Организация серийно-поточного производства деталей механического участка и формирование организа

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧЕРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ДАГЕСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Механический факультет

Курсовой проект

по дисциплине: «Организация производства и менеджмент»

на тему: «Организация серийно-поточного производства деталей механического участка и формирование организационной структуры управления механическим цехом».

Студента 5 – го курса

Группы № 611

Абакаров Г. Я.

Проверил:

Гордышев И. А.

г. Каспийск 2010г.

Введение

Станок является основным потребителем управляющей информации, исполнительной частью объектом управления, а в конструктивном отношении несущей конструкцией на которой смонтированы механизмы, с автоматическим управлением приспособленные к приему оперативных команд под устройство ЧПУ этим относятся в первую очередь те которые не посредственно участвуют в геометрическом формообразовании изделии – это механизмы координатных подач по различным направлениям зависимости от количества координат движения задаваемых механизмами подач складывается та или иная система координат обработки: плоская, пространственная, трех мерная пространственная, многомерная. Из всех механизмов механизмы подач требуют в процессе управления наибольшей переработки информации и вычисления. По этому сложность устройства ЧПУ и методики программирования зависит от количества управляемых координат.

Функциональность системы ЧПУ определяются степенью реализации целого ряда функций при управлении оборудованием. В общем виде структура комплекса можно представить виде трех, каждый из которых выполняет свою задачу: управляющая программа (УП), устройство ЧПУ (УЧПУ) и не посредственно сам станок.

Оглавление

Введение

Определение параметров поточной линии

Построение графика регламента работы линии

Расчет и построение графика движения меж операционных оборотных заделов

Определение численности работающих на участке

Расчет длительности технологического цикла

Организация труда и технического контроля на участке

Расчет площади и планировка участка

Формирование организационной структуры управления цехом

Заключение

Литература

Исходные данные.

5.1. Характеристика типа производства на участке

Дается обоснование серийного типа производства, преобладающего на проектируемом участке, и его характеристика.

Для определения разновидности серийного производства на участке определяется величина коэффициента закрепления операций по формуле:

К_з.о. = М_д.о / С_о.б.

где: М_д.о – число деталеопераций, выполняемых на участке в течение месяца;

С_о.б. – число рабочих мест (станков) на участке.

При К_з.о. – больше 1 до 10 (1 < К_з.о. ≤ 10) – производство крупносерийное, от 11 до 20 – среднесерийное, от 21 до 40 – мелкосерийное.

К_з.о. = М_д.о / С_о.б. = 8 / 5 = 1,6

5.3. Определение действительного фонда времени работы переменно – прямоточной линии за плановый период (год, месяц)

Действительный фонд времени работы линии (оборудования) определяется, исходя из установленного режима работы участка в плановом периоде, т.е. количества смен в сутки, продолжительности смены, количества рабочих дней (в неделю, в месяц, год), потерь времени на планово предупредительный ремонт оборудования, по формуле:

F_д = F_н * β = [(Д_к – Д_в – Д_пр) * q – x] * s * β, час,

где: F_н – номинальный фонд времени работы в плановом периоде;

β – коэффициент потерь времени на ремонт; при 2^х сменном режиме работы β = 0,955 (т.е. потери времени на ремонт; при 2^х сменном режиме работы составляют 4,5% от F_н);

Д_к – количества календарных дней в плановый период (в год, месяц);

Д_в, Д_пр – количество выходных и праздничных дней в плановый период;

q – продолжительность рабочей смены, час;

х – количество сокращенных рабочих часов в предпраздничные дни, час;

s – количество рабочих смен в сутки.

F_д = F_н * β = [(Д_к – Д_в – Д_пр) * q – x] * s * β = [(365 – 104 – 20) * 8 – 20] * 1 * 0,955 = 1822 = 109320 мин.

5.4. Расчет общего расчетного такта переменно – прямоточной линии

На переналаживаемых переменно – прямоточных линиях различают понятия общего расчетного такта и частных (рабочих) тактов. Общий расчетный такт выступает как средняя характеристика производительности линии, а частные (рабочие) такты характеризуют такт обработки деталей каждого наименования.

При расчете такта необходимо учитывать планируемые потери времени работы линии в связи с переналадкой оборудования. Коэффициент потерь времени на переналадку линии «η» в нормальных условиях колеблется от 0,02 до 0,07 от действительного фонда времени работы линии.

Общий расчетный такт определяется по формуле:

τ_{об. =} F_д / N_г , мин

где: F_д – действительный фонд времени работы линии в плановом периоде.

N_г – годовая программа.

τ_{об. =} F_д / N_г = 109320 / 10 000 = 10,9 мин

5.6. Определение потребного количества рабочих мест (станков) по операциям – для каждого наименования деталей и общего количества рабочих мест на линии

Расчетное число рабочих мест на каждой операции для каждого наименования деталей определяется, исходя из норм времени на выполнение операции и частного такта линии при обработке данного вида деталей. Так, для 1-ой детали (наименование детали) для выполнения операции (название операции):

С_рi = t_шт. * i / r, где

С_рi – расчетной количество станка для обработки 1-ой детали;

r – частный такт линии при обработке 1-ой детали;

С_рi1= t_шт. * i / r = 12 / 10,9 = 1,1

С_рi2 = t_шт. * i / r = 14 / 10,9 = 1,2

С_рi3 = t_шт. * i / r = 25 / 10,9 = 2,5

С_рi4 = t_шт. * i / r = 22 / 10,9 = 2

С_рi5 = t_шт. * i / r= 14 / 10,9 = 1,2

С_рi6 = t_шт. * i / r = 18 / 10,9 = 1,6

С_рi7 = t_шт. * i / r = 6 / 10,9 = 0,5

С_рi8 = t_шт. * i / r = 8 / 10,9 = 0,7

5.7. Расчет коэффициента загрузки рабочих мест при обработке каждого наименования деталей и среднего коэффициента загрузки переменно – прямоточной линии в планируемом периоде

Коэффициент загрузки рабочих мест на каждой операции для каждого наименования деталей определяется по формуле:

К_з = С_рi / С_прi

где: С_прi – наибольшее значение из числа С_рi (округленного до целого числа)

К_з1 = С_рi / С_прi = 1,1 / 2 = 0,55

К_з2 = С_рi / С_прi = 1,2 / 2 = 0,6

К_з3 = С_рi / С_прi = 2,5 / 3 = 0,83

К_з4 = С_рi / С_прi= 2 / 2 = 1

К_з5 = С_рi / С_прi = 1,2 / 2 = 0,6

К_з6 = С_рi / С_прi= 1,6 / 2 = 0,8

К_з7 = С_рi / С_прi= 0,5 / 1 = 0,5

К_з8 = С_рi / С_прi= 0,7 / 1 = 0,7

Расчет среднего коэффициента загрузки рабочих мест линии при обработке i-го наименования деталей по всем операциям производится по формуле:

К^ср_з = Σ К_з / 8 = 5,58 / 8 = 0,69

5.8. Построение графика-регламента работы станка и рабочих на прямоточной линии

Выбор рационального периода комплектования оборотного задела (R) и установление режима работы линии (порядок обслуживания станков и работы рабочих) производится при составления графика-регламента (рис.1). При этом время работы каждого станка в течение периода R определяется пропорционально коэффициенту его загрузки.

Применение прерывно-поточного (прямоточного) производства экономики целесообразно, если удается догрузить рабочих, работающих на станках с загрузкой меньше 70%, путем закрепления за ним двух-трех операций (совмещение профессий и многостаночное обслуживание).

График-регламент составляется для одного наименования деталей, обрабатываемых на многопредметной линии.

Рис. 1 График загрузки

t₁ = 12 t₄ = 22 t₇ = 6

t₂ = 14 t₅ = 14 t₈ = 8

t₃ = 25 t₆ = 18

τ = 11 мин.

С_р = t_шт. / τ

С_р1 = 12 / 11 = 1,09

С_р2 = 14 / 11 = 1,27

С_р3 = 25 / 11 = 2,27

С_р4 = 22 / 11 = 2

С_р5 = 14 / 11 = 1,27

С_р6 = 18 / 11 = 1,63

С_р7 = 6 / 11 = 0,54

С_р8 = 8 / 11 = 0,72

Т_р = 480 * С_р

Т_р1 = 480 * 1,09 = 523

Т_р2 = 480 * 1,27 = 610

Т_р3 = 480 * 2,27 = 1090

Т_р4 = 480 * 2 = 960

Т_р5 = 480 * 1,27 = 610

Т_р6 = 480 * 1,63 = 782

Т_р7 = 480 * 0,54 =259

Т_р8 = 480 * 0,72 = 345

5.9. Расчет и построение графика движения межоперационных оборотных заделов

На прямоточной линии, кроме трех видов задела (технологический, транспортный, страховой), рассчитываются межоперационный оборотный задел. Оборотные заделы создаются для поддерживания ритмичной работы линии между смежными операциями, которые имеют разную производительность.

Максимальное значение оборотного задела растачивается по формуле:

Z_{max i,i+1} = TC_i / t_i – TC_i+1 / t_i+1

T – период времени работы при неизменном числе работающих станков на смежных операциях, мин;

C_i, C_i+1 – число единиц оборудования, работающих на смежных операциях в течение периода времени Т;

t_i, t_i+1 – нормы времени соответственно на предшествующей и последующей операциях.

Величина оборотного задела между смежными операциями должна рассчитываться для каждого случая изменения величины Т на протяжении периода комплектования задела (R). Величина R (ритма) выбирается студентом.

Задел со знаком «минус (-)» означает, что для одновременной работы станков на смежных операциях в периоде Т, задел должен быть создан к началу периода Т. Задел со знаком «плюс (+)» означает, что к началу периода Т задел равен нулю, а за период Т (в процессе производства) он возрастает до максимума.

График движения оборотных заделов на прерывно-поточной (прямоточной) линии строится на основании графика-регламента работы станков и рабочих и приведенных расчетов Z_max для каждого периода Т на смежных операциях в течение ритма R (периода комплектования оборотного задела).

5.10. Определение численности работающих на участке

Численность промышленно-производственного персонала участка, цеха (ППП) определяется по категориям:

рабочие – основные и вспомогательные;

инженерно-технические работники (ИТР);

служащие;

младший обслуживающий персонал (МОП).

Количество основных рабочих на участках серийного производства определяется по трудоемкости производственной программы (на основании нормативов трудоемкости по разрядам и видам работ) по формуле;

Ч_осн = t_i * Q_r / 60 * F_э

где Ч_i – количество основных рабочих, занятых выполнением i-ой операции;

t_i, Q_r– трудоемкость годовой программы по i-ой операции, мин;

F_э – эффективный годовой фонд времени работы одного рабочего, час.

F_э Рассчитывается по формуле:

F_э = (Д_к – Д_в – Д_пр) * q – x, час

Общее количество основных рабочих на участке Ч_осн равняется сумме рабочих, выполняющих все операции по обрабатываемым на участке наименования деталей в плановом периоде.

Для поточных линий численность основных рабочих определяется по числу рабочих мест, на линии, количеству рабочих смен в сутки и с учетом многостаночного обслуживания и совмещения профессий рабочими линии.

Потребное количество вспомогательных рабочих определяется по нормам обслуживания (количество единиц оборудования) или в зависимости от количества основных рабочих (в цехе, участке). Так в механических цехах Ч_всп = (0,3 – 0,4)Ч_осн

В зависимости от разряда и вида выполняемых работ определяются специальности и квалификация (разряды) основных и вспомогательных рабочих.

Потребность в ИТР, служащих и МОП принимается по средним данным для соответствующих производств.

В механических цехах при количестве рабочих 200 чел. И более норматив численности и должности ИТР следующие:

Старший мастер – на производственный участок (при подчинении ему не менее трех мастеров);

Сменный мастер – на производственный участок – смену;

Технолог – на каждый производственный участок;

Плановик – техник – на производственный участок;

Контрольный мастер – на 2 производственных участка (смену).

Ч₁ = t_i * Q_r / 60 * F_э = 12 * 10 000 / 109320 = 1,09 ≈ 2

Ч₂ = 14 * 10 000 / 109320 = 1,28 ≈ 2

Ч₃ = 25 * 10 000 / 109320 = 2,28 ≈ 3

Ч₄ = 22 * 10 000 / 109320 = 2,01 ≈ 3

Ч₅ = 14 * 10 000 / 109320 = 1,28 ≈ 2

Ч₆ = 18 * 10 000 / 109320 = 1,64 ≈ 2

Ч₇ = 6 * 10 000 / 109320 = 0,54 ≈ 1

Ч₈ = 8 * 10 000 / 109320 = 0,73 ≈ 1

F_э = (Д_к – Д_в – Д_пр) * q – x = (365 – 104 – 20) * 8 – 20 = 1908

Численность промышленно-производственного персонала по категориям представлена в таблице № 3.

Таблица № 3

5.11. Определение размера партии каждого наименования деталей на переменно-поточной линии

Размер партии устанавливается расчетом или подбором с учетом, главным образом, числа переналадок, приходящихся на одно рабочее место. Как правило, не более одной переналадки в день, смену, т.е. количество деталей в партии должно быть не меньше сменного выпуска. При этом учитываются и другие конкретные условия производства: наличие производственных площадей для заделов, наиболее полное использование оборудования, масса обрабатываемых деталей и др.

Количество деталей в партии должно быть кратно месячной программе выпуска деталей. Поэтому рассчитывается месячная программа для каждого наименования деталей:

Q_м = Q_r/ 12, шт.

Затем определяется сменная программа выпуска деталей:
Q_см = Q_м / D_рм * q, шт.

где D_рм – количество рабочих дней в планируемом месяце по каждой наименованию деталей;

q – количество смен в сутки.

Результат округляется до ближайшего целого числа, соответственно корректируются месячная и годовая программы выпуска каждого наименования деталей.

Q_м = Q_r/ 12 = 10 000 / 12 = 833 шт.

Q_см = Q_м / D_рм * q = 833 / 22 = 38 шт.

Партия запуска Р_i = 38 * 4 = 152

Транспортная партия Р_Ti = 38 шт.

5.12. Расчет длительности технологического цикла при параллельно-последовательным виде движения партии деталей по операциям.

Возможны три вида движения партий в производстве: последовательный, параллельно – последовательный, параллельный. Следует обосновать предпочтительность применения параллельно – последовательного вида движения партий на серийно – прямоточных линиях.

Длительность технологического цикла при параллельно – последовательном виде движения партии деталей по операциям Т^/_п-п определяется по формуле:

Т^/_п-п = РΣ t_i / c_i – (p – p_T) Σ (t_i / c_i)_кор, мин,

или

Т^/_п-п = РΣ t_i / 60c_i* S_q– (p – p_T) Σ (t_i / 60c_i* S_q), дн,

где n – число операций в технологическом процессе;

р – число деталей, в партии;

р_T– число деталей в транспортной партии;

t_i – норма времени на i–ю операцию, мин;

Σ (t_i / c_i)_кор – сумма коротких (с минимальной продолжительностью) операционных циклов из каждой пары смежных операций;

c_i – число рабочих мест на i-ой операции, используемых параллельно;

S – число рабочих смен в сутки;

q – продолжительность рабочей смены;

Т^/_п-п – рассчитывается для каждого наименования деталей из числа обрабатываемых на линии.

По расчетам данным строится график длительности технологического цикла для одного наименования деталей.

n = 8

P = 38, P_T = 19

t₁ = 12, C₁ = 2

t₂ = 14, C₂ = 2

t₃ = 25, C₃ = 3

t₄ = 22, C₄ = 2

t₅ = 14, C₅ = 2

t₆ = 18, C₆ = 2

t₇ = 6, C₇ = 1

t₈ = 8, C₈ = 1

Т^/_п-п = РΣt_i / c_i – (p – p_T) Σ (t_i / c_i) = 38 (12/2 + 14/2 + 25/3 + 22/2 + 14/2 + 18/2 + 6/1 + 8/1) – (38 – 19)(12/2 + 14/2 + 25/3 + 14/2 + 14/2 + 6/1 + 6/1) = 1463

5.15. Расчет площади участка

Определение площади участка можно вести укрупненным способом с использованием нормативов, устанавливающих предельную величину площади для определенной цели.

Площадь участка П_уч определяется как сумма производственной площади П_пр и вспомогательной площади участка П_всп.

П_пр зависит от количества и типоразмеров оборудования, удельной площади на каждый типоразмер единицы оборудования, удельной площади на переходы и проезды на единицу оборудования:

П_пр = ΣС_i (П_1i + П_2i), м²

где n – число операций в технологическом процессе;

С_i – число однотипных единиц оборудования на каждой операции;

П_1i – удельная площадь на единицу оборудования данного типоразмера (для мелких станков 6м², для средних – 12м², для крупных – 24м²).

П_2i – удельная площадь на проходы и проезды на единицу оборудования (6м² – независимо от габарита станка).

П_пр = ΣС_i (П_1i + П_2i) = 2 * 18 + 2 * 18 + 3 * 18 + 2 * 18 + 2 * 18 + 2 * 18 + 1 * 18 + 1 * 18 = 270

П_всп – вспомогательная площадь участка (площадь служебно-бытовых помещений) определяется укрупнено с учетом планировки:

П_всп = П_спл + П_ирк + П_быт + П_контр, м²

где П_спл – площадь сплошных помещений (0,15 П_пр);

П_ирк – площадь инструментальной кладовой (0,06 П_пр);

П_быт – площадь бытовых помещений [1,22 Ч_общ (от числа всех работающих участка)];

П_контр – площадь контрольного пункта.

П_всп = П_спл + П_ирк + П_быт + П_контр = 0,15 * 270 + 0,06 * 270 + 1,22 * 25 + 6 = 93

5.16. Выбор рациональных транспортных средств

Транспортные средства для участка механической обработки деталей выбираются в зависимости от типа и масштаба производства, массы и размеров обрабатываемых деталей, формы организации производственных процессов.

В серийно-поточном производстве для транспортировки деталей применяются конвейеры (пластичные, ленточные, рольганги), склизы, желоба и другие транспортные устройства.

5.17. Планировка участка

При планировке участка необходимо обеспечить рациональное размещение всех рабочих мест и других подразделений в соответствии с производственной структуры участка. План участка включает все рабочие места с указанием зоны обслуживания, места для обработанных и необработанных деталей, для заделов, для технического контроля, для мастеров, культурно-бытовые помещения. На плане должны быть изображены все проезды и проходы, колонны, стены, окна, ворота, указываются все необходимые размеры.

5.18. Формирование организационной структуры управления механическим цехом и ее совершенствование

Организационная структура управления цехом представляет собой состав и взаимосвязь структурных управленческих звеньев. Звеном может быть как отдельное подразделение (участок, бюро, сектор, группа), так и отдельный руководитель (начальник цеха, заместители начальника цеха).

Организационные структуры могут быть линейные, функциональные, линейно-функциональные, программно-целевые, матричные. Основными требованиями, предъявляемые к структурам систем управления предприятиями, цехами в современных условиях являются: минимальное число управленческих звеньев, рациональная их соподчиненность, устранение дублирования, четкое распределение функций, ответственность за принимаемые решения, оперативность и гибкость в работе.

На основе сформулированных требований следует обосновать выбор линейно-функциональной структуры управления цехом, показав ее преимущества и недостатки.

Совершенствование линейно-функциональной структуры управления приводит к формированию программно-целевых структур. К ним относятся следующие формы организационных структур: «проектное управление», «внедрение нововведений», матричная структура.

Направление совершенствования действующей линейно-функциональной оргструктуры следует выбрать для решения одной из двух поставленных задач: 1. Повышение качества производимой цехом продукции; 2. Реализация конкретной научно-технической программы цеха. Выбранная задача формулируется студентом, и для ее решения выявляются необходимые изменения в действующей организационной структуре: образование новых управленческих звеньев – специальных групп, проектных групп, их состав, функции, их взаимосвязи с руководством и действующими подразделениями. В итоге получаем сочетание линейно-функциональной структуры с одной из форм программно – целевого управления («проектное управление» или «внедрение нововведений»).

5.19. Описание состава организационной структуры, а также линейных, функциональных и меж функциональных связей между производственными подразделениями и руководителями одного и разных уровней управления цеха

Для определения состава организационной структуры, количества производственных подразделений, уровней управления, взаимосвязей между ними следует рассчитать потребное количество работающих по всем категориям.

Для цеха с численностью основных рабочих в 10 раз больше по сравнению с их численностью на проектируемой переменно-поточной линии обработки деталей (указать наименование деталей) количество основных рабочих будет

Ч_{осн. цеха} = 10 * Ч_осн.уч.

Ч_{осн. цеха} = 10 * Ч_осн.уч. = 10 * 15 = 150 чел.

Потребление количество вспомогательных рабочих по профессиям определяется по нормативам численности вспомогательных рабочих в зависимости от количества основных рабочих (Таблица № 4).

Таблица № 4

Нормативам численности вспомогательных рабочих (в зависимости от количества основных рабочих)

Численность инженерно – технических работников по каждой должности в механическом цехе определяется в зависимости от общего количества основных и вспомогательных рабочих (Таблица №5)

Таблица № 5

Нормативы численности ИТР в механических цехах

При определении численности ИТР необходимо учитывать, что должность старшего мастера вводится только при подчинении ему не менее трех мастеров, должность начальника участка – только в крупных и в сложных цехах при наличии не менее двух старших мастеров.

Принимаем, что младший обслуживающий персонал (МОП) включен в состав рабочих.

Численность промышленно – производственного персонала цеха (ППП) по категориям работающих представлена в таблице № 6.

Таблица № 6

Численность работающих цеха по категориям

После определения масштаба цеха (численности работающих), типа и форма организации производства (крупносерийное переменно – прямоточное производство), обоснования типа организационной структуры (линейно – функциональная структура в сочетании с одной из форм программно – целевого управления) разрабатывается и описывается перечень основных звеньев и подразделений структуры, форм их взаимодействия (линейное руководство, функциональное управление, программно – целевое управление) и уровней управления цехом.

5.20. Схема организационной структуры управления цехом

Для совершенствования линейно-функциональной организационной структуры управления с целью решения поставленной задачи (1-ой или 2-ой) формируется специальный орган (специальная группа), который вводится в действующую линейно-функциональную структуру, определяется его состав и взаимосвязи с руководством и подразделениями цеха.

Заключение

В ходе выполнения данной курсовой работы были рассчитаны все основные показатели поточного производства.

По результатам расчета построен график загрузки, график – регламента работы станка, график движения межоперационных оборотных заделов.

Литература

1. Организация, планирование и управление машиностроительным производством. Под общей редакцией Б. Н. Родионова – М., Машиностроение, 1989.

2. Организация и планирование машиностроительного производства. Под редакцией М. И. Ипатова и др. – М., Высшая школа, 1988.

3. Соколицын С. А., Кузин Б. И. Организация и оперативное управление машиностроительным производством – Л., Машиностроение, 1988.

4. Управление машиностроительным предприятием. Под редакцией С. Г. Пуртова и С. В. Смирнова – М., Высшая школа, 1989.