Виробничі розрахунки

1. Виробничі розрахунки

 

1.1    Розрахунок кількості устаткування

Кількість устаткування розраховується по трудомісткості (по видах робіт з обліком річної програми випуску):

, (1.1)

де Т – річна трудомісткість по видах робіт (операціям) в годинах;

F_е - річний ефективний фонд часу роботи одного верстата в годинах;

К_в – коефіцієнт виконання норм. К_в =1,1;

С_р – розрахункова кількість верстатів по операціях.

F_е = ((Д_к-Д_в-Д_св) * Т_s-Т_скор) * С * (1-a/100), (1.2)

де Д_к – кількість календарних днів у році;

Д_в- кількість вихідних днів у році;

Д_св – кількість святкових днів у році;

Т_s - тривалість робочої зміни;

Т_скор – кількість годин скорочення робочої зміни в передсвяткові дні;

С – кількість змін;

a – відсоток утрат часу роботи на ремонт і регламентовані перерви (3–8%).

F_e =((365–104–10)*8–4*1)*2*(1–6/100)=3767,5 год.

T = Q₁·t_m1 + Q₂·t_m2 + Q₃·t_m3 (1.3)

Т_ток =(6300*35+4800*25+6600*13)/60=7105 год.

Т_фрез =(6300*34+4800*16+6600*26)/60=7710 год.

Т_свер =(6300*10+4800*21+6600*39)/60=7020 год.

Т_стр =(6300*30+4800*39+6600*20)/60=8470 год.

Т_зуб =(6300*39+4800*29+6600*14)/60=7955 год.

Т_довб =(6300*33+4800*22+6600*37)/60=9295 год.

Т_прот =(6300*13+4800*19+6600*33)/60=6515 год.

Коефіцієнт завантаження дорівнює:

(1.4)

де С_пр – прийнята кількість устаткування;

С_р – розрахункова кількість верстатів по операціях;

Ср_ток =7105/(3767,5*1,1)=1,71 шт. Спр_ток =2 шт. Кз_ток=1,71/2=0,86

Ср_фрез =7710/(3767,5*1,1)=1,86 шт. Спр_фрез=2 шт. Кз_фрез=1,86/2=0,93

Ср_свер =7020/(3767,5*1,1)=1,69 шт. Спр_свер=2 шт. Кз_свер=1,69/2=0,85

Ср_стр =8470/(3767,5*1,1)=2,04 шт. Спр_стр =3 шт. Кз_стр=2,04/3=0,68

Ср_зуб =7955/(3767,5*1,1)=1,92 шт. Спр_зуб=2 шт. Кз_зуб =1,92/2=0,96

Ср_довб =9295/(3767,5*1,1)=2,24 шт. Спр_довб=3 шт. Кз_довб=2,24/3=0,75

Ср_прот =6515/(3767,5*1,1)=1,57 шт. Спр_прот=2 шт. Кз_прот=1,57/2=0,79

Середній коефіцієнт завантаження устаткування визначається як відношення суми розрахункової кількості верстатів до суми прийнятої кількості верстатів.

Розрахунки необхідного устаткування зводяться в табл. 1.1, 1.2.

Табл. 1.1 – Розрахунок необхідної кількості устаткування на ділянці

Найменування операції	Розрахункова кількість верстатів, Ср	Прийнята кількість верстатів, Спр	Річна трудомісткість по операціях	Коефіцієнт завантаження устаткування, Кз
Токарна	1,71	2	7105	0,86
Фрезерна	1,86	2	7710	0,93
Свердлильна	1,69	2	7020	0,85
Стругальна	2,04	3	8470	0,68
Зубофрезерна	1,92	2	7955	0,96
Довбальна	2,24	3	9295	0,75
Протяжна	1,57	2	6515	0,79

Табл. 1.2 – Зведена відомість устаткування

Найменування устаткування	Кількість верстатів	Модель устаткування	Габаритні розміри, м	Кількість одиниць ремонтної складності
				Одного	Всіх
Токарно-гвинторізний	2	1К62П	3,44*1,42	32	64
Вертикально-фрезерний	2	634	2,89*3,17	46,5	93
Вертикально-свердлильний	2	2170	3,33*1,22	20	40
Стругальний	3	7110	7,95*3,7	27	81
Зубофрезерний	2	5А312	2,06*1,24	31	62
Довбальний	3	7417	1,88*1,41	8,5	25,5
Протяжний	2	7Б520	6,84*1,53	20,5	41

1.2    Розрахунок чисельності робітників

 

Чисельність працюючих на ділянці визначається по категоріях:

-          виробничі робітники (основні).

-          допоміжні робітники.

-          ІТП.

-          службовці.

-          МОП.

1.2.1 Розрахунок чисельності основних робітників

Він здійснюється в залежності від річної трудомісткості по видах робіт.

(1.5)

де: F_{е раб} = (Д_к – Д_в – Д_св – Д_від) Т_s-Т_скор (1.6)

де Д_від – відпустка.

F_e.раб=(365–104–10–15)*8–4*1=1884 год.

Кр_ток =7105/(1884*1,1)=3,43=4 чол.

Кр_фрез =7710/(1884*1,1)=3,72=4 чол.

Кр _свер=7020/(1884*1,1)=3,39=4 чол.

Кр _струг =8470/(1884*1,1)=4,09=5 чол.

Кр _зуб =7955/(1884*1,1)=3,84=4 чол.

Кр _дов =9295/(1884*1,1)=4,49=5 чол.

Кр _прот =6515/(1884*1,1)=3,14=4 чол.

Розраховується кількість робітників, необхідних для кожної операції і коефіцієнт завантаження робітників, як відношення розрахункової кількості робітників до прийнятої кількості робітників.

Визначається загальна кількість основних робітників.

1.2.2 Розрахунок чисельності допоміжних робітників

Кількість допоміжних робітників визначається укрупнено в процентному відношенні від кількості основних виробничих робітників.

К_доп = å К_осн · p_всп/100 (1.7)

К_доп =30*25/100 =7,5=8 чол.

Розподіляємо робітників по кваліфікаціях і зводимо в табл. 1.3.

Табл. 1.3 – Розподіл робітників по кваліфікації

Професії	Чисельність	Розряд				Зміна
		2	3	4	5	1	2
Основні робітники
Токарі	4		1	2	1	2	2
Фрезерувальники	4	1	2	1		2	2
Свердлувальники	4		1	1	2	2	2
Стругальники	5	2	2	1		3	2
Зубофрезерувальники	4	1	1	1	1	2	2
Довбальники	5		1	2	2	3	2
Протяжники	4	1	1	2		2	2
Разом	30					16	14
Допоміжні робітники
Наладчики	2	6				1	1
Слюсарі – ремонтники	3	6				2	1
Контролери	2	6				1	1
Крановики	1	6				1
Разом	8					5	3

1.2.3 Розрахунок чисельності ІТП, службовців і МОП

Приймаємо по нормі однієї людини на 25 виробничих робітників.

-           службовці: бухгалтера – розраховувачі.

-           МОП (прибиральник виробничих помешкань) – 2% від загальної чисельності основних і допоміжних робітників.

Зведена відомість працюючих подана в табл. 1.5.

К_{Служ, ІТП} =30/25=1,2=2 роб

К_моп =(30+8)*0,02=0,8=1 роб

Табл. 1.4 – Зведена відомість працюючих

Категорія працюючих	Кількість чол.	По змінам		У% до спільної чисельності
		I	ІІ
Основні робітники	30	16	14	69,77%
Допоміжні робітники	8	5	3	18,6%
Службовці	2	1	1	4,65%
ІТП	2	1	1	4,65%
МОП	1	1		2,33%
Разом:	43	24	19	100%

1.3          Розрахунок площі ділянки

Загальна площа ділянки S_заг визначається з виробничої і допоміжної площі.

S_заг = S_вир + S_доп (1.8)

S_вир = ∑(а_i * b_i + S_додi) * С_прi (1.9)

де а, b – габаритні розміри верстата (м);

S_додi – додаткова площа на проходи і проїзди на одиницю устаткування (м²) (приймаємо S_дод = 140% площі верстату).

S_{вир ток} =(3,44*1,42+1,4*3,44*1,42)*2=23,45 м²

S_{вир фрез} =(2,89*3,17+1,4*2,89*3,17)*2=43,97 м²

S_{вир свер} =(3,33*1,22+1,4*3,33*1,22)*2=19,50 м²

S_{вир стр} =(7,95*3,7+1,4*7,95*3,7)*3=211,79 м²

S_{вир зуб} =(2,06*1,24+1,4*2,06*1,24)*2=12,26 м²

S_{вир довб} =(1,88*1,41+1,4*1,88*1,41)*3=19,09 м²

S_{вир прот} =(6,84*1,53+1,4*6,84*1,53)*3=75,35 м²

S_вир =23,45+43,97+19,50+211,79+12,26+19,09+75,35=405,41=406 м²

Визначаємо загальну виробничу площу:

S_доп - допоміжна площа, зайнята під складські помешкання, інструментально-роздавальні комори, відділення для контролерів, побутові, службові помешкання.

S_доп = S_скл + S_ірк + S_контр + S_побут + S_служ, (1.10)

де S_скл – склад заготівель і готової продукції;

S_ірк – інструментально-роздавальна комора;

S_контр – площа контрольного відділення;

S_побут – площа побутового помешкання;

S_служ – площа службового помешкання.

S_доп =217+ 0,9*16+15*2+1,8*38+13=342,8=343 м²

S_заг =406+343=749 м²

Отримане значення площі необхідно відкоригувати з обліком цілих значень довжини і ширини ділянки. Для цього необхідно виконати планування ділянки, тобто розташувати необхідне устаткування відповідно до принципів організації виробництва. Ширина ділянки вибирається з наступного ряду значень – 10, 12, 14, 16, 18, 20 м.

1.4          Організація ремонтного господарства

При визначенні тривалості ремонтного циклу Тр._ц, міжремонтного Т_мр і межосмотрового Т_мо періодів варто ґрунтуватися на структурі ремонтного циклу для кожного виду технологічного встаткування.

Табл. 1.5 – Кількість ремонтних операцій у циклі

Верстатне встаткування	Число ремонтів			Формули для визначення міжремонтного циклу Трц у відпрацьованих годинниках
	Середніх nс	Малих nм	Оглядів nо
Легкі й середні металорізальні верстати масою до 10 т	1	4	6	Аbпbмbвbт-де А = 24000, для верстатів з віком до 10 років; А = 23 000 для верстатів з віком 10 – 20 років; А = 20 000 для верстатів з віком понад 20 років
Великі й важкі металорізальні верстати масою від 10 до 100 т	2	6	27
Особливо важкі металорізальні верстати масою понад 100 т і унікальні	2	9	36

Коефіцієнти враховують:

b_п – характер виробництва; для масового й крупносерійного типу b_п = 1,0; для серійного b_п = 1,3; для дрібносерійного й одиничного b_п = 1,5;

b_м – вид оброблюваного матеріалу для металорізальних верстатів нормальної точності: при обробці стали b_м = 1,0; алюмінієвих сплавів b_м = 0,75; чавуну й бронзи b_м = 0,8;

b_в-умови експлуатації, устаткування: для металорізальних верстатів у нормальних умовах механічного цеху при роботі металевим інструментом b_в = 1,0; для верстатів, що працюють абразивним інструментом без охолодження 0,7;

b_т – особливості характеристики маси верстатів: для легких і середніх металорізальних верстатів b_т = 1,0; для великих і важких b_т = 1,35; для особливо важких і унікальних b_т = 1,7.

Тривалість міжремонтного періоду Т_мр визначається по формулі

(1.11)

Тривалість міжоглядового періоду Т_мо розраховується формулі

(1.12)

де T_мр – міжремонтний період, рік (мес);

T_мо – міжоглядовий період, мес;

n_с і n_м – кількість середніх і малих ремонтів протягом ремонтного циклу;

n_об – кількість оглядів протягом ремонтного циклу.

Для визначення тривалості ремонтного циклу в календарному часі необхідно враховувати річний фонд часу роботи встаткування (при роботі в одну зміну приймається 2000 годин, при роботі у дві зміни – 4000 годин, при роботі в три зміни – 3950 годин).

Необхідно визначити состав і обсяг ремонтних робіт на поточний рік з урахуванням часу уведення встаткування в експлуатацію (за вихідним даними) і побудувати графік обслуговування встаткування за формою, наведеної в табл. 1.8.

Табл. 1.6 – Річний обсяг ремонтних робіт із груп устаткування, нормо-год.

Види планово – попереджувального ремонту	Норма часу на роботи (нормо год.)
	слюсарні	верстатні	інші (по фарбувальні, зварювальні й ін.)	Усього
Огляд (періодичний)	0,75	0,1	–	0,85
Огляд перед капітальним ремонтом	1,0	0,1	–	1,1
Ремонт: малий	4,0	2,0	0,1	6,1
середній	16,0	7,0	0,5	23,5
капітальний	23,0	10,0	2,0	35,0

Необхідна кількість ремонтників (слюсарів і верстатників) визначається як частка від розподілу річного обсягу планованих ремонтних робіт у годинниках на річний ефективний фонд часу роботи одного робітника.

Кількість верстатів, необхідне для виконання планованих ремонтних робіт, розраховується як частка від розподілу річного обсягу робіт у станко-годинниках (з урахуванням виконання норм у відсотках) на річний корисний фонд часу роботи одного верстата.

Легкі і середні Великі й важкі

А = 24000 А = 24000

b_п = 1,0 n_c = 1 b_п = 1,0 n_c = 2

b_м = 0,8 n_м = 4 b_м = 0,8 n_м = 6

b_в = 1,0 n_o = 6 b_в = 1,0 n_o = 27

b_т = 1,0 b_т = 1,35

Т_рцлег =24000*1,0*0,8*1,0*1,0/4000=4,8 років

Т_мрлег =4,8/(1+4+1)=0,8 року =9,7 міс

Т_молег =4,8/(1+4+6+1)=0,4 року =4,9 міс

Т_рцважк =24000*1,0*0,8*1,0*1,35/4000=6,48 року

Т_мрважк =6,48/(2+6+1)=0,72 року=8,8 міс

Т_моважк =6,48/(2+6+27+1)=0,18 року =2,2 міс

Пояснення до таблиці.

Буква позначає вид технічного обслуговування. Індекс при букві позначає порядковий номер даного виду обслуговування у відповідності зі структурою ремонтного циклу. Цифри під рисою позначають трудомісткість ремонтних робіт.

1.5          Організація інструментального господарства

Витрата різального інструменту визначається по формулі

, (1.13)

де N – кількість деталей по програмі на плановий період, шт.;

t_м – машинний час на одну деталеоперацію, хв;

Т_з – машинний час роботи інструмента до повного зношування, ч;

k – коефіцієнт передчасного виходу інструмента з ладу.

Витрата інструмента визначається по кожному виді встаткування.

Час зношування

, (1.14)

де L – припустима величина сточування робочої частини інструмента при заточеннях, мм;

l – середня величина шару, що знімають при кожному заточенні, мм;

t_c – стійкість інструмента, машинний час його роботи між двома переточуваннями, ч.

Тз _ток =(11+1)*1,6=19,2 год. Тз _зуб =(9+1)*3,0=30 год.

Тз _фрез =(13+1)*2,2=30,8 год. Тз _довб =(19+1)*3,0=60 год.

Тз _свер =(59+1)*3,0=180 год. Тз _прот =(12+1)*1,6=20,8 год.

Тз _струг =(5+1)*2,0=12 год.

Кр _ток =7105/(19,2*(1–0,05))=389,53=390 шт.

Кр _фрез =7710/(30,8*(1–0,05))=263,5=264 шт.

Кр _свер =7020/(180*(1–0,05))=41,05=42 шт.

Кр _струг =8470/(12*(1–0,05))=742,98=743 шт.

Кр _зф =7955/(30*(1–0,05))=279,12=280 шт.

Кр _дов =9295/(60*(1–0,05))=163,07=164 шт.

Кр _прот =6515,7/(20,8*(1–0,05))=329,74=330 шт.

Цеховий оборотний фонд інструмента

F_ц = Q_рм + Q_з + Q_к, (1.15)

де Q_рм – кількість інструмента на робочих місцях;

Q₃ – кількість інструмента в заточенні (ремонті);

Q_к – кількість інструмента (запас) в інструментально-роздавальній коморі (ІРК).

Кількість інструмента на робочих місцях при його періодичній подачі

, (1.16)

де Т_п – періодичність подачі інструмента до робочих місць, ч;

t_с – періодичність зміни інструмента на верстаті, ч;

q – кількість робочих місць, на яких одночасно застосовується інструмент;

n – кількість інструментів, одночасно застосовуваних на одному робочому місці;

k_зап – коефіцієнт резервного запасу інструмента на кожному робочому місці.

Кількість інструмента в заточенні

, (1.17)

де Т₃ – час від надходження інструмента з робочого місця в ІРК до повернення його із заточення (цикл заточення), год.

Q_{рм ток} =5/1,6*2*1+2*1=8,25=9 шт. Q_{з ток} =(32/5)*2*1=12,8=13 шт.

Q_{рм фрез} =5/2,2*2*1+2*1=6,55=7 шт. Q_зфрез=(32/5)*2*1=12,8=13 шт.

Q_{рм свер} =5/3,0*2*1+2*1=5,33=6 шт. Q_зсвер=(32/5)*2*1=12,8=13 шт.

Q_{рм струг} =5/2,0*3*1+3*1=10,5=11 шт. Q_{з струг} =(32/5)*3*1=19,2=20 шт.

Q_{рм зф} =5/3,0*2*1+2*1=5,33=6 шт. Q_{з зф} =(32/5)*2*1=12,8=13 шт.

Q_{рм дов} =5/3,0*3*1+3*1=8 шт. Q_{з дов} =(32/5)*3*1=19,2=20 шт.

Q_{рм прот} =5/1,6*2*1+2*1=8,25=9 шт. Q_{з прот}=(32/5)*2*1=12,8=13 шт.

Кількість інструмента в запасі в ІРК

, (1.18)

де R – середня витрата інструмента за період між черговими його надходженнями із центрального інструментального складу (ЦІС), шт.;

k₃ – коефіцієнт страхового запасу в ІРК.

R_ток =(390/12)*1,5=48,75=49 шт. Q_{к ток} =49*(1+0,5)=73,5=74 шт.

R_фрез =(264/12)*1,5=33 шт. Q_{к фрез} =33*(1+0,5)=49,5=50 шт.

R_свер =(42/12)*1,5=5,25=6 шт. Q_{к свер} =6*(1+ 0,5)=9 шт.

R_струг =(743/12)*1,5=92,88=93 шт. Q_{к струг} =93*(1+0,5)=139,5=140 шт.

R_зуб =(280/12)*1,5=35 шт. Q_{к зф} =35*(1+0,5)=52,5=53 шт.

R_довб =(164/12)*1,5=20,5=21 шт. Q_{к дов} =21*(1+0,5)=31,5=32 шт.

R_пр =(330/12)*1,5=41,25=42 шт. Q_{к прот} =42*(1+0,5)=63 шт.

F_{ц ток} =9+13+74=96 шт.

F_{ц фрез} =7+13+29=49 шт.

F_цсвер =6+13+9=28 шт.

F_{ц струг} =11+20+140=171 шт.

F_{ц зф} =6+13+53=72 шт.

F_{ц дов} =8+20+32=60 шт.

F_цпрот =9+13+63=85 шт.

Норми запасу інструмента в ЦІС установлюються в такий спосіб:

1)  мінімальна норма запасу Q_м – за практичним даними залежно від величини витрати інструмента;

2)  норма запасу (крапка замовлення) при якій видається замовлення на поповнення,

, (1.19)

де Те – період часу між моментом видачі замовлення до надходження інструмента в ЦІС, міс;

R_м – середня витрата інструмента, міс;

Q_{тз ток} =96+7*33=327 шт.

Q_{тз фрез} =49+7*22=203 шт.

Q_{тз свер} =28+7*4=56 шт.

Q_{тз струг} =171+7*62=605 шт.

Q_{тз зф} =72+7*24=240 шт.

Q_{тз дов} =60+7*14=158 шт.

Q_{тз прот} =85+7*28=281 шт.

3)  найбільша норма запасу

, (1.20)

де Т_ци – час між двома замовленнями на інструмент, міс,

Q_{б ток} =96+8*33=360 шт.

Q_{б фрез} =49+8*22=225 шт.

Q_{б свер} =28+8*4=60 шт.

Q_{б струг} =171+8*62=667 шт.

Q_{б зф} =72+8*24=264 шт.

Q_{б дов} =60+8*14=172 шт.

Q_{б прот} =85+8*28=309 шт.

Загальна потреба підприємства в тім або іншому типорозмірі інструмента на плановий період визначається по формулі

, (1.21)

де R_c – сумарна витрата інструмента на плановий період;

F_р. – розрахунковий оборотний фонд інструмента;

F_н – фактичний оборотний фонд інструмента на початок періоду.

ЗП _ток =390+(96+360)/2+ 0=618 шт.

ЗП _фрез =264+(49+225)/2+0=401 шт.

ЗП _свер =42+(28+60)/2+0=86 шт.

ЗП _струг =743+(171+667)/2+0=1162 шт.

ЗП _зф =280+(72+264)/2+0=448 шт.

ЗП _дов =164+(60+172)/2+0=280 шт.

ЗП _прот =330+(85+309)/2+0=527 шт.