Проектирование автоматических участков цехов

Проектирование автоматических участков цехов

Министерство образования Российской Федерации

Южно-Уральский Государственный Университет

Факультет «Экономика и управление»

Пояснительная записка к курсовому проекту

по курсу проектирования автоматических участков цехов

0000.2004.000.00 ПЗ

Руководитель

«____» _______________2004г.

Автор проекта

Студент группы

«____»

_______________2004г.

Проект защищен

с оценкой

_______________

«____» _______________2004г.

Челябинск

2004

Аннотация

. Курсовой проект по предмету

“Проектирование участков цехов”. –

Челябинск: ЮУрГУ, факультет

Экономики и управления, 2004. 23 c;

5 таблиц, 0 рисунков. Библиография

литературы – 2 источника.

Курсовой проект направлен на освоение методов планирования

автоматических участков цехов, на изучение технико-экономических

показателей деятельности предприятия.

Итогом работы является данные о потребном количестве металлорежущего

оборудования, сборочных стендов, транспортного оборудования,

вспомогательного оборудования, рабочего состава и площадей механосборочного

цеха, в том числе раздельно по каждому из его производственных и

вспомогательных отделений (участков), для обеспечения заданной программы

выпуска изделий.

Оглавление

Введение

1 Расчет основных показателей механосборочного цеха

2 Расчет основных показателей механического отделения

3 Расчет основных показателей сборочного отделения

4 Проектирование вспомогательных отделений механосборочного цеха

5 Проектирование бытовых и административно-конторских помещений

6 Проектирование цехового транспорта

7 Технико-экономические показатели

Литература

Введение

Целью данного курсового проекта является расчет по технико-

экономическим показателям потребного количества металлорежущего

оборудования, сборочных стендов, транспортного оборудования,

вспомогательного оборудования, рабочего состава и площадей механосборочного

цеха, в том числе раздельно по каждому из его производственных и

вспомогательных отделений (участков), для обеспечения заданной программы

выпуска изделий. А также определить основные технико-экономические

показатели механосборочного цеха.

1. Расчет основных параметров механосборочного цеха

Таблица 1 – Исходные данные

|Наименование |Годовая |Масса |Трудоемкость изготовления, ч |

|изделия |программа, |изделия,| |

| |шт. |кг | |

| | | |Механическая |Слесарно-сбор|Конвейерная|

| | | |обработка, Тс|очная, Тсб |сборка, Тск|

|Дизельный |20000 |400 |60 |18 |12 |

|двигатель | | | | | |

Определим трудоемкость механической обработки, слесарно-сборочных

работ и общей сборки на конвейере.

Трудоемкость механической обработки:

Тн = Тс * П = 20000*60 = 1200000 ч, где

Тс – станкоемкость одного изделия, ч;

П – годовая программа выпуска изделий.

Трудоемкость слесарно-сборочных работ:

Тсу = Тсб * П = 20000*18= 360000 ч, где

Тсб – трудоемкость узловой сборки одного изделия;

Трудоемкость конвейерной сборки:

То сб = Тск * П = 12*20000 = 240000 ч

Тск – трудоемкость конвейерной сборки одного изделия.

Действительные фонды времени работы оборудования и рабочих для

двухсменного режима при 41-часовой рабочей неделе, 8 праздничных днях и 253

рабочих днях в году возьмем из справочных данных. Действительное годовое

число часов работы одного станка Fд = 4015 ч, а рабочего Fдр = 1840 ч.

Для определения типа производства воспользуемся таблицей 2 учебного

пособия. Данное производство шестеренчатых насосов относится к массовому.

Следовательно, коэффициент закрепления операций Кзо = 1.

Обработка деталей в массовом производстве осуществляется на непрерывно-

поточных линиях, такт выпуска которых определяется по формуле:

[pic], где

Fд – действительный фонд времени станка;

Кн = 0,85 – коэффициент, учитывающий затраты времени на организацию

технологического процесса.

Теперь в общем наметим состав участков цеха.

2. Расчет основных показателей механического отделения

1. Расчет потребного количества производственного оборудования

механического отделения и разбивка его по видам.

Расчетное количество станков при укрупненном проектировании

определяется по формуле:

[pic]

С учетом коэффициента загрузки принятое число станков определяется из

соотношения:

[pic], где

(з – коэффициент загрузки оборудования.

Для слесарной доработки деталей в механическом цехе предусматривается

слесарный участок. Число рабочих мест примерно равно 2% от принятого числа

станков: Sсл = 0,02*427 = 9.

Для разбивки полученного количества оборудования по типам

воспользуемся учебным пособием (таблица 5) для цехов механосборочного

производства.

Таблица 2.1 – Соотношение различных типов станков

|Станки |Процент от общего|Количество |

| |количества |станков, шт.|

|Токарные |22 |94 |

|Расточные |3 |13 |

|Сверлильные |22 |99 |

|Агрегатные |9 |39 |

|Протяжные |3 |13 |

|Фрезерные |14 |60 |

|Строгальные и долбежные |- |- |

|Зубообрабатывающие |5 |22 |

|Шлифовальные и полировальные |21 |90 |

|Резьбонарезные |0,2 |1 |

|Удельное значение автоматов и полуавтоматов в |27 |116 |

|составе металлообрабатывающих станков | | |

2. Расчет численности работающих в отделении

Общее количество, участвующих в работе механосборочного цеха, состоит

из: производственных (основных) рабочих, вспомогательных (подсобных)

рабочих, инженерно-технических работников, счетно-конторского персонала

(служащих) и младшего обслуживающего персонала.

В поточно-массовом производстве число производственных рабочих

определяется по количеству станков, выполняющих определенную операцию, с

учетом возможности многостаночной работы.

[pic]чел, где

(зс – средний коэффициент загрузки;

Кр – коэффициент определяющий трудоемкость ручных работ, равен 1,02 для

массового производства;

Sр – коэффициент многостаночности, равен 5 в массовом производстве.

Количество производственных рабочих слесарей принимается для

массового производства в размере 1-3% от количества станочников.

Rсл = 0,02*134 = 4 чел.

При укрупненных расчетах количество вспомогательных рабочих

определяется в процентном соотношении от численности производственных

рабочих [1]:

Вспомогательные рабочие = 0,23*число производственных рабочих =

= 0,23*(134+4) = 32 чел.

ИТР = 0,18*число основных станков механического отделения =

= 0,18*427 = 77 чел.

Служащие = 0,01* число производственных рабочих = 0,01*(134+4) = 2

чел.

МОП = 0,025*общее число рабочих = 0,025*(134+4+32+77+2) = 7 чел.

3. Расчет производственной площади механического отделения

В случае укрупненного проектирования производственная площадь

отделения определяется по удельной площади:

Fcт =(S*f = 427*20 =8540 м2, где

S – принятое число станков;

f – удельная производственная площадь, приходящаяся на один станок.

Площадь слесарного участка определяется по формуле:

Fсл = Sсл*fсл = 9*25 = 225 м. кв., где

Sсл – число рабочих мест ручной обработки;

fсл – удельная площадь на одного слесаря или рабочее место, равна 25 для

крупных деталей.

3. Расчет основных показателей сборочного отделения

3.1 Расчет количества стендов для стационарной сборки и количества

рабочих мест на конвейерной сборки

Число сборочных мест узловой сборки определяется по формуле:

Мст = [pic], где

Тсу – трудоемкость узловой сборки узлов на всю программу выпуска;

Fд сб – действительный годовой фонд времени работы рабочего места (стенда);

Кпр – коэффициент, учитывающий плотность работы (отношение числа работающих

к числу рабочих мест), равен 1,5 для крупных изделий;

Кз – средний коэффициент загрузки слесарно-сборочных мест, равен 0,8.

Количество рабочих при поточной сборке на конвейере определяется по

формуле:

Мк = [pic], где

Тск – трудоемкость конвейерной сборки одного изделия;

tвып – такт выпуска;

Кзк – средний коэффициент загрузки сборочных мест на конвейере, равен 0,8.

3.2 Расчет численности рабочих сборочного отделения

Для стационарной сборки узлов (изделий) число рабочих сборщиков для

сборки узлов на всю программу определяется по формуле:

[pic]

Число слесарей-сборщиков, работающих на конвейере общей сборки,

определяется из соотношения:

[pic][pic], где

То сб — трудоемкость общей (конвейерной) сборки изделий на всю программу.

Количество вспомогательных рабочих в сборочном отделении определяется

так же как и для механического отделения — в процентном отношении к

производственным рабочим.

Вспомогательные рабочие = 0,20*число производственных рабочих =

= 0,20*(198+131) = 66 чел.

ИТР = 0,075* общее число рабочих = 0,075*(198+131+66) = 30 чел.

Служащие = 0,03* общее число рабочих = 0,03*(198+131+66) = 12 чел.

МОП = 0,02*общее число рабочих = 0,02*(198+131+66) = 8 чел.

Количество контролеров ОТК возьмем в размере 6% от количества рабочих

сборщиков: ОТК = 0,06*(198+131) = 20 чел.

Воспользуемся следующей формулой для определения численности

работающих в наибольшую смену:

[pic],где

R - общее количество работающих;

Ксм — коэффициент сменности, равный отношению общего числа работающих к

числу рабочих в наибольшую смену. На участках поточно-массового

производства и автоматических линиях производственные рабочие по сменам

распределяются поровну.

Теперь составим сводную ведомость на всех работающих в механическом и

сборочном отделениях с разделением по сменам:

Таблица 3.1 – Сводная ведомость

|№ |Категория работающих |Обоснование счета |Численность по |

| | | |сменам, чел. |

| | | |1 |2 |

|Механическое отделение |

|1 |Станочники, Rст |Расчетная формула |67 |67 |

|2 |Слесари Rсл |В % от Rст |2 |2 |

|3 |Всего основных, Rо |Rо = Rст+Rсл |69 |69 |

|4 |Вспомогательные рабочие, Rв |В % от Rо |16 |16 |

|5 |Младший обслуживающий персонал |В % от (Rо+ Rв) |4 |3 |

|6 |Инженерно-технические работники |В % от числа станков |39 |38 |

|7 |Счетно-конторский персонал |В % от Rо |1 |1 |

| |Итого |( |129 |127 |

|Сборочное отделение |

|8 |Слесари узловой сборки Rсл ст |Расчетная формула |99 |99 |

|9 |Слесари сборщики на конвейере Rсл к|Расчетная формула |66 |65 |

|10|Всего основных Rсл о |Rсл о= Rсл ст+ Rсл к |165 |163 |

|11|Вспомогательные рабочие, Rсл в |В % от Rсл о |33 |33 |

|12|Младший обслуживающий персонал |В % от (Rсл о+ Rв) |4 |4 |

|13|Инженерно-технические работники |В % от (Rсл о+ Rв) |15 |15 |

|14|Счетно-конторский персонал |В % от (Rсл о+ Rв) |6 |6 |

| |Итого |( |223 |221 |

| |Всего работающих |( |700 |

Под производственной площадью сборочного цеха понимается та часть его

общей площади, которая занята непосредственно для осуществления

технологических процессов сборки изделия. В ее состав включаются площади

для размещения оборудования (верстаки, стенды и т.д.), шкафов, стеллажей и

другого производственного инвентаря; хранения запасов и заделов собираемых

деталей; площади, занимаемые немагистральными проходами и проездами. Для

предварительного определения площади сборочных цехов можно пользоваться

отношением площади сборочного цеха к площади механического. В поточно-

массовом производстве:

Площадь сборочного отделения = 0,15*площадь механического отделения =

= 0,015*8765 = 1315 м. кв.

4. Проектирование вспомогательные отделения механосборочного цеха

4.1 Заточное отделение

Заточное отделение предусматривается в крупных и средних цехах для

централизованной заточки затупившегося режущего инструмента. Количество

необходимых заточных станков при укрупненном подсчете определяется

процентным исчислением от количества станков, обслуживаемых заточкой:

Количество заточных станков = 0,04*427 = 35 шт.

Величина общей площади заточного отделения определяется по удельной

площади (равной 11 для средних изделий), приходящейся на 1 станок, и

составляет:

Fзат = 11*35 =385 м. кв.

Ориентировочное количество рабочих-станочников заточного отделения

при двухсменной работе составляет 1,7.. .2 человека на 1 станок отделения.

Rзат = 1,8*35 = 63 чел.

Количество рабочих заточного отделения других категорий составляет

12... 15% от числа заточников.

4.2 Мастерская для ремонта приспособлений и инструмента (РИМ)

Она предназначена для ремонта инструмента и технологической оснастки.

Количество станков для мастерской берется в пределах 1,4...4% от

обслуживаемых станков цеха: SРИМ = 0,014*427 = 6 шт.

Общая площадь для станков и слесарной работы определяется из расчета

17...22 м2 на один станок мастерской: F = 20*6=120 м. кв.

Количество рабочих-станочников принимается по числу станков, а

слесарей-ремонтников в размере 40...50% от числа станочников:

Рабочие-станочники = 6 чел.

Слесари-ремонтники = 0,45*6 = 3 чел.

4.3 Инструментально-раздаточная кладовая (ИРК)

ИРК и кладовые приспособлений служат для снабжения рабочих мест

инструментом и приспособлениями.

Площадь склада инструмента определяется из расчета на один

металлорежущий станок (0,3м. кв. для массового производства):

F = 0,3*427 = 129 м. кв.

Для обслуживания слесарно-сборочных участков площадь склада

принимается равной 0,15 м на одного слесаря (общее для всех смен количество

слесарей):

Fсклада = 0,15*328=50 м.кв.

Площадь склада приспособлений для массового производства равна 0,1 м.

на один металлорежущий станок: Fсклад прис = 0,1*427 = 43 м. кв.

Площадь кладовой для абразивных инструментов принимают равной 0,4 м2

на один шлифовальный, заточной и полировальный станок:

Fа.и. = 0,4*(90+35) = 50 м. кв.

Количество рабочих в ИРК принимается равным 1 человек на 100-200

обслуживаемых станков и 1 подносчик инструмента на 60-80 станков; в

кладовой приспособлений 1 человек на 200—250 обслуживаемых станков.

Рабочие в ИРК = 3 чел.

Подносчики = 6 чел.

Рабочие в кладовой приспособлений = 2чел.

4.4 Ремонтное отделение механика цеха (РММ)

РММ предусматривается в цехах, имеющих не менее 100 станков. Количество

станков для РММ определяется в зависимости от количества обслуживаемого

оборудования по нормам. При средней категории ремонтной сложности

оборудования 10 ед. в массовом и крупно-серийном производстве число станков

отделения составляет 2,6...4,3% от числа обслуживаемых станков:

Количество станков = 0,035*427 = 15 шт.

Число рабочих-станочников определяется по числу принятых станков,

принимая при этом значение коэффициента загрузки 0,6...0,8, а коэффициент

многостаночности l,05...1,l:

RРММ = [pic], где

S – принятое число станков;

Sp – коэффициент многостаночности;

(з – коэффициент загрузки;

Количество слесарей берется в процентном отношении от числа

станочников РММ в количестве 60-100%:

Rсл = 0,8*22 =18 чел.

Вспомогательные рабочие = 0,19*число станочников и слесарей =

= 0,19*(22+18) = 8 чел.

ИТР = 0,1* общее число рабочих = 0,1*(22+18+8) = 5 чел.

Служащие = 0,03* общее число рабочих = 0,02*(22+18+8) = 1 чел.

МОП = 0,01*общее число рабочих = 0,01*(22+18+8) = 1 чел.

Производственная площадь РММ определяется по удельной площади,

приходящейся на 1 станок. С учетом площади склада запасных частей в среднем

она составляет 25-30 м.: Fпр = 27*15 = 405 м. кв.

Производственная площадь слесарно-сборочного отделения определяется в

размере 65-75% от площади механического отделения РММ:

Fсл.сб = 0,7*405=283м. кв.

4.5 Отделение по переработке стружки

Оно чаще всего предусматривается одно на весь производственный корпус

(на несколько цехов). Площадь отделения определяется исходя из нормативных

данных на один обслуживаемый станок в зависимости от их числа от 0,3 до 1

м2.

F = 0,6*427 = 256 м. кв.

4.6 Отделение по приготовлению и раздаче смазочно-охлаждающих

жидкостей (СОЖ)

Оно тоже предусматривается одно на весь производственный корпус.

Площадь отделения = 200 м2.

Число работников = 4.

Число смазчиков = 427/150=32.

4.7 Цеховой склад материалов и заготовок

Он предназначен для хранения запасов отливок, поковок, штамповок и

пруткового материала.

[pic]

[pic]

Qч - общая черная масса всех материалов и заготовок

(1,15*150000*300=51750000), кг;

t - количество дней запаса (2);

Ф - количество рабочих дней в году (52*5-11=249);

q - допускаемая нагрузка (2000кг/м2);

Ки - коэффициент использования площади склада (0,4).

7. Промежуточный склад

Площадь площадки = [pic]м2

8. Межоперационный склад

Здесь хранятся детали в процессе их изготовления.

Площадь склада = [pic] м2.

9. Контрольно-проверочные пункты ОТК

Площадь контрольно-проверочного пункта =427*0,1=43 м2.

Площадь пункта проверки и ремонта калибров и кладовая обменного фонда

= 427*0,2= 86 м2.

5. Проектирование бытовых и административно-конторских помещений

|Таблица 5.1 – расчет санитарно-бытовых помещений цеха |

|Помещение |Расчет, м2 |

|Гардеробная |700*0,43=301 |

|Санузел |2,6*(230/18*0,6)=20 |

|Душевые кабины |1,62*(134/5+328/15)=80 |

|Преддушевая |1,7*3*80=404 |

|Умывальная |1,05*(328/10+134/20)=41 |

|Кабина личной гигиены женщин |4,6*(230*0,4/50)=9 |

|Место для курения |230*0,03=7 |

|Устройство питьевого водоснабжения |0,35*(230/200)=1 |

|Комната для отдыха и психологической |230*0,2=46 |

|разгрузки | |

|Общественного |Посадочное место |1*(230/4)=58 |

|питания | | |

| |Гардеробная |230*0,25=58 |

|Врачебное отделение |230/300*18=14 |

Административно-конторские помещения

Для СКП = 4*(2+12)=64, м2.

Для ИТР = 6*(77+30)=642, м2.

Для руководителя: кабинет 20, м2., кабинеты замов 15*2=30, м2.,

приемные 9*3=27, м2. Итого: 20+30+27=77, м2.

6. Проектирование цехового транспорта

Осуществляется выбор, типоразмеров и расчет необходимого количества

грузоподъемных и транспортных средств. При проектировании внутрицеховых

транспортных средств следует помнить, что крановые средства предназначаются

только для обслуживания технологического процесса. Для монтажа и ремонта

оборудования краны не предусматриваются.

Электротележки, автотележки, тракторные тележки используются для

доставки в цех заготовок и материалов, отправки готовой продукции,

перевозки деталей на термообработку.

Межоперационная передача заготовок, установка и снятие тяжелых

приспособлений осуществляется при помощи, поворотных кранов, кран-балок,

тельферов на монорельсах др. Межоперационная передача изделий на операциях

узловой сборки осуществляется кранами или напольными ручными и

механизированными средствами, которые, как правило, проектируются по месту

их установки. При конвейерной сборке используются конвейеры различного

вида (напольные, подвесные).

Расчет количества кранов, кран-балок и других грузоподъёмных

механизмов, транспортирующих грузы поштучно, осуществляется по формуле:

[pic]

Количество транспортных средств для перевозки грузов партиями (краны,

тележки и т.д.) определяется по формуле:

[pic]

[pic]

7. Технико-экономические показатели.

|Таблица 7.1. |

|№ |Наименование показателя |Ед. измерения|Величина |

|Абсолютные показатели |

|1 |Годовой выпуск продукции |Сб. единица |20000 |

|2 |Площадь цеха по компоновочному | | |

| |плану | | |

|2.1 |Общая |м.кв |14616 |

|2.2 |В том числе производственная |м.кв |10080 |

|3. |Количество основного |единица |427 |

| |металлорежущего оборудования | | |

|4. |Общая численность рабочих |чел. |842 |

|5. |В том числе производственных |чел. |466 |

|Относительные показатели |

|6. |станкоемкость одного изделия |Станко-час | |

|7. |Средний коэффициен загрузки | | |

| |оборудования | | |

|8. |Удельная площадь на один | | |

| |основной станок | | |

|8.1.|Общая |м.кв |34,2 |

|8.2.|Производственная |м.кв |23,6 |

|9. |Годовой выпуск на один основной |т, шт |46,8 |

| |станок | | |

|10. |Годовой выпуск на одного |т, шт |42,9 |

| |производственного рабочего | | |

|11. |Удельная площадь на одного | | |

| |основного рабочего | | |

|11.1|Общая |м.кв |17,3 |

|11.2|Производственная |м.кв |11,9 |

Заключение

В ходе работы был проведен расчет по технико-экономическим показателям

потребного количества металлорежущего оборудования, сборочных стендов,

транспортного оборудования, вспомогательного оборудования, рабочего состава

и площадей механосборочного цеха, в том числе раздельно по каждому из его

производственных и вспомогательных отделений (участков), для обеспечения

заданной программы выпуска изделий. А также определены основные технико-

экономические показатели механосборочного цеха.

Литература

1. Г.И. Буторин. Проектирование машиностроительного

производства: учебное пособие для выполнения курсового

проекта и курсовой работы, Челябинск – ЮУРГУ, 2004.

2. Н.А. Каширин. Проектирование автоматических участков цехов:

учебное пособие, Челябинск – ЧГТУ, 1994.