Определение количества основного технологического оборудования

В зависимости от стадии проектирования, а также от требований степени конечной точности результата при определении количества основного технологического оборудования применяют либо детальный, либо укрупненный способ.

Детальный способ расчета количества оборудования на основе подробного технологического процесса применяют в условиях крупносерийного и массового производства. При этом имеются некоторые особенности расчета для непрерывно-поточной линии, переменно-поточной и групповой линий и для непоточного производства.

Расчетное количество оборудования для непрерывно-поточной линии определяют для каждой операции по формуле

,

где t − такт выпуска деталей или изделий;

t_шт − штучное время (станкоемкость), равное

,

где t_о − основное время;

t_в − вспомогательное время, не перекрываемое основным (характеризует затраты времени на вспомогательные приемы (установка, закрепление и снятие детали; очистка от стружки; подвод и отвод инструмента; переключение скоростей и подач; измерения детали; время, необходимое для фиксации спутника или детали в автоматических линиях и перемещения их с позиции на позицию);

t_тех – время на техническое обслуживание рабочего места, отнесенное к одной детали (время на смену и подналадку инструмента, устранение отказов и т.д.).

t_орг – время на организацию обслуживания рабочего места (подготовка станка к работе, чистка, смазка и т.д.).

t_пер – время регламентированных перерывов на отдых и естественные надобности рабочего.

В технических нормативах три последние составляющие штучного времени (t_тех, t_орг и t_пер) обычно выражаются в процентах от оперативного времени, которое равно

Тогда штучное время можно определить как

,

где α – процент потерь времени от оперативного времени (в зависимости от сложности наладки составляет от 6% до 18% для автоматической линии).

Полученное расчетное количество оборудования округляют в большую сторону до ближайшего целого числа, получая количество станков для данной операции .

После этого определяют коэффициент загрузки станка

Для наглядности при оценке величины коэффициентов загрузки оборудования удобно использовать диаграммы.

На работу автоматической линии оказывают большое влияние так называемые наложенные потери времени, связанные с остановкой сложного оборудования либо отсутствием заготовок. Для их учета вводят коэффициент использования оборудования K_и, представляющий собой отношение расчетного числа единиц технологического оборудования, необходимого для обеспечения программы выпуска изделий, к фактическому.

Тогда принятое количество оборудования на данную операцию равно

Рекомендуемые значения коэффициентов использования и загрузки оборудования приведены в таблице 3.1.

Таблица 3.1 − Допускаемые значения коэффициентов загрузки и использования оборудования

Коэффициент загрузки всегда меньше единицы. Кроме того, он должен соответствовать диапазону рекомендуемых значений, определенному в нормативах для каждого вида оборудования. Если же K_З превышает максимально допустимое значение, следует принять большее количество станков.

При больших объемах выпуска и малом такте выпуска можно определять расчетное количество станков по производительности:

,

где П - требуемая производительность линии;

П_ст. - производительность оборудования на данной операции.

Для переменно-поточных и групповых поточных линий расчетное количество оборудования на каждую операцию определяется по штучно-калькуляционному времени и программе выпуска каждой закрепленной за линией детали:

,

где – штучно-калькуляционное время изготовления i -ой детали на станке, мин;

N_i – программа выпуска i -ой детали;

Ф_д.ст. – эффективный годовой фонд времени работы станка; для станков массой до 10 т при односменном режиме работы он составляет 2040 часов, при двухсменном – 4060 часов;

n – количество типов деталей, изготовляемых на линии.

Если подготовительно-заключительное время неизвестно, то расчеты можно вести по штучному времени с использованием коэффициента переналадки K_П:

Обычно K_П =0,95; для групповых поточных линий, не требующих переналадки, K_П =1.

Расчетное количество станков получают округлением до ближайшего большего целого числа.

Если многопредметная поточная линия работает с разными тактами, то, чтобы фактическое время работы оборудования не превышало эффективного фонда времени с учетом потерь на переналадку, должно выполняться следующее условие:

,

где T_i – такт выпуска i -ой детали.

В непоточном производстве расчетное количество оборудования определяют по каждому типоразмеру оборудования для каждого участка на основе данных о станкоемкости деталей, закрепленных для обработки за данным участком:

,

где - суммарная станкоемкость обработки годового количества деталей, обрабатываемых на участке на станках данного типоразмера, станко-час, равная

,

где п – число деталей, обрабатываемых на станках данного типоразмера;

m – число операций обработки i -ой детали на станках данного типоразмера;

– штучно-калькуляционное время выполнения j -ой операции обработки i -ой детали, станко-мин;

N_i – годовая программа выпуска i -ых деталей.

Если проектирование ведется по приведенной программе, то в формулу определения станкоемкости подставляется штучно-калькуляционное время операций изготовления детали-представителя и ее приведенная программа.

Полученное расчетное количество станков округляют до ближайшего большего целого числа и определяют коэффициент загрузки.

Укрупненный способ расчета количества оборудования по технико-экономическим показателям применяется при проектировании цехов единичного и мелкосерийного производства с большой, точно не выявленной номенклатурой, а также при технико-экономическом обосновании проекта. В этом случае для расчетов используются укрупненные данные о трудоемкости изготовления изделия. Например, для технического обоснования реконструкции цеха используются заводские данные о трудоемкости обработки аналогичных изделий, скорректированные с учетом планируемых объемов производства и использования нового оборудования и технологии.

При укрупненном проектировании используют опыт передовых заводов. В качестве технико-экономических показателей при расчете механических цехов используют либо объем выпуска с одного станка основного производства при работе в одну смену и при стопроцентной загрузке, либо станкоемкость. Объем выпуска может выражаться в штуках, тоннах или тысячах рублей продукции, а станкоемкость – в станко-часах, необходимых для изготовления одного изделия (комплекта, узла), 1 т. изделий или изготовления изделий стоимостью 1 тыс. рублей.

Общее количество станков в этом случае определяется по суммарной станкоемкости изготовления годовой программы выпускаемых изделий:

Затем определяют количество станков каждого вида:

,

где А_i − процент станков данного вида от общего количества станков в цехе.

Процентный состав оборудования для некоторых отраслей машиностроения приведен в таблице 3.2.

Полученное расчетное количество станков округляют до ближайшего большего целого числа и окончательно определяют общее количество станков в цехе

Таблица 3.2 – Процентный состав основного технологического оборудования

Кроме основного оборудования, в состав цеха входит дополнительное оборудование (прессы, установки для закалки ТВЧ, контрольные стенды и др.), количество которого определяется в процентах от основного технологического оборудования и составляет от 5% до 30%. Тогда общее число технологического оборудования цеха составляет

Завершающим шагом расчета оборудования является заявочная ведомость, в которой указывается модель, мощность, балансовая стоимость и масса каждого станка.

Поиск по сайту: