? 18. Как определяется размер цехового оборотного фонда инструмента? 19. Что представляет собой система «максимум-минимум» установления нормы запаса инструмента в ЦИС? 20. Как определяется минимальная норма запаса инструмента по системе «максимум-минимум»? 21. Как определяется максимальная норма запаса инструмента по системе «максимум-минимум»? 22. Как определяется норма запаса инструмента, соответствующая точке заказа, по системе «максимум-минимум»? 4.2 Ремонтное хозяйство Вопросы: 4.2.1 Понятие и структура ремонтного хозяйства. 4.2.2 Система планово-предупредительных ремонтов. 4.2.1 Понятие и структура ремонтного хозяйства Ремонтное хозяйство – это совокупность общезаводских и цеховых подразделений предприятия, занятых поддержанием основных фондов предприятия в нормальном, работоспособном состоянии путем своевременного технического обслуживания и ремонта. Техническое обслуживание (ТО) – это комплекс операций по поддержанию работоспособности или исправности оборудования при его производственном использовании, во время ожидания, хранения и транспортировки. Ремонт – это комплекс операций по восстановлению исправности, работоспособности или ресурса оборудования либо его составных частей благодаря замене или восстановлению изношенных деталей и регулировке механизмов. Задачи ремонтного хозяйства: - сохранение оборудования в технически исправном состоянии, обеспечивающем его высокую производительность и качество работы; - сокращение времени и затрат на ТО и ремонт оборудования. Структура ремонтного хозяйства представлена на рисунке 4.2.1. Рисунок 4.2.1 – Структура ремонтного хозяйства На небольших предприятиях ОГМ обычно включает бюро ППР, конструкторско-технологическое бюро и бюро энергетики, выполняющее функции отсутствующего на таких предприятиях отдела главного энергетика. В таблице 4.2.1 приведены функции структурных подразделений ремонтного хозяйства. Таблица 4.2.1 – Функции структурных подразделений ремонтного хозяйства Структурное подразделение Функции Ремонтно-механический цех (РМЦ) Осуществляет все наиболее сложные работы по ремонту оборудования, изготовлению и восстановлению сменных деталей, а также работы по модернизации оборудования Цеховые ремонтные базы (службы) (ЦРБ) Создаются в крупных основных цехах предприятия и находятся в ведении механиков этих цехов Склад запасных частей Осуществляет хранение и учет всех материальных ценностей, необходимых для проведения всех видов ремонтов технологического оборудования и подъемно-транспортных средств Инспекторская группа бюро ППР ОГМ Осуществляет технический надзор за эксплуатацией и состоянием технологического оборудования, планирование и контроль выполнения планов его ремонта и ТО Группа учета оборудования бюро ППР ОГМ Ведет учет оборудования и его перемещения, отвечает за хранение и консервацию неустановленного (демонтированного) оборудования, проводит ежегодную инвентаризацию Группа запасных частей бюро ППР ОГМ Устанавливает номенклатуру, сроки службы, нормы расхода и лимита на запасные детали и покупные материалы, планирует изготовление запасных частей и руководит складскими запасами деталей Группа ремонтно-смазочного хозяйства бюро ППР ОГМ Контролирует выполнение графика смазки оборудования, устанавливает лимиты на обтирочно-смазочные материалы и на сбор отработанного масла и его регенерацию Конструкторско-технологическое бюро ОГМ Осуществляет техническую подготовку ремонтных работ всех видов, включая модернизацию, обеспечивает комплектование альбомов чертежей и их хранение по всем видам оборудования Планово-производственное бюро ОГМ Планирует и контролирует работу РМЦ и ЦРБ, проводит материальную подготовку и составляет отчеты о выполнении планов ремонтных работ, анализирует технико-экономические показатели ремонтного хозяйства, выявляет непроизводительные затраты, разрабатывает мероприятия по их устранению Группа кранового оборудования ОГМ Осуществляет технический надзор за эксплуатацией и состоянием подъемно-транспортного оборудования, планирование и контроль выполнения планов его ремонта и ТО Формы организации ремонтных работ: 1) централизованная – все виды ремонта, а иногда и ТО проводятся силами РМЦ предприятия. Такая организация ремонта применяется на небольших предприятиях с суммарной ремонтной сложностью оборудования 3000-5000 ремонтных единиц. Как правило, это предприятия единичного и мелкосерийного производства; 2) децентрализованная – все виды ремонта и ТО выполняются силами ЦРБ, а РМЦ занимается изготовлением запасных частей, капитальным ремонтом и модернизацией особо важного оборудования. Такая организация ремонта свойственна предприятиям массового и крупносерийного производства с большим числом оборудования в каждом цехе (с суммарной сложностью не менее 800-1000 ремонтных единиц); 3) смешанная – наиболее сложные и трудоемкие работы (капитальный ремонт, модернизация оборудования, изготовление запасных частей и восстановление изношенных деталей) производятся силами РМЦ, а ТО, текущий, средний и внеплановые ремонты – силами ЦРБ, комплексными бригадами слесарей, закрепленными за участками. Методы ремонта: 1) агрегатный (узловой) – отдельные агрегаты (сборочные единицы) оборудования, подлежащие ремонту, демонтируются и отправляются в ремонт, а на их место устанавливаются запасные (оборотные), заранее отремонтированные или новые; 2) последовательно-агрегатный (последовательно-узловой) – агрегаты, требующие ремонта, демонтируются и заменяются запасными не одновременно, а последовательно во время перерывов в работе оборудования. 4.2.2 Система планово-предупредительных ремонтов Система планово-предупредительных ремонтов (ППР) – это совокупность организационных и технических мероприятий по уходу, надзору, обслуживанию и ремонту оборудования, проводимых профилактически, по заранее составленному плану для предупреждения неожиданного выхода оборудования из строя, поддержания его в постоянной эксплуатационной готовности. Система ППР предусматривает проведение межремонтного (технического) обслуживания, периодических профилактических операций и плановых ремонтов. Межремонтное обслуживание состоит в наблюдении за состоянием оборудования, правильной его эксплуатацией, своевременном регулировании механизмов и устранении мелких неисправностей, чистке и смазке. Эти работы выполняются основными рабочими и дежурным ремонтным персоналом (слесарями, смазчиками, электриками) в нерабочие часы по заранее составленному графику. Периодические профилактические операции включают промывку оборудования, замену масла, проверку оборудования на точность работы и осмотр. Осмотры проводятся с целью проверки состояния оборудования, а также устранения мелких неисправностей и выявления объемов подготовительных работ, подлежащих выполнению при очередном плановом ремонте. Осмотры, проводимые перед средним и капитальным ремонтами, сопровождаются составлением ведомости дефектов, в которой отражаются все виды предстоящих работ, необходимые материалы и запасные части, балансовая стоимость объекта. Плановые ремонты в зависимости от содержания и трудоемкости выполнения работ подразделяются на текущие (малые), средние и капитальные. Текущий (малый) ремонт заключается в замене небольшого количества изношенных деталей и регулировании механизмов для обеспечения нормальной работы агрегата до очередного планового ремонта. Как правило, он проводится без простоя оборудования (в нерабочее время). В течение года текущему ремонту подвергается 90-100% технологического оборудования. Затраты на текущий ремонт включаются в себестоимость продукции, выпускаемой на этом оборудовании. Средний ремонт заключается в смене или исправлении отдельных узлов или деталей оборудования. Он связан с разборкой, сборкой и выверкой отдельных частей, регулировкой и испытанием оборудования под нагрузкой. Этот вид ремонта проводится по специальной ведомости дефектов и заранее составленной смете затрат в соответствии с планом-графиком ремонтов оборудования. Затраты на ремонты, проводимые с периодичностью менее 1 года, включаются в себестоимость продукции, выпускаемой на этом оборудовании, а с периодичностью более 1 года – за счет амортизационных отчислений. В течение года среднему ремонту подвергается около 20-25% установленного оборудования. Капитальный ремонт осуществляется с целью восстановления исправности оборудования и восстановления полного или близкого к полному ресурса. Как правило, производятся ремонт всех базовых деталей и узлов, сборка, регулировка и испытание оборудования под нагрузкой. Так же, как и средний ремонт, капитальный ремонт выполняется по специальной ведомости дефектов, составленной при осмотре оборудования, а также по смете затрат и в соответствии с планом-графиком. Затраты на капитальный ремонт осуществляются предприятием за счет средств производимых им амортизационных отчислений. В течение года капитальному ремонту подвергается около 10-12% установленного оборудования. Основу системы ППР составляют ремонтные нормативы: - длительность межремонтного цикла; - структура межремонтного цикла; - длительность межремонтного и межосмотрового периодов; - категория сложности ремонта; - нормативы трудоемкости; - нормативы простоя в ремонте; - нормативы материалоемкости; - нормы запаса деталей, оборотных узлов и агрегатов. Длительность межремонтного цикла – это время работы оборудования от момента ввода его в эксплуатацию до первого капитального ремонта или период между двумя последовательно выполняемыми капитальными ремонтами. Расчет длительности межремонтного цикла: (4.2.1) где – нормативный ремонтный цикл, станко-ч, определяемый типом оборудования (например, для легких и средних металлорежущих станков = 24000 станко-ч; для крупных гидравлических и механических прессов = 8600 станко-ч; для кранов = 12000 станко-ч и пр.); – коэффициент, учитывающий тип производства (для массового и крупносерийного = 1,0; для серийного = 1,3; для мелкосерийного и единичного = 1,5); – коэффициент, учитывающий род обрабатываемого материала (при обработке конструкционных сталей = 1,0; чугуна и бронзы = 0,8; алюминиевых сплавов = 0,75; высокопрочных сталей = 0,7); – коэффициент, учитывающий условия эксплуатации оборудования (при нормальных условиях механических цехов = 1,0; в запыленных и влажных помещениях = 0,7); – коэффициент, характеризующий группу станков (для легких и средних = 1,0; для крупных и тяжелых = 1,35; для особо тяжелых и уникальных = 1,7). Структура межремонтного цикла – это перечень и последовательность выполнения ремонтных работ и работ по техническому обслуживанию в период межремонтного цикла (таблица 4.2.2). Таблица 4.2.2 – Структура межремонтного цикла Наименование оборудования Структура межремонтного цикла Легкие и средние металлорежущие станки весом до 10 т К-О-Т-О-Т-О-С-О-Т-О-Т-О-С-О-Т-О-Т-О-К Крупные и тяжелые металлорежущие станки весом от 10 до 100 т К-О-О-О-Т-О-О-О-Т-О-О-О-С-О-О-О-Т-О-О-О-Т-О-О-О-С-О-О-О-Т-О-О-О-Т-О-О-О-К Гидравлические прессы, литейные конвейеры К-О-О-О-Т-О-О-О-Т-О-О-О-С-О-О-О-Т-О-О-О-Т-О-О-О-С-О-О-О-Т-О-О-О-Т-О-О-О-К Ковочные машины, молоты К-О-О-Т-О-О-С-О-О-Т-О-О-С-О-О-Т-О-О-К Примечание: К – капитальный ремонт; С – средний ремонт; Т – текущий ремонт; О – осмотр Длительность межремонтного периода – это время работы единицы оборудования между двумя очередными плановыми ремонтами. Расчет длительности межремонтного периода: (4.2.2) где и – соответственно количество средних и текущих ремонтов. Длительность межосмотрового периода – это время работы оборудования между двумя очередными осмотрами и плановыми ремонтами (периодичность ТО). Расчет длительности межосмотрового периода: (4.2.3) где – количество осмотров. Категория сложности ремонта – это степень сложности ремонта оборудования и его особенности. Чем сложнее оборудование, чем больше его размер и выше точность обработки на нем, тем сложнее ремонт, а, следовательно, и выше категория сложности. Категория сложности обозначается буквой R и числовым коэффициентом перед ней. В качестве эталона для определения группы металлорежущих станков принят токарно-винторезный станок 1К62 с высотой центров 200 мм и расстоянием между центрами 1000 мм. Для этого станка установлена категория сложности по технической (механической) части 11R, а по электрической – 8,5R. Категорию сложности любого другого станка данной группы оборудования устанавливают путем сопоставления его с эталоном. Трудоемкость ремонтных работ того или иного вида определяется исходя из количества единиц ремонтной сложности и норм времени, установленных на одну ремонтную единицу. Количество единиц ремонтной сложности оборудования совпадает с категорией сложности. Следовательно, станок 1К62 по механической части имеет 11 ремонтных единиц, а по электрической части установлено 8,5 ремонтной единицы. Нормы времени устанавливаются на одну ремонтную единицу по видам ремонтных работ отдельно на слесарные, станочные и прочие работы (таблица 4.2.3). Таблица 4.2.3 – Нормы времени на ремонтную единицу для технического и подъемно-транспортного оборудования, нормо-ч. Работы Осмотр Текущий ремонт Средний ремонт Капитальный ремонт Механические, В том числе: - слесарные 0,85 0,75 6,1 4,0 23,5 16,0 35 23 - станочные 0,1 2,0 7,0 10 - прочие - 0,1 0,5 2 Электротехнические - 1 5 11 Расчет суммарной трудоемкости по среднему ремонту: (4.2.4) где – трудоемкость среднего ремонта оборудования данной группы, нормо-ч.; – норма времени на одну ремонтную единицу по всем видам работ, нормо-ч.; – количество единиц ремонтной сложности, ремонтные единицы; – количество единиц оборудования данной группы, шт. Аналогично определяется трудоемкость по ТО, текущему и капитальному ремонтам. Расчет общего годового объема ремонтных работ: (4.2.5) где , , , – суммарная трудоемкость (слесарных, станочных и прочих работ) соответственного капитального, среднего, текущего ремонтов и осмотров на одну единицу ремонтной сложности, нормо-ч. Если определяется объем работ отдельно по видам (слесарным, станочным и прочим), то используются соответствующие нормы времени на одну ремонтную единицу по всем видам ППР. Расчет численности рабочих, необходимых для выполнения ремонтных работ, по слесарным работам: (4.2.6) где – численность слесарей, необходимых для выполнения ремонтных работ, чел.; – трудоемкость слесарных работ для выполнения ремонтных работ, нормо-ч; – годовой эффективный фонд времени работы одного рабочего, ч; – коэффициент выполнения норм времени. Аналогично производится расчет численности ремонтного персонала по станочным и прочим видам работ. Расчет годового объема работ по ТО: (4.2.7) где – сменность работы обслуживаемого оборудования; – норма обслуживания на одного рабочего в смену, ремонтные единицы. Расчет численности рабочих, необходимых для ТО, по слесарным работам: (4.2.8) где – численность слесарей, необходимых для ТО, чел.; – трудоемкость слесарных работ для ТО, нормо-ч. Аналогично производится расчет численности обслуживающего персонала по станочным и прочим видам работ. Расчет необходимого количества единиц оборудования (станков) для выполнения станочных работ по ремонтному и техническому обслуживанию: (4.2.9) где – годовой эффективный фонд времени работы одного станка в одну смену, ч. Длительность простоя оборудования в ремонте определяется исходя из норм простоя на 1 ремонтную единицу (таблица 4.2.4). Таблица 4.2.4 – Нормы простоя оборудования в ремонте, сут. Работы Режим работы (количество смен) 1 2 3 Проверка на точность как отдельная операция 0,10 0,05 0,04 Текущий ремонт 0,25 0,14 0,10 Средний ремонт 0,65 0,33 0,25 Капитальный ремонт 1,00 0,54 0,41 Расчет длительности простоя оборудования в ремонте (сут.): (4.2.10) где , , – соответственно нормы простоя оборудования при капитальном, текущем и среднем ремонтах, сут. Материалоемкость всех видов ремонтов и ТО определяется исходя из норм расхода материалов, установленных на единицу ремонтной сложности и количества единиц ремонтной сложности оборудования данной группы. Расчет потребности цеха в материалах для ремонта: (4.2.11) где – коэффициент, учитывающий расход материала на осмотры и ТО; – норма расхода материала на один капитальный ремонт оборудования на одну ремонтную единицу; , , – сумма ремонтных единиц агрегатов, подвергаемых в течение года соответственно капитальному, среднему и текущему ремонтам; – коэффициент, характеризующий соотношение нормы расхода материала при среднем и капитальном ремонтах; – коэффициент, характеризующий соотношение нормы расхода материала при текущем и капитальном ремонтах. Нормы запаса деталей и оборотных узлов и агрегатов определяются так же, как потребности в материалах, исходя из количества единиц ремонтной сложности. Расчет нормы запаса однотипных деталей для группы однотипного оборудования: (4.2.12) где – количество однотипных единиц оборудования, шт.; – количество однотипных деталей в данном типе оборудования, шт.; – длительность цикла изготовления партии однотипных деталей или получения партии деталей со стороны, дни; – срок службы деталей, дни; – коэффициент снижения численной величины запаса однотипных деталей, зависящий от их количества в одномодельных агрегатах (берется из практических данных ОГМ предприятия). Максимальный запас не должен превышать трехмесячного расхода сменных деталей одного наименования. Технико-экономические показатели ремонтного хозяйства. 1. Время простоя оборудования в ремонте, приходящееся на одну ремонтную единицу. Этот показатель определяется делением суммарного простоя оборудования в ремонте на число ремонтных единиц оборудования, которое подвергается ремонту в данном плановом периоде. Необходимо добиваться максимального сокращения этого времени. 2. Число ремонтных единиц установленного оборудования, приходящееся на одного ремонтного рабочего. Это число характеризует производительность труда ремонтных рабочих, которая должна постоянно увеличиваться. 3. Себестоимость ремонта одной ремонтной единицы, определяемая делением всех расходов (включая накладные) по ремонту в течение определенного времени (например, в течение года) на число ремонтных единиц оборудования, ремонтируемого за этот же плановый период. Необходимо стремиться к максимальному снижению этого показателя. 4. Оборачиваемость парка запасных деталей, равная отношению стоимости израсходованных запасных деталей к среднему остатку их в кладовых. Этот показатель должен быть максимально большим. 5. Число аварий, поломок и внеплановых ремонтов на единицу оборудования, характеризующее эффективность системы ППР. Оно должно быть минимальным. Между указанными показателями существует определенная зависимость. Сокращение времени простоя оборудования в ремонте, приходящегося на одну ремонтную единицу, приводит к увеличению числа ремонтных единиц установленного оборудования, приходящегося на одного ремонтного рабочего, так как один и тот же объем ремонтных работ при сокращении времени на него может быть выполнен меньшим количеством рабочих. Это обуславливает снижение себестоимости ремонта одной ремонтной единицы. Улучшение первых трех показателей достигается посредством эффективной организации ремонтных работ и ремонтного хозяйства, что приводит к улучшению четвертого показателя. 4.2.3 Контрольные вопросы по теме 1. Что понимается под ремонтным хозяйством? 2. Какие основные задачи выполняет ремонтное хозяйство? 3. Что понимается под техническим обслуживанием? 4. Что понимается под ремонтом? 5. Какие структурные подразделения входят в состав ремонтного хозяйства? 6. Какие структурные подразделения формируют состав отдела главного механика? 7. Какие функции выполняют общезаводские подразделения ремонтного хозяйства? 8. Какие функции выполняют цеховые подразделения ремонтного хозяйства? 9. Какие функции выполняет отдел главного механика? 10. Назовите формы организации ремонтного хозяйства. Дайте характеристику каждой из форм. 11. Назовите методы ремонта. Дайте характеристику каждому из методов. 12. Что представляет собой система ППР? 13. Какие виды работ включает система ППР? 14. Что представляет собой межремонтное обслуживание? 15. Что представляют собой периодические профилактические операции? 16. Что понимается под текущим ремонтом? 17. Что понимается под средним ремонтом? 18. Что понимается под капитальным ремонтом? 19. Назовите основные ремонтные нормативы. 20. Что понимается под длительностью межремонтного цикла? Как рассчитывается длительность межремонтного цикла? 21. Что понимается под длительностью межремонтного периода? Как рассчитывается длительность межремонтного периода? 22. Что понимается под длительностью межосмотрового периода? Как рассчитывается длительность межосмотрового периода? 23. Что представляет собой структура межремонтного периода? 24. Что означает категория ремонтной сложности технологического оборудования? 25. Как определяется трудоемкость ремонтных работ общая и по видам работ? 25. Как определяется трудоемкость работ по ТО общая и по видам работ? 26. Как рассчитывается численность рабочих, необходимых для ремонта и ТО? 27. Как рассчитывается количество станков, необходимых для ремонта и ТО? 28. Как рассчитывается длительность простоя оборудования в ремонте? 29. Как определяется потребность цеха в материалах для ремонта? Как рассчитываются нормы запаса однотипных деталей для группы однотипного оборудования? 30. Назовите основные технико-экономические показатели ремонтного хозяйства. Охарактеризуйте влияние каждого показателя на результаты деятельности ремонтной службы предприятия. Каким образом данные показатели связаны между собой? 4.3 Энергетическое хозяйство Вопросы: 4.3.1 Понятие и структура энергетического хозяйства. 4.3.2 Планирование потребности в энергии. 4.3.1 Понятие и структура энергетического хозяйства Энергетическое хозяйство – это совокупность энергетических установок и вспомогательных устройств с целью обеспечения бесперебойного снабжения предприятия различными видами энергии и энергоносителей. Задачи энергетического хозяйства: - бесперебойное обеспечение предприятия, его подразделений и рабочих мест всеми видами энергии с соблюдением установленных для нее параметров – напряжения, давления, температуры и др.; - рациональное использование энергетического оборудования, его ремонт и обслуживание; - эффективное использование и экономное расходование в процессе производства всех видов энергии. Основные виды энергии, используемой на предприятии: электрическая энергия; тепловая и химическая энергия твердого, жидкого и газообразного топлива; тепловая энергия пара и горячей воды; механическая энергия. Энергоресурсы: электрический ток; натуральное топливо; природный и сжиженный газ; пар; сжатый воздух; горячая вода и конденсат; вода под давлением. По характеру использования потребляемая энергия подразделяется на: а) силовую, приводящую в движение технологическое оборудование, подъемно-транспортные средства; б) технологическую, служащую для изменения и состояния материалов (плавление, термообработка и др.); в) производственно-бытовую, расходуемую на освещение, вентиляцию, отопление и другие цели. Особенности энергоснабжения предприятия: 1) невозможность выработки энергии «впрок» («на склад»), что порождает необходимость потребления этой энергии одновременно с ее производством; 2) неравномерность потребления предприятием энергии в течение суток и в зависимости от времени года; 3) недопустимость перебоев в энергопитании технологического оборудования. Технологически (функционально) в составе энергетического хозяйства предприятия выделяются три подсистемы: 1) генерирующая (электростанции, котельные, насосные установки, газогенераторные и компрессорные станции и т.п.); 2) распределительная (трубопроводы и сети, распределительные устройства, трансформаторные подстанции); 3) потребляющая (энергоприемники основного и вспомогательного производства, непроизводственные потребители). Структура энергетического хозяйства представлена на рисунке 4.3.1. Рисунок 4.3.1 – Структура энергетического хозяйства В таблице 4.3.1 приведены функции структурных подразделений энергетического хозяйства. Формы энергоснабжения предприятия: 1) внешнее – предприятие закупает все виды энергии у специализированных поставщиков и посредников; 2) внутреннее – предприятие самостоятельно обеспечивает себя энергией всех видов от собственных генерирующих установок и станций; 3) смешанное – часть энергоносителей предприятие получает со стороны от территориальных систем и сетей, а другую часть – от собственных генерирующих установок и станций. Таблица 4.3.1 – Функции структурных подразделений энергетического хозяйства Структурное подразделение Функции Электросиловой цех (ЭСЦ) Включает участки: а) электроподстанцию с электросетями, которая принимает, преобразует в требуемое напряжение и доставляет электроэнергию заводским потребителям (основное оборудование – трансформаторы, мотор-генераторы, установки, электродвигатели высокого напряжения); б) монтажный участок, который выполняет подвод электросетей к вновь устанавливаемому оборудованию и производит ремонт действующих электросетей Тепло- и паросиловой цехи (ТСЦ/ПСЦ) Объединяет участки: а) парокотельный с трубопроводами, подающий пар и горячую воду потребителям (основное оборудование – паровые котлы, установки для подогрева воды); б) водонасосная станция и канализация с водопроводными и канализационными сетями; в) компрессорная станция, снабжающая цехи сжатым воздухом (основное оборудование – компрессоры); г) азотно-кислородная, газогенераторная и ацетиленовая подстанции Электроремонтный цех (ЭРЦ) Выполняет все виды ремонтов энергетического оборудования согласно системе ППР, а также ремонт электрической части технологического оборудования Слаботочный цех (СТЦ) Включает участок связи и сигнализации, обслуживающий телефонную сеть, радиосвязь, электрочасовые установки, диспетчерскую связь и т.п.; участок по обслуживанию контрольно-измерительных приборов и средств автоматики и телемеханики Бюро ППР ОГЭ Планирует, контролирует и учитывает выполнение всех видов ремонтных работ энергетического оборудования, инспектирует правильность эксплуатации этого оборудования, ведет паспортизацию и учет всех видов энергетического оборудования, устанавливает номенклатуру, сроки службы, нормы расхода и лимиты на запасные части и покупные материалы, планирует изготовление и закупку материальных ценностей для ремонта Техническое бюро ОГЭ Осуществляет всю техническую подготовку производства системы ППР Бюро энергоиспользования ОГЭ Занимается нормированием расхода энергии и вопросами ее рационального использования Продолжение таблицы 4.3.1 Структурное подразделение Функции Планово-производственное бюро ОГЭ Осуществляет планирование потребности предприятия в различных видах энергии и энергоресурсов. Планирование сводится к составлению энергетических балансов В зависимости от условий формирования энергоресурсы делятся на: а) первичные – приобретаются предприятием на стороне или производятся самим предприятием на своих генерирующих установках и станциях; б) вторичные – получаются в качестве побочной продукции или отходов основного производства (доменный, коксовый, конвентерный газы, горячие газы промышленных печей, горячая вода после охлаждения нагревающихся элементов оборудования и т.п.). 4.3.2 Планирование потребности в энергии Планирование потребности предприятия в энергии сводится к составлению топливно-энергетических балансов. Топливно-энергетический баланс (ТЭБ) – документ, в котором представлены результаты расчетов потребности предприятия в энергоресурсах и источники покрытия этой потребности. Классификация ТЭБ: 1) по назначению: перспективные, текущие, отчетные; 2) по видам энергоносителя: частные по отдельным видам энергоносителя (уголь, нефть, пар, газ, вода) и общие по сумме всех видов топлива; 3) по характеру целевого использования энергии (силового, технологического, производственно-хозяйственного значения). Перспективные балансы составляются на длительный срок и используются при проектировании, реконструкции производства и для развития энергохозяйства предприятия в целом. Текущие плановые балансы составляются на год с разбивкой по кварталам и являются основной формой планирования и потребления энергии всех видов. Отчетные (фактические) балансы предназначены для контроля за потреблением энергоносителей и выполнением плановых балансов, а также служат основным материалом для анализа использования носителей, оценки работы в области рационализации энергохозяйства и экономии (перерасхода) топлива и энергии. ТЭБ состоит из двух частей: расходной и приходной. Расходная часть (план потребления энергии) включает: - планирование потребности основного производства, вспомогательных и обслуживающих хозяйств в топливе и энергии; - определение затрат энергоресурсов, связанных с отоплением, освещением, вентиляцией, хозяйственно-бытовыми нуждами; - расчет предполагаемых потерь энергии в сетях и преобразовательных устройствах; - определение суммарного потребления энергии и топлива по предприятию в целом. Приходная часть (план покрытия потребности в энергии) включает: - определение объема энергоресурсов, производимых силами предприятия; - планирование доли каждого собственного источника энергоснабжения в покрытии общей потребности предприятия в энергоресурсах; - определение объема возможных вторичных энергоресурсов; - определение объема энергоресурсов, которые необходимо закупить на стороне. Определение показателей энергообеспечения предприятия. 1. Расчет плановой потребности предприятия в электроэнергии (общей) (кВт.ч): (4.3.1) где – плановая норма расхода электроэнергии на единицу продукции, кВт.ч; – плановый объем выпуска продукции в натуральном (стоимостном) выражении, шт. (руб.); – расход энергии на вспомогательные нужды (освещение, вентиляцию, отопление и т.д.), кВт.ч; – планируемый отпуск энергии на сторону, кВт.ч; – планируемые потери энергии в сетях, кВт.ч. 2. Расчет необходимого количества силовой электроэнергии (кВт.ч) для производственных целей (плавка, термообработка, сварка и т.д.): (4.3.2) где – суммарная мощность установленного оборудования (электромоторов), кВт; – эффективный фонд времени работы оборудования (потребителей электроэнергии) за плановый период (месяц, квартал, год), ч; – коэффициент спроса потребителей электроэнергии; – коэффициент загрузки оборудования; – средний коэффициент одновременной работы потребителей энергии; – коэффициент полезного действия питающей электрической сети; – коэффициент полезного действия установленных электромоторов; (4.3.3) где – коэффициент мощности установленных электродвигателей; – коэффициент машинного времени электроприемников (машинного времени работы оборудования). 3. Расчет необходимого количества электроэнергии для освещения помещения (кВт.ч): (4.3.4) (4.3.5) где – число светильников (лампочек) на участке, в цехе, на предприятии, шт.; – средняя мощность одного светильника (лампочки), Вт; – норма освещения 1м2 площади, Вт; – площадь освещаемого здания, м2. 4. Расчет расхода пара на производственные цели производится на основе удельных норм расхода соответствующего потребителя. Например, на обогрев сушильных камер (на 1 т обогреваемых деталей) периодического действия расходуется 100 кг/ч., для непрерывного действия сушильных камер (конвейеров) – 45-75 кг/ч. 5. Расчет расхода пара на отопление здания (м3): (4.3.6) где – расход пара на 1 м3 здания при разности наружной и внутренней температур в 1оС; – разность наружной и внутренней температур отопительного сезона, оС; – время отопительного периода, ч.; – объем здания (по наружному обмеру), м3; – теплосодержание пара. 6. Расчет расхода топлива на производственные нужды предприятия (термическая обработка металла, плавка металла, сушка литейных форм и т.д.): (4.3.7) где – норма расхода условного топлива на единицу выпускаемой продукции; – калорийный эквивалент применяемого вида топлива. 7. Расчет расхода топлива на отопление производственных и административных зданий: (4.3.8) где – норма расхода топлива на 1м3 здания при разности наружной и внутренней температур в 1оС, ккал/ч.; – теплота сгорания условного топлива; – коэффициент полезного действия котельной установки. 8. Расчет объема сжатого воздуха для производственных целей (м3): (4.3.9) где – коэффициент, учитывающий потери сжатого воздуха в трубопроводах, в местах неплотного их соединения; – расход сжатого воздуха при непрерывной работе воздухоприемника, м3/ч.; – коэффициент использования воздухоприемника во времени; – коэффициент загрузки оборудования; – число наименований воздухоприемников. 9. Расчет объема воды для производственных целей (л): (4.3.10) где – часовой расход воды на один станок, л. 4.3.3 Контрольные вопросы по теме 1. Что понимается под энергетическим хозяйством? 2. Какие основные задачи выполняет энергетическое хозяйство? 3. Какие виды энергии и энергоресурсов могут использоваться на предприятии? 4. Для каких целей предназначена силовая, технологическая и производственно-бытовая виды энергии? 5. В чем состоят особенности энергоснабжения предприятия? 6. Назовите подсистемы, входящие в состав энергетического хозяйства. Дайте характеристику каждой из подсистем. 7. Какие структурные подразделения входят в состав энергетического хозяйства? 8. Какие структурные подразделения формируют состав отдела главного энергетика? 9. Какие функции выполняют подразделения энергетического хозяйства? 10. Какие функции выполняет отдел главного энергетика? 11. Назовите формы энергоснабжения предприятия. Дайте характеристику каждой из форм. 12. Что понимается под первичными и вторичными источниками энергии? 13. Что представляет собой топливно-энергический баланс предприятия? Какие различают виды ТЭБ? 14. Что включает расходная часть ТЭБ? 15. Что включает приходная часть ТЭБ? 16. Как рассчитывается общая потребность предприятия в электроэнергии? 17. Как рассчитывается расход электроэнергии для производственных целей и для освещения помещения? 18. Как рассчитывается расход пара для производственных целей и для отопления помещения? 19. Как рассчитывается расход топлива для производственных целей и для отопления помещения? 20. Как рассчитывается расход сжатого воздуха и воды для производственных целей? 4.4 Транспортное хозяйство Вопросы: 4.4.1 Понятие и структура транспортного хозяйства. 4.4.2 Определение потребности в транспортных средствах. 4.4.1 Понятие и структура транспортного хозяйства Транспортное хозяйство – комплекс технических средств предприятия, предназначенных для перевозки материалов, полуфабрикатов, готовой продукции, отходов и других грузов на территории предприятия и на его подъездных путях. Задачи транспортного хозяйства: - бесперебойная транспортировка грузов, обеспечивающая ритмичность хода производства; - обеспечение сохранности перемещаемых предметов; - полное использование транспортных средств; - минимизация транспортных расходов. Структура транспортного хозяйства представлена на рисунке 4.4.1. Рисунок 4.4.1 – Структура транспортного хозяйства В таблице 4.4.1 приведены функции структурных подразделений транспортного хозяйства Таблица 4.4.1 – Функции структурных подразделений транспортного хозяйства Структурное подразделение Функции Грузовая и коммерческая служба ТЦ Курирует погрузочно-разгрузочные операции, ведет учет поступающих и отправляемых грузов, оформляет перевозочные документы и расчеты с внешними перевозчиками Продолжение таблицы 4.4.1 Структурное подразделение Функции Служба движения ТЦ Осуществляет приемку и отправку подвижного состава, подачу под погрузку и выгрузку на погрузочно-разгрузочных пунктах Служба технического обслуживания и ремонта ТЦ Отвечает за содержание и ремонт подвижного состава и подъемно-транспортных средств, за обеспечение запасными частями и горючесмазочными материалами Служба дорожного хозяйства ТЦ Ведает содержанием и ремонтом заводского дорожного хозяйства, включая транспортные магистрали, инженерные сооружения, средства связи и сигнализации, дорожную разметку и указатели Дежурный диспетчер ТЦ Осуществляет оперативное управление работой транспортного хозяйства Планово-экономическое бюро ТО Разрабатывает план производственно-хозяйственной деятельности (транстехплан), определяет грузооборот по предприятию и объем погрузочно-разгрузочных работ, рассчитывает потребность в транспортных и погрузочно-разгрузочных средствах, потребность в кадрах и фонд заработной платы, составляет смету затрат по транспортному хозяйству и калькуляцию себестоимости на отдельные виды услуг Диспетчерское бюро ТО Осуществляет оперативно-производственное планирование работы транспорта, которое сводится к составлению квартальных, месячных и суточных планов перевозок и к оперативному регулированию транспортных работ Техническое бюро ТО Проводит техническую подготовку производства с целью комплексной механизации и автоматизации погрузочно-разгрузочных и транспортных операций; разрабатывает транспортно-технологические схемы, обеспечивающие стыковку отдельных звеньев транспортной сети предприятия и технологического оборудования; формирует альбомы чертежей по каждому виду подъемно-транспортного оборудования для изготовления запасных частей и проведения ремонтных работ Бюро учета ТО Ведет паспортизацию всех видов транспортных средств, осуществляет бухгалтерский учет и отчетность работы транспортного хозяйства Классификация транспортных средств (транспорта): 1) по назначению и месту действия: внешний (доставляют сырье, материалы, топливо, покупные изделия и другие предметы на групповые или прицеховые склады предприятия); межцеховой (транспортируют сырье, материалы и другие предметы с общезаводских складов в заготовительные цехи; готовую продукцию – из сборочных цехов на склады готовой продукции, а также деталей и сборочных единиц между цехами предприятия); внутрицеховой (перемещает заготовки, детали, узлы в процессе изготовления между рабочими местами и участками внутри цеха); 2) по видам: железнодорожный (рельсовый); безрельсовый (тягачи, тракторы, автомобили, тележки); механический (подвесные пути, лифты, элеваторы конвейеры, рольганги); 3) по способу действия: непрерывного действия (конвейерные системы, транспортеры); прерывного (периодического) действия (автомобили, электрокары, мостовые краны и т.п.); 4) по направлению движения: горизонтальный; вертикальный (лифты, подъемники); горизонтально-вертикальный (мостовые краны, кран-балки, погрузчики); наклонный (монорельсовые и канатные дороги, конвейеры). Виды перевозимых грузов: штучные (детали, оборудование, труды и т.д.); сыпучие (песок, уголь, гравий и т.д.); наливные (жидкие) (химические жидкости, нефтепродукты и т.д.). 4.4.2 Определение потребности в транспортных средствах Для расчета потребности в транспортных средствах и последующей организации их работы необходимо определить грузообороты предприятия и цехов, грузовые потоки и номенклатуру транспортируемых грузов. Грузооборот предприятия или цеха – это количество груза, подлежащего перевозке за определенный период времени (год, квартал, месяц, сутки, смену). Грузовой поток – это количество грузов, перемещаемых в определенном направлении между пунктами погрузки и выгрузки. Грузовой оборот предприятия равен сумме отдельных грузовых потоков. Грузооборот цеха определяется по таблице, состоящей из двух частей: поступления и отправления грузов. В каждой части таблицы указываются пункты, наименование и количество груза. Грузооборот предприятия рассчитывается на основе грузооборотов цехов и общезаводских складов в виде шахматной ведомости, которая служит основой для определения количества транспортных средств по соответствующим маршрутам (таблица 4.4.2). Таблица 4.4.2 – Пример шахматной ведомости грузопотоков предприятия, т Получатель Отправитель Железнодорожная станция Общезаводской склад Цех №1 Цех №2 Цех №3 Склад отходов Итого вывезли Железнодорожная станция - 10000 - - - - 10000 Общезаводской склад 7500 - 2000 8000 - - 17500 Цех №1 - - - 1500 - 500 2000 Цех №2 - - - - 7500 2000 9500 Цех №3 - 7500 - - - - 7500 Склад отходов - - - - - - - Итого поступит 7500 17500 2000 9500 7500 2500 46500 Схемы грузоперевозок. Маятниковые маршруты устанавливаются между двумя пунктами. Они могут быть односторонними, когда транспортные средства двигаются в одну сторону с грузом, а в другую – без груза, двухсторонними, когда грузы транспортируются в обоих направлениях, и веерными (рисунок 4.4.2). Рисунок 4.4.2 – Схема маятникового маршрута Кольцевые маршруты устанавливаются при обслуживании ряда пунктов, связанных последовательной передачей грузов от одного пункта к другому. Кольцевой маршрут может быть с равномерно нарастающим и уменьшающимся объемом груза (рисунок 4.4.3). Рисунок 4.4.3 – Схема кольцевого маршрута Определение потребности в транспортных средствах. 1. Расчет числа транспортных средств, необходимых для внешних и межцеховых перевозок: 1.1) односторонний маятниковый маршрут движения: (4.4.1) где – количество изделий j-го типоразмера (наименования), перевозимых в течение планового (расчетного) периода, шт.; – масса единицы изделия j-го типоразмера, кг; – номенклатура перевозимых изделий (j= 1, 2, …, n); – грузоподъемность единицы транспортного средства; – коэффициент использования грузоподъемности транспортного средства; – эффективный фонд времени работы единицы транспортного средства для односменного режима, ч; – число рабочих смен в сутки; – расстояние между двумя пунктами маршрута, м; – средняя скорость движения транспортного средства, м/мин.; , – соответственно время на одну погрузочную (загрузочную) и одну разгрузочную операции за каждый рейс, мин. 1.2) двухсторонний маятниковый маршрут движения: (4.4.2) 1.3) кольцевой маршрут движения: а) с нарастающим грузопотоком: (4.4.3) где – число погрузочно-разгрузочных пунктов; – длина всего кольцевого маршрута, м; б) с затухающим грузопотоком: (4.4.4) в) с равномерным грузопотоком: (4.4.5) 2. Расчет количества груза, перевозимого за одну смену: (4.4.6) где – годовой грузооборот на данном маршруте, кг, т; – число рабочих дней в году; – коэффициент неравномерности перевозок. 3. Расчет времени пробега транспортного средства по заданному маршруту: (4.4.7) 4. Расчет времени, затрачиваемого транспортным средством на прохождение одного рейса: (4.4.8) 5. Расчет числа рейсов, совершаемых единицей транспортного средства за сутки: (4.4.9) где – длительность рабочей смены, мин.; – коэффициент использования фонда времени работы транспортного средства. 6. Расчет производительности одного рейса: (4.4.10) 7. Расчет числа конвейеров для перевозки штучных грузов (деталей, сборочных единиц и т.д.): (4.4.11) где – суммарная масса транспортируемого груза в течение суток, кг; – шаг конвейера, м; – постоянный коэффициент; – скорость движения конвейера, м/c; – масса одного транспортируемого изделия, кг. 8. Расчет числа грузовых крюков на подвесном конвейере: (4.4.12) где – число транспортируемых изделий в течение суток, шт.; – длина рабочей части конвейера, м; – число изделий, навешиваемых на один крюк, шт. 9. Расчет числа электрокаров (автокаров) для внутрицеховых перевозок: (4.4.13) где – среднее число передач партии деталей между операциями, на склад и со склада за смену. 10. Расчет часовой производительности конвейера: 10.1) при перемещении груза на подвесном крюковом конвейере: (4.4.14) 10.2) при перемещении штучных грузов в специальной таре по p штук на поточной линии: (4.4.15) где – величина транспортной партии, шт. Технико-экономические показатели транспортного хозяйства: 1) коэффициент использования парка транспортных средств во времени (число часов фактической работы парка, деленное на фонд рабочего времени парка); 2) коэффициент использования пробега (пройденное расстояние с грузом в километрах, деленное на полный пробег с грузом и порожняком); 3) коэффициент использования тоннажа (фактическое количество перевезенного груза в тоннах, деленное на номинальную амортизацию оборудования, умноженную на число поездок); 4) себестоимость 1 машино-часа: (4.4.16) где – заработная плата с начислениями обслуживающего персонала; – амортизация оборудования; – расходы на текущий ремонт оборудования; - стоимость энергоресурсов (топлива); – затраты на материалы (смазочные, обтирочные и др.); – прочие расходы (связанные с уходом и надзором); 5) себестоимость переработки 1 т груза: (4.4.17) где – масса груза, перевозимого за 1 ч, т; 6) расход энергии (топлива) – нормы и отклонения; 7) расход смазочных и обтирочных материалов – нормы и отклонения. 4.4.3 Контрольные вопросы по теме 1. Что понимается под транспортным хозяйством? 2. Какие основные задачи выполняет транспортное хозяйство? 3. Какие структурные подразделения входят в состав транспортного хозяйства? 4. Какие структурные подразделения формируют состав транспортного отдела? 5. Какие функции выполняют подразделения транспортного цеха? 6. Какие функции выполняет транспортный отдел? 7. Какие различают виды транспортных средств? 8. Какие виды грузов могут перемещаться на предприятии? 9. Что понимается под грузооборотом и грузовым потоком? 10. Что представляет собой маятниковый маршрут движения? Как существуют разновидности маятникового маршрута? 11. Что представляет собой кольцевой маршрут движения? Какие существуют разновидности кольцевого маршрута? 12. Что представляет собой цикловой маршрут движения? 13. Что представляет собой шахматная ведомость? 14. Как рассчитывается количество транспортных средств, необходимое для маятниковых перевозок? 15. Как рассчитывается количество транспортных средств, необходимое для кольцевых перевозок? 16. Как рассчитывается количество груза, перевозимого: а) за одну смену; б) за сутки? 17. Как рассчитывается время пробега транспортного средства по заданному маршруту и время, затрачиваемое транспортным средством на прохождение одного рейса? 18. Как рассчитывается число рейсов, совершаемых транспортным средством, и производительность одного рейса? 19. Как рассчитывается число конвейеров для перевозки штучных грузов, число крюков на подвесном конвейере и число электрокаров (автокаров)? 20. Как рассчитывается часовая производительность конвейера? 21. Назовите основные технико-экономические показатели транспортного хозяйства. Как рассчитываются данные показатели? 4.5 Складское хозяйство Вопросы: 4.5.1 Понятие и функции складского хозяйства. 4.5.2 Планирование потребности в складских площадях. 4.5.1 Понятие и структура складского хозяйства Складское хозяйство – это комплекс зданий, сооружений и устройств, предназначенный для приемки, размещения и хранения поступивших грузов, подготовки их к потреблению и отпуску потребителям. Задачи складского хозяйства: - организация постоянного и бесперебойного снабжения производства соответствующими материальными ресурсами; - обеспечение их количественной и качественной сохранности; - максимальное сокращение затрат, связанных с осуществлением складских операций; - комплектование деталей и других материальных ценностей, подбор, дозировка и прочие операции подготовительного или заключительного характера. Классификация складов представлена в таблице 4.5.1. Таблица 4.5.1 – Классификация складов Классификационный признак Вид складов Характеристика 1 2 3 1. Назначение и подчиненность 1.1 Материальные Подчиняются отделу материально-технического снабжения; принимают и хранят используемые в производстве материалы и выдают их в производство 1.2 Сбытовые Подчиняются отделу сбыта; принимают, хранят и отпускают готовую продукцию предприятия для ее реализации 1.3 Производственные Подчиняются производственно-диспетчерскому отделу; это разного рода цеховые кладовые и общезаводские склады, обеспечивающие производственный процесс предметами и средствами труда 1.4 Запасных частей Подчиняются отделу главного механика; принимают, хранят и отпускают детали и другие материальные ценности для проведения всех видов ремонтов оборудования и других видов производственных фондов 1.5 Инструментальные Подчиняются инструментальному отделу; принимают, хранят и отпускают цехам все виды инструмента и приспособлений 2. Масштаб деятельности 2.1 Центральные и общезаводские Обслуживают все предприятие и занимают, как правило, отдельную площадь на территории предприятия (непроизводственную) 2.2 Прицеховые (межцеховые) Находятся в каких-либо цехах, служат для хранения материальных ценностей группы цехов (спецодежды, мыла, хозяйственных товаров и прочих ценностей) 2.3 Цеховые Являются цеховыми подразделениями, обслуживают определенный цех и занимают его производственную площадь. Они подразделяются на склады материалов, заготовок, полуфабрикатов, инструмента и т.п. Продолжение таблицы 4.5.1 1 2 3 3. Род и назначение хранимых материалов 3.1 Универсальные Хранят разнообразные материальные ценности 3.2 Специальные Хранят однородные материалы, например, черные металлы, цветные металлы, горючие материалы и др. 4. Техническое устройство и свойства хранимых материалов 4.1 Открытые Площадки под открытым небом, оборудованные ограждениями, эстакадами, освещением, охраной, сигнализацией и т.п.; на этих складах хранятся материалы, не подверженные воздействию окружающей среды 4.2 Полуоткрытые Площадки под навесами; используются для хранения материалов, которые необходимо защищать от осадков 4.3 Закрытые Отапливаемые и неотапливаемые помещения, с естественным и искусственным освещением Средства технического оснащения складов: средства для хранения материальных объектов (платформы, стеллажи); подъемно-транспортные устройства (мостовые краны, кран-балки, вилочные погрузчики, конвейеры, монорельсы, авто- и электрокары, штабелеры и др.); тара (поддоны, контейнеры и т.п.); измерительное оборудование (весы, счетчики, рулетки, штангенциркули и т.п.). Функции складского хозяйства. 1. Приемка материалов. При приемке материалов проверяется их количество и качество, а также соответствие количества и качества сопроводительным документам (накладным, счет-фактурам, спецификациям). На принятые материалы составляются приходные ордера (приемочные акты). На забракованные материальные ценности составляют оперативно-технические акты, служащие основанием для предъявления рекламаций поставщикам. 2. Хранение материалов. За каждой группой товарно-материальных ценностей на складах закрепляется определенное место. При этом необходимо, чтобы обеспечивались: удобство выполнения приемных и отпускных операций; максимальная механизация и автоматизация загрузки, погрузки и перемещений; сохранность количества и качества; противопожарная безопасность; легкость проверки качества и количества; наиболее полное использование площади и кубатуры складских помещений. 3. Учет материальных ценностей. Учет призван отражать наличие и движение материальных ценностей. Осуществляется с помощью учетных карт, в которых отражаются размеры минимального, максимального и страхового запасов; наличие, поступление и расход. 4. Контроль за расходованием материальных ценностей. Отпуск материалов со складов заводским потребителям осуществляется на основании наряда. Наряд подкрепляется отборочным листом, в соответствии с которым на складе ведется комплектация партии материалов для выдачи или отправки по заявке потребителя. Отпуск материалов цехам осуществляется по лимитным картам в пределах установленного месячного лимита. Когда лимит исчерпан, отпуск материалов прекращается (цех может получить необходимый материал лишь с разрешения директора предприятия). 4.5.2 Планирование потребности в складских площадях Площадь склада можно разделить на три основные части: 1) полезную (грузовую), непосредственно занимаемую материальными ценностями и устройствами для их хранения; 2) оперативную (вспомогательную), предназначенную для приемки и отпуска грузов, сортировки, комплектования материальных ценностей, а также для проходов и проездов между штабелями и стеллажами, для размещения весовой и измерительной техники, служебных помещений; 3) конструктивную, занимаемую лестницами, колоннами, перегородками, тамбурами, подъемниками и т.п. Коэффициент использования площади склада – это соотношение между полезной площадью склада () и общей площадью (): (4.5.1) Величина зависит от способа хранения материальных ценностей. Например, при хранении в штабелях он равен 0,7-0,75, а при хранении на стеллажах – 0,3-0,4. Расчет полезной площади склада может производиться: а) по способу нагрузок; б) по способу объемных измерителей. Расчет полезной площади склада по способу нагрузок (м2): (4.5.2) где – максимальный складской запас материала, хранимого в штабелях и емкостях, т, кг; – допустимая нагрузка на 1 м2 площади пола склада (согласно справочным данным), т/м2, кг/м2. Расчет площади склада по способу объемных измерителей (м2): (4.5.3) где – площадь, занимаемая одним стеллажом, м2; – число стеллажей, необходимых для хранения данного максимального запаса материалов: (4.5.4) где – плотность (объемный вес) хранимого материала, т/м3; кг/см3; г/см3; – коэффициент заполнения объема стеллажа; – объем стеллажа. Принятое число стеллажей устанавливается после проверки соответствия допустимой нагрузки: (4.5.5) Расчет общей площади склада (м2): (4.5.6) Расчет площади склада под приемочно-отправочные площадки (м2): (4.5.7) где – коэффициент, показывающий, что высота укладки материалов на площадках должна быть в 3 раза меньше высоты укладки на транспортных средствах; – площадь, занимаемая единицей транспортного средства, м2; – количество транспортных средств, находящихся одновременно под погрузкой-разгрузкой. Расчет площади служебных помещений производится из нормы 2,5-6 м2 на одного работника. Ширина проходов между стеллажами и штабелями устанавливается 0,8-0,9 м, а для проезда тележек – 1,1-1,2 м. Через каждые 20-30 м должны быть сквозные проезды. 4.5.3 Контрольные вопросы по теме 1. Что понимается под складским хозяйством? 2. Какие основные задачи выполняет складское хозяйство? 3. Назовите виды складов по назначению. Дайте характеристику каждому из видов. 4. Назовите виды складов по масштабу деятельности. Дайте характеристику каждому из видов. 5. Назовите виды складов по роду хранимых материальных ценностей. Дайте характеристику каждому из видов. 6. Назовите виды складов по техническому устройству. Дайте характеристику каждому из видов. 7. Какими техническими средствами может быть оснащен склад? 8. Какие основные функции выполняет склад? 9. Что понимают под полезной площадью склада? 10. Что понимают под вспомогательной площадью склада? 11. Что понимают под конструктивной площадью склада? 12. Как рассчитывается полезная площадь склада? 13. Как рассчитывается общая площадь склада? 14. Как рассчитывается площадь приемочно-отправочных площадок? 15. Как рассчитывается площадь служебных помещений склада? 16. Как рассчитывается конструктивная площадь склада? 4.6 Материально-техническая служба Вопросы: 4.6.1 Понятие и структура материально-технической службы. 4.6.2 Планирование потребности в материальных ресурсах. 4.6.1 Понятие и структура материально-технической службы Материально-техническое обеспечение производства (МТОП) – это закупка материально-технических ресурсов с целью удовлетворения потребностей предприятия в необходимых ему средствах производства. Задачи МТОП: - своевременное обеспечение производства материальными ресурсами необходимого количества и качества; - снижение затрат на закупку материальных ресурсов. Формы МТОП: 1) централизованная – все функции снабжения сосредоточены в одном отделе – отделе материально-технического снабжения (ОМТС); 2) децентрализованная – производственные подразделения самостоятельно обеспечивают себя материальными ресурсами; 3) смешанная – производственные подразделения самостоятельно приобретают необходимые материальные ресурсы, а ОМТС вырабатывает единую политику закупок, координирует и контролирует процесс, осуществляет объемные закупки. Варианты МТОП: через аукционы и конкурсы; на товарно-сырьевых биржах; посредством спонсорства; посредством прямых связей с поставщиками; собственное производство. Структура отдела материально-технического снабжения (ОМТС) представлена на рисунке 4.6.1. Функции ОМТС: - разработка нормативов запасов материальных ресурсов; - планирование потребности в материальных ресурсах и увязка ее с планом производства и нормативами запасов; - поиск поставщиков, оценка вариантов поставок и выбор поставщиков по критериям качества поставляемых материалов, надежности поставщиков, цен, условий платежей и поставок, транспортно-заготовительных расходов и т.д.; - заключение договоров на поставки; - организация работ по доставке материальных ресурсов, контроль и оперативное регулирование выполнения договоров поставок; Рисунок 4.6.1 – Структура ОМТС - организация приемки, обработки и хранения материальных ресурсов; - оперативное планирование и регулирование обеспечения производства материальными ресурсами; - учет, контроль и анализ расходования материальных ресурсов; - надзор за рациональным использованием материалов в производстве. 4.6.2 Планирование потребности в материальных ресурсах Методы планирования потребности в материалах: 1) детерминированный (на основе планов производства и нормативов расхода); 2) стохастический (на основе вероятностного прогноза с учетом потребностей за прошлые периоды); 3) оценочный (на основе опытно-статистической оценки). Детерминированный метод (поиздельный, подетальный) применяется для определения потребности в сырье, основных и вспомогательных материалах, входящих в состав выпускаемой продукции. Наибольшее применение данный метод получил в электроэнергетике, машиностроении и металлообработке. Расчет потребности в материалах при поиздельном методе: (4.6.1) где – норма расхода материала на изделие; – программа выпуска изделия. Расчет потребности в материалах при подетальном методе: (4.6.2) где – норма расхода материала на деталь; – программа выпуска детали. Расчет общей потребности предприятия в материалах: (4.6.3) Стохастический (прогнозный) метод применяется при внедрении новой техники. Потребность в материалах складывается из потребности опытных производств, исследовательских лабораторий и технических отделов. Статистический метод основывается на использовании данных о фактическом расходе материалов за прошлые периоды с учетом изменения структуры и объемов производства, а также норм расходов ресурсов, обусловленных использованием новой техники и совершенствованием организации производства. Данный метод применяется преимущественно при значительной номенклатуре материалов и относительно небольших расходах. Производственные запасы – это материальные ресурсы, ожидающие использования в процессе производства. Виды производственных запасов: 1) текущие – это количество материально-технических ресурсов, имеющихся на предприятии между двумя очередными поставками этих ресурсов (рисунок 4.6.2); 2) страховые – предназначены для обеспечения непрерывности производственного процесса в случае непредвиденных обстоятельств (задержка поставок в пути, поставка ресурсов ненадлежащего качества и в ненадлежащем количестве, непредвиденное изменение интенсивности потребления); 3) сезонные – создаются на предприятиях, где процесс производства, потребление ресурсов или их транспортировка носят сезонный характер (рисунок 4.6.3). Рисунок 4.6.2 – График изменения текущих запасов Рисунок 4.6.3 – График изменения сезонных запасов Изменение величины производственных запасов на предприятии происходит по системе «максимум-минимум». 4.6.3 Контрольные вопросы по теме 1. Что понимается под материально-техническим обеспечением производства? 2. Каковы основные задачи МТОП? 3. Назовите формы МТОП. Дайте характеристику каждой из форм. 4. Назовите варианты МТОП. 5. Какие структурные подразделения формируют состав отдела материально-технического снабжения? 6. Какие функции выполняет ОМТС? 7. Назовите методы определения потребности в материально-технических ресурсах. 8. В чем состоит сущность детерминированного метода определения потребности в материальных ресурсах. Как рассчитывается потребность в материалах по данному методу? 9. В чем состоит сущность стохастического метода определения потребности в материальных ресурсах? 10. В чем состоит сущность статистического метода определения потребности в материальных ресурсах? 11. Что понимается под производственными запасами? 12. Назовите виды производственных запасов. Дайте характеристику каждому из видов. 13. Как происходит изменение текущих запасов на предприятии? 4.7 Служба технического контроля Вопросы: 4.7.1 Понятие и структура службы технического контроля. 4.7.2 Определение размера и потерь от брака. 4.7.1 Понятие и структура службы технического контроля Технический контроль – это проверка соответствия продукции установленным требованиям, т.е. обеспечение качества продукции. Качество продукции – совокупность свойств продукции, обусловливающих ее способность удовлетворять определенные потребности в соответствии с ее назначением. Задачи технического контроля: - обеспечение использования в процессе производства только доброкачественных предметов, средств и орудий труда; - предупреждение, обнаружение и устранение всех отклонений от нормального хода производственного процесса; - изучение причин, влияющих на снижение качества продукции, и разработка рекомендаций по сокращению брака и улучшению качества продукции; - предупреждение попадания к потребителю некачественной продукции; - контроль за соблюдением технологической дисциплины и общей культуры производства; - сортировка годной и бракованной продукции, учет продукции и заключительное оформление технической документации о степени ее готовности. Объекты технического контроля: конструкторская и технологическая документация; сырье, материалы, полуфабрикаты, комплектующие изделия; оборудование, инструменты и технологическая оснастка; процессы получения заготовок, изготовления полуфабрикатов и деталей, сборки узлов, агрегатов и изделий; готовая продукция (детали, узлы, изделия). Виды технического контроля: 1) по этапу контроля: входной (контроль качества поступающей продукции, осуществляемый потребителем); операционный (контроль продукции или процесса во время выполнения или после завершения определенной операции); приемочный (контроль законченной готовой продукции, по результатам которого принимается решение о ее пригодности к поставке или использованию); 2) по полноте охвата: сплошной (контроль каждой единицы продукции, осуществляемой с одинаковой полнотой); выборочный (контроль выборок или проб из партии или потока продукции); 3) по времени: летучий (выборочный контроль в случайные моменты, выбираемые в установленном порядке); непрерывный (контроль, при котором поступление информации происходит непрерывно); периодический (информация поступает через установленные интервалы); 4) по степени использования средств контроля: измерительный; регистрационный; органолептический; по контрольному образцу (путем сравнения признаков качества продукции с признаками качества контрольного образца); технический осмотр (при помощи органов чувств, в необходимых случаях с привлечением средств контроля); 5) в зависимости от уровня технической оснащенности: ручной (используются немеханизированные средства контроля для проверки качества деталей, изделий); механизированный (применение механизированных средств контроля); автоматизированный (осуществляется с частичным участием человека); автоматический (без непосредственного участия человека); 6) по стадиям жизненного цикла продукции: проектирование (контроль процесса проектирования конструкторской и технологической документации); производственный (контроль производственного процесса и его результатов); эксплуатационный; 7) по типу проверяемых параметров: геометрических параметров (контроль линейных, угловых размеров, формы и др.); физических свойств (теплопроводность, электропроводность, температура плавления и др.); механических свойств (жесткость, твердость, пластичность и др.); химических свойств (химический анализ состава вещества, коррозийная стойкость в различных средах и др.); металлографические исследования (контроль микро- и макроструктуры заготовок, полуфабрикатов, деталей); специальный (контроль герметичности, отсутствия внутренних дефектов); функциональных параметров (контроль работоспособности приборов, систем, устройств в различных условиях); признаков качества, например внешнего вида визуально. Все операции технического контроля централизуются в отделе технического контроля (ОТК), исполнителями контрольных операций являются многие подразделения предприятия. Структура отдела технического контроля представлена на рисунке 4.7.1. Рисунок 4.7.1 – Структура ОТК В таблице 4.7.1 приведены функции структурных подразделений отдела технического контроля. Таблица 4.7.1 – Функции структурных подразделений ОТК Структурное подразделение Функции Бюро технического контроля ОТК Размещается территориально в основных и вспомогательных цехах предприятия, проводит все виды контроля Бюро входного контроля (внешней приемки) ОТК Осуществляет входной контроль качества исходных материалов и комплектующих изделий Бюро контроля готовой продукции ОТК Осуществляет заключительный (приемочный) контроль качества и испытания готовой продукции Бюро учета и анализа брака и рекламаций ОТК Ведет статистику и анализирует производственный брак и рекламации, ведет работу с потребителями Центрально-измерительная лаборатория ОТК Имеет в составе контрольно-поверочные пункты, контролирует состояние инструмента и оснастки, в том числе используемых при контроле качества Инспекторская группа ОТК Осуществляет проверочный контроль качества продукции и целевые проверки соблюдения технологической дисциплины Бюро контроля экспортной продукции ОТК Контролирует качество готовой продукции, предназначенной для экспорта Бюро контроля лома и отходов металлов ОТК Контролирует качество лома и отходов цветных и благородным металлов 4.7.2 Определение размера и потерь от брака Определение размера и потерь от брака. 1. Определение абсолютного размера брака (руб.): (4.7.1) где – себестоимость полностью забракованной продукции, руб.; – затраты на устранение дефектов по исправимому браку, руб. 2. Определение абсолютного размера потерь от брака (руб.): (4.7.2) где – стоимость реализованной продукции с неисправленным браком по цене использования, руб.; – сумма, удержанная с лиц – виновников брака, руб. 3. Определение относительного размера брака (%): (4.7.3) где – производственная себестоимость готовой продукции, руб. 4. Определение относительного размера потерь от брака (%): (4.7.4) 5. Определение фактических потерь от брака по сравнению с плановыми () (раз): (4.7.5) 6. Определение экономии затрат на 1% снижения брака (руб.): (4.7.5) 4.7.3 Контрольные вопросы по теме 1. Что понимается под техническим контролем? 2. Что понимается под качеством продукции? 3. Каковы основные задачи службы технического контроля? 4. Какие различают объекты технического контроля? 5. Назовите виды технического контроля по этапам его осуществления. Дайте характеристику каждому из видов. 6. Назовите виды технического контроля по полноте охвата. Дайте характеристику каждому из видов. 7. Назовите виды технического контроля по времени проведения. Дайте характеристику каждому из видов. 8. Назовите виды технического контроля по степени использования средств контроля. Дайте характеристику каждому из видов. 9. Назовите виды технического контроля в зависимости от уровня технической оснащенности. Дайте характеристику каждому из видов. 10. Назовите виды технического контроля по стадиям жизненного цикла продукции. Дайте характеристику каждому из видов. 11. Назовите виды технического контроля по типу проверяемых параметров. Дайте характеристику каждому из видов. 12. Какие подразделения формируют состав отдела технического контроля? 13. Какие функции выполняет отдел технического контроля? 14. Как определяется абсолютный и относительный размер брака? 15. Как определяются абсолютные и относительные потери от брака? 16. Как рассчитывается экономия затрат на 1% снижения брака? 5 Организация производства новой продукции Жизненный цикл нового продукта включает два основных этапа: 1) разработка новшества; 2) коммерциализация новшества (рисунок 5.1). Первый этап предполагает затраты на осуществление научно-исследовательских (фундаментальных, прикладных) и опытно-конструкторских работ по созданию новой продукции. После выведения продукции на рынок начинается второй этап – этап коммерциализации, т.е. ее продажи, включающий три основные стадии: 1) рост (подъем) (т.е. рост прибыли в основном за счет увеличения объема продаж); 2) зрелость (стабилизация) (т.е. достижение максимума продаж и закрепление на этом уровне на какое-то время); 3) упадок (спад) (т.е. сокращение объема продаж, главным образом, за счет устаревания продукции, снижение потребительского интереса). На стадии спада предприятие должно определить момент, когда следует прекратить выпуск устаревшего товара и начать новый инвестиционный цикл по усовершенствованию своей продукции или по созданию совершенно нового продукта. На этапе коммерциализации предприятие несет затраты по сбыту и продвижению продукции. Рисунок 5.1 – Структура жизненного цикла нового продукта 5.1НИОКР и конструкторская подготовка производства Вопросы: 5.1.1 Научно-исследовательские работы. 5.1.2 Опытно-конструкторские работы. 5.1.3 Конструкторская подготовка производства. 5.1.1 Научно-исследовательские работы Научно-исследовательские работы (НИР) – это деятельность по созданию новых знаний о процессах и явлениях природы, общества и техники. Виды научных исследований: 1) фундаментальные (ФИ) – имеют общий (абстрактный) характер без углубления в область конкретного применения научных результатов. Цель ФИ – открытие новых явлений, закономерностей и принципов, которые могут быть использованы при создании новой техники, технологии организации производства и потребления. Результат ФИ: теории, гипотезы; 2) поисковые (ПИ) – базируются на результатах ФИ. Цель ПИ – создание научного задела для прикладных научных работ. Задачи ПИ: а) оценка и прогнозирование развития отдельных направлений науки, техники и технологии; б) анализ возможности применения известных или вновь открытых явлений и закономерностей для создания новой техники, технологии или материалов; в) поиск сфер применения новых решений и открытий (аппликационные исследования). Результат ПИ: научно-техническая информация в виде отчетов, технической документации, макетов, экспериментальных образцов; 3) прикладные (ПрИ) – направлены на решение конкретных научно-технических и организационно-экономических проблем. Задачи ПрИ: а) создание новых или совершенствование существующих изделий; б) разработка технологии и способов производства новых или усовершенствованных изделий; в) разработка систем механизации и автоматизации производства; г) создание систем и методов контроля хода производственного процесса и качества продукции; д) совершенствование организации производства и труда; е) совершенствование систем управления предприятием и его отдельными подразделениями. Особенности видов научных исследований (НИ) и опытно-конструкторских работ (ОКР) приведены на рисунке 5.1.1. Рисунок 5.1.1 – Особенности видов НИ и ОКР: 1 – определенность целей и результатов; 2 – затраты на исследования; 3 – значимость результатов Этапы НИР представлены в таблице 5.1.1. Таблица 5.1.1 – Этапы НИР Этап Виды работ 1. Разработка технического задания 1.1) подбор, систематизация и изучение научно-технической литературы, патентной информации и других материалов по данной проблеме; 1.2) составление аналитического обзора и выдвижение гипотез; 1.3) выбор направлений работы по реализации поставленной цели; 1.4) составление научно-технической документации по первой стадии НИР; 1.5) установление ответственных исполнителей 2. Теоретическая проработка и эксперименты 2.1) теоретическая проработка проблемы (проверка научных и технических идей, разработка методик исследований, определение методов расчетов и необходимости проведения экспериментов); 2.2) проектирование и изготовление макетов и экспериментального образца; 2.3) стендовые и полевые испытания образца, анализ результатов этих испытаний; 2.4) доработка (при необходимости) экспериментального образца 3. Оформление результатов исследований 3.1) составление отчетной документации с упоминанием сведений о новизне и эффективности результатов НИР; 3.2) разработка проекта технического задания на ОКР; 3.3) представление комплекта научно-технической документации заказчику; 3.4) оформление патентов 4. Приемка результатов исследований 4.1) обсуждение и утверждение результатов НИР, оформленных в виде научно-технического отчета; 4.2) подписание заказчиком акта о приемке работы; 4.3) передача заказчику экспериментального образца новой продукции 5.1.2 Опытно-конструкторские работы Опытно-конструкторские работы (ОКР) – это создание опытного образца новой продукции и разработка рабочей документации для последующего промышленного производства и использования этой продукции. Этапы ОКР представлены в таблице 5.1.2. Таблица 5.1.2 – Этапы ОКР Этап Виды работ 1. Подготовительный 1.1) обоснование необходимости создания нового изделия и передачи его в серийное производство, согласование основных технико-экономических параметров изделия; 1.2) обоснование вариантов конструкторских и технологических решений, составление перечня работ, уточнение их объема, затрат, исполнителей, сроков исполнения; 1.3) оценка соответствия технического уровня нового изделия отечественным и зарубежным эталонам; 1.4) определение ориентировочной стоимости опытного и серийного образцов изделия, срока их предоставления заказчику; 1.5) изучение рыночной ситуации, проведение маркетинговых исследований, прогнозирование спроса на новую продукцию; 1.6) утверждение технического задания, содержащего наиболее важные характеристики проектируемого продукта (состав изделия, требования по комплектации, назначение, уровень надежности, технологичности, безопасности, долговечности, унификации и т.п.) 2. Разработка проектной документации 2.1) выбор оптимального варианта изготовления изделия и его частей с учетом стоимости, эффективности и масштабов производства; 2.2) определение общих конструкторских и технологических решений, проведение экспериментальных работ и испытаний узлов и компоновочных решений, макетирование наиболее сложных и ответственных частей изделия; 2.3) обоснование заявок на разработку и освоение новых материалов, новых комплектующих изделий и др.; 2.4) разработка технического предложения, эскизного проекта и технологического проекта с оформлением соответствующей проектной документации 3. Разработка рабочей документации 3.1) подготовка комплекса конструкторской документации; 3.2) подготовка чертежей деталей, сборочных единиц и узлов, теоретическая и экспериментальная проверка схемных конструкторских и технологических решений; 3.3) проверка новых материалов, полуфабрикатов, комплектующих изделий, разработка рабочей документации Главная цель ОКР – обеспечение высокого научно-технического уровня создаваемого продукта и его конкурентоспособности на рынке. Научно-технический уровень (НТУ) – это показатель, характеризующий комплекс основных технико-экономических параметров создаваемого изделия в сравнении с лучшими отечественными и зарубежными аналогами (эталонами). Процедура оценки НТУ продукта: 1) выбор и обоснование состава частных параметров оценки НТУ продукта – ; 2) оценка относительной значимости (важности) частных параметров НТУ продукта – ; 3) определение значений частных параметров НТУ продукта – ; 4) выбор и обоснование продуктов-аналогов для оценки НТУ продукта (конкурирующие продукты-аналоги); 5) установление (прогнозирование) нормативного значения параметров для оценки НТУ продукта – ; 6) оценка НТУ продукта по частным параметрам: 6.1) при → max: (5.1.1) 6.2) при → mix: (5.1.2) 7) расчет обобщенного (интегрального) НТУ продукта: (5.1.3) 5.1.3 Конструкторская подготовка производства Конструкторская подготовка производства (КПП) – это совокупность процессов по подготовке предприятия к промышленному выпуску новой продукции с обеспечением заложенных при конструировании технико-экономических параметров этой продукции. Этапы КПП представлены в таблице 5.1.3. Таблица 5.1.3 – Этапы КПП Этап Содержание 1. Техническое задание Разрабатывается на проектирование нового изделия либо изготовителем продукции, либо заказчиком (потребителем). Указываются технические и эксплуатационные характеристики изделия: производительность, размер, скорость, надежность, долговечность и др. Приводятся сведения о характере производства, условиях хранения, ремонта, транспортировки новой продукции. При разработке технического задания используются результаты НИОКР, изучения патентной информации, маркетинговых исследований, анализа существующих аналогов и условий их эксплуатации 2. Техническое предложение Разрабатывается в случае, если техническое задание на разработку нового изделия изготовителю выдал заказчик. 3. Эскизный проект Содержит графическую часть и пояснительную записку. В графической части представлены принципиальные конструктивные решения с указанием назначения и основных параметров продукта, чертежи, функциональные блоки, экспериментальная часть. Здесь же разрабатывается документация для изготовления макетов, осуществляются их изготовление и испытание с коррекцией конструкторской документации. В пояснительной записке представляются расчеты основных параметров конструкции, описание эксплуатационных особенностей, график работ по технической подготовке производства. Составляются ведомости спецификаций материалов и комплектующих изделий на опытные образцы Продолжение таблицы 5.1.3 Этап Содержание 4. Технический проект Содержит расчетную и графическую части, уточнение технико-экономических показателей создаваемого продукта. Чертежи согласуются с технологами. В пояснительной записке представлены расчеты основных параметров сборочных единиц, описание принципов работы изделия, обоснование выбора материалов и защитных покрытий. Изготавливается опытный образец. Технический проект проходит те же стадии согласования и утверждения, что и техническое задание 5. Рабочий проект Развивает и конкретизирует технический проект, может включать три уровня: 1. Разработка рабочей документации опытной партии (опытного образца): - разработка конструкторской документации на изготовление опытной партии; - корректировка технической документации по результатам заводских или государственных испытаний. 2. Разработка рабочей документации установочной серии: - изготовление и заводские испытания установочной серии изделий; - испытания установочной серии в реальных условиях; - техническая подготовка производства; - корректировка конструкторской и технической документации по результатам изготовления и испытаний. 3. Разработка рабочей документации установившегося серийного или массового производства: - изготовление и испытание головной или контрольной серии изделий; - окончательная отработка технологических процессов и документации, нормативов расхода материалов, рабочего времени; - окончательная корректировка конструкторской документации Основные задачи КПП: 1) повышение степени унификации и стандартизации конструкции; 2) обеспечение технологичности изделия. Конструкторская унификация – это устранение неоправданного многообразия типов и конструкций изделий и их составных частей. Стандартизация – это установление и применение правил с целью упорядочения деятельности в определенной области для достижения экономической выгоды и соблюдения требований безопасности. Система стандартизации РФ включает три категории (уровня) стандартов: государственные стандарты (ГОСТ), отраслевые стандарты (ОСТ) и стандарты предприятий (СТП). Агрегирование – это проектирование посредством компоновки изделия из ограниченного числа унифицированных элементов (модулей). Агрегирование позволяет создавать сборно-разборное оборудование, состоящее из взаимосвязанных нормализованных элементов, при необходимости оно может быть разобрано, а входящие в него агрегаты – использованы в новых сочетаниях для создания другого оборудования. Показатели конструктивной унификации и стандартизации. Коэффициент преемственности рассчитывается по отдельным изделиям: (5.1.4) где – количество заимствованных (унифицированных) комплектующих элементов; – общее количество составных частей изделия. Коэффициент повторяемости определяется по отдельным изделиям: (5.1.5) где – количество повторяющихся элементов конструкций. Коэффициент межпроектной унификации определяется по группе сходных изделий и отражает степень взаимозаменяемости внутри этой группы: (5.1.6) где – количество одинаковых составных элементов для всех изделий группы; – общее количество составных элементов для всех изделий группы. Производственная технологичность – это степень соответствия конструкции изделия организационно-технологическим условиям его производства. Показатели производственной технологичности: 1) конструктивные (масса изделия, количество и разнообразие его составных частей, уровень унификации и стандартизации, разнообразие используемых материалов и др.); 2) технологические (трудоемкость и материалоемкость изготовления изделия, нормы расхода материалов, выход годной продукции, длительность производственного цикла); 3) экономические (себестоимость и отпускная цена новой продукции, объем капиталовложений в разработку и изготовление этой продукции, прибыль и рентабельность производства). Эксплуатационная технологичность – это степень соответствия нового изделия условиям его эксплуатации (надежность и долговечность конструкции, трудоемкость профилактического и ремонтного обслуживания нового изделия). Структурное подразделение, занимающееся ОКР и КПП нового продукта, – отдел главного конструктора (ОГК). Структура отдела главного конструктора представлена на рисунке 5.1.2. Функции ОГК: - разработка конструкции новых изделий; - совершенствование изготовляемой продукции; - составление чертежей и прочей технической документации; - руководство изготовление пробных образцов; - проведение экспериментальных работ по внедрению новых материалов, по испытанию деталей и узлов. 5.1.4 Контрольные вопросы по теме 1. Что понимается под НИР? 2. Назовите основные виды научных исследований. Дайте характеристику каждому из видов. 3. В чем состоят особенности НИ и ОКР? 4. Назовите основные этапы НИР. Раскройте содержание каждого из этапов. 5. Что понимается под ОКР? 6. Назовите основные этапы ОКР. Раскройте содержание каждого из этапов. 7. Что понимается под научно-техническим уровнем продукции? Рисунок 5.1.2 – Структура ОГК 8. Какие этапы включает процедура оценки НТУ продукции? 9. Что понимается под КПП? 10. Назовите основные этапы КПП. Раскройте содержание каждого из этапов. 11. Что понимается под конструкторской унификацией? 12. Что понимается под стандартизацией? Назовите уровни стандартов системы стандартизации РФ. 13. Что понимается под агрегированием? 14. Назовите показатели унификации и стандартизации? Как рассчитываются данные показатели? 15. Что понимается под производственной и эксплуатационной технологичностью? 16. Назовите показатели производственной и эксплуатационной технологичности? 17. Какие подразделения формируют состав ОГК? 18. Какие функции выполняет ОГК? 5.2 Технологическая подготовка производства Вопросы: 5.2.1 Понятие технологической подготовки производства. 5.2.2 Обоснование выбора ресурсосберегающего технологического процесса. 5.2.1 Понятие технологической подготовки производства Технологическая подготовка производства (ТПП) – это обеспечение технологической способности предприятия произвести новую продукцию заданного качества в соответствии с запроектированным уровнем затрат, объемом и сроками изготовления. Этапы ТПП представлены в таблице 5.2.1. Таблица 5.2.1 – Этапы ТПП Этап Содержание 1. Разработка технологических процессов 1.1) выбор вида заготовок; 1.2) разработка межцеховых маршрутов; 1.3) определение последовательности и содержания технологических операций; 1.4) определение, выбор и заказ средств технологического оснащения; 1.5) установление порядка, методов и средств технического контроля качества; 1.6) назначение и расчет режимов резания; 1.7) техническое нормирование операций производственного процесса; 1.8) определение профессий и квалификации исполнителей; 1.9) организация производственных участков (поточных линий); 1.10) формирование рабочей документации на технологические процессы 2. Проектирование технологической оснастки и нестандартного оборудования 2.1) проектирование конструкции моделей, штампов, приспособлений, специального инструмента и нестандартного оборудования; 2.2) разработка технологического процесса изготовления технологического оснащения Продолжение таблицы 5.2.1 Этап Содержание 3. Изготовление средств технологического оснащения (оснастки и нестандартного оборудования) 3.1) изготовление оснастки и нестандартного оборудования; 3.2) перепланировка (если это необходимо) действующего оборудования, монтаж и опробование нового и нестандартного оборудования и оснастки, поточных линий и участков обработки и сборки изделий 4. Выверка и отладка запроектированной технологии и изготовленного технологического оснащения 4.1) выверка и отладка запроектированной технологии; 4.2) выверка на пригодность и рациональность спроектированной оснастки и нестандартного оборудования; 4.3) проверка удобства разборки и сборки изделия, установление правильной последовательности выполнения этих работ; 4.4) проведение хронометража механообрабатывающих и сборочных операций; 4.5) окончательное оформление всей технологической документации Виды технологической документации: технологические карты; ведомости и спецификации (например, ведомость расхода материала на единицу изделий, спецификации заготовок, покупных изделий, инструментальные карты, карты технического контроля и др.); карты расчета мощностей и загрузки (расчет пропускной способности отдельных цехов и участков). Технологические карты фиксируют проектируемые технологические процессы. Виды технологических карт: 1) маршрутные – содержат перечень технологических операций с указанием оборудования, технологического оснащения, разряда работы и норм времени по каждой операции; 2) операционные – включают перечень переходов (изменений режимов при той же операции) с указанием оборудования для выполнения операции, режимов обработки и технологического оснащения по каждому переходу, разряда работы, нормы времени по элементам и в целом на операцию; 3) инструктивные – дают подробные указания по выполнению технологической операции вплоть до отдельных приемов работы, а также эскизы наладок, способы крепления и измерения деталей. ТПП на предприятии выполняется отделами главного технолога (ОГТ), главного металлурга (ОГМет), а также технологическими бюро основных цехов. Структура отдела главного технолога представлена на рисунке 5.2.1. Рисунок 5.2.1 – Структура ОГТ Функции ОГТ: - обеспечение технологичности конструкции изделия; - выбор и разработка технологических процессов по всем стадиям производства и составным элементам нового продукта; - проектирование и изготовление средств технологического оснащения производственных процессов; - управление процессами технологической подготовки нового производства. Главная задача ТПП – это унификация и стандартизация. Направления унификации и стандартизации: 1) типизация технологических процессов; 2) нормализация технологических процессов; 3) групповые методы обработки деталей; 4) унификация технологической документации; 5) унификация оборудования и технологической оснастки. Показатели унификации технологических процессов. Коэффициент типизации деталей: (5.2.1) где – количество деталей, обрабатываемых по типовым процессам; – общее количество обрабатываемых деталей. Коэффициент типизации операций: (5.2.2) где – количество типовых операций; – общее количество операций для обработки всех деталей. Коэффициент относительной трудоемкости типовых технологических процессов: (5.2.3) где , – трудоемкость обработки деталей по типовой и индивидуальной технологии. 5.2.2 Обоснование выбора ресурсосберегающего технологического процесса Выбор ресурсосберегающего технологического процесса – это оптимизации каждой операции технологического процесса по минимуму потребления материальных, трудовых, энергетических ресурсов. Показатель, учитывающий перечисленные затраты, – технологическая себестоимость: (5.2.4) или (5.2.5) где – переменные затраты, руб.: – затраты на основные материалы за вычетом реализуемых отходов; – затраты на топливо, предназначенное для технологических целей; – затраты на все виды энергии, предназначенной для технологических целей; – затраты на основную и дополнительную заработную плату основных производственных рабочих, включая отчисления на социальные нужды; – затраты, связанные с эксплуатацией универсального технологического оборудования; – затраты, связанные с эксплуатацией инструмента и универсальной оснастки; – условно-постоянные затраты, руб.: – затраты, связанные с эксплуатацией оборудования, оснастки и инструмента, специально сконструированных для осуществления технологического процесса по данному варианту; – затраты на оплату подготовительно-заключительного времени. Определение годового объема производства, при котором сравниваемые варианты технологических процессов (если вариантов не более двух) будут экономически равноценны: (5.2.6) При находится критический объем производства продукции: (5.2.7) При объеме производства меньше экономически наиболее эффективным будет вариант с меньшими и большими , и наоборот, при объеме производства, превышающем , предпочтительнее становится вариант технологического процесса с большими и меньшими (рисунок 5.2.2). Подобная альтернатива возможна лишь, если > , < . Если > , > , то второй вариант будет предпочтительнее при любом объеме производства. Рисунок 5.2.2 – График изменения технологической себестоимости по первому и второму вариантам Если сравниваемых вариантов технологических процессов больше двух, то обоснование выбора ресурсосберегающего технологического процесса осуществляется с помощью метода графов. 5.2.3 Контрольные вопросы по теме 1. Что понимают под технологической подготовкой производства? 2. Назовите основные этапы ТПП. Раскройте содержание каждого из этапов. 3. Какие различают виды технологической документации при проведении ТПП? 4. Назовите виды технологических карт. Дайте характеристику каждому из видов. 5. Какие подразделения формируют состав отдела главного технолога? 6. Какие функции выполняет ОГТ? 7. В чем проявляется унификация технологических процессов? 8. Назовите показатели унификации технологических процессов. Как рассчитываются данные показатели? 9. Что понимается под выбором ресурсосберегающего технологического процесса? 10. Из каких составляющих складывается технологическая себестоимость, расчет которой необходим для обоснования выбора ресурсосберегающего технологического процесса? 11. Каким образом происходит обоснование выбора ресурсосберегающего технологического процесса? 5.3 Освоение производства новой продукции Вопросы: 5.3.1 Организационная подготовка производства. 5.3.2 Методы перехода на производство новой продукции. 5.3.1 Организационная подготовка производства Организационная подготовка производства (ОПП) – это разработка проекта организации во времени и пространстве производственного процесса, системы организации и оплаты труда, системы материально-технического обеспечения, нормативной базы внутризаводского планирования для освоения выпуска новой продукции. Задачи ОПП: - выбор наиболее рациональных форм и методов организации производства новых изделий; - обеспечение производства материалами, комплектующими изделиями, оборудованием; - сбор информации для оперативно-календарного планирования; - подготовка кадров, способных обеспечить промышленное производство новых видов продукции; - разработка норм и нормативов; - уточнение конструкторской и технологической документации; - организация изготовления деталей и сборочных единиц. ОПП осуществляется службами главных конструктора, технолога, механика, а также работниками планово-экономического отдела и отдела труда и заработной платы. Этапы ОПП представлены в таблице 5.3.1. Таблица 5.3.1 – Этапы ООП Этап Содержание 1. Планирование 1.1) укрупненный технологический анализ составных частей нового изделия для выявления возможности использования имеющейся и приобретения или изготовления дополнительной технологической оснастки и нестандартного оборудования; 1.2) расчет необходимых календарно-плановых нормативов в зависимости от форм организации производства (производственные мощности, длительность производственного цикла нового изделия и др.); 1.3) расчет обеспечения материалами и комплектующими изделиями исходя из производственного задания на изготовление изделий установочной серии и норм расхода материальных ценностей 2. Изготовление изделий установочной серии 2.1) изготовление изделий установочной серии; 2.2) корректировка конструкторской и технологической документации перед запуском изделий в установившееся серийное или массовое производство Варианты освоения выпуска нового продукта: 1) опытное изделие; 2) промышленный продукт (таблица 5.3.2). Таблица 5.3.2 – Особенности процессов освоения выпуска нового продукта Признак Опытное освоение Промышленное освоение Цель Оценить экономическую возможность и целесообразность изготовления нового изделия Обеспечить достижение проектной мощности серийного выпуска новой продукции Задачи Отработка воспроизводимости технологического процесса изготовления новых изделий, приобретение опыта, корректировка технической документации Формирование производственной линии по выпуску нового изделия, создание производственных связей и системы обеспечения выпуска новой продукции, обучение коллектива и т.д. Время освоения 2-4 месяца 1-3 года Место освоения Опытный завод, производство, цех Промышленное предприятие серийного производства Структура системы подготовки и освоения производства новой продукции представлена в таблице 5.3.3. Таблица 5.3.3 – Структура системы подготовки и освоения производства новой продукции Функции Структурные подразделения предприятия Исследовательские Отдел изучения потребностей, научно-исследовательские тематические отделы, отдел (бюро) технико-экономических исследований, отдел внедрения результатов проектирования изыскательских работ Инженерные Конструкторские тематические отделы, технологическая служба, отдел стандартизации и нормализации, центральная заводская лаборатория, отдел организации производства, труда и управления Производственные Макетные мастерские, экспериментальное производство, цехи мелких серий, производственные цехи Обеспечивающие Служба научно-технической информации, отдел кадров и подготовки кадров, отдел материально-технического снабжения, инструментальное хозяйство, отделы главного механика и энергетика, отдел и цех нестандартного оборудования, служба управления качеством Обслуживающие Бюро технической документации, складское хозяйство, транспортное хозяйство Управленческие Вычислительный центр, отделы управления разработками и подготовкой производства, планово-экономический, производственный, труда и заработной платы, бюро по рационализации 5.3.2 Методы перехода на производство новой продукции Методы перехода на выпуск новой продукции: - последовательный; - параллельный; - параллельно-последовательный. Последовательный метод – производство новой продукции начинается только после полного прекращения выпуска продукции, снимаемой с производства. Варианты последовательного метода: 1) прерывно-последовательный – имеет место перерыв во времени между окончанием производства старой и началом выпуска новой продукции (рисунок 5.3.1). Наиболее простой, но одновременно и самый неэффективный метод: даже кратковременная остановка производства может резко ухудшить экономические показатели предприятия (в первую очередь за счет снижения объема продаж, и соответственно, прибыли); 2) непрерывно-последовательный – такого перерыва нет (рисунок 5.3.2). Требует высокой степени конструкторской и технологической готовности предприятия к переходу на новое изделие. Рисунок 5.3.1 – Прерывно-последовательный метод перехода на выпуск нового изделия: 1 – изделие, снимаемое с производства; 2 – новое изделие Параллельный метод – постепенное замещение снимаемой с производства продукции новой продукцией, т.е. сокращение выпуска старого изделия и одновременное нарастание выпуска нового (рисунок 5.3.3). Рисунок 5.3.2 – Непрерывно-последовательный метод перехода на выпуск нового изделия Метод предполагает создание параллельных (дополнительных) производственных мощностей (участков, цехов). При организации дополнительных производственных участков в них организуется и отлаживается производственный процесс нового изделия, после чего оборудование таких участков передается в основные цехи. При создании параллельных цехов в них организуется и отлаживается производственный процесс нового изделия, после чего основное производство остается в этих вновь организованных цехах. При параллельном методе требуются значительные средства на строительство зданий и приобретение дополнительного оборудования, часть которого после освоения может оказаться ненужной. Рисунок 5.3.3 – Параллельный метод перехода на выпуск нового изделия Параллельно-последовательный метод – сочетает признаки последовательного и параллельного методов (рисунок 5.3.4). Метод применяется в условиях массового производства при освоении новой продукции, существенно отличающейся по конструкции от снимаемой с производства. На предприятии создаются дополнительные мощности (участки, цехи), на которых начинается освоение нового изделия – отрабатываются технологические процессы, проводится квалификационная подготовка персонала, организуется выпуск первых партий новой продукции. Основное производство продолжает выпускать изделия, подлежащие замене. Далее происходит кратковременная остановка, как в основном производстве, так и на дополнительных участках, в течение которой проводится перепланировка оборудования: с дополнительных участков оборудование передается в цехи основного производства. Рисунок 5.3.4 – Параллельно-последовательный метод перехода на выпуск нового изделия 5.3.3 Контрольные вопросы по теме 1. Что понимается под организационной подготовкой производства? 2. Каковы основные задачи ОПП? 3. Назовите основные этапы ОПП. Раскройте содержание каждого из этапов. 4. Назовите варианты освоения выпуска нового продукта. Проведите сравнительный анализ данных вариантов. 5. Какие структурные подразделения формируют систему подготовки и освоения выпуска новой продукции? Какие функции выполняют данные подразделения? 6. Назовите методы перехода на выпуск новой продукции. 7. Что представляет собой последовательный метод перехода на выпуск новой продукции? Каковы достоинства и недостатки данного метода? 8. Назовите варианты последовательного метода перехода на выпуск новой продукции. Дайте характеристику каждому из вариантов. 9. Что представляет собой параллельный метод перехода на выпуск новой продукции? Каковы достоинства и недостатки данного метода? 10. Что представляет собой параллельно-последовательный метод перехода на выпуск новой продукции? Каковы достоинства и недостатки данного метода? Б. курсовая работа по дисциплине «Организация производства» 1 Общая характеристика курсовой работы 1.1 Цель и задачи курсовой работы Курсовая работа по дисциплине «Организация производства» выполняется на тему «Организационно-экономический расчет показателей работы производственного участка предприятия». Цель курсовой работы – закрепить теоретические знания и приобрести практические навыки в области: 1) проектирования поточных линий; 2) расчета технико-экономических показателей изготовления деталей. Задачи курсовой работы: 1) организационная часть: - обоснование типа организации производства; - расчет количества рабочих мест их загрузки; - расчет дозагрузки оборудования; - расчет загрузки поточной линии; - расчет численности основных производственных рабочих; - построение стандарт-плана по выпуску основной детали; - расчет заделов на поточной линии; - расчет потребности в инструменте; - расчет потребности в межоперационных транспортных средствах; - расчет площади производственного участка; - расчет трудоемкости ремонтных работ и разработка графика ремонтов оборудования; - расчет численности вспомогательных рабочих и административно-управленческого персонала; 2) экономическая часть: - расчет себестоимости произведенной продукции; - расчет отпускной цены продукции. 1.2 Пример задания на выполнение курсовой работы Задание на выполнение курсовой работы оформляется на отдельном листе формата А4 в виде Приложения А к курсовой работе, подписывается руководителем, утверждается заведующим кафедрой (рисунок 1.2.1). Рисунок 1.2.1 – Пример задания на курсовую работу 1.3 Требования к оформлению курсовой работы Пояснительная записка должна быть напечатана на принтере на листах бумаги стандартного формата А4 и оформлена по требованиям, установленным СТО 12570-2013 «Общие требования к текстовым, графическим и программным документам»1. Пояснительная записка начинается титульным листом, определяющим название вуза, кафедры, наименование темы курсовой работы, учебной дисциплины, вариант задания, ФИО и группу исполнителя и ФИО и должность руководителя, год выполнения работы. Последующие страницы пояснительной записки – содержание, введение, организационная часть, экономическая часть, заключение, список использованных источников (6-8), задание на курсовую работу. Объем пояснительной записки не должен превышать 40-50 страниц. Курсовая работа выполняется под руководством преподавателя кафедры, которая ведет лекционные и практические занятия по данной дисциплине. Задание выдается в начале семестра (2 учебная неделя), выполнение работы планируется в течение одного семестра. Примерный график выполнения курсовой работы представлен в таблице 1.3.1. Таблица 1.3.1 – График выполнения курсовой работы Этапы выполнения курсовой работы Срок выполнения (недели семестра) Введение, обоснование типа организации производства 3 Расчет количества рабочих мест и их загрузки 4 Расчет дозагрузки оборудования 5 Расчет загрузки поточной линии, расчет численности основных производственных рабочих 6 Построение стандарт-плана по выпуску основной детали, расчет заделов на поточной линии 7 Расчет потребности в инструменте, в межоперационных транспортных средствах 8 Расчет площади производственного участка 9 Расчет трудоемкости ремонтных работ и разработка графика ремонтов оборудования 11 Расчет численности вспомогательных рабочих и административно-управленческого персонала 12 Расчет себестоимости произведенной продукции 14 Расчет отпускной цены продукции, заключение 15 Оформление пояснительной записки 16 Защита курсовой работы 17 1.4 Текущий контроль и защита курсовой работы Текущий контроль за успеваемостью студентов, т.е. проверка исполнения работы в соответствии с графиком, осуществляется преподавателем. На выполнение работы отводится 17 учебных недель (для студентов дневной формы обучения). Для примера курсовой работы распоряжением заведующего кафедрой создается комиссия из преподавателей ведущей кафедры. Выполненная курсовая работа предъявляется к защите после проверки и одобрения руководителем работы. Студент кратко докладывает основные вопросы, разработанные в ходе выполнения работы, и отвечает на вопросы и замечания членов комиссии. Защита оформляется зачетом с соответствующей оценкой. 1.5 Исходные данные по вариантам Исходные данные: 1) годовая программа выпуска основной детали () (таблица 1.5.1); 2) технологический процесс обработки деталей: основной и догружаемой (дополнительной) (таблица 1.5.2). Таблица 1.5.1 – Годовая программа выпуска основной детали (тыс. шт.) Условное обозначение детали Номер варианта 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 А 130 170 210 250 290 330 370 410 450 490 Б 200 240 280 320 360 400 440 460 500 520 В 190 230 270 310 350 390 430 470 510 540 Г 325 375 425 475 525 575 560 585 590 605 Д 260 295 330 365 400 485 470 505 540 575 Е 255 290 325 360 395 430 465 500 585 570 Таблица 1.5.2 – Технологический процесс обработки основной и догружаемой деталей (мин.) Условное обозначение детали Черновой вес, кг Чистовой вес, кг Порядковый номер и штучное время выполнения операции по видам оборудования (станкам) вертикально-сверлильный протяжной токарный токарный вертикально-сверлильный фрезерный 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Разряд рабочего 4 5 3 5 5 6 Основная деталь () А 1,50 1,15 1-1,3 2-1,9 4-2,6 3-2,0 5-1,9 7-4,5 8-2,3 6-2,5 Б 1,20 0,88 1-1,6 2-1,5 3-1,2 4-2,7 5-1,4 6-1,9 7-1,7 8-1,3 В 0,96 0,71 1-1,4 2-1,9 3-1,8 5-1,7 4-2,9 6-1,5 7-2,2 Г 0,82 0,57 1-1,6 2-1,9 3-1,7 4-2,4 5-1,8 6-2,8 7-2,6 8-1,5 Д 0,56 0,35 1-1,9 2-2,9 3-2,0 4-2,1 7-1,4 5-1,7 8-1,3 6-2,2 Е 1,80 1,42 1-1,2 2-1,8 3-1,6 4-1,9 5-1,5 6-2,0 7-1,4 Догружаемая деталь ()* Ж 1,80 1,48 1-1,7 2-2,8 3-1,3 4-1,8 5-2,1 6-1,7 7-1,2 8-1,4 *Примечание: Догружаемая деталь общая для всех вариантов. 2 Методические указания по выполнению разделов курсовой работы 2.1 Организационная часть 2.1.1 Обоснование типа производства Расчет годового действительного (эффективного) фонда времени работы участка провести согласно производственному календарю текущего года. Режим работы участка – пять дней в неделю (с двумя выходными днями). Количество рабочих смен – две. Продолжительность рабочей смены 8 часов. Проведя расчет, определить тип производства. Дать характеристику и отразить особенности, присущие данному типу производства. 2.1.2 Расчет количества рабочих мест и их загрузки Результаты расчета количества рабочих мест и их загрузки свести в таблицу 2.1.1. Таблица 2.1.1 – Количество рабочих мест и коэффициент их загрузки по участку № операции Тип станка , мин. , мин./шт. 1 2 3 4 5 6 7 … … … Итого: По результатам расчета проверить возможность дозагрузки оборудования (рабочих мест). Дозагрузка осуществляется при < 1 с учетом данных о пропускной способности рабочих мест и их загрузки основной деталью. 2.1.3 Расчет дозагрузки оборудования Результаты расчета занести в таблицу 2.1.2. Таблица 2.1.2 – Дозагрузка оборудования № операции Тип станка , мин , ст-ч. , ст-ч. , ст-ч. , мин , шт. , шт. , ст-ч. , ст-ч. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 … … … Итого: Алгоритм расчета дозагрузки оборудования: 1. Расчет пропускной способности оборудования по каждой операции (станко-час) – ст. 5: (2.1.1) 2. Расчет загрузки оборудования основной деталью по каждой операции (станко-час) – ст. 6: (2.1.2) 3. Расчет возможной дозагрузки оборудования по каждой операции (станко-час) – ст. 7: (2.1.3) 4. Выбор детали для дозагрузки оборудования. По условиям задания догружаемая деталь одинаковая для всех вариантов – деталь «Ж». Технологический процесс обработки детали «Ж» представлен в таблице 1.5.2. При заполнении ст. 8 определяющим фактором выступает вид оборудования, на котором должна выполняться технологическая операция. График движения по рабочим местам догружаемой детали может отличаться от основной детали. 5. Расчет загрузки операций догружаемой деталью (шт.) – ст. 9: (2.1.4) 6. Определение принятого количества догружаемых деталей (шт.) – ст. 10. Для обеспечения равной пропускной способности между операциями принятое количество догружаемых деталей принимается по минимальному значению , т.е.: (2.1.5) 7. Расчет фактической дозагрузки по каждой операции (станко-час) – ст. 11: (2.1.6) 8. Расчет неиспользуемого времени по операциям (станко-час) – ст. 12: (2.1.7) 9. Расчет коэффициента загрузки рабочих мест с учетом дозагрузки по каждой операции – ст. 13: (2.1.8) Дозагрузка технологического процесса другой деталью позволяет повысить загрузку оборудования на участке до уровня, соответствующего массовому производству. 2.1.4 Расчет загрузки поточной линии Поточная линия, на которой с учетом дозагрузки изготавливается два вида продукции, относится к многопредметной поточной линии. Дать характеристику многопредметной переменно-поточной линии. Провести расчет частных тактов (по основной и догружаемой деталям) способами: а) «по условному объекту»; б) «по продолжительности выпуска изделий»; в) «по трудоемкости обработки изделий». Сравнить полученные значения частных тактов. Результаты расчета занести в таблицу 2.1.3. Алгоритм уточненного расчета количества рабочих мест и их загрузки по поточной линии: 1. Определение количества рабочих мест на поточной линии по максимальному значению из принятого количества рабочих мест по основной и догружаемой деталям, т.е.: (2.1.9) Таблица 2.1.3 – Количество рабочих мест и их загрузка на поточной линии № операции Тип станка Основная деталь = … мин./шт. Догружаемая деталь = … мин./шт. , мин. , мин. … … … Итого: 2. Расчет коэффициента загрузки поточной линии по основной и догружаемой деталям: (2.1.10) (2.1.11) 3. Расчет среднего коэффициента загрузки поточной линии: (2.1.12) где – расчетное количество рабочих мест на i-ой операции по изделию j-го наименования; – удельный вес продолжительности выпуска детали j-го наименования в действительном (эффективном) фонде времени работы поточной линии. Проведя расчет, сравнить с итоговыми показателями, полученными в таблицах 2.1.1 и 2.1.2. Сделать вывод о целесообразности производства догружаемой детали. Дозагрузка считается целесообразной, если отклонение от итоговых показателей в таблицах 2.1.1 и 2.1.2 не превышает 10-15%. На основании таблицы 2.1.3 заполнить таблицу 2.1.4. Таблица 2.1.4 – Технико-экономическая характеристика оборудования Тип станка Габаритные размеры, мм Количество оборудования на участке, шт. Мощность (), кВт Категория ремонтной сложности, рем. ед. Суммарная ремонтная сложность оборудования, рем. ед. Стоимость оборудования (), тыс. руб. Балансовая стоимость оборудования с учетом установки ()*, тыс. руб. Одного станка Всех станков Механической части () Электрической части () Механической части Электрической части Одного станка Всех станков 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Вертикально-сверлильный 3200х1250 18,5 15 13 4100 Протяжной 3250х2250 18,0 16 12 3300 Токарный 2800х1480 22,4 18 16 6300 Фрезерный 2665х4700 14,0 13 10 3700 Итого: – – – – – *Примечание: Балансовая стоимость оборудования с учетом доставки и монтажа выше его прейскурантной стоимости на 10-17%. 2.1.5 Расчет численности основных производственных рабочих В поточном производстве количество основных производственных рабочих (, чел.) определяется по числу рабочих мест на участке. 2.1.6 Построение стандарт-плана поточной линии по выпуску основной детали Алгоритм построения стандарт-плана: 1. Определение периода оборота линии (, мин.) (таблица 2.1.5). Таблица 2.1.5 – Рекомендуемые значения периода оборота линии Величина детали Вес детали, кг Крупная Свыше 15 1-2 ч Средняя 3-15 0,5-1 смена Мелкая Менее 3 1-2 смены 2. Расчет программы выпуска на период оборота линии (шт.). 3. Расчет такта поточной линии на период оборота линии (мин./шт.). Проведя расчет такта, сравнить со значением, полученным при обосновании типа производства. 4. Расчет количества рабочих мест по операциям, загрузки рабочих мест (в % и мин.), числа рабочих по операциям (чел.), построение стандарт-плана поточной линии (таблица 2.1.6). Таблица 2.1.6 – Стандарт-план поточной линии по выпуску основной детали № операции Тип станка , мин. , мин./шт. № рабочего места Загрузка рабочих мест Количество рабочих на операции, чел. Условное обозначение рабочего Порядок обслуживания рабочих мест График работы оборудования и перехода рабочих за период оборота, равный = … мин. Выпуск изделий за = … мин. % мин. … … … Итого: 2.1.7 Расчет заделов на поточной линии Алгоритм расчета заделов (шт.): 1. Расчет межоперационных оборотных заделов () и построение графика их изменения. Результаты расчета межоперационных оборотных заделов занести в таблицу 2.1.7. Таблица 2.1.7 – Расчет межоперационных оборотных заделов Частный период Время частного периода, мин. Расчет заделов, шт. Площадь эпюр (), деталей/ мин. Максимальная точка на эпюре 1 2 3 4 5 … … … Итого: 2. Расчет технологического задела (). 3. Расчет транспортного задела (). Для расчета транспортного задела необходимо знать порядок передачи деталей с операции на операцию (таблица 2.1.8) Таблица 2.1.8 – Рекомендуемые размеры транспортных партий, шт. Вес детали, кг Размеры транспортной партии при средней трудоемкости операций по данной детали До 1 мин. 1,0-2,5 мин. 2,5-5,0 мин. 5,0-11,0 мин. До 0,1 100 50 20 10 0,1-0,2 50 20 20 10 0,2-0,5 20 20 10 5 0,5-1,0 10 10 5 2 1,0-2,0 5 5 2 1 2,0-5,0 2 2 2 1 4. Расчет общей величины заделов: (2.1.13) 2.1.8 Расчет потребности в инструменте 2.1.8.1 Расчет потребности в режущем инструменте Алгоритм расчета потребности в режущем инструменте: 1. Расчет машинного времени работы инструмента до полного износа (ч.). Результаты расчета занести в таблицу 2.1.9. Таблица 2.1.9 – Машинное время работы инструмента до полного износа Инструмент , мм , мм , ч. , ч. 1 2 3 4 5 Резец подрезной 36,0 2,5 3,0 Резец проходной 26,0 4,0 2,0 Сверло 34,0 0,7 2,5 Фреза 7,3 0,6 4,0 2. Расчет расхода режущего инструмента (шт.) на программу выпуска деталей. Преждевременный износ инструмента принять 5%. Результаты расчета занести в таблицу 2.1.10. Таблица 2.1.10 – Расход режущего инструмента Инструмент* Деталь , шт. , мин. , % , ч. , шт. 1 2 3 4 5 6 7 Резец подрезной Основная 65 Догружаемая 75 Итого: – Резец проходной Основная 60 Догружаемая 65 Итого: – Сверло Основная 70 Догружаемая 80 Итого: – Фреза Основная 70 Догружаемая 80 Итого: – Примечание: * Условно принимаем, что резец подрезной устанавливается на одной токарной операции, а резец проходной – на другой. – доля машинного времени в . 3. Расчет количества инструмента, находящегося на рабочих местах (шт.). Периодичность подачи инструмента к рабочим местам (, ч) обычно выбирается в зависимости от периодичности съема инструмента со станка и принимается равной или кратной длительности смены. Результаты расчета занести в таблицу 2.1.11. Таблица 2.1.11 – Количество инструмента, находящегося на рабочих местах Инструмент , ч. , % *, мин. , ч. , ч. , шт. 1 2 3 4 5 6 7 8 Резец подрезной 3,0 65 Резец проходной 2,0 60 Сверло 2,5 70 Фреза 4,0 70 Примечание: *Если режущий инструмент применяется на нескольких операциях технологического процесса изготовления детали, расчет необходимо вести отдельно по каждой операции ввиду различия . 3. Расчет количества инструмента, находящегося в заточке и восстановлении (шт.). Результаты расчета занести в таблицу 2.1.12. Таблица 2.1.12 – Количество инструмента, находящегося в заточке и восстановлении Инструмент , ч. , ч. , шт. 1 2 3 4 5 Резец подрезной Резец проходной Сверло Фреза 4. Расчет количества инструмента, находящегося в ИРК (шт.). Результаты расчета занести в таблицу 2.1.13. Таблица 2.1.13 – Количество инструмента, находящегося в ИРК Инструмент , шт. , дни , шт. 1 2 3 4 Резец подрезной Резец проходной Сверло Фреза 5. Расчет оборотного (эксплуатационного) фонда инструмента по участку (шт.). Результаты расчета занести в таблицу 2.1.14. Таблица 2.1.14 – Участковый оборотный фонд инструмента Инструмент , шт. , шт. , шт. , шт. 1 2 3 4 5 Резец подрезной Резец проходной Сверло Фреза 2.1.8.2 Расчет потребности в мерительном инструменте. Алгоритм расчета потребности в мерительном инструменте: 1. Расчет нормы износа (шт.). Результаты расчета занести в таблицу 2.1.15. Таблица 2.1.15 – Норма износа мерительного инструмента Инструмент , мкм , шт. , шт. , шт. Скоба 0,7 10 2630 2 Калибр 0,7 12 900 2 2. Расчет расхода мерительного инструмента (шт.) на программу выпуска деталей. Преждевременный износ инструмента принять 5%. Результаты расчета занести в таблицу 2.1.16. Таблица 2.1.16 – Расход мерительного инструмента Инструмент* Деталь , шт. , шт. , % , шт. , шт. 1 2 3 4 5 6 7 Скоба Основная 2 75 Догружаемая 2 75 Итого: – – Калибр Основная 1 80 Догружаемая 1 80 Итого: – – 2.1.9 Расчет потребности в межоперационных транспортных средствах Для перевозки деталей используется кран-балка с электрическим тельфером грузоподъемностью 0,5 т. Длина пути кран-балки туда и обратно 50 м, скорость движения 50 м/мин. Время на захват и снятие груза по 0,5 мин. Провести расчет необходимого количества кран-балок и определить стоимость межоперационных транспортных средств (), если стоимость одной кран-балки 100 тыс. руб., одного тельфера – 55 тыс. руб. 2.1.10 Расчет площади производственного участка Алгоритм расчета площади участка: 1. Расчет основной производственной площади (м2) – площади, занимаемой станками и проходами: (2.1.14) где – площадь, занимаемая одним станком, м2; – площадь прохода, м2 (принимается на 1 станок в среднем 12 м2). Результаты расчета занести в таблицу 2.1.17. Таблица 2.1.17 – Основная производственная площадь участка № операции Тип станка Габаритные размеры Количество станков Производственная площадь, м2 Одного станка Проходов Общая 1 2 3 4 5 6 7 … … … Итого: 2. Расчет вспомогательной площади (м2), занимаемой складскими площадями, контрольными пунктами, бытовыми и конторскими помещениями: (2.1.15) где – складская площадь под заготовки и готовые детали, м2 (в среднем 15% от производственной площади); – площадь инструментально-раздаточных кладовых, м2 (в среднем 0,35 м2 на 1 станок); – площадь одного контрольного пункта (в среднем 6 м2); – площадь бытовых и конторских помещений (1,22 м2 на 1 рабочего). 3. Расчет общей площади участка (м2): (2.1.16) 4. Расчет объема здания (м3). Высота здания составляет 9,25 м. 5. Расчет стоимости здания (тыс. руб.) при цене за 1 м3 1000 руб. 2.1.11 Расчет трудоемкости ремонтных работ и разработка графика ремонтов оборудования Алгоритм расчета трудоемкости ремонтных работ: 1. Расчет трудоемкости ремонтных работ (ч.) – общей (таблица 2.1.18) и по видам работ: слесарные (2.1.19), станочные (таблица 2.1.20) и прочие (2.1.21). Структура межремонтного цикла имеет вид: К-О-Т-О-Т-О-С-О-Т-О-Т-О-С-О-Т-О-Т-О-К. Длительность межремонтного цикла 24000 ч (или 6 лет). Таблица 2.1.18 – Трудоемкость ремонтных работ (общая) Тип станка , рем. ед. Количество ремонтных операций по видам работ , ч. К Т С О , н-ч , н-ч , н-ч , н-ч Вертикально-сверлильный Протяжный Токарный Фрезерный Итого: Таблица 2.1.19 – Трудоемкость ремонтных работ (слесарных) Тип станка , рем. ед. Количество ремонтных операций по видам работ , ч. К Т С О , н-ч , н-ч , н-ч , н-ч Вертикально-сверлильный Протяжный Токарный Фрезерный Итого: Таблица 2.1.20 – Трудоемкость ремонтных работ (станочных) Тип станка , рем. ед. Количество ремонтных операций по видам работ , ч. К Т С О , н-ч , н-ч , н-ч , н-ч Вертикально-сверлильный Протяжный Токарный Фрезерный Итого: Таблица 2.1.21 – Трудоемкость ремонтных работ (прочих) Тип станка , рем. ед. Количество ремонтных операций по видам работ , ч. К Т С О , н-ч , н-ч , н-ч , н-ч Вертикально-сверлильный Протяжный Токарный Фрезерный Итого: Алгоритм разработки графика ремонта оборудования: 1. Расчет длительности межремонтного и межосмотрового периодов (месяц). 2. Разработка графика ремонта оборудования. 2.1 Определение сроков ввода оборудования в эксплуатацию. Сроки ввода оборудования в эксплуатацию по основному производству представлены в таблице 2.1.22. Таблица 2.1.22 – Сроки ввода оборудования в эксплуатацию Тип станка , рем. ед. Месяцы установки или капитального ремонта станков по годам*,** 01 02 03 04 Вертикально-сверлильный II, V VI, VIII I, X II, IV Протяжный I, VI II, III, V VII, IX I Токарный XI, III V, IX, X III, IX Фрезерный I, IV V, IX Примечание: *В зависимости от количества оборудования студент самостоятельно определяет сроки его ввода в эксплуатацию. **Порядковые номера лет (01, 02, 03, 04) условные, при разработке графика ремонтов оборудования данные номера необходимо заменить на реальные годы. Пример разработки графика ремонта оборудования (тип станка – сверлильный). Пусть длительность межремонтного периода составляет 8 месяцев, межосмотрового периода – 4 месяца. Тогда график ремонта сверлильного оборудования, введенного в эксплуатацию после капитального ремонта в феврале 01 года, будет иметь вид: Оборудование К О Т О Т О С О Т О Т О С … Сверлильное II 01 VI 01 X 01 II 02 VI 02 X 02 II 03 VI 03 X 03 II 04 VI 04 X 04 II 05 … 2.2 Составление графика ремонта оборудования, установленного в первом году (таблица 2.1.23), во втором году (таблица 2.1.24), в третьем году (таблица 2.1.25) и в четвертом году (таблица 2.1.26). Таблицы 2.1.23-2.1.26 приведены в качестве примера. Студент самостоятельно заполняет данные таблицы в зависимости от полученного в расчетах количества единиц оборудования по каждому типу станков. Таблица 2.1.23 – График ремонта оборудования, установленного в 01 году Тип станка № станка К О Т О Т О С О Т О Т О С О Т О Т О К Вертикально-сверлильный 1 2 II V Протяжный 1 2 I VI Токарный 1 2 XI III Таблица 2.1.24 – График ремонта оборудования, установленного в 02 году Тип станка № станка К О Т О Т О С О Т О Т О С О Т О Т О К Вертикально-сверлильный 3 4 VI VIII Протяжный 3 4 5 II III V Токарный 3 4 5 V IX X Фрезерный 1 2 I IV Таблица 2.1.25 – График ремонта оборудования, установленного в 03 году Тип станка № станка К О Т О Т О С О Т О Т О С О Т О Т О К Вертикально-сверлильный 5 6 I X Протяжный 6 7 VII IX Токарный 6 7 III IX Фрезерный 3 4 V IX Таблица 2.1.26 – График ремонта оборудования, установленного в 04 году Тип станка № станка К О Т О Т О С О Т О Т О С О Т О Т О К Вертикально-сверлильный 7 8 II IV Протяжный 8 I 2.3 Составление графика ремонта оборудования на планируемый год (таблица 2.1.27). Номер планируемого года определяется студентом самостоятельно. Таблица 2.1.27 – График ремонта оборудования на планируемый _____ год Тип станка № станка Месяцы* I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Вертикально-сверлильный 1 2 … Протяжный 1 2 … Токарный 1 2 … Фрезерный 1 2 … Примечание: *В каждую клеточку проставляется вид ремонтных работ (К, Т, С, О), определенных в таблицах 2.1.23-2.1.26. 3. Расчет длительности простоя оборудования из-за ремонта (таблица 2.1.28). Таблица 2.1.28 – Длительность простоя оборудования в ремонте Тип станка , рем. ед. Количество ремонтных операций по видам работ , сут. К Т С , сут. , сут. , сут. Вертикально-сверлильный Протяжный Токарный Фрезерный Итого: 2.1.12 Расчет численности вспомогательных рабочих и административно-управленческого персонала Алгоритм расчета численности вспомогательных рабочих и АУП: 1. Расчет общей численности вспомогательных рабочих (, чел.) методом процентного отношения к численности ОПР. В массовом производстве данное соотношение определяется в пределах 30-50% (для расчета принять 45%). 2. Распределение численности вспомогательных рабочих по профессиям (таблица 2.1.29). Таблица 2.1.29 – Численность вспомогательных рабочих Профессия Принцип расчета , чел. 1. Наладчик 1 наладчик обслуживает 5 станков 2. Слесарь-ремонтник 1 слесарь-ремонтник обслуживает 500 ремонтных единиц оборудования 3. Контролер 1 контролер предусматривается на 18 ОПР 4. Транспортный рабочий 1 транспортный рабочий управляет 1 транспортным средством в 1 смену 3. Расчет численности АУП (, чел.) по нормам управляемости. Норма управляемости для мастера – 25 человек, старшего мастера – 100 человек, начальника участка – 180 человек. 4. Расчет общей численности работающих на участке (, чел.) (таблица 2.1.30). Таблица 2.1.30 – Численность работающих на участке Категория работающего Численность, чел. Основные производственные рабочие Вспомогательные рабочие АУП Итого: 2.2 Экономическая часть 2.2.1 Расчет себестоимости произведенной продукции Типовой перечень затрат на производство и реализацию продукции промышленного предприятия представлен в таблице 2.2.1. Таблица 2.2.1 – Группировка затрат по калькуляционным статьям расходов Статья расходов Вид себестоимости 1. Сырье и материалы Цеховая Производственная Полная 2. Покупные комплектующие изделия, полуфабрикаты и услуги производственного характера 3. Возвратные отходы (вычитаются) 4. Топливо и энергия на технологические цели 5. Основная заработная плата ОПР 6. Дополнительная заработная плата ОПР 7. Отчисления на социальные нужды ОПР 8. Расходы на подготовку и освоение производства 9. Погашение стоимости инструментов и приспособлений целевого назначения и прочие специальные расходы 10. Расходы на содержание и эксплуатацию машин и оборудования 11. Общецеховые расходы 12. Технологические потери 13. Общехозяйственные расходы 14. Потери от брака 15. Прочие производственные расходы 16. Расходы на реализацию (коммерческие расходы) 2.2.1.1. Расчет затрат по статьям «Сырье и основные материалы» и «Возвратные отходы». 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 процесса; возвратные отходы – остатки сырья и материалов, которые могут быть в дальнейшем использованы; потери – та часть материала, которая не может быть использована (например, потери металла на угар, на окалину, на травление и др.). При выполнении расчета за норму расхода материалов принимается масса заготовки (таблица 1.5.2). Расчет затрат на основные материалы: (2.2.1) где , – соответственно вес заготовки и вес отходов, кг; , – соответственно цена 1 кг заготовки и 1 кг отходов, руб. Результаты расчета занести в таблицу 2.2.2. Таблица 2.2.2 – Затраты на основные материалы за вычетом возвратных отходов Показатель Основная деталь Догружаемая деталь 1. Программа выпуска, шт. 2. Норма расхода материала на деталь, кг 3. Чистая масса детали, кг 4. Отходы на деталь, кг 5. Расходы материала на программу, кг 6. Отходы на программу, кг 7. Оптовая цена 1 кг металла, руб. 30 30 8. Оптовая цена 1 кг отходов, руб. 5 5 9. Затраты на материалы на программу с учетом транспортно-заготовительных расходов (6% суммы затрат на материалы), руб. 10. Стоимость реализуемых отходов, руб. 11. Затраты на материалы за вычетом реализуемых отходов, руб. 12. Затраты на основные материалы на одну деталь, руб. 2.2.1.2. Расчет затрат по статьям «Основная заработная плата ОПР», «Дополнительная заработная плата ОПР», «Отчисления на социальные нужды ОПР». Заработная плата ОПР делится на основную и дополнительную. В статью «Основная заработная плата ОПР» включаются расходы на оплату труда производственных рабочих, непосредственно связанных с изготовлением продукции. В состав основной заработной платы входит оплата по сдельным расценкам, а также оплата труда по тарифным ставкам рабочих-повременщиков, занятых непосредственно выполнением производственного процесса и отдельных технологических операций. В эту статью включаются также доплаты и выплаты: за неблагоприятные условия труда (работа в тяжелых, вредных условиях труда, работа в многосменном режиме, в ночное время и др.); премии за производственные результаты, начисленные в соответствии с действующим на предприятии Положением о премировании. Для рабочих-сдельщиков фонд заработной платы может быть рассчитан либо по сдельным расценкам и планируемому объему выпуска продукции, либо исходя из норм затрат труда на производственную программу и средней часовой тарифной ставки. Основные элементы тарифного фонда оплаты труда: тарифные разряды, тарифные коэффициенты и тарифные ставки. На их базе определяются сдельные расценки и средние часовые тарифные ставки. Сдельная расценка – это размер оплаты труда за выполнение одной операции или изготовление одного изделия. Расчет сдельной расценки: (2.2.2) где – часовая тарифная ставка, принятая для тарификации работы на i-ой операции, руб. Тарифные ставки рабочих-сдельщиков представлены в таблице 2.2.3. Таблица 2.2.3 – Тарифные ставки рабочих-сдельщиков Разряд 6 5 4 3 Тарифная ставка 1-го разряда, руб./ч 42,0 42,0 42,0 42,0 Тарифный коэффициент 2,00 1,71 1,48 1,29 Результаты расчета занести в таблицу 2.2.4. Таблица 2.2.4 – Сдельная расценка по детали № операции Разряд , руб. по операциям, мин. по операциям, руб. Основная деталь Догружаемая деталь Основная деталь Догружаемая деталь 1 2 3 4 5 6 7 … … … Итого: Расчет основной заработной платы по детали: (2.2.3) где – коэффициент, учитывающий доплаты и выплаты, предусмотренные законодательством о труде, включая премии (при расчете принять равным 1,4). В статью «Дополнительная заработная плата ОПР» включаются выплаты, предусмотренные законодательством о труде за непроработанное на производстве время: оплата очередных и дополнительных отпусков; оплата льготных часов подростков; оплата перерывов в работе кормящих матерей; оплата времени, связанного с прохождением медицинских осмотров, выполнением государственных обязанностей; единовременные вознаграждения за выслугу лет; оплата учебных отпусков и др. Расчет дополнительной заработной платы: (2.2.4) где – коэффициент, учитывающий дополнительную заработную плату (при расчете принять равным 1,3). Расчет отчислений на социальные нужды ОПР: (2.2.5) где – норматив отчислений на социальные нужды (при расчете принять равным 30%). Результаты расчета занести в таблицу 2.2.5. Таблица 2.2.5 – Затраты на заработную плату ОПР с отчислениями на социальные нужды Показатель Основная деталь Догружаемая деталь 1. Затраты на основную заработную плату ОПР на одну деталь, руб. 2. Затраты на основную заработную плату ОПР на программу, руб. 3. Затраты на дополнительную заработную плату ОПР на одну деталь, руб. 4. Затраты на дополнительную заработную плату ОПР на программу, руб. 5. Затраты на отчисления на социальные нужды ОПР на одну деталь, руб. 6. Затраты на отчисления на социальные нужды ОПР на программу, руб. 7. Затраты на заработную плату ОПР с отчислениями на социальные нужды на одну деталь, руб. 8. Затраты на заработную плату ОПР с отчислениями на социальные нужды на программу, руб. 2.2.1.3. Расчет затрат по статье «Расходы на содержание и эксплуатацию машин и оборудования». Данная статья включает следующие виды расходов: амортизация оборудования, транспортных средств и ценного инструмента; эксплуатация оборудования (кроме расходов на ремонт); ремонт оборудования и транспортных средств; внутризаводское перемещение грузов; погашение стоимости инструментов и приспособлений общего назначения; прочие расходы. Для расчета величины расходов на содержание и эксплуатацию машин и оборудования составляется годовая смета затрат по участку. Алгоритм составления сметы затрат по статье «Расходы на содержание и эксплуатацию машин и оборудования»: 1. Расчет амортизации технологического оборудования: (2.2.6) где – стоимость технологического оборудования, руб.; – норма амортизации оборудования, % (для расчета принять 15%). 2. Расчет амортизации транспортных средств: (2.2.7) где – стоимость транспортных средств, руб.; – норма амортизации транспортных средств, % (для расчета принять 12%). 3. Расчет заработной платы (основой и дополнительной) с отчислениями на социальные нужды рабочих, занятых обслуживанием машин и оборудования и других категорий работающих, непосредственно не занятых производством продукции (вспомогательных рабочих): Расчет основной заработной платы вспомогательных рабочих: (2.2.8) где – часовая тарифная ставка вспомогательного рабочего i-ой профессии, руб./ч. Коэффициент, учитывающий доплаты и выплаты, предусмотренные законодательством о труде, включая премии () при расчете принять равным 1,3. Расчет дополнительной заработной платы вспомогательных рабочих: (2.2.9) Коэффициент, учитывающий дополнительную заработную плату () при расчете принять равным 1,3. Результаты расчета занести в таблицу 2.2.6. Таблица 2.2.6 – Затраты на заработную плату вспомогательных рабочих с отчислениями на социальные нужды Профессия , чел. , руб./ч. , руб. , руб. , руб. Заработная плата вспомогательных рабочих с отчислениями на социальные нужды, руб. Наладчик Слесарь-ремонтник Контролер Транспортный рабочий Итого: 4. Расчет затрат по статье «Энергия на технологические цели». Расчет затрат на электроэнергию, расходуемую на технологические цели: (2.2.10) где – количество силовой электроэнергии, расходуемой на технологические цели, кВт.ч; – цена 1 кВт.ч электроэнергии, руб. Для расчета количества силовой электроэнергии, расходуемой на технологические цели, принять коэффициент полезного действия питающей электрической сети 0,98, коэффициент полезного действия электродвигателей оборудования – 0,80. 5. Расчет затрат по статье «Погашение стоимости инструментов и приспособлений общего назначения» Расчет затрат на режущий инструмент: (2.2.11) где – годовой расход режущего инструмента j-го наименования, шт.; – цена режущего инструмента j-го наименования, руб.; – число наименований режущего инструмента. Расчет затрат на мерительный инструмент: (2.2.12) где – годовой расход мерительного инструмента j-го наименования, шт.; – цена мерительного инструмента j-го наименования, руб.; – число наименований мерительного инструмента. Результаты расчета занести в таблицу 2.2.7. Таблица 2.2.7 – Затраты на режущий и мерительный инструмент Показатель Значение 1. Годовой расход режущего инструмента на программу, шт., всего, в том числе: - резец подрезной; - резец проходной; - сверло; - фреза 2. Цена единицы режущего инструмента, руб.: - резец подрезной; 80 - резец проходной; 100 - сверло; 110 - фреза 250 3. Затраты на режущий инструмент на программу, руб., всего, в том числе: - резец подрезной; - резец проходной; - сверло; - фреза 4. Годовой расход мерительного инструмента на программу, шт., всего, в том числе: - скоба; - калибр 5. Цена единицы мерительного инструмента, руб.: - скоба; 200 - калибр 300 6. Затраты на мерительный инструмент на программу, руб., всего, в том числе: - скоба; - калибр 7. Затраты на режущий и мерительный инструмент на программу, руб. 6. Составление сметы затрат по статье «Расходы на содержание и эксплуатацию машин и оборудования» (таблица 2.2.8). Таблица 2.2.8 – Смета затрат по статье «Расходы на содержание и эксплуатацию машин и оборудования» Элементы расходов по годовой смете затрат Сумма, руб. 1. Амортизация технологического оборудования 2. Амортизация транспортных средств 3. Заработная плата вспомогательных рабочих с отчислениями на социальные нужды 4. Энергия на технологические цели 5. Погашение стоимости инструмента и приспособлений общего назначения ИТОГО затраты по смете: На основании сметы затрат необходимо рассчитать затраты, приходящиеся на одну деталь (таблица 2.2.9). Таблица 2.2.9 – Затраты по статье «Расходы на содержание и эксплуатацию машин и оборудования» Показатель Основная деталь Догружаемая деталь 1. Заработная плата ОПР с отчислениями на социальные нужды, руб. 2. Затраты по смете «Расходы на содержание и эксплуатацию машин и оборудования» на программу, руб. 3. Затраты по смете «Расходы на содержание и эксплуатацию машин и оборудования» на одну деталь, руб. 2.2.1.4. Расчет затрат по статье «Общецеховые расходы». Данная статья включает следующие виды расходов: расходы на оплату труда руководителей и специалистов аппарата управления, включая отчисления в бюджет и внебюджетные фонды; амортизацию и затраты на содержание и ремонт зданий, сооружений и инвентаря общецехового назначения; затраты на исследования, рационализацию и изобретательство цехового характера; затраты на мероприятия по обеспечению нормальных условий труда и техники безопасности и другие расходы цеха, связанные с управлением и обслуживанием производства. 1. Расчет основной заработной платы административно-управленческого персонала участка: (2.2.13) где – тарифный оклад i-ой категории АУП, руб./месяц. Коэффициент, учитывающий доплаты и выплаты, предусмотренные законодательством о труде, включая премии () при расчете принять равным 1,45. 2. Расчет дополнительной заработной платы административно-управленческого персонала участка: (2.2.14) Коэффициент, учитывающий дополнительную заработную плату () при расчете принять равным 1,4. Результаты расчета занести в таблицу 2.2.10. Таблица 2.2.10 – Затраты на заработную плату вспомогательных рабочих с отчислениями на социальные нужды Категория АУП , чел. , руб./мес. , руб. , руб. , руб. Заработная плата АУП с отчислениями на социальные нужды, руб. Мастер 8200 Старший мастер 9800 Начальник участка 13000 Итого: - 3. Расчет амортизации здания производственного участка: (2.2.6) где – стоимость здания производственного участка, руб.; – норма амортизации здания, % (для расчета принять 5%). Результаты расчета занести в таблицу 2.2.11. Таблица 2.2.11 – Затраты по статье «Общецеховые расходы» Элементы расходов по годовой смете затрат Сумма, руб. 1. Заработная плата с отчислениями на социальные нужды АУП 2. Амортизация здания производственного участка ИТОГО затраты по смете: На основании определения затрат по статье «Общецеховые расходы» необходимо рассчитать затраты, приходящиеся на одну деталь (таблица 2.2.12). Таблица 2.2.12 – Затраты по статье «Общецеховые расходы» Показатель Основная деталь Догружаемая деталь 1. Заработная плата ОПР с отчислениями на социальные нужды, руб. 2. Затраты по статье «Общецеховые расходы» на программу, руб. 3. Затраты по статье «Общецеховые расходы» на одну деталь, руб. 2.2.1.5 Расчет затрат по статье «Общехозяйственные расходы». Расчет общехозяйственных расходов: (2.2.13) где – заработная плата основных производственных рабочих с отчислениями на социальные нужды, руб./год; – норматив накладных расходов, %. Процент накладных расходов (общехозяйственных) при расчете принять равным 50%. На основании определения затрат по статье «Общехозяйственные расходы» необходимо рассчитать затраты, приходящиеся на одну деталь (таблица 2.2.13). Таблица 2.2.13 – Затраты по статье «Общехозяйственные расходы» Показатель Основная деталь Догружаемая деталь 1. Заработная плата ОПР с отчислениями на социальные нужды, руб. 2. Затраты по статье «Общехозяйственные расходы» на программу, руб. 3. Затраты по статье «Общехозяйственные расходы» на одну деталь, руб. 2.2.1.6 Расчет полной себестоимости производства продукции (таблица 2.2.14). Таблица 2.2.14 – Калькуляция себестоимости деталей Статьи калькуляции Основная деталь Догружаемая деталь 1. Сырье и материалы 2. Покупные комплектующие изделия, полуфабрикаты и услуги производственного характера 3. Возвратные отходы (вычитаются) 4. Топливо и энергия на технологические цели 5. Основная заработная плата ОПР 6. Дополнительная заработная плата ОПР 7. Отчисления на социальные нужды ОПР 8. Расходы на подготовку и освоение производства 9. Погашение стоимости инструментов и приспособлений целевого назначения и прочие специальные расходы 10. Расходы на содержание и эксплуатацию машин и оборудования 11. Общецеховые расходы 12. Технологические потери Итого цеховая себестоимость 13. Общехозяйственные расходы 14. Потери от брака 15. Прочие производственные расходы Итого производственная себестоимость 16. Расходы на реализацию (коммерческие расходы) Итого полная себестоимость Коммерческие расходы принять равными 1% от производственной себестоимости. 2.2.2 Расчет отпускной цены продукции При выполнении курсовой работы рекомендуется использовать метод расчета цены «издержки плюс прибыль». Расчет цены единицы продукции: (2.2.14) где – планируемая величина рентабельности единицы продукции, %; – налог на добавленную стоимость, руб. (2.2.15) где – прибыль на единицу продукции, руб.; – ставка налога на добавленную стоимость, %. Результаты расчета цены детали занести в таблицу 2.2.15. Таблица 2.2.15 – Расчет отпускной цены Статьи калькуляции Основная деталь Догружаемая деталь 1. Себестоимость одной детали, руб. 2. Прибыль на одну деталь, руб. 3. Оптовая цена одной детали, руб. 4. Налог на добавленную стоимость на одну деталь, руб. 5. Отпускная цена одной детали, руб.