Проектировании технологических процессов изготовления деталей машин

Введение

Проектирование технологических процессов изготовления деталей машин имеет целью установить наиболее рациональный и экономичный способ обработки; при этом обработка деталей на металлорежущих станках должна обеспечить выполнение требований, предъявляемых к точности и чистоте обрабатываемых поверхностей, взаимному расположению осей и поверхностей и т.д. Таким образом, спроектированный технологический процесс механической обработки деталей должен при его осуществлении обеспечить выполнение требований, обусловливающих нормальную работу собранной машины.
При проектировании технологических процессов изготовления деталей машин необходимо учитывать основные направления в современной технологии машиностроения [1, стр.119]:
1) Стремление к максимальному сокращению обработки металла резанием путем придания заготовкам деталей машин наибольшей точности и приближения их по форме, размерам и качеству поверхностей к готовым деталям.
2) Интенсификация технологических процессов и повышение производительности труда механизацией и автоматизацией путем применения высокопроизводительных станков, станков с числовым программным управлением (ЧПУ), а также прогрессивного режущего инструмента и быстродействующей механической оснастки.
3) Достижение наиболее производительными методами обработки высокой точности размеров и формы деталей, качества их поверхностей, точности сопряжений, обеспечивающих износоустойчивость деталей, надежность, прочность и долговечность современных машин с высокими значениями основных параметров.
4) Развитие упрочняющей технологии, т.е. повышение прочностных и эксплуатационных свойств деталей путем упрочнения поверхностного слоя механическими или термохимическими средствами.
5) Применение поточных, групповых методов производства.
6) Выдвижение при проектировании на первый план оптимального технологического процесса, по которому компонуются из стандартных узлов специальные высокопроизводительные станки.
Курсовой проект направлен на систематизацию, обобщение и закрепление знаний, полученных при изучении дисциплины «Технология машиностроения» и других специальных курсов, а также опыт, приобретенный во время производственных практик.
В данном курсовом проекте производится анализ детали, подбор способов и необходимого оборудования для ее изготовления. После составления технологического процесса изготовления детали выполняется оценка его технико-экономической эффективности (ТЭЭ). Также производится обоснование конструкции станочного приспособления и описание его работы.

1. Организационная часть
1.1 Общая характеристика производственного участка

Под производственной структурой цеха понимают состав и формы взаимосвязи производственных участков, линий и других внутрицеховых подразделений. Производственная структура определяет разделение труда между отдельными подразделениями цеха и зависит от ряда факторов. Основными из них являются конструктивные и технологические особенности продукции цеха, объем выпуска продукции, формы специализации цеха и его кооперирования с другими цехами.
Основным элементом производственной структуры цеха является участок. В состав цехов входят основные и вспомогательные производственные участки. Под производственным участком понимают структурное подразделение, принимающее непосредственное участие в изготовлении части выпускаемой цехом номенклатуры продукции.
Основные производственные участки создаются по технологическому или предметному принципу. На участках, организованных по принципу технологической специализации, выполняют технологические операции определенного вида. Например, в прессовом цехе могут быть организованы участки мелкой, средней и крупной штамповки, в механическом цехе - токарный, револьверный, фрезерный, шлифовальный, слесарный и другие участки; в сборочном - участки узловой и окончательной сборки изделий, испытаний их частей и систем, контрольно-испытательной станции; малярный и др.
В данной работе проектируется производственный участок, который предназначен для обработки детали «Кольцо».
Тип производства – массовое.
Годовая программа выпуска составляет 157000 штук.
Оборудование расположено по ходу технологического процесса в соответствии с нормами проектирования, безопасности условий труда.

Рассчитаем фонды времени работы оборудования и рабочих.
На участке организована 2-х сменная работа. Смены взаимосвязаны. Одна смена оставляет заделы деталей и т. д. другой смене. Это позволяет добиваться непрерывности производственного процесса и уменьшает простои оборудования.
Календарный фонд времени – полное количество часов в году, определяем по формуле [12]:

где – количество дней в году;
– количество смен работы оборудования, в сутках;
– количество смен работы рабочих, в сутках;
– продолжительной смены, в часах.
а) Календарный фонд времени работы оборудования:

б) Календарный фонд времени работы рабочих:

Номинальный фонд времени определяется по формуле:

где – количество праздничных дней в году;
– количество выходных дней в году;
– количество предпраздничных дней в году;
– сокращение продолжительности смены на 1 час в предпраздничные дни.


Действительный фонд времени рассчитывается по формуле:

где – планируемые простои оборудования в планово-предупредительном ремонте (5-12%) или планируемые невыходы рабочих (очередные, дополнительные учебные отпуска, невыходы по болезни) 14-18% от номинального фонда.


График сменности работы рабочих.
График сменности составляем на апрель 2014 года.
График сменности рабочих – 2 смены:
– первая смена
начало работы – 6:50
окончание работы – 15:50
обеденный перерыв – 11:00-12:00

– вторая смена
начало работы – 15:50
окончание работы – 23:50
обеденный перерыв – 19:00-20:00
Таблица 1.1 – График сменности на апрель 2014 года
Число 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
Бригада 1 1 1 1 1 В В 2 2 2 2 2 В В 1 1
Бригада 2 2 2 2 2 В В 1 1 1 1 1 В В 2 2

Число 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
Бригада 1 1 1 1 В В 2 2 2 2 2 В В 1 1 1
Бригада 2 2 2 2 В В 1 1 1 1 1 В В 2 2 2

В – выходные;
1 – работа в первую смену;
2 – работа во вторую смену.


1.2 Техническое нормирование

Техническое нормирование – это нормирование затрат рабочего времени на определенную работу. Основным объектом технического нормирования является операция как часть технологического процесса. Технически обоснованная норма времени на выполнение технологической операции определяется расчетно-аналитическим методом.
Техническая норма времени на выполнение операции определяется по формуле:

где – основное время, в течение которого осуществляется изменение формы и размеров заготовки, мин;
– вспомогательное время, мин;
– время на организационное обслуживание рабочего места, мин;
– время на техническое обслуживание рабочего места, мин;
– время на отдых и личные надобности, мин.
Если время на обслуживание (организационное и техническое) рабочего места (а), время перерывов на личные надобности (b) выражены в процентах к оперативному времени ( ) формула штучного времени примет вид:

где – оперативное время, мин,

Значения нормы штучного времени по операциям:
– токарная (предварительная);
– токарная (окончательная);
– плоскошлифовальная;
– бесцентровошлифовальная;
– бесцентровошлифовальная;
– сферошлифовальная (предварительная);
– сферошлифовальная (окончательная).


1.3 Расчет количества оборудования и производственных площадей

Расчет количества основного технологического оборудования определяется исходя из годовой программы выпуска деталей и норм штучного времени по операциям.
Расчетное количество оборудования, потребное для выполнения i-ой операции, определяется по формуле:

где – норма штучного времени на выполнение i-ой операции, мин;
– годовая программа выпуска деталей, шт;
– действительный годовой фонд времени работы оборудования, час;
– фактический коэффициент выполнения норм, принимаемый равным 1,05 – 1,15;
– коэффициент загрузки оборудования во времени, учитывающий потери рабочего времени по различным организационно-техническим причинам. Для крупносерийного и массового производства при работе в две смены его можно принять равным 0,75.
Полученные значения количества единиц оборудования округляются до целого числа (в большую сторону), которое называется принятым числом станков ( ). Если полученное дробное число превышает целое число не более, чем на 5-6%, его следует округлить до меньшего целого. Перегрузка станка может быть компенсирована повышением режимов обработки или применением оснастки, уменьшающей вспомогательное время.
Отношение расчетного количества оборудования к принятому будет составлять коэффициент использования оборудования при выполнении i-ой операции:

1. Для токарной предварительной операции выбираем токарно-многорезцовый полуавтомат (1А720); оптовая цена ; габаритные размеры: 2130х1360 мм; мощность двигателя – 7,5 кВт.

полученное значение округляем до целого числа
Коэффициент использования оборудования
2. Для токарной окончательной операции выбираем токарно-многорезцовый полуавтомат (1А720); оптовая цена ; габаритные размеры: 2130х1360 мм; мощность двигателя – 7,5 кВт.

полученное значение округляем до целого числа
Коэффициент использования оборудования
3. Для плоскошлифовальной операции выбираем плоскошлифовальный станок (3Б70В); оптовая цена ; габаритные размеры: 1950х1465 мм; мощность двигателя – 2,9 кВт.

полученное значение округляем до целого числа
Коэффициент использования оборудования
4. Для бесцентровошлифовальной операции выбираем бесцентровошлифовальный станок (3А184); оптовая цена ; габаритные размеры: 3510х2200 мм; мощность двигателя – 14,0 кВт.

полученное значение округляем до целого числа
Коэффициент использования оборудования
5. Для бесцентровошлифовальной операции выбираем бесцентровошлифовальный станок (3А184); оптовая цена ; габаритные размеры: 3510х2200 мм; мощность двигателя – 14,0 кВт.

полученное значение округляем до целого числа
Коэффициент использования оборудования
6. Для сферошлифовальной предварительной операции выбираем сферошлифовальный станок (ЛЗ-29); оптовая цена ; габаритные размеры: 2223х1455 мм; мощность двигателя – 7,5 кВт.

полученное значение округляем до целого числа
Коэффициент использования оборудования
7. Для сферошлифовальной предварительной операции выбираем сферошлифовальный станок (ЛЗ-29); оптовая цена ; габаритные размеры: 2223х1455 мм; мощность двигателя – 7,5 кВт.

полученное значение округляем до целого числа
Коэффициент использования оборудования
Средний коэффициент использования оборудования определяется выражением:

где m – количество операций в технологическом процессе.
Потребное количество вспомогательного оборудования, входящее в состав ремонтной службы, можно рассчитать следующим образом. Вначале определить укрупнено общую стоимость вспомогательного оборудования из расчёта 15-20% от стоимости основного, а затем, выбрав необходимый типаж станков рембазы, можно определить их количество.
Кроме основного технологического и вспомогательного оборудования следует предусмотреть необходимое количество подъёмно-транспортного оборудования, исходя из комплексной механизации рабочих мест.
Результаты расчета представлены в таблице 1.2.

Таблица 1.2 – Перечень оборудования участка
Наименование оборудования Тип, модель Количество, ед. Коэффициент использования, Кu Мощность двигателя, кВт
по расчету, Ср принято, Спр
1.Основное:
Токарно-многорезцовый полуавтомат 1А720 1,4 2 0,7 7,5
Токарно-многорезцовый полуавтомат 1А720 2,68 3 0,89 7,5
Плоскошлифовальный ста-нок 3Б70В 0,7 1 0,7 2,9
Бесцентровошлифовальный станок 3А184 1,48 2 0,74 14,0
Бесцентровошлифовальный станок 3А184 2,24 3 0,75 14,0
Сферошлифовальный станок ЛЗ-29 1,68 2 0,84 7,5
Сферошлифовальный станок ЛЗ-29 2,52 3 0,84 7,5
2.Вспомогательное:
Плоскошлифовальный ста-нок 3Б70В - 1 0,79 2,9
Токарно-винторезный ста-нок 16К20 - 1 0,79 10,0
Вертикально-сверлильный станок 2А125 - 1 0,79 2,2
Вертикальный фрезерный станок ДФ-527 - 1 0,79 7,0
3.Подъемно-транспортное:
Электрокар - - 1 1 -

Размер производственной площади участка определяется укрупненно по средней удельной площади, приходящейся на единицу оборудования.
Производственную площадь участка можно определить и методом детального проектирования по формуле:

где Si – площадь единицы оборудования по габаритам в плане, м2 (прил.1);
j – коэффициент, учитывающий дополнительную площадь под проезды и проходы.

Размер вспомогательной площади находится по методу укрупненного проектирования, как процент от производственной площади, т.е.


Предусмотреть так же участок для мастера, площадью 12 м2, участок для контролера, площадью 12 м2, и участок под склад продукции, площадью 20 м2.
Затем необходимо определить общую площадь участка, включающую производственную, вспомогательную и удельную площадь для мастера, контролера и склада продукции.



1.4 Определение количества работающих

Количество работающих на участке определяется по всем категориям: рабочие, руководители, специалисты, служащие.
Различают явочное и списочное количество основных производственных рабочих. Явочное – это такое количество рабочих, которое необходимо для работы участка или цеха. Списочное – количество рабочих, числящихся по списку.
Число основных производственных рабочих рассчитывается по трудоемкости или расстановочным путем, исходя из количества рабочих мест. Тот или иной способ должен быть обоснован.
Расчет числа рабочих по трудоемкости производится по формуле:

где – штучное время на выполнение i-ой операции, мин.;
– действительный фонд времени рабочих, час.
1. Для токарной предварительной и токарной окончательной операций используется токарно-многорезцовый полуавтомат (1А720), число рабочих:

полученное значение округляем до целого числа
2. Для плоскошлифовальной операции используется плоскошлифовальный станок (3Б70В), число рабочих:

полученное значение округляем до целого числа
3. Для бесцентровошлифовальных операций используется бесцентровошлифовальный станок (3А184), число рабочих:

полученное значение округляем до целого числа
4. Для сферошлифовальной предварительной и сферошлифовальной окончательной операций используется сферошлифовальный станок (ЛЗ-29), число рабочих:

полученное значение округляем до целого числа
Общая численность вспомогательных рабочих определяется укрупненно, для массового производства 60-70% от численности основных производственных рабочих. Однако из этого количества рабочих следует точным расчетом определить число занятых ремонтом и обслуживанием оборудования.

Число руководителей, специалистов и служащих определяется с учетом разработанной структуры управления и нормативов управляемости. Из руководителей на участке следует предусмотреть сменных мастеров и старшего мастера. При этом на одного сменного мастера должно приходиться не менее 25 рабочих, на одного старшего мастера – 2 сменных мастера. Должность начальника участка вводится в том случае, если у него в подчинении находится не менее двух старших мастеров.
Специалисты административно не закреплены по участкам, а находятся в штате цеха. Это относится и к другим категориям руководителей (механик, энергетик, служба ШИХа, управление цехом и т.д.). Однако в курсовой работе их условно следует отнести к проектируемому участку для того, чтобы можно было составить смету цеховых расходов. Для этого можно использовать средние данные об относительной численности специалистов и служащих. По отношению к числу основных и вспомогательных рабочих, специалисты составляют 5-6%, служащие 1,5-2%. После определения численности рабочих производится их тарификация. Тарифный разряд назначается на основании тарифно-квалификационного справочника.
Численность основных рабочих на участке составляет 22 чел., вспомогательных рабочих – 16 чел., руководителей – 2 чел., специалистов – 3 чел., служащих – 1 чел.
После выполнения расчетов составляется штатное расписание проектируемого участка по форме таблицы 1.3.
Таблица 1.3 – Штатное расписание проектируемого участка
Категория работающих Количество человек Доля, %
Всего Коэффициент
занятости, % По разрядам
1 2 3 4 5 6
1. Основные производственные рабочие:
- токарь
- шлифовальщик
- шлифовальщик
- шлифовальщик


7
2
7
8


100
70
100
100














+






+
+
+












Итого: 24 53,3
2. Вспомогательные рабочие:
- по ремонту оборудования:
а) слесарь-ремонтник
б) электромонтер
- по техническому обслуживанию:
а) наладчик
б) электрик
в) слесарь
- прочие:
а) контролер



3
1


6
1
1

2



12
15,5


90
12
15,5

50



































+




+




+





+




+










+




Итого: 14 31,1
3. Руководители:
- сменный мастер
4

Итого: 4 8,9
4. Специалисты:
-технолог
1
40
Итого: 1 2,2
5. Служащие:
-уборщица
2
21
Итого: 2 4,5
Всего: 45 100

1.5 Организация труда на участке

Эффективная работа производственного предприятия невозможна без научной организации труда. Под научной организацией труда понимается комплекс технических, санитарно-гигиенических, экономических и других мероприятий, направленных на повышение производительности при одновременном улучшении условий труда.
Внедрение НОТ предполагает внедрение трех взаимосвязанных задач:
- экономических – обеспечение наиболее рационального использования трудовых ресурсов, ускорения темпов роста производительности труда, повышения эффективности и конкурентоспособности производства;
- психофизиологических – создание наиболее благоприятных условий труда, сохранения здоровья и устойчивой работоспособности человека, повышения культуры и эстетики труда;
- социальных – повышение содержательности и привлекательности труда, создание условий для всестороннего развития личности, развития коллективных форм организации труда.
Организация рабочего места – это комплекс мероприятий, обеспечивающих рациональный трудовой процесс и эффективное использование средств и предметов труда.
Рабочее место – это зона приложения труда определенного работника или группы работников (бригады), в которой располагаются материально-технические средства производства для выполнения определенных операций технологического процесса.
Размер зоны приложения труда зависит от характера труда и может быть производственной площадкой (пространством), оснащенной основным, вспомогательным и подъемно-транспортным оборудованием, оргтехоснасткой.
Рациональная организация рабочего места осуществляется с учетом требований производственной санитарии и требований ГОСТ Системы стандартов безопасности труда (ССБТ). При этом необходимо обеспечить: правильную планировку рабочего места и рациональное оснащение его соответствующим современным оборудованием и оргтехоснасткой; оптимальное пространственное расположение материальных средств производства и правильное его обслуживание, а также рациональную цветовую окраску оборудования и приспособлений и нормированное освещение.
Планировка рабочего места должна предусматривать:
а) возможность выполнения рациональных движений, необходимых для осуществления трудового процесса;
б) наиболее экономное использование производственных площадей и сокращение путей транспортировки материалов;
в) рациональное расположение оборудования и оснастки в соответствии с последовательностью технологического процесса, возможность экономных движений оператора (станочника) для осуществления трудового процесса и его безопасность.
При разработке планировки должны быть учтены общие антропометрические и физиологические данные человека.
Антропометрические данные – основные размеры тела человека (рост, ширина плеч, длина рук и ног, сила мышечных групп и др.).
Для безопасности работающих не следует располагать рабочие места на расстояниях, меньших установленных правилами и нормами, у огневых, взрывоопасных и других действующих установок, являющихся источниками повышенной опасности.
Рабочая поза. Правильное расположение оборудования и оснастки в рабочей зоне позволяет обеспечивать удобную рабочую позу.
На рациональную рабочую позу влияют следующие факторы:
а) размеры всех элементов, составляющих рабочее место, и особенно размер рабочей зоны;
б) значения и характер рабочих усилий (динамических, статических);
в) необходимые пределы обзора;
г) точность выполнения операций, степень внимания, напряженность зрения;
д) степень механизации и автоматизации труда. Наиболее рациональной позой является переменная «сидя – стоя».
Нормальной рабочей позой следует считать позу, при которой не требуется наклоняться вперед больше, чем на 10-15°; наклоны назад и в сторону нежелательны.
Руки рабочего, находящегося в позе «сидя» или «стоя», совершают движения в пределах некоторой зоны. Чтобы эти движения были экономными, без излишнего напряжения, для рук рекомендуется определенная рабочая зона, в пределах которой и следует размещать органы управления станков, агрегатов и других видов оборудования.

1.6 Организация ремонта оборудования

1) Классификация ремонтов и видов обслуживания.
Ремонтное хозяйство предприятия представляет собой совокупность отделов и производственных подразделений, занятых анализом технического состояния технологического оборудования, надзором за его состоянием, техническим обслуживанием, ремонтом и разработкой мероприятий по замене изношенного оборудования на более прогрессивное и улучшению его использования. Выполнение этих работ должно быть организовано с минимальным простоем оборудования, в кратчайшие сроки и своевременно, качественно и с минимальными затратами.
Задача ремонтной службы предприятия – обеспечение постоянной работоспособности оборудования и его модернизация, изготовление запасных частей, необходимых для ремонта, повышение культуры эксплуатации действующего оборудования, повышение качества ремонта и снижение затрат на его выполнение.
Организация ремонтного хозяйства и техническое обслуживание оборудования базируются на системе планово-предупредительных ремонтов (ППР).
Система ППР – это комплекс планируемых организационно-технических мероприятий по уходу, надзору, обслуживанию и ремонту оборудования. Мероприятия носят предупредительный характер, т.е. после отработки каждой единицей оборудования определенного количества времени производятся его профилактические осмотры и плановые ремонты: малые, средние, капитальные.
Чередование и периодичность ремонтов определяется назначением оборудования, его конструктивными и ремонтными особенностями, а также условиями эксплуатации. ППР оборудования предусматривает выполнение следующих работ:
- межремонтное обслуживание;
- периодические осмотры;
- периодические плановые ремонты: малые, средние, капитальные.
Межремонтное обслуживание – это повседневный уход и надзор за оборудованием, проведение регулировок и ремонтных работ в период его эксплуатации без нарушения процесса производства. Оно выполняется во время перерывов в работе оборудования (в нерабочие смены, на стыке смен и т.д.) дежурным персоналом ремонтной службы цеха.
Периодические осмотры – осмотры, промывки, испытания на точность и прочие профилактические операции, проводимые по плану через определенное количество отработанных оборудованием часов.
Периодические плановые ремонты делят на малый, средний и капитальный ремонты.
Малый ремонт – детальный осмотр, смена и замена износившихся частей, выявление деталей, требующих замены при ближайшем плановом ремонте (среднем, капитальном) и составление дефектной ведомости для него (ремонта), проверка на точность, испытание оборудования.
Средний ремонт – детальный осмотр, разборка отдельных узлов, смена износившихся деталей, проверка на точность перед разборкой и после ремонта.
Капитальный ремонт – полная разборка оборудования и узлов, детальный осмотр, промывка, протирка, замена и восстановление деталей, проверка на технологическую точность обработки, восстановление мощности, производительности по стандартам и ТУ.
Ремонтный цикл – это период работы оборудования от начала ввода его в эксплуатацию до первого капитального ремонта, или период работы между двумя капитальными ремонтами.
Структура ремонтного цикла – это порядок чередования ремонтов и осмотров, зависящих от типа оборудования, степени его загрузки, возраста, конструктивных особенностей и условий эксплуатации.
Структура цикла технического обслуживания может включать, например, сменный осмотр, четыре пополнения смазки, одну замену смазки, один частичный осмотр и две профилактические регулировки.
Ремонтный цикл измеряется оперативным временем работы оборудования (время простоя в ремонте в цикл не включается). Определяется он расчетным способом, по эмпирическим зависимостям от ряда факторов.
Трудоемкость и материалоемкость ремонта и технического обслуживания оборудования зависят от его конструкционных особенностей. По этому признаку все оборудование распределено на категории сложности. Трудоемкость ремонтных работ определяется через трудоемкость единицы сложности ремонта.
Техническое обслуживание – это комплекс операций по поддержанию работоспособности оборудования при использовании его по назначению, при хранении и транспортировании. В процессе технического обслуживания периодически повторяющиеся операции – осмотры, промывки, проверки на точность и др. – регламентированы, выполняются по заранее разработанному графику. Кроме того, производственные рабочие, слесари, электрики, смазчики повседневно наблюдают за состоянием оборудования, соблюдают правила его эксплуатации, устраняют возникающие мелкие неисправности. Некоторые операции регламентированного технического обслуживания могут быть совмещены по времени, например, смена масла с осмотрами. Проверку точности оборудования выполняет персонал отделов технического контроля и главного механика.
Текущий ремонт производится в процессе эксплуатации оборудования. При этом виде ремонта заменяются и восстанавливаются отдельные части (детали, узлы) оборудования и выполняется регулировка его механизмов. Цель такого ремонта – обеспечить работоспособность оборудования до очередного планового ремонта.
Капитальный ремонт осуществляют для восстановления полного или близкого к полному ресурса. Обычно он сопровождается модернизацией оборудования.
Ремонты, вызываемые отказами и авариями оборудования, называются неплановыми (аварийными). При хорошо организованной системе обслуживания, ремонта и высокой культуре эксплуатации оборудования необходимость в неплановых ремонтах, как правило, не возникает. Система ремонта и технического обслуживания в зависимости от характера и условий эксплуатации оборудования может функционировать в различных организационных формах: в виде послеосмотровой системы, системы периодических ремонтов или системы стандартных ремонтов. При системе послеосмотровых ремонтов по заранее разработанному графику выполняются осмотры оборудования, в процессе которых устанавливается его состояние и составляется ведомость дефектов. На основании данных осмотра определяются сроки и содержание предстоящего ремонта. Система периодических ремонтов и нормативная ее часть положены в основу типовой системы технического обслуживания и ремонта металло- и деревообрабатывающего оборудования. При этой системе планируются сроки и объемы ремонтных работ всех видов. Однако фактический объем работ корректируется при осмотре. Эта система находит наиболее широкое применение в машиностроении. При системе стандартных ремонтов объем и содержание их планируются и строго соблюдаются независимо от фактического состояния оборудования. Эта система базируется на точно установленных нормативах и применяется к оборудованию, неплановая остановка которого недопустима.
2) Определяем продолжительность ремонтного цикла, час:

где – коэффициент обрабатываемого материала;
– коэффициент материала применяемого инструмента;
– коэффициент класса точности оборудования;
– коэффициент категории массы;
– коэффициент возраста, принимаем равным 1,0;
– коэффициент долговечности, принимаем равным 1,2.
а) для токарно-многорезцовых полуавтоматов:

б) для плоскошлифовальных, бесцентровошлифовальных и сферошлифовальных станков:

3) Выбираем структуру ремонтного цикла:
а) для токарно-многорезцовых полуавтоматов:
КР-ТР-ТР-СР-ТР-ТР-КР,
где число ремонтов в цикле: средних –
текущих –
число плановых осмотров –
КР1-О1-ТР1-О2-ТР2-О3-СР1-О4-ТР3-О5-ТР4-О6-КР2,
б) для плоскошлифовальных, бесцентровошлифовальных и сферошлифовальных станков:
КР-ТР-ТР-СР-ТР-ТР-СР-ТР-ТР-КР,
где число ремонтов в цикле: средних –
текущих –
число плановых осмотров –
КР1-О1-ТР1-О2-ТР2-О3-СР1-О4-ТР3-О5-ТР4-О6-СР2-О7-ТР5-О8-ТР6-О9-КР2.
4) Определяем длительность межремонтного периода, час:

где – соответственно текущих и средних ремонтов в ремонтном цикле.
а) для токарно-многорезцовых полуавтоматов:

Определяем число месяцев между ремонтами:

б) для плоскошлифовальных, бесцентровошлифовальных и сферошлифовальных станков:

Определяем число месяцев между ремонтами:

5) Определяем длительность межосмотрового периода, час:

где – количество осмотров в ремонтном цикле.
а) для токарно-многорезцовых полуавтоматов:

Определяем число месяцев между осмотрами:

б) для плоскошлифовальных, бесцентровошлифовальных и сферошлифовальных станков:

Определяем число месяцев между ремонтами:

6) Определяем трудоемкость ремонтных работ за ремонтный цикл механической части оборудования, час:

где 1,05 – коэффициент, учитывающий резерв трудоемкости на непредвиденные ремонты;
– суммарная ремонтосложность механической части оборудования;
– норма трудоемкости (час/1Rм) текущего, среднего, капитального ремонтов на единицу ремонтосложности механической части:

а) для токарно-многорезцовых полуавтоматов 1А720 ( ):

б) для плоскошлифовальных станков 3Б70В ( ):

в) для бесцентровошлифовальных станков 3А184 ( ):

г) для сферошлифовальных станков ЛЗ-29 ( ):

д) общая трудоемкость ремонтных работ за ремонтный цикл механической части оборудования, час:

7) Определяем трудоемкость ремонтных работ за ремонтный цикл электрической части оборудования, час:

где – суммарная ремонтосложность электрической части оборудования;
– норма трудоемкости (час/1Rэ) текущего, среднего, капитального ремонтов на единицу ремонтосложности электрической части:

а) для токарно-многорезцовых полуавтоматов 1А720 ( ):

б) для плоскошлифовальных станков 3Б70В ( ):

в) для бесцентровошлифовальных станков 3А184 ( ):

г) для сферошлифовальных станков ЛЗ-29 ( ):

д) общая трудоемкость ремонтных работ за ремонтный цикл электрической части оборудования, час:

8) Приводим величины трудоемкости , к одному году, используя выражения:

где kц – коэффициент цикличности, равный:

а) для токарно-многорезцовых полуавтоматов 1А720:

б) для плоскошлифовальных станков 3Б70В:

в) для бесцентровошлифовальных станков 3А184:

г) для сферошлифовальных станков ЛЗ-29:

9) Составляем план-график ремонта оборудования. На графике указываем величину общей трудоемкости каждого ремонта или осмотра, которая вычисляется, как сумма трудоемкости ремонта механической и электрической части. План-график представлен в таблице 1.4.

План-график ремонта оборудования по участку на 2014 год. Итого 218,35 69,3 99,25 133,45 520,35
Вид ремонта (числитель), его общая трудоемкость (знаменатель) декабрь ТР2
102 ТР3
87 189
ноябрь
октябрь
сентябрь
август ТР2
60,75
июль О2
14,35 ТР2
117 131,35
июнь О4
12,25 12,25
май
апрель
март
февраль О1
8,55 8,55
январь ТР1
102 О2
16,45 118,45
Месяц и вид последнего ремонта О1
август
2013 КР1
июль
2013 СР1
декабрь
2013 ТР1
июнь
2013 –
Ремонтная сложность Rэ 8 4,5 6 10 28,5
Rм 15 9 13 17 54
Модель 1А720 3Б70В 3А184 ЛЗ-29 Итого:
Наименование оборудования Токарно-многорезцовый полуавтомат Плоскошлифовальный станок Бесцентровошлифовальный станок Сферошлифовальный станок
№ 1 2 3 4

10) Определяем суммарное время простоев оборудования на планируемый 2014 год (в часах):

где – нормы простоя оборудования соответственно из-за капитального, среднего, текущего ремонтов, полного планового осмотра и осмотра перед капитальным ремонтом:

– планируемая суммарная ремонтосложность механической части оборудования, проходящего соответственно капитальный, средний и текущий ремонты;
– планируемая суммарная ремонтосложность механической части оборудования, проходящего полные осмотры и осмотры перед капитальным ремонтом.
а) для токарно-многорезцовых полуавтоматов 1А720:

б) для плоскошлифовальных станков 3Б70В:

в) для бесцентровошлифовальных станков 3А184:

г) для сферошлифовальных станков ЛЗ-29:

Суммарное время простоев оборудования в днях определяется по выражению:

где – номинальное время работы оборудования за сутки.
а) для токарно-многорезцовых полуавтоматов 1А720:

б) для плоскошлифовальных станков 3Б70В:

в) для бесцентровошлифовальных станков 3А184:

г) для сферошлифовальных станков ЛЗ-29:


11) Определяем по данным план-графика ремонта трудоемкость технического обслуживания.
Суммарная трудоемкость технического обслуживания механической части оборудования:
где – сумма норм времени соответственно планового и непланового обслуживания 1Rм механической части оборудования смазчиками, слесарями и станочниками;
– плановое техническое обслуживание смазчиками, слесарями, станочниками;
– неплановое техническое обслуживание смазчиками, слесарями, станочниками;
– сумма Rм оборудования, проходящего полный плановый осмотр;
– сумма Rм оборудования, проходящего осмотр перед капитальным ремонтом;
– нормы времени соответственно полного осмотра и осмотра перед капитальным ремонтом механической части оборудования;
– время оперативной работы оборудования на планируемый год:

где – число рабочих дней в году;
– продолжительность рабочей смены;
– коэффициент сменности работы оборудования;
– коэффициент загрузки оборудования;
– доля оперативного времени в штучно-калькуляционном времени.

а) для токарно-многорезцовых полуавтоматов 1А720:

б) для плоскошлифовальных станков 3Б70В:

в) для бесцентровошлифовальных станков 3А184:

г) для сферошлифовальных станков ЛЗ-29:


Суммарная трудоемкость технического обслуживания электрической части оборудования:

где – нормы времени соответственно планового и непланового технического обслуживания 1Rэ электрической части оборудования электриками;
– нормы времени соответственно полного осмотра и осмотра перед капитальным ремонтом электрической части оборудования;
– сумма Rэ оборудования, проходящего полный плановый осмотр;
– сумма Rэ оборудования, проходящего осмотр перед капитальным ремонтом.
а) для токарно-многорезцовых полуавтоматов 1А720:

б) для плоскошлифовальных станков 3Б70В:

в) для бесцентровошлифовальных станков 3А184:

г) для сферошлифовальных станков ЛЗ-29:


12) Рассчитаем численность рабочих для ремонта оборудования:
- механической части оборудования

где – фактический коэффициент выполнения норм рабочими.

принимаем
- электрической части оборудования


принимаем
13) Рассчитаем численность рабочих для технического обслуживания оборудования:
- механической части оборудования


принимаем
- электрической части оборудования


принимаем

1.7 Управление производственным участком

На промышленных предприятиях применяется преимущественно цеховая структура аппарата управления: для управления каждым цехом создается свой отдельно небольшой аппарат, так как в цехе осуществляется ряд функций по планированию, учету, техническому обслуживанию. Цех является организационно-обособленным подразделением предприятия, состоящим из ряда производственных и обслуживающих участков, выполняющим определенные ограниченные производственные функции, обусловленные характером кооперации труда внутри предприятия.
Основными структурными единицами цеха являются участки. Участок – это производственное подразделение, объединяющее ряд рабочих мест, сгруппированных по определенным признакам, осуществляющее часть общего производственного процесса по изготовлению продукции или обслуживанию процесса производства.
Под рабочим местом понимается неделимое в организационном отношении звено производственного процесса, обслуживаемое одним или несколькими рабочими, предназначенное для выполнения определенной производственной или обслуживающей операции (может быть простым, сложным, коллективным).
В качестве показателей формирования структуры аппарата управления цехом принимаются число производственных участков, уровень специализации, условия размещения цеха, степень централизации функций управления в масштабе предприятия и другие организационно-технические особенности предприятия. В общем случае рекомендуется создавать цеха с численностью рабочих не менее 100 человек. При большом объеме работы по управлению назначается один или два заместителя начальника цеха: один из них руководит технической подготовкой производства, другой – планированием и регулированием хода производства. Начальник цеха руководит производственной, технической, хозяйственной деятельностью и социальным развитием коллектива цеха. Он подчинен непосредственно директору (директору по производству) и несет полную ответственность за выполнение производственных заданий в соответствии с планами предприятия.
Функции технической подготовки, планирования, контроля в цехе выполняют либо планово-диспетчерское, техническое бюро, бюро организации труда и заработной платы, бухгалтерия, службы технолога, механика, энергетика, либо отдельные исполнители из числа высококвалифицированных специалистов.
Производственный участок возглавляется при больших размерах цеха начальником участка или старшим мастером, но чаще всего мастером. Показателями формирования производственного участка являются число рабочих, особенности технологического процесса, коэффициент специализации рабочих мест, уровень механизации и автоматизации труда и др. Число подчиненных мастеру рабочих устанавливается с учетом рекомендуемых норм управляемости.
Например, для слесарно-сборочных участков предприятий тяжелого и транспортного машиностроения рекомендуемая норма числа рабочих, подчиненных мастеру, составляет от 20 до 40 человек. Должность старшего мастера вводится при условии подчинения ему, как правило, не менее трех мастеров, а должность начальника участка - при подчинении ему не менее двух старших мастеров.
Мастер является низовым руководителем и организатором производства и труда на участке. Он назначается на должность и освобождается от должности директором предприятия по представлению начальника цеха. Мастер подчиняется непосредственно начальнику цеха, а в тех цехах, где есть начальники участков, – начальнику участка (старшему мастеру). Мастеру предоставлено право распределять работу по рабочим местам; принимать на работу рабочих и освобождать от работы с утверждения начальника цеха; представлять к поощрениям и налагать взыскания; премировать передовых рабочих: контролировать своевременность и качество обслуживания рабочих мест соответствующими службами; следить за соблюдением норм техники безопасности на рабочих местах бригады с учетом принятой технологии; предупреждать брак и простои в работе; устранять потери сырья, полуфабрикатов, энергии, материалов. Реализация принципа единоначалия на уровне цеха требует, чтобы администрация цеха отдавала все распоряжения только через мастера.
На предприятиях широкое распространение получила бригадная форма коллективной организации труда. Бригада является первичной ячейкой трудового коллектива, низовым звеном производственной структуры предприятия. Производственную бригаду возглавляет бригадир (старший рабочий), не освобожденный от основной работы в качестве рабочего. Бригадиром назначается приказом начальника цеха передовой квалифицированный рабочий, обладающий организаторскими способностями и пользующийся авторитетом у членов бригады. Он является ближайшим помощником мастера в процессе организации труда, выполнения планового задания, осуществления оперативного руководства бригадой. Состав бригады формируется, как правило, на добровольных началах, ее отличительными чертами являются коллективизм в работе и самоуправление.
Самоуправление предусматривает самостоятельное распределение работ между членами бригады, определение размера заработной платы с учетом коэффициента трудового участия члена бригады, проведение важнейших мероприятий с согласия бригады. Это наиболее демократичная форма управления, основанная на воспитании у работников бригады чувства взаимной ответственности за результаты производственной деятельности, взаимопомощи.
Для успешной работы бригады важно обеспечить правильный выбор типа бригады, установить ее численный состав и порядок организации работ в условиях цехового хозрасчета. Прогрессивным считается создание комплексных, сквозных бригад, включающих рабочих различных специальностей.
Численный состав рабочих в бригаде зависит от размера производственной площади, занимаемой бригадой, трудоемкости выполняемых работ, типа производства (серийный, массовый). Поскольку бригадир в значительной мере упрощает мастеру управление бригадой, то численность рабочих на участке,( приходящихся на одного мастера, может несколько превысить рекомендованные нормы управляемости; в ведении мастера могут находиться 2 ÷ 3 бригады.


2. Экономическая часть
2.1 Определение стоимости основных фондов и величины амортизационных отчислений

При выполнении курсовой работы стоимость основных фондов достаточно определить только по следующим группам: здания, рабочие машины и оборудование, подъемно-транспортное оборудование, производственный, хозяйственный инвентарь и принадлежности.
Стоимость здания определяется исходя из его площади и стоимости 1 м2. Стоимость 1 м2 производственных зданий зависит от конкретных условий производства. Для новых помещений стоимость производственных зданий определяется по ценникам. По имеющимся зданиям стоимость 1 м2 устанавливается как их балансовая стоимость за вычетом фактического погашения износа.
Стоимость основного технологического оборудования определяют по выражению:

где – балансовая стоимость единицы основного технологического оборудования, занятого на i-ой операции, определяемая по выражению:

где – оптовая цена оборудования по прейскуранту, руб;
– коэффициент транспортно-заготовительных расходов;
– коэффициент строительно-монтажных расходов;
– коэффициент пуско-наладочных расходов.
а) для токарно-многорезцовых полуавтоматов 1А720:

б) для плоскошлифовальных станков 3Б70В:

в) для бесцентровошлифовальных станков 3А184:

г) для сферошлифовальных станков ЛЗ-29:

При расчете стоимости основных фондов необходимо учитывать их долю, приходящуюся на изготовление рассматриваемой продукции. Этот учет производится введением коэффициента использования основных фондов.

Стоимость вспомогательного оборудования принимаем 10-20% от стоимости основного технологического оборудования:


Тогда балансовая стоимость вспомогательного оборудования определится по выражению:


Стоимость подъемно-транспортного оборудования укрупнено принимается равной 5% от стоимости технологического оборудования:


Балансовая стоимость вспомогательного оборудования определится по выражению:


Стоимость оборудования составит:

Стоимость производственного и хозяйственного инвентаря принимается по 1,5-2% каждый от стоимости основного технологического оборудования:


Расчет амортизационных отчислений производится в течение нормативного срока службы основных фондов, за который балансовая стоимость этих фондов полностью переносится на производимую продукцию. Амортизационные отчисления рассчитываются по каждой группе основных фондов, исходя из их балансовой стоимости и норм амортизации.

где – норма амортизации, %.
Расчет стоимости рабочих машин, оборудования и амортизационных отчислений представлен в таблице 2.2. Результаты расчета по основным фондам представлены в таблице 2.3.
Таблица 2.2 – Расчет стоимости рабочих машин, оборудования и амортизационных отчислений.
Наименование оборудования Кол. единиц Оптовая цена за ед., тыс. руб. Транспортно-заготовительные расходы Строительно-монтажные расходы Пуско-наладочные расходы Первоначальная (балансовая) стоимость, тыс. руб. Норма амортизации, % Сумма амортизационных отчислений, тыс. руб.
% тыс. руб. % тыс. руб. % тыс. руб.
1.Основное:
Токарно-многорезцовый полуавтомат (1А720) 2 345 4 27,6 3 20,7 2 13,8 752,1 6,7 50,39
Токарно-многорезцовый полуавтомат (1А720) 3 345 41,4 31,1 20,7 1128,15 6,7 75,59
Плоскошлифовальный станок (3Б70В) 1 573 22,9 17,2 11,5 624,57 5 31,23
Бесцентровошлифовальный станок (3А184) 2 755 60,4 45,3 30,2 1645,9 5 82,3
Бесцентровошлифовальный станок (3А184) 3 755 90,6 68 45,3 2468,85 5 123,44
Сферошлифовальный станок (ЛЗ-29) 2 630 50,4 37,8 25,2 1373,4 5 68,67
Сферошлифовальный станок (ЛЗ-29) 3 630 75,6 56,7 37,8 2060,1 5 103,1
2.Вспомогательное:
Плоскошлифовальный станок (3Б70В) 1 573 624,57 5 31,23
Токарно-винторезный станок (16К20) 1 482,5 525,93 5 26,3
Вертикально-сверлильный станок (2А125) 1 130 141,7 5 7,09
Вертикально-фрезерный станок (ДФ-527) 1 425 463,25 5 23,16
3.Подъемно-транспортное:
Электрокар 1 75 81,75 16,7 13,65
Итого: 21 5718,5 11890,27 636,06

Таблица 2.3 – Состав и структура основных фондов.
Группа основных фондов Стоимость, руб. Норма АО, % АО, руб. Доля, %
1. Здания 208∙6000∙0,79=985900 1 9859 7,56
2. Оборудование 11890270 6,26 744330,9 91,22
3. Производственно и хозяйственный инвентарь 158429,3 5 7921,47 1,22
Итого: 13034599,3 - 762111,37 100

2.2 Расчет стоимости материальных затрат

Расчет стоимости основных материалов производится исходя из норм расхода их на деталь годовой программы деталей и стоимости 1 кг металла, т.е.:

где – норма расхода материала на единицу продукции;
– масса реализуемых отходов на единицу выпуска;
– оптовая цена материалов и реализуемых отходов, руб/кг;
– коэффициент транспортно-заготовительных расходов;
– годовая программа выпуска деталей.


2.3 Расчет расходов на оплату труда

Годовой фонд заработной платы определяется по каждой категории работающих (основные и вспомогательные рабочие, руководители, специалисты, служащие). Он состоит из 2 частей:
а) оплата за проработанное время (основная заработная платана – );
б) оплата за неотработанное время (дополнительная заработная плата – ).
Оплата за проработанное время – основная заработная плата ( ) включает:
- зарплату по тарифным ставкам, окладам, сдельным расценкам за отработанное время;
- премии и вознаграждения;
- стимулирующие доплаты и надбавки к тарифным ставкам и окладам;
- надбавки за работу в ночное время с 22:00 до 6:00;
- доплаты за выслугу лет или стаж работы.
В общем виде это записывается формулой:

где – тарифная часть заработной платы, рассчитывается в зависимости от формы оплаты труда (сдельная или повременная);
– надбавка за профессиональное мастерство, для 3 разряда принимается 12%, для 4 разряда – 16%, для 5 разряда – 20%, для 6 разряда – 24% от ;
– доплата за условие труда, интенсивность труда, равная 24% от ;
– размер премии, который можно принять равным для основных рабочих – 50%, для вспомогательных – 40%, для руководителей, специалистов и служащих – 30% от .
Дополнительную заработную плату принимаем для основных рабочих в размере 15-18%, для вспомогательных – 20-22%, для руководителей, специалистов и служащих – 10-12% от основной заработной платы.
Далее определяем фонд заработной платы по выражению:

По повременной системе оплачивается труд руководителей, специалистов и служащих, а также части рабочих-повременщиков (вспомогательные рабочие). Расчет тарифной части заработной платы по повременной системе ( ) производится исходя из часовой тарифной ставки, соответствующей разряду рабочего ( ) и фактического количества отработанных им за расчетный период часов ( ) по формуле:

При расчете тарифной части заработной платы повременщиков необходимо учесть коэффициент занятости работающих на данном участке.
По сдельной системе оплачивается труд основных рабочих. По этой системе заработок начисляется работнику по заранее установленной расценке за единицу продукции. Сдельная расценка за операцию ( ) определяется умножением часовой тарифной ставки, соответствующей разряду выполняемой работы ( ) на установленную норму времени операции ( ):

Расчеты по заработной плате основных и вспомогательных рабочих, руководителей, специалистов, служащих приведены в таблице 2.4.