2. Выбор типа производства

Тип производства определяется многими факторами, основными из которых являются величина годовой программы выпуска, трудоемкость, масса изделия.

По годовой программе выпуска и трудоемкости определяется коэффициент закрепления операций К_з.о., который в соответствии с ГОСТ 3.1108-83 является основной характеристикой типа производства: К_з.о.=1 – массовое; 1<К_з.о.<10 – крупносерийное; 10<К_з.о.<20 – среднесерийное; 20<К_з.о.<40 – мелкосерийное производство. В единичном производстве К_з.о. не регламентируется.

В соответствии с методическими указаниями РД 50-174-80, коэффициент закрепления операций определяется по формуле

(1)

где Q_i – суммарное число различных операций, выполняемых на участке в течении месяца;

P_i – число рабочих мест на участке.

Число догрузочных операций, выполняемых на участке в течение месяца при двухсменной работе рассчитывается по формуле

(2)

где _зн- нормативный коэффициент загрузки оборудования;

_зсi- коэффициент загрузки станка по проектируемой операции заданной детали.

Нормативный (базовый) коэффициент загрузки оборудования в расчетах принимается: в массовом производсиве – 0,7; в крупносерийном и для станков с ЧПУ – 0,75; в среднесерийном – 0,8; в мелкосерийном – 0,9.

Для установления нормативного коэффициента загрузки ориентировочно определяют тип производства по годовой программе выпуска деталей (N) и массе детали (g) по таблице 1.

К оэффициент загрузки станка для заданной операции рассчитывается по формуле

(3)

где m_pi- расчетное количество станков для выполнения заданной операции;

m_пpi – принятое количество станков для выполнения заданной операции.

Расчетное количество станков, необходимое для выполнения операции, рассчитывается по формуле

Таблица 1 – Зависимость типа производства от объема выпуска (шт) и массы детали

Масса детали, кг	Тип производства
	Единичное, шт	Мелкосерийное, шт	Среднесерийное, шт	Крупносерийное, шт	Массовое, шт
<1,0	<10	10-2000	1500-100 000	75000-200 000	200 000
1,0-2,5	<10	10-1000	1000-50 000	50000-100 000	100 000
2,5-5,0	<10	10-500	500-35 000	35000-75 000	75 000
5,0-10	<10	10-300	300-25 000	25000-50 000	50 000
>10	<10	10-200	200-10 000	10000-25 000	25 000

(4)

где Т_{шт (шт-к)} – норма штучного для массового или штучно-калькуляционного времени для других типов производства, мин;

N- годовая программа выпуска заданной детали, шт;

F_э- эффективный годовой фонд времени работы оборудования который берется таким, как на заводе, откуда взята деталь на проектирование, ч. Если фонд времени брать по справочным данным, без учета специфики предприятия, то экономические показатели в экономической части дипломного проекта будет затруднительно сравнивать.

Норма штучного или штучно-калькуляционного времени берется из базового технологического процесса или из нормировочной карты во время прохождения практики.

Количество рабочих мест можно условно принять по явочному числу рабочих, которое рассчитывается по формуле :

(5)

где N_м – месячный выпуск заданной детали, шт., рассчитывается по формуле :

N_м= ;

К_в – коэффициент перевыполнения норм, принимается К_в=1,3;

F_д.р. – месячный фонд времени работы рабочего с учетом потерь на неявку на работу по различным причинам (отпуск, болезнь и т.д.), ч. Потери в среднем составляют 9 – 12%. В расчетах, приняв потери за 10%, годовой фонд времени рабочего составит 1860 часов. Отсюда F_д.р.=1860/12=155 часов.

К_шт – коэффициент многостаночного обслуживания.

Подставив указанные значения, формула примет вид :

(6)

Количество станков, обслуживаемых одним рабочим, зависит от уровня автоматизации оборудования, степени концентрации операций, т.е. времени автоматической работы станка. В таблице 2 приведены ориентировочно: количество обслуживаемых станков, а в таблице 3 – коэффициенты многостаночного обслуживания.

Таблица 2 – Количество обслуживаемых станков, С_м

Применяемое оборудование	См
1 Универсальные станки (токарные, сверлильные, фрезерные, шлифовальные, протяжные и т.д.)	1
2 Станки с ЧПУ (токарные, сверлильные, фрезерные, шлифовальные)	2 – 3
3 Многоцелевые станки, станки типа «обрабатывающий центр» с большой концентрацией операций с Тшт до 10 мин.	2 – 3
с Тшт более 10 мин.	3 – 5
РТК	3 – 5
4 Токарные многорезцовые, токарные полуавтоматы, агрегатные станки	1 – 2
5 Многошпиндельные автоматы	2 – 3
6 Одношпиндельные автоматы, станки с автоматической загрузкой	3 – 4
7 Зуборезные полуавтоматы	4 – 5
8 Зуборезные автоматы	5 – 7

Таблица 3 – Коэффициент многостаночного обслуживания, К_шт

Количество обслуживаемых станков	Кшт
1 станок	1
2 станка	0,65
3 станка	0,48
4 станка	0,39
5 станков	0,35
6 станков	0,32
7 станков	0,3

В пояснительной записке следует последовательно привести методику расчета, не приводя расчета. После изложения методики привести пример расчета на одну операцию. Формулы не повторять, сразу приводить расчет. Результаты расчетов на остальные операции свести в таблицу по форме, приведенной ниже. Это позволит уменьшить объем пояснительной записки.

Таблица 4 – Расчетные данные для определения типа производства

Номер, наименование операции	Модель станка	Тшт(шт-к), мин	з.н	mpi	mпрi	зci	Qi	Kшт	Pi

Пример расчета

Рассчитать К_з.о и выбрать тип производства для обработки детали на участке, состоящем из 5 станков. Годовая программа выпуска N=3000штук. Масса детали g=2,5 килограмма. Годовой фонд времени работы оборудования по заводу при работе в две смены F_э=4015 час. Используются универсальные станки и станки с ЧПУ.

Ориентировочно по таблице 1 тип производства мелкосерийный. Для универсальных станков _з.н=0,9; для станков с ЧПУ - 0,75.

Операция 005 Токарно-винторезная.

Станок модели 16К20.

Т_шт-к=4,8 минуты, К_шт=1

Принятое количество станков m_пр=1; _зc=0,046;

Результаты расчетов на остальные операции приведены в таблице…

Таблица… - Расчетные данные для определения типа производства

Номер, наименование операции	Модель станка	Тшт (шт-к), мин	з.н	mpi	mпрi	зci	Qi	Kшт	Pi	Рр.м.
005 Токарно-винторезная	16К20Ф3	4,8	0,9	0,046	1	0,046	20	0,65	1,29	1
010 Токарная с ЧПУ	16К20Ф3	36	0,75	0,34	1	0,34	2	0,39	0,58
015 Вертикально-сверлильная	2Н125	4	0,9	0,038	1	0,038	24	1	1,95	1
035 Круглошлифовальная с ЧПУ	3М151Ф2	4,73	0,75	0,045	1	0,045	20	0,65	1,25	1
040 Токарно-винторезная	16К20	1,8	0,9	0,017	1	0,017	53	1	1,97	1

При 20< К_з.о<40 производство мелкосерийное.

В массовом производстве, когда оборудование догрузить невозможно, независимо от коэффициента его загрузки, принимается одна операция, т.е. Q_i=1. Например, однопредметная автоматическая линия из специальных станков, отдельные станки в поточной линии и т.д. Например, протяжные, бесцентровошлифовальные станки высокопроизводительные и по сравнению с другими могут иметь загрузку ниже 50%.

Для условий массового или крупносерийного производства, близкого к массовому, по ГОСТ 14.312-83 форма организации технологических процессов может быть групповая или поточная. Поточная применяется для обработки деталей одной номенклатуры. В этом случае загрузка оборудования должна быть не ниже 65 – 75% при двухсменной работе. Если загрузка ниже, то принимается групповая форма организации, т.е. догружаются станки деталями разной номенклатуры, но для обработки которых используется одно и то же оборудование.

Решение о целесообразности организации поточной формы производства на участке принимается на основании сравнения заданного суточного выпуска изделий и расчетной суточной производительности.

Заданный суточный выпуск изделий рассчитывается по формуле :

(7)

где N – годовая программа выпуска изделий, шт;

F_д – количество рабочих дней в году. В среднем это составляет 252…253дня.

Суточная производительность поточной линии рассчитывается по формуле :

(8)

где F_c – суточный фонд времени работы оборудования, мин. Он составляет 952мин.;

Т_ср – средняя станкоемкость основных операций, мин;

_з.у – условный коэффициент загрузки поточной линии. Для поточной линии обычно принимается в расчетах 0,60.

Средняя станкоемкость операций (станко-минут), рассчитывается по формуле :

(9)

где Т_штi – суммарное штучное время основных операций, мин;

n – количество основных операций. Сюда не входят операции типа снятия фасок, зачистка заусенцев, обкатка, запрессовка и т.д.

Если заданный суточный выпуск меньше суточной производительности поточной линии при условии ее загрузки на 65-75%, применение однономенклатурной поточной линии нецелесообразно. Принимается групповая форма.

При организации поточной линии рассчитывается такт выпуска по формуле

(10)

При групповой форме организации запуск изделий в производство осуществляется партиями с определенной периодичностью, что является признаком серийного производства. Партия рассчитывается по формуле

(11)

где – периодичность запуска в днях. Для крупных деталей с большой трудоемкостью изготовления принимают 3 – 6 дней, для средних – 6 – 12, для мелких – 10 – 24 дня. Данные выбираются в зависимости от удобства запуска в производство и трудоемкости изготовления.

Для удобства планирования и организации производства размер партии необходимо скорректировать. Корректировка размера партии заключается в определении расчетного числа смен на обработку всей партии на основных рабочих местах. Количество смен рассчитывается по формуле

(12)

где Т_{шт-к.ср.} – среднее штучно-калькуляционное время по основным операциям (без операций зачистки заусенцев, снятия фасок, промывки, обкатки и т.д.), мин; Расчет по формуле 9;

n – расчетная партия, шт;

_з.н. – нормативный коэффициент загрузки станков;

476 – действительный фонд времени работы оборудования в одну смену, мин.

Расчетное число смен округляется до целого числа, затем определяется скорректированная партия деталей. Она должна быть не меньше сменной выработки, которая определяется аналогично суточной выработки автоматической линии (формула 8), но _з.у принимается соответственно типу производства. Скорректированная партия определяется по формуле

(13)