Технико-экономическое обоснование организации однопредметной поточной линии

Размещено на http://allbest.ru

Технико-экономическое обоснование организации однопредметной поточной линии

Аннотация

поточный производственный план

В данной курсовой работе рассмотрены вопросы организации производственного процесса поточной линии. Приводится расчет и анализ основных организационно-технических параметров, пошаговый поиск варианта структуры поточной линии при заданных ограничениях и построение стандарт-плана однопредметной прерывно-поточной линии в соответствии с заданием.

Введение

Поточная форма организации производства является наиболее прогрессивной в технико-организационном и экономическом отношении. Под поточной понимается такая форма организации производственных процессов, при которой преимущественно прямоточное движение предмета обработки (сборки) в пространстве сочетается с точно регламентированным движением его во времени. Такое сочетание направлено на достижение пропорциональности, непрерывности и ритмичности процесса, что обеспечивается как механическими средствами, так и четким организационным распорядком выполнения всех операций в сочетании с широким использованием передовых форм и методов организации труда.

В зависимости от конкретных производственных условий сочетание и полнота воплощения этих принципов в поточной организации могут быть весьма различными. В связи с этим на практике наблюдается большое разнообразие форм поточного производства [1].

Целью данной курсовой работы является обоснование выбора типа однопредметной поточной линии, расчет и анализ параметров производственного процесса в расчете на минимально допустимую производственную программу выпуска, пошаговый поиск оптимального варианта структуры поточной линии при заданных ограничениях и построение стандарт-плана линии на основе данных приведенных в задании.

1. Общие сведения о поточных линиях

Характерными признаками поточного производства являются:

1) деление производственного процесса на элементы, закрепление операций технологического процесса за отдельным оборудованием, рабочими местами;

2) расположение рабочих мест и оборудования в порядке выполнения операций (для непрерывно движущегося замкнутого конвейера этот признак может отсутствовать);

3) непрерывность процесса: выполнение операций с определенным ритмом, немедленная поштучная или партионная передача предметов труда с операции на операцию;

4) применение для межоперационного перемещения предметов труда специальных транспортных устройств.

Первичным звеном поточного производства является поточная линия, которая представляет собой совокупность рабочих мест, предназначенных для обработки или сборки конструктивно-технологически однородных предметов труда одного или нескольких наименований с высокой степенью специализации рабочих мест.

На однопредметной линии изготовляется одна деталь (сборочная единица) в течение длительного периода времени. На многопредметной - детали (сборочные единицы, машины) двух или более наименований. Они создаются в условиях, когда программа выпуска предметов одного наименования не обеспечивает достаточной загрузки комплекса оборудования линии. В зависимости от метода чередования объекта производства многопредметные линии подразделяются на переменно-поточные и групповые.

На переменно-поточной линии закрепленные за ней детали (узлы, изделия) разного наименования изготовляются попеременно, с чередованием через определенные промежутки времени, с переналадкой или без переналадки входящих в нее рабочих мест. В период изготовления предметов определенного наименования такая линия работает по тем же принципам, что и однопредметная.

На групповой линии детали разных наименований обрабатываются по групповой технологии с использованием групповой оснастки одновременно или поочередно, но без переналадки оборудования.

Как одно-, так и многопредметные поточные линии могут быть непрерывными и прерывными.

На непрерывных поточных линиях предмет труда с операции -на операцию передается поштучно или небольшими передаточными партиями с помощью механизированных или автоматизированных транспортных устройств - конвейеров - через одинаковый промежуток времени, равный такту или ритму потока.

При длительности отдельных операций, не равной или не кратной такту выпуска изделий, т. е. когда нарушается синхронность работы оборудования, применяются прерывные линии, на которых непрерывность процесса обеспечивается образованием заделов после более производительных операций. В этом случае применение конвейеров затруднено, а поэтому чаще всего используются различные гравитационные устройства (скаты, склизы, лотки, рольганги и др.).

Прерывно-поточные линии характеризуются тем, что здесь часть или все операции технологического процесса не равны или не кратны по длительности такту выпуска. По данной причине для этих потоков характерна прерывность в загрузке станков, рабочих и в движении изделий. В прерывно-поточном производстве возникает ряд проблем, связанных с сокращением экономических потерь от прерывности, что значительно усложняет планирование ППЛ по сравнению с непрерывным потоком. Технико-экономические показатели прерывно-поточного производства ниже, чем непрерывно-поточного, -- больше длительность цикла, объем и стоимость незавершенного производства. Прерывно-поточные линии являются в настоящее время преобладающей формой поточного производства в механических цехах, так как технически их организация значительно проще, чем непрерывно-поточных линий.

Наиболее эффективными являются однопредметные непрерывно-поточные линии. Они широко применяются в различных цехах машиностроительных заводов с массовым производством, наиболее часто -- при сборке, поскольку легче всего добиться выравнивания длительности операций путем их дробления и перегруппировки.

В крупносерийном производстве чаще организуются переменно-поточные линии, применяемые как на заводах с серийным производством (на сборочных и, частично, обрабатывающих процессах), так и в заготовительных цехах заводов с массовым производством.

Групповой поток применяется в серийном и мелкосерийном производстве. Он характеризуются закреплением за линией значительного числа относительно сходных в конструктивно-технологическом отношении изделий и одновременной обработкой на линии партий нескольких разных изделий при периодически повторяющейся загрузке рабочих мест одними и теми же деталеоперациями. Движение обрабатываемых предметов по операциям осуществляется транспортными партиями (в таре), большей частью кратными по размеру партиям обработки или сборки. Эти линии называют многономенклатурными поточными линиями с параллельно-партионным чередованием объектов.

По способу поддержания такта (ритма) различают линии с регламентированным и свободным ритмами работы.

На линиях с регламентированным ритмом такт потока строго поддерживается при помощи конвейеров, перемещающих предметы труда с определенной скоростью, или с помощью световой или звуковой сигнализации при отсутствии конвейера.

На линиях со свободным ритмом такт потока строго не регламентируется. Средний такт работы линии поддерживается для обеспечения средней расчетной ее производительности за определенный период времени (час, период обслуживания, смену, сутки).

В зависимости от применяемых транспортных средств линии могут быть с принудительным и свободным перемещением предметов труда, оборудоваться конвейерами (с выполнением операций непосредственно на конвейере или рабочих местах). Конвейеры бывают непрерывными или пульсирующими. На поточной линии могут использоваться и обычные транспортные средства (тележки, монорельсы с тельферами, кран-балки и др.).

При проектировании и организации поточных линий необходимо решить следующие вопросы:

1) на основе заданной программы выпуска изделий выбрать оборудование необходимой производительности;

2) рассчитать такт поточной линии и цикл обработки деталей, сборки единицы изделия (если линия сборочная);

3) определить коэффициенты загрузки оборудования, специализации рабочих мест, многостаночного обслуживания;

4) произвести расчет синхронности поточной линии и обеспечить максимальную синхронизацию операций;

5) выбрать межоперационный транспорт и выполнить планировку линии;

6) рассчитать экономическую эффективность организации поточной линии.

Указанные параметры поточных линий рассчитываются применительно к их виду [2].

2. Расчет и анализ параметров производственного процесса в расчете на минимально допустимую производственную программу выпуска

Расчет параметров производственного процесса проводится по методике, приведенной в [3].

Исходные данные для расчета приведены в табл.1.

Таблица 1. Исходные данные

№	Наименование показателей	Значение
1	Исходная производственная программа, шт.	20000
2	Максимальная производственная программа, шт.	100000
3	Эффективный фонд времени оборудования, ч.	3640
4	Максимальная величина капитальных вложений, тыс.руб.	7800
5	Максимальная производственная площадь, м2	87
6	Количество операций, шт.	5
№ оп.	ti, мин.	Si, м2	Pi, тыс.руб.
1	2,9	7,6	954,4
2	6,5	8,2	818,3
3	4,8	10,7	743,4
4	6,2	14,3	936,2
5	3,7	8,1	831,6

2.1. Расчет такта производства

Расчетный такт производства определяется по формуле

,

где r - расчетный такт однопредметного производства, мин;

F_эф - эффективный фонд времени оборудования, ч;

N - исходная производственная программа, шт.

мин

2.2 Расчет числа единиц оборудования

Расчетное число единиц оборудования на операциях определяется по формуле

,

где C_pi - расчетное число единиц оборудования на i-й операции;

t_i - норма штучного времени на i-й операции, мин;

r - расчетный такт производства, мин.

Принятое число оборудования на операциях (С_{пр i}) определяется путем округления расчетного числа до целого в сторону увеличения, если перегрузка рабочего места на операции превышает 10%, в противном случае округление производят в сторону уменьшения.

Например, для операции №1 расчетное число станков равно

.

Следовательно на первой операции 1 станок, т.е. С_{пр 1} = 1.

2.3 Расчет коэффициента загрузки оборудования

Коэффициент загрузки оборудования на операциях (К_зi) определяется по формуле

.

Например, для операции №1 коэффициент загрузки составляет

.

Результаты расчетов сведены в табл.2.

Таблица 2. Организационно-технические параметры процесса производства

№ оп	Норма времени	Число станков	Коэф. загр.	График загрузки 0% 50% 100%
		Расч.	Прин.
1 2 3 4 5	2,9 6,5 4,8 6,2 3,7	0,27 0,60 0,44 0,57 0,34	1 1 1 1 1	0,27 0,60 0,44 0,57 0,34	>>>>>>>> >>>>>>>>>>>>>>>>> >>>>>>>>>>> >>>>>>>>>>>>>>> >>>>>>>>>>
Объем производства Стоимость оборудования Площадь под оборудование	20000 4383,9 48,9	шт. тыс. м2	100000 - Макс.объем производства 7800 - Макс. кап. Вложения 87 - Макс. площадь под оборуд.
Эффективный фонд времени работы оборудования, ч. Такт производственного процесса, мин. Средний коэффициент загрузки оборудования	3640 10,92 0,44

2.4 Расчет среднего коэффициента загрузки

Средний коэффициент загрузки оборудования на линии (К_з.ср.) определяется по формуле

,

где m - число операций на линии.

2.5 Расчет стоимости оборудования

Стоимость оборудования (P_об) рассчитывается по формуле

,(1)

где P_i - стоимость оборудования на i-той операции, тыс. руб.

тыс. руб.

2.6 Расчет площади под оборудование

Площадь под оборудование (S_об) рассчитывается по формуле

,(2)

где S_i - площадь под оборудование на i-той операции, м².

м².

Результаты расчетов для минимально допустимой производственной программы выпуска приведены в табл.2.

3. Пошаговый поиск варианта структуры поточной линии при заданных ограничениях

Пошаговый поиск заключается в последовательном увеличении загрузки поточной линии так, что при каждом последующем шаге очередная самая загруженная операция догружается до 100%.

При каждом очередном шаге выбирается максимальный коэффициент загрузки из всех операций К_з ma и через него находятся новые (скорректированные) значения параметров поточной линии.

3.1 Расчет скорректированной производственной программы

Скорректированная производственная программа рассчитывается по формуле

,(3)

где N - корректируемая производственная программа, шт.

Для первого шага N=N_min.

шт.

3.2 Расчет скорректированного такта поточной линии

Скорректированный такт поточной линии определяется по формуле

,(4)

где r - корректируемый такт поточной линии, мин.

мин.

3.3 Расчет скорректированного расчетного числа единиц оборудования

Скорректированное расчетное число единиц оборудования находится по формуле

,(5)

где С_р - корректируемое расчетное число единиц оборудования.

Для первой операции

.

Принимаем скорректированное принятое число станков на первой операции С_{пр.ск 1} = 1.

3.4 Расчет скорректированного коэффициента загрузки

Скорректированный коэффициент загрузки на операциях рассчитывается по формуле

.(6)

.

3.5 Расчет скорректированного среднего коэффициента загрузки

Скорректированный средний коэффициент загрузки рассчитывается по формуле

.(7)

3.6 Расчет стоимости оборудования

Стоимость оборудования рассчитываем по формуле (5)

тыс. руб.

3.7 Расчет площади под оборудование

Площадь под оборудование рассчитывается по формуле (6)

м².

3.8 Расчет удельных капиталовложений

Удельные капиталовложения рассчитываются по формуле

.(8)

руб.

Скорректированные параметры процесса производства приведены в табл.3.

Таблица 3. Организационно-технические параметры процесса производства

№ оп	Норма времени	Число станков	Коэф. загр.	График загрузки 0% 50% 100%
		Расч.	Прин.
1 2 3 4 5	2,9 6,5 4,8 6,2 3,7	0,45 1,00 0,74 0,95 0,57	1 1 1 1 1	0,45 1,00 0,74 0,95 0,57	>>>>>>>>>>>>> >>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> >>>>>>>>>>>>>>>>>>>> >>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> >>>>>>>>>>>>>>>>>
Объем производства Стоимость оборудования Площадь под оборудование	33600 4283.9 48.9	шт. тыс. м2	100000 - Макс. объем производства 7800 - Макс. кап. Вложения 87 - Макс. площадь под оборуд.
Эффективный фонд времени работы оборудования, ч. Такт производственного процесса, мин. Средний коэффициент загрузки оборудования	3640 6,50 0,74

После первого шага корректировки характеристики производственного процесса улучшились: повысился объем производства, повысился средний коэффициент загрузки, снизились удельные капиталовложения.

Дальнейшая корректировка производится по формулам (1-8) до тех пор, пока скорректированные показатели не превысят максимально-допустимых значений.

Для определения оптимального варианта организации производственного процесса осуществляем расчет для 6 случаев. Результаты расчета сведены в табл.4.

Таблица 4. Варианты организации производственного процесса

№ п/п	Объем выпуска	Занимаемая площадь	Стоимость оборуд., тыс.	Ср. коэфф. загрузки	Удельные кап. вложения, руб.
1 2 3 4 5 6	20000 33600 35226 45500 59027 67200	48,9 48,9 57,1 71,4 82,1 90,2	4283,9 4283,9 5102,2 6038,4 6781,8 7613,4	0,44 0,74 0,65 0,72 0,81 0,82	214,2 127,5 144,8 132,7 114,9 113,3
Мах	100000	87	7800	1	-

На шестом варианте расчета площадь занимаемая под оборудование превысила максимально-допустимое значение, следовательно вариант №5 является наиболее приемлемым для организации производственного процесса.

Организационно-технические параметры для варианта №5 сведены в табл.5.

Таблица 5. Организационно-технические параметры процесса производства

№ оп	Норма времени	Число станков	Коэф. загр.	График загрузки 0% 50% 100%
		Расч.	Прин.
1 2 3 4 5	2,9 6,5 4,8 6,2 3,7	0,78 1,76 1,30 1,68 1,00	1 2 2 2 1	0,78 0,88 0,65 0,84 1,00	>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> >>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> >>>>>>>>>>>>>>>>>> >>>>>>>>>>>>>>>>>>>> >>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>
Объем производства Стоимость оборудования Площадь под оборудование	59027 6781,8 82,1	шт. тыс. м2	100000 - Макс. объем производства 7800 - Макс. кап. вложения 87 - Макс. площадь под оборуд.
Эффективный фонд времени работы оборудования, ч. Такт производственного процесса, мин. Средний коэффициент загрузки оборудования	3640 3,70 0,81

Средний коэффициент загрузки меньше 0,85, следовательно линия принимается прерывно-поточной [4].

4. Построение стандарт-плана

Стандарт-план определяет способ и период передачи деталей с операции на операцию (по одной детали или транспортными партиями, через такт или через несколько тактов), периодичность и количество подач заготовок на первую операцию.

Стандарт-план прерывно-поточной линии составляется на определенный отрезок времени, который называется периодом обхода или периодом обслуживания линии. В стандарт-плане регламентируется расстановка рабочих по операциям, устанавливается, какие операции и в какой последовательности выполняет каждый рабочий, определяется загрузка рабочих и оборудования. Он позволяет выявить возможность последовательного многостаночного обслуживания станков на линии одним рабочим. На основании стандарт-плана уточняется количество рабочих, необходимых для обслуживания линии, устанавливается способ и периоды передачи деталей с операции на операцию, виды и размер заделов между операциями, порядок их расходования и восполнения.

При разработке стандарт-плана прерывно-поточной линии важное значение имеет правильное определение периода обхода (продолжительности последовательного обслуживания рабочих мест рабочими-многостаночниками на линии), так как от этого зависят показатели работы линии. При выборе периода обхода следует руководствоваться следующим.

1. Выпуск деталей за период обхода по всем операциям технологического процесса должен быть одинаковым и кратным дневному заданию.

2. Длительный период обхода обусловливает увеличение задела на линии (что не всегда возможно по условиям размещения его на межоперационных транспортных устройствах) и дополнительных затрат в основные фонды и оборотные средства.

3. Короткий период обхода вызывает необходимость частых переходов рабочих и соответственное увеличение потерь времени на них.

4. Период обхода должен быть равным или кратным периоду смены инструмента, кратным продолжительности смены [4].

Для построения стандарт-плана однопредметной прерывно-поточной линии необходимо рассчитать:

- количество полностью загруженных рабочих мест на i-й операции;

- коэффициент загрузки неполностью загруженных рабочих мест на i-й операции (К_з.н,i<1);

- время работы недогруженного рабочего места на i-й операции.

Количество полностью загруженных рабочих мест на i-й операции (С_i) рассчитывается по формуле

,

где [C_i.p] - целая часть числа рассчитанных рабочих мест на i-й операции

Например для 1-й операции

.

Результаты расчетов сведены в табл.6.

Таблица 6

№ оп	ti, мин.	Кол. раб. мест	[Ci]	Kзн,i	Тн.i, мин.
		Сi.p	Ci.п
1 2 3 4 5	2,9 6,5 4,8 6,2 3,7	0,78 1,76 1,30 1,68 1,00	1 2 2 2 1	0 1 1 1 1	0,78 0,76 0,30 0,68 0	187,2 182,4 72 163,2 0

Коэффициент загрузки неполностью загруженных рабочих мест на i-й операции (К_з.н,i) определяется по формуле

Например для первой операции

.

Время работы недогруженного рабочего места рассчитывается по формуле

,

где Т_о - период оборота, Т_о = 240 мин.

Например для первой операции

мин.

Результаты расчетов приведены в табл.6.

По результатам расчета строим стандарт-план однопредметной прерывно-поточной линии. Для уменьшения величины межоперационных заделов целесообразно следовать правилу: если на некоторой паре смежных операций (i, i+1) производительнее последующей (t_i < t_i+1), то необходимо по возможности обеспечивать совмещение моментов начала периодов работы T_н.i и T_н.i+1. в противном случае необходимо по возможности обеспечить совмещение моментов окончания этих периодов работы.

Стандарт план однопредметной прерывно-поточной линии приведен на рис.1.

Рис.1. Стандарт план однопредметной прерывно-поточной линии

Заключение

В данной курсовой работе произведен расчет параметров однопредметной поточной линии. По результатам расчета тип линии принят прерывно поточным, со следующими параметрами:

- объем выпуска N = 59027 шт.;

- стоимость оборудования P = 6781,8 тыс.руб.;

- площадь под оборудование S = 82,1 м²;

- такт производственного процесса r = 3,70 мин.;

- средний коэффициент загрузки K_з = 0,81.

По результатам расчета построен стандарт-план однопредметной прерывно-поточной линии. Рабочий №5 совмещает операции на рабочих местах №5 и №7.

Список использованных источников

1. Организация, планирование приборостроительного производства и управление предприятием: Учебник для студентов приборостроительных специальностей вузов / В.А.Петров, Л.П.Беликова, Э.В.Минько и др.; Под общ. ред. В.А.Петрова. - Л.: Машиностроение. Ленингр. отделение, 1987. - 424 с.: ил.

2. Организация, планирование и управление машиностроительным предприятием: Учеб. пособие для вузов / Н.С.Сачко, И.М.Бабук, В.И.Демидов и др.; Под. ред. Н.С.Сачко, И.М.Бабука. - Мн.: Выш. шк., 1988. - 272 с.: ил.

3. Калинкин Г.А. Организация производства: Учебно-метод. пособие по курсовому и дипломному проектированию для студ. спец. 07.16. - Мн.: БГПА, 1993. - 131 с.

4. Организация и планирование машиностроительного производства (курсовое проектирование): Учеб. пособие для машиностроит. спец. Вузов / Н.С.Сачко, И.М.Бабук. - 3-е изд., перераб. и доп. - Мн.: УП “Технопринт”, 2001. - 108 с.

Размещено на Allbest.ru

...