Практическая работа № 2
Тема: Определение трудоемкости технологического процесса и количества основного оборудования.
Цели работы:
1. Освоить на конкретном примере методику и последовательность расчётов трудоемкости механической обработки или сборки всей программы выпуска изделий.
2. Научить определять количество станков для производственных участков.
Ход работы:
Исходя из задания, определить трудоемкость механической обработки или сборки всей программы выпуска изделий.
Определить количество станков для механических участков.
Определить численность основных рабочих.
Выполнить расчет производственной площади цеха.
Расчетные данные оформить в виде сводной таблицы (Т, Тос, Qср, Rс, Sпр).
Теоретические сведения
Цех включает в себя производственные участки, вспомогательные подразделения, служебные и бытовые помещения, а также помещения общественных организаций. Общая площадь цеха состояла из производственной и вспомогательной.
В состав производственной площади входят площади, занимаемые рабочими позициями (местами) вспомогательным оборудованием находимся на производственных участках, проходами и проездами между оборудованием внутри производственных участков, кроме площади магистрального проезда.
Вспомогательные системы цеха располагают, как правило, в крайнем продольном или поперечном пролётах машиностроительного цеха. По принадлежности или связям с хозяйством цеха их делят на несколько групп.
В первую группу входят отделения, связанные с инструментальным хозяйством цеха и завода. Во вторую группу входят отделения, связанные с
обслуживанием оборудования в цехе. К третьей группе относятся, кладовые, непосредственно связанные с основным производством цеха. В четвёртую группу входят контрольно-проверочные пункты ОТК, измерительного инструмента. К пятой группе относятся отделения и службы, связанные с транспортированием полуфабрикатов, готовых деталей, сборочных единиц по территории цеха.
Исходные данные для расчета параметров цеха принимаются из табл. 1 согласно варианта.
Наименование цеха
Годовая производственная
Средняя масса одного изделия в кг,
Затраты времени на изготовление единицы изделия или 1т. массы:
а) в нормочасах
б) станкоёмкость Тс.
Таблица 1 - Исходные данные
№ варианта |
Наименование цеха |
Общая годовая П программа, ед. |
Средняя масса ед. изделия Q kt. |
Затраты времени на изготовление ед. изделия или 1т массы в часах |
|||||
|
|
|
|
Станкоёмкость Тс |
Слесарно- сварочные работы |
Конвейерная сборка, общая |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|||
1 |
Редукторов привода пресс-подборщика |
120000 |
100 |
12 |
2 |
0,5 |
|||
2 |
Редукторов вязального аппарата |
150000 |
40 |
3 |
1 |
0,25 |
|||
3 |
Грузовых тележек |
5000 |
3000 |
75 |
12 |
2 |
|||
4 |
Боковых прицепов |
75000 |
100 |
10 |
3 |
0,3 |
|||
5 |
Коробок отбора мощности |
20000 |
15 |
7 |
2 |
- |
|||
6 |
Кранов управления |
800000 |
5 |
0,3 |
0,3 |
- |
|||
7 |
Гидроцилиндров |
150000 |
25 |
7 |
0,8 |
0,1 |
|||
8 |
Цилиндрических редукторов |
70000 |
70 |
5 |
1,2 |
0,3 |
|||
9 |
Коническо- цилиндрических редукторов |
60000 |
50 |
7 |
1,5 |
0,45 |
|||
10 |
Коробок передач автомобиля |
150000 |
100 |
70 на одну т. массы |
1,8 |
0,3 |
|||
11 |
Агрегатных станков |
1500 |
6000 |
500 |
100 |
35 |
|||
12 |
Шестеренчатых насосов |
300000 |
10 |
0,8 |
0,2 |
- |
|||
13 |
Редукторов КС |
20000 |
300 |
40 |
12 |
20 |
|||
14 |
Дизелей 25 кл |
20000 |
400 |
60 |
18 |
20 |
|||
15 |
Автомобильных двигателей |
200000 |
350 |
12 |
3 |
0,8 |
|||
|
Эксцентриковых прессов |
2000 |
2000 |
200 |
60 |
35 |
|||
17 |
Транспортеров |
60000 |
100 |
120 |
40 |
15 |
|||
18 |
Компрессоров |
250000 |
500 |
130 |
25 |
40 |
|||
19 |
Мостовых кранов |
1500 |
3500 |
75 на одну т. массы |
35% от |
40% от |
|||
20 |
Узлов ротора газовой турбины |
30000 |
400 |
200 на одну т. массы |
80 |
60 |
|||
21 |
Фрезерных станков |
4000 |
2000 |
300 |
130 |
50 |
|||
22 |
Токарных автоматов |
1000 |
1000 |
1700 |
500 |
300 |
|||
23 |
Токарно-револьверньгх станков |
2500 |
3000 |
700 |
200 |
100 |
|||
24 |
Шлифовальных станков |
3000 |
3000 |
500 |
150 |
40 |
|||
25 |
Зубообрабатывающих станков |
2500 |
2000 |
600 |
180 |
80 |
|||
26 |
Сверлильных станков |
8000 |
2000 |
350 |
70 |
30 |
|||
27 |
Многошпиндельных сверлильных станков |
1000 |
2000 |
400 |
100 |
40 |
|||
28 |
Протяжных станков |
800 |
2500 |
300 на одну т. массы |
25% от |
50% от |
|||
29 |
Дизелей |
20000 |
1000 |
80 |
24 |
10 |
|||
30 |
Токарных станков |
2000 |
3000 |
300 |
90 |
40 |
|||
31 |
Шасси |
1500 |
300 |
80 |
30 |
25 |
|||
32 |
Шестеренчатых насосов |
25000 |
25 |
2 |
0,4 |
0,2 |
|||
33 |
Агрегатно-силовых головок |
8000 |
1800 |
120 |
15 |
9 |
|||
34 |
Коробок передач автомобиля |
170000 |
70 |
6 |
1,4 |
0,7 |
|||
35 |
Форсунок |
1200000 |
0,4 |
0,3 |
0,1 |
0,05 |
|||
|
Гидроцилиндров |
150000 |
60 |
6 |
0,7 |
0,3 |
|||
37 |
Вентиляторов |
140000 |
80 |
4 |
0,6 |
0,2 |
|||
38 |
Роторов турбин |
15000 |
200 |
45 |
15 |
б |
|||
39 |
Клапанов автоматики |
50000 |
10 |
4 |
1,5 |
1 |
|||
40 |
Редукторов прессов |
15000 |
300 |
35 |
6 |
2 |
|||
41 |
Фрезерных станков |
100 |
3000 |
170 |
60 |
15 |
|||
42 |
Гидроагрегатов |
150000 |
25 |
5 |
1 |
0,6 |
|||
43 |
Резьбонакатных головок |
80000 |
35 |
1,5 |
0,6 |
- |
|||
44 |
Двигателей |
400000 |
70 |
1,2 |
0,5 |
0,4 |
|||
45 |
Координатно-расточных станков |
300 |
8000 |
1500 |
400 |
150 |
|||
46 |
Электродвигателей |
300000 |
80 |
3 |
0,8 |
0,3 |
|||
47 |
Механизмов гидроуправления автомобилем |
200000 |
30 |
2,5 |
0,4 |
0,2 |
|||
48 |
Суппортов |
80000 |
120 |
80 |
30 |
15 |
|||
49 |
Автоматических коробок скоростей |
100000 |
300 |
120 |
45 |
18 |
|||
50 |
Шпиндельных бабок |
70000 |
200 |
130 |
50 |
20 |
|||
16
36Тип производства определяется по таблице 2 на основании данных (таблица 1)
Таблица 2 - Ориентировочные данные для предварительного определения типа производства
Производство |
Число обрабатываемых деталей одного типоразмера в год |
||
|
Тяжелых (массой более 100 кг) |
Средних (массой более 10 до 100 кг) |
Легких (массой до 10 кг) |
Единичное Мелкосерийное Среднесерийное Крупносерийное Массовое |
До 5 5-100 100-300 300 - 1000 более 1000 |
До 10 10-200 200 - 500 500-5000 более 5000 |
До 100 100 - 500 500-5000 5000-50000 более 50000 |
Трудоёмкость механической обработки всей программы выпуска изделий можно определить по формуле: Т = Тс • П,
где Т - общее количество станко-часов, затрачиваемых на всю годовую программу;
Т0 - станкоёмкость изготовления одного изделия;
П - программа выпуска изделий за год.
Трудоемкость слесарно-сборочных работ по сборке узлов или машины в целом, если нет сборки на конвейере, на всю программу выпуска определяется из соотношения:
Тсу = Тср • П,
где Tсу - трудоёмкость узловой сборки всей программы выпуска изделий;
Тср - трудоемкость узловой сборки на 1 изделие.
Трудоемкость общей сборки всех изделий определяется по формуле:
Тос=Тк•П,
где Тос - трудоёмкость общей сборки всех изделий;
Тк - трудоёмкость общей сборки одного изделья на конвейере.
Определение необходимого количества станков Ср для механических участков укрупненным способом осуществляется по трудоемкости годового выпуска изделий Т и действительному фонду времени работы станка Фс который определяется из таблицы 3 Ср = Т/Фс
С учетом среднего значения коэффициенты загрузки оборудования для различных типов производства (единичное К3 = 0,8 - 0,9; серийное Кз = 0,75 - 0,85; массовое, крупносерийное K3 = 0,85 - 0,9) принятое число станков определится из соотношения Спр, = Ср / К3.
Если число станков получается дробным, округляют в сторону увеличения.
Таблица 3- Эффективный (расчетный) годовой фонд времени, ч, работы оборудования
Оборудование |
Режимы работы |
||
Односменный |
Двухсменный |
Трехсменный |
|
Металлорежущее оборудование |
|||
Металлорежущие станки массой, т. До 10 10 - 100 |
2040 2000 |
4060 3985 |
6060 5945 |
Металлорежущие станки с ПУ массой, т: До 10 |
- - |
3890 3810 |
5775 5650 |
Агрегатные станки |
_ |
4015 |
5990 |
Автоматические линии |
- |
3725 |
5465 |
Гибкие производственные модули, роботизиро-ванные технологические комплексы массой, т: До 10 10-100 |
- - |
- - |
5970(7970) 5710(7620) |
Оборудование сборочных цехов |
|||
Рабочее место сборщика |
2070 |
4140 |
6210 |
Рабочие места с механизированными приспособлениями |
2050 |
4080 |
6085 |
Сборочное автоматическое и полуавтоматическое оборудование |
2000 |
3975 |
5930 |
Испытательные стенды с автоматической регистрацией результатов испытаний |
2010 |
3975 |
5960 |
Автоматические сборочные линии |
- |
3725 |
5465 |
Испытательные стенды |
2020 |
4015 |
5990 |
ПРИМЕЧАНИЕ: В скобках указано время работы оборудования в выходные и праздничные дни.
Численность основных рабочих можно определить по формуле Re = Т / Фр,
где Rс - число рабочих станочников;
Фр - действительный фонд времени работы рабочего, определяется из таблицы 4.
Т - трудоёмкость годового выпуска изделий в норма-часах.
Таблица 4 - Эффективный годовой фонд времени рабочих
Продолжительность |
Эффективный годовой фонд времени рабочих, ч |
|
Рабочей недели, ч |
Основного отпуска, дни |
|
41 41 41 36 36 |
15 18 24 24 36 |
1860 1840 1820 1610 1520 |
При использовании этой формулы для расчета численности станочников, для массового крупносе-рийного производства необходимо учесть коэффициент многостаночного обслуживания Rс = Т / Фр • Кмн,
где Кмн - коэффициент многостаночного обслуживания (Кмн = 1 - 5):
для мелкосерийного и единственного производства Км = 1,1 ... 1,35 ,
для среднесерийного Км = 1,3 ... 1,5,
для крупносерийного и массового Км = 1,9 … 2,2
Для стационарной сборки узлов (изделий) число рабочих сборщиков определяется по формуле Rсл.у = Тсу / Фр,
где Rсл.у - расчетное число слесарей-сборщиков для сборки узлов на всю программу,
Тсу - трудоемкость узловой сборки изделия в н/ч.
Фр - действительный годовой фонд времени рабочего слесаря – сборщика (таблица 4)
В случае сборки на конвейере число слесарей-сборщиков определяется из соотношения
Rсл.к = Тос/ Фр,
где Rсл.к - расчетное слесарей-сборщиков для сборки на конвейере;
Тос - трудоёмкость общей (конвейерной) сборки изделий.
Расчет производственной площади цеха, участка.
Размеры производственной площади Sпр определяются, исходя показателя удельной площади, приходящейся на единицу производственного оборудования и количества станков по формуле: Sпр = Sуд • Сст, м,
где Sуд - удельная площадь, приходящаяся на один станок, м2 (из таблицы 5);
Сст - количество станков.
Таблица
5 - Удельная
площадь отделений механосборочных
цехов автомобильной промышленности
Цехи |
Назначение изготовляемых деталей |
Общая площадь, приходящаяся на 1 единицу оборудования |
Шасси |
Для легковых автомобилей. Для грузовых: до 5 т / св. 5 т |
23 30/34 |
Двигателей |
Мощностью, кВт: До 50 / 50-80 / 88-147 / св. 147 |
27/30/32/32 |
Механические |
Для специализированных производств массовых деталей и изделий (шестерни, поршни, карбюраторы и др.) |
24 |
Для автомобильных прицепов |
28 |
|
Коробок перемены передач и агрегатов |
Для легковых и грузовых автомобилей до 1,5 т |
19 |
Для грузовых автомобилей грузоподъемностью, т: До 5 |
21 |
|
Св.5 |
23 |
|
С автоматическими линиями жесткого типа |
––//––//–– |
35 |
Автоматные |
Детали со средней массой, кг: до 0,040 / св. 0,040 |
20-23/25-35 |
В значениях удельной общей площади учтены площади складов готовых деталей. Площади вспомогательных служб и отделений определяются по соответствующим нормам технического проектирования 5.
После определения площади цеха, участка необходимо рассмотреть компоновочные схемы и различные варианты решений размещения оборудования механосборочных производств. Необходимо выбрать рациональные варианты размещения станков относительно транспортных средств с учетом норм расстояний между оборудованием, конструкциями зданий и ширины проездов 5 по приложению 1.
Таблица
6 - Удельная площадь сборочных участков
автомобильной промышленности
Цехи, участки и наименование деталей |
Норма общей площади, приходящаяся на одно рабочее место, м2 |
Применение норм |
|
Меньшее значение удельной площади |
Большее значение удельной площади |
||
Общая сборка автомобиля
|
|||
Цехи с главными сборочными конвейерами автомобилей: Легковых Грузовых |
80-150
120-200 |
Для микролитражных автомобилей Для автомобилей грузоподъемностью до1 т. |
Для автомобилей среднего литража Для автомобилей грузо-подъемностью до 7 т. и более |
Сборка и испытайте двигателей |
|||
Цехи конвейерной сборки двигателей |
20-40 |
Для двигателей мощностью до 57 кВт |
Для двигателей мощностью до 110 кВт и более |
Участки испытания |
20-70 |
Тоже |
То же |
Участки исправления дефектов |
15-20 |
» |
» |
Участки укомплектования и сдачи |
15-30 |
» |
» |
Сборка и испытание узлов |
|||
Ведущие мосты, гидроподъемники, амортизаторы |
30-45 |
Для автомобилей грузоподъемностью до 1 т. |
Для автомобилей грузоподъемностью до 7 т. и более |
Коробки передач, раздаточные коробки, редукторы ведущих мостов |
15-20 |
Тоже |
Тоже |
Сцепления, рулевые управления, гидроусилители, узлы тормозной системы |
10-15 |
» |
» |
Вопросы
для самоконтроля:
По каким показателям определяется тип производства?
Как определяется необходимое количество станков для механических участков?
Как определяется коэффициент загрузки оборудования?
Как определяется график загрузки оборудования?
Как определяется численность основных рабочих?
Как определяется удельная площадь отделений механосборочных цехов?
Как определяются нормативные расстояния между оборудованием, движущимся транспортом и элементами конструкции зданий?
Список используемой литературы:
1 Капустин Н.М. Автоматизация машиностроения. –М.: Высшая школа, 2003.-223с.
2 Шишмарев В.Ю. Автоматизация технологических процессов. –М.: Издательский центр «Академия», 2007.-352с.