ГОСЫ / shpory_gos (1) / Задачи_ОПП

ОПТИМИЗАЦИЯ ПЛАНИРОВКИ ОБОРУДОВАНИЯ

При формировании производственной структуры предметно-замкнутых участков серийного производства порядок (последовательность) расстановки оборудования существенно влияет на экономические показатели его работы, а следовательно, и эффективность производства. Задача определения оптимального технологического маршрута обработки закрепленных за участком деталей (изделий) решается методом перебора возможных вариантов планировок и выбора того, который в наибольшей мере отвечает условиям оптимальности. В конечном счете критерием оптимальности выступает показатель экономической эффективности, но в отдельных случаях возможно использовать в качестве критерия частные показатели, которые находятся в прямой связи с эффективностью производства. В данном случае такими показателями могут быть наибольший коэффициент загрузки оборудования или минимальный грузооборот Q.

m

Q = ∑ Ni × qi × li ,

i=1

где Ni ¾ программное задание по I-му изделию, шт.; qi ¾ масса изделия, кг;

li ¾ расстояние между станками, м; m ¾

ЗАДАЧА 1

На участке, за которым закреплена обработка четырех деталей (А,Б,В,Г), выполняются 3 операции ¾ токарная, фрезерная, сверлильная. Детали имеют одинаковый состав операций, но разные маршруты обработки. Среднее расстояние транспортирования детали между станками ¾ 3 м. Месячная программа выпуска деталей, масса и маршрут обработки каждой детали приведены в таблице.

Найти оптимальную планировку оборудования на участке.

Решение.

Принимаем любой вариант (случайный) последовательности расположения станков на участке, например: токарный ¾ Т(1), фрезерный ¾ Ф(2), сверлильный С(3). Строим матрицу связи между всеми станками участка при исходной планировке и масс.

В каждой клетке этой матрицы приведена масса деталей (кг), передаваемых с одного станка на другой, учитывая движение деталей в различных направлениях.

1

Перемножив цифру в клетке масс на цифру соответствующей клетки матрицы расстояний, получим величину грузопотока Q между станками исходной

планировки. Суммарный грузопоток равен:

Q1 = (32 × 3) + (113 × 6) + (81× 3) = 96 + 678 + 243 = 1071 кг м.

По условию задачи возможны шесть различных вариантов расположения станков:

-токарный ¾ фрезерный ¾ сверлильный;

-токарный ¾ сверлильный ¾ фрезерный;

-фрезерный ¾ токарный ¾ сверлильный;

-фрезерный ¾ сверлильный ¾ токарный;

-сверлильный ¾ токарный ¾ фрезерный;

-сверлильный ¾ фрезерный ¾ токарный.

Аналогично составляются матрицы масс и рассчитывается грузооборот по всем шести вариантам планировки оборудования.

Q1 = 1017 кг м Q2 = 774 кг м Q3 = 921кг м Q4 = 774 кг м Q5 = 1017 кг м Q6 = 921 кг м Вывод: наименьший грузооборот (774 кг м) имеет место при втором и

четвертом вариантах расстановки оборудования на участке, т.е. токарный ¾ сверлильный ¾ фрезерный, или в обратной последовательности.

ОРГАНИЗАЦИЯ ИНСТРУМЕНТАЛЬНОГО ХОЗЯЙСТВА.

2

ЗАДАЧА 2

Определить расход инструмента на годовую программу. Произвести расчет цехового фонда режущего инструмента.

Исходные данные. Годовая программа: механическая обработка ступенчатых шлицевых валиков – 500 тыс. шт. Режим работы ¾ двухсменный. Материал заготовки-штамповки ¾ сталь 20Х. Технологический процесс механической обработки валиков приводится в таблице.

Технологический процесс механической обработки валиков

РЕШЕНИЕ

1. Определение расхода режущего инструмента на программу. В массовом и крупносерийном производстве расход режущего инструмента на программу по каждому типоразмеру определяется по формуле:

3

где К р ¾ расход режущего инструмента определенного типоразмера, шт.;

N ¾ число деталей, обрабатываемых данным инструментом по годовой программе, шт; t м ¾ машинное время на одну деталеоперацию, мин; i ¾ число инструментов,

одновременно работающих на станке; ¾ машинное время работы инструмента до полного износа, ч; k y ¾ коэффициент преждевременного выхода инструмента из

строя ( k y = 0,05).

Машинное время работы режущего инструмента до полного износа определяется по формуле:

Tизн = (L / l + 1) tст ,

где L ¾ величина допустимого стачивания режущей части инструмента, мм; l ¾ величина стачивания за одну переточку, мм; tст ¾ стойкость инструмента (машинное время работы инструмента между двумя переточками), ч.

Расчет величины машинного времени работы инструмента до полного износа:

На основе исходных и полученных данных определяется расход режущего инструмента на программу по каждому типоразмеру. Например, расход резцов черновых проходных

Расчет потребности режущего инструмента по всем типоразмерам:

4

2. Определение размера цехового фонда режущего инструмента. Цеховой оборотный фонд инструмента определяется по формуле

Zц = Z р.м + Z р.з + Z к ,

где Z р.м ¾ количество инструмента, находящегося на рабочих местах, шт.; Z р.з

¾ количество инструмента, находящегося в ремонте, заточке, проверке, шт.; Z к ¾ количество инструмента, находящегося в инструментально-раздаточной кладовой, шт.

Для режущего инструмента эти слагаемые определяются следующим образом. Количество инструмента на рабочих местах Z р.м при периодической его подноске по графику:

где tп.и ¾ периодичность подноски инструмента к рабочим местам, ч; tст.э ¾ периодичность съема инструмента со станка , устанавливаемая в соответствии с величиной стойкости инструмента, ч,

страхового запаса инструмента на рабочих местах ( как правило равен 1, а на многорезных станках ¾ 2-4). Периодичность подноски инструмента к рабочим местам tп.и выбирается в зависимости от величины tст.э и принимается равной или кратной длительности смены. Расчет периодичности съема инструмента со станков

5

где Fст ¾ годовой расчетный фонд времени работы станка при двухсменном

режиме ( Fст =3950 ч).

По полученным данным производится расчет количества инструмента на рабочих местах. Для резцов проходных черновых:

Количество инструмента, находящегося в кладовой, определяется по формуле:

6

Z k = Pс × tп × (1 + kст.з ) ,

где Pс среднесуточный расход инструмента, шт. ( Pс = K р / 360 ); tп ¾

периодичность поставки инструмента из центрального инструментального склада в инструментально-раздаточную кладовую цеха ( в данной задаче поставка

7

ЗАДАЧА 3

Определить потребность фрез на годовую программу в условиях единичного производства для участка вертикально-фрезерных станков с размерами стола 300 х

Решение

В единичном производстве расчет потребности в инструменте производится по следующей формуле:

8

ОРГАНИЗАЦИЯ ПОТОЧНОГО ПРОИЗВОДСТВА.

ЗАДАЧА 4

Расчет поточной линии.

Согласно маршрутно-технологическому листу время, необходимое на выполнение всех сборочных операций на поточной линии, составляет 142 мин. Определить основные параметры поточной линии, если время потерь на естественные нужды 8 мин. И на оргтехобслуживание 12 мин., а сменная программа выпуска 196 изделий.Разрешенный процент технологического брака 2 %. Габариты собираемого изделия 160х120х80 мм. Сменный фонд времени 420 минут.

Решение.

Определяем сменную программу запуска:

Определяем такт поточной линии:

τ = 420 − 12 − 8 =

2 мин./изделие.

200

Определяем число мест на поточной линии:

C = 142 = 71 раб. место.

2

Учитывая заданные габаритные размеры собираемого изделия, принимаем: удельная длина одного рабочего места по направлению движения ленты транспортера l уд см;

ширина ленты транспортера Ш=30 см.

Располагаем рабочие места по обе стороны ленты транспортера в шахматном порядке:

L = 120 × ( 71 + 1) = 120 × 37 = 44,4 м 2

Определяем темп поточной линии:

9

Расчет конвейерной линии.

ЗАДАЧА 5

Определить такт линии, рассчитать необходимое число рабочих мест и степень их загрузки, выбрать тип и определить основные параметры конвейера, скорость конвейера и длительность технологического цикла. Исходные данные. Сменная программа линии сборки ¾ 250 узлов. Шаг конвейера ¾ 1 м. Регламентированные перерывы для отдыха в смену ¾ 40 мин. Работа производится в две смены, продолжительность смены 492 мин. Нормы времени на операциях следующие:

Технологическим процессом сборки предусматривается на операции № 3 отклонение фактических затрат времени от нормы в пределах 0,6 ¾ 1,25 мин.

Решение.

Определяем такт линии по формуле:

r = FД × 60 , мин./шт.

N

где FД ¾ действительный (эффективный) фонд времени работы в плановом

периоде, часах; N ¾ программа запуска за тот же период времени, шт. Для непрерывно-поточного производства:

FД = (Тсм − Т регл ) × S ,

где ТСМ ¾ продолжительность смены; Т регл ¾ продолжительность

регламентированных перерывов на отдых за смену, мин.; s ¾ количество рабочих смен в сутки.

В данной задаче

= (492 − 40) × 2 =

r 1,8 мин./шт.

рабочих мест в большую сторону. Округление в меньшую сторону допускается только в том случае, если на одно принятое рабочее место превышение составляет не более 0,08; cпр для операции № 1 равно 4.

Коэффициент загрузки рабочих мест k з определяется по формуле:

k з = ср спр .

Для операции № 1 k з = 3,284 = 0,82 .

Скорость движения конвейера рассчитывается соответственно такту поточной линии:

v = lr , м/мин.,

10