Содержание и порядок выполнения лабораторной работы

1. Заполнить таблицу 10 по исходным данным таблиц 8, 9 и результата расчетов по формулам 13 – 16.

Таблица 8

Исходные данные номеров изделий

Номер задания	Номер изделий	Номер задания	Номер изделий
I	1,2,3,4,8	VI	1,4,5,6,7
II	1,3,5,6,7	VII	2,3,4,5,6
III	2,3,4,6,8	VIII	1,3,4,5,7
IV	3,5,6,7,8	IX	1,2,5,6,8
V	2,4,6,7,8	Х	3,4,5,7,8

Таблица 9

Исходные данные по обработке видов изделий

Номер изделия	Вес изделия, кг	Годовой объем выпуска, шт	Маршрут обработки
1	0.85	15600	Ш-С-Р-Т-Ф
2	0.6	25000	Р-С-Ш-Ф
3	1.2	19200	Т-Р-С-Ш
4	2.0	4800	Т-С-Р-Ф-Ш
5	1.5	2400	Р-Ф-С-Ш
6	0.4	12000	Т-Ш-Ф-С-Р
7	0.9	6000	С-Р-Ф-Т
8	1.7	7200	С-Р-Ф-Ш-Т

2. Принять 1-й вариант планировки оборудования участка в виде: Ф-Т-Р-С-Ш (см. рисунок 1), где Ф, Т, Р, С, Ш – соответственно: фрезерные, токарные, расточные, сверлильные и шлифовальные станки.

Таблица 10

Пример заполнения таблицы исходных данных (X вариант)

Номер задания	Номер детали задания	Годовая программа выпуска, шт.	Вес одной детали, кг.	Кол-во рейсов транспортного средства для перемещения годового объема выпуска изделий	Затраты на транспорти-ровку годового объема изделий на пути в 1 м., р.	Маршрут обработки
X	3	19200	1,2	77	184,8	Т-Р-С-Ш
	4	4800	2,0	32	76,8	Т-С-Р-Ф-Ш
	5	2400	1,5	12	28,8	Р-Ф-С-Ш
	7	6000	0,9	18	43,4	С-Р-Ф-Т
	8	7200	1,7	41	98,4	С-Р-Ф-Ш-Т

3. Заполнить матрицу удельных затрат на транспортировку для 1-го варианта планировки (матрицу 1 вида) (табл. 11).

Заполнение каждой клетки таблицы 11 проводится исходя из размера годовых затрат на транспортировку по пути в 1 м и маршрута обработки закрепленных деталей (табл.10).

4. Расстояние между смежными станками составляет 3 м., а значит, по мере удаления расстояние увеличивается пропорционально количеству станков (рис. 1)

Используя матрицу расстояний между оборудованием (табл. 12) рассчитать для 1-го варианта планировки итоговые затраты на транспортировку готового объема всех изделий заданная (з_тр1) путем суммирования затрат на перемещение между операциями маршрута (з_тр1.1) и затрат на перемещение от склада заготовок до 1-й операции и от последней операции маршрута до склада готовой продукции (з_тр1.2).

Таблица 11

Матрица затрат на транспортировку изделий при перемещении их на пути в 1 м, р. (матрица 1-го вида)

Питающее оборудование	Потребляющее оборудование
	Ф	Т	Р	С	Ш
Фрезерный (Ф)	Х	43,4	0	28,8	76,8+98,4 =175,2
Токарный (Т)	0	Х	184,8	76,8	0
Расточной (Р)	76,8+28,8+43,4 +98,4 = 247,4	0	Х	184,8	0
Сверлильный (С)	0	0	76,8+43,4+98,4 = 218,6	Х	184,8 +28,8 =213,6
Шлифоваль-ный (Ш)	0	98,4	0	0	Х

Таблица 12

Матрица расстояний между оборудованием по первому варианту планировки участка, м. (матрица 2-го вида)

Наименование станка	Ф	Т	Р	С	Ш
Фрезерный (Ф)	Х	3	6	9	12
Токарный (Т)	3	Х	3	6	9
Расточной (Р)	6	3	Х	3	6
Сверлильный (С)	9	6	3	Х	3
Шлифовальный (Ш)	12	9	6	3	Х

з_тр1.1 получается от перемножения матриц таблицы 11 и 12 по формуле (18); з_тр1.2 можно рассчитать по формуле (19), используя рисунок планировки участка, данные таблицы 11 и маршрут изделий.

, (17)

, (18)

, (19)

где - расстояние от склада заготовок до первой операции по маршруту j-го изделия по 1-му варианту планировки, м (рис. 1);

- расстояние от последней операции по маршруту j-го изделия до склада готовой продукции по 1-му варианту планировки, м (рис. 1).

5. Определить затраты на транспортировку годового объема, используя формулы 16 – 19 и матрицу расстояний между оборудованием (табл. 12).

Пример расчета для X варианта:

з_тр1.1 =(43,4*3+28,8*9+175,2*12+184,8*3+76,8*6+247,4*6+

+184,8*3+218,6*3+213,6*3+98,4*9) = 7728 р.

з_тр1.2 = 184,8 (6+3) + 76,8 (6+3) + 28,8 (9+3) + 43,4 (12+12) +

+ 98,4 (12+12)= 6103,2 р.

з_тр1= 7728 р. + 6103,2 р. = 13831,2 р.

6. Используя программное средство, проверить правильность расчета исходного варианта планировки (з_тр1), после чего провести оптимизацию.

В процессе оптимизации будут получены все остальные (К!) варианты планировок участка.

В таблицу 13 записать результаты расчета по трем вариантам планировки: исходный, с максимальными и минимальными затратами.

Таблица 13

Затраты на транспортировку годового объема изделий

на участке, р.

Номер варианта планировки	исходный	с max затратами	с min затратами
Затраты на транспортировку, р.	13831,2
Планировка участка	Ф-Т-Р-С-Ш

7. Полученные результаты таблицы 13 проанализировать и сделать вывод.

Содержание отчета по лабораторной работе

1) название и цель работы;

2) формирование исходных данных по варианту;

3) заполнение матрицы затрат на транспортировку изделий по исходной планировке;

4) расчет затрат на транспортировку по исходной планировке;

5) оптимизация планировки участка с использованием программного средства;

6) анализ полученных результатов оптимизации;

7) вывод.

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № 4

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНОЙ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ПРОГРАММЫ УЧАСТКА МЕХАНИЧЕСКОГО ЦЕХА

Цель: получение навыков по определению оптимальной производственной программы выпуска деталей на участке с использованием экономико-математических методов.

Теоретические положения

Большую группу задач, решаемых с достаточной степенью эффективности в условиях машиностроительного производства с использованием экономико-математических методов и ЭВМ, образуют задачи технико-экономического и оперативного планирования. К их числу можно отнести и определение оптимальной производственной программы цеха или участка механообработки. В качестве критерия оптимальности программы могут быть использованы (в зависимости от конкретных производственных условий предприятия) максимальный объем прибыли от реализации произведенной продукции; минимальная длительность производственного цикла; максимальная загрузка оборудования, обеспечивающая максимальное использование производственной мощности и др.

В общем виде задача по оптимизации производственной программы участка или цеха формулируется следующим образом:

пусть р – число наименований одновременно изготавливаемых изделий;

r – число групп оборудования;

t_ij – трудоемкость изготовления одного изделия i-го наименования на j-й группе оборудования (i=1,р; j=1,r), ч/шт.;

F_эj – эффективный фонд времени работы j-й группы оборудования в плановом периоде, ч.

Требуется определить, какое число изделий каждого наименования х_i может быть изготовлено в плановом периоде, то есть найти максимум целевой функции F(у):

, (20)

где П_i- прибыль от реализации одного изделия i-го наименования, р.

(если требуется обеспечить максимальную прибыль);

(21)

(если требуется обеспечить максимальное использование производственной мощности)

при следующих ограничениях:

, (22)

, (23)

где Т_i - суммарная трудоемкость одного изделия i-го наименования на всех группах оборудования, т.е.

(24)

Число ограничений для участка определяется числом групп взаимозаменяемого оборудования на этом участке.