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 РМ_расч - расчетное количество рабочих мест на операции, шт.;

t _шт – штучная норма времени на операцию, мин;

r – такт поточной линии, мин.

 

Принятое количество рабочих мест (РМ_прин) определяется путем округления расчетного количества до ближайшего целого числа, при этом загрузка станка не должна превышать 108%.

Коэффициент загрузки рабочих мест по операциям (К_зо) устанавливается по формуле:

 

, (1.7)

 

Средний коэффициент загрузки всей поточной линии участка К_ср 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;

t_шк – штучно-калькуляционное время на операциях, выполняемых на однотипных станках, в мин;

F_эф – годовой эффективный фонд времени работы станка, в часах.

 

Расчёт F_эф проводится по формуле (1.2).

РМ_расч округляют до ближайшего целого числа – принятого количества рабочих мест РМ_прин.

Коэффициент загрузки станков (К_з.о.) и средний коэффициент загрузки участка (К_ср) 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%.

Если же 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 t_шк – штучно-калькуляционное время;

t_шт – штучное время;

Т_п.з. – подготовительно-заключительное время;

n_опт – оптимальный размер партии деталей.

Операция 005 t_{шк 005} = 20 + 50/1000 = 20,05 мин;

Операция 010 t_{шк 010} = 17 + 30/1000 = 17,03 мин;

Операция 015 t_{шк 015} = 3 + 70/1000 = 3,07 мин;

Операция 020 t_{шк 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)

 

Рисунок 1.2 – График загрузки станков в серийном типе производства (данные примера 4)

операции

кол. станков, шт.

Кср. уч.=97,8%

Кср.=83%

79,3

32,4

 

 

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.