Организация работы производственного участка по изготовлению вала электродвигателя 4ВР-112 на ОАО «Могилёвский завод «Электродвигатель»

При выполнении проекта следует определить загрузку рабочего места при обработке деталей одного наименования. Коэффициент загрузки рабочего места деталеоперацией определяется по формуле

         (2)

где N_В - программа выпуска деталей данного наименования; tштi – штучное время на i-й операции, мин; Фн — номинальный фонд работы оборудования, ч.

На  основе расчёта  коэффициентов загрузки рабочего места  делается выбор типа производства исходя из преобладания по большинству операций технологического процесса. Если большинство операций имеет загрузку, приближающуюся к 0,85, то принимается массовый тип производства. В противном случае - серийный.

В поточном производстве потребное количество рабочих мест (оборудования) определяется для каждой технологической операции. Первоначально определяют расчетное число рабочих мест

          (3)

где tштi - норма штучного времени на i-й операции, мин; r -такт потока, мин.

Расчетное число рабочих  мест, как правило, получается дробным. Поэтому по каждой операции устанавливается принятое число рабочих мест mпр. При установлении mпр допускается перегрузка в небольших пределах (до12%), особенно если расчетное число рабочих мест округляется до единицы или до двух. В этом случае перегрузка может быть компенсирована некоторым повышением режимов обработки. Поэтому, если расчетное число рабочих мест не более чем на 12% превышает целое число, его округляют до ближайшего меньшего числа, одновременно наметив мероприятия по уменьшению tшт.

Коэффициент загрузки рабочих мест определяется в процентах по каждой операции технологического процесса и по линии в целом:

по операциям

;           (4)

по линии в целом

,         (5)

где k0 – число операций.

Такт поточной линии - средний интервал времени между выпуском обрабатываемых деталей - рассчитывается исходя из максимальной годовой программы выпуска деталей.

На однопредметной поточной линии такт потока

,         (6)

где ФД — действительный фонд времени работы поточной линии в планируемом периоде, ч; NB — программа выпуска деталей, шт.

Фонд действительного  рабочего времени рассчитывается по следующей формуле:

                                     (7)         

где   a -  коэффициент, учитывающий уровень брака;

f - количество смен;

Tсм  - длительность  смены, мин;

Tпер -  длительность  регламентированных перерывов, мин.

Организация производства состоит в обеспечении рационального  сочетания в пространстве и во времени основных, вспомогательных и обслуживающих трудовых процессов, в результате которого сырье, материалы и полуфабрикаты превращаются в готовую продукцию.

Процесс изготовления отдельной  детали, или отдельный сборочный  процесс, состоящий из ряда последовательных операций, являются простыми производственными процессами.

Длительность производственного  процесса, измеряемого календарным  периодом времени между началом  и окончанием процесса изготовления детали или всего изделия, называют производственным циклом.

Длительность технологического цикла многооперационного процесса изготовления партии деталей зависит от многих факторов, в том числе и от способа передачи их с одной операции на другую.

Существует три способа  передачи деталей с операции на операцию:

- последовательный;

- параллельный;

- последовательно-параллельный.

Длительность технологического цикла изготовления партии деталей определяется по следующим формулам соответственно:

        (8) 

     (9) 

     (10) 

где   – размер производственной партии;

 – размер транспортной партии;

 – количество операций;

ti -  норма времени  каждой операции, мин;

Wi – число рабочих  мест на i-ой операции;

t*i - норма времени на самой короткой операции из каждой пары смежных операций;

   W*i - число рабочих мест на самой короткой операции из каждой пары смежных операций.

 – максимальный операционный  цикл в технологическом процессе;

 – минимальный цикл из пары  двух смежных операционных циклов.

Длительность производственного  цикла превышает длительность технологического цикла на величину межоперационных  перерывов, длительности естественных процессов и перерывов, связанных  с режимом работы производственного подразделения. Для построения календарных планов необходимо длительность цикла определять в календарных днях. Для этого следует ввести в формулу коэффициенты перевода рабочего времени в календарные дни:

 

Tц = (ТТ + Тмо)*kпер + (1/24) Тест ,     (11)

    

где  Тт - может быть Тт.пос, Тт.пар, Тт.п-п, мин;

Тмо - длительность межоперационного времени, мин;

Тест - длительность естественных процессов, ч;

kпер - коэффициент перевода времени в календарные дни.

Длительность межоперационного времени  определяется по следующим формулам:

для последовательного способа:

                          (12) 

для  параллельного и последовательно–параллельного  вида движения:

             (13)  

где  kзi—средний коэффициент загрузки оборудования на i-й операции;

g— количество пролеживаемых передаточных партий на i-й операции;

n – объём обрабатываемой партии.

Для параллельного способа движения , т.к. при организации движения предметов труда по операциям такими способами пролёживаемых передаточных партий нет.

Коэффициент перевода времени в  календарные дни определяется по формуле:

                                                    (14)

где  fсм - число смен работы;

Тсм - длительность рабочей смены, мин;

1,4 - коэффициент перевода рабочих  дней в календарные (365/260).

Исходя из полученных результатов  по расчётам требуемого количества оборудования и его загрузки, а, также учитывая ограниченность станочного парка и  трудовых ресурсов, можно решить 3 оптимизационных задачи по:

- оптимальному использованию имеющегося ограниченного количества оборудования с целью сокращения сроков выполнения производственной программы;

- максимально возможной  загрузке оборудования с целью  сокращения сроков выполнения  производственной программы;

- синхронизации операций  технологического процесса по  критерию равномерной относительной  загрузки оборудования, принимая  коэффициент относительной загрузки оборудования за единицу на самой трудоемкой операции с целью сокращения сроков выполнения производственной программы.

При решении первой оптимизационной  задачи целевая функция представляет собой мультипликативную свертку, которая минимизируется и  имеет вид:

Тц*

->min;

При этом  управляемым  параметром является количество рабочих  мест на каждой операции. Ограничения:

1) Количество рабочих мест должно быть целым и больше либо равным 1

2) Количество рабочих мест на i–ой  операции д.б <= количеству оборудования на i-ой операции

3) Перегрузка рабочего не должна превышать 12 %.

При решении второй оптимизационной  задачи целевая функция представляет собой мультипликативную свертку, которая минимизируется и  имеет  вид:

Тц/Кзо ср->min;

При этом  управляемым  параметром является количество рабочих  мест на каждой операции. Ограничения:

1) Количество рабочих мест должно быть целым и больше либо равным 1

2) Количество рабочих мест на i–ой  операции д.б <= количеству оборудования на i-ой операции

3) Перегрузка рабочего не должна превышать 12 %.

При решении третьей оптимизационной задачи целевая функция представляет собой мультипликативную свертку, которая минимизируется и имеет вид:

Тц*σ(Котн)->min;

При этом  управляемым  параметром является количество рабочих мест на каждой операции. Ограничения:

1) Количество рабочих мест должно быть целым и больше либо равным 1

2) Количество рабочих мест на i–ой  операции д.б <= количеству оборудования на i-ой операции

3) Перегрузка рабочего не должна превышать 12 %.

Полное использование  фонда рабочего времени достигается  путём внедрения многостаночного  обслуживания и совмещения операций. Для решения этой задачи необходимо разработать наиболее эффективный  режим обслуживания, который определял  бы периоды работы оборудования и рабочих, порядок и время их переходов для обслуживания нескольких единиц обслуживания в течение смены. Используя рассчитанные показатели необходимого числа рабочих мест, их загрузки и числа рабочих, рассматриваются вопросы о возможности выполнения одним рабочим операций на нескольких единицах оборудования в случае их недогрузки. Для такого совмещения следует подбирать технологически близкие операции и однородные виды оборудования, а также учитывать разряд и условие перегрузки на человека. Для наглядности, совмещение операций обычно представляют в виде эпюр.

Для организации бесперебойной  работы линии и оперативного руководства  производством необходимо знать  размер оборотного задела на начало смены. Наиболее рациональным методом определения  оборотных заделов является графический. На основе выбранного периода обхода рабочих мест линии рассчитывается оборотный задел между каждой парой смежных операций. Для этого весь период обхода разбивается на фазы, т.е. отрезки времени, на протяжении которых не происходит изменений в работе станков, на которых ведутся смежные операции. Изменение оборотного задела между двумя смежными операциями  рассчитывается по формуле:

 

 

,  (15)

 

где Tну — период неизменных условий в работе  смежных операций i и i+1, когда не меняется число работающих единиц оборудования, мин;

Wi,Wi+1 - число работающих  станков соответственно на предыдущей  и последующей операциях в  течение фазы;

ti -  норма времени  каждой операции, мин;

Значение Zоб может быть положительным или отрицательным. Положительное значение свидетельствует об увеличении задела за время Tну, отрицательное — об уменьшении. Максимальное значение Zоб, полученное на одной из фаз периода обхода линии, принимается для отсчета и построения графика изменения оборотного задела между двумя смежными операциями. Определение максимального межоперационного оборотного задела необходимо также для расчета производственной площади, планировки рабочих мест и выявления возможности размещения задела на транспортных средствах.

Аналогично рассчитывается оборотный задел между всеми  остальными операциями для каждого  отрезка времени. Размеры заделов  наносятся в принятом масштабе на графике, соединив которые, получают эпюру  заделов.

Технологический задел  — это количество деталей, находящихся в данный момент в процессе обработки, или заготовок, установленных на станках:

 

     (16)

 

Транспортный задел  — количество деталей или заготовок, которые находятся в процессе передачи с одной операции на другую. Он зависит от степени синхронности смежных операций. При передаче партиями

 

                                                  (17)

 

Страховой задел Zстр  рассчитывается на основе анализа наиболее вероятной причины возможного нарушения хода производства и в зависимости от продолжительности ликвидации последствий:

 

,   (18)

 

где tпер – время  перерыва на 1 рабочем месте i-ой операции (снабжения предметами труда).

Страховой задел на линии  в целом будет равен сумме страховых заделов после операций с наиболее сложными условиями работы.

Суммарный задел на линии  равен сумме установленных для  данной линии технологического, транспортного, оборотного и страхового заделов  с учетом возможного их совмещения.

 Оценка заделов осуществляется для поддержания величины заделов на таком уровне,  который обеспечивал бы бесперебойную работу структурного подразделения. Кроме этого оценка заделов положена в основу определения незавершённого производства.

Для определения материальных затрат, которые несет предприятие в ходе производственной деятельности, определим размер фонда заработной платы, потребность в основных материалах на заданный объем производства, месячный объем затрат на основные материалы за вычетом стоимости реализуемых отходов.

Для оценки уровня прогрессивности  норм расхода используется ряд показателей. Основным является коэффициент использования  материалов, который представляет собой  отношение массы детали к установленной  норме расхода и выражается в  процентах или числом, меньшим или равным единице.