Раздел 1 Методика расчета необходимого количества оборудования, принадлежностей, площади, их стоимости и численности работающих.

1.1. Расчет необходимого количества оборудования, его загрузки и первичной стоимости.

Вариант 1 Начальные данные

Деталь	Вал-шестерня
Годовая программа, шт.	20 000
Режим работы, смен	2
Марка материала	40Х
Масса заготовки, кг.	12,73
Масса детали, кг.	8,48

Таблица 1

Технологический процесс изготовления детали «Вал-шестерня»

Наименование операции	Оборудование		Разряд работы		Т шт.
	Наименование	Модель
1	2	3		4		5
Фрезерно-центровальная	Фрезерно - центрирующий	МР-73М		3		1,29
Токарная черновая	Токарно-винторезный	16К20		3		8,37
Токарная чистовая	Токарно -винторезный	16К20		4		7,65
Шлифовальная черновая	Круглошлифовальный	3М151		3		4,06
Шлифовальная чистовая	Круглошлифовальный	3М151		4		5,58
Резьборезная черновая	Токарно - винторезный	16К20		3		2,15
Резьборезная чистовая	Токарно - винторезный	16К20		4		2,41
Шпоночно-фрезерная	Вертикально - фрезерный	6Р11		3		2,27
Зубофрезерная	Зубофрезерный полуавтомат	53А20		3		18,89
Слесарная	Слесарный верстак			3		4,0
Зубошлифовальная	Зубошлифовальный	5850		4		31,85

Для расчета количества металлорежущего оборудования данной модели и числа рабочих для механической обработки деталей необходимы следующие исходные данные: годовой объем выпуска деталей; вид технологического процесса с указанием перечня операций и суммарные нормы штучно-калькуляционного времени на обработку детали: эффективный годовой фонд времени работы единицы оборудования и другие.

Эффективный годовой фонд времени работы одного верстака при пятидневной рабочей неделе двухсменной работы рассчитывается по формуле:

Фэ = [(Дг - Дв.д. - Дп.д. )×Чд - Дп.п.д. ×1 час]×Зр×Кр, часов, (1. 1.)

Где Дг, Дв.д, Дп.д, Дп.п.д – соответственно количество дней в одном году, выходные (суббота, воскресенье), праздничные и предпраздничные дни (длительность рабочего дня меньше на 1 час); Чд – количество часов рабочего дня; Зр-количество смен работы оборудования, Зр= 2; Кр – коэффициент, который учитывает время пребывания верстака в ремонте (для больших верстаков Кр=0,90…0,94, для средних Кр = 0,95…0,90, для мелких Кр = 0,95…0,98, для автоматических линий Кр = 0,88…0,90).

Таблица 2

Затраты времени на ремонт металлорежущего оборудования при условиях двухсменного режима работы.

Оборудование	Затраты времени на ремонт, %
1	2
Металлорежущие верстаки массою:
до 10 т	1,9
10…100 т	3,8
Металлорежущие верстаки с программным управлением массой:
до 10 т	4,7
10…100 т	6,6
Металлорежущие верстаки с программным управлением типа «обрабатывающий центр» массой:
до 10 т	6,0
10…100 т	8,0
более 100 т	12,0
Агрегатные верстаки	3,0
Автоматические линии	9,5

Верстаки которые используются на участке, где изготавливаются валы-шестерни имеют массу до 10 т. Значит затраты на ремонт для не автоматизированных верстаков составят 1,9%. Тогда эффективный фонд времени равен:

Фе = [(366-104-10)×8-5×1]×2×0,981 = 3946 час.;

Трудоемкость обработки годового объема выпуска деталей определяется по формуле:

Т труд.г = Т шт.-к ×Пв, час; (1.2)

Где Т шт.-к – штучно- калькуляционное время на операцию, минут; Пв – программа выпуска деталей за час ,шт.

Для фрезерной – центровальной операции Т труд.г = 1,29×20000/60=430;

Для токарной черновой операции Т труд.г = 8,37×20000/60=2790;

Для токарной чистовой операции Т труд.г = 7,65×20000/60=2550;

Для шлифовальной черновой операции Т труд.г = 4,06×20000/60=1353;

Для шлифовальной чистовой операции Т труд.г = 5,58×20000/60=1860;

Для резьборезной черновой операции Т труд.г = 2,15×20000/60=717;

Для резьборезной чистовой операции Т труд.г = 2,41×20000/60=803;

Для шпоночно – фрезерной операции Т труд.г = 2,27×20000/60=757;

Для зубофрезерной операции Т труд.г = 18,29×20000/60=6097;

Для слесарной операции Т труд.г = 4,0×20000/60=1333;

Для зубошлифовальной операции Т труд.г = 31,85×20000/60=10617;

Общая трудоемкость обработки годового объема выпуска деталей равна 29307 часов.

В серийном, мелкосерийном и единичном производстве расчетное количество станков находят по формуле:

Ср= шт., (1.3)

Где Тшт.-к – штучно-калькуляционное время на операцию, которая выполняется на данном станке, мин.; Кв.н –коэффициент выполнения норм времени, (для верстаков с ЧПК Кв.н =1; для полуавтоматов Кв.н =1,01; для универсальных станков Кв.н = 1,05…1,20.

Для фрезерной – центровальной операции Ср= = 0,1;

Для токарной черновой операции Ср= = 0,67;

Для токарной чистовой операции Ср= = 0,62;

Для шлифовальной черновой операции Ср= = 0,33;

Для шлифовальной чистовой операции Ср= = 0,45;

Для резьборезной черновой операции Ср= = 0,17;

Для резьборезной чистовой операции Ср= = 0,19;

Для шпоночно – фрезерной операции Ср= = 0,18;

8Для зубофрезерной операции Ср= = 1,58;

Для слесарной операции Ср= = 0,32;

Для зубошлифовальной операции Ср= = 2,56;

Расчетное количество станков Ср округляем до ближайшего целого числа.

Коэффициент загрузки данного типа оборудования составит:

Кз = . (1.4)

Для фрезерной – центровальной операции Кз = ×100% = 10%;

Для токарной черновой операции Кз = ×100% = 67%;

Для токарной чистовой операции Кз = ×100% = 0,62%;

Для шлифовальной черновой операции Кз = ×100% = 33%;

Для шлифовальной чистовой операции Кз = ×100% = 45%;

Для резьборезной черновой операции Кз = ×100% = 17%;

Для резьборезной чистовой операции Кз = ×100% = 19%;

Для шпоночно – фрезерной операции Кз = ×100% = 18%;

Для зубофрезерной операции Кз = ×100% = 79%;

Для слесарной операции Кз = ×100% = 32%;

Для зубошлифовальной операции Кз = ×100% = 85%;

Для повышения эффективности использования оборудования в случае, когда значение Кз меньше нормативного (для оборудования данного типа Кз^н =0,85…0,95), необходимо предусмотреть догрузку оборудования изготовлением сопутствующей продукции (валов, шкивов, зубчатых колес, шестеренок, втулок и т.д.). Рекомендуется выбрать один или два изделия, для которых дальше выполняются все технологические и планово-экономические расчеты.

Трудоемкость догрузки сопутствующей продукцией данного типа станков отдельно на каждой недогруженной операции рассчитывается по формуле:

Тдоп = Фе×Кв.н×Спр×(Кз^н-Кз) н-час; (1.5)

Тогда для фрезерной – центровальной операции трудоемкость догрузки составит:

Тдоп = 3946×1,05×1(0,87-0,1)=3174 н-час,

Расчетное количество станков данного типа с учетом догрузки определяется:

Ср = , (1.6)

Где Т’ – трудоемкость годовой программы с учетом догрузки, н-час; Кв.н. – коэффициент выполнения норм времени; Фе –эффективный годовой фонд производственного времени оборудования, час.

Ср = = 0,87;

Для резьборезной черновой операции трудоемкость догрузки составит:

Тдоп = 3946×1,05×1(0,87-0,17) = 2900н-час,

Расчетное количество станков данного типа с учетом догрузки определяется:

Ср = = 0,87;

Для шпоночно – фрезерной операции трудоемкость догрузки составит:

Тдоп = 3946×1,05×1(0,87-0,18) = 2859н-час,

Расчетное количество станков данного типа с учетом догрузки определяется:

Ср = = 0,87;

Для резьборезной чистовой операции трудоемкость догрузки составит:

Тдоп = 3946×1,05×1(0,87-0,19) = 2817 н-час,

Расчетное количество станков данного типа с учетом догрузки определяется:

Ср = = 0,87;

Для слесарной операции трудоемкость догрузки составит:

Тдоп = 3946×1,05×1(0,87-0,32) = 2279 н-час,

Расчетное количество станков данного типа с учетом догрузки определяется:

Ср = = 0,87;

Для шлифовальной черновой операции трудоемкость догрузки составит:

Тдоп = 3946×1,05×1(0,87-0,33) = 2237 н-час,

Расчетное количество станков данного типа с учетом догрузки определяется:

Ср = = 0,87;

Для шлифовальной черновой операции трудоемкость догрузки составит:

Тдоп = 3946×1,05×1(0,87-0,45) = 1740 н-час,

Расчетное количество станков данного типа с учетом догрузки определяется:

Ср = = 0,86;

Для токарной черновой операции трудоемкость догрузки составит:

Тдоп = 3946×1,05×1(0,87-0,62) = 1036 н-час,

Расчетное количество станков данного типа с учетом догрузки определяется:

Ср = = 0,86;

Для токарной черновой операции трудоемкость догрузки составит:

Тдоп = 3946×1,05×1(0,87-0,67) = 829 н-час,

Расчетное количество станков данного типа с учетом догрузки определяется:

Ср = = 0,86;

Средний коэффициент загрузки оборудования в процентах при изготовлении заданных деталей рассчитывается по формуле:

Кз^ср = , (1.7)

Где ∑Ср, ∑Спр-соответственно расчетное и принятое количество станков разных типов на всех операциях для заданной детали.

Кз^ср = = 85%.

Таблица 3