3 ПРОЕКТИРОВАНИЕ МЕХАНИЧЕСКОГО ЦЕХА И УЧАСТКА

3 ПРОЕКТИРОВАНИЕ МЕХАНИЧЕСКОГО ЦЕХА И УЧАСТКА

3.1 Определение необходимого количества технологического оборудования и его загрузки

Ориентируясь на заданную программу выпуска, предварительно назначаем тип производства – серийное с переменно-поточной формой организации работ (см. п. 1.2). Теперь необходимо окончательно установить тип и форму организации производства. Для этого нужно рассчитать необходимое количество станков для обработки деталей группы «дисков», определить коэффициент загрузки оборудования и средний коэффициент загрузки, а также определить коэффициент закрепления операции.

Все исходные и расчётные данные приведены в таблице 3.1

Рассчитаем годовую станкоёмкость по каждому виду работ по следующей формуле:

(3.1)

И так далее для каждой операции.

Рассчитываем количество станков, необходимых для выполнения операций по формуле:

(3.2)

где - фонд времени работы станка за год.

Принимаем .

Коэффициент загрузки станка определяем по формуле:

(3.3)

Таблица 3.1 – Исходные данные и результаты расчёта необходимого количества технологического оборудования и его загрузки

Исходные данные	Номер детали	Годовая программа выпуска N, шт	Номер операции, i
			1	2	3	4	5	6	7	8		9		10		11
			Модель станка
			АТПр-800Н	АТПр-800Н	АТПр-800Н	АТПр-800Н	SI8/IAS	АТПр-800Н	АТПр-800Н	АТПр-800Н	АТПр-800Н				2A55		АТПр-800Н
			Станкоёмкость (штучно-калькуляционное время), мин
	1	4000	187,8	166	361,6	395,4	6	421,5	455	469,2			537,1		151,3		24,9
Результаты расчётов			563400	498000	1084800	1186200	18000	1264500	1365000	1407600			1611300		453900		76200
	SPi		2,35	2,08	4,52	4,94	0,08	5,27	5,69	5,87			6,71		1,89		0,32
	Sni		3	2	5	5	1	6	6	6			7		2		1
	KЗi		0,78	1,04	0,90	0,99	0,08	0,88	0,95	0,98			0,96		0,95		0,32

Аналогично рассчитываем для остальных операций.

Определяем средний коэффициент загрузки станков по формуле:

(3.4)

Подсчитываем количество детале-операций, выполняемых на технологической линии обработки корпусов:

О=44 деталей-операций.

Число рабочих мест М==9.

Рассчитываем коэффициент закрепления операции:

(3.5)

Так как, , то окончательно тип производства принимаем серийное, а форму организации производства на линии обработки дисков– переменно-поточную.

3.2 Определение численности основных производственных рабочих

Численность основных производственных рабочих-станочников (операторов) определяют по трудоёмкости механических работ.

В серийном производстве численность рабочих - станочников определяют путем анализа структуры штучного времени и построения циклограммы многостаночного обслуживания.

Многостаночное обслуживание может быть применено в том случае, если основное (машинно-автоматное) время на операцию больше суммы вспомогательного времени на других операциях и времени, используемого на переходы оператора от станка к станку, то есть:

(3.6)

Количество станков, которое может обслужить один оператор, рассчитываем по формуле:

(3.7)

где - максимальное основное время на станках, намеченных к объединению в зону обслуживания,

- время обслуживания рабочим оператором станка,

- время на переход от станка к станку.

Для группы токарных станков с ЧПУ (группа I) максимальное основное время будет на операции 025 равно 356,4минут. Тогда:

То есть, один оператор может обслужить 9 станков и у него ещё будет свободное время. Такими станками могут быть станки на операциях 010, 015, 020.

Для группы токарных станков с ЧПУ (группа II) максимальное основное время будет на операции 065 равно 485,2 минут. Тогда:

То есть, один оператор может обслужить 9 станков и у него ещё будет свободное время. Такими станками могут быть станки на операциях 045, 050, 060, 070.

Число операторов в зоне обслуживания рассчитываем по формуле:

(3.8)

Таким образом, для обслуживания зон I, II необходим один оператор.

Станкоёмкость I, II зоны обслуживания определяется как сумма станкоёмкостей операций, выполняемых в зоне:

(3.9)

Трудоёмкость зоны определяем по формуле:

(3.10)

где =492 мин – длительность рабочей смены,

- сменная норма выработки.

Определяем коэффициент многостаночного обслуживания:

(3.11)

Трудоёмкость операций в зоне обслуживания:

(3.12)

Первая зона:

Вторая зона:

Все исходные и расчётные данные заносим в таблицу 3.2.

Таким образом, для обслуживания 44 станков необходимо 9 рабочих операторов. Вследствие чего трудоёмкость на линии составит

3.3 Планирование технологического оборудования и рабочих мест на участке механической обработки. Определение площади производственного участка

Подготавливаем исходные данные для планирования поточной линии в виде таблицы 3.3.

Ориентировочно подсчитываем ширину участка. Если станки располагать в две линии, то получим:

b=0,3+0,8+2,6+0,8+2+0,8+2,6+0,8+2,6+0,8+1=15,1 м

Как видим, длина линии находится в пределах 48-72 метра, поэтому размещать технологическое оборудование и транспорт будем по схеме двухрядной поточной линии.

Выбираем сетку колонн 24x12 метров.

Поточная линия обработки имеет длину

а=72+72+72+1,5+0,8+1,5+0,8+1,5+0,8+2,6+0,8+2,6=228,9 м

Производственная площадь линии:

(3.13)

Удельная площадь:

(3.14)

Таблица 3.3 – Исходные данные для определения количества рабочих мест и планирования производственной линии

Номер станка	Наименование оборудования	Модель	Кол-во	Габаритные размеры	Мощность
1	Токарный с ЧПУ	АТПр-800Н	41	3700х2600	30
2	Шлифовальный	SI8/IAS	1	3100х2100	12
3	Сверлильный	2А55	2	2500х2600	11,5

3.4 Приближенное проектирование механического цеха

Проектирование механических цехов нового производства не всегда можно вести на основе детально разработанного технологического процесса.

При проектировании цехов с точно не установленной номенклатурой изготовляемых изделий, когда допустимо приближенное определение количества технологического оборудования и его структурного состава, используют приближенные способы расчёта производственной программы цеха.

Одним из способов приближенного проектирования цехов является способ проектирования по технико-экономическим показателям, установленным из практики передовых заводов или взятых из ранее выполненных проектов. Станкоёмкость и трудоёмкость изготовления 1 тонны изделий определённого вида, стоимость изготовления 1 тонны комплекта деталей и т.д.

Итак, в цехе будет обрабатываться три группы деталей.

I – группа дисков уплотнительных (детальный расчёт участка приведен в п. 3.1-3.3, поэтому в укрупнённом расчёте цеха мы его не рассчитываем).

II – группа проставок, станкоёмкость участка Т_ш-к=90000станко-часов, коэффициент загрузки оборудования К_з=0,6, коэффициент многостаночного обслуживания К_м=1,5, удельная площадь на один станок γ=32м².

III – группа дисков КВД, станкоёмкость участка Т_ш-к=110000станко-часов, коэффициент загрузки оборудования К_з=0,56, коэффициент многостаночного обслуживания К_м=1,8, удельная площадь на один станок γ=25м².

Рассчитаем необходимое количество оборудования на участках II и III:

(3.15)

где - фонд времени работы станка за год.

,

.

Таблица 3.2 - Исходные данные и результаты расчёта численности основных производственных рабочих

Номер опера ции, i			Нормы времени					Количество станков						Коэф фициент загрузки Kз			Норма обслу живания mS			Номер зоны обслужива ния, γ			Число операт. в зоне, Rγ			Станкоём кость зоны tшт			Трудоёмкость зоны, tγ			Трудоём кость опера ции, ti			Коэф. мно гост. обс луж. Kmγ
			Основ ное время to, мин		Вспом время tраб, мин		Sp			Sn
1	010	170,8		2,63		2,35			3			0,78						I			3			1108,77			173,8			241,1			6,3
2	015	150,6		2,63		2,08			2			1,04			9,9															207,9
3	020	331,7		2,63		4,52			5			0,9																		177,8
4	025	356,4		2,63		4,94			5			0,99																		153,6
5	035	3,5		1,5		0,08			1			0,08									1			5,5						57,8
6	045	380,1		2,63		5,27			6			0,88						II			4			1905,7			231,5			432			8,2
7	050	410,6		2,63		5,69			6			0,95			9,9															307
8	060	423,5		2,63		5,87			6			0,98																		257,2
9	065	485,2		2,63		6,71			7			0,96																		539,1
10	070	134,7		2,46		1,89			2			0,95									2			150,87						115,7
11	110	20		2,63		0,32			1			0,32																		451,2
Всего:											44

Численность рабочих-станочников рассчитываем по следующей формуле:

(3.16)

где F_д=1860ч – годовой фонд работы рабочих.

,

.

Производственная площадь участков определяем по формуле:

(3.17)

,

.

Таким образом, производственная площадь цеха равна:

(3.18)

Размеры производственного строения:

ширина цеха b=72 м

длина цеха .