TEHNOLOG (Проектирование цеха ремонта поршневых компрессоров), страница 5

Исходные данные:

Тип производства – мелкосерийный.

Режим работы – односменный.

Годовой фонд работы

оборудования – 2000 часов,

рабочих – 1860 часов.

Расчет станкоемкости.

Удельную станкоемкость изделия можно определить из следующей зависимости:

Т_уд = К_м*(Т – Т_руч), где

Т – трудоемкость 1 т изделия, н-ч/т, Т = 57,9 н-ч/т, по данным завода “Борец “;

К_м – среднее число станков, обслуживаемых одним рабочим;

Т_руч – трудоемкость ручных операций, Т_руч = (0,03-0,08)*Т = 0,05*57,9 = 2,895 н-ч/т.

Тогда

Т_уд = 2*(57,9 – 2,9) = 110 ст.ч/т.

Станкоемкость годового выпуска определяем по формуле:

Т = Q₀*Т_уд, где

Q₀ – годовой выпуск деталей в [т];

Т_уд – удельная станкоемкость обработки 1 т. деталей [ст. час/т].

Т = 850*110 = 93500 ст. час.

Определение количества основного оборудования.

С_{п общ.} = Т/(Ф₀*К_{3 ср}), где

С_{п общ.} – принятое общее число единиц оборудования цеха без указания наименования;

К_{3 ср} – средний коэффициент загрузки оборудования по цеху при односменной работе. Для мелкосерийного производства К_{3 ср} = 0,85;

Ф₀ – эффективный годовой фонд времени работы оборудования, Ф₀ = 2000 ч. [8], табл. 7.1.

С_{п общ.}= 93500/(2000*0,85) = 55 ст.

Распределение общего количества станков по группам:

1. Токарные станки – 30%:

C_Т = 55*0,3 = 17 ст.

2. Расточные станки - 5%:

С_р = 55*0,05 = 4 ст;

3. Фрезерные станки - 8%:

С_пр = 55*0,08 = 5 ст;

4. Вертикально-сверлильные станки - 2%,

С_в-с = 55*0,06 = 4 ст;

1. Шлифовальные станки – 30%,

С_ш = 55*0,3 = 17 ст.

Всего С_{п общ} = 47 станков.

Расчет количества станков для участка механической обработки ремонтного цеха.

Суммарная приведенная программа:

• гильзы 4060 шт/год;

• поршневые кольца 4060 шт/год;

• поршни 2030 шт/год;

• коленчатый вал 1015 шт/год.

Всего: 11165 шт/год.

Годовая станкоемкость Т_отр= ⁿ_i=1^m_j=1t_ш-кijN_i/60, где

m – число операций обработки i-ой детали на станке;

n – число разных деталей, обрабатываемых на данном станке;

N_i – годовая программа выпуска i-х деталей.

С^’_р = Т_с/Ф₀ ; С_пр – округляется до целого в большую сторону, станков.

К_з = С^’_р/С_пр - коэффициент загрузки, табл. 7.6.

1. Токарно-винторезные станки.

Т_т-в = [26,2*4060 + 9,64*2030 + 68,3*1015 +(0,8 + 0,86 + 0,84 + 0,82)*4060]/60 = 3477,73 ст.час;

С^’_р= 3477,73/2000 = 1,74; С_пр = 2; к_з = 0,87;

1. Вертикально-расточные станки.

Т_т-в = (38,1 + 17 + 43,1)*4060/60 = 6645 ст.час;

С^’_р = 6645/2000 = 3,27; С_пр = 4; к_з = 0,82;

1. Вертикально-сверлильные станки.

Т_в-с = 15,4*4060/60 = 1042 ст.час;

С^’_р = 1042/2000 = 0,51; С_р = 1 ст; к_з = 0,51;

4) Плоскошлифовальные станки.

Т_в-с = (15,1 + 4)*4060/60 = 1292 ст.час;

С^’_р = 1292/2000 = 0,65; С_р = 1 ст; к_з = 0,65;

1. Вертикально-фрезерные станки.

Т_в-ф = 4,04*4060/60 = 273,4 ст.час;

С^’_р = 273,4/2000 = 0,14; С_р = 1 ст; к_з = 0,14;

1. Круглошлифовальные станки.

Т_к-ш = (14,7*4060 + 2,21*4060)/60 = 1144,2 ст.час;

С^’_р = 1144,2/2000 = 0,57; С_р = 1 ст; к_з = 0,57;

1. Хонинговальные станки.

Т_в-ф = 14,6*4060/60 = 988 ст.час;

С^’_р = 988/2000 = 0,5; С_р = 1 ст; к_з = 0,5.

1. Горизонтально-расточные станки.

Т_в-ф = 18,9*4060/60 = 1279 ст.час;

С^’_р = 1279/2000 = 0,64; С_р = 1 ст; к_з = 0,64.

Определение числа производственных рабочих.

Расчет производим по общей трудоемкости механической обработки приведенной годовой программы.

Р_ст = Т/(Ф_р*к_м), где

к_м – коэффициент многостаночного обслуживания в мелкосерийном производстве к_м = 1,1;

Ф_р - эффективный годовой фонд времени рабочего, равный 1860 ч. (стр. 561).

Р_ст = 93500/(1860*1,1) = 46 чел.

Определение числа вспомогательных рабочих.

Р_всп = Р_ст*0,25 = 46*0,25 = 12 чел.;

Потребное количество ИТР.

Р_итр = (Р_ст+Р_всп)*0,09 = (46 +12)*0,09 = 6 чел.;

Потребное число МОП.

Р_моп = (Р_ст+Р_всп)*0,02 = 58*0,02 = 2 чел.;

Потребное число служащих.

Р_сл = (Р_ст+Р_всп)*0,09 = 58*0,09 = 6 чел.

Расчет площади цеха.

Общая площадь цеха составляет S_общ = 2200 + 440 + 4018 = 6658 м².

Производственная площадь.

S_пр = S_уд.пр.*Сп общ, где

S_уд.пр. – удельная производственная площадь,приходящаяся на один станок S_уд.пр. = 40 м²/станок;

S_пр = 40*55 = 2200 м²

Выбираем для проектирования производственных зданий

• размер секций 72 144 м,

• с сеткой колонн 18 12 м,

• при высоте пролетов для бескрановых секций 7.2 м,

• шаг колонн t = 12 м,

• ширина проезда 4,5 – 5,5 м.

Площадь основных секций составляет 10368 м².

Количество пролетов N = S_пр /L_уд*L,

где L_уд - 35 – 50 м, берем 50 м; L – ширина пролета 18 м,

тогда N = 2200/50*18 = 2,4.

Вспомогательная площадь.

Вспомогательная площадь составляет 15 –20 % от S_пр , тогда S_всп = 0,2*2200 = 440 м².

Расчет числа заточных станков.

С_з = С*П/100, где

С_з – число заточных станков;

П – процент заточных станков от общего числа станков, обслуживаемых заточными станками общего назначения (стр. 592).

С_з = 47*5/100 = 3 ст.

Площадь заточного отделения:

S_зат = С_з*S_уд.з. , где

С_уд.з. – удельная площадь, приходящаяся на 1 заточной станок (стр. 592).

S_уд = 10 м²/ст;

S_зат = 10*3 = 30 м².

Количество рабочих заточников.

Р_зат = С_зат*Ф_с*к_з.ср./(Ф_р*к_м), где

С_зат – число станков заточного отделения;

Ф_с – действительный годовой фонд станка;

к_з.ср. – средний коэффициент загрузки станков;

Ф_р – действительный годовой фонд времени рабочего;

к_м – коэффициент многостаночного обслуживания.

Р_зат = 4*4015*0,65/(1860*1,05) = 4 чел.

Расчет числа оборудования отделения ремонта и оснастки.

С^'_р = 3 ст. (по нормам)

Вспомогательное оборудование.

С_всп = 3 ст. (по нормам)

Общее число оборудования отделения.

С_р = 3+3 = 6 ст.

Расчет площади отделения ремонта инструмента и оснастки.

S_и = S_уд*С_р , где

S_уд – удельная площадь, приходящаяся на один станок (стр. 592).

S_и = 22*6 = 132 м².

Число рабочих станочников отделения.

Р_р = С_р*Ф₀*к_з.ср./(1860*1,05) = 6*2000*0,65/(1860*1,05) = 5 чел.

Потребное число слесарей.

Р_сл = Р_р*0,45 = 5*0,45 = 3 чел;

Расчет площади комплексной кладовой.

S_кл = S_пл.уд.*S_общ , где

S_пл.уд. – удельная площадь на один станок.

S_кл = 2,6*36 = 104 м².

Расчет числа контролеров.

Принимаем 5 % от числа станочников.

Р_к = Р_ст*0,05 = 62*0,05 = 3 чел.

Площадь контрольного отделения:

S_к = S_уд*Р_к*к_р.о. , здесь

S_уд – удельная площадь на одного человека;

Р_к – количество контролеров;

К_р.о. – коэффициент на расположение оборудования, инвентаря и проходов.

S_к = 6*3*1,75 = 30 м².

Определение числа электриков.

Рэл = С_общ*0,045 = 47*0,045 = 2 чел.

Расчет сборочного участка.

Необходимое число рабочих мест сборки определяют по формуле:

М_сб = Т_сб*N/60*Ф_р.м*Р, где

Т_сб - трудоемкость сборки изделия, мин;

Ф_р.м - эффективный годовой фонд рабочего места сборки 2050 [8] табл. 7.1, ч.; Р – численность рабочих на одном рабочем месте – 3 чел., т. к. изделие крупногабаритное, что позволяет осуществлеть сборку с нескольких сторон.

Т_сб = Т_уз + Т_сл-пр + Т_общ, где

Т_уз - трудоемкость узловой сборки, в мелкосерийном производстве составляет 10-15 % от общей трудоемкости сборочных работ [8];

Т_сл-пр – трудоемкость слесарно-пригоночных работ, 20-25 % [8].

Т_сб – составляет 20 % от общей трудоемкости изделия (по данным завода “Борец”), тогда

Т_сб = 310,2*0,2 = 62,04 н-ч.

М_сб = 62,04*2030/2050*3 = 21 место.

Из них:

• мест для узловой сборки – 3;

• мест для слесарно-пригоночных работ – 4;

• мест для общей сборки – 14.

Требуются также места для испытаний – 3, места для мойки и сушки – 3, места для покраски – 1.

Общее количество сборочных мест – 28 мест.

Численность сборщиков вычисляют по формуле:

Р_сб = М_сб*Ф_р.м*К_з*П/Ф_р, где

П – плотность работы, среднее число рабочих, одновременно работающих на 1 рабочем месте – 3 чел.; Кз для сборки принимают 0,8 [8] стр 564.

Тогда

Рсб = 28*2050*0,8*3/1860 = 74 чел.

В условиях мелкосерийного производства использование наладчиков на универсальном оборудовании не рекомендуется. Здесь, как правило, рабочие имеют высокую квалификацию и наладку универсального оборудования осуществляют сами.

Численность ИТР – 7-12 % от числа производственных рабочих:

Р_итр = 74*0,1 = 8 чел.

Площадь сборочного участка.

S_сб = S_уд*М_сб, где

S_уд – удельная площадь, приходящаяся на единицу сборочного оборудования, м², [6] стр. 224.

S_сб = 22*3 + 22*4 + 30*14 + 30*3 + 30*3 + 30*1 = 4018 м² .

Количество пролетов N = S_пр /L_уд*L,

где L_уд - 35 – 50 м, берем 50 м; L – ширина пролета 18 м,

тогда N = 4018/50*18 = 4,5.

Расчет складского хозяйства.

А) Площадь склада.

S_ск = m_*t/(Д*q*к_и), где

m_ - масса заготовок, проходящих через цех в течении года, т; t – нормативный запас хранения грузов на складе, календарные дни; q – средняя грузонапряженность площади склада, т/м²; Д – число календарных дней в году.

m_ = Q/к_исп, где

к_исп – коэффициент использования металла к_исп = 0,75.

S_ск = 909,44*20/(260*0,8*0,35) = 250 м²;

Z_тк = (Q_к/С_тк)*i_к, где

Q_к = m_*t/365 = 909,44/365 = 2,5 т;

С_тк – средняя вместимость груза в тару выбранного типа; iк – число поступлений груза к-группы на склад.

Стк – определяют по максимальной грузоподъемности gк max тары выбранного типа с учетом среднего значения коэффициента использования тары по грузопдъемности К_тк = 0,2…0,85.

С_тк = 4,2*0,3 = 1,26

Z_тк = (2,5/1,26)*7 = 14

Z_ст = 2*14/1 = 28 секций.

Б) Склад готовых деталей.

S_{г.д .}= Q₀*t/(260*q*к_и), где

к_и – коэффициент использования площади склада.

S_г.д. = 341*20/(260*1*0,4) = 66 м²;

В) Склад запасных частей.

Потребность цеха состоит в том, чтобы склад запасных частей для компрессорного производства имел возможность складировать 2025 % годовой программы выпуска [т].

Срок хранения запчастей ~2 мес.

S_зап = Q₀*0,2*t/(260*q*к_з);

S_зап = 341*0,2*60/(260*0,6*0,4) = 66 м².

Отделение для приготовления СОЖ.

S_сож = 0,04*S_пр = 0,04*2200 = 88 м².

Годовой расход охлаждающих жидкостей.

Q_охл = q_ох*С_п*253/1000, т/год, где

q_ох – расход охлаждающей жидкости на один станок в сутки, кг;

С_п – количество станков; 253 – число рабочих дней в году.

Q_ох = 2,5*47*253/1000 = 29,7 т/год.

Годовой расход масел для смазки оборудования.

Q_м = q_м*С_п*253/1000 т/год, где