Инструментального обслуживания

1. Определение потребности в инструменте (оснастке)

Потребность предприятия по каждому виду инструментальной оснастки на плановый период определяется по формуле

(12)

П_о = Р + (Q_он – Q_оф),

где	По	–	потребность предприятия в инструментальной оснастке каждого вида на плановый период, шт.;
	Р	–	расход оснастки в плановом периоде, шт.;
	Qоy	–	норматив оборотного фонда на конец планового периода, шт.;
	Qоф	–	фактическая величина запаса на начало планового периода, шт.

2. Определение расхода инструмента (оснастки)

2.1. В массовом и крупносерийном производстве расход оснастки может быть определен как

(13)

где	Р	–	расход оснастки в планируемом периоде, шт.;
	N	–	планируемый объем продукции, шт.;
	tм	–	норма машинного времени, необходимого для выполнения одной операции данным инструментом, мин;
	Тизн	–	стойкость инструмента до полного износа инструмента, ч;
	ky	–	коэффициент преждевременной случайной убыли инструмента.

(14)

где	Рнор	–	нормарасхода инструментана 1000 операций, шт.;
	η	–	число одновременно работающих инструментов данного типоразмера, шт.

Стойкость инструмента до полного износа (норма износа)

(15)

Т_изн = (m_о + 1) × t_ст ,

где	Тизн	–	стойкость инструмента до полного износа, ч;
	mo	–	числопереточек данного инструмента по лимитирующему размеру;
	tcm	–	стойкость инструмента между двумя переточками, ч;

(16)

где	L	–	размер (величина) режущей части инструмента, мм;
	l	–	величина снимаемого слоя при одной переточке инструмента, мм.

Общий расход инструмента данного типоразмераопределяется по формуле

(17)

где	m	–	число наименований изделий, обрабатываемых данным инструментом;
	Σni	–	количество изделий i-гонаименования, подлежащих обработке в плановом периоде, шт.
	Pi	–	норма расхода инструмента на 1000 операций при обработке i-го изделия, шт./1000 операций.

2.2. В единичном и мелкосерийном производстве расход инструмента может быть определен по формуле

(18)

где	Fм	–	годовой машинный фонд времени работы оборудования, ч;
	βпр	–	процент (доля) применяемости данного инструмента в фонде машинного времени, %.

3. Определение оборотного фонда оснастки (инструмента)

Оборотный фонд оснастки по предприятию (Q_общ) устанавливается на все виды и типоразмеры оснастки и состоит из оборотного фонда цеха (Q_ц), страхового (Q_стр) и переходящего запасов (Q_перех) на центральном инструментальном складе (ЦИС). Оборотный фонд инструмента (оснастки) определяется по формуле

(19)

Q_общ = Q_ц + Q_стр + Q_перех.

3.1. Состав оборотного фонда цеха (Q_ц) включает оснастку, находящуюся на рабочих местах, в заточке и в ремонте, а также годную оснастку в инструментально-раздаточной кладовой (ИРК).

Количество инструмента на рабочих местах при периодической его доставке по графику определяется как

(20)

где	ηрм	–	количество инструмента на рабочих местах;
	tп.и	–	периодичность доставки инструмента к рабочим местам, ч;
	tc	–	периодичность съема инструмента со станка, ч;
	ηт	–	количество одноименного инструмента, одновременноприменяемого на рабочем месте, шт.;
	nр.м	–	число рабочих мест, на которых одновременно применяется данный инструмент;
	kс	–	коэффициент страхового запаса инструмента на рабочем месте (величина kс обычно равна 1, на многорезцовых станках–2-4.

(21)

где	tшт	–	норма времени на операцию, мин;
	tм	–	машинное время, мин;
	tст	–	стойкость инструмента между двумя переточками, ч.

Периодичность доставки инструмента к рабочим местам выбирается в зависимости от периодичности съема инструмента со станка и принимается равной или кратной продолжительности смены. Число рабочих мест для выполнения производственной программы определяется по формуле

(22)

где	Nn	–	производственная программа в плановом периоде, шт.;
	Квн	–	коэффициент выполнения норм (1,1–1,2);
	Fд	–	действительный годовой фонд времени работы оборудования, ч.

Количество инструмента, находящегося в заточке и в ремонте,
определяется по формуле

(23)

где

tз

–

цикл заточки или ремонта инструмента, ч.

3.2. Количество годного инструмента, находящегося в ИРК, определяется по формуле

(24)

η_ирк = р_срд × t_п × (1 + К_сз),

где	рсрд	–	среднедневной расход инструмента, шт., шт./дн.;
	tn	–	периодичность поставки инструмента из ЦИС в ИРК, дн.;
	Ксз	–	коэффициент страхового запаса инструмента в ИРК.

Величину складских запасов регулируют по системе максимум-минимум.В соответствии с этой системой устанавливаются три уровня запасов:

максимальный:

(25)

Q_mах = р_срд × Т_пз + Q_стр,

где

Тпз

–

периодичность пополнения запаса, дн.;

минимальный, соответствующий величине страхового запаса:

	(26)

Q_стр = р_срд × Т_з ,

где

Тз

–

возможное запаздывание очередной поставки, дн.;

«точка заказа», соответствующая величине запаса, при котором необходимо сделать заказ на пополнение запаса:

(27)

Q_тз = р_срд × Т_изг ,

где

Тизг

–

время, необходимое для срочного изготовления оснастки или получения ее со стороны, дн.

4. Расход жесткого мерительного инструмента определяется по формуле

(28)

где	Nд	–	производственная программа, шт.;
	C	–	количество измерений на одну деталь;
	i	–	выборочность контроля деталей (в десятичных долях);
	Низн	–	норма износа мерителя, устанавливаемая по формуле

(29)

Н_изн = а × b × d ,

где	а	–	величина допустимого износа, мк;
	b	–	количество промеров на 1 мк износа;
	d	–	допустимое число ремонтов до полного износа мерителя.

5. Расход штампов (Р_шт) и сменных деталей штампов (Р_дшт)определяется по следующим формулам:

(30)

(31)

где	Nшт	–	число штампуемых деталей по программе на планируемый период;
	Сшт	–	число ударов при штамповке одной детали;
	Куд	–	количество ударов штампа до износа (смены) матрицы;
	m	–	количество допустимых переточек или ремонтов матриц;
	S	–	норматив стойкости матрицы (количество ударов между двумя переточками);
	Се	–	число периодов стойкости матрицы;
	ηшт	–	коэффициент, учитывающий снижение стойкости матрицы после переточки.

(32)

К_уд = С_е × S × η_шт .

где	L	–	величина допустимого стачивания матрицы, мм;
	l	–	слой металла, снимаемый с матрицы при переточке, мм.

6. Расход приспособленийдля станочных работ(укрупненный расчет) определяется по формуле

(33)

где	Тпр	–	период времени, для которого определяется расход приспособлений, мес.;
	tпр	–	срок службы приспособлений до полного износа, мес.;
	n	–	число рабочих мест, на которых одновременно применяются данные приспособления.

1.3. Организация и планирование ремонтного обслуживания

Ремонтный цикл – это повторяющаяся совокупность различных видов планового ремонта, выполняемых в предусмотренной последовательности через установленное равное количество часов оперативного времени работы оборудования, называемое межремонтным периодом.

Структура ремонтного цикла – это перечень ремонтов, входящих в его состав, расположенных в последовательности их выполнения (табл. 2).

Продолжительность ремонтного цикла – это число часов оперативного времени работы оборудования, на протяжении которого производятся все работы, входящие в состав цикла. Простои, связанные с выполнением планового ремонта в цикл не входят.

Таблица 2

Структура ремонтного цикла (фрагмент)

Оборудование	Структура ремонтного цикла	Число ремонтов в цикле	Число плановых осмотров в межремонт-ном периоде
Вид	Класс точности	Категория, т	сред-них	теку-щих
Металлорежущее	Н	до 10т	КР-ТР-ТР-СР-ТР-ТР-КР
П В А С	до 10т	КР-ТР-ТР-СР-ТР-ТР-СР-ТР-ТР-КР

Структура межремонтного обслуживания:

О_е-С_п-С_п-О_ч-Р-С_з-С_п-С_п-О_ч-Р

Или

О_е + 4С_п + С_з + 2О_ч + 2Р,

где	Ое	–	ежемесячный осмотр;
	Сп	–	пополнение смазки;
	Сз	–	замена смазки;
	Оч	–	частичный осмотр;
	Р	–	профилактические регулировки.

Ремонтный цикл измеряется оперативным временем работы оборудования, зависит от ряда факторов и определяется по формуле (для металлорежущего оборудования):

(34)

Т_цр = 16800 × К_ом × К_пи × К_кт × К_в × К_д × К_км ,

где	16800	–	нормативный ремонтный цикл, ч;
	Ком	–	коэффициент, учитывающий вид обрабатываемого материала;
	Кпи	–	коэффициент, учитывающий вид применяемого инструмента;
	Ккт	–	коэффициент, учитывающий класс точности станка;
	Кв	–	коэффициент, учитывающий возраст станка;
	Кд	–	коэффициент, учитывающий долговечность станка;
	Ккм	–	коэффициент, учитывающий категорию массы станка.

Значения коэффициентов приведены в табл. 3–5.

Межремонтный период Т_мр и периодичность технического обслуживания Т_то определяются по формулам:

(35)

(36)

где

Ктр, Кср, Ко

–

число (количество) соответственно текущих и средних плановых ремонтов и видов межремонтного обслуживания.

Таблица 3

Значения коэффициентов, входящих в эмпирические формулы
для определения продолжительности ремонтных циклов
и межремонтных периодов (металлорежущие станки)

Коэффициент	Определяемый параметр	Значение коэффициента
Ком	Обрабатываемый материал: сталь конструкционная прочие материалы	1,0 0,75
Кпи	Материал применяемого инструмента: металл абразив	1,0 0,8
Ккт	Класс точности: Н П В, А, С	1,0 1,5 2,0
Ккм	Категория массы: до 10 т свыше 10 до 100 т свыше 100 т	1,0 1,35 1,7

Таблица 4

Значение коэффициента К_в

Возраст	Класс точности	Порядковый номер планируемого ремонтного цикла	Значение коэффициента
До 10 лет	Н, П. В, А, С.	1-й и 2-й 1-й	1,0
Свыше 10 лет	Н П, В, А, С	2-й и 3-й 2-й	0,9
Н П, В, А, С	4-й 3-й	0,8
Н П, В, А, С	5-й и более 4-й и более	0,7

Таблица 5

Значение коэффициента К_д

Год выпуска оборудования	Значение коэффициента
До 1975 г.	0,8
С 1975 по 1980 г.	0,9
С 1981 г.	1,0

Трудоемкость и материалоемкость ремонтов и видов технического обслуживания оборудования зависят от его конструктивных особенностей. В основу расчета объема ремонтных работ и их материалоемкости положена трудоемкость (материалоемкость) единицы ремонтной сложности оборудования. Ремонтная сложность устанавливается раздельно для механической, электрической и электронной частей оборудования. В табл. 6 приведена трудоемкость ремонта механической части станка.

Таблица 6

Трудоемкость ремонта и полного планового осмотра оборудования
(механическая часть на 1 ремонтную единицу)

Вид работ	Назначение работ	Ремонт	Плановый осмотр
капитальный	средний	текущий	внутри Тцр	перед КР
Станочные	1. Изготовление заменяемых деталей 2. Восстановление деталей 3. Пригонка при сборке Всего	14,0	3,0	2,0	0,1	0,1
Слесарные и прочие работы	1. 2. 3. Всего	36,0	6,0	4,0	0,75	1,0
Итого		50,0	9,0	6,0	0,85	1,1

Единица ремонтной сложности механической части – это сложность условного оборудования, трудоемкость капитального ремонта которого в условиях среднего ремонтно-механического цеха составляет 50 нормо-ч.

Единица ремонтной сложности электрической части – 12,5 нормо-ч.

1.4.Организация и планирование транспортного обслуживания

Основой для определения маршрутов межцеховых и внутризаводских перевозок, количества транспортных средств и организации работы транспортного цеха являются грузооборот и грузопотоки предприятия и отдельных цехов.

Грузопоток – объем грузов, перемещаемых в единицу времени между двумя пунктами.

Грузооборот – сумма отдельных грузопотоков, т.е. общее количество грузов, перемещаемое в единицу времени.

Число транспортных средств прерывного (циклического) действия определяется по формуле

(37)

где	Qc	–	суточный грузооборот, т;
	qтр.с	–	суточная производительность единицы транспортного средства, т.

Суточный грузооборот определяется по формуле

(38)

где	Q	–	грузооборот в плановом периоде , т;
	k	–	коэффициент, учитывающий неравномерность грузооборота;
	Fp	–	число рабочих дней в плановом периоде, дн.

Суточная производительность транспортного средства определяется по формуле

(39)

где	q	–	грузоподъемность транспортного средства, т;
	K1	–	коэффициент использования грузоподъемности транспортного средства;
	Fд.с	–	суточный фонд времени работы транспорта, мин;
	К2	–	коэффициент использования транспортного средства во времени;
	Тц.т	–	транспортный цикл, мин.

(40)

Т_ц.т = Т_пр + Т_п + Т_р ,

где	Тпр	–	время пробега (в оба конца), мин;
	Тп	–	время погрузки, мин;
	Тр	–	время разгрузки, мин.

Число средств непрерывного транспорта определяется по формуле

(41)

где	Qч	–	часовой грузооборот, т;
	qч	–	часовая производительность транспорта, т/ч.

(42)

где	М	–	масса одной грузовой единицы, т;
	V	–	скорость движения транспорта, м/мин;
	а	–	расстояние между двумя смежными грузами на транспорте, м.

Для комплексной механизации и автоматизации транспортных и складских операций необходимо широко применять контейнеры и средства пакетирования. Парк контейнеров и средств пакетирования определяется по формуле

(43)

где	Q	–	грузооборот в плановом периоде, т;
	Кк.н	–	коэффициент, учитывающий потребность в контейнерах в связи с неравномерностью перевозок;
	Кк.р	–	коэффициент, учитывающий потребность в контейнерах в связи с нахождением транспортных средств в ремонте;
	qк	–	выработка на один контейнер за расчетный период, т.

(44)

где	qк.с	–	статическая нагрузка контейнера, т;
	Fк	–	число календарных дней в расчетном периоде, дн.;
	Fн	–	время нахождения контейнеров в нерабочем состоянии, дн.;
	То	–	среднее время оборота контейнера, дн.

1.5. Организация складского хозяйства

Общая площадь склада определяется по формуле

(45)

где	Sпол	–	полезная площадь склада, непосредственно занятая хранимыми материалами, м2;
	Кисп	–	коэффициент использования площади склада, учитывающий вспомогательную площадь, площадь проездов, проходов, приема и выдачи материалов, весов, шкафов, стола кладовщика и т.д.

Полезная площадь рассчитывается в зависимости от способа хранения материалов по следующим формулам:

при напольном хранении в штабелях:

(46)

где	Zmax	–	величина максимального складского запаса материалов;
	qg	–	допустимая масса груза на 1 м2 площади пола (согласно справочным данным), т, кг;

(47)

Z_max = Z_min + Т_ц × Q_р ,

где	Zmin	–	минимальная норма запаса материала;
	Тц	–	время между двумя поступлениями партий материалов (длительность цикла), дн.;
	Qр	–	среднедневной расход материала за период исполнения заказа;

при хранении в стеллажах:

(48)

S_пол = S_ст × n_ст ,

где	Sст	–	площадь, занимаемая одним стеллажом, м2;
	nст	–	расчетное количество стеллажей.

(49)

где	Vо	–	объем стеллажа, м3 (см3);
	kзп	–	коэффициент заполнения объема стеллажа;
	qу	–	плотность хранимого материала, т/м3 (г/см3);

(50)

V_о = a × b × h ,

гдеa, bи h –соответственно длина, ширина и высота стеллажа, м.

Принятое количество стеллажей устанавливается после проверки соответствия их числа допустимой нагрузке по формуле

(51)

ВАРИАНТЫ КОНТРОЛЬНЫХ ЗАДАНИЙ

Задание № 1

1. Раскройте цели и функции службы материально-технического обеспечения на предприятии.

2. В механическом цехе мощность установленного оборудования составляет 448,2 кВт. Средний коэффициент полезного действия электромоторов – 0,9. Средний коэффициент загрузки оборудования – 0,8. Средний коэффициент одновременной работы оборудования – 0,7. Коэффициент полезного действия питающей электрической сети – 0,96. Плановый коэффициент спроса потребителей электроэнергии по цеху 0,6. Режим работы цеха – двухсменный по 8 ч. Потери времени на плановые ремонты составляет 5%. Определите экономию (перерасход) силовой электроэнергии по цеху за год.

3. Определите для станка длительность ремонтного цикла, межремонтного и межосмотрового периода (периодичность технического обслуживания), а также объем ремонтных работ за ремонтный цикл.

Станок металлорежущий повышенной точности, категория по массе средняя, используется для обточки заготовок из конструкционной стали металлическим инструментом. Станок установлен в феврале прошлого года. Ремонтная сложность станка составляет 40 единиц.

В структуре ремонтного цикла для этой категории оборудования пять текущих (плановых) ремонтов и шесть технических (межремонтных) обслуживаний. Режим работы двухсменный, действительный годовой фонд времени станка – 3980 ч, удельный вес оперативного времени в действительном фонде составляет 70%.

Задание № 2

1. Раскройте цели и функции энергетического хозяйства предприятия.

2. Структура ремонтного цикла легкого токарно-револьверного станка следующая: Кр – Тр – Тр – Ср – Тр – Тр – Ср – Тр – Тр – Кр.

Рассчитайте длительность ремонтного цикла и межремонтных периодов станка, выпущенного в 1998 г. и работающего в условиях механического цеха крупносерийного производства на операции обточки алюминиевых втулок.

Станок 7-й категории ремонтной сложности работает в две смены. удельный вес оперативного времени в действительном фонде составляет 75 %. Определите трудоемкость ремонтных работ за ремонтный цикл.

3. Годовая программа выпуска изделия «А» составляет 50 тыс. шт. На изготовление единицы изделия требуется 800 г меди, которая поступает на завод ежеквартально. Страховой (минимальный) запас меди установлен на 20 дней. Склад работает в течение года 255 дней. Хранение меди на складе напольное (в штабелях). Допустимая масса груза на 1 м³ площади пола – 2 т.

Определите общую площадь склада, если коэффициент ее использования составляет 0,65.

Задание № 3

1. Раскройте организационную структуру и задачи отдела материально-технического обеспечения предприятия.

2. Определите затраты на силовою электроэнергию для участка механического цеха за год на основе данных, приведенных в таблице.

Состав оборудования цеха

Станки	Установленная мощность моторов, кВт	сos φ электро- моторов	Коэффициент машинного времени работы станков (Км)
1. Токарно-винторезные 2. Токарно-револьверные 3. Вертикально-фрезерные 4. Горизонтально- фрезерные 5. Вертикально-сверлильные 6. Радиально-сверлильные 7. Кругло-шлифовальные 8. Плоскошлифовальные 9. Шлифовально-полировальные 10. Зуборезные		0,8 0,7 0,8 0,8 0,6 0,6 0,7 0,8 0,6 0,7	0,7 0,8 0,8 0,8 0,7 0,4 0,7 0,7 0,6 0,6

Режим работы участка – двухсменный. Продолжительность рабочей смены – 8 ч. Число рабочих дней в году – 250, потери времени на плановые ремонты составляют 5%.

3. Токарные резцы хранятся на инструментальном складе в клеточных стеллажах. Размеры двустороннего стеллажа 1,2×4 м, высота – 2 м. Годовой расход резцов достигает 100 тыс. шт. Средние размеры токарного резца 30×30 мм, длина 250 мм при плотности стали 8 г/см³. Инструмент поступает ежеквартально партиями со специализированного завода. Страховой запас установлен 20 дней. Коэффициент заполнения стеллажей по объему – 0,3. Вспомогательная площадь составляет 50% общей площади склада. Склад работает 250 дней в году. Допустимая масса груза на 1 м² площади пола составляет 2 т.

Определите необходимую складскую площадь для хранения токарных резцов.

Задание № 4

1. Поясните методику планирования потребности предприятия (или цеха) в энергоресурсах.

2. Рассчитайте годовой объем ремонтных слесарных работ в механическом цехе (без учета текущего обслуживания), если согласно графикам ремонта в данном году производятся следующие виды ремонтов.

Категория сложности ремонта
Число ремонтов

Определите численность ремонтных слесарей в цехе при условии их работы в две смены. Действительный годовой фонд работы рабочего равен 1740 ч.

3. Завод потребляет в год 60 т листового свинца (плотность
11,4 кг/дм³), который поступает через каждые 2 месяца. Гарантийный запас свинца – 20 дней. Склад работает 255 дней в году. Листы свинца хранятся на полочных стеллажах размером 1,8×1,5 м и высотой 2 м. Коэффициент заполнения стеллажей по объему – 0,5. Допустимая масса груза на 1 м² площади пола – 2 т. Определите необходимую общую площадь склада, если коэффициент ее использования равен 0,7.

Задание № 5

1. Раскройте основные направления экономии энергоресурсов на предприятии.

2. Определите годовой объем ремонтных работ в ремонтно-механическом цехе (РМЦ) предприятия, если согласно графикам ремонта в данном году производятся следующие капитальные ремонты.

Категория сложности ремонта
Число ремонтов

Определите численность ремонтных слесарей и ремонтных слесарей-электриков при условии их работы в одну смену, если действительный годовой фонд работы рабочего равен 1740 ч.

3. Годовой расход черных металлов на предприятии составляет 300 т. Металл поступает периодически в течение года шесть раз. Страховой запас – 20 дней. Склад работает 250 дней в году. Хранение металла на складе – напольное. Допустимая масса груза на 1 м² площади пола – 2 т.

Определите необходимую общую площадь склада, если коэффициент ее использования равен 0,7.

Задание № 6

1. Раскройте содержание технико-экономических показателей деятельности энергохозяйства предприятия.

2. Длительность ремонтного цикла составляет 9 лет. Структура ремонтного цикла включает, кроме одного капитального ремонта, два средних, а также ряд текущих ремонтов и периодических осмотров. Длительность межремонтного периода – 1 год, время между осмотрами оборудования – 6 мес.

Определите число текущих ремонтов и осмотров и объем ремонтных работ за ремонтный цикл.

3. Годовой расход черных металлов на предприятии составляет 500 т. Металл поступает периодически в течение года шесть раз. Страховой запас – 15 дней. Склад работает 260 дней в году. Хранение металла на складе –
напольное. Допустимая масса груза на 1 м² площади пола – 2 т.

Определите необходимую общую площадь склада, если коэффициент ее использования равен 0,7.

Задание № 7

1. Раскройте основные направления совершенствования организации энергетического хозяйства на предприятии.

2. Суточный грузооборот двух цехов составляет 14 т. Маршрут пробега автокара двусторонний. Средняя скорость движения автокара по маршруту – 60 м/мин. Грузоподъемность автокара – 1 т. Расстояние между цехами – 300 м. Время погрузки-разгрузки автокара в первом цехе 16 мин, во втором – 18 мин. Коэффициент использования грузоподъемности автокара – 0,8. Коэффициент использования времени работы автокара – 0,85. Режим работы автокара – двухсменный.

Определите необходимое число автокаров и производительность автокара за один рейс.

3. На центральном инструментальном складе строгальные резцы хранятся на клеточных двухсторонних стеллажах размером 1,2×4 и высотой 1,8 м. Средние размеры резца – 35×35 мм, длина 300 мм. Плотность материала резца – 7,8 г/см³. Годовой расход резцов принят 50 тыс. шт. Инструментальный склад снабжается резцами ежеквартально. Гарантийный запас инструмента составляет 15 дней. Коэффициент заполнения стеллажей по объему – 0,4. Склад работает 260 дней в году. Допустимая масса груза
на 1 м² площади пола 1,8 т.

Определите необходимую площадь для хранения строгальных резцов, если вспомогательные площади составляют 40% общей площади.

Задание № 8

1. Раскройте цели и функции инструментального обслуживания на предприятия.

2. Согласно шахматной ведомости (см. таблицу) на завод со станции железной дороги необходимо перевезти 10000 т груза. Расстояние от железнодорожной станции до завода – 5,6 км. Для перевозки груза будут использованы пятитонные машины. Скорость движения автомашины – 42 км/ч. Время погрузки – 40 мин, время разгрузки – 25 мин. Число рабочих дней в году 255. Режим работы – двухсменный. Продолжительность рабочей смены – 8 ч. Потери времени на плановые ремонты автомашин составляют 4%. Коэффициент использования грузоподъемности автомашины – 0,8.