Поскольку проектом предусмотрен выпуск разноразмерных зубчатых шестерен, условно разделенных на три группы: А, А2 и А3 (табл. П1.1), то по технологическим параметрам приведем их к условному с объемом выпуска, соответствующему годовой программе в 220 тыс. шт. (при 100%-ном освоении производства).
Для выделения ведущих технологических операций составим маршрут обработки условного изделия (табл. П3.1).
Таблица П3.1
Технологический маршрут обработки (условной) зубчатой шестерни
| Операция (код) | Содержание или наименование операции | Станок, оборудование | Оснастка |
| Обрезать заготовку | Образивно-отрезной станок | Тиски | |
| Термически обработать | – | – | |
| Подрезать торцы, точить поверхности, выемки (предварительно) | Токарный с ЧПУ: 1П726ДФЗ | Трехкулачковый механизм | |
| Точить поверхности, торцы, фаски и выемки (окончательно) | Токарный с ЧПУ: 16К20ФЗ | Трехкулачковый патрон | |
| Протянуть шлицевое отверстие | Горизонтально-протяжной: 7512 | Жесткая опора | |
| Подрезать торцы под шлифование | Токарный с ЧПУ: 16К20ФЗ | Центровая оправка | |
| Фрезеровать зубья колеса | Зубофрезерный: 53А20В | Фрезеровальное приспособление | |
| Зачистить заусенцы на торцах зубьев | Полуавтомат 1713ТФЗ | Оправка | |
| Промыть деталь | Моечная машина | – | |
| Термически обработать | – | – | |
| Калибровать шлицевые отверстия | Пресс 1ПК-12 | Подставка |
Окончание табл. П3.1
| Шлифовать поверхности и торцы (окончательно) | Станок круглошлифовальный 3Т153 | Оправка | |
| Шлифовать отверстия окон (окончательно) | Внутришлифовальный станок 3А227АФ2 | Шлифовочное приспособление | |
| Шлифовать зубья (предварительно) | Зубошлифовальный 5В833 | Оправка | |
| Шлифовать зубья (окончательно) | То же | То же | |
| Промыть деталь | Моечная машина | – | |
| Технический контроль | – | – | |
| Нанести антикоррозионное покрытие | – | – |
Таким образом, технологический маршрут обработки условной единицы продукции охватывает 18 основных операций.
Сгруппируем операции по видам и рассчитаем общее время на основную операцию, зная их среднее, взвешенное для условного изделия:
1) Токарная обработка: 22 мин/изд.;
2) Фрезерная обработка: 23 мин/изд.;
3) Горизонтально-протяжная: 15 мин/изд.;
4) Прессовая (общая): 2 мин/изд.;
5) Шлифовальная (общая): 11 мин/изд.;
Итого станочных, механизированных операций: 73 мин/изд.;
6) Моечная операция: 1,5 мин/изд.;
7) Техконтроль: 0,9 мин/изд.;
8) Антикоррозионно-покрывочная и маркировочная: 2 мин/изд.
Итого ручных операций: 4,4 мин/изд.
Всего: 77,4 мин/изд.
Общее время цикла изготовления: 77,4 мин/изд. = 1,29 ч/изд., из них:
- станочное: 77 мин/изд. = 77/60 = 1,22 станко-ч/ изд.
- ручные и полумеханизированные:
4,4 мин/изд. = 4,4/60 = 0,07 чел.-ч/изд.
Время цикла для станков с ручным управлением составляет 1,29 ч/изд., считаем его как требуемое время, так как доля ручных и полумеханизированных операций очень мала (0,07 ч/ изд.).
Расчет требуемого количества основного станочного парка, вспомогательного оборудования и транспортных средств ведем по рекомендациям [24].
Годовая программа выпуска при 100%-ном освоении производства и применении гибких технологических схем производства:
Рг = Σ (Тц +tпз)Nknср,
где Тц – средневзвешенное машинное время обработки, Тц = 1,22 (станко-ч/изд.); tпз – время подготовительно-заключительных операций цикла tпз = 0,03 Тц = 0,03×1,22 = 0,04 (станко-ч/изд.); N – годовая программа выпуска условных единиц изделий N= 220 (тыс. шт.); k – число деталей, входящих в комплект изделий(k= 1); nср – число операций, входящих в цикл при применении станков с ручным управлением (РУ), nср= 18.
Рг = (1,22+0,04)×220 000×1×18=4 989 600 (усл. станко-ч).
Принимаем к дальнейшим расчетам:
tрд – число рабочих дней в году, tрд= 300;
nсм – число смен работы в день, nсм = 3;
kсм – коэффициент сменности, учитывающий внутрисменные простои станочного парка, kсм = 2,7;
tсм – продолжительность смены, tсм = 8 ч;
кп.п – коэффициент повышения производительности станков с ЧПУ и ГТС по сравнению со станками с РУ кп.п = 4–7.
Годовой ресурс нового условного станка с ЧПУ и ГТС составит:
Ру.г.ст=tрдkсмtсмкп.п =300×2,7×8×(4+7/2)=35640 (усл. станко-ч).
Требуемое по условному ресурсу количество станков в смену:
Nу.см. Pг / Ру.г.ст = 4 989600 / 35640 = 140 (усл.ед. / смену).
Зная доли станочных операций в объеме цикла, находим количество станков:
- токарная группа: 140×(22 мин/73 мин) = 44 ед.;
- фрезерная группа: 140×(23 мин/73 мин) = 44 ед.;
- горизонтально-протяжная: 140×(15 мин/73мин) = 29 ед.;
- прессовая группа: 140×(2 мин/73мин) = 4 ед.;
- шлифовальная: 140×(11 мин/73мин) = 21 ед.;
- моечная машина: 1,5/77,4 = 0,0190 или 0,019×44 = 2 машины.
Принятое количество основного станочного парка составляют:
N = 44+44+29+4+21+2 = 144 (ед.).
В табл. П3.2 приведем расчет стоимости станочного парка.
Таблица П3.2
Наименование основного станочного оборудования и его стоимость
| № п/п | Наименование станка (оборудования) | Кол-во единиц | Стоимость единицы, тыс. долл. | Общая стоимость, тыс. долл. |
| Токарный с ЧПУ: 16К20ФЗ | 28,2 | 676,8 | ||
| Токарный с ЧПУ: 1 | 12,4 | 248,0 | ||
| Итого по группе: | – | 924,60 | ||
| Зубофрезерный: 53А20В | 22,68 | 997,92 | ||
| Итого по группе: | – | 997,92 | ||
| Горизонтально- протяжной: 7512 | 32,46 | 941,34 | ||
| Итого по группе: | – | 941,34 | ||
| Пресс 1ПК12 | 11,6 | 46,40 | ||
| Итого по группе: | – | 46,40 | ||
| Шлифовальный:5В833 | 4,1 | 86,1 | ||
| Итого по группе: | – | 86,1 | ||
| Моечная машина | 1,82 | 3,64 | ||
| Итого по группе: | – | 3,64 | ||
| Всего основного станочного парка | – |
Число циклов при 100%-ной загруженности станков и оборудования в смену:
nц = Рг /tрд ксм = 220 000 / 300×2,7 = 272 (изд./смену).
Время цикла при применении станков с ЧПУ:
Тц = tcм Nстт / nи × n0 (ч), где
n0 = Фэ.у / Фэн.у = Рг /Nф tр.д n nсм tсм = 4 989 600/144×3×300×2,7×8=1,6 – показатель организационно-технического уровня ГТС.
Тогда: Тц = 8×44 / 272×1,6 = 0,81 (ч/изд.);
где Nстт – количество ведущих основных станков группы (токарно-фрезерной), Nстт = 44.
При средней взвешенной массе одного условного изделия 14,2 кг, масса выпуска в смену:
Миз = mед.nи = 14,2×272=3 862,4 (кг/смену).
Расчет транспорта при ГТС. Принимаем линейную компановку с двухсторонним перемещением кранов-штабелеров, грузоподъемностью 500 кг, тогда их требуемое количество в смену:
nкр = Mиз/Mгр = 3862,4/500=7,7=8 (ед./смену).
Принимаем: 8 шт. САО-ТСС-05 - кранов-штабелеров
Для доставки изделий из внутрицехового склада на общезаводской склад необходимо 9 электрокаров (по 3 крана на цех).
Для доставки готовой продукции потребителям применяются 6 автомобилей КАМАЗ.
Число изделий в партии:
n и = 500/14,2 = 35 изд./партии.
Число партий в смену:
n m = 272/35 = 8 партий/смену.
Результаты расчетов транспортных средств сведены в табл. П3.3.
Таблица П3.3
Наименование транспортных средств и расчет их стоимости
| №п/п | Наименование средства | Кол-во единиц | Стоимость единицы, тыс. долл. | Общая стоимость, тыс. долл. |
| Кран-штабелер САО-ТСС-05 | 15,2 | 121,6 | ||
| Электрокар | 18,8 | 169,2 | ||
| Автомобиль КАМАЗ | 34,9 | 209,2 | ||
| Итого транспортных средств: | – | 500,0 |
Общее число основных станков и оборудования, а также транспортных средств при 100 %-ой загруженности сведены в табл. П3.4, их стоимость соответствует исходным данным табл. П3.5.
Таблица 3.4
Сводная таблица основного оборудования и транспортных средств
| № п/п | Наименование группы | Кол-во единиц | Стоимость единицы, тыс. долл. | Общая стоимость, тыс. долл. |
| I | Основное технологическое оборудование | – | ||
| II | Погрузочно-транспортное оборудование | – | ||
| Всего по группам (I + II) | – |
Таблица 3.5
Инвестиционные издержки (капиталообразующие)
в период строительства
| № п/п | Виды капитальных затрат | Итого. тыс. долл. | Шаг расчета, год | ||||
| ….. | ….. | ||||||
| Затраты на подготовительные работы | – | – | – | ||||
| Первоначальные фиксированные издержки: | |||||||
| - земельный участок; | – | – | – | – | |||
| - подготовка площадки; | – | – | – | – | |||
| - технологическое оборудование; | – | – | – | ||||
| - транспортные средства; | – | – | – | ||||
| - производственные здания; | – | – | – | ||||
| - административные здания; | – | – | – | ||||
| - вспомогательные здания; | – | – | – | ||||
| - приобретение лицензии, ноу-хау | – | – | – | ||||
| Итого первоначальные капитальные вложения | – | – | – | ||||
| Модернизация осуществляется на 8-м шаге расчета | – | – | – | – | |||
| Всего: | – | – | – |
