реферат.pdf по тайво
.pdfВВЕДЕНИЕ
Создание нового производства – одна из самых сложных задач в современных экономических условиях. На это есть очень много причин. Во-первых, нужно очень точно определить, что в данное время и в данном месте требуется рынку, и по какой цене. Во-вторых, нужно учитывать экономические и технические аспекты производства (то есть стоимость земли и материалов для строительства, уровень технологии, степень автоматизации и роботизации технических процессов выбранной отрасли, наличие рабочей силы и ее квалификация и так далее.). Наконец, надо учитывать экономические и технические аспекты подготовки производства, то есть: строительство цехов, административных и прочих зданий; покупка и установка технологического оборудования; подведение к месту производства инженерных коммуникаций и создание производственной инфраструктуры и прочие вопросы, возникающие при проектировании производства.
В данной курсовой работе ставится задача проектирования цеха для крупносерийного или массового производства какого-либо вида продукции с организационно-технической стороны вопроса. То есть, основной упор делается на техническое проектирование производства без просчета его стоимости и экономической эффективности. Причем объем работ ограничивается только одним цехом без учета административно-технических и вспомогательных внецеховых помещений и прилегающей инфраструктуры. В реальной жизни это можно представить так: для расширения производственной программы предприятие
строит на своей территории еще один цех, автономный от остальных, с уже существующими коммуникациями и инфраструктурой.
1
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
1.ВЫБОР ДЕТАЛИ И ЕГО ОБОСНОВАНИЕ.
Всвязи с развитием автомобилестроения в нашей стране, возникает нужда в большом количестве различных деталей, используемых при сборке автомобиля. Причем они должны соответствовать определенным требованиям:
1) иметь высокую прочность, износостойкость и надежность, что достигается использованием легированных и высокопрочных сталей и сплавов, композитных и керамических материалов, а также быть технологичными в производстве;
2) иметь высокие параметры точности и качества, что достигается использованием современных высокотехнологичных станков и систем высокоточного компьютерного контроля;
3) иметь небольшую себестоимость, что достигается комплексным снижением затрат на ее изготовление и увеличением объемов выпуска.
Таким жестким требованиям, разумеется, должны удовлетворять только важные детали, входящие в состав двигателя, узлов трансмиссии, подвески и
кузова. Маловажные детали разного вида, крепеж и метизы могут иметь сниженные нормы по качеству, точности и прочности, однако должны выпускаться особо большими сериями (до нескольких миллионов единиц), что требует особого оборудования и организации производства.
Помимо выпуска различных деталей, поставляемых на конвейер, немаловажное значение имеет выпуск ремонтных комплектов деталей, которые поставляются в сервисные центры, ремонтные мастерские и в розничную продажу, а также выпуск комплектов деталей на автомобили, снятые с производства для их ремонта и технического обслуживания
Таким образом, с учетом всего вышесказанного, мною была выбрана деталь
шестерня коробки перемены передач легкового автомобиля. Такой выбор был обусловлен следующими причинами:
•повышенная востребованность такой детали как на конвейере, так и рынке автодеталей для новых и подержанных автомобилей, что позволяет выпускать такую деталь крупными сериями или поставить ее на массовое производство;
2
•возможность быстрой переналадки производства при смене партнера (поскольку детали такого вида востребованы не только в автомобилестроении, но и в промышленном машиностроении, железнодорожном машиностроении, судостроении и прочих отраслях)
2.ПАРАМЕТРЫ ДЕТАЛИ И ЕЕ ЭСКИЗ.
Данная деталь шестерня коробки перемены передач легкового автомобиля представляет собой прямозубую цилиндрическую одновенцовую шестерню с внешним зацеплением 7 степени точности. На рисунке 1 приведен эскиз детали.
Рис 1.
Вид производства: массовое производство; Материал детали: легированная сталь 25ХГТ;
3
Способ получения заготовки: штамповка в подкладных штампах со штампованным зубом
3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ МАРШРУТ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛИ.
Технологический маршрут обработки детали представлен в таблице 1.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Табл.1. |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
№ |
Этапы |
Содержание обработки |
|
Применяемое оборудование |
|
|
||||||
|
обработки |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Получерновое и чистовое точение |
|
|
Токарный вертикальный |
|
|
|||||
|
1 |
Токарная |
- обработка детали по контуру |
|
патронный полуавтомат с |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
ЧПУ |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Зубофрезерн |
|
|
|
|
|
Зубофрезерный |
|
|
|
||
|
2 |
Нарезание зубьев червячной фрезой |
|
вертикальный полуавтомат с |
|
|
|||||||
|
|
ая |
|
|
|
ЧПУ повышенной точности |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Зубошевинг |
|
|
|
|
|
Зубошевинговальный |
|
|
|||
|
3 |
Врезное шевингование зубьев |
|
|
|
полуавтомат высокой |
|
|
|||||
|
овальная |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
точности |
|
|
|
||
|
|
|
Зубозакругление |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- снятие фасок и заусенцев с торцов |
|
Полуавтомат окончательной |
|
|
||||||
|
|
|
зубчатого колеса методом обкатки |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
обработки высокой точности |
|
|
|||||||
|
|
|
Зубохонингование |
|
|
|
|||||||
|
|
Окончательн |
|
|
|
с ЧПУ с |
|
|
|
||||
|
|
- нанесение сетки хона на поверхность |
|
|
|
|
|
||||||
|
4 |
|
многофункциональным |
|
|
||||||||
|
ая |
зубьев |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
двухпрофильным |
|
|
|
|||||
|
|
|
Контрольные операции |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
контрольно-сортировочным |
|
|
|||||||
|
|
|
- выходной контроль всех параметров |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
блоком |
|
|
|
||||
|
|
|
зубчатого колеса |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- сортировка по классам годности |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В таблице 2 приведены параметры применяемого оборудования. |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Табл. 2. |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
Применяемое оборудование |
|
|
Габариты, мм |
|
Масса, |
|
|||||
|
|
Длина |
|
Ширина |
Высота |
|
кг |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Токарный вертикальный патронный полуавтомат с ЧПУ |
|
3800 |
|
2600 |
3520 |
|
11900 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Зубофрезерный вертикальный полуавтомат с ЧПУ |
|
3000 |
|
1800 |
2240 |
|
7400 |
|
|||||
повышенной точности |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Зубошевинговальный полуавтомат высокой точности |
|
2600 |
|
1400 |
2140 |
|
5800 |
|
|||||
Полуавтомат окончательной обработки высокой точности |
|
|
|
|
2400 |
2150 |
|
10700 |
|
||||
с ЧПУ с многофункциональным двухпрофильным |
|
4600 |
|
|
|
||||||||
контрольно-сортировочным блоком |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Исходные данные для проектирования представлены в таблице 3.
|
|
Табл. 3. |
|
|
|
|
|
Наименование |
Номер варианта |
Годовая программа, тыс. шт. |
|
детали |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
200 |
|
|
2 |
300 |
|
|
3 |
500 |
|
|
4 |
700 |
|
|
5 |
100 |
|
2 |
6 |
400 |
|
|
7 |
600 |
|
|
8 |
800 |
|
|
9 |
100 |
|
|
10 |
120 |
|
3 |
11 |
150 |
|
|
12 |
250 |
|
|
13 |
350 |
|
|
14 |
450 |
|
|
15 |
550 |
|
4 |
16 |
750 |
|
|
17 |
100 |
|
|
18 |
150 |
|
|
19 |
200 |
|
|
20 |
250 |
|
№ Операции |
Тшт |
Тп-з |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
1 |
4,04 |
43 |
|
2 |
3,17 |
39 |
|
3 |
2,67 |
39 |
|
4 |
3,18 |
52 |
|
|
2 |
|
|
1 |
3,15 |
38 |
|
2 |
2,73 |
52 |
|
3 |
2,28 |
39 |
|
4 |
5,17 |
41 |
|
|
3 |
|
|
1 |
2,59 |
37 |
|
2 |
2,33 |
28 |
|
3 |
3,43 |
37 |
|
4 |
2,75 |
43 |
|
|
4 |
|
|
1 |
4,04 |
43 |
|
2 |
3,74 |
47 |
|
3 |
4,36 |
52 |
|
4 |
2,4 |
39 |
|
5
Тогда для варианта №7 получаем набор исходных данных, приведенный в таблице 4.
Табл. 4.
Вид детали |
Деталь №2 |
||
|
|
|
|
Годовая программа выпуска, шт |
|
600 000 |
|
|
|
|
|
Номер операции |
Тшт |
|
Тп.з. |
|
|
|
|
1 |
3,15 |
|
38 |
|
|
|
|
2 |
2,73 |
|
52 |
|
|
|
|
3 |
2,28 |
|
39 |
4 |
5,17 |
|
41 |
2.ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА ОСНОВНОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ.
Существует несколько способов определения количества основного технологического оборудования в производстве. Если точно известна номенклатура и количество выпускаемых изделий (как в нашем случае), то используется детальный способ расчета. Он также различается по виду производства.
Для непрерывно-поточной линии количество основного технологического оборудования рассчитывается по следующей схеме:
Sрасч = tоп / T |
(1) |
где: |
|
Sрасч – расчетное количество основного технологического оборудования |
(станков); |
tоп – операционное время (мин.); |
|
Т – такт выпуска (шт./мин.), который определяется по формуле: |
|
Т = Фдст * 60 / N |
(2) |
где: |
|
Фдст – действительный годовой фонд работы оборудования (Фдст = 2016 ч.); N – годовая программа выпуска (шт.).
Для переменно-поточной линии количество основного технологического оборудования рассчитывается по-другому. Если известно штучнокалькуляционное время, тогда используется формула:
Sрасч = ∑(tшткi * Ni) / (Фдст * 60) |
(3) |
где:
tшткi – штучно-калькуляционное время на изготовление i-той детали (мин.);
6
Ni – годовая программа выпуска i-той детали (шт.). |
|
Штучно-калькуляционное время рассчитывается по формуле: |
|
tшткi = tштi + Тп.з. / nk |
(4) |
где:
tштi – штучное время на изготовление i-той детали (мин.);
Тп.з. – подготовительно-заключительное время для i-той детали (мин.);
nk - число деталей, обрабатываемых за рабочий день (рассчитывается как N / 252, где 252-количество рабочих дней в году);
Если штучно-калькуляционное время неизвестно, тогда используется формула:
Sрасч = ∑(tшткi * Ni) / (Фдст * 60* Кп) |
(5) |
где: |
|
Кп – коэффициент переналадки. |
|
Для непоточной линии используется формула: |
|
Sрасч = Тссумм / Фдст |
(6) |
где:
Тссумм – суммарная станкоемкость обработки годового объема деталей.
После определения расчетного количества станков определяется практическое количество станков (то есть, сколько непосредственно станков будут стоять в цеху). Это количество определяется по формуле:
Sпракт = Sрасч / Кисп |
(7) |
где:
Кисп – коэффициент использования (в нашем случае Кисп = 0,9)
Таким образом, согласно данным (табл. 4.) мы находим штучнокалькуляционное время для каждой операции (табл. 5.), потом находим расчетное (табл. 6.) и практическое (табл.7) количество основного оборудования.
Табл. 5.
Определение штучно-калькуляционного времени
№ |
Тшт |
Тп.з. |
Nk |
Тшткальк |
|
1 |
3,15 |
38 |
|
3,17 |
|
2 |
2,73 |
52 |
2381 |
2,75 |
|
3 |
2,28 |
39 |
2,30 |
||
|
|||||
4 |
5,17 |
41 |
|
5,19 |
7
Табл. 6.
|
Определение теоретического количества станков |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
№ |
Тшткальк |
Nоб |
Фдет*60 |
|
Sрасч |
|
1 |
3,17 |
|
|
|
15,70 |
|
2 |
2,75 |
600 000 |
120960 |
|
13,65 |
|
3 |
2,30 |
|
11,39 |
|
||
|
|
|
|
|||
4 |
5,19 |
|
|
|
25,73 |
|
|
|
|
об |
|
66,48 |
|
|
|
|
Sрасч |
|
|
|
|
|
|
|
|
Табл. 7. |
|
|
|
|||||
|
Определение практического количества станков |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
№ |
Sрасч |
Кисп |
|
Sпракт |
|
|
1 |
15,70 |
|
17,45 |
|
18 |
|
2 |
13,65 |
0,9 |
15,17 |
|
15 |
|
3 |
11,39 |
12,66 |
|
13 |
|
|
|
|
|
||||
4 |
25,73 |
|
28,59 |
|
29 |
|
|
|
|
об |
|
75 |
|
|
|
|
Sпракт |
|
|
То есть на 1-ой операции задействовано 18 станков, на 2-ой – 15 станков, на 3- ей – 13 станков и на последней – 29 станков, тогда всего в цеху расположено 75 станков.
3. РАСЧЕТ КОЭФФИЦИЕНТА ЗАГРУЗКИ ОБОРУДОВАНИЯ.
Этот коэффициент очень важен. Он помогает понять, насколько загружена каждая линия станков и каждый станок в отдельности, что непосредственно сказывается на ресурсе станка и на его экономической эффективности. Расчет коэффициента производится по формуле:
Кз = tштi / (T * Sрасч) |
(8) |
Тогда для наших данных мы получаем значение такта Т ≈ 0,21 мин и приведенные в таблице 8 значения коэффициента загрузки оборудования на каждой операции. А на рисунке 2 приведен график загруженности оборудования.
Исходя из данных таблицы и графика, мы видим, что все оборудование загружено полностью (Кз > 99%), соответственно оно работает с максимальной отдачей и эффективностью, но без перегрузки.
8
Табл. 8.
Определение коэффициента загруженности оборудования
№ |
Nоб |
Фдет*60 |
Т |
Тшт |
Sрасч |
Кзагр |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
3,15 |
15,70 |
0,995 |
|
2 |
600 000 |
120 960 |
0,2016 |
2,73 |
13,65 |
0,992 |
|
3 |
2,28 |
11,39 |
0,993 |
||||
|
|
|
|||||
4 |
|
|
|
5,17 |
25,73 |
0,997 |
Рис. 2.
|
Определение коэффициента загруженности оборудования |
|
||
|
0,998 |
|
|
|
|
0,997 |
|
|
|
|
0,996 |
|
|
|
|
0,995 |
|
|
|
|
0,994 |
|
|
|
|
0,993 |
|
|
|
|
0,992 |
|
|
|
|
0,991 |
|
|
|
|
0,990 |
|
|
|
|
0,989 |
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
|
|
Операции |
|
4. |
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОСТАВА И ЧИСЛА РАБОТАЮЩИХ. |
Для определения полного состава работающих на данном предприятии сначала необходимо определить количество основных рабочих, т.е. станочников. Их количество можно определить двумя способами:
1) По общему нормировочному времени. Тогда количество станочников определяется по формуле:
Rс = Т∑К/ (Фдр * Км) |
(9) |
где:
Т∑К = суммарное нормировочное штучно-калькуляционное время (мин.); Фдр – действительный годовой фонд времени работы станочника.
2) По заданному количеству станков. Тогда используется формула:
Rс = (Фдст * Sпракт * m * Кз) / (Фдр * Км) |
(10) |
где:
9
m – количество смен в сутки (в нашем случае m = 1);
Км – коэффициент многостаночности (в нашем случае Км = 1)
Фдр – действительный годовой фонд времени работы станочника, который находится по формуле:
Фдр = Фнр / Кр |
(11) |
где:
Фнр – номинальный годовой фонд времени (Фнр = 2070 ч.); Кр – коэффициент, учитывающий время отпуска рабочего (в нашем случае Кр = 0,87 при продолжительности отпуска в 24 дня)
Так как нам уже известно количество станков, то считать количество станочников мы будем по формуле (10). Расчет количества основных рабочих представлен в таблице 9.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Табл. 9. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Определение количества основных рабочих |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
№ |
Фдет |
Кол-во |
Sпракт |
Кзагр |
Фдр |
Км |
Rcрасч |
Rcпракт |
Cpm |
|
|
|
смен |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
18 |
0,995 |
|
1 |
20,05 |
20 |
18 |
|
2 |
|
|
15 |
0,992 |
|
16,66 |
17 |
15 |
|
|
2016 |
1 |
1801 |
(универс |
|
||||||
3 |
13 |
0,993 |
14,45 |
15 |
13 |
|
||||
|
|
|
станки) |
|
||||||
4 |
|
|
29 |
0,997 |
|
|
32,35 |
33 |
29 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Rобпракт |
85 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Всего на нашем предприятии задействовано 85 основных рабочих. Тогда посчитаем количество вспомогательных рабочих как процент от численности основных. Так, беря численность вспомогательных рабочих-слесарей за 5%, имеем: Rслес = 85 * 0,05 = 4,25 ≈ 4, то есть 4 слесаря-ремонтника, а беря численность прочих вспомогательных рабочих за 20%, имеем: Rвсп = 85 * 0,2 = 17 , то есть 17 прочих вспомогательных рабочих. Тогда общий рабочий персонал цеха равен
Rвсп = 85+4+17 = 106 чел.
5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВИДА ДВИЖЕНИЯ ДЕТАЛИ.
Существуют три вида движения партии деталей в производстве:
1.Последовательный.
2.Параллельный
3.Параллельно-последовательный
10