Лабораторна робота №2
Розрахунок тривалості протікання
складного процесу
2.1. Мета роботи
Закріпити у студентів практичні навики побудови циклового графіку та розрахунку тривалості протікання складного процесу.
2.2. Загальні відомості
Тривалість виробничого циклу протікання складного процесу визначається шляхом побудови циклового графіка. Цикловий графік будується на основі схеми складання виробу. Загальна тривалість протікання складного виробничого процесу визначається як сума виробничих циклів, які утворюють найбільший по тривалості взаємопов'язаний ланцюжок простих виробничих процесів.
Коефіцієнт паралельності (Кпар) протікання складного процесу визначається:
,
де: Тці - тривалість протікання і-го виробничого процесу;
Тц мах - тривалість виробничого циклу протікання складного
процесу.
2.3. Порядок виконання роботи
Використовуючи дані, які наводяться нижче, нарисувати схему складання виробу, побудувати цикловий графік та визначити тривалість протікання складного виробничого процесу. Розрахувати коефіцієнт паралельності протікання складного процесу.
Умовні позначення : М-тривалість складання виробу ( годин, днів);
В(і)- тривалість виготовлення вузла, який входить до машини М;
ПВ(i,j)- тривалість виготовлення підвузла (j), що входить до вузла В(і);
Д(i,j,z)-тривалість виготовлення деталі (z), яка входить до підвузла ПВ(i,j).
Вузол |
Тривалість протікання простих процесів (в днях) по варіантах |
|||||||||||||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
М |
5 |
8 |
3 |
9 |
8 |
4 |
6 |
5 |
2 |
7 |
6 |
9 |
8 |
7 |
8 |
6 |
5 |
9 |
8 |
6 |
В1 |
6 |
4 |
5 |
3 |
2 |
7 |
6 |
8 |
4 |
5 |
3 |
8 |
6 |
7 |
3 |
2 |
4 |
3 |
2 |
5 |
В2 |
5 |
4 |
2 |
1 |
4 |
3 |
5 |
3 |
4 |
2 |
6 |
5 |
7 |
3 |
4 |
4 |
2 |
3 |
5 |
4 |
В3 |
4 |
7 |
8 |
6 |
4 |
8 |
9 |
6 |
7 |
4 |
5 |
2 |
3 |
4 |
5 |
4 |
3 |
7 |
8 |
6 |
В4 |
3 |
6 |
5 |
7 |
4 |
5 |
3 |
5 |
4 |
2 |
3 |
1 |
4 |
2 |
3 |
4 |
3 |
2 |
1 |
6 |
ПВ1,1 |
0 |
4 |
6 |
5 |
6 |
3 |
5 |
8 |
6 |
2 |
4 |
5 |
0 |
6 |
3 |
6 |
7 |
2 |
7 |
3 |
ПВ1,2 |
2 |
0 |
6 |
3 |
8 |
7 |
3 |
6 |
9 |
7 |
5 |
3 |
1 |
0 |
1 |
3 |
7 |
8 |
9 |
4 |
ПВ1,3 |
4 |
3 |
0 |
3 |
3 |
2 |
5 |
3 |
5 |
7 |
2 |
5 |
6 |
1 |
0 |
7 |
3 |
6 |
3 |
2 |
ПВ2,1 |
5 |
4 |
3 |
0 |
5 |
6 |
3 |
1 |
6 |
3 |
4 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 |
4 |
3 |
6 |
7 |
ПВ2,1 |
6 |
7 |
4 |
8 |
0 |
5 |
6 |
2 |
7 |
4 |
7 |
4 |
2 |
2 |
7 |
8 |
0 |
4 |
4 |
6 |
ПВ2,3 |
7 |
8 |
5 |
7 |
5 |
0 |
4 |
6 |
1 |
4 |
6 |
5 |
7 |
9 |
6 |
7 |
4 |
0 |
2 |
4 |
ПВ3,1 |
8 |
9 |
8 |
6 |
7 |
5 |
0 |
3 |
7 |
4 |
5 |
2 |
5 |
7 |
8 |
8 |
9 |
7 |
0 |
4 |
ПВ3,2 |
3 |
4 |
7 |
5 |
6 |
1 |
4 |
0 |
7 |
8 |
3 |
8 |
4 |
5 |
7 |
8 |
6 |
4 |
3 |
0 |
ПВ3,3 |
4 |
3 |
9 |
7 |
8 |
3 |
3 |
7 |
0 |
3 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
5 |
6 |
3 |
5 |
6 |
ПВ4,1 |
5 |
6 |
7 |
6 |
7 |
7 |
5 |
6 |
7 |
0 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
ПВ4,2 |
6 |
7 |
6 |
5 |
9 |
6 |
3 |
7 |
6 |
4 |
0 |
7 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
8 |
5 |
3 |
ПВ4,3 |
7 |
8 |
5 |
9 |
8 |
8 |
3 |
6 |
5 |
3 |
4 |
0 |
3 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
2 |
6 |
Д111 |
0 |
5 |
1 |
8 |
5 |
4 |
3 |
5 |
6 |
8 |
9 |
7 |
0 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
7 |
Д112 |
0 |
4 |
2 |
7 |
4 |
4 |
5 |
6 |
7 |
6 |
5 |
4 |
0 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
Д121 |
4 |
0 |
1 |
6 |
6 |
5 |
4 |
5 |
6 |
7 |
6 |
5 |
6 |
0 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
Д122 |
6 |
0 |
2 |
5 |
5 |
6 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
7 |
6 |
0 |
4 |
5 |
6 |
4 |
5 |
6 |
Д131 |
5 |
6 |
0 |
4 |
3 |
7 |
3 |
4 |
5 |
6 |
5 |
6 |
7 |
8 |
0 |
4 |
5 |
6 |
5 |
4 |
Д132 |
4 |
6 |
0 |
4 |
3 |
6 |
2 |
3 |
6 |
4 |
6 |
5 |
7 |
6 |
0 |
4 |
7 |
6 |
5 |
4 |
Д211 |
2 |
3 |
4 |
0 |
4 |
5 |
6 |
8 |
7 |
9 |
8 |
6 |
5 |
7 |
6 |
0 |
3 |
4 |
5 |
3 |
Д212 |
3 |
4 |
5 |
0 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
6 |
7 |
8 |
6 |
5 |
3 |
0 |
2 |
4 |
7 |
5 |
Д221 |
4 |
7 |
6 |
2 |
0 |
5 |
6 |
7 |
3 |
7 |
6 |
5 |
3 |
8 |
9 |
3 |
0 |
2 |
5 |
7 |
Д222 |
2 |
4 |
5 |
5 |
0 |
4 |
5 |
6 |
2 |
4 |
5 |
6 |
2 |
7 |
8 |
9 |
0 |
2 |
4 |
5 |
Д231 |
3 |
5 |
7 |
5 |
7 |
0 |
2 |
3 |
4 |
7 |
6 |
5 |
8 |
9 |
7 |
4 |
6 |
0 |
1 |
3 |
Д231 |
4 |
5 |
6 |
7 |
3 |
0 |
2 |
4 |
6 |
8 |
7 |
9 |
8 |
6 |
3 |
7 |
4 |
0 |
3 |
7 |
Д311 |
4 |
5 |
6 |
2 |
5 |
4 |
0 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
0 |
1 |
Д312 |
6 |
3 |
5 |
6 |
2 |
5 |
0 |
3 |
6 |
5 |
4 |
8 |
7 |
5 |
3 |
2 |
1 |
5 |
0 |
6 |
Д321 |
3 |
4 |
6 |
5 |
7 |
9 |
8 |
0 |
4 |
7 |
6 |
5 |
8 |
7 |
|
9 |
8 |
7 |
6 |
0 |
Д322 |
3 |
5 |
4 |
6 |
5 |
7 |
6 |
0 |
3 |
4 |
6 |
5 |
7 |
6 |
8 |
7 |
3 |
5 |
5 |
0 |
Д331 |
3 |
4 |
5 |
7 |
6 |
8 |
7 |
3 |
0 |
3 |
4 |
6 |
5 |
7 |
6 |
8 |
7 |
6 |
4 |
5 |
Д332 |
3 |
5 |
4 |
5 |
6 |
7 |
6 |
4 |
0 |
3 |
5 |
4 |
6 |
5 |
7 |
6 |
8 |
9 |
7 |
5 |
Д411 |
3 |
5 |
4 |
7 |
6 |
8 |
7 |
9 |
4 |
0 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
5 |
4 |
3 |
6 |
Д412 |
3 |
5 |
4 |
6 |
5 |
8 |
7 |
6 |
9 |
0 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
5 |
7 |
6 |
4 |
6 |
Д421 |
4 |
5 |
6 |
3 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
7 |
0 |
4 |
6 |
5 |
7 |
4 |
3 |
8 |
9 |
6 |
Д422 |
4 |
2 |
5 |
6 |
5 |
4 |
3 |
6 |
5 |
7 |
0 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
6 |
5 |
6 |
5 |
Д431 |
4 |
5 |
6 |
7 |
6 |
4 |
5 |
2 |
5 |
5 |
4 |
0 |
6 |
5 |
4 |
6 |
7 |
8 |
9 |
6 |
Д432 |
7 |
6 |
5 |
6 |
3 |
4 |
5 |
4 |
5 |
6 |
5 |
0 |
6 |
6 |
5 |
6 |
7 |
3 |
2 |
9 |
Лабораторна робота №3
Проектування виробничої дільниці
цеха, підприємства
3.1. Мета роботи
Ззакріпити у студентів практичні навики розміщення технологічного обладнання на дільниці згідно з критерієм оптимальності вантажного обороту.
3.2. Основні теоретичні відомості
При проектуванні виробничої дільниці цеха або підприємства важливе значення має правильне розташування обладнання на території, яка відведена під цю дільницю. Критерієм оптимальності при проектуванні дільниці можуть виступати різні показники. Одним із них є вантажний оборот (оберт), який характеризує загальну масу вантажів, що переміщуються по дільниці на протязі всього часу, коли здійснюється обробка партії виробів. Зрозуміло, що чим меншим буде цей вантажний оборот, тим менше потрібно транспортних робітників, тим ефективніше і з меншими затратами буде працювати дільниця.
Мінімальний вантажний оборот дільниці (Q) розраховується за формулою:
мінімум
де: N1 - виробниче завдання по виготовленню виробу і-го найменування, шт.;
qi - середня маса виробу і-го найменування, кг;
1i- шлях, який проходить виріб i-го найменування за весь цикл виготовлення, м.;
m - число технологічних операцій.
Задача вибору найбільш оптимального варіанта розташуваннятехнологічного обладнання на ділянці вирішується матричним методом. Покажемо це на наступному прикладі. Припустимо, на ділянці виготовляються деталі 3-х видів: "А", "Б", "В". Всі деталі мають однаковий техпроцес обробки, але різні маршрути обробки. Так, деталі повинні пройти обробку на таких операціях:
-деталь "А" - токарна-фрезерна-свердлильна (Т-Ф-С);
-деталь "Б" - фрезерна-токарна-свердлильна (Ф-Т-С);
-деталь "В" - свердлильна-фрезерна-токарна (С-Ф-Т).
Кожна технологічна операція виконується на спеціалізованому робочому місці.
Деталь "А" важить 0,2 кг, їх треба виготовити 1000 штук; деталь “Б” важить 0,15 кг, їх треба виготовити 1200 штук; деталь “В” важить 0,3кг, їх треба виготовити 1400 шт. Технологічне обладнання розташовується на одній лінії, відстань між верстатами - 3 метри.
Треба визначити схему оптимального розташування обладнання.
Рішення задачі.
1 крок - треба розрахувати загальну масу деталей "А", "Б" та "В", які підлягають обробці на ділянці.
Так, маса деталей "А" складе - 0,2 *1000 = 200 кг,
деталей "Б"- 0,15 *1200= 180кг,
деталей “В"- 0,3 * 1400= 420кг.
2 крок - треба вибрати будь-який спосіб розміщення обладнання і нарисувати так звану шахматну відомість переміщення вантажів. Припустимо, що обладнання розташовано за схемою: Т-Ф-С- (токарне - фрезерне-свердлильне). Тоді шахматна відомість переміщення вантажів буде мати вигляд:
-
Попередня
операція
Наступна операція
Токарна - Т
Фрезерна - Ф
Свердлильна - С
Токарна - Т
Фрезерна - Ф
Свердлильна - С
З крок - заповнення шахматної відомості переміщення вантажів. При цьому треба користуватись маршрутами обробки кожної деталі та загальною масою переміщення вантажів. Зрозуміло, що з токарної на токарну операцію передається 0 кг вантажів, з фрезерної на фрезерну -також 0 кг, з свердлильної на свердлильну - 0 кг. З токарної на фрезерну буде передано 200 кг деталей "А"; з токарної на свердлильну - 180 кг деталей "Б"; з фрезерної на токарну - 180кг деталей "Б" та 420 кг деталей "В"; з фрезерної на свердлильну - 200 кг деталей "А"; з свердлильної на токарну - 0 кг; з свердлильної на фрезерну - 420 кг деталей "В". Таким чином шахматна відомість буде мати вигляд:
Попередня операція операція |
Наступна операція
|
||
Т
|
Ф
|
С
|
|
Т
|
0
|
200
|
180
|
ф
|
180+420=600
|
0
|
200
|
С
|
0
|
420
|
0
|
4 крок - побудова матриці вантажів. Матриця вантажів будується на базі шахматної відомості. Так, якщо з токарної операції на фрезерну переміщується 200 кг вантажів, а зустрічно - з фрезерної на токарну - 600 кг, то загальний обсях вантажного обороту між цими операціями складе 200 + 600 = 800 кг. Аналогічно, якщо з токарної на свердлильну операцію переміщується 180 кг вантажів, а з свердлильної на токарну - О кг, то загальний обсяг переміщень між токарною та свердлильною операціями складе - 180 кг. Якщо з фрезерної на свердлильну переміщується 200 кг, а з свердлильної на фрезерну 420 кг, то загальний обсяг пер-міщень між цими операціями складе 200 + 420 = 620 кг. Тоді матриця вантажів буде мати вигляд:
|
Т
|
Ф
|
С
|
Т
|
0
|
800
|
180
|
Ф
|
0
|
0
|
620
|
С
|
0
|
0
|
0
|
5 крок - побудова матриці відстаней. При цьому треба керуватись тими значеннями відстаней між верстатами, які були задані у завданні. Для нашого випадку відстань між токарною та фрезерною операціями складе 3 метри, фрезерною та свердлильною - 3 метри. Тоді відстань між токарною та свердлильною операціями складе 6 метрів, а матриця відстаней буде мати вигляд:
|
Т |
Т
|
С
|
Т
|
0
|
3
|
6
|
Ф
|
3
|
0
|
3
|
С
|
6
|
3
|
0
|
6 крок - визначення величини вантажного обороту для вибраної нами схеми розміщення обладнання. Для цього треба помножити кожне значення клітини матриці вантажів на відповідне значення клітини матриці відстаней та скласти всі отримані результати. Для нашого випадку:
Q1 = 800 • 3 + 180 • 6+ 620 • 3 = 5340 кг
7 крок - полягає в тому, що треба виписати всі можливі схеми розміщеная обладнання і підрахувати величину вантажного обороту для кожного випадку. Загальна кількість схем розміщення обладнання визначається числом тп ! Тобто для 3-х операцій таких схем буде
1 • 2 • 3 = 6, для 4-х операцій - 1 • 2 • 3 • 4 = 24 і т.д.
Припустимо, що другою схемою розміщення обладнання буде Ф-Т-С. Для такої схеми розміщення обладнання матриці вантажів та відстаней будуть мати вигляд:
|
Матриця вантажів |
Матриця відстаней |
||||
|
Ф |
Т |
С |
Ф |
Т |
С |
Ф |
0 |
800 |
620 |
0 |
3 |
6 |
Т |
0 |
0 |
180 |
3 |
0 |
3 |
С |
0 |
0 |
0 |
6 |
3 |
0 |
Тоді величина вантажного обороту для другої схеми розміщення складе:
Q2 = 800 • 3 + 620 • 6 + 180 • 3 = 6660 кг.
Зрозуміло, що друга схема розміщення обладнання буде менш ефективна, ніж перша. Другу схему розміщення обладнання застосовувати ніяк не можна.
Окрім вже згаданих схем розміщення обладнання є ще чотири: це Т-С-Ф, Ф-С-Т, С-Т-Ф, С-Ф-Т. Розрахунки показують, що для схеми Т-С-Ф Q3 = 7200 кг; для схеми Ф-С-Т Q4 = 7200 кг; для схеми С-Т-Ф Q5 = 6660 кг; для схеми С-Ф-Т Q6 = 5340 кг. Тобто найбільш ефективними схемами розміщення обладнання будуть схеми Т-Ф-С або С-Ф-Т, які забезпечують мінімальну загальну масу переміщуваних деталей.