Разработка проекта организации механического цеха

 

n=S/Sупр, (5)

где S-число рабочих мест в цехе, шт.,

Sупр - норма управляемости рабочих мест, шт.

SГ= 23,59*83304*0,3/3846*60*1,1 =2.32 (3 шт.)

SА = 21,85*113100*0,3/253836= 2.92 (3шт.)

SИ = 21,68*87516*0,3/253836= 2.24 (3 шт.)

Sоб = 3+3+3= 9 шт.

n = 9/40 = 0,225 (1 участок)

1.4 Расчет потребности в оборудовании

Количество оборудования определяется исходя из станкоемкости обработки одного изделия, годовой программы выпуска изделий и действительного годового фонда времени работы оборудования по формуле 6:

Пр= Тст*Ni / Fд, (6)

где Пр - расчетное число единиц оборудования;

Тст — станкоемкость обработки одного изделия, станко-ч;

Ni - годовая программа выпуска изделий, шт;

Fд- действительный годовой фонд времени работы металлорежущего оборудования.

Результаты расчета представьте в виде таблицы 4.

Таблица 4 - Расчет количества оборудования

Наиме- нование детали	Оборудование, шт.
	Токарное	Расточное	Фрезерное	Сверлильное	Шлифовальное	Подрезное	Зенкеровальное	Протяжное	Отрезное	Резьбонарезное
Г	0,925	1,296	0,407	0,592	1,147	0,518	0,444	0,925	0,481	1,85
А	0,777	1,073	1,591	2,109	1,295	0,629	0,592	0,742	1,434	0,629
И	1,221	0,259	0,296	0,814	0,703	0,962	0,888	0777	1,147	1,221
Итого расчетное число станков	2,923	2,628	2,294	3,515	3,145	2,109	1,924	2,442	3,071	3,713
Принятое число станков	3	3	3	4	4	3	2	3	4	4
Коэффициент загрузки оборудования	0,97	0,88	0,765	0,88	0,79	0,70	0,97	0,81	0,77	0,925

 

Пример расчета количества токарного оборудования на изделие Г.

Fд = 60*253*8*2*0,95 = 230736 мин.год.

Тст =2,53 мин.

Гток = (2,53*83304)/230736 = 0,925 шт.

Маршрутная схема производственного процесса приведена в Приложении А.

 

1.5 Расчет площади цеха

 

Определим площадь производственных участков исходя из количества производственного оборудования и удельной площади, приходящейся на единицу производственного оборудования согласно таблице 2.

Таблица 5 - Показатели удельных площадей механических цехов

Наименование оборудования	Удельная площадь на единицу производственного оборудования, м2
	К	С	М
Расточные станки		47,8
Токарные станки и автоматы	27,7	43,4
Резьбошлифовальные станки	18,5	24,6	39,8
Прочие	21,7
К - массовый и крупносерийный; С - среднесерийный; М- мелкосерийный и единичный тип производства

 

Из таблицы видно, что площадь производственного участка равна 27,7*3+21,7*30 =83,1+651= 734,1 м2 .

 

1.6 Расчет численности  основных производственных рабочих

 

Число рабочих станочников цеха или участка определяется исходя из трудоемкости станочных работ, действительного годового фонда времени рабочего и коэффициента многостаночности по формуле7:

 

Рст=Тст/ Ф*км , (7)

где Рст - расчетное число производственных рабочих - станочников, чел;

Тст - годовая трудоемкость станочных работ (станкоемкость) для данного типа оборудования, станко-ч;

Ф - действительный годовой фонд времени одного рабочего, ч;

км - коэффициент многостаночности, для крупносерийного типа производства 1,5.

Действительный годовой фонд времени одного рабочего определяется:

 

Ф=D*d , (8)

При расчете количества рабочих дней необходимо учитывать отпуск рабочего, который составляет 24дня.

Ф= (253-24)*8=1832 ч. или 109920 мин.

Результаты расчетов представьте в виде таблицы 6.

 

Таблица 6 - Ведомость расчета производственных рабочих цеха

Профессия	Годовая трудоемкость, станко-ч	Число рабочих
		расчетное	принятое
Токари	2839200	23,48	24
Расточники	411684	3,42	4
Отрезники	440076	3,64	4
Фрезеровщики	5482459	45,34	46
Шлифовальщики	6328577	52,34	53
Сверл	2203219	18,22	19
Протяжники	1351459	11,18	12
ИТОГО	-	-	162

 

 

1.7 Организация ремонтного  хозяйства

 

Основная задача ремонтного хозяйства – обеспечить бесперебойную эксплуатацию оборудования при минимальных затратах на ремонтообслуживание. Структура межремонтного цикла для металлорежущих станков массой до 10 т предусматривает выполнение двух средних, шести текущих ремонтов и девяти технических обслуживании

Определим продолжительность межремонтного цикла по формуле 9:

Т м.ц. = 24000* Вп * Вм * Ву * Вт, (9)

где Вп- коэффициент, учитывающий тип производства (для массового и крупносерийного производства равен 1,0, для среднесерийного 1,3, для мелкосерийного и единичного 1,5);

Вм - коэффициент, учитывающий род обрабатываемого материала, принимаем 1,2.

Ву - коэффициент, учитывающий условия эксплуатации оборудования (при работе в нормальных условиях механического цеха равен 1,0, в запыленных и влажных помещениях 0,8);

Вт - коэффициент, отражающий особенности работы различных групп станков (для легких и средних станков равен 1,1).

Т м.ц. = 24000*1*1,2*1*1,1= 31680

Определим длительность межремонтного периода по формуле 10:

Тр =Тм ц / Nc +Nm +1, (10)

где Nc- число средних ремонтов;

Nm- число текущих ремонтов.

Тр = 31680/(2+6+1) =3520

Определим длительность межосмотрового периода по формуле 11:

То =Тм / Nc +Nm + Nо+ 1, (11)

где N o - количество осмотров.

То = 31680/(2+6+3+1) = 1760

Ремонт будет осуществляться в ремонтном цехе.

 

1.8 Организация инструментального хозяйства

 

В состав инструментального хозяйства цеха входят инструментально-раздаточная кладовая, кладовая приспособлений и абразивов, заточное отделение, отделение ремонта технологической оснастки и контрольно-проверочный пункт.

В курсовом проекте необходимо определить площадь кладовых инструментального хозяйства, используя данные таблицы 7.

Таблица 7 - Нормы расчета кладовых инструментального хозяйства цеха

Кладовая	Норма удельной площади на один металлорежущий станок по серийности производства, м2
	единичное и мелкосерийное	среднесерийное	крупносерийное и массовое
Инструментально-раздаточная кладовая (ИРК)	0,7-1,8	0,4-1,0	0,3-0,8
Приспособлений	0,6-1,6	0,35-0,9	0,15-0,6
Абразивов	0,55- 1,2	0,45-0,8	0,4-0,5

 

Площадь инструментально-раздаточной кладовой, кладовой приспособлений и кладовой абразивов определяется исходя из нормы удельной площади на один металлорежущий станок, которая в массовом производстве равняется 0,5 м; 0,6; 0,5 м соответственно.

Площадь ИРК 0,5*9=4,5 м2

Площадь кладовой для приспособлений 0,6*9=5,4 м2

Площадь кладовой абразивов 0,5*9=4,5 м2

Sкл = 4,5+5,4+4,5 =14,4 м2.

Численность кладовщиков ИРК определяется в зависимости от числа производственных рабочих, обслуживаемых одним кладовщиком. В условиях массового производства один кладовщик обслуживает 45-50 рабочих.

В данном цехе работает человек, следовательно, требуется 1 кладовщика.

Заточное отделение. Количество станков общего назначения в заточном отделении определяется по процентному отношению к числу обслуживаемых станков: для цехов крупносерийного и массового производств с числом станков до 200 единиц - 4 %, свыше - 3 %.

В данном случае количество станков общего назначения в заточном отделении равно 1 станка (9*0,04).

Общая площадь заточного отделения определяется исходя из количества заточных станков и удельной площади на один станок, которая устанавливается: для цехов, выпускающих мелкие изделия, - 10 м2.

Общая площадь заточного отделения 20 кв. м (1*10)

Количество рабочих-заточников (Rз) определяется по числу станков заточного отделения по формуле12:

Rз = Sз *Fд *Кз / Ф *Км , (12)

где Sз - число основных станков заточного отделения;

Fд - действительный годовой фонд времени работы оборудования, ч;

Кз - средний коэффициент загрузки оборудования, принимается равным 0,5-0,7;

Ф - действительный годовой фонд времени рабочего, ч;

Км - коэффициент многостаночного обслуживания, Км=1,1 -1 ,2.

Rз = 1*230736*0,7/109920*1,2=1 чел.

Отделение ремонта технологической оснастки. Количество основных станков в отделении ремонта технологической оснастки соответствует по справочным данным, учитывая серийность производства - 3 станка.

Число вспомогательного оборудования составляет примерно 40 % от числа основных станков отделения, но не менее 3-х и не более 11 единиц.

Число вспомогательного оборудования 3 станка.

 

1.9 Организация складского хозяйства

 

Основной задачей цеховых складов является обеспечение нормального хода производства. В комплекс цеховых складов могут входить склады металла, заготовок, межоперационный, готовых изделий.

Площадь склада заготовок и готовых изделий определяется по формуле13:

S =Q *t / D *q *k , (13)

где S - площадь склада, м2;

Q - масса заготовок, обрабатываемых в цехе в течение года, т;

t - запас хранения заготовок, дн; (примем 1 день)

D - число рабочих дней в году;

q - средняя грузонапряженность площади склада, т/м2 ; ( в стеллажах на складе заготовок 2; в стеллажах на складе готовых изделий 2,4);

k - коэффициент использования площади склада, учитывающий проходы и проезды; при использовании напольного транспорта к= 0,25-0,4, штабелеров - 0,35-0,4.(примем 0,3).

Q=83304*2,7+113100*1,8+87516 *1,3 =542271,6 шт.кг или 543 шт.т.

Sсз = 543*1/253*2*0,3=3,58 м2

Scг =543*1/253*2,4*0,3=2,98 м2.

 

1.10 Организация транспортного хозяйства

 

Организация транспортного хозяйства предполагает выбор транспортных средств, определение потребности цеха в транспортных средствах и рабочих.

Определите потребность цеха в транспортных средствах по формуле14:

 

Qмсi= Q * tмс kн /1000 * 60 *Fн *d * kr * kп , (14)

где Qмс i- количество элементов напольного транспорта i-го типа;

Q - общее годовое количество транспортируемых грузов на данном виде транспорта, определяется по формуле (15), кг;

tмс - среднее время рейса, определяется по формуле (16), мин;

kн - коэффициент неравномерности прибытия и отправления грузов (kн =1,2);

Fн - номинальный годовой фонд времени работы транспортной единицы принимается равным 3289 ч;

d - грузоподъемность транспортного  средства, электрокар 1,5 т;

kr - коэффициент использования транспортного средства при перевозке, 2,2 ;

kп- коэффициент использования транспортного парка, 0,7.

Учитывая массу деталей и площадь цеха, мы выбирали соответствующий вид транспортного средства - электрокар.

Общее годовое количество транспортируемых грузов определяется по формуле 15:

Q = ΣМi*Ni *(1+kотх/100) , (15)

где Мi — масса i-той детали, т;

Ni - производственная программа выпуска i-той детали, шт;

kотх - процент отходов производства 5%;

m - количество наименований деталей, шт.

Q= 543*1,05=570,15 т

Перевозка грузов может производиться по постоянным маршрутам. Они проходят по заранее установленным направлениям, назначаются для выполнения систематически повторяющихся заявок, выбираются с учетом грузопотока и применяемых транспортных средств. Постоянные маршруты характерны для крупносерийного и массового производства, и мы применяем одностороннюю маятниковую систему.

Среднее время одного рейса при односторонней маятниковой системе определяется по формуле (16):

tмс =Lср/Vг + Lср/Vб + tп + tр + tз , (16)

где Lср- средняя длина пробега, определяется исходя из площади цеха, м;

Vг, Vб - скорость движения транспортного средства с грузом и без груза соответственно, м/мин (5 и 9 км/ч. соответственно);

tп, tр- время на погрузку и разгрузку соответственно, 13 мин,15 мин.;

tз- время случайных задержек, принимается 10 % от времени пробега,

tмс = 74,8/83,3+74,8/150+13+15+0,1*(74,8/83,3+74,8/150)=29,54 мин

На основе рассчитанных показателей определим потребность цеха в транспортных средствах:

Qмсi = 604,8*29,54*1,2/60*3289*1,5*2,2*0,7=0,05 (1ед)

Данный вид транспорта (электрокар) будет загружен на 6%. Следовательно, нужно использовать вид транспорта с меньшей грузоподъемностью, либо загрузить дополнительной работой данный электрокар в других цехах.

Следует учесть площадь главного прохода, величина которого может быть принята исходя из 10% производственной площади цеха.74,8 м2.