Курсовой 5

Целью данной курсовой работы является расчет  многономенклатурной поточной линии.

В ходе работы необходимо решить следующие задачи:

1. Выбрать базовую деталь и рассчитать структуру поточной линии под ее выпуск.
2. Уточнить структуру поточной линии при догрузке оборудования остальной номенклатурой.
3. Провести технико-экономическое обоснование варианта выбора технологического оборудования.   

1.Организация многономенклатурной поточной линии

1.1.Формирование исходных данных.

На основе технологических процессов и классификации деталей определяем группу деталей, однотипных по конструктивно-технологическим признакам, которые могут быть изготовлены по единому технологическому процессу.

Исходные данные по всем деталям представлены в табл. 1.

Таблица 1                          Исходные данные к расчету                                      

На основе анализа исходных данных определяем базовую деталь по максимальной суммарной трудоемкости годовой производственной программы.

1.2. Выбор базовой детали

Базовую деталь определяем по максимальному фонду времени, необходимому для выпуска продукции:

FН1=40000*(0,7+0.9+1,1+2,1+0.8+2,2+1.4)=368000;

FН2=20000*(0,7+0,9+1,4+2,0+0,8+1.2+1,4)=186000;

FН3=30000*(0,6+1.2+2,2+0,7+2,4+1,5+0,8)=282000;

FН4=45000*(0,8+0,8+1,2+2.2+0,7+2,4+1.5)=432000;

FН5=95000*(0,6+1.1+2,0+0.9+1,9+1.5+1.7)=921500.

 Из расчетов видно, что максимальный фонд времени имеет деталь N5, объем выпуска которой составляет 95000 шт., следовательно, она и будет базовой.

              1.3.Расчет структуры поточной линии под выпуск базовой детали

      Произведем расчет следующих организационно-технических параметров однопредметного производства:

1. расчетный такт производства;
2. расчетное число станков (рабочих мест);
3. принятое число станков (рабочих мест);
4. коэффициент загрузки станков (рабочих мест);
5. средний коэффициент загрузки производства.

1. Расчетный такт производства определяется по формуле

,

где r – расчетный такт однопредметного производства, мин.;

Fэф – годовой эффективный фонд времени работы оборудования, час; Fэф = 3620 ч.;

N – годовая программа выпуска, N = 95000 шт.

;

1. Расчетное число станков на операциях определяется по формуле

,

где Cpi – расчетное число станков на i-ой операции, шт.;

       ti – норма штучного времени на i-ой операции, мин.;

       r – расчетный такт производства, мин.

Подставив исходные данные, получим

;

Cp2=0.48; Cp3=0.87; Cp4=0.39; Cp5=0.83; Cp6=0.66; Cp7=0.74.

3) Принятое число станков на операциях (Cпр) определяем путем округления расчетного числа до целого в сторону увеличения, если перегрузка рабочего места на операции превышает 10%, в противном случае округление производится в сторону уменьшения.

Округляем в сторону увеличения:

Cпр1=1;  Спр2=1;  Cпр3=1;  Cпр4=1;  Cпр5=1;  Cпр6=1;  Cпр7=1.

4) Коэффициент загрузки оборудования на операциях (kзi) определяем по формуле

Подставив исходные данные, получим:

                                                   ;

kз2=0,48; kз3=0,87; kз4=0,39; kз5=0,83; kз6=0,66; kз7=0,74;

5) Средний коэффициент загрузки оборудования на линии (kз. ср) определяем по формуле

где m – число операций на линии, m=7.

.

Расчетные параметры однопредметного производства под выпуск базовой детали приведены в табл.2.

1.4. Корректировка фонда времени на изготовление                                                                                                            

базовой детали и расчет основных организационно-
технических параметров поточной линии

Производственная структура поточной линии выбирается из ряда альтернативных вариантов, полученных путем последовательной корректировки годового фонда времени на изготовление базовой детали, и расчета основных

организационно-технических параметров.

Пошаговая корректировка фонда времени (метод последовательного отсечения) заключается в нахождении ряда значений фонда времени, отводимого для изготовления базовой детали, путем последовательной догрузки до 100% самых загруженных операций. Каждое последующее значение фонда времени определяется как произведение предыдущего и максимального коэффициента загрузки из всех последующих операций.

Свободный фонд времени после каждого шага корректировки определяем как разность между эффективным годовым фондом времени и фондом времени, полученным в результате очередной корректировки.

По табл.2 выбираем операцию с максимальным коэффициентом загрузки(k3.max). Затем условно догружаем эту операцию до 100% за счет уменьшения фонда времени работы линии на изготовлению деталей данного типоразмера. Скорректированный фонд времени определяем по формуле

Fэф1=FЭФ*k3.max ,

где Fэф – эффективный фонд времени работы оборудования, Fэф=3610 ч.

       kз.max – максимальный коэффициент загрузки оборудования.

В нашем случае

                                        Fэф=3620*0.87=3149ч.

Произведем расчет параметров однопредметного производства после первой корректировки фонда времени по формулам 1.3:

1. расчетный такт производства

;

1. расчетное число станков

.

Подставив исходные данные, получим:

;

Ср2=0,55; Ср3=1; Ср4=0,45; Ср5=0,95; Ср6=0,75; Ср7=0,85;

1. принятое число оборудования определяем путем округления:

Спр1=1;  Спр2=1;  Спр3=1;  Спр4=1;  Спр5=1;  Спр6=1;  Спр7=1;

1. коэффициент загрузки оборудования на линии

Подставив свои значения, получаем

;

kз2=0,55; kз3=1; kз4=0,45; kз5=0,95; kз6=0,75; kз7=0,85;

1. средний коэффициент загрузки оборудования на линии

.

Так как в результате первой корректировки фонда времени загрузка оборудования оказалась неудовлетворительной (kз.ср= 0.69),  приступаем ко второму шагу оптимизации. Для этого выбираем операцию с максимальным коэффициентом загрузки из всех недогруженных операций. В нашем случае это будет пятая операция, kз5.=0.95. Далее повторяем порядок расчета. При каждой корректировке фонда времени производим анализ параметров производства. При этом необходимо учитывать не только степень загрузки оборудования, но и количество единиц оборудования на операциях, и уменьшение фонда времени. Корректирование проводим до тех пор, пока не получим оптимальное значение годового эффективного фонда времени. Расчетные параметры однопредметного производства после 1-го и 2-го шагов корректировки приведены соответственно в табл. 3 и 4.

1.5. Уточнение структуры поточной линии при догрузке

               оборудования остальной номенклатурой.

Решение задачи о догрузке поточной линии деталями других типоразмеров (т.е. организация многономенклатурной поточной линии) включает следующие операции.

1. Определение частных тактов поточной линии при изготовлении деталей различных типоразмеров.

,

где rj – такт поточной линии при изготовлении деталей j-го типоразмера;

(tij/Спрi)max – максимальное значение отношения нормы времени на i-ой перации при изготовлении деталей j-го типоразмера к принятому числу единиц оборудования на i-ой операции.

Расчеты приведены в табл.5.

                                                                                                             Таблица 5

1. Расчет  среднего коэффициента загрузки

,

где kз.срj – средний коэффициент загрузки линии при обработке деталей j-го типоразмера;

       m – число операций на линии.

Например, для детали №5

.

Аналогично kз.срj рассчитываются для деталей других типоразмеров. В табл.6 приведены kз.срj.

                                                                                                                 Таблица 6

1. Расчет фондов времени, необходимого для выполнения годовой производственной программы по деталям различных типоразмеров.

,

где Fнi – фонд времени, необходимого для выполнения производственной программы по деталям j-го типоразмера, ч.

ч;

ч;

ч;

ч;

ч.

1. Суммарный фонд времени по деталям всех типоразмеров:

733+350+400+900+1188=3570ч

3570<3620,

следовательно, поиск заканчивается.

1. Средний коэффициент загрузки многономенклатурной поточной линии можно определить по формуле

  ,      

где n – число типоразмеров деталей, закрепленных за многономенклатурной линией;

      m – число операций на линии.

.

Параметры многономенклатурной поточной линии приведены в табл.7.

В результате проведенных расчетов  организационно-технических параметров многономенклатурной поточной линии удалось увеличить коэффициенты загрузки оборудования (59-89%), удалось снизить такт производства за счет корректировки фонда времени.

Многономенклатурная поточная линия будет организована со следующими характеристиками:

такт поточной линии  r = 0,75мин;

принятое число станков Спр=16;

средний коэффициент загрузки оборудования Кз.ср.мн=0.71.

2.Обоснование варианта выбора технологического оборудования

с учетом технологической себестоимости и

удельных капиталовложений

2.1.Общие сведения

Сопоставительные экономические расчеты выполняются как в процессе проектирования организации новых производственных подразделений, так и при разработке проектов реорганизации. В первом случае дается экономическое обоснование выбора модели оборудования при наличии альтернативных вариантов, во втором – обоснование замены установленного оборудования.

Для обоснования выбора технологического оборудования необходимо рассчитать технологическую себестоимость деталь-операции и удельные капиталовложения. При этом может быть применен поэлементный либо нормативный метод.

Исходные данные для расчета приведены в табл.13.

                                                                                                                Таблица 13

2.2.Поэлементный метод расчета технологической себестоимости

детале-операции

Исходные данные для расчета технологической себестоимости приведены в табл.14.

Технологическая себестоимость i-ой операции при изготовлении деталей j-го наименования определяется по формуле

               Sm.oij=Зoij+Звсп ij+Aoij+Am.oij+Зp.oij+Зи. рij+Зэ. mij+Зn.nij .                     (1)

Заработная плата основных рабочих (с отчислениями)  Зoij(руб.)

,                                      (2)

где  lij – часовая тарифная ставка основного рабочего, руб.;

tij – норма штучного времени, мин.;

Kпр – коэффициент, учитывающий приработок основных рабочих;

Кдоп – коэффициент, учитывающий дополнительную заработную плату основных рабочих;

Ксс – коэффициент, учитывающий отчисления в фонд социального страхования;

βi – коэффициент,учитывающий бригадную работу, либо норму многостаночного обслуживания.

       Рассчитаем Зoij  для варианта А:

                               .

Заработная плата вспомогательных рабочих (с отчислениями) Звсп.ij(руб)

(3)

где  З’ср.бр – среднегодовая тарифная ставка вспомогательного рабочего в бригаде, руб.;

R’бр – количество вспомогательных рабочих в бригаде;

Cпрi – принятое число единиц оборудования на i-ой операции;

Н’o – число единиц оборудования, закрепленных за бригадой вспомогательных рабочих;     

Nij – годовая производственная программа деталей j-го наименования на i-ой операции;

l – число типоразмеров обрабатываемых деталей.

Амортизационные отчисления от стоимости оборудования Aoij, руб.

где Цобi – балансовая стоимость единицы оборудования, руб.;

        Hai – норма амортизационных отчислений от стоимости оборудования.

Амортизационные отчисления от стоимости технологического оснащения Аm.oij , руб.

где Цm.oij – стоимость технологического оснащения;

       Тсл.m.oij – срок службы технологической оснастки.

Затраты на ремонт оборудования Зp.oij (руб.)

где  Нмi – норматив годовых затрат на ремонт механической части оборудования, руб.;

Hэi  – норматив годовых затрат на ремонт электрической части оборудования, руб.;

Rмi – категория сложности ремонта механической части оборудования;

Rэi – категория сложности ремонта электрической части оборудования;

Kmi – коэффициент, зависящий от класса точности обслуживаемого оборудования.

Затраты по рабочим инструментам Зи.pij (руб.)

где Kn – коэффициент, учитывающий затраты на переточку инструмента;

       Ци.pij – цена единицы режущего инструмента, руб.;

       Тсл..и.pij – срок службы режущего инструмента до полного износа, мин.;

        μмij – коэффициент машинного времени.

Затраты на технологическую энергию Зэ.mij (руб.)

                    ,                                            (8)

где Nэi – установленная мощность электродвигателя, кВт;

       Цэ – цена 1 кВт⋅ч энергии, коп.;

       ηз.вi – коэффициент загрузки станков по времени;

       ηз.мi – коэффициент загрузки станков по мощности.

       Затраты на содержание и амортизацию производственной площади Зп.пij, руб.

                   ,                                             (9)

где  Нпi – издержки, приходящиеся на 1м2 производственной площади в год,  руб.;

Sci – габаритная площадь станка, м2;

Kпл.дi – коэффициент, учитывающий дополнительную площадь к габаритной площади станка.

Результаты расчетов приведены в табл.16.

    2.3. Расчет удельных капитальных вложений.

Удельные капитальные вложения, приходящиеся на j-ую деталь при ее обработке на i-ой операции, определяются по формуле

                                          .                                              (10)

Удельные капитальные вложения в технологическое оборудование kт.оij, руб.

                                          .                                                 (11)

Удельные капитальные вложения в здания kздij, руб.

                                           ,                                        (12)

где Цпл – стоимость 1м2 производственной площади, руб.

          Удельные капитальные вложения в дорогостоящую технологическую оснастку kосн, руб.

                                           .                                                (13)

Рассчитаем kосн для варианта А:

Удельные приведенные затраты на деталь-операцию определяются по формуле:

                                               .                                                   (14)

Результаты расчетов удельных капитальных вложений и приведенных затрат к одной детале-операции сведены в табл.17.

Проанализировав данные табл.16 и 17, можно сделать вывод, что вариант В более предпочтительный, т. к. он имеет более низкую технологическую себестоимость операции (S m.oij=31.84 руб.)  и удельные приведенные затраты (kудij=112.02 руб.), чем вариант А, где S m.oij=44.87 руб. и kудij=124.44 руб. Следовательно, по минимуму удельных приведенных затрат и технологической себестоимости выбираем станок марки  3У10В.

Диаграммы составляющих технологической себестоимости операции и удельных капитальных вложений приведены на рис. 1 и 2.

Заключение

Задание по курсовой работе выполнено полностью. В работе были проделаны следующие операции:

1.Выбрана базовая деталь.

2.Рассчитана структура поточной линии под выпуск базовой детали.

3.Проведено уточнение структуры поточной линии при догрузке оборудования остальной номенклатурой.

4.Проведено обоснование варианта выбора технологического оборудования с учетом технологической себестоимости и удельных капиталовложений.

Многономенклатурная поточная линия будет организована со следующими характеристиками:

такт поточной линии  r = 0,75мин;

принятое число станков Спр=16;

средний коэффициент загрузки оборудования Кз.ср.мн=0.71.

С учётом удельных затрат и технологической себестоимости выбран станок марки  3У10В.