Исходные данные:

1.     На линии изготавливаются детали А, Б, В; месячные программные задания которых N_А, N_Б, N_В  соответственно равны: 6200, 4400, 2500 шт.

2.     Состав технологических операций, а также затраты времени на выполнение каждой операции представлены в таблице 1.

Таблица 1

Состав технологических операций и затраты времени на выполнение каждой операции

3.     Линия работает в две смены, продолжительность смены составляет 8 час.; время на переналадку линии составляет 40 мин.; число рабочих дней в месяце равно 22 .

4.     Коэффициент допустимых потерь времени составляет 0,04; переналадка линии и текущий ремонт проводятся в нерабочее время.

5.     Потери времени в связи с невыходами рабочих от номинального фонда составляют 10%

6.     Средний разряд работ равен 5.

7.     Стоимость оборудования для выполнения операций: первой – 420000 руб., второй – 97000 руб., третьей – 68000 руб., четвертой – 35000 руб.

8.     Мощность единицы оборудования в среднем составляет 4,9 кВт.

9.      Масса заготовки : А - 1,6 кг.; Б - 1,2 кг.; В - 1,4 кг.

10.                    Масса детали: А - 0,9 кг.; Б - 0,8 кг.; В - 0,7 кг.

1. Определение параметров многономенклатурной автоматизированной поточной линии

Находим частные такты работы линии.

Частные такты работы линии рассчитываются по условному объекту: в нашем случае по детали В (как наиболее трудоемкой).

Определим коэффициенты приведения i-ой детали к условному объекту

,

где   ,    – трудоемкость изготовления i-ой и условной детали на линии соответственно;

;

;

Приведем программные задания деталей А, Б, В к условной детали В в приведенных единицах:

 ,

Тогда месячная программа i-ой детали, изготавливаемой на линии будет иметь следующий вид:

Тогда условный общий такт линии (мин.) может быть представлен следующим образом:

,

где F _эф.лин – эффективный фонд работы линии (час.)

Для того чтобы рассчитать F _эф.лин найдем эффективный фонд времени одного рабочего (час.)

  ,

где F_н – номинальный фонд времени рабочего (час.);

       t – потери времени в связи с невыходами рабочих (по болезни, из-за отпусков и  по другим причинам)

Тогда для нашего случая (месячный номинальный фонд времени)

F_н  =22^. 8 =176 час.

F _эф.раб  = 176 ^.(1-10/100) =158,4 час.

Соответственно на единицу оборудования:

,

где С - число смен;

       р – плановые простои оборудования в ремонте %; р = 3…5 % (для нашего случая, и в дальнейших расчетах принимается р = 3 %)

Отсюда:

F_{эф. об.}  = 176 ^.2^. (1-3/100) =341,4 час.

Эффективный фонд работы линии:

F_{эф. лин.}  = F_{эф. об.} (1-n),

где n – коэффициент потерь времени на техническое обслуживание и ремонт линии.

В данном примере принимаем F_{эф. лин.}  = F_{эф. об.,} поскольку значение n достаточно мало (см. исходные данные) и им можно пренебречь

F_{эф. лин.}  = 341,4 час.

Рассчитав условный общий такт мы можем найти частные такты работы линии:

Находим необходимое число рабочих мест на каждой операции и их загрузку

Расчетное число рабочих мест на j-ой операции технологического процесса изготовления деталей А, Б, В определяют следующим образом:

,

где t _штj – штучное время выполнения j-ой операции, мин;

       r_i –частный такт, мин.

Тогда для нашего случая:

;                                ;

                               ;                                 ;

Дальнейшие результаты расчетов приведены в таблице 2

Коэффициент загрузки рабочих мест на j-ой операции

,

где w_прj – принятое число рабочих мест на j-ой операции.

Средний коэффициент загрузки оборудования (рабочих мест) при изготовлении:

деталей А

деталей Б

деталей В

Из приведенных расчетов можно сделать следующий вывод, что линия является переналаживаемой с равномерной загрузкой.

Таблица 2

Расчетное и принятое число рабочих мест по операциям и их загрузка

Находим численность основных производственных  рабочих на линии.

Численность основных производственных рабочих может быть определена по следующей формуле

,

где З_р  - запасные рабочие необходимые для подмены, % (в данном примере, как и в дальнейших расчетах,  рекомендуемое значение З_р =10 %);

     w_прj  - принятое число рабочих мест на j-ой операции;

      С - число смен работы;

      н_оj - норма обслуживания рабочих мест на данной операции (в данном случае, как и в дальнейших расчетах,  рекомендуемое значение н_оj =1);

      m - число операций на линии.

Тогда число основных производственных рабочих занятых на линии при обработке:

деталей А

Ч _{осн.раб.А} = (1+10/100) ^. 4^. 2=9 чел.;

деталей Б

Ч _{осн.раб.Б} = (1+10/100) ^. 4^. 2=9 чел.;

деталей В

Ч _{осн.раб.В} = (1+10/100) ^. 4^. 2=9 чел.

2.Выбор транспортных средств линии и расчет их основных параметров.

Транспортное средство линии является её неотъемлемой частью и обеспечивает автоматическое распределение деталей по операциям. В зависимости от конфигурации, габаритных размеров и массы деталей, обрабатываемых на линии в качестве транспортных средств, как правило, используются ленточные, пластинчатые или цепные транспортеры в сочетании с автоматически действующими устройствами каждой единицы оборудования по снятию и установке деталей.

К основным параметрам перечисленных транспортных средств относятся следующие: скорость движения V, шаг l (расстояние между осями симметрии оборудования или между автоматически действующими устройствами по снятию и установке деталей двух смежных операций), длина рабочей части  Lp и общая длина транспортера Lo.

Размер шага l как правило устанавливают в зависимости от габаритных размеров детали, планировки оборудования (для удобства расчетов возьмем l =2,0 м.)

 Тогда скорость движения транспортера при обработке деталей А, Б, В соответственно можно рассчитать следующим образом:

;

;

где l - размер шага;

     r_A , r_Б , r_В - частные такты работы линии

Длина транспортера, как правило, рассчитывается исходя из планировки линии, длины рабочей части транспортера. Для удобства расчетов зададимся  Lp = 10м., тогда общая длина транспортера:

,

где R – радиус натяжного и приводного барабанов (в расчетах принимаем R=0,25 м.)

Тогда

Lо = 2^. 10 + 2^. 3,14^. 0,25 = 21,57 м.

 3.Расчет длительности циклов изготовления деталей А, Б, В на линии.

Длительность циклов обработки деталей А, Б, В на линии можно рассчитать по следующей формуле:

,

где  r_i -частные такты, мин.;

        w_прij  - принятое число рабочих мест на линии

4.Определение размера обрабатываемой партии для деталей А, Б, В

Размер обрабатываемой партии (расчетный) может быть найден по следующей формуле:

,

где П_рв  - средние потери рабочего времени на переналадку линии, мин.;

        k_прв- коэффициент допустимых потерь времени на переналадку при смене очередной партии деталей;

r_i –частный такт, мин.

Тогда, например, размер  обрабатываемой партии  деталей А (расчетный) будет равен:

Принятый размер обрабатываемой партии n_прi определяется исходя из следующих условий:

1)    принятый размер партии деталей отличается от расчетного не более, чем на 15%;

2)      принятый размер партии деталей загружает линию более чем на смену;

3)    принятый размер партии деталей должен быть кратен программному заданию;

4)    число запусков деталей на линию по возможности должно быть одинаковым или кратным.

 Расчетные и принятые размеры обрабатываемой партии по каждому из изделий, закрепленных за линией, сведены в таблицу 3.

Таблица 3

Расчетные и принятые размеры обрабатываемой партии по изделиям, закрепленным за линией

5. Определение количества запусков деталей на линии.

Количество запусков деталей на линии может быть определено по следующей формуле:

,

где N_i - месячная производственная программа деталей закрепленных за линией;

     n_прi  - принятый размер обрабатываемой партии.

Тогда количество запусков детали А:

Количество запусков детали Б:

Количество запусков детали В:

6.Построение плана –графика работы линии.

План –график работы линии представлен на рисунке 1.

Рисунок 1. – План-график работы многономенклатурной автоматизированной поточной линии.

7. Определение  себестоимости изготовления деталей А, Б, В на линии.

Данный пункт работы подразумевает расчет цеховой себестоимости изготовления деталей А, Б, В.

Рассмотрим данный расчет на примере детали А:

S_ц.А = S_м.А + L_пр.А + S_э.о. + S_{ц.пр.А ,}

где S_ц.А - цеховая себестоимость изготовления детали А;

        S_м.А - затраты на основные материалы;

        L_пр.А  - заработная плата основных производственных рабочих;

        S_э.о. - расходы по содержанию и эксплуатации оборудования;

        S_ц.пр.А  - прочие цеховые расходы.

Отсюда, затраты на основные материалы можно определить следующим образом:

S_м.А= k_m ^. G_зА ^. Ц_м - (G_зА - G_дА) ^. Ц_отх ,

где k_m - коэффициент, учитывающий транспортно-заготовительные расходы (для упрощения  расчетов рекомендуется взять значение k_m =1,05…1,10);

G_зА ,G_дА - масса заготовки и детали А (кг.), соответственно;

Ц_м ,Ц_отх  - цена единицы материала и единицы отходов (руб./кг.), соответственно (для нашего примера, и для дальнейших самостоятельных расчетов зададимся условием, что Ц_м =10 руб./кг., Ц_отх =0,6 руб./кг.)

Тогда

S_м.А=1,10^.1,6^. 10 - (1,6 - 0,9) ^. 0,6 = 17,18 руб./шт.

Заработная плата основных производственных рабочих на единицу изделия А может быть найдена по следующей формуле, (при условии, что система оплаты труда – повременная):

L_пр.А= L_пр.о + L_пр.д + L_пр.н.

где L_пр.о - основная заработная плата производственных рабочих;

L_пр.д - дополнительная заработная плата производственных рабочих;

L_пр.н.- начисления на заработную плату производственных рабочих;

L_пр.о = t _ст. ^.Т_и.

где t _ст. - часовая тарифная ставка рабочих, соответствующая среднему разряду работ ( в нашем случае для 5 разряда t _ст. = 61 руб./час.);

Т_и.- трудоемкость изготовления единицы продукции на линии. (Т_и.= t_шт.  см.табл.1, табл.2)

Тогда

L_пр.о = 61^. 4/60 = 4,06 руб./шт.

Дополнительная заработная плата основных производственных рабочих составляет 20 % от суммы основной заработной платы.

L_пр.д = 0,2^. L_пр.о =0,2^. 4,06= 0,81 руб./шт.

Начисления на заработную плату принимаются в размере 35,6% от суммы основной и дополнительной заработной платы:

L_пр.н.= 0,356 (L_пр.о +L_пр.д) =0,356 (4,06+0,81) = 1,73 руб./шт.

В итоге заработная плата основных производственных рабочих на единицу изделия А составит:

L_пр.А= 4,06 + 0,81 + 1,73 = 6,6 руб./шт.

Расходы по содержанию и эксплуатации оборудования:

S_э.о. = С_р^.Т_и.

где С_р- себестоимость одного часа работы оборудования, которая включает в себя величину амортизационных отчислений по оборудованию С_а; расходы на осмотры, текущий ремонт и межремонтное обслуживание, С_рем.; а также стоимость электроэнергии на технологические цели С_эл.

Величину амортизационных отчислений по оборудованию находим:

,

где К_мj = Ц_мj ^. k_т - капитальные затраты на оборудование j-го наименования, руб.(с учетом цены оборудования j-го наименования (Ц_мj), и коэффициента (k_т) учитывающего затраты на транспортировку и монтаж оборудования, для наших расчетов k_т =1,05…1,2);

      а_j - величина амортизационных отчислений, которая для нашего примера, и для дальнейших самостоятельных расчетов составляет: а_j=12,5%;

      F_эф - эффективный фонд времени работы оборудования за год (рассчитывается аналогично F_эф.об, только с учетом номинального годового фонда времени)

К_м1 = Ц_м1 ^. k_т = 420000 ^.1,1= 462000руб.

К_м2  = Ц_м2 ^. k_т =97000^.1,1= 106700руб.

К_м3  = Ц_м3 ^. k_т =68000^.1,1= 74800руб.

К_м4  = Ц_м4 ^. k_т =35000^.1,1= 38500 руб.

F_эф = 4097час.

Следовательно,

С_а = (462000 + 106700 + 74800 + 38500) ^.0,125/4097= 20,81 руб./час.

Расходы на осмотры, текущий ремонт и межремонтное обслуживание находятся как:

где k_т.п. - коэффициент учитывающий тип производства (k_т.п. =1);

       С_м, С_э - часовые затраты на малые ремонты, осмотры и межремонтное обслуживание механической и электрической частей оборудования первой категории ремонтной сложности (для нашего примера и для дальнейших самостоятельных расчетов С_м = С_э = 0,3руб/час.);

      R_мj, R_эj -категориии сложности ремонта механической и электрической частей оборудования (для нашего примера см. табл.4)

Таблица 4

Характеристика сложности ремонта оборудования

С_рем.= (0,3^.9 + 0,3^.7) + (0,3^.7 + 0,3^.8) + (0,3^.8+ 0,3^.9) + (0,3^.10 + 0,3^.11) = 20,7 руб./час.

Стоимость электроэнергии для технологических целей может быть найдена:

,

где w_пр - принятое число единиц оборудования;

       М_ср - средняя мощность электродвигателей (для нашего случая заданием установлено М_ср = 4,9 кВт);

       а - средний коэффициент загрузки установленной мощности (а =0,7);

       b - коэффициент использования мощности во времени (b=0,6);

       n_м - КПД электродвигателей

       Ц_эл - цена 1кВт^.час силовой энергии (1,11 руб./кВт^.час)

Отсюда находим:

руб./час

Тогда себестоимость одного часа работы оборудования:

С_р = 20,81 + 20,7 + 10,75 = 52,26 руб./час.

Расходы по содержанию и эксплуатации оборудования на изделие А:

S_э.о. =52,26 ^. 4/60 = 3,48 руб./шт.

Прочие цеховые расходы принимаем равными 50% от основной заработной платы производственных рабочих:

S_ц.пр.А = 0,5 ^. 4,06 = 2,03 руб/шт.

Структура себестоимости изготовления одной детали А приведена в таблице 5

Таблица 5

Структура себестоимости изготовления  детали А

Аналогичным образом определяется себестоимость изготовления деталей Б и В.

Таблица 6

Структура себестоимости изготовления  детали Б

Таблица 7

Структура себестоимости изготовления  детали В