Матрица масс

ЗАДАНИЕ 14. Проектирование инструментального обеспечения.

14.1. Условие задания.

Определение расходного фонда оснастки

Определить годовой расход (расходный фонд) оснастки, рассчитав расход режущего и мерительного инструмента, необходимого для изготовления продукции предприятия.

14.2. Исходные данные

Годовой объем выпуска обрабатываемых и контролируемых деталей и необходимые для расчетов нормативные данные представлены в табл. 14.1, 14.2.

Таблица 14.1

Исходные данные для расчета величины

расходного фонда режущего инструмента

Таблица 14.2

Исходные данные для расчета величины

расходного фонда мерительного инструмента

14.3. Методические рекомендации

Планирование инструментального обеспечения на предприятии включает определение расходного и оборотного фонда оснастки. Расход оснастки устанавливается на программу выпуска продукции.

Величина расходного фонда режущего инструмента в натуральном выражении на планируемый период определяется по формуле 14.1.

, (14.1)

где R_ui – расход инструмента, шт.;

N – число деталей, обрабатываемых данным типоразмером инструмента, шт.;

t_маш. – машинное время выполнения деталеоперации, мин.;

d – число одновременно работающих инструментов данного типоразмера;

T_ui – стойкость инструмента до полного износа, час;

60 – перевод в минуты.

Норма износа T_ui определяется по формуле 14.2.

T_ui = (n + 1) t _ст (1 – K_уui)

T_ui = (L / l + 1) t _ст (1 – K_уиi), (14.2)

где n – число переточек данного инструмента;

t _ст – стойкость инструмента между двумя переточками, час.;

K _уиi – коэффициент случайной убыли инструмента;

L – величина стачиваемой при переточке рабочей части инструмента, мм.;

l – величина слоя, снимаемого с рабочей части при нормальном притуплении при каждой переточке инструмента, мм.

Величина расходного фонда мерительного инструмента в натуральном выражении на планируемый период определяется по формуле 14.3.

, (14.3)

где N – число деталей, подлежащих измерениям, шт.;

i – число измерений на одну деталь;

K_в.к. – коэффициент выборочности контроля;

l_ui – величина допустимого износа, мкм.;

K_p – коэффициент, учитывающий плановые ремонты инструмента (или число ремонтов);

n_ст – норматив стойкости мерительного инструмента (число промеров на один микрон износа мерительного инструмента).

Последовательность выполнения задания представлена ниже.

В соответствии с выбранным вариантом задания (табл. 14.1) по формулам 1, 2 рассчитать величину расходного фонда режущего инструмента. Затем определить величину расходного фонда мерительного инструмента по формуле 3, используя исходные данные соответствующего варианта (табл. 14.2).

Используя данные расходного фонда и нормативы запасов инструмента для предприятия определяется плановая потребность в оснастке.

ЗАДАНИЕ 15. Планирование запасов инструмента

15.1. Условие задания

Определить запасы инструмента для изготовления деталей в крупносерийном типе производства.

15.2. Исходные данные

Месячный расход инструмента, количество одновременно работающих инструментов на оборудование и необходимые нормативные данные представлены в таблице 15.1.

Таблица 15.1

Исходные данные

ИРК - инструментально-раздаточная кладовая

ЦИС - центрально-инструментальный склад

15.3. Методические рекомендации

Нормы запаса инструмента в натуральном выражении зависят от организации обслуживания цехов и рабочих мест инструментом. В условия централизованной заточки инструмента и регламентированном по срокам периода обслуживания рабочих мест нормы запаса инструмента рассчитываются по формулам, приведенным в таблице 15.2.

Таблица 15.2

Расчет норм запаса инструмента в

условиях централизованной заточки

Место нахождения запаса инструмента	Расчетная формула
Инструмент, установленный на рабочем месте
Резервный инструмент на рабочих местах
Инструмент в заточке и ремонте
Инструмент в кладовой (ИРК)
Всего в цехе
В центральном инструментальном складе (ЦИСе)
Всего на предприятии

Условные обозначения:

S_l – количество рабочих мест l -ной, применяющих u -тый инструмент

U_l – число инструментов u, одновременно установленных в l -ной группе

t_nu – периодичность подачи u -того инструмента на рабочие места

t_эu – эквивалент стойкости - время нахождения инструмента на рабочем месте между двумя заточками, который определяется следующим образом.

– время нахождения инструмента на рабочем месте в установленном виде между двумя заточками, час.

t_зи – время нахождения инструмента в заточке, час.

t_шт.u – штучное время обработки деталей u -м инструментом, час.

t_маш.u – время машинной работы, мин.

t_cu – стойкость u -того инструмента между двумя переточками, час.

R_мu – расход u -того инструмента

T _ирк.u – периодичность подачи u -того инструмента из ЦИСа в ИРК, месяц

T _цис.u – периодичность пополнения ЦИСа u -м инструментом, месяц

Q_u – запас инструмента на каждом месте его нахождения, шт.

ЗАДАНИЕ 16. Проектирование технического обслуживания и ремонта основных фондов

16.1. Условие задания

Для оборудования участка механического цеха рассчитать годовой объем ремонтных работ; определить потребную численность ремонтных рабочих (слесарей и станочников); построить годовой график ремонта оборудования.

16.2. Исходные данные

Цех работает в условиях серийного производства. На станках преимущественно обрабатываются стальные заготовки. Станки легкие и средние. Срок службы станков – до 10 лет. Условия эксплуатации нормальные. Действительный фонд времени одного рабочего равен 1750 часов.

Остальные исходные и справочные данные представлены в табл. 16.13, 16.14.

16.3. Методические рекомендации

Планирование вывода оборудования в ремонт, определение объемов ремонтных работ базируется на нормативах длительности межремонтного цикла, структуре межремонтного цикла, трудоемкостей работ и др. На предприятиях действует система планово - предупредительного ремонта – ППР (трех видовой ремонт – капитальный, средний, малый) или система ТОРО (двух видовой ремонт – капитальный и текущий ремонт). Нормативные данные, приведенные ниже, выбираются в зависимости от системы технического обслуживания и ремонта оборудования, используемой на предприятии. Структура межремонтного цикла по системе ППР представлена в таблице 16.1.

Длительность межремонтного цикла – период времени между двумя капитальными ремонтами или от ввода в эксплуатацию оборудования до первого капитального ремонта.

Формула для определения Т_мрц по системе ППР приведена в табл. 16.2.

Численные значения коэффициентов, учитывающие характер производства, род обрабатываемого материала, условия эксплуатации оборудования приведены в табл. 16.3.

При построении графиков ремонтов и осмотров оборудования необходимо знать структуру межремонтного цикла Т_мрц, межремонтного и межосмотрового периодов.

Для расчета длительности межремонтного цикла в календарном времени необходимо учитывать время простоя оборудования в ремонте и годовой фонд работы оборудования. Нормы времени простоя оборудования в ремонте при работе бригады ремонтного цеха в 1 смену на единицу ремонтной сложности приведены в табл. 16.4.

Таблица 16.1

Структура межремонтного цикла по системе ППР

Примечание: К – капитальный ремонт, С – средний ремонт, М – малый ремонт.

Трудоемкость ремонтных работ подсчитывается с помощью условных единиц сложности ремонта и норматива трудоемкости.

Трудоемкость 1 ЕРС в нормо-часах по видам ремонтов и ремонтных работ по системе ППР в табл. 16.5.

Таблица 16.2

Эмпирические формулы для определения длительности

межремонтного цикла по системе ППР (в час.)

Таблица 16.3

Значение коэффициентов

Таблица 16.4

Нормы простоя оборудования в ремонте (в сутках)

Таблица 16.5

Трудоемкость ремонта на одну

единицу сложности (нормо-час)

Организация ремонта станков с ЧПУ по системе ТОРО имеет специфическое отличие.

Нормативы структуры межремонтного цикла по системе ТОРО представлены в табл. 16.6.

Эмпирические формулы для определения продолжительности межремонтного цикла приведены в табл. 16.7.

Таблица 16.6

Структура межремонтного цикла по системе ТОРО

Таблица 16.7

Продолжительность межремонтного цикла

Эмпирические формулы продолжительности межремонтных циклов представляют произведение постоянного для каждого вида оборудования сомножителя на следующие коэффициенты, имеющие переменные значения:

К_ом- коэффициент обрабатываемого материала,

К_ои- коэффициент применяемого инструмента,

К_тс- коэффициент класса точности оборудования,

К_кс- коэффициент категории массы,

К_вр- коэффициент возраста,

К_д- коэффициент долговечности,

К_ро- коэффициент ремонтных особенностей,

К_у- коэффициент условий эксплуатации.

Значения коэффициентов, входящих в эмпирические формулы, приведены в табл. 16.8.

Длительность межремонтного цикла корректируется на коэффициент К_пр в зависимости от номера планируемого межремонтного цикла (табл. 16.9). Коэффициент долговечности К_д=1.

Вывод станков с ЧПУ в текущие ремонты следует производить после наработки нормативного количества часов оперативного времени. Трудоемкость ремонта по видам устанавливается с учетом ЕРС по нормативам, представленным в табл. 16.10-16.11.

Таблица 16.8

Значения коэффициентов

Таблица 16.9

Значение коэффициента Кпр

Таблица 16.10

Трудоемкость ремонта 1 ЕРС в час

Таблица 16.11

Трудоемкость ремонта электронных устройств ЧПУ

Примечание: Ремонт электронных устройств ЧПУ выполняется по потребности и состоит в устранении потока отказов.

Среднегодовой объем ремонтных работ по системе ППР определяется по следующей формуле:

, нормо-час, (16.1)

где Q – среднегодовой объем ремонтных работ, нормо-час;

t_о– трудоемкость осмотра 1 ЕРС, нормо-час;

n_о– количество осмотров за ремонтный цикл;

t_m– трудоемкость малого ремонта на 1 ЕРС, нормо-час;

t_с– трудоемкость среднего ремонта на 1 ЕРС, нормо-час;

n_m– количество малых ремонтов за межремонтный цикл;

n_с– количество средних ремонтов за межремонтный цикл;

t_k– трудоемкость капремонта на 1 ЕРС, нормо-час;

SR – количество единиц ремонтной сложности (сумма ЕРС);

Т_мрц– длительность межремонтного цикла, год.

Длительность межремонтного цикла определяется по следующей формуле:

Т_мрц=А(bпbмbуbт) (16.2)

где bп– коэффициент, учитывающий характер производства (для серийного bп=1, 3);

bм – коэффициент, учитывающий род обрабатываемого материала (для металлорежущих станков нормальной точности при обработке стали равен 1, 0);

bу – коэффициент, учитывающий условия эксплуатации оборудования (для металлорежущих станков в нормальных условиях механического цеха равен 1, 0);

bт– коэффициент, учитывающий условия эксплуатации легких и средних металлорежущих станков, равен 1, 0;

Продолжительность простоя оборудования в ремонте зависит от сменности работ и вида ремонтных работ. Нормы продолжительности простоев оборудования в ремонте представлены в табл. 16.12.

Таблица 16.12

Норма продолжительности простоев оборудования

Потребное число ремонтных рабочих может быть определено по формуле:

(16.3)

где К_вр– коэффициент, учитывающий внеплановые работы;

F_р– полный годовой фонд времени одного рабочего;

К_в– планируемый коэффициент выполнения норм.

Примечание. Численность рабочих округлять рекомендуется в целом по цеху.

Для календарно-оперативного планирования вывода оборудования в ремонт составляется график ремонтных работ и подсчитывается суммарная трудоемкость ремонтов и осмотров путем перемножения их количества на соответствующую трудоемкость 1 ЕРС. Вид графика представлен в таблице 16.15.

Последовательность выполнения задания представлена ниже:

1. Определить структуру межремонтного цикла. На основании исходных данных (табл. 16.2.) и структурных формул, представленных в табл. 16.1 и табл. 16.6, установить структуру межремонтного цикла оборудования участка по одной из систем – ППР или ТОРО. Выбор системы технического обслуживания и ремонта оборудования осуществляется преподавателем.

2. Рассчитать длительность межремонтного цикла. В зависимости от выбранной структуры межремонтного цикла, используя справочно-нормативные данные (табл. 16.2, 16.3, 16.7, 16.8, 16.9), определить по формуле 16.2 величину межремонтного цикла по оборудованию участка цеха.

3. Определить среднегодовой объем ремонтных работ.

Среднегодовой объем по видам ремонтных работ в зависимости от выбранной системы (ППР или ТОРО) определяется по формуле 16.1 с использованием нормативов, представленных в табл. 16.5, 16.10, 16.11.

4. Рассчитать потребную численность ремонтных рабочих.

Потребная численность по профессиям ремонтных рабочих определяется по формуле 16.3, исходя из значений среднегодовых объемов ремонтных работ по видам (слесарные, станочные, работы по ремонту электронной части оборудования), полученных в п.3 задания.

При этом следует руководствоваться следующими значениями: К_вр=1, 2; F_р=1750 часов в год; К_в=1, 1 или К_в=1 для слесарей.

5. Разработать годовой график вывода оборудования в ремонт.

График строится в форме таблицы 16.15. При построении графика используются данные, представленные в табл. 16.13, 16.14, нормативные значения трудоемкости ремонта на 1 ЕРС (табл. 16.5, 16.10), а также нормативы простоя оборудования в ремонте (табл. 16.4, 16.12).

Таблица 16.13

Исходные данные по составу оборудования участка

Таблица 16.14

Исходные данные по составу

оборудования участка и видам ремонта

Таблица 16.15

График вывода оборудования в ремонт

ЗАДАНИЕ 17. Планирование потребности в материалах

17.1. Условия задание

Определить потребность материала на годовую программу предприятия. Рассчитать нормативные запасы материала.

17.2. Исходные данные

Программа изготовления продукции и изменение остатков незавершенного производства приведены в таблице 17.1.

Таблица 17.1

Исходные данные

Данные о расходе материала и его остатках на складе на начало года приведены в таблице 17.2.

Таблица 17.2

Нормы расхода материала

17.3. Методические рекомендации

1. Определение потребного количества материала оцениваются по нормам расхода и годовой программе. Для изготовления погружных и центробежных насосов потребность материала определяется по скорректированным нормам расхода. Потребность материала для изготовления специальных насосов рассчитывается по среднему его расходу на 1 насос с учетом запланированного снижения этого расхода. Общая потребность материала на программу Q_общ определяется по формуле:

Q_общ = Q_г +/- Q_нп - Q_от (17.1)

где Q_г - потребность материала на годовой выпуск насосов, т;

Q_нп - потребность материала на создание запланированного уровня остатков незавершенного производства, т;

Q_от - используемые отходы, т (кг).

Потребность на годовой выпуск насосов Q_г определяется по формуле:

Q_г = ∑ Н_pi N_i (17.2)

где H_pi - принятая норма расхода на насос i-го наименования, кг;

N_i - годовая программа выпуска насосов i-того наименования, шт.

Аналогично определяется потребность материала на изменение остатков незавершенного производства.

Q_нп = ∑ H_pi H_пi (17.3)

Используемые отходы учитываются лишь при определении общей потребности материала по предприятию. Величина отходов рассчитывается по формуле:

Q_от = ∑ H_от N_i (17.4)

При этом учитывается изменение остатков незавершенного производства. В данном случае общая потребность, например, в сортовом прокате составит:

Q_общ = Q_г + Q_нп = Н^п_р (N_п + Н^п_п) + (N_ц + Н^ц_п) (17.5)

Потребность по видам материала по всем изделиям, рассчитанная указанным методом, по вариантам в соответствии с таблицей 17.3.

2. Расчет нормативных запасов материала на складе.

Запас материала на складе состоит из двух частей: текущего и страхового. По своей величине текущий запас непрерывно изменяется. Он может быть максимальным, средним и минимальным, величина которых зависит от периодичности поставки и среднесуточного расхода материалов.

Максимальный текущий Z _{т max} запас, равный величине поставляемой партии, определяется по формуле:

Z _{т max} = pt_п , (17.6)

где р - среднесуточный расход материалов (величина р берется из табл. 4.)

t_п - периодичность поставки, дн. (величина t_п принимается по данным предприятия, заказной документации, транзитной норме и т.д.)

Средний текущий запас Z_т.ср принимается равным половине текущего максимального запаса:

Z_т.ср = (17.7)

Таблица 17.3

Потребность материала

на годовую программу изготовления насосов

Минимальный текущий запас равен страховому запасу, величина которого зависит от времени, необходимого для обеспечения производства и срочной отгрузки, транспортировки, приемки и оприходования материалов на складе потребителя. Величина страхового запаса может определяться по статистическим данным предприятия. Поставка материалов производится, как правило, один раз в месяц (t_п=30 дн.). Максимальный производственный запас состоит из суммы максимального текущего и страхового запасов. Исходя из этих условий, производится расчет нормативных запасов материалов на складе на конец года (табл. 17.4.).

Таблица 17.4

Расчет нормативных запасов материалов

на складе на конец года

3. Разработка плана снабжения предприятия материалом. План заготовки материала по каждому наименованию (группе) определяется как разность потребности на готовую программу и изменения размера складских остатков на начало и конец планового периода (табл. 17.5).

Потребность материала для ремонтных нужд, работ по механизации и автоматизации, внедрению новой техники и другим определяется специальными расчетами или принимается по опытно-статистическим данным. Полученные результаты включаются в план снабжения предприятия.

Таблица 17.5

План снабжения предприятия материалом