Розрахунок кількості обладнання, його завантаження та ступеню синхронізації операцій технологічного процесу

Розрахунок кількості обладнання для кожної операції проводиться по формулі:

 

(2.3)

 

де nрi – розрахункове число верстатів на і-тій операції, шт.;

tштi – штучний час на і-ту операцію, хв.;

τ – такт потокової лінії, хв./шт.,

Округляємо nрi до першого більшого або найближчого цілого числа – отримаємо прийняту кількість верстатів n_nрi.

1) nрі =7,79/4,45 = 1,76 n_nрi = 2 (шт.)

2) nрі =2,38/4,45 = 0,54 n_nрi = 1 (шт.)

3а) nрі =11,83/4,45 = 3,67 n_nрi = 4 (шт.)

3б) nрі =4,63/4,45 = 1,05 n_nрi = 2 (шт.)

4) nрі =6,31/4,45 = 1,42 n_nрi = 2 (шт.)

5) nрі =4,24/4,45 = 0,96 n_nрi = 1 (шт.)

6) nрі =3,07/4,45 = 0,69 n_nрi = 1 (шт.)

7) nрі =2,18/4,45 = 0,49 n_nрi = 1 (шт.)

8) nрі =6,15/4,45 = 1,39 n_nрi = 2 (шт.)

9) nрі =10,36/4,45 = 2,34 n_nрi = 3 (шт.)

10) nрі =5,32/4,45 = 1,2 n_nрi = 2 (шт.)

Проведемо розрахунки для двох варіантів Аі Б:

А) Разом nрі = 1,76+0,54+2,67+1,42+0,96+0,69+0,49+1,39+2,34+1,2=

= 14,39 (шт.)

Б) Разом nрі = 1,76+0,54+1,05+1,42+0,96+0,69+0,49+1,39+2,34+1,2 =

=11,77 (шт.)

Результати розрахунків записуємо у таблицю 2.1.

Завантаження обладнання ηзi визначаємо також для кожної i – ої операції по формулі:

 

(2.4)

 

1) nзі=1,75/2*100%=88%

2) nзі=0,53/1*100%=54%

3а) nзі=2,66/3*100%=89%

3б) nзі=1,04/2*100%=52%

4) nзі=1,42/2*100%=71%

5) nзі=0,95/1*100%=96%

6) nзі=0,69/1*100%=69%

7) nзі=0,49/1*100%=49%

8) nзі=1,38/2*100%=69%

9) nзі=2,33/3*100%=78%

10) nзі=1,19/2*100%=60%

Завантаження обладнання на операціях не повинно перевищувати 85 – 90% для створення резерву обладнання з метою забезпечення безперебійної роботи потокової лінії.

Таблиця 2.1 - Розрахунок обладнання на потоковій лінії

Проект А:

№ операції	Назва операції	tштi, хв.	nрi,шт......	nпрi, шт..	Ηзі, %	tштi/nпрi	Ступінь несинхро-нізації, Сі
	Обробка отвору і торця	7,79	1,76		87,5%	3,9	0,347
	Протяжка отвору	2,38	0,54		53 %	2,38	-0,178
	Токарна обробка	11,83	2,67		66,5%	2,957	0,022
	Фрезерування торцевою фрезою	6,31	1,42		71%	3,155	0,090
	Свердлення отвору Ø20	4,24	0,96		47%	2,12	-0,268
	Слюсарна обробка	3,07	0,69		69%	3,07	0,061
	Миття	2,18	0,49		49%	2,18	-0,247
	Термічна обробка	6,15	1,38		69%	3,075	0,062
	Внутрішнє шліфування	10,36	2,33		77%	3,45	0,192
	Зовнішнє шліфування	5,32	1,19		59,5 %	2,66	-0,081
Разом	59,63	13,39		-	28,947	-

 

Проект Б:

№ операції	Назва операції	Tштi, хв.	nрi,шт.	nпрi, шт..	Ηзі, %	tштi/nпрi	Ступінь несинхро-нізації, Сі
	Обробка отвору і торця	7,79	1,76		87,5%	3,9	0,3778
	Протяжка отвору	2,38	0,54		53 %	2,38	-0,159
	Токарна обробка	4,63	1,05		52 %	2,315	-0,182
	Фрезерування торцевою фрезою	6,31	1,42		71%	3,155	0,1146
	Свердлення отвору Ø20	4,24	0,96		47%	2,12	-0,251
	Слюсарна обробка	3,07	0,69		69%	3,07	0,0846
	Миття	2,18	0,49		49%	2,18	-0,23
	Термічна обробка	6,15	1,39		69%	3,075	0,0864
	Внутрішнє шліфування	10,36	2,34		77%	3,45	0,2189
	Зовнішнє шліфування	5,32	1,2		59,5 %	2,66	-0,06
Разом	52,43	11,77		-	28,305	-

Середнє завантаження обладнання ηз сер розраховується по формулі:

 

(2.5)

 

де m – число операцій.

Проведемо розрахунки для двох варіантів А і Б:

А) nзсер=14,39/19 = 0,7695

Б) nзсер= 11,77/17 = 0,6538

Ступінь несинхронізації операцій розраховується по формулі:

 

(2.6)

 

де – робочий такт на і-тій операції;

– середній робочий такт потокової лінії.

 

1) =7,79/2=3,9 (хв./шт.)

2) =2,38/1=2,38 (хв./шт.)

3а) =11,83/4=2,957 (хв./шт.)

3б) =4,63/2=2,315 (хв./шт.)

4) =6,31/2=3,155 (хв./шт.)

5) =4,24/1=4,24 (хв./шт.)

6) =3,07/1=3,07 (хв./шт.)

7) =2,18/1=2,18 (хв./шт.)

8) =6,15/2=3,075 (хв./шт.)

9) =10,36/3=3,45 (хв./шт.)

10) =5,32/2=2,66 (хв./шт.)

Середній робочий такт потокової лінії знаходиться по формулі:

 

(2.7)

 

Проведемо розрахунки для двох варіантів А і Б:

Проект А: (tштi/nпрi)сер =28,947/10 = 2,8947	проект Б: (tштi/nпрi)сер = 28,305/10 = 2,8305
1)Сі=(3,9-2,8947)/2,8947 = 0,347	1)Сі=(3,9-2,8305)/ 2,8305 = 0,378
2)Сі=(2,38-2,8947)/2,8947 = -0,178	2)Сі=(2,38-2,8305)/ 2,8305 = -0,159
3)Сі=(2,957-2,8947)/2,8947 = 0,022	3)Сі=(2,315-2,8305)/2,8305 = -0,182
4)Сі=(3,155 -2,8947)/2,8947 = 0,09	4)Сі=(3,155-2,8305)/2,8305= 0,1146
5)Сі=(2,12 -2,8947)/2,8947 = -0,268	5)Сі=(2,12- 2,8305)/2,8305 = -0,251
6)Сі=(3,07 -2,8947)/2,8947 = 0,061	6)Сі=(3,07 -2,8305)/2,8305 = 0,0846
7)Сі=(2,18 -2,8947)/2,8947 = -0,247	7)Сі=(2,18 -2,8305)/2,8305 = -0,23
8)Сі=(3,075 -2,8947)/2,8947 = 0,062	8)Сі=(3,075 -2,8305)/2,8305 = 0,0864
9)Сі=(3,45 -2,8947)/2,8947 = 0,192	9)Сі=(3,45 -2,8305)/2,8305 = 0,22
10)Сі=(2,66 -2,8947)/2,8947 = -0,081	10)Сі=(2,66-2,8305)/2,8305 = -0,06

По отриманих результатах будується графік синхронізації операцій (рисунок 2.1) і графік завантаження обладнання (рисунок 2.2) по двом варіантам А і Б.

Рисунок 2.1а Графік синхронізації операцій по проекту А

 

А) nзісер=(87,5+58+66,5+71+47+69+49+69+77+59,5)/20 =32,67 (%)

 

Рисунок 2.2а Графік завантаження обладнання на операціях по проекту А

 

На операціях 1,2,5,7,10 ступінь десинхронізації перевищує 10%, тому таку лінію слід називати прямо токовою або несинхронізованою.

Рисунок 2.1б Графік синхронізації операцій по проекту Б

 

Б) nзісер = (87,5+58+52+71+47+69+49+69+77+59,5)/18= 35,5 (%)

Рисунок 2.2б Графік завантаження обладнання на операціях по проекту Б

На операціях 1,2,3,5,7 ступінь десинхронізації перевищує 10%, тому таку лінію слід називати прямо токовою або несинхронізованою.

Вибір обладнання

 

Вибір обладнання на практиці здійснюється одночасно з проектуванням технологічного процесу. При цьому найчастіше орієнтуються на наявний склад обладнання. При виборі обладнання в проекті необхідно враховувати наступне: можливість установки і обробки деталі на верстаті. Для цього зіставляються розміри деталі і основні розміри верстата. Для свердлувального верстата, наприклад, основним розміром є діаметр – найбільший діаметр свердлування. Для токарного верстата – висота центрів та відстань між центрами. Радіус деталі не може перевищувати висоту центрів, а довжина деталі – відстань між центрами; вартість верстата; потрібно використовувати обладнання з меншою ціною.

Вибір верстатів звичайно треба проводити по прейскуранту оптових цін на металорізальні верстати. В проекті скористуємося даними таблиці 1.1. Потім складаємо відомість обладнання на потоковій лінії по варіантам А і Б. (таблиця 2.2).

 

Таблиця 2.2 - Відомість обладнання на потоковій лінії

По проекту А:

Назва операції	Модель верстата	Габаритні розміри верстата, мм	Кіль-кість верстатів	Ціна, грн.	Потужність двигунів, кВт
одного верстата	Всього	одного верстата	Всього
Оброботка отвору і торця	2H135	1030×825
Протяжка отвору	7Б55У	4070×1600
Токарна оброботка	1И611П	1820×970
Фрезерування торцевою фрезою	6Р80	1525×1875
Свердлення отвору 20	2Н125	915×785				2,5
Слюсарна оброботка	Слюсарний верстат	1000×800				-	-
Миття	Мийка	950×750				0,5	0,5
Термічна оброботка	Термопіч	1020×950
Внутрішнє шліфування	3К227А	5815×1900
Зовнішнє шліфування	3А-110В	1880×2025				4,2	8,4
Разом	-	-		-		-	28,9

 

По проекту Б:

Назва операції	Модель верстата	Габаритні розміри верстата, мм	Кіль-кість верстатів	Ціна, грн.	Потужність двигунів, кВт
Одного верстата	Всього	одного верстата	Всього
Оброботка отвору і торця	2H135	1030×825
Протяжка отвору	7Б55У	4070×1600
Токарна оброботка	1И611П	4330×1600
Фрезерування торцевою фрезою	6Р80	1525×1875
Свердлення отвору 20	2Н125	915×785				2,5
Слюсарна оброботка	Слюсарний верстат	1000×800				-	-
Миття	Мийка	950×750				0,5	0,5
Термічна оброботка	Термопіч	1020×950
Внутрішнє шліфування	3К227А	5815×1900
Зовнішнє шліфування	3А-110В	1880×2025				4,2	8,4
Разом	-	-		-		-	28,9

 

Планування потокової лінії

Планування обладнання (розміщення верстатів на плані) виконуємо таким чином: на лист міліметрівки наносимо сітку колон, яка характеризується кроком колон і шириною прогону. Застосовуємо відстань між осями суміжних колон продовж прогону (крок колон) – 6 метрів, а відстань між суміжними рядами колон (широту прогону) – 12 метрів. Розміри колон мм, ширина капітальної стіни – 400 мм; ширина віконних прорізів – 3000 мм.

Планування в проекті починаємо з кута будівлі. За базу відміру відстані беремо вісь зовнішнього ряду колон. Для планування використовуємо габарити верстатів.

Обладнання повинно бути розставленим по ходу технологічного процесу, згідно з послідовністю виконання операцій; розміщуємо верстати вздовж прогону в два паралельних ряда; між паралельними рядами верстатів розташовуємо транспортні між операційні засоби; всі відстані між верстатами, верстатами і колонами, верстатами і транспортними засобами взяті у відповідності до діючих норм [1,2].

Питома виробнича площа знаходиться діленням площі дільниці на кількість розміщених верстатів; на плануванні показані основні розміри, а також лінія руху деталі між операціями технологічного процесу. Пік лінії вказує на те, що деталь оброблюється на даному верстаті. Кількість піків відповідає числу операцій. Пік зображується лише до одного з верстатів.