Расчет длительности производственного цикла изготовления заказа при трех видах движения предметов труда

Нижегородский государственный технический университет

им. Р.Е. Алексеева

Автозаводская высшая школа управления и технологий

Практические работы

по дисциплине «Производственный менеджмент и маркетинг»

Вариант 33

Выполнил:

Ст.гр. А12-ЭТКз

Балакин А.С.

№ зачетки 125033

Проверил:

Абрамов С.Б.

Нижний Новгород

2014

Практическая работа № 1

«Расчет длительности производственного цикла изготовления заказа при трех видах движения предметов труда»

Задание:

В цех поступил заказ на изготовление n изделий. Изделия с операции на операцию будут передаваться по p шт. На первой операции предполагается три рабочих места, на четвертой – два, на всех остальных – по одному. Между каждой операцией межоперационное время tмо мин, общая длительность естественных процессов Тест мин. Рабочие работают в 2 смены по 8 часов. Коэффициент сменности f=0,7.

Определить длительность технологического и производственного циклов при всех трех видах движения предметов труда и построить графики.

Таблица 1. Исходные данные

№ опера-ции

Первая цифра варианта

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Норма времени tшт,мин

1

12

6

15

18

9

12

6

15

6

21

2

8

4

10

7

3

7

8

11

10

2

3

6

8

9

2

4

6

3

9

9

8

4

10

5

6

5

16

8

4

8

8

9

5

5

7

12

10

8

15

11

6

5

7

6

3

9

4

6

5

3

5

7

2

3

7

4

3

8

4

6

5

9

5

7

12

Таблица 2. Исходные данные

Показатель

Вторая цифра варианта

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

размер заказа n, шт

250

150

135

140

120

100

160

180

90

120

размер передаточной партии p, шт

25

15

15

20

15

10

20

20

10

20

межоперационное время

tмо, мин

5

3

2

4

6

3

4

5

2

4

длительность естественных процессов Тест, мин

400

450

500

550

600

650

700

750

800

850

Последовательность выполнения работы:

  1. Выполнить предварительные расчеты и данные занести в табл.3.

№ операции

tшт, мин

С (раб.места)

1

18

3

=18/3 = 6

2

7

1

= 7/1 = 7

3

2

1

= 2/1 = 2

4

5

2

= 5/2 = 2,5

5

10

1

= 10/1 = 10

6

6

1

= 6/1 = 6

7

4

1

= 4/1 = 4

Итого

= 52 мин

= 10

=37,5

  1. Рассчитать технологические и производственные циклы для трех видов движения предметов труда.
  2. Построить графики технологических циклов.
  3. Сделать выводы.

Решение

Длительность производственного процесса, то есть календарный период времени, в течение которого выполняется производственный процесс, называется производственным циклом. Основу производственного цикла составляет технологический цикл, который в свою очередь состоит из операционных циклов. Операционный цикл, т.е. продолжительность обработки партии деталей (мин) на одной операции процесса, равен:

,

где n - размер заказа, шт.; n = 140.

tшт - норма штучного времени на i-й операции, мин; из таблицы;

сi - количество оборудования или рабочих мест на i-й операции, из таблицы.

Выполним расчет:

При последовательном виде движения

Операции производственного процесса над отдельным изделием или количеством изделий (партией) передается с одного рабочего места на другое после окончания обработки над всей партией, эти изделия передаются на следующую операцию, причем все вместе.

m - количество технологических операций, m = 7.

p - размер передаточной партии, р = 20.

Основу производственного цикла составляет технологический цикл, который в свою очередь состоит из операционных циклов. Операционный цикл – это продолжительность обработки партии деталей на 1-й операции процесса.

Строим график технологического цикла при последовательном виде движения предметов труда:

Вывод. Средние временные затраты на один технологический цикл, но большие простои оборудования, т.к. первое оборудование снова начинает использоваться только после того, как закончиться последняя операция.

При параллельном виде движения

Передаточная партия - это количество изделий, одновременно обрабатываемых на одном рабочем месте. Полностью загружена в этом случае наиболее трудоемкая операция с самым длительным операционным циклом, менее трудоемкие имеют перерывы. Правило построения графика:

  1. Строим график для первой передаточной партии как при последовательном виде движения.
  2. От максимального главного времени откладываем вправо остальные передаточные партии и достраиваем график симметрично первой передаточной партии вверх и вниз.

где p - размер передаточной партии;

max – цикл операций с максимал. продолжительностью, мин.

Вычисляем А,В и С.

А = 840 + 980 + 350 + 1400 = 3570 мин = 59,5 час.

В = 1400 + 840 + 560 + 840 = 3640 мин = 60,6 час.

С = 560 мин = 9,33 час

Ттех пар = 3570 + 3640 + 560 = 7770 мин = 129,5 час

Строим график технологического цикла при параллельном виде движения предметов труда.

Вывод: Некоторое сокращение времени на обработку, но появление простоев. Применяется в массовом, крупносерийном производстве, в том числе на поточных линиях при синхронизации операций.

При последовательно-параллельном (смешанном) виде движения

Сущность его в том, что детали с операции на операцию передаются поштучно или передаточными партиями, но на каждой операции весь заказ изделий обрабатывается без перерывов. Строим график технологического цикла при последовательно-параллельном виде движения предметов труда.

Вычисляем все

= 840*2 = 1680 мин = 28 час

= 280 = 4,6 час

= 350*2 = 700 мин = 11,6 час

= 840 = 14 час

Рассчитаем длительность производственного цикла по следующим формулам:

где S - количество смен работы в сутки S=2 смены;

а - продолжительность смены а= 8 часов.

f - коэффициент календарности:

Тест - естественных процессов в минутах; Тест =550 мин

tмо - межоперационное время между двумя соседними операциями. tмо =4

Вывод. При последовательном построении технологического цикла общее время равно 8,5 дней (100%), при параллельном построении – 10,544 дней (увеличение относительно последовательного построения на 27,8%, появление простоя оборудования), при смешанном технологическом цикле – 17,23 дня (увеличение относительно последовательного построения на 102,7%). Полученные графики отображают эту зависимость.

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 3

Расчет поточных линий. Многопредметные линии

Задание 4.1. На многопредметной поточной линии изготавливаются детали А, В и С. Линия работает 21 день в месяц. Продолжительность смены составляет 8.2 ч. Определить частные такты поточной линии. Остальные исходные данные представлены в табл. 4.1 и 4.2.

Таблица 4.1. Исходные данные

Показатель

Первая цифра варианта

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Месячная про-грамма запус-ка, тыс. шт.

А

8

7,2

2

2,2

6

3

1,9

4

7

2

В

5,6

4

4

9,1

3,3

8,3

9,4

6,4

7,8

3,8

С

3

1,8

6,5

5

8,7

4,5

6

2

3,1

9

Коэффициент допус-тимых потерь време-ни на переналадку

0,04

0,05

0,03

0,08

0,07

0,06

0,11

0,09

0,1

0,04

Количество смен

2

2

1

3

2

1

3

2

2

1

Таблица 4.2. Исходные данные

№ операции

Изделия

Вторая цифра варианта

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Норма времени, мин

1

А

1,2

1,1

1,09

1,5

1,6

3,2

7,5

3,6

8,5

1,9

В

1,2

1,15

1,21

1,35

1,35

1,5

8,6

3,4

5,7

1,3

С

1,2

1,22

1,03

1,4

1,21

2,0

5,8

3,3

7,1

3,2

2

А

5,7

7,15

5,8

5,2

3,65

3,15

1,8

2,0

3,9

1,15

В

8,4

6,0

8,3

6,9

3,0

3,5

3,0

1,5

3,5

1,1

С

7,2

8,45

6,95

7,0

3,2

3,7

1,5

2,9

3,35

1,2

3

А

3,2

3,1

4,0

1,9

7,1

1,22

3,72

1,2

2,85

3,3

В

3,4

3,0

3,5

1,8

5,6

1,1

3,4

1,1

2,0

3,3

С

3,7

3,64

3,6

1,3

8,4

1,3

3,16

1,12

1,4

3,6

4

А

1,9

2,0

1,8

3,7

7,2

7,2

1,3

5,8

1,1

5,8

В

3,1

1,5

3,0

3,1

5,7

8,3

1,2

8,2

1,25

8,3

С

1,3

3,2

1,2

3,2

8,4

5,8

1,2

7,2

1,2

7,4

Решение. Пусть трудоемкость детали А принимаем за единицу (1), тогда рассчитаем для других деталей коэффициент приведения:

,

где k - коэффициент приведения i-й детали к условной единице;

ti – трудоемкость i-й детали;

ty – трудоемкость условной детали.

1 операция

2 операция

3 операция

4 операция

Определим программу в приведенных единицах: Nпрi=Ni kпрi,

где Nпрi – приведенная программа по i-й детали;

Ni - программное задание по i-й детали.

1 опер. NпрА=2,2 1 = 2,2 NпрВ=9,1 0,9 = 8,19 NпрС=5 0,93 = 4,65

2 опер. NпрА=2,2 1 = 2,2 NпрВ=9,1 1,32 = 12,01 NпрС=5 1,34 = 6,7

3 опер. NпрА=2,2 1 = 2,2 NпрВ=9,1 0,94 = 8,55 NпрС=5 0,68 = 3,4

4 опер. NпрА=2,2 1 = 2,2 NпрВ=9,1 0,83 = 7,55 NпрС=5 0,86 = 4,3

На основании этих данных рассчитаем условный общий такт линии:

где FД - действительный фонд времени работы линии; Д =21*8,2= 172,2 час

- коэффициент потерь времени на переналадку линии; = 0,08

Тогда частные (рабочие) такты обработки отдельных изделий будут равны

1 операция

2 операция

3 операция

4 операция

Задача 4.2. В цехе выпускается изделия А, В, С с различной трудоемкостью изготовления. Цех работает в 2 смены по 8 часов 20 дней в месяц. Плановые простои оборудования 7%. Определить скорость движения конвейера при изготовлении каждого изделия.

Таблица 4.3. Исходные данные (первая цифра варианта)

Показатели

0

1

2

3

А

В

С

А

В

С

А

В

С

А

В

С

Трудоемкость изготовления, н мин

17

12

20

16

9

14

21

17

12

19

11

8

Программа выпуска отливок, тыс. шт.

3

4

5

8

12

19

6

8

14

7

18

6

Таблица 4.4. Исходные данные (вторая цифра варианта)

Показатели

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Шаг конвейера, м

1,2

0,9

1,1

0,8

1,3

0,7

1,2

1,4

0,9

1,1

Скорость конвейера (ленточного) определим по формуле V = L / r

где L – общий такт линии.

r – шаг конвейера r = 0.8

Потери

Действительный фонд времени Д = 20*2*8 = 320 часов.

Коэффициент приведения

Программа в приведенных единицах

NпрА=7 1 = 7,000ед. NпрВ=18 0,957 = 17,226ед. NпрС=6 0,421 = 2,526

Тогда:

Скорость движения конвейера V = 5.986 / 0.8 = 7.482 м/мин или 449 м/час.

Задание 4.3. Рассчитать параметры поточной линии по производству изделия и необходимое количество рабочих при следующих исходных данных. Цех работает в 2 смены по 8 часов. В месяце 20 рабочих дней. Плановые простои оборудования 5%. Одну единицу оборудования обслуживает 1 рабочий, на остальных рабочих местах норма численности 0,5. Шаг конвейера 0,8 м.

Таблица 4.9. Исходные данные (первая цифра варианта)

Операции технологического процесса

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Норма штучного времени, tшт, мин

1-я операция

Токарная обработка

1,8

1,7

2,8

2,9

1,7

3,1

3,7

1,9

1,1

1,7

2-я операция

Сверление / Тэфф

0,4

1,6

0,7

0,5

0,6

0,5

0,6

1,1

0,7

0,4

3-я операция

Фрезерование

1,1

1,3

0,6

0,7

0,7

0,5

0,8

1,3

0,5

0,6

5-я операция

Промывка

1,3

1,2

1,3

2,1

2,3

0,7

1,5

2,3

1,1

0,6

6-я операция

Термообработка

36

32

40

60

68

20

44

60

36

48

7-я операция

Приемка БТК

0,5

0,4

0,4

0,5

0,6

0,3

0,4

0,6

0,4

0,2

Таблица 4.10. Исходные данные (вторая цифра варианта)

Показатели

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Выпуск годных отливок в месяц, тыс. шт.

33

34

39

29

26

58

33

24

41

68

Расчетное число единиц оборудования опред. по формуле: Х = Тгод / Тэфф

где Тгод – годовой объем работ, Тэфф – эффективный годовой фонд оборудования (в случае при 2-х сменной работе Тэфф = 3975 часов.)

Тгод = Вып. в месяц тыс. шт *12 месяцев * трудоемкость на 1 шт.

Выпуск в 1 месяц = 29 тыс. шт.

Действительный фонд времени Д = 20*2*8 = 320 час

Простои – 0,05

Принимаем 6 операцию «Термообработка» за одну единицу трудоемкости. Тогда:

1 операция токарная

2 операция сверление

3 операция фрезерование

5 операция промывка

6 операция термообработка

7 операция приемка

Определи программу в определенных единицах

1 операция Nпр1=29 0,048 = 1,392

2 операция Nпр2=29 0,008 = 0,232

3 операция Nпр3=29 0,011 = 0,319

5 операция Nпр5=29 0,035 = 1,015

6 операция Nпр6=29 1 = 29

7 операция Nпр7=29 0,008 = 0,232

Тогда:

В месяц 29 тыс. единиц продукции

Тгод = 29000 шт*12 мес* 9,538час = 3,319224 тыс. час.

Х = Тгод / Тэфф = 3319224 / 3975 = 835 ед. оборуд.

Если на 1 единицу оборудования нужен 1 рабочий, то всего потребуется при заданном плане работы 835 рабочих.

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 4

Организация поточного производства. Прерывно-поточные линии (прямоточные)

Задание: На прямоточной линии обрабатывается корпус изделия. Определить такт линии; рассчитать число рабочих мест и число рабочих на линии; составить план-график работы оборудования и рабочих; рассчитать межоперационные заделы и построить график их движения. Исходные данные для расчета приведены в табл. 5.2 и 5.3.

Таблица 5.2. Исходные данные

№ опе-рации

Первая цифра варианта

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Норма времени на операции tшт, мин

1

2,9

4,9

1,2

3,0

2,8

4,8

5,1

3,0

1,2

2,5

2

2,3

2,1

5,2

2,4

2,2

2,2

2,3

1,3

5,3

1,2

3

2,7

1,0

2,5

2,8

2,6

2,0

2,5

2,7

2,1

2,3

4

5,1

1,5

2,9

1,8

5,0

0,9

1,0

1,8

0,6

1,6

5

2,3

3,0

2,3

5,2

1,1

1,4

3,0

5,2

3,2

2,9

6

1,7

2,2

2,6

2,6

1,5

2,6

1,8

2,3

2,3

5,2

Таблица 5.3. Исходные данные

Показатель

Вторая цифра варианта

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Количество смен

1

2

3

1

2

3

1

2

3

1

Суточная программа выпуска,шт

190

350

550

185

375

510

175

365

535

180

Решение. Определим такт определяется по формуле:

где Fд – действительный фонд времени работы линии за период выполнения задания, мин; Fд = 20дней*1 смену*8 час = 160 час.

fp – регламентированные перерывы в работе линии для отдыха рабочих; Возьмем средние физические нагрузки (30 мин в день) и время на обед (45 мин), тогда регламентированные перерывы fp = 75 мин*20 дней = 1500 мин = 25 час в месяц.

NГ – программа запуска деталей на рассчитываемый период, шт;

NГ = 185шт. * 20 дней = 3700 шт. в мсяц.

Тогда такт:

Расчетное количество рабочих мест на каждой операции поточной линии:

На 1 операции

На 2 операции

На 3 операции

На 4 операции

На 5 операции

На 6 операции

Для полного использования фонда времени рабочего разработаем и зададим оптимальный и постоянный режим обслуживания с периодом работы оборудования и рабочих, порядком и временем переходов рабочих, обслуживающих несколько станков на протяжении смены.

Выбор рационального периода комплектования и установление режима работы линии производится при составлении плана-графика.

План-график работы оборудования и рабочих на прямоточной линии

№

опе-

ра-

ции

Штучная норма времени ti, мин

Ср

Спр

№

станка

Загрузка станка,

%

Испол-

нитель

Период комплектования задела R= 60 мин*8 час = 480 мин

1

3,0

15,24

2

1

2

100

40

А

Б

100%

40%

60%

70%

2

2,4

12,2

2

1

2

60

70

Б

С

3

2,8

14,23

2

1

2

30

100

С

D

30%

100%

4

1,8

9,15

1

1

50

E

50%

5

5,2

26,42

3

1

2

3

50

40

40

E

G

G

50%

40%

40%

6

2,6

13,21

2

1

2

20

100

G

F

20%

100%

Вследствие различной производительности смежных операций между ними на линии образуются оборотные заделы. Максимальная величина оборотного задела определяется:

где Т – период совместной работы неизменного числа оборудования на смежных операциях;

Сi, Сi+1 – количество оборудования, работающих на смежных операциях в течение периода Т;

ti, ti+1 – нормы времени на смежных операциях.

1-2 операция нет задела

2-3 операция

3-4 операция

4-5 операция нет задела

5-6 операция нет задела

Вывод. Использование оборудования и план-график работы необходимо перераспределить.

Движение оборотных заделов на линии может быть показано графически в виде эпюр.

№ операции

R= 480 мин

1

40% 100%

60%

Задел между операциями 1 и 2

2

Рис. Примерный график движения межоперационных оборотных заделов.

Практическая работа № 5

Экономическое обоснование технологического процесса

Задание. Для детали сложной формы можно выбрать в качестве заготовки отливку из ковкого чугуна (1 вариант) или пруток углеродистой стали (2 вариант). Косвенные расходы составляют по литейному цеху 140%, по механическому 200% от заработной платы. Определить критическую программу, и какой вариант заготовки экономически целесообразен при изготовлении 1000 шт.

Таблица 13.1. Исходный вариант

Первая цифра варианта

1 вариант

Расход металла, кг

Цена металла, руб.

Зарплата на 1 шт., руб.

Расход энергии на 1 шт., руб.

Годовые затраты на оснастку, тыс. руб.

по литей-ному цеху

по механи-ческому цеху

0

3,8

1,76

0,12

0,03

0,34

50

1

4,18

1,94

0,13

0,03

0,37

55,00

2

4,60

2,13

0,15

0,04

0,41

60,50

3

5,06

2,34

0,16

0,04

0,45

66,55

4

5,56

2,58

0,18

0,04

0,50

73,21

5

6,12

2,83

0,19

0,05

0,55

80,53

6

6,73

3,12

0,21

0,05

0,60

88,58

7

7,41

3,43

0,23

0,06

0,66

97,44

8

8,15

3,77

0,26

0,06

0,73

107,18

9

8,96

4,15

0,28

0,07

0,80

117,90

Таблица 13.2. Исходный вариант

Вторая цифра варианта

2 вариант

Расход металла, кг

Цена металла, руб.

Зарплата на 1 шт., руб.

Расход энергии на 1 шт., руб.

Годовые затраты на оснастку, тыс. руб.

по литей-ному цеху

по механи-ческому цеху

0

5

0,89

-

0,2

0,26

80

1

5,5

0,98

0,18

0,22

0,29

88,00

2

6,05

1,08

0,2

0,24

0,31

96,80

3

6,66

1,18

-

0,27

0,35

106,48

4

7,32

1,30

0,21

0,29

0,38

117,13

5

8,05

1,43

-

0,32

0,42

128,84

6

8,86

1,58

0,22

0,35

0,46

141,72

7

9,74

1,73

-

0,39

0,51

155,90

8

10,72

1,91

0,23

0,43

0,56

171,49

9

11,79

2,10

-

0,47

0,61

188,64

Решение. По заданию имеется два варианта технологического процесса. зависимость технологической себестоимости от объема производства записана уравнением:

С1=а1N+b1

С2=а2N+b2 Причем b2<b1 и a2<a1.

где а - постоянные затраты на единицу продукции;

Для ковкого чугуна (1 вар):

а лит цех =5,06*2,34 + 0,16 + 0,45 + 66,55 = 79

а мех цех =5,06*2,34 + 0,04 + 0,45 + 66,55 = 73,99

а1= 79 + 73,99 = 153

N - объем производства продукции; N =1000 шт.

Косвенные расходы К1лит = 0,16*140%= 0,224

К1мех = 0,04*200%= 0,08

b - постоянные затраты на весь выпуск продукции.

b1 = 1000*(74,11+73,99+0,224+0,08)= 148404 руб.

Для прутка углеродистой стали (2 вар):

а мех цех =6,65*1,18 + 0,27 + 0,35 + 106,48 = 114,94

N - объем производства продукции; N =1000 шт.

Косвенные расходы К2мех = 0,27*200%= 0,54

b – постоянные затраты на весь выпуск продукции.

b1 = 1000*(114,94+0,54)= 115487 руб.

Определим зависимость технологической себестоимости от объема производства:

С1=а1N+b1 = 153*1000 + 148404 = 301404

С2=а2N+b2 = 114,94*1000 + 115487 = 230427

Существует такой объем производства, при котором себестоимость продукции по вариантам одинаковая, т.е. С1=С2.

а1N+b1= а2N+b2,

N(a1-a2)=b2-b1,

где Nкр – критическая программа производства, при которой варианты экономически однозначны.

1 2

153*N + 148404 = 114,94*N + 115487 N = 864.87 шт.

Можно представить и графическое решение:

Вывод. Оптимальное количество выпуска N = 864.87 шт.

PAGE \* MERGEFORMAT 1


114,94N+115487

N

СТ

153N+148404

Nкр

b1

b2

2-й вариант

эффективнее

1-й вариант

эффективнее

Ст меньше

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

Расчет длительности производственного цикла изготовления заказа при трех видах движения предметов труда