Расчет количества оборудования и коэффициента его загрузки. Построение графика загрузки оборудования
В массовом типе производства количество станков определяют на каждой операции поточной линии по формуле:
, (1.6)
где РМрасч- расчетное количество рабочих мест на операции, шт.;
t шт– штучная норма времени на операцию, мин;
r – такт поточной линии, мин.
Принятое количество рабочих мест (РМприн)определяется путем округления расчетного количества до ближайшего целого числа, при этом загрузка станка не должна превышать 108%.
Коэффициент загрузки рабочих мест по операциям (Кзо) устанавливается по формуле:
, (1.7)
Средний коэффициент загрузки всей поточной линии участка Кср определяется соотношением суммы расчетных рабочих мест сумме принятых рабочих мест
, (1.8)
Расчет количества оборудования и его загрузки рекомендуется проводить в таблице 1.2.
Пример 3. Расчет потребного количества станков и их загрузки, при такте, равном 2,40 мин.
Расчет рекомендуется проводить по форме таблицы 1.2.
Таблица 1.2 - Расчет количества станков и определение их загрузки
| Наименование операции | Штучное время, t шт, (мин) | Кол. станков | Коэффициент загрузки Кзо=РМрасч/ РМприн, (1.7) | |
| Расчетное (РМрасч), (1.6) | Принятое (РМприн) | |||
| 005 Токарная | 2,0 | 2:2,42=0,84 | 0,84:1=0,84 | |
| 010 Револьверная | 5,0 | 2,08 | 1,04 | |
| 015 Токарная | 3,0 | 1,25 | 0,625 | |
| 020 Сверлильная | 1,2 | 0,50 | 0,50 | |
| 025 Фрезерная | 2,5 | 1,04 | 1,04 | |
| 030 Шлифовальная | 6,0 | 2,50 | 0,83 | |
| Итого: | 19,7 | ∑РМрасч = 8,21 | ∑РМприн= 10 | Кср = 8,21 / 10= =0,821 или 82,1%, (1.8) |
В серийном типе производства расчёт количества рабочих мест на участке ведётся по операциям на основе трудоёмкости программы и эффективного годового фонда времени работы одного станка по формуле:
, (1.9)
где ВП – годовая программа выпуска деталей, в штуках;
tшк – штучно-калькуляционное время на операциях, выполняемых на однотипных станках, в мин;
Fэф– годовой эффективный фонд времени работы станка, в часах.
Расчёт Fэф проводится по формуле (1.2).
РМрасч округляют до ближайшего целого числа – принятого количества рабочих мест РМприн.
Коэффициент загрузки станков (Кз.о.) и средний коэффициент загрузки участка (Кср) определяются по формулам: (1.7), (1.8).
Учащимся надо стремится к тому, чтобы величина среднего процента загрузки станков на участке была для серийного производства не менее 85-95%.
Еслиже в среднем загрузка в серийном производстве окажется ниже 85%, то необходимо догрузить оборудование.
Догрузка оборудования может производиться несколькими способами:
а) подбором аналогичных технологически подобных деталей с заданной трудоёмкостью и годовыми программами выпуска;
б) через приведённую программу выпуска деталей, когда догружаемые детали условно по трудоёмкости приводятся заданной (типовой) детали;
в) отбирают детали для догрузки только определённых типов станков в качестве кооперирование или услуг другим участкам и цехам завода. В этом случае определяют количество станков-часов, принимаемых для догрузки каждого типа оборудования так, чтобы Кз.о. = 0,85-0,95 или 85-95%.
При выполнении курсовой работы учащимся рекомендуется использовать последний из перечисленных способов догрузки оборудования.
Пример 4. Расчет количества оборудования и его загрузки в серийном типе производства ведется в таблице 1.3. Используются данные примера 1, 2, таблицы 1.1.
, (1.10)
где tшк – штучно-калькуляционное время;
tшт– штучное время;
Тп.з. – подготовительно-заключительное время;
nопт – оптимальный размер партии деталей.
Операция 005 tшк 005 = 20 + 50/1000 = 20,05 мин;
Операция 010 tшк 010 = 17 + 30/1000 = 17,03 мин;
Операция 015 tшк 015 = 3 + 70/1000 = 3,07 мин;
Операция 020 tшк 020 = 15 + 40/1000 = 15,04 мин.
По данным таблицы 1.3 видно, что на операциях 015, 020 загрузка оборудования меньше 85%, поэтому догружаем оборудование по третьему (в) способу. Расчеты производим в форме таблицы 1.4.
В задании по каждой операции даны типы применяемых станков. По таблице 1.6. учащиеся определяют характеристику каждого из них и составляет сводную ведомость оборудования линии или участка. Расчёт рекомендуется проводить по форме таблицы 1.5.
Построение графиков загрузки оборудования выполняется по данным таблицы 1.2. – в массовом типе производства и 1.3. и 1.4. – в серийном типе производства.
Ширина каждого столбика устанавливается с учётом количества рабочих мест на каждой операции.
При оформлении курсового проекта график загрузки вычерчивается на отдельном листе.
График загрузки оборудования на поточной линии для массового типа производства. (Данные примера 3)
 |
|
|
|
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
|
|
|
|
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
Таблица 1.3 - Расчёт количества станков и их загрузки на заданную программу
| Наименование операции | Штучно - калькуляционное время (tшк), мин. (10) | Кол. станков | Коэффициент загрузки, Кз.о (7) | |
| Расчётное, РМрас, (9) | Принятое, РМприн | |||
| 005 Токарная | 20,05 | 2,1 | 2,1: 2=1,05 | |
| 010 Фрезерная | 17,03 | 1,79 | 0,89 | |
| 015 Револьверная | 3,07 | 0,324 | 0,324 | |
| 020 Шлифовальная | 15,04 | 1,585 | 0,793 | |
| Итого: | 55,19 | ∑РМрас = 5,8 | ∑РМпр = 7 | Кср. = 5,8/7 = 0,83 (8) |
Таблица 1.4 - Догрузка оборудования и расчёт количества станков, и их загрузки с догрузкой
| Наименование операции | Принятое кол. станков по программе, РМприн | Располагаемые станко-часы, (Fэф* РМприн) | Трудоемкость программы с догрузкой (Q), нормо-час (гр. 3 * 0,95) | Трудоемкость по заданной программе (Т), нормо-час (ВП*tшк / 60) | Кол. станко - часов для догрузки (гр. 4– гр. 5) | Расчетное кол. станков с догрузкой (гр. 4 / Fэф) | Принятое кол. станков с догрузкой, РМприн | Коэффициент загрузки оборудования, Кз.о. |
| 005 Токарная | 4013*2=8026 | Q=Т=8454 |  =8454 | - | 8454 / 4013= =2,1 | 2,1 / 2 = 1,05 | ||
| 010 Фрезерная | 4013*2=8026 | 8026*0,95=7625 |  =7181 | 7625-7181=444 | 7625 / 4013= =1,9 | 1,9 / 2 = 0,95 | ||
| 015 Револьверная | 4013*1=4013 | 4013*0,95=3812 |  =1313 | 3812-1313=2499 | 3812 / 4013= =0,95 | 0,95 / 1 = 0,95 | ||
| 020 Шлифовальная | 4013*2=8026 | 8026*0,95=7625 |  =6360 | 7625-6360=1265 | 7625 / 4013= =1,9 | 1,9 / 2 = 0,95 | ||
| Итого: | - | - | - | - | 6,85 | Кср.уч.= =6,85/7=0,978 |
Таблица 1.5 - Сводная ведомость оборудования
| Наименование оборудования | Модель станка | Кол. станков, РМприн | Габаритные размеры, (длина*ширина), мм | Группа обору-дова-ния | Суммарная мощность | На один станок, тыс. руб. | Полная стоимость всего оборудования, тыс. руб. (Соб) | |||
| На один станок, кВт | Всех станков, кВт | Цена | Монтаж (15% от цены) | Полная стоимость (цена + монтаж) | ||||||
| Токарно-винторезный | 16К20П | 2 750*1 186 | ср. | 10*3 = 30 | 850,0 | 127,5 | 977,5 | 977,5 * 3 = 2 932,5 | ||
| Токарно-револьверный | 1Т325 | 3 980*1 000 | кр. | 22,0 | 1 000,0 | 150,0 | 1 150,0 | 2 300,0 | ||
| Вертикально-сверлильный | 2Н135 | 1 245*830 | мел | 4,0 | 150,0 | 22,5 | 172,5 | 172,5 | ||
| Вертикально- фрезерный | 6Р13 | 2 305*1 845 | ср. | 7,5 | 7,5 | 860,0 | 129,0 | 989,0 | 989,0 | |
| Круглошлифо-вальный | 3А161 | 4 100*2 100 | кр. | 9,6 | 28,8 | 1 370,0 | 205,5 | 1 575,5 | 4 726,5 | |
| Итого: | - | - | - | ∑Nуст=92,3 | 4 230,0 | 634,5 | 4 864,5 | Соб = 11 120,5 |
Таблица 1.6 - Краткая характеристика металлообрабатывающих станков
| Наименование станков | Модель | Габаритные размеры, (длина*ширина), мм | Группа оборудо-вания | Суммарная мощность, кВт. | Цена тыс. руб. |
| Токарно-винторезный | 16К20П | 2 750*1 186 | ср. | 10,0 | 850,0 |
| Токарно-многорезцовый полуавтомат | 1А720 | 2 130*1 360 | ср. | 7,5 | 900,0 |
| Токарно-револьверный полуавтомат | 1А425 | 2 570*1 650 | ср. | 7,2 | 1 400,0 |
| Токарно-гидрокопировальный полуавтомат | 2 936*1 645 | ср. | 28,0 | 725,0 | |
| Шестишпиндельный токарный полуавтомат | 126III-6 | 2 630*1 600 | ср. | 13,0 | 1 470,0 |
| Шестишпиндельный токарный автомат | 1Б240-6 | 2 700*2 000 | ср. | 14,0 | 1 600,0 |
| Вертикально-фрезерный автомат | ДФ-527 | 2 100*2 300 | ср. | 7,0 | 700,0 |
| Вертикально-фрезерный | 6Н12П | 2 175*2 480 | ср. | 7,0 | 1 260,0 |
| Вертикально-фрезерный | 6Р13 | 2 560*2 340 | ср. | 10,0 | 860,0 |
| Горизонтально-фрезерный | 6Р80 | 1 340*1 785 | мел. | 3,0 | 800,0 |
| Горизонтально-фрезерный | 6Р81Г | 2 100*1 800 | ср. | 3,2 | 557,0 |
| Горизонтально-фрезерный | 6Р83Г | 2 560*2 260 | ср. | 11,0 | 916,0 |
| Фрезерно-центровальный | МР-71 | 2 640*1 450 | ср. | 13,2 | 1 750,0 |
| Зубофрезерный полуавтомат | 5303П | 810*750 | мел | 1,1 | 1 500,0 |
| Зуборезный полуавтомат | 5П23А | 1 295*945 | мел | 1,7 | 1 618,0 |
| Вертикально-сверлильный | 2Н125 | 1 130*805 | мел | 2,2 | 138,0 |
| Вертикально-сверлильный | 2Н135 | 12 45*830 | мел | 4,0 | 150,0 |
| Вертикально-сверлильный специальный автомат | 2С150С580 | 1 350*870 | мел | 7,5 | 2 000,0 |
| Вертикально-сверлильный | 2А125 | 1 130*805 | мел | 2,2 | 1 730,0 |
| Радиально-сверлильный | 2А53 | 3 000*800 | ср. | 2,6 | 307,0 |
| Круглошлифовальный | 3Б151 | 3 100*2 100 | ср. | 9,8 | 970,0 |
| Круглошлифовальный полуавтомат | 3А161 | 4 100*2 100 | кр. | 9,6 | 1 370,0 |
| Круглошлифовальный полуавтомат | 3М151 | 4 975*2 241 | кр. | 10,0 | 1 120,0 |
| Торцекруглошлифовальный | 3К161Н195 | 3 600*2 100 | ср. | 9,8 | 2 400,0 |
| Плоскошлифовальный | 3Г71М | 2 580*1 840 | ср. | 2,2 | 450,0 |
| Плоскошлифовальный | 3Б70В | 1 950*1 465 | ср. | 2,9 | 870,0 |
| Вертикально-доводочный полуавтомат | ЭД817 | 2 800*3 000 | кр. | 6,0 | 4 100,0 |
| Зубошлифовальный | 5В832 | 2 110*2 650 | ср. | 11,3 | 3 500,0 |
| Спец. шлифовальный | СА2-57Н | 2 000*1 500 | ср. | 7,0 | 1 720,0 |
| Горизонтально-протяжной | 7Б55У | 4 070*2 090 | кр. | 17,0 | 2 420,0 |
| Горизонтально-протяжной | 7А510 | 6 080*880 | кр. | 14,0 | 1 150,0 |
| Долбежный | 7А412 | 1 950*980 | ср. | 1,0 | 1 530,0 |
| Агрегатный | ХА-3129 | 1 800*1 500 | ср. | 7,5 | 1 000,0 |
| Агрегатно-многошпиндельный | ХЗАС | 1 750*1 200 | ср. | 7,0 | 855,0 |
| Резьбонарезной полуавтомат | 5А05 | 640*550 | мел. | 1,7 | 600,0 |
кр - крупные станки; ср - средние станки; мел - мелкие станки.