2 Тема I. Розрахунок необхідної кількості технологічного устаткування і його завантаження

При масовому виробництві необхідна кількість ТО для ТП, що розробляється, розраховують по формулі:

, (2.1)

де S_р – розрахункова кількість верстатів;

S_n – прийнята кількість верстатів; при серійному виробництві

, (2.2)

тут i - номер технологічної операції, або вид механічної обробки (токарна, фрезерна, протяжна, шліфувальна), або відповідний тип верстата.

Правильний вибір ТО визначає його раціональне використовування. Цей чинник повинен враховуватися так, щоб виключити простої, тобто необхідно вибирати верстати по продуктивності. З цією метою розраховують коефіцієнт завантаження за часом кожного верстата окремо і всіх разом.

Коефіцієнт завантаження верстата К_j визначається як відношення розрахункової кількості верстатів Sp до прийнятого Sn:

. (2.3)

Середній коефіцієнт завантаження:

. (2.4)

Наочним засобом оцінки завантаження верстатів для розробленого ТП служить графік завантаження ТО.

Графік завантаження ТО будують в координатах: коефіцієнт завантаження К_з – номер верстата i. По горизонтальній вісі графіка рівними інтервалами умовно зображають верстати ТП.

Верстати указують позначенням моделей (див. графік завантаження верстатів). По висоті у вигляді прямокутників у відносних одиницях або у відсотках відкладається коефіцієнт завантаження.

На графіку лінією, паралельної горизонтальної осі, показаний середній коефіцієнт завантаження технологічного устаткування. Значення середнього коефіцієнта завантаження коливається: для масового виробництва ; для серійного виробництва ; для дрібносерійного і одиничного виробництва і вище.

При заданому коефіцієнті завантаження прийняту кількість верстатів розраховують по формулі:

(2.5)

де Т_с – річна верстатоємність певного виду робіт.

При рішенні задач по цій темі рекомендується дотримуватися такої послідовності:

1) ознайомитися із Загальними положеннями проектування ділянок і цехів;

2) заздалегідь вибрати тип виробництва;

3) якщо виробництво буде масовим, визначити такт випуску, якщо серійне – об’єм партії заготівок, що запускається у виробництво;

4) підготувати розрахункову таблицю, див. приклади;

5) розрахувати необхідну кількість верстатів і коефіцієнт їх завантаження;

6) підрахувати кількість виконуваних операцій і число робочих місць (верстатів);

7) розрахувати коефіцієнт закріплення операцій і остаточно встановити тип і форму TП на ділянці або лінії.

Приклади

Приклад 2.1. Розрахувати необхідну кількість верстатів для обробки відомої шестерні, коефіцієнт завантаження верстатів і середній коефіцієнт завантаження; побудувати графік завантаження; визначити коефіцієнт закріплення операцій, остаточно встановити тип і форму організації виробництва при наступних початкових даних (табл. 2.1).

Рішення:

1) Заздалегідь, орієнтуючись на задану річну програму випуску N = 74000 штук по табл. 1.1 вибираємо тип виробництва при виготовленні відомої шестерні - масовий з потоковою формою організації робіт.

Розраховуємо такт випуску по формулі (1.2)

2) Розраховуємо кількість верстатів, необхідних для виконання заданих операцій, по формулі (2.1)

приймаємо Sn1 = 1 верстат.

Коефіцієнт завантаження верстата - по формулі (2.3):

.

Одержані результати заносимо в табл. 2.1.

Аналогічно виконуємо розрахунки для решти операцій TП.

Середній коефіцієнт завантаження по формулі (2.4)

.

Рисунок 2.1 – Графік завантаження верстатів потокової лінії обробки відомої шестерні

3) Будуємо графік завантаження ТО (див. вище).

4)Підраховуємо кількість операцій О, які виконуються на потоковій лінії обробки ведучої шестерні (див. табл. 2.1). О = 10 операцій.

Підраховуємо число робочих місць на потоковій лінії

робочих місць.

Розраховуємо коефіцієнт закріплення операцій за формулою (1.1)

.

5) Оскільки К_з.о = 0,59 < 1, то остаточно тип виробництва приймаємо як масове; форма організації робіт на лінії – ПОТОКОВА, оскільки тривалість (верстатоємність) більшості операцій приблизно рівна або кратна такту випуску.

Таблиця 2.1 – Початкові дані і результати розрахунків

Початкові дані	Річна програма випуску, N,шт.	Номер операції, i
		1	2	3	4	6	7	8	9	10	13
		Модель верстата
		1Б282	1Б282	3П772-2	Мийна машина	5Б231	Спец. верстат	5С280П	Мийна машина	Верстак	3К228В
Результати розрахунків	Верстатоємність (штучний час), хв
	74000	3,04	2,70	0,86	0,32	16,3	1,73	8,1	0,32	-	2,92
	τ	τ = 3,125 хв/год
	Spi	0,973	0,864	0,275	0,104	5,216	0,554	2,592	0,104		0,934
	Sni	1	1	1	1	6	1	3	1	1	1
	Кзi	0,973	0,864	0,275	0,102	0,869	0,554	0,864	0,102		0,934

Приклад 1.2. Розрахувати необхідну кількість верстатів для обробки чотирьох видів корпусів, коефіцієнт завантаження верстатів і середній коефіцієнт завантаження; визначити коефіцієнт закріплення операцій і остаточно встановити ТИП і форму організації виробництва при наступних початкових даних (табл. 2.2).

Рішення:

1) Заздалегідь, орієнтуючись на задану програму випуску, вибираємо тип виробництва – КРУПНОСЕРІЙНЕ із ЗМІННО-ПОТОКОВОЮ (ПРЯМОТОЧНОЮ) формою організації робіт.

2) Розраховуємо річну верстатоємність по кожному виду робіт (по кожній операції):

,

Т_ш-к1 = 3,64∙30000+4,52∙24000+3,8∙16000+4,28∙22000 = 372640 хв.

3) Розраховуємо кількість верстатів, необхідних для виконання заданих операцій, за формулою (2.2):

.

Приймаємо S_n1 = 2 верстати.

Коефіцієнт завантаження верстатів за формулою (2.3):

.

Одержані результати заносимо в табл. 2.2.

Аналогічно виконуємо розрахунки для решти операцій ТП.

Середній коефіцієнт завантаження верстатів по формулі (2.4):

.

4) Підраховуємо кількість детале-операцій, що виконуються на лінії обробки корпусів (див. табл. 2.2):

О = 154-4 = 56 детале-операцій.

Підраховуємо кількість робочих місць на лінії:

.

Розраховуємо коефіцієнт закріплення операцій:

.

5) Оскільки 1 < Кз.о = 3,29 < 10, то остаточно тип виробництва приймаємо як КРУПНОСЕРІЙНЕ, форма організації ТП на лінії обробки корпусів – ЗМІННО-ПОТОКОВА (ПРЯМОТОЧНА).

Таблиця 2.2 – Початкові дані і результати розрахунків

Вихідні дані	Номер деталі, j	Річна програма випуску N, шт	Номер операції, j
			1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
			Модель верстата
			6Р12	6Р12	2Р735Ф2-1	1П365	6Р12	3Д732	3Е711В	1Н713	2706В	2Н125	2Н150	3Г833	3Г833	Мийна машина	Верстак
			Верстатоємність (штучний час), хв
	1	30000	3,64	2,68	3,9	3,6	2,1	1,92	1,86	3,4	5,2	3,1	1,9	2,7	2,94	1,6	0
	2	24000	4,52	3	2,3	2,2	1,8	2,45	2	1,85	-	2,25	2,5	2,5	4,8	1,6	0
	3	16000	3,8	2,7	3,27	2,45	1,92	-	3,05	4,2	2,25	2,4	2,2	2,8	4,5	1,6	0
	4	22000	4,28	1,85	-	1,62	2,58	2,68	2,36	-	1,6	1,65	1,85	2,05	5,4	1,6	0
Результати розрахунків			372640	236300	224520	235640	193680	175360	203720	213600	227200	221700	192900	320900	394200	151600
	Spj		1,547	0,98	0,932	0,978	0,804	0,728	0,845	0,887	0,943	0,92	0,8	0,958	1,636	0,629
	Snj		2	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	2	1	1
	Кзj		0,773	0,98	0,932	0,978	0,804	0,728	0,845	0,887	0,943	0,92	0,8	0,958	0,818	0,629

Приклад 1.3. Встановити тип виробництва на лінії або ділянці, якщо для обробки ТП задана тільки одна деталь. Розглянути початкові дані прикладу 1.2.

Рішення:

1) Розраховуємо річну верстатоємність по кожній операції для кожної деталі:

.

хв,

хв

і т.д.

2) Розраховуємо кількість верстатів за формулою (2.2)

.

,

і т.д.

Одержані результати заносимо в табл. 2.3.

Аналогічні розрахунки виконуємо для решти деталей (див. табл.2.3).

3) Коефіцієнт закріплення операцій розраховуємо по формулі:

,

Для першої деталі див. табл. 1.3)

.

Для другої деталі:

.

Таблиця 2.3 – Початкові дані і результати розрахунків

Річна програма випуску Nj, шт	Номер операції, i														Σ Spj	Кз,о, j
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14
	Модель верстата
	6Р12	6Р12	2Р135Ф2-1	1М365	6Р12	3Д722	3Е711	2705	2Н125	2Н125	2Н150	3Г833	3Г833	Мийна машина
	Верстатоємність(штучно-калькуляційний час), хв
N1 =30000	3,64	2,68	3,9	3,6	2,1	1,92	1,86	3,4	5,2	3,1	1,9	2,7	2,94	1,6
	109200	80400	117000	108000	63000	57600	55800	102000	156000	93000	57000	81000	88200	48000
Spji = Sp1i	0,453	0,334	0,486	0,448	0,261	0,239	0,232	0,423	0,648	0,386	0,237	0,336	0,366	0,199	5,048	2,77
N2=24000	4,52	3	2,3	2,2	1,8	2,45	2	1,85	-	2,25	2,5	2,5	4,8	1,6
	108480	72000	55200	52800	43200	58800	48000	44400	-	54000	60000	60000	115200	38400
Sp2i	0,45	0,299	0,229	0,219	0,179	0,244	0,199	0,184	-	0,224	0,249	0,249	0,478	0,159
N3=16000	3,8	2,7	3,27	2,45	1,92	-	3,05	4,2	2,25	2,4	2,8	4,5	1,6
	60800	43200	52320	39200	30720	-	48800	67200	36000	38400	35200	44800	72000	25600
Sp3i	0,252	0,179	0,217	0,163	0,128	-	0,203	0,279	0,149	0,159	0,146	0,186	0,299	0,106	2,467	5,27
N4=22000	4,28	1,85	-	1,62	2,58	2,68	2,36	-	1,6	1,65	1,85	2,05	5,4	1,8
	94160	40700	-	35640	56760	58960	51920	-	35200	36300	40700	45100	118800	39600
Sp4i	0,39	0,169	-	0,148	0,236	0,245	0,216	-	0,146	0,15	0,169	0,187	0,493	0,164	2,714	4,42
ΣSpji	1,5468	0,9808	0,932	0,9782	0,8039	0,728	0,849	0,887	0,943	0,92	0,8	0,958	1,636	0,629	13,59

Для третьої деталі:

.

Для четвертої деталі:

.

Як бачимо, значення коефіцієнтів знаходяться в інтервалі 1 < К_з.о. < 10, що свідчить про те, що ТИП виробництва для кожної деталі слід прийняти КРУПНОСЕРІЙНИЙ.

Задачі

Задача 2.1. Розрахувати необхідну кількість верстатів, коефіцієнт їх завантаження і середній коефіцієнт завантаження, побудувати графік завантаження технологічного устаткування, визначити коефіцієнт закріплення операцій і встановити тип і форму організації виробництва при виготовленні (найменування деталі, деталей) за початковими даними згідно вашому варіанту (табл. 1 прил.1).

Задача 2.2. Виконати те ж за початковими даними (табл.А.1 дод.А).