Производственная программа и методы проектирования

Цеха

Основным критерием при выборе состава оборудования цеха являются минимальные приведенные затраты 3 на годовой выпуск:

З=С+Е_Н+К ,

где С—себестоимость годового выпуска; Е_н = 0,15—нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений; К — капитальные вложения, рассчитанные на годовой объем продукции, которые включают стоимость оборудования, инструмента, зданий, затраты на незавершенное производство, жилищное и культурно-бытовое строительство.

В зависимости от типа производства и этапа проектирования производственная программа может быть точной, приведенной и условной. В соответствии со способом задания применяют методы проектирования по точной, приведенной или условной программе.

Метод проектирования по точной программе предусматривает разработку подробных технологических процессов обработки или сборки с техническим нормированием на все детали или сборочные единицы, входящие в производственную программу. Этот метод применяют для проектирования участков отделений и цехов крупносерийного и массового производства. В этом случае производственная программа представляет собой ведомость, включающую полный перечень деталей или сборочных единиц, подлежащих обработке или сборке в данном цехе, с указанием их количества и массы, а для механических цехов — вида заготовки и материала.

Проектирование по приведенной программе применяют для цехов средне- и мелкосерийного производства. Это объясняется тем, что при значительной номенклатуре объем проектных и технологических разработок становится очень большим и для его сокращения реальную многономенклатурную программу заменяют приведенной, выраженной ограниченным числом представителей, эквивалентной по трудоемкости фактической многономенклатурной программе.

С этой целью все детали или сборочные единицы разбивают на группы по конструктивным и технологическим признакам.

В каждой группе выбирают деталь или сборочную единицу — представитель, по которой далее ведут расчеты. На указанные представители разрабатывают технологические процессы обработки или сборки и путем технического нормирования определяют трудоемкость их обработки или сборки.

В качестве детали или сборочной единицы — представителя выбирают, как правило, детали или сборочные единицы, характеризующиеся наибольшим объемом выпуска и трудоемкостью изготовления.

Рекомендуются следующие соотношения массы т и годового объема выпуска К объекта представителя и других объектов производства, входящих в группу

0,5m_maxÍmÍ2m_min;

0,1N_maxÍNÍ10N_min,

где m_max, m_min и N_max, N_min— соответственно наибольшие и наименьшие значения массы и годового объема выпуска объектов производства, входящих в группу. Если указанные соотношения не соблюдаются, необходимо группу разделить на две или более подгруппы.

Формирование групп и выбор типовых представителей — очень ответственный процесс, так как от этого зависит точность последующих технологических расчетов и проектных решений.

В практике проектирования любой объект производства, входящий в группу, может быть приведен по трудоемкости к представителю с учетом различия в массе, программе выпуска, сложности обработки или сборки и других параметрах. Общий коэффициент приведения

К_пр=К₁К₂К₃...К_n ,

где K₁ — коэффициент приведения по массе; К₂— коэффициент приведения по серийности; К₃ — коэффициент приведения по сложности; К_п — коэффициент приведения, учитывающий другие особенности объекта, например различие в точности изделия и изделия-представителя (в станкостроении), наличие комплектующих поставок по кооперации отдельных узлов или агрегатов и др.

Для геометрически подобных деталей можно пользоваться более простой формулой:

(3.1)

Коэффициенты приведения, учитывающие различия в массе собираемых изделий, определяют по формулам:

или (3.2)

первая формула пригодна при большом объеме пригоночных работ, вторая — при малом.

Коэффициент приведения по серийности К₂ учитывает изменение трудоемкости обработки или сборки при изменении программы выпуска. Это обусловлено, например, большей целесообразностью применения более совершенного приспособления, сокращающего время установки детали при обработке или сборке, если программа выпуска увеличивается. В практике проектирования этот коэффициент определяют по эмпирической формуле

К₂=(N_пр/N_I)^a, (3.3)

где N_пр и n_і — программа выпуска соответственно изделия-представителя и “приводимого” изделия; а — показатель степени: a = 0,15 - для объектов легкого и среднего машиностроения; a = 0,2 - для объектов тяжелого машиностроения.

Коэффициент приведения по сложности К₃ учитывает влияние технологичности конструкции на станкоемкость обработки или трудоемкость сборки. Так, например, увеличение точности обработки и ужесточение требований к шероховатости поверхности ведут к увеличению станкоемкости обработки. Трудоемкость сборки, например, существенно зависит от числа сопрягаемых элементов в конструкции изделия, точности сопряжения и многих других факторов, учесть которые очень сложно.

При более укрупненном сопоставлении изделий коэффициент приведения по сложности изготовления в станкостроении определяют как произведение коэффициентов.

K₃=K_3.1K_3.2 ,

где K_3.1 учитывает число оригинальных деталей в сравниваемых изделиях: K_3.1=(H_i/H_пр)^0,5, где H_i и H_пр— число оригинальных деталей в приводимом изделии и изделии-представителе; К_3.2 — коэффициент, учитывающий точность сопоставляемых изделий: K_3.2=K_TI/K_{T ПР}, где К_TI и K_{T ПР} — коэффициенты, зависящие от класса точности станка. Для изделий нормальной точности К_ТI =1, повышенной точности - К_ТI = 1,1, высокой точности - K_TI = 1,2.

Произведение всех коэффициентов приведения дает общее значение коэффициента приведения для рассматриваемой детали, сборочной единицы или изделия. Приведенная программа для каждого изделия определяется произведением заданной программы выпуска на общий коэффициент приведения.

В результате этого вместо фактической многономенклатурной программы получают эквивалентную ей по трудоемкости приведенную программу, выраженную ограниченным числом изделий-представителей. По этой программе ведут все последующие расчеты, сохраняя, однако, неизменной общую массу изделий для проектирования транспорта и складов.

В табл. 3.2 приведен пример расчета приведенной программы.

Проектирование по условной программе применяют, когда невозможно точно определить номенклатуру и технические характеристики будущих машин (опытное, единичное производство). В этом случае программу задают условным изделием, близким по характеристике к изделию, планируемому к изготовлению в данном цехе.

Метод проектирования по условной программе очень близок к методу проектирования по приведенной программе, с той лишь разницей, что изделие-представитель является условным. По условному изделию определяется трудоемкость обработки и сборки и выполняются все последующие расчеты.

Таблица 3.2 - Ведомость расчета приведенной программы

Наименование изделия	Краткая характеристика изделия	Годовой выпуск, шт.	Масса, т	Коэффициент приведения	Приведенная программа на годовой выпуск
Одного изделия	Годовой программы	По массе	По серийности	По сложности	Общей
Изделие 1	Т1		0,7		0,92	1,2	1,2	1,32
Изделие 2	Т2		0,8
Изделие 3	Т3		0,5		0,73	1,04	1,1	0,84
					Всего