Технологический процесс изготовления изделия

метки: Изделие, Технологический, Процесс, Изготовление, Операция, Себестоимость, Организация, Следовательно

Задача 1. Выбор ресурсосберегающего технологического процесса

Цель работы — научиться выбирать наиболее ресурсосберегающий технологический процесс путем анализа и сравнения по экономическим показателям всех возможных вариантов технологии

Технологический процесс изготовления изделия (детали, узла) представляет собой строго определенную совокупность выполняемых в заданной последовательности технологических операций. Эти операции меняют форму, размер и другие свойства детали, а также ее состояние или взаимное расположение отдельных элементов. Одна и та же операция может производиться многими способами, на различном оборудовании. Поэтому выбор ресурсосберегающего технологического процесса заключается в оптимизации каждой операции по минимуму потребления материальных, трудовых, энергетических ресурсов.

Расчет полной себестоимости изделия по каждому из вариантов технологии сложен и требует большого количества исходных данных и времени.

Для упрощения расчета представляется возможным без ущерба точности определять и сопоставлять не полную, а так называемую технологическую себестоимость, которая включает только те элементы затрат на изготовление изделия, величина которых различна для сравниваемых вариантов.

Таким образом, технологическая себестоимость — это условная себестоимость, состав ее статей непостоянен и устанавливается в каждом конкретном случае отдельно.

Величина технологической себестоимости изготовления изделия в значительной мере зависит от объема производства.

Следовательно, все затраты на изготовление изделий по степени их зависимости от объема производства целесообразно подразделить на переменные (Рр), годовой размер которых изменяется прямо пропорционально годовому объему выпуска продукции (N), и условно-постоянные (Pv), годовой размер которых не зависит от изменения величины объема производства.

Введем обозначение Сji — технологическая себестоимость операции, переводящей изделие из состояния i в состояние j.

Общая формула определения технологической себестоимости выполнения (операции) имеет вид:

Сij = Pp Ч N + Pv (1.1)

К переменным затратам (Рр) относятся:

затраты на основные материалы за вычетом реализуемых отходов (Рm), руб.;

• затраты на топливо, предназначенное для технологических целей (Ртт), руб.;
• затраты на различные виды энергии, предназначенные для технологических целей (Ртэ), руб.;
• затраты на основную и дополнительную заработную плату основных производственных рабочим с отчислениями в фонд социального страхования (Рз), ру6.;
• затраты, связанные с эксплуатацией универсального оборудования (Роб), руб.;
• затраты, связанные с эксплуатацией инструмента и универсальной оснастки (Ри), руб.

К условно-постоянным затратам (Pv) относятся:

затраты, связанные с эксплуатацией оборудования, оснастки и инструмента, специально сконструированных для осуществления технологического процесса по данному варианту (Рс. об), руб.;

Учета затрат и калькулирования себестоимости на энергетических ...

... учета затрат и калькулирования себестоимости производства тепловой энергии, проведение анализа затрат и себестоимости производства тепловой энергии на АО «КрасЭко». Для достижения цели необходимо решить следующие задачи: 1) определение технологических особенностей производства тепловой энергии и их ...

• затраты на оплату подготовительно-заключительного времени (Рп. з), руб.

Подставив эти значения в формулу (1.1), получим:

Cij = (Рм + Ртт + Ртэ + Рз + Роб + Ри) N + (Рс. об + Рп. з).

(1.2)

Обозначим операцию, переводящую деталь из одного состояния в другое, через Xij. Тогда множество Xij X будет представлять собой набор возможных операций, используемых для изготовления рассматриваемых деталей.

Пусть совокупность переменных, характеризующих состояние детали, qj. Тогда множество qi Q представляет собой совокупность всех ее состояний. Структура взаимосвязи множества X с. множеством Q определяется ориентированным графом G (Q,X).

При этом qi принадлежит Q есть вершина графа, технологические операции xij X — его дуги. Любой вершине qi соответствует множество дуг xqj, входящих в вершину qj, и множество дуг xqj, исходящих оттуда. Пусть граф G (Q,X) — это один из вариантов технологического процесса, с помощью которого деталь из состояния q переходит в конечное состояние qK. Для оценки использования ресурсов при возможных вариантах изготовления детали введем целевую функцию Sт, То есть сумму технологических себестоимостей Cij пo каждой из запроектированных операций, с тем чтобы

• (1.3)

Таким образом, выбор оптимального варианта технологического процесса можно свести к выбору маршрута в заданном графе, имеющего минимальную суммарную технологическую себестоимость.

Пусть 3ip — затраты, связанные с использованием маршрута, имеющего минимальную себестоимость от узла j до узла р, где j = 1,2,3…, р-1, р, a 3ij — от узла 1 до j. Значение 3ij можно найти, подсчитав сумму затрат предшествующего маршрута от узла 1 до узла j (j>1).

Математически это можно выразить так:

З ₁ j = min [Зi + Cij], (1.4)

где j = 1, 2, 3,… ., p-l, p;

• i — номер вершины, связанной с j дугами.

Построение графа в данной работе осуществим на примере выбора оптимального варианта технологического процесса (таблица 1.1).

Таблица 1. Изготовление элементов волноводных трактов

Технологическая операция и варианты ее : Рр, руб/шт. :Pv, руб/год

выполнения

1. Нарезка заготовок :

а) с помощью дисковой пилы 0,2 4

б) с помощью ленточной пилы 0,3 2

в) с помощью фрезерного станка 0,4 4

2. Изгибание заготовок :

а) с заполнением легкоплавким сплавом 0,9 15

б) с заполнением стальными пластинами 0,9 8

в) без заполнения внутреннего пространства 0,2 11

Технологические основы процесса сварки металлов и сплавов (её ...

... приборостроения с различным техническим уровнем и серийностью производства; необходимостью аттестации технологических процессов сварки, технологического, контрольного и испытательного оборудования; потребностью высокой квалификации рабочих и ... фюзеляжи самолётов и т.д. Сварные конструкции условно разделяют на узлы. Узлом называют часть сварной конструкции, состоящую из двух или нескольких ...

3. Покрытие серебром внутренней поверхности :

а) методом химического осаждения 4,0 10

б) электрохимическим методом 3,8 4

4. Полировка внутренних поверхностей :

а) пневматическим полированием 1,5 6

б) абразивным порошком 1,5 3

и) пастой ГОИ 1,5 7

N = 10 шт.

Для каждой дуги (операции) определяется технологическая себестоимость Сij по формуле (1.1), где N = 10 шт. (исх. данные).

Тогда:

С ₁₂ = 0.2 Ч 10 + 4 = 6 руб.

С ₁₃ = 0.3 Ч 10 + 2 = 5 руб.

С ₁₄ = 0.4 Ч 10 + 4 = 8 руб.

С ₂₅ = C₃₅ = C₄₅ = 0.9 Ч 10 + 15 = 24 руб.

С ₂₆ = C₃₆ = C₄₆ = 0.9 Ч 10 + 8 = 17 руб.

С ₂₇ = C₃₇ = C₄₇ = 0.2 Ч 10 + 11 = 13 руб.

С ₅₈ = C₆₈ = C₇₈ = 4 Ч 10 + 10 = 50 руб.

С ₅₉ = C₆₉ = C₇₉ = 3.8 Ч 10 + 4 = 42 руб.

С _{8 10} = C_{9 10} = 1.5 Ч 10 + 6 = 21 руб.

С _{8 11} = C_{9 11} = 1.5 Ч 10 + 3 = 18 руб.

С _{8 12} = C_{9 12} = 1.5 Ч 10 + 7 = 22 руб.

В результате расчетов получаем граф, приведенный на рисунке 1.1

Вершины его пронумерованы и C _ij записаны у каждой дуги. В результате использования описанного алгоритма имеем:

З ₁₁ = 0;

З ₁₂ = min (З₁₁ + C₁₂ ) = 0 + 6 = 6;

З ₁₃ = min (З₁₁ + С₁₃ ) = 0 + 5 = 5;

З ₁₄ = min (З₁₁ + С₁₄ ) = 0 + 8 = 8;

З ₁₅ = min (З₁₂ + С₂₅ ; З₁₃ + С₃₅ ; З₁₄ + С₄₅ ) = min (6 + 24; 5 + 24; 8 + 24) = 29;

З ₁₆ = min (З₁₂ + С₂₆ ; З₁₃ + С₃₆ ; З₁₄ + С₄₆ ) = min (6 + 17; 5 + 17; 8 + 17) = 22;

З ₁₇ = min (З₁₂ + С₂₇ ; З₁₃ + С₃₇ ; З₁₄ + С₄₇ ) = min (6 + 13; 5 + 13; 8 + 13) = 18;

З ₁₈ = min (З₁₅ + С₅₈ ; З₁₆ + С₆₈ ; З₁₇ + С₇₈ ) = min (29 + 50; 22 + 50; 18 + 50) = 68;

З ₁₉ = min (З₁₅ + С₅₉ ; З₁₆ + С₆₉ ; З₁₇ + С₇₉ ) = min (29 + 42; 22 + 42; 18 + 42) = 60;

З _{1 10} = min (З₁₈ + С_{8 10} ; З₁₉ + С_{9 10} ) = min (68 + 21; 60 + 21) = 81;

З _{1 11} = min (З₁₈ + С_{8 11} ; З₁₉ + С_{9 11} ) = min (68 + 18; 60 + 18) = 78;

З _{1 12} = min (З₁₈ + С_{8 12} ; З₁₉ + С_{9 12} ) = min (68 + 22; 60 + 22) = 82.

Полученные значения З _{1 i} записываем в нижней половине кружков (рисунок 1.1).

Рисунок 1.1 Граф выбора оптимального варианта технологического процесса

Высокий уровень фондовооруженности предприятий, универсальность оборудования, сложность изготовления деталей, большое количество операций в реальных условиях производства затрудняют выбор оптимального технологического процесса непосредственно по сети. Поэтому расчет эффективнее при использовании математической формы записи, которая удобна для использования ЭВМ в подобных расчетах, и для ручного счета. Для этой цели составим и заполним матрицу связей между состояниями деталей (вершинами).

В первой строке и второй колонке матрицы (рисунок 1.2) фиксируем номера всех состояний (вершин графа) по порядку. На пересечении строчек начальных i-х состояний и колонок конечных j-х состояний записываем себестоимости операций С _ij . При упорядоченной нумерации i>j все заполненные клеточки разместятся выше диагонали. Для нашего графа каждому последующему состоянию в итоге может предшествовать только одно состояние или каждая последующая операция может быть связана только с одной предшествующей операцией. Это обусловлено тем, что над одним предметом труда в конкретный момент можно выполнить только одну из возможных операций. В матрице З_{1 i} , З_{1 i} — наименьшие затраты, приводящие в данное состояние соответственно при прямом и обратном счете.

		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	Зi	З+З
0	1		6	5	8									78	78
6	2					24	17	13						73	79
5	3					24	17	13						73	78
8	4					24	17	13						73	81
29	5								50	42				60	89
22	6								50	42				60	82
18	7								50	42				60	78
68	8										21	18	22	18	86
60	9										21	18	22	18	78
81	10													0	81
78	11													0	78
82	12													0	82

Рисунок 1.2

График отражает возможные технологические процессы. Выбор той или иной операции (в конечном счете технологического процесса) отрицает все другие операции (технологические процессы).

Поэтому, окончание любой из них дает возможность непосредственно начинать следующую.

Технологический процесс с минимальной себестоимостью проходит только через те события, для которых выполняется условие:

З _ij + З^` _ij =S_T , где S_T =.

Для нашего примера такой путь проходит через состояние 1-3-7-9-11.

Выбор оптимального технологического процесса связан с большим объемом вычислительных операций. Для решения этой задачи применяют вычислительную технику. Это позволяет исследовать больше вариантов технологического процесса и вести оптимизацию его по нескольким критериям, тем самым, повышая эффективность производства и качество продукции.

В случае, когда число вариантов по каждой технологической операции равно не более чем двум, а выбор наиболее экономичного техпроцесса надо осуществить для различных объектов выпуска продукции, целесообразно использовать графический метод выбора ресурсосберегающей технологии. Методические указания выбора технологии в этом случае заключаются в следующем.

После определения величины переменных расходов на единицу изделия по сравниваемым вариантам (Рр1 и Рр2) и годового размера уровня постоянных расходов (Рv1 Рv2) необходимо определить, при каком годовом объеме производства No сравниваемые варианты будут экономически равноценны. Для этого решается система уравнений относительно No:

Стех1 = Рр Ч No + Рv1

Стех2 = Рр Ч No + Рv2 (1.5)

При Стех1 = Стех2 получим

(1.6)

Эту величину годового объема производства продукции принято называть критической. Если это сопоставление вариантов технологического процесса осуществить графически, то будет очевидно, что критическая программа является абсциссой точки пересечения двух прямых с начальными координатами Рv1 и Рv2, выраженных для каждого варианта управления его технологической себестоимости.

Определение абсциссы этой «критической точки» служит, таким образом, завершающим этапом технико-экономических расчетов, устанавливающих области наиболее целесообразного применения каждого из сопоставляемых вариантов, ограничиваемые определенными размерами программы (N).

Составляем системы уравнений по заданным значениям:

1. Стех11= 0,20 No +6

Стех12 = 0,3 No +5

Стех13 = 0,4 No +8

17 шт.

Следовательно:

• Стех11 = 0,2 Ч 17 + 6 = 9 руб/год;
• Стех12 = 0,3 Ч 17 + 5 = 10,1 руб/год;
• Стех13 = 0,4 Ч 17 + 8 = 14,8 руб/год.

На основании полученных данных, задаваясь значением N < No и N > No, строиться график в осях координат, одной из которых (ордината) является значением технологической себестоимости (Стех), а другой (абсцисса) — значение годового объема производства (N) (см. рисунки 1.3 — 1.5).

Из рис. видно, что, если Pv>Pv1, a Pp2<Pp1, то при любом объеме производства N < No будет выгоден первый вариант (зона 1), т.к Стех1 < Стех2. За величиной No любое значение объема производства N > No говорит о предпочтительности второго варианта (зона 2), т.к Стех1 > Стех2.

2. Стех21 = 0,9 No + 15

Стех22 = 0,9 No + 8

Стех23 = 0,9 No + 11

12шт

Следовательно:

• Стех21 = 0,9 Ч 12 + 15 = 25,8 руб/год;
• Стех22 = 0,9 Ч 12 + 8 = 18,8 руб/год.

Стех23 = 0,9 Ч 12 + 11 = 21,8 руб/год.

3. Стех31 = 4,0 No + 10

Стех32 = 3,8 No + 4

=30шт

Следовательно:

• Стех31 = 4,0 Ч 30 + 10 = 130 руб/год;

Стех32 = 3,8 Ч 30 + 4 = 118 руб/год

4. Стех41= 1.5 No + 6

Стех42 = 1.5 No + 3

Стех43 = 1.5 No + 7

3шт

Следовательно:

• Стех41 = 1.5 Ч 3 + 6 = 10.5 руб/год;
• Стех42 = 1.5 Ч 3 + 3 = 7.5 руб/год.

Стех43 = 1.5 Ч 3 + 7 = 11.5 руб/год.

Рисунок 1.3 — 1.5

Задача 2. Расчет календарно-плановых нормативов и построение стандарт-плана однопредметной непрерывно-поточной линии

Сменное задание Nз = 72 шт.

Fэф = 480 мин

Существующий технологический процесс

№ оп	Содержание операций	Норма времени (tшт, i), мин	Коэф. выполнения норм (КВН)
1.	Установка фальшпанели	10,70	1,10
2.	Установка тумблеров на панель	3,60	1,00
3.	Установка жгутов 1,2,3,4 на шину	6,70	1,00
4.	Установка жгутов 5,6 на шину	5,00	1,11
5.	Установить 4 резистора, паять, промыть	2,32	1,05
6.	Установить 2 резистора, 6 транзисторов, паять, промыть	6,62	1,00
7.	Сборка барабана Б2	21,51	1,07
8.	Регулировка барабана Б2	6,65	1,00
9.	Установка барабана Б2 на панель пульта	15,06	1,13

Решение:

Таблица 2.2. Формулы для определения календарно-плановых нормативов однопредметной непрерывно-поточной лини

Расчетные величины	Расчетные формулы	Расчет
1. Такт линии		480/72=6,67
2. Число рабочих мест: а) по данной 1-й операции б) по поточной линии в целом		9,72/6,67=1,46, 2; 3,6/6,67=0,54,1 6,7/6,67=11; 4,50/6,67=0,681; 2,21/6,67=0,33,1; 6,62/6,67=0,99,1; 20,1/6,67=3,014 6,65/6,67=0,997,1; 13,33/6,67=1,998,2; 2+1+1+1+1+1+4+1+2=14
3. Коэффициент загрузки рабочих мест: а) по данной 1-й операции б) по поточной линии в целом		1,46/2=0,730,54/1=0,54 1/1=1; 0,68/1=0,68; 0,33/1=0,33; 0,99/1=0,99 3,01/4=0,750,997/1=0,997 1,998/2=0,999 0,78
4. Длительность производственного цикла для n предметов	tц= (2Cпр-1) *r Tц=tц+ (n-1) *r	tц= (2*14-1) *6,67=180,09 Tц=180,09+ (72-1) *6,67=653,66
5. Внутрилинейные заделы на поточной линии (при производственной пачке в 1 штуку): а) технологический б) транспортный в) резервный г) суммарный по всей линии		14*72=1008 (14-1) *72= 936 72 =7,2 1008+936+7,2=1951,2

Условные обозначения:

• Fэ — эффективный фонд времени работы линии на плановый период, мин;
• Nв, Nj — программа выпуска (запуска) изделий на плановый период, шт.;
• t шт. i — норма времени по данной 1-й операции, мин.;
• Т — суммарная трудоемкость изделия по всем операциям, мин.;
• С p. i — расчетное количество рабочих мест по 1-й операции;
• С пр. i — принятое количество рабочих мест по 1-й операции;
• l пр. — расстояние (шаг) между смежно-расположенными изделиями на линии, м.

На рисунке 2.1 построим график синхронности.

Рисунок 2.1

1	2	3	4	5	6	7	8	9

Рисунок 2.2

Таблица 2.3 . Закрепление номеров за рабочими местами

Номер операции	Количество рабочих мест	Номер рабочего места
1	2	1 2
2	1	3
3	1	4
4	1	5
5	1	6
6	1	7
7	4	8 9 10 11
8	1	12
9	2	13 14

Стандарт — план ОНПЛ представлен на рисунке 2.3

Рисунок 2.3

Задача 3. Расчет календарно-плановых нормативов и построение стандарт-плана работы однопредметной прерывно-поточной линии /оппл/

Таблица 3.1. Исходные данные

Наименование операций	11
	t шт мин	Кв
1. Заготовительная	2,6	1,0
2. Кузнечно-прессовая	5,04	1,12
3. Слесарная	3,5	1,0
4. Токарная	2,67	1,07
5. Фрезерная	3,54	1,0
6. Сверлильная	1,0	1,0
Плановый дневной фонд времени (F см), мин	480	480
Плановое сменное задание (N см), шт	137	137

Решение:

Таблица 3.2. Расчет календарно-плановых нормативов ОППЛ

Расчетные величины	Расчетные формулы	Результаты расчета
1. Такт линии		480/137=3,5
2. Число рабочих мест: а) по i-й операции б) по поточной линии в целом		2,6/3,5=0,741; 4,5/3,5=1,292 3,5/3,5=11; 2,5/3,5=0,711; 3,54/3,50=1,012; 1/3,5=0,29,1; 1+2+1+1+2+1=8
3. Коэффициент загрузки рабочих мест: а) по i-й операции б) по поточной линии в целом		0,74/1=0,74 1,29/2=0,64; 1/1=1; 0,71/1=0,71; 1,01/2=0,51; 0,29/1=0,29 0,65
4. Определение периода оборота ОППЛ.	Т 0 =no r=F см	Т 0 =480
5. Коэффициент оборотного цикла	n о = Nc м	n о = 137
6. Межоперационный задел		Расчет приводится в таблице 3.4
7. Средняя величина межоперационного оборотного задела по всей ОППЛ	Zоб. ср =	Zоб. ср = , шт.
8. Длительность производственного цикла	Тц =Zоб. ср * r	Тц =110,5*3,5=386,75

Условные обозначения:

• Fэ — эффективный фонд времени работы линии на плановый период, мин;
• Nсм — программа выпуска (запуска) изделий на плановый период, шт.;
• t шт. i — норма времени по данной 1-й операции, мин.;
• С p. i — расчетное количество рабочих мест по 1-й операции;
• С пр. i — принятое количество рабочих мест по 1-й операции;
• Т — период времени одновременной работы оборудования на смежных операциях, мин;

S _i , S_{i +1} — количество оборудования на смежных операциях, шт;

t _{шт i} , t_{шт i +1} — трудоемкость смежных операций, мин.

Si — сумма площадей эпюр заделов по всей ОППЛ

Таблица 3.3. Стандарт план ОППЛ

№ опер	Наименование операции	Норма времени, t шт, мин	Количество рабочих мест	Номер рабочего места	Загрузка рабочих мест	Порядок обслуживания рабочих мест	График работы в течение периода обслуживания
			Расчетное С р	Принятое С пр		%	мин		60	120	180	240	300	360	420	480
1	Заготовительная	2,60	0,74	1	1	74	355	1								355
2	Кузнечно-прессовая	5,04	1,29	2	2 3	100 64	480 307	2 3								480 307
3	Слесарная	3,5	1,00	1	4	100	480	4								480
4	Токарная	2,67	0,71	1	5	71	341	5+8								341
5	Фрезерная	3,54	1,01	2	6 7	100 51	480 245	6 7								480 245
6	Сверлильная	1,00	0,29	1	8	29	139	8+5								139

Таблица 3.4 Расчет межоперационных оборотных заделов

Частичные периоды	Длительность частичного периода, мин	Расчетный задел, шт.	Площадь эпюр, детале-минут
	307		4320
	48
	480		16320
	173
	341		9360
	139
	245		8640
	96
	139		14400
	106
Итого 53040

Стандарт — план ОППЛ представлен таблицей 3.5

Список использованных источников

[Электронный ресурс]//URL: https://inzhpro.ru/kontrolnaya/protsess-izgotovleniya-izdeliya/

1. Горюшкин А.А., Наливайко Л.Ч., Новицкий Н.И. Организация производства и управление предприятием: Метод. пособие по выполнению курсовой работы для студ. всех спец. и форм обуч. БГУИР. В 2 ч. Ч.1: Комплексная автоматизация производства / А.А. Горюшкин, Л.Ч. Наливайко, Н.И. Новицкий; Под ред. Н.И. Новицкого. — Мн.: БГУИР, 2003. — 76 с.

2. Золотогоров В.Г. Организация и планирование производства. Практическое пособие. — Мн.: ФУАинформ, 2001. — 528 с.

3. Новицкий Н.И., Пашуто В.П. Организация производства и управление предприятием: электронный учебно-методический комплекс для студентов всех технических специальностей БГУИР. — Минск: БГУИР, 2007. — 879 с.

4. Новицкий Н.И. Организация производства на предприятиях: учебно-методическое пособие. — М.: Финансы и статистика, 2004. — 392 с.

5. Новицкий Н.И., Пашуто В.П. Организация, планирование и управление производством: учебно-методическое пособие. — М.: Финансы и статистика 2006. — 576 с.

6. Организация производства. Учебно-практическое пособие / М.Ю. Пасюк, Т.Н. Долинина, А.А. Шабуня. — Мн.: ООО ФУАинформ, 2002. — 76 с.

7. Синица Л.М. Организация производства: Учеб. пособие для студентов вузов. — 2 — изд., перераб и доп. — Мн.: УП «ИВЦ Минфина», 2004. — 521 с.