4.2 Выбор и расчет основного технологического оборудования

Расчет основного технологического оборудования выполнено на основе материальных расчетов, представленных в приложении В.

Расчет потребного технологического оборудования произведен согласно следующему алгоритму [20]:

1) Рассчитываем производительности каждой единицы оборудования П_ч в комплектах заготовок в час (под комплектом подразумеваются заготовки, проходящие одинаковые операции на данном оборудовании);

2) Определяем потребное количество часов работы оборудования на годовую программу Т_п, станко-часов, по формуле

(3.1)

где П_год – годовая программа выпуска изделий, шт.;

К_{т. о.} – коэффициент технологических отходов;

П_ч – часовая производительность оборудования, комплектов заготовок;

3) Определяем располагаемое количество часов работы оборудования в год – годовой эффективный фонд времени Т_г.эф, ч, по формуле

Тг.эф=[365-(В+П+Р)] · (С×t)

(3.2)

где В – количество выходных дней;

П – количество праздничных дней.

Р – количество рабочих дней. Принимается в зависимости от ремонтной сложности оборудования: для станков с ручной подачей – 2; для автоматических линий – 10; для станков с механической подачей – 5;

С – количество рабочих смен;

t – продолжительность смены.

Т^руч_г.эф.=(365-(104+6+2))·2·8=4048 ч,

Т^мех._г.эф=(365-(104+6+5))·2·8=4000 ч,

Т^чпу_г.эф.=(365-(104+6+10))·2·8=3920ч.

4) Определяем расчетное количество оборудования n_расч, шт., по формуле

(3.3)

5) Определяем потребное количество оборудования путем округления в большую сторону до целых единиц полученного значения n_расч, шт.;

6) Определяем процент загрузки принятого оборудования Р₃, %, по формуле

(3.4)

7) Рассчитываем потребное количество рабочих мест, на которых запланировано проведение ручных операций, РМ, шт., по формуле

(3.5)

где П – годовая программа выпуска изделий;

Н_вр – норма времени на комплект заготовок;

ФВ – фонд рабочего времени, мин;

Годовой эффективный фонд времени определяется без учета ремонтных дней.

Часовую производительность оборудования П_ч, комплектов заготовок (деталей) в час, определяем по формулам

• для проходных станков

(3.6)

где u – скорость подачи, (м/мин );

К_р – коэффициент рабочего времени;

К_м – коэффициент машинного времени;

∑ L_кр – сумма длин кромок деталей, м;

∑ L_меж – суммарный межторцовый разрыв деталей, м;

m – количество проходов деталей через станок, шт.

• для позиционных станков и линий

(3.7)

где t_ц – время цикла, мин;

n_д – количество одновременно обрабатываемых заготовок, шт;

m – количество деталей в комплекте, которые проходят через данный станок, шт.

• для форматно-раскроечных станков

(3.8)

где S_пл – площадь плиты, м²;

∑S_компл – сумма площадей комплекта с припуском, м²;

n_плит – количество одновременно раскраиваемых плит, шт.

• для прессов

(3.9)

где n_плит – количество пролетов плит пресса, (шт.);

∑S_заг – сумма площадей комплекта с припуском, (м²).

• для обрабатывающего центра с ЧПУ

(3.10)

где Т_см – время смены, мин;

Н_вр.о. – суммарная норма времени для выполнения всех операций на станке, определяется по формуле

Нвр.о. = Нвр1 + Нвр.2

(3.11)

где Н_вр1, Н_вр2 – нормы времени выполнения определенной операции на станке, определяются по формуле

(3.12)

где τ – количество рабочих часов в смену.

Годовой эффективный фонд времени Т_г.эф, ч, определяем по формуле (3.2). для станков с ЧПУ, механической и ручной подачей составляет соответственно 3920 ч/год, 4000 ч/год и 4048 ч/год.

При выборе значения n_ПP необходимо учитывать допускаемую перегрузку оборудования до 10% (Р_З=110%), которая будет компенсироваться за счет повышения производительности труда.

Производительность станка HPL 33/43/22 HOLZMA определяем по формуле [1] (3.8):

(комп/ч). (3.13)

где К_м – коэффициент использования рабочего времени, К_м=0,8;

S_ф.пл. – площадь форматных раскраиваемых плит, S_ф.пл=5,796 м²;

S_з. – площадь заготовок, получаемых при раскрое, S_з=23,15 м²;

m – количество одновременно раскраиваемых плит=3;

t_ц – время, работы оборудования, мин;

(компл/ч)

Определим годовую программу выпуска изделий:

Часовая производительность кромко-облицовочного Homag KAL 310/8/Е12

(3.14)

где U – скорость подачи,(20) м/мин;

К_р, К_м – коэффициенты, соответственно рабочего и машинного времени, (К_р=0,9 , К_м=0,8);

∑L– суммарная длина деталей, обрабатываемых на станке, м;

∑В – суммарная ширина деталей, обрабатываемых на станке, м;

ΔL, ΔВ – межторцовые разрывы, м;

n – количество обрабатываемых сторон, шт.

Определим годовую программу выпуска изделий:

.

Часовая производительность сверлильного станка Weeke BHC 500 определяется по формуле [1] (3.45):

(3.15)

где К_р,– коэффициент рабочего времени, (К_р=0,9);

n – количество обрабатываемых деталей, шт.;

t_ц – цикл обработки одной заготовки, мин.

Определим годовую программу выпуска изделий:

Производительность пресса Griggio NPC 6/110 определяем по формуле [1] (3.9):

(3.16)

где К_исп – коэффициент использования рабочего времени ( К_исп=0,8);

S_пл – площадь плит пресса, м;

n – количество рабочих промежутков в прессе;

m-количество одновременно прессуемых плит;

t_ц – время цикла, мин;

S_комп – площадь комплекта, м².

П_ч=

Определим годовую программу выпуска изделий:

Часовая производительность станка для облицовки кромок углов щитовых элементов Stemas M.F.S;определяется по формуле [1] (3.51):

(3.17)

где U – скорость подачи,(24) м/мин;

К_р, К_м – коэффициенты, соответственно рабочего и машинного времени, (К_р=0,9 , К_м=0,8);

∑L– суммарная длина деталей, обрабатываемых на станке, м;

ΔL– межторцовые разрывы, м;

n – количество обрабатываемых рёбер, шт.

Определим годовую программу выпуска изделий:

По выше рассчитанным станкам видно, что наименьшая производительность (не будем учитывать станки, годовая производительность которых меньше 30000 (ккомп/г)) у станка для облицовки кромок углов щитовых элементов Stemas M.F.S следовательно за основное оборудование принимаем этот станок. За годовую программу принимаем 31752 компл./год.

Часовая производительность форматно-раскроечного станка станка HPL 380/43/22 HOLZMA составляет П_ч=12,02 компл/ч.

Определим потребное количество часов работы станка на годовую программу по формуле [1] (3.1):

Расчетное количество оборудования (n_р) для выполнения годовой программы определяется по формуле [1] (3.3):

принимаем 1станок.

Определим процент загрузки данного оборудования по формуле [1] (3.4):

Часовая производительность кромкооблицовочного станка Homag KAL 310/8/Е12 составляет П_ч=10,22 компл/ч.

Определим потребное количество часов работы станка на годовую программу по формуле [1] (3.1):

Расчетное количество оборудования (n_р) для выполнения годовой программы определяется по формуле [1] (3.3):

принимаем 1станок.

Определим процент загрузки данного оборудования по формуле [1] (3.4):

.

Часовая производительность сверлильного станка Weeke BHC 500 составляет П_ч=4,2 компл/ч.

Определим потребное количество часов работы станка на годовую программу определяется по формуле [1] (3.1):

Расчетное количество оборудования (n_р) для выполнения годовой программы определяется по формуле [1] (3.3):

принимаем 2 станка.

Определим процент загрузки данного оборудования по формуле [1] (3.4):

.

Производительность пресса Tech-Fa-Miler определяем по формуле [1] (3.19):

(3.19)

где n – количество деталей в одной запрессовке;

m – количество деталей в комплекте,

t_ц – время цикла, мин.

Определим годовую программу выпуска изделий:

Определим потребное количество часов работы станка на годовую программу определяется по формуле [1] (3.1):

Расчетное количество оборудования (n_р) для выполнения годовой программы определяется по формуле [1] (3.3):

Принимаем 2 пресса

Часовая производительность форматного круглопильного станка Altendorf F45 определяется по формуле [1] (3.8):

(3.20)

где U – скорость подачи, м/мин;

К_р, К_м – коэффициенты, соответственно рабочего и машинного времени, (К_р=0,9, К_м=0,7);

∑L_р – сумма периметров всех деталей обрабатываемых на станке, м.

Определим потребное количество часов работы станка на годовую программу определяется по формуле [1] (3.1):

(станко-часов).

Расчетное количество оборудования (n_р) для выполнения годовой программы определяется по формуле [1] (3.3):

принимаем 1 станок.

Определим процент загрузки данного оборудования по формуле [1] (3.4):

Часовая производительность Stemas M.F.S составляет П_ч=11,5 компл/ч.

Определим потребное количество часов работы станка на годовую программу определяется по формуле [1] (3.1):

Расчетное количество оборудования (n_р) для выполнения годовой программы определяется по формуле [1] (3.3):

принимаем 1 станок.

Определим процент загрузки данного оборудования по формуле [1] (3.4):

.

Часовая производительность круглопильного станка OMGA V513 определяется по формуле [1] (3.7):

(3.21)

где U – скорость подачи, м/мин;

К_р, К_м – коэффициенты, соответственно рабочего и машинного времени, (К_р=0,7, К_м=0,7);

∑L_р – сумма периметров всех деталей обрабатываемых на станке, м.

Определим потребное количество часов работы станка на годовую программу определяется по формуле [1] (3.1):

(станко-часов).

Расчетное количество оборудования (n_р) для выполнения годовой программы определяется по формуле [1] (3.2):

принимаем 1 станок.

Определим процент загрузки данного оборудования по формуле [1] (3.4):

Часовая производительность пресса Griggio NPC/DIGIT 6/110 составляет П_ч=8,07 компл/ч.

Определим потребное количество часов работы станка на годовую программу определяется по формуле [1] (3.1):

Расчетное количество оборудования (n_р) для выполнения годовой программы определяется по формуле [1] (3.3):

принимаем 2станка.

Определим процент загрузки данного оборудования по формуле [1] (3.4):

Часовая производительность круглопильного станка MLS 80 определяется по формуле [1] (3.7):

(3.18)

где U – скорость подачи,(20) м/мин;

К_р, К_м – коэффициенты, соответственно рабочего и машинного времени, (К_р=0,9 , К_м=0,8);

∑L– суммарная длина деталей, обрабатываемых на станке, м;

Определим потребное количество часов работы станка на годовую программу определяется по формуле [1] (3.1):

Расчетное количество оборудования (n_р) для выполнения годовой программы определяется по формуле [1] (3.3):

принимаем 1станок.

Определим процент загрузки данного оборудования по формуле [1] (3.4):

.

Таблица 3.1 – Сводная ведомость потребного количества оборудования для выполнения годовой программы

Наимен. оборудования или раб. мест	Пч компл/ч			Тг.п.,ч	Тг.э., ч	р, шт.	пр,шт.	Загрузка %
1	2			3	4	5	6	7
Holzma HPL 33/43/22;	12,02			3375	3920	0,86	1	86,0
Кромкооблицовочный станок Homag Kal 310/8/Е12	11,98			3387	4000	0,85	1	85,0
Сверлильно-фрезерный Week Optimat BHC 500	3,5			11592	4000	2,89	3	96,6
Пресс Tech-Fa-Miler	5,4			7513	4048	1,86	2	92,8
Cтанок Altendorf F45	21,04			1928	4048	0,47	1	47,0
Cтанок для облицовки кромок углов щитовых элементов Stemas M.F.S;	11,5			3528	3920	0,9	1	90,0
Cтанок круглопильный OMGA V513	21,1			1923	4048	0,48	1	48,0
Пресс гидравлический Griggio NPC/DIGIT 6/110		8,07	5027		4048	1,24	2	62,0
Многопильный раскроечный станок Zaffaroni MLS 80 2RR		14,2	2857		4048	0,71	1	71,0