Определение организационного типа производства

        

       Тип производства - это классификационная категория производства, выделяемая по технико-экономическим признакам постоянства и широты номенклатуры, а также регулярности и объема выпуска продукции.

       Различают три типа производства: массовое, серийное и единичное.

    Основными показателями для определения типа производства могут служить коэффициенты специализации основной продукции (Ксп), серийности (Ксер) и массовости (Км).

       Тип производства устанавливают на начальной стадии проектирования. Основным критерием при этом служит коэффициент закрепления операций (К з.о.).

       В соответствии с ГОСТ 3.1121-84 ЕСТД коэффициент закрепления операций составляет:

· для единичного производства — больше 40;

· для мелкосерийного производства — 20-40;

· для среднесерийного производства — 10-20;

· для крупносерийного производства — 1-10;

· для массового производства — не больше 1.

       Условия работы

       Установить тип производства; определить основные величины для организации изготовления детали в механическом цехе. При расчетах количества деталей необходимо учитывать потребное количество запасных частей и неизбежные технологические потери на брак и т.п.

Исходные данные для проведения работы:

· Годовая программа выпуска деталей Nв = 5000шт.

· Количество наименований деталей на изделии m = 1 шт.

· Режим работы предприятия – n две смены в сутки.

· Длительность смены – tс = 8 часов.

· Время планово - предупредительных ремонтов равно tппр = 20 часов.

· Регламентированные простои оборудования составляют tрегл = 5 %.

       Штучное время по операциям технологического процесса приведено в таблице.

       Предприятие работает в n смен в сутках, продолжительность смены; ППР - время, необходимое на капитальные и

 

Таблица – Штучное время по операциям технологического процесса

№ п/п	№ операции, тип оборудования	Тшт., мин
1 2 3 4 5 6	040 Токарная с ЧПУ 050 Токарная с ЧПУ 060 Вертикально-сверлильная 070 Круго-шлифовальна 080 Горизонтально-фрезерная 090 Токарная с ЧПУ	1,77 8,9 5,86 21,3 5,3 2,8
Итого		45,93

 

       Определить организационный тип производства и найти его основные характеристики.

       Решение

Шаг 1. Рассчитывается плановый (эффективный) фонд времени работы единицы оборудования составляет Тэф рассчитывается по формуле: эффективный фонд времени это (действительный) – полезно используемое время в течение планируемого периода.

 

Тэф = [(Ткал – Тв – Тп) х n х tс – (tппр + Тт)] х (1 – tрегл)

 

где Ткал – календарный фонд времени работы оборудования, дн.; Тв – количество выходных дней в году; Тп – количество праздничных дней в году.

Тэф = [(365-104-14) х 2 х 8 – (20+12)] х (1 – 0,05) = 3724,0 ч.

Шаг 2. Расчет объема выпуска деталей Nг рассчитывается на основании заданного годового объема с учетом одноименных деталей, процента запасных частей, процента технологических потерь, шт.:

 

Nг = Nв х m х (1 + α) х (1 + β) = 5000 х 1 х (1 + 0,01) х (1 + 0,5) = 5075,25 шт.

 

где коэффициент α – процент запасных частей, принимается α = 1 – 5 %; коэффициент β – процент технологических потерь, принимается β = 0,5 - 2%.

Принимаем α = 1%; β = 0,5%.

Полученное значение округляем в большую сторону - Nг = 5076 шт.

Шаг 3. Расчет такта выпуска. В машиностроении применяют два метода организации производственного процесса: поточный и непоточный.

Поточный метод характеризуется расположением средств технологического оснащения в последовательности выполнения операций технологического процесса с определенным интервалом выпуска изделий.

Интервал времени, через который периодически производят выпуск изделий определенных наименований, типоразмера и исполнения, называют тактом выпуска.

       Величина такта выпуска рассчитывается по формуле:

 

tв = Тэф х 60/ Nг = 3724 х 60/5076 = 44,0 мин./шт.

 

Шаг 4. Расчет коэффициента закрепления операций Кзо

 

Кзо = tв/ Тшт.ср = 44/7,66 = 5,74

 

где tв – такт выпуска, мин/шт; Тшт.ср – среднее штучное время по операциям, мин., которое рассчитывается по формуле:

 

Тшт.ср = (1,77+8,9+5,86+21,3+5,3+2,8)/6 = 45,93/6 = 7,66 мин.

        

Шаг 5. Тип производства устанавливают на исходя из величины коэффициента закрепления операций (Кзо). В соответствии с ГОСТ 3.1121-84 ЕСТД коэффициент закрепления операций составляет:

· для единичного производства — больше 40;

· для мелкосерийного производства — 20-40;

· для среднесерийного производства — 10-20;

· для крупносерийного производства — 1-10;

· для массового производства — не больше 1.

Поскольку величина Кзо = 5,74 – что в соответствии с ГОСТ 3.1121-84 ЕСТД отвечает крупносерийному типу производства (для крупносерийного производства — Кзо = 1-10).

 

Шаг 6. Расчет коэффициента массовости.

Для обоснования типа производства следует определить коэффициент массовости, который рассчитывается по формуле:

Км = К di / h

 

где Кdi – относительная трудоемкость детали, ед.; h – число деталеопераций технологического процесса (в данном случае каждый станок выполняет одну деталеоперацию, следовательно h = 1).

Коэффициент массовости рассчитывается  для односменной работы предприятия. Для этого необходимо найти действительный фонд рабочего времени работы оборудования Fд (ч), величина которого зависит от вида оборудования, его ремонтной сложности, а также сложности наладки:

 

Fд = Fн х n х tс х [1 – (αр + αн)]

 

где Fн – номинальный фонд времени работы оборудования в год, ч; n – число смен работы, которое принимается равной единице; αр – коэффициент, учитывающий потери рабочего времени, связанные с проведением плановых ремонтов и всех видов обслуживания (0,03-0,07); αн – коэффициент, учитывающий потери времени на настройку и подналадку оборудования во время рабочих смен (0,05-0,1); Кв – коэффициент выполнения норм времени (1,01 - 1,10).

При односменном режиме работы оборудования, а также при условии, что величины приняты равными αр=0,06 и αн=0,09, действительный фонд времени будет равен:

Fд = (365-104-14) х 1 х 8 х [1 – (0,06 + 0,09)] = 1679,6 ч.

 

Величина относительной трудоемкости детали К di (ед.), или обезличенное число рабочих мест, необходимых для обработки детали, рассчитывается следующим образом (расчет приведен для каждой операции):

К di = (Т i х Nг) /(60 х Fд х Кв)

Коэффициент массовости по каждой операции технологического процесса обработки детали представлен в таблице

Км = (Т i х Nг) /(60 х Fд х Кв х h)

 

Таблица – Расчет коэффициента массовости

№ операции, тип оборудования	Тшт., мин		Кмi
040 Токарная с ЧПУ	1,77	(1,77х5076)/(60х1679,6х1,01х1)	0,088
050 Токарная с ЧПУ	8,9	(8,9х5076)/(60х1679,6х1,01х1)	0,444
060 Вертикально-сверлильная	5,86	(5,86х5076)/(60х1679,6х1,01х1)	0,293
070 Круго-шлифовальна	21,3	(21,3х5076)/(60х1679,6х1,01х1)	1,063
080 Горизонтально-фрезерная	5,3	(5,3х5076)/(60х1679,6х1,01х1)	0,265
090 Токарная с ЧПУ	2,8	(2,8х5076)/(60х1679,6х1,01х1)	0,140
Итого			2,293

Коэффициент массовости всего технологического процесса будет равен:

Км = ∑ Кмi/6 = 2,293/6 = 0,382

Нормативные значения коэффициента массовости всего технологического процесса составляют:

· для массового производства Км – больше или равно единице;

· для крупносерийного Км от 0,1 до 1,0;

· для среднесерийное Км от 0,04 до 0,1;

· для мелкосерийное Км менее 0,4.

По результатам расчетов коэффициент массовости находится в диапазоне 0,1 до 1,0, что указывает на крупносерийное производство.

 

Шаг 7. Серийное производство характеризуется изготовлением изделий, периодически повторяющимися партиями, поэтому при проектировании технологического процесса механической обработки для серийного типа производства определяется размер партии деталей (nд).

       Количество деталей в партии (размер партии) определяется по формуле:

 

nд = tзд х Nг/Тд = 10 х 5076/234,65 = 216,32 шт.

 

где Nг – размер годовой программы выпуска, шт.; tзд – число дней, на которое нужно иметь запас деталей на складе (данная величина принимается, исходя из технологического процесса, примем tзд = 10дней); Тд - число рабочих дней в году, дн. (365-104-14) х (1 – 0,05) = 234,65дней.

       Полученное значение округляем в большую сторону - nд = 217 шт.

 

Шаг 8. Расчет количества партий деталей в год (Sn) по формуле:

 

Sn = Nг/ nд = 5076/217 = 23,39 партий.

 

Полученное значение округляем в большую сторону - Sn = 24 шт.

 

Шаг 9. С учетом количества деталей в партии необходимо откорректировать годовую программу:

Nгк = 217 × 24 = 5208 шт.

 

 

Шаг 10. Расчет количества рабочих мест для каждой технологической операции определяется по формуле:

Срi = Ti/(r х Кв)

 

Где Срi –расчётное количество рабочих мест на i-операции, ед.; r - такт потока; Кв – коэффициент выполнения норм времени (0,5 – 1,0).

Принимаем Кв равное 0,8.

       Такт потока r (мин./шт.) рассчитываются по формуле:

 

r = 60 х Тэф/ Nгк = 60 х 3724/5208 = 43 мин/шт.

 

где Тэф – действительный фонд времени работы оборудования, ч; Nг – программа запуска детали, шт.

 

Расчётное количество рабочих мест может получиться дробным числом. Поэтому по каждой операции необходимо установить принятое число рабочих мест Спрi (ед.).

При определении принятого количества рабочих мест допускается небольшая перезагрузка 8-10%. Перезагрузка компенсируется снижением трудоемкости за счёт повышения режимов обработки.

Загрузка рабочих мест Кзi в процентах определяется по каждой операции технологического процесса и затем по линии в целом. Загрузка по операциям рассчитывается по формуле:

Кзi = Срi/ Спрi х 100%

Результаты расчётов следует представить в таблице.

 

Таблица – Расчет количества рабочих мест

№ операции, тип оборудования	Тшт., мин	Срi	Спрi	Кзi
040 Токарная с ЧПУ	1,77	1,77/(43 х 0,8) = 0,05	1	0,088
050 Токарная с ЧПУ	8,9	0,26	1	0,444
060 Вертикально-сверлильная	5,86	0,17	1	0,293
070 Круго-шлифовальна	21,3	0,62	1	1,063
080 Горизонтально-фрезерная	5,3	0,15	1	0,265
090 Токарная с ЧПУ	2,8	0,08	1	0,140
Итого		1,33	6

 

Загрузка по линии  в целом составит 1,33/6 х 100 = 22%

Таким образом, общая загрузка по линии составила 22%, наблюдается значительная недозагрузка на рабочих местах, которая в целом составит 78%.

       Из приведенных расчетов можно сделать вывод, что

· Тип производства для выпуска данной детали – крупносерийный.

· Годовой объем выпуска детали, с учетом технологических потерь, составляет Nг = 5208 деталей.

· Количество деталей в партии nд = 217 шт.

· При принятом запасе деталей на складе 10 дней, количество партий деталей составляет 24 партий в год.

· Наблюдается значительная недозагрузка на рабочих местах, что требует принятия управленческих решений.

 

По окончанию выполненной работы необходимо сделать выводы, дать свои рекомендации.

 

Варианты для выполнения лабораторной работы № 3

 

Параметры производства	Варианты
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Годовая программа выпуска деталей Nв, шт.	5500	6000	7000	8000	9000	10000	12000	14000	16000	20000
Количество наименований деталей на изделии m, шт.	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1
Количество смен, n	2	1	2	1	2	1	2	1	2	1
Длительность смены, tс, ч.	8	7,9	7,8	8	7,9	7,8	8	7,9	7,8	7,82
Время планово - предупредительных ремонтов, tппр, ч.	20	22	24	26	28	30	32	34	36	68
Простои оборудования составляют,  tрегл %	5	6	7	8	9	5	6	7	8	9
Запас деталей на складе, tзд, дней	10	8	6	12	14	10	8	6	12	14
Время 1 операции, мин	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
Время 2 операции, мин	9	10	11	12	13	9	10	11	12	13
Время 3 операции, мин	6	7	5	5	8	6	7	5	5	8
Время 4 операции, мин	21	22	20	19	18	21	22	20	19	18
Время 5 операции, мин	5	7	9	11	8	5	7	9	11	8
Время 6 операции, мин	3	4	5	6	7	3	4	5	6	7
Время 7 операции, мин	7	6	8	9	10	7	6	8	9	10
Время 8 операции, мин	-	5	-	10	-	-	5	-	10	-

 

Лабораторная работа № 4