|
Введение
Цель выполнения данной курсовой работы
заключается в проведении последовательности
расчетов по организации работы
предметно-замкнутого участка, а также имеет
целью закрепление знаний теоретического
материала по дисциплине «Организация
производства на предприятиях машиностроения».
Работа состоит из двух частей — теоретической и
практической.
Теоретическая часть посвящена теме: «Основы
проектирования производственных систем (непоточное
производство)».
Практическая часть посвящена проведению
последовательности расчетов важнейших параметров
функционирования предметно-замкнутого участка,
включая:
Выбор варианта производственной программы.
Построение графика зависимости величины затрат
от ритма и определение ритма партий деталей.
Расчет размеров партий деталей.
Расчет штучно-калькуляционного времени.
Определение расчетного и потребного количества
оборудования каждого вида, расчет коэффициентов
загрузки.
Установление длительности производственных
циклов.
Определение дат запуска и выпуска партий
деталей, построение графика запуска-выпуска
партий деталей.
Построение календарного графика обработки партий
деталей и загрузки оборудования.
Определение средних значений длительности циклов
и характеристик рассеяния.
Решение задачи согласования календарных планов
между смежными подразделениями на основе
определения опережений и запасов.
Теоретическая часть. Основы проектирования
производственных систем (непоточное
производство)
Машиностроительные предприятия отличаются друг
от друга не только размерами занимаемой ими
территории, зданиями и сооружениями,
располагаемым оборудованием и масштабом
производства, но также и степенью специализации
предприятия на изготовлении определенной
продукции в заданных планом номенклатуре и
количестве. Чем больше ограничена номенклатура
выпускаемых заводом изделий, тем выше уровень
специализации предприятия.
Увеличение масштаба производства,
характеризуемое количеством выпускаемых изделий,
при уменьшении числа номенклатурных названий
продукции еще более способствует специализации
машиностроительных предприятий. При этом, чем
выше подобие изделий, относящихся к различным
номенклатурным названиям, чем однороднее изделия
по применяемым материалам, сложности и требуемой
точности их изготовления, тем выше может быть
достигнутый уровень специализации производства.
Масштаб производства для целей организации
определяется также количеством производственных
рабочих. Чем больше количество производственных
рабочих, тем больше масштаб производства.
Машиностроительное предприятие представляет
собой комплекс различных связанных между собой
цехов и хозяйств. Все цехи и хозяйства, входящие
в состав машиностроительного предприятия, могут
быть разделены на цехи основного производства,
вспомогательные цехи и обслуживающие хозяйства.
Построение предметно-замкнутых участков
производится соответственно характеру
однородности технологического процесса и
номенклатуре выпускаемой цехами продукции,
например, выделяется участок по обработке станин
и корпусных деталей, участок обработки валов и
шпинделей, участок зубчатых колес и т. д. [Кожекин
Г. Я., Синица Л. М. Организация производства. —
Минск: Экоперспектива, 1998, стр. 247].
Планировка оборудования в пределах таких
участков осуществляется по ходу типового
технологического процесса изготовления
определенных деталей, определяя таким образом
замкнутый технологический цикл изготовления этих
деталей. Построение производственных участков по
предметному признаку имеет значительные
преимущества по сравнению с групповым
расположением оборудования.
Существует два метода организации производства:
поточное и непоточное производство.
Непоточное производство используется
преимущественно в единичном и серийном
производстве. Непоточное производство
характеризуется следующими признаками:
Все рабочие места размещаются по однотипным
группам оборудования без определенной связи с
последовательностью выполнения операций;
например, на машиностроительных предприятиях это
группы токарных, фрезерных, сверлильных,
шлифовальных, строгальных станков, слесарных
верстаков и др.
На рабочих местах обрабатываются разные по
конструкции и технологии изготовления предметы
труда, так как их выпуск исчисляется единицами.
Технологическое оборудование в основном
универсальное, однако для обработки особо
сложных по конструкции деталей, больших
габаритов могут применяться станки с ЧПУ,
«обрабатывающие центры» и т. п.
Детали перемещаются в процессе изготовления
сложными маршрутами, в связи с чем возникают
большие перерывы в обработке из-за ожидания их
на промежуточных складах и в подразделениях
отдела технического контроля (ОТК). После каждой
операции деталь; как правило, поступает или на
промежуточный склад цеха, или на рабочее место
контролера ОТК. Еще большие перерывы наблюдаются
при межцеховых ожиданиях (из механического цеха
— в термический или гальванический, а затем
обратно в этот же механический цех). Каждый
рабочий получает деталь для выполнения
последующей операции не с предыдущей операции, а
с промежуточного склада или от контролера ОТК
[Производственный менеджмент. // Под ред.
Ильенковой С. Д. — М.: Юнити, 2000, стр. 312].
Непоточный метод применяется, в основном в
единичном и мелкосерийном производстве и
характерен для экспериментального и
ремонтно-механического цехов, цеха мелких серий
и других специальных цехов предприятия
(например, цехи с оборудованием ГПС — гибкие
производственные системы и т. п.).
Разработка технологических процессов для каждого
изделия и детали носит индивидуальный характер и
выполняется обычно техчастью цеха по
индивидуальным заказам.
Для рациональной организации непоточного
производства заказы на изготовление деталей и
изделий следует комплектовать по времени их
обработки и осуществлять запуск деталей в
производство группами (при таком способе этот
метод организации производства иногда называют
групповым и применяют в мелкосерийном типе
производства).
Ритмичность производства — это ритмичный труд и
равномерный выпуск продукции. Ритмичным нужно
считать такой труд и такую работу, когда за
равные промежутки, времени выполняется
одинаковый или равномерно увеличивающийся объем
работ на том или ином рабочем месте, участке, в
цехе и в целом на предприятии. Под равномерным
выпуском продукции следует понимать
систематическое повторение выпуска продукции
равными или равномерно увеличивающимися частями
в соответствии с установленным графиком работы
[Производственный менеджмент .// Под ред.
Ильенковой С. Д. - М.: Юнити, 2000, стр. 318].
Как правило, ритмичная работа всех структурных
подразделений предприятия обеспечивает
равномерный выпуск продукции. Вместе с тем в
практике могут иметь место отклонения от этого
правила. Так, если на предприятии есть большой
задел незавершенного производства, то можно
обеспечить равномерный выпуск продукции даже в
том случае, если цехи будут работать
неравномерно. И наоборот, все структурные
подразделения предприятия работают четко по
графику, а продукция выпускается неритмично, так
как комплектующие узлы, детали поступают на
предприятие по кооперации не по графику.
Следовательно, ритмичным производством нужно
считать то, где за равные промежутки времени
выполняется одинаковый объем работы и
выпускается одинаковое количество продукции.
Ритмичная работа является одним из важнейших
условий рационального использования живого труда
и производственных ресурсов. Особенно возрастает
значение этого фактора на современном этапе
развития. Чем сложнее техника на предприятии,
тем актуальнее задача обеспечения ритмичности
производства, так как малейшие перебои в работе
высокопроизводительного оборудования вызывают
большие потери. Нарушение ритмичности
производства приводит к срыву поставок по
договорам. Неритмичная работа дезорганизует
производство, вызывает сверхурочные работы,
перерасход заработной платы, падение трудовой
дисциплины и ухудшение качества продукции. О
низком уровне организации труда и производства
свидетельствует тот факт, что на протяжении ряда
лет проводимые исследования промышленных
предприятий показывают стабильность
внутрисменных потерь рабочего времени,
составляющих от 8 до 14 %, а на отдельных
предприятиях — до 20 %. Причем рабочее время
представляет собой невосполнимое общественное
богатство и для отдельного индивида, и для
общества.
Основными причинами неритмичной работы являются
несоответствие пропускной способности
оборудования по участкам и цехам, появление
«узких» мест; некомплектность заделов,
внеплановые простои оборудования; недостатки в
организации производства, труда, планирования;
перебои в материально-техническом снабжении;
низкий уровень трудовой и производственной
дисциплины.
В практике для оценки ритмичности производства
используется ряд показателей. Самым общим
показателем ритмичности производства (Рд)
является удельный вес выпуска продукции (в
процентах) за декаду (неделю) по отношению к
месячному объему:
где Ад и Ам — фактический выпуск продукции за
декаду (неделю) и месяц соответственно, шт. или
тыс. руб.
Недостаток этого показателя состоит в том, что
он не учитывает количество рабочих дней по
декадам и выполнение планового графика выпуска
продукции.
Более достоверно оценить уровень ритмичности
производства можно с помощью коэффициента
ритмичности выпуска продукции Кр. Он
определяется делением суммы фактического выпуска
продукции за сутки, декаду, месяц, квартал и год
в пределах плана на сумму планового выпуска за
тот же период:
где Аф3 — фактический выпуск продукции за
соответствующий период в пределах планового
задания (зачетная продукция);
Ап — плановое задание за данный период времени.
Преимущество коэффициента ритмичности состоит в
том, что он базируется на плановом графике
выпуска продукции. Он может рассчитываться не
только по выполнению суточного, но и сменного,
часового, декадного и других графиков [Новицкий
Н. Организация производства на предприятиях. —
СПб., 2001. стр. 256].
Практическая часть
1. Выбор варианта производственной программы
Перед вычислениями положим значения следующих
величин:
Часовая ставка .
Цены материалов , , , ,
Величина
Для первой производственной программы найдем
величины .
:
:
:
:
:
Так как . и , то и .
Отсюда , , , , .
Тогда для первой производственной программы .
Для второй производственной программы найдем
величины .
:
:
:
:
:
Так как . и , то и
.
Отсюда , , , , .
Тогда для второй производственной программы .
Эта сумма для второй производственной программы
меньше, чем для первой, т. е. меньше суммарные
затраты. Значит, необходимо выбрать вторую
производственную программу.
2. Построение графика зависимости величины
затрат от ритма и определение ритма партий
деталей
Составим таблицу среднесуточных интенсивностей
потребления деталей для каждого их вида и для
каждой программы из расчета, что в году 270
рабочих дней:
4,8
4,4
5,6
7,0
3,3
5,2
4,8
5,2
3,7
1,9
Т.к. — годовой объем партии, а —
среднесуточная интенсивность потребления
деталей, тогда для всех значений индексов
рабочим дням в году. Также для всех значений
индексов рубля.
Также для любой производственной программы , , ,
и ; , т.е. двум рабочим дням; мин.
В силу этого индексы и одинаковы для обеих
производственных программ, а именно:
для первой производственной программы
для второй производственной программы
Отсюда при тарифной ставке найдем
Для построения графика функции для обеих
производственных программ коэффициенты
одинаковы и равны числителю , т. е. .
Найдем остальные коэффициенты.
Для первой производственной программы
Для второй производственной программы
Для первой производственной программы
Для второй производственной программы
.
Тогда искомые функции и их графики выглядят
следующим образом:
3. Расчет размеров партий деталей
Расчет этих показателей, производящийся по
формуле j=1(1)5, представим в виде таблицы
значений :
1,248
1,144
1,456
1,820
0,858
2,08
1,92
2,08
1,48
0,76
4. Расчет штучно-калькуляционного времени
Эти показатели рассчитываются по формуле :
:
:
:
:
:
5. Определение расчетного и потребного
количества оборудования каждого вида, расчет
коэффициентов загрузки
Количество оборудования каждого вида
определяется на участке с учетом количества
деталей, подлежащих обработке, количества
операций, выполняемых на данном типе
оборудования и штучно-калькуляционного времени:
где — количество видов оборудования, — объем
партии деталей.
Тогда
;
Отсюда — наименьшие целые, не меньшие этих
чисел, равны соответственно
Наконец, коэффициенты загрузки рассчитываются по
формуле
и равны соответственно
;
;
;
;
.
6. Установление длительности производственных
циклов
Длительность производственного цикла
определяется в предположении, что движение
партий деталей по операциям осуществляется
последовательно: передача партии деталей
конкретного наименования на следующую по ходу
технологического процесса операцию происходит
лишь тогда, когда вся партия (все детали,
составляющие партию) обработана на предыдущей
операции. В этом случае длительность
производственного цикла равна
j=1(1)5.
Для рассматриваемой в данной курсовой работе
задачи эти величины равны:
;
;
;
.
Для удобства вычислений эти значения можно
разделить на 270 рабочих дней в году и на 60
минут в часе, т. е. перейти к значениям:
.
7. Определение дат запуска и выпуска партий
деталей, построение графика запуска-выпуска
партий деталей
С целью упрощения задачи будем предполагать,
что, начиная с некоторого момента времени
(например, с начала месяца), составление
календарного расписания обработки партий должно
выполняться на основе единого ритма, причем с
этого момента времени все рабочие места (станки)
свободны. В такой ситуации определение дат
запуска и выпуска партий деталей будем вести
следующим образом:
j=1(1)5
где D(3)j, 1=t0 для всех наименований партий
деталей.
Для задачи, рассматриваемой в данной курсовой
работе, положим начало отсчета для всех партий.
Тогда
График запуска-выпуска партий деталей.
8. Построение календарного графика обработки
партий деталей и загрузки оборудования
Назначение графика запуска-выпуска партий
деталей состоит в том, чтобы определить
временные значения моментов запуска и выпуска
партий. Однако такой график не устанавливает
порядка обработки партий деталей по станкам в
соответствии с технологическими маршрутами и,
следовательно, не предоставляет оперативной
информации о сроках запуска партий на операции и
о загрузке станков во времени. Поэтому на
основании графика запуска-выпуска партий
составляется календарный график обработки партий
и загрузки оборудования с таким расчетом, чтобы
моменты начала первой операции и окончания
последней по партиям в наибольшей степени
соответствовали бы датам запуска и выпуска,
определяющим ритмичную работу производственного
участка. Данное требование выполнить труднее на
тех операциях, на которых коэффициенты загрузки
оборудования выше, чем на других. Работа
предусматривает построение календарного графика
загрузки оборудования только для двух первых
партий каждого наименования.
При построении графика с целью наглядности
каждую технологическую операцию удобно
обозначать тройкой цифр (i, j, p), где i —
порядковый номер операции; j — номер (тип)
детали; p — номер партии.
Календарный график обработки партий деталей и
загрузки оборудования строится в обычной системе
координат, где по оси абсцисс — время, а по оси
ординат — станки по типам в соответствии с их
количеством, определенным в п. 5 практической
части работы.
9. Определение средних значений длительности
циклов и характеристик рассеяния
Набор правил и использование их для построения
календарного графика в зависимости от ситуации
обеспечивает разную длительность
производственных циклов обработки партий.
Длительность производственного цикла обработки
партий, рассчитанная как средняя арифметическая
величина по множеству составленных календарных
планов, должна составлять основу для определения
нормативной длительности цикла. Среднюю
характеристику длительности цикла следует
дополнить изменением его вариации относительной
средней, т. е. характеристикой рассеяния. В
дальнейшем практическом анализе оценка рассеяния
оказывается не менее важной, чем определение
средней длительности цикла. В качестве
характеристики рассеяния будем использовать
среднее квадратическое отклонение.
Использование программных средств для получения
статистических данных и их обработка дают
основание утверждать: длительность
производственного цикла обработки партии деталей
есть величина случайная, причем с достаточной
для практических расчетов точностью ее можно
считать нормально распределенной случайной
величиной.
Используем факт нормальности распределения
величин длительности производственных циклов и
применим теоретико-вероятностный метод моментов
для получения точечных оценок среднего значения
и среднеквадратичного отклонения этой случайной
величины по выборке .
Согласно этому методу, средняя продолжительность
производственного цикла приблизительно равна
средней арифметической:
минуты в день.
В течение года эта величина
Дисперсия и среднеквадратичное отклонение равны:
.
Таким образом, средняя продолжительность
производственного цикла есть минуты в день.
10. Решение задачи согласования календарных
планов между смежными подразделениями на основе
определения опережений и запасов
Введем величины: t — резервное опережение
запуска партии (смен), l — среднесуточная
интенсивность потребления партии смежной стадией
(дет/смену), W — величина запаса деталей на
межцеховом складе с целью уменьшения времени
задержки при их потреблении в случае, когда
партия запаздывает относительно момента
потребления (штук).
Очевидно, что значения опережений и величина
запасов деталей должны устанавливаться исходя из
экономических соображений.
Пусть затраты С1 = 1 (руб/день) — затраты на
хранение партии деталей на межцеховом складе
перед потреблением, С2 = 1 (руб/шт) — затраты от
хранения запаса деталей, С3 = 100 (руб/день) —
затраты от дефицита, т. е. когда партия деталей
опоздала относительно момента потребления
настолько, что величина запаса оказалась
недостаточной и возникла задержка в работе
подразделения смежной стадии.
Таким образом, неизвестными величинами, которые
следует определить исходя из минимума
совокупных затрат, являются опережения и запасы
деталей, что приводит к решению задачи.
Значение величины задела определяется из
выражения
(*)
а величина опережения — из уравнения
(**)
где положим
;
, где — средний размер партии деталей в первой
производственной программе, 270 — число рабочих
дней в году;
, т. е. начальный момент времени нулевой;
–
равномерная плотность распределения случайного
времени опережения в течение 8-часовой смены.
С учетом этих положений уравнения (*) и (**)
будут выглядеть:
;
Из последнего уравнения
Подставив пределы интегрирования и выполнив
элементарные преобразования, получим квадратное
уравнение , откуда минут.
Поскольку отрицательное время не имеет
физического смысла, принимаем только
положительное решение, откуда:
минут, деталей на минуту работы.
Приведем единицы измерения к сменам, учитывая,
что в одной смене минут, и получим
окончательный ответ:
смен;
деталей в смену.
Библиографический список
Вейс Р. Введение в общую экономику и организацию
производства. — Красноярск, 1995.
Кожекин Г. Я., Синица Л. М. Организация
производства. — Минск: Экоперспектива, 1998.
Козловский В. А. Маркина Т. В., Макаров В. М.
Производственный и операционный менеджмент. —
СПб.: Специальная литература, 1998.
Котел К. Организация производства на
предприятии. — М.: Экономика, 1984.
Котлярова Е. В. Основы организации производства:
Методические указания к практическим занятиям. —
Хабаровск: ДВГУПС, 2000.
Новицкий Н. Организация производства на
предприятиях. — СПб., 2001.
Петрович И. М., Атаманчук Р. И. Производственная
мощность и экономика предприятия. — М., 1990.
Производственный менеджмент. / Под ред.
Ильенковой С. Д. — М.: Юнити, 2000.
Фатхутдинов Р. А. Организация производства. —
М., 2000.
|
