3.1 Организационная часть
3.1.1 Определение экономического количества оборудования
Годовая программа запуска деталей рассчитывается по формуле
Nзап=Nвып+Nз.ч. + Nбрак (шт), (78)
где Nвып-годовая программа выпуска деталей (шт)
Nз.ч- количество деталей, идущих на запчасти (шт)
Nбрак- количество деталей, идущих на технически неизбежный брак (шт)
Nвып=5000шт.
Nз.ч=500шт.
Nбрак=0,5% (Nвып.+ Nз.ч)
Nбрак=0,5% (5000+ 500)= 2750шт.
Nбрак=16500шт.
Nзап=30000+3000 + 16500=49500 (шт),
Расчет действительного фонда времени работы оборудования
Действительного фонда времени работы оборудования определяется из номинального фонда времени.
В машиностроении принята 40 ч. Рабочая неделя, с двумя выходными и двумя сменами, тогда
Fн = (К-П-В) Тсм·m – Tпр·m, (80)
гдеК – календарные дни = 365дн
П – праздничные дни = 12дн
В – выходные дни = 104дн
Тсм – продолжительность смены = 8ч
m- двухсменный режим работы = 2см,
5дн – сокращенные перед праздником, тогда
Fн=(365-12-104) · 8·2 – 5·2=3974 (для оборудования)
Fн=3974/2=1987 (для рабочих)
Fg=3974·0,95=3775,3ч
Fgраб=1987 · (100%-12,72%)/100%=1734ч,
Для определения действительного фонда рабочего времени необходимо рассчитать потери рабочего времени по следующим причинам:
-отпуск – 25 рабочих дней
-больничные - 0,8 дней
-учеба – 0,5 дней
-гос. Обязанность – 5 дней
-административные – 0,1 дней
-декретные отпуска – 0,2 дней
Таким образом умножим все на 8
31,6 ·8 =252,8 ч
252,8/1989· 100%=12,72%
Расчет количества оборудования
Такт потока
R= 
, (81)
Nзап – годовая программа запуска деталей (шт)
Fg – действительный фонд времени работы оборудования (час)
60 – переводной коэффициент из часов в мин
Принимаем r=10шт
Степень использования оборудования или рабочих мест по времени определяется коэффициентом загрузки. Коэффициент загрузки для данной операции равен отношению расчетного числа станков к принятому числу станков.
Кз- коэффициент загрузки оборудования
Cр- расчетное количество оборудования
Спр- принятое количество оборудования на данной операции
Ср=Тшт/r, (82)
005 Тшт=4,5
010 Тшт=3,77
015 Тшт=26,32
020 Тшт=1,6
040 Тшт=1,1
045Тшт=1,6
Расчет коэффициента загрузки оборудования
Кз= Cр/Спр·100%
где,Кз- коэффициент загрузки оборудования
Cр- расчетное количество оборудования
Спр- принятое количество оборудования на данной операции
005 Cр=4,5/10=0,45=1Кз=0,45/1=0,45=45%
010 Cр=3,77/10=0,37=1Кз=0,37/1=0,37=37%
015 Cр=26,32/10=2,63=3Кз=2,63/3=0,87=87%
020 Cр=1,6/10=0,16=1Кз=0,16/1=0,16=16%
040Cр=1,1/10=0,11=1Кз=0,11/1=0,11=11%
045 Cр=1,6/10=0,16=1Кз=0,16/1=0,16=16%
Кз определяется по каждой операции технологического процесса, а затем определяется средний К загрузки по формуле
Кзср=∑Ср/∑Спр·100%, (83)
Кзср= 
=1,29/2=0,65
Планирование участка.
Расчет площадей.
Все площади по функциональному назначению классифицируются на:
- производственные;
- вспомогательные;
- площади проездов;
- площади конторских помещений;
- площади бытовых помещений.
Производственной называется площадь, занятая оборудованием, рабочей зоной вокруг оборудования, второстепенными проходами и проездами между станками, невыделенными конторскими помещениями (рабочее место мастера и распределителя).
К вспомогательной площади цеха относятся:
площади мастерских по ремонту оборудования, ремонту технологической оснастки, заточные;
площади складских помещений.
Методы расчета площадей каждого вида различны.
При укрупненном расчете:
- производственные площади определяются по нормативам удельной площади на единицу оборудования по формуле:
Sпр=Sудåспр, (84)
где åспр – принятое количество единиц оборудования на участке, в цехе;
Sуд – удельная площадь на единицу оборудования (рабочее место):
- для мелких станков 7 – 10 м2,
- для средних станков 10 – 20 м2,
- для крупных станков 20 – 60 м2,
- на единицу рабочего места 5 – 7 м2.
Sуч=60·8=480 (м2)
Расчет численности работающих на участке.
Основное и вспомогательное производство
В зависимости от того, какой продукт является результатом производства, производственные процессы подразделяются на основные, вспомогательные и обслуживающие.
Центральное место в этой совокупности занимает основной производственный процесс, в результате которого исходное сырьё и материалы превращаются в готовую продукцию. Например, на автомобильных заводах основным процессом будет изготовление заготовок для деталей, сборка сборочных единиц и полная сборка автомобилей.
Основной производственный процесс делится на три стадии: заготовительную, обрабатывающую и сборочную.
Вспомогательный ПП – процесс изготовления продукции, которая будет использоваться внутри предприятия. Например, вспомогательный процесс на автомобильном предприятии включает изготовление инструментов, которые используются при обработке деталей автомобилей, изготовление запасных деталей для ремонта оборудования.
Обслуживающий ПП – это процесс труда, в результате которого никакой продукции не создаётся. К нему относятся транспортные, складские операции, технический контроль и др.
Своевременное и качественное выполнение основного ПП в значительной степени зависит от того, как налажено выполнение вспомогательных и обслуживающих процессов, которые подчинены задаче лучшего обеспечения основного ПП.
3.1.2.Расчет численности основных производственных рабочих.
Для расчета численности основных производственных рабочих необходимо определить фонд времени одного рабочего, в зависимости от установленного режима работы (Fдр), для данной категории рабочих в условиях определенного цеха.
Fн = (К-П-В) Тсм·m – Tпр·m, (85)
гдеК – календарные дни = 365дн
П – праздничные дни = 12дн
В – выходные дни = 104дн
Тсм – продолжительность смены = 8ч
m- двухсменный режим работы = 2см,
5дн – сокращенные перед праздником, тогда
Fн=(365-12-104) ·8·2 – 5·2=3974 (для оборудования)
Fн=3974/2=1987 (для рабочих)
Действительный (эффективный фонд рабочего времени
Fgраб=1987 · (100%-12,72%)/100%=1734ч,
Для определения действительного фонда рабочего времени необходимо рассчитать потери рабочего времени по следующим причинам:
-отпуск – 25 рабочих дней
-больничные - 0,8 дней
-учеба – 0,5 дней
-гос. Обязанность – 5 дней
-административные – 0,1 дней
-декретные отпуска – 0,2 дней
Таким образом умножим все на 8
31,6 ·8 =252,8 ч
252,8/1987 · 100%=12,72%
Трудоемкость изготовления годовой программы запуска определяется по формуле
Тн.ч.=Тшт·Nзап/60, (86)
ГдеТшт- норма штучного времени на операцию, в мин
Nзап- годовая программа запуска
005=4,5·500/60=31,6
010=3,77·5000/60=25,2
015=26,32·5000/60=1303
020=1,6·5000/60=133
040=1,1·5000/60=30
045=1,6·5000/60=133
Общее количество основных производственных рабочих на участке определяется исходя из суммарной трудоемкости и действительного фонда времени работы рабочего, по формуле, с учетом коэффициента выполнения норм:
Rосн=Tн.ч./Fд.р.·Кв.,(87)
гдеTн.ч – трудоемкость годовой программы выпуска по каждой операции технологического процесса
Fд.р- действительный фонд рабочего времени одно рабочего
Кв- коэффициент перевыполнения норм выработки, Кв=1,1-1,25
Rосн=31,6+25,2+1303+133+30+133/ 1734·1,1=6,72=7чел
Rвсп= 25%·Rосн/100%=25%·7/100%=2чел
Rрук=8%(Rосн+Rвсп)/100%=8%·(7+1)/100%=0,45=1чел
Rсл=4%(Rосн+Rвсп)/100%=4%·(7+1)/100%=0,36=1 чел
Rсоб.сл=1%(Rосн+Rвсп)/100%=1%·(7+1)/100%=0,6=1 чел
005 Rосн=31,6/1734·1,1=0,06=1
010 Rосн=25,2/1734·1,1=1,02=1
015 Rосн=1303/1734·1,1=2,68=3
020 Rосн=133/1734·1,1=0,68=1
040Rосн=30/1734·1,1=0,73=1
045Rосн=133/1734·1,1=0,68=1
Принимаем Rосн=8чел
3.1.3. Организация рабочего места
Рабочим местом называется участок производственной площади цеха, на котором расположен станок с комплектом приспособлений, вспомогательного и режущего инструмента, технической документации и других предметов и материалов, находящихся непосредственно в распоряжении токаря. Оснащенность рабочего места и организация труда на нем в значительной мере определяют производительность труда токаря. Рабочее место оснащается: одним или несколькими станками с постоянным комплектом принадлежностей; комплектом технологической оснастки постоянного пользования, состоящим из приспособлений, режущего, измерительного и вспомогательного инструмента; комплектом технической документации, постоянно находящейся на рабочем месте (инструкции, справочники, вспомогательные таблицы и т. д.); комплектом предметов ухода за станком и рабочим местом (масленки, щетки, крючки, совки, обтирочные материалы и т. д.); инструментальными шкафами, подставками, планшетами, стеллажами и т. п.; передвижной и переносной тарой для заготовок и изготовленных деталей; подножными решетками, табуретками или стульями. Комплект технологической оснастки и комплект предметов ухода за станком и рабочим местом постоянного пользования устанавливаются в зависимости от характера выполняемых работ, типа станка и принятой схемы инструментального хозяйства в цехе. Наибольшим количеством такой оснастки располагают токари, работающие в условиях единичного и мелкосерийного, производства, и значительно меньшим токари, работающие в условиях серийного и крупносерийного производства. Количество такой оснастки определяет размеры, внутреннее устройство и число шкафов, тумбочек и стеллажей.
Правильная организация рабочего места - это такое содержание станка, такой порядок расположения приспособлений, инструмента, заготовок и готовых деталей, при котором достигается наивысшая производительность труда при минимальных затратах физической, нервной и умственной энергии рабочего. На рабочем месте не должно быть ничего лишнего, т. е. не используемого в работе. Все используемые при работе предметы должны иметь постоянные места хранения, а те предметы, которые используются чаще, должны располагаться ближе и в более удобных местах. Создание условий, обеспечивающих возможность рационального использования станка, его оснащения, рабочего времени, производственных навыков и творческих способностей рабочего, является основной задачей научной организации труда на рабочем месте токаря. Научная организация труда (НОТ) - это система мероприятий, направленных на внедрение в практику методов и форм организации труда, основанных на достижениях науки и передового производственного опыта и проводимых в целях достижения наиболее высокой производительности труда при одновременном создании благоприятных условий для уменьшения утомляемости и сохранения здоровья рабочего-станочника.
К организации производства на рабочем месте предъявляются следующие основные требования: создание условий для высокопроизводительной работы; механизация и автоматизация производственного процесса, максимально устраняющая применение ручного труда; ритмичное снабжение рабочего места сырьем и материалами; повышение квалификации рабочего и обучение его передовым приемам труда; безопасность работы; воспитание у рабочего коммунистического отношения к труду и чувства товарищеской взаимопомощи. Правильная организация рабочего места оказывает заметное влияние на сокращение вспомогательного времени, затрачиваемого на выполнение отдельных операций. Удобное расположение необходимых для работы инструментов и приспособлений обеспечивает производительную работу станочника при меньшей его утомляемости. Планировка рабочего места зависит от многих факторов, в том числе от типа станка и его размеров, размеров и формы обрабатываемых заготовок, типа и организации производства и др. Чаще применяются планировки рабочего места двух типов. По первому типу планировки инструментальный шкаф (тумбочка) располагается справа от рабочего, а стеллаж для деталей - слева. Такая планировка является рациональной, если преобладает обработка заготовок с установкой в центрах левой рукой. По второму типу планировки инструментальный шкаф (тумбочка) располагается с левой стороны от рабочего, а стеллаж - с правой. Такая планировка рабочего места удобна при установке и снятии заготовки правой рукой или двумя руками (при изготовлении длинных и тяжелых деталей). Сохранность и готовность оборудования к безотказной и производительной работе обеспечиваются повседневным уходом за рабочим местом. Большое значение для длительной и бесперебойной работы станка имеет своевременная и правильная его смазка в соответствии с требованиями, изложенными в руководстве по эксплуатации. Смазка станка является прямой обязанностью токаря. Периодически токарь должен производить проверку точности работы станка и его регулировку в соответствии с указаниями руководства по эксплуатации. Плохая организация рабочего места, загроможденность рабочего места и проходов, неисправность станка и приспособлений, недостаточное знание рабочим устройства станка и правил его эксплуатации, неисправность электрооборудования и электропроводки, отсутствие ограждений и предохранительных устройств, работа неисправным инструментом, загрязненность станка и подножной решетки могут привести к несчастным случаям.
3.2.Экономическая часть
3.2.1Расчет фонда заработной платы основных категорий работающих
Годовой фонд заработной платы цеха или участка складывается из величины:
а) годового фонда основной зарплаты производственных рабочих
б) годовой фонд зарплаты вспомогательных рабочих
в) зарплаты ИТР, МОП, дополнительной зарплаты, начислений.
Для оплаты труда рабочих в настоящее время широко применяется сдельно –премиальная и повременно – премиальная системы оплаты труда. Фонд заработной платы производственных рабочих состоит из основной заработной платы и дополнительной.
Годовой фонд основной заработной платы производственных рабочих – сдельщиков определяется путем умножения основной заработной платы за деталь на годовой объем выпуска деталей.
Годовой фонд дополнительной заработной платы производственных рабочих включает оплату очередных отпусков и дополнительных, оплату времени выполнения государственных и общественных обязанностей и другие выплаты, предусмотренные законодательством о труде за недоработанное время. Годовой фонд дополнительной зарплаты определяется в размере 10% к основной заработной плате.
Годовой фонд заработной платы вспомогательных рабочих подсчитывается по их количеству исходя из месячной ставки рабочих или повременной оплате по определенному разряду. Доплата этой группе рабочих исчисляется в процентах от годового фонда заработной платы вспомогательных рабочих и равняется примерно 10%. Заработная плата вспомогательных рабочих входит в состав цеховых накладных расходов.
Заработная плата вспомогательного рабочего n разряда может быть определена как произведение тарифной ставки соответствующего разряда на эффективный фонд работы рабочего.
Годовой фонд заработной платы ИТР, МОП подсчитывается исходя из месячной ставки и количества работающих на каждой штатной должности. Доплаты в процентах от их зарплаты составляют для ИТР примерно 15%, МОП – 10%.
ФЗП=Зосн+Здоп, (88)
Зосн– основной фонд з/п, в руб
Здоп – дополнительный фонд з/п, в руб
Фонд основной з/п рабочих – сдельщиков определяется произведением трудоемкости производственной программы и средней часовой тарифной ставки.
Зосн=Crср·∑Тн.ч.·Кпр, (89)
ГдеЗосн – фонд основной з/п основных производственных рабочих
Crср – средняя часовая тарифная ставка (18 руб/час)
Кпр- коэффициент премии (1,25)
Ставка оплаты труда устанавливается для первого разряда; для других разрядов оплата определяется умножением ставки первого разряда на тарифный коэффициент данного разряда.
Cr1=42руб/час
Cr3=42·30,24=1270руб/час
Зосн=1270·1655,8·1,25=4961250 (руб) – 413437,5руб/есс
Здоп=10%·Зосн, (90)
Здоп=41343,7 (руб)
ФЗП=413437,5 +41343,7 =454781,2 (руб)
З ср – средняя з/п
Зср = ФЗП/∑Rосн·12, (91)
Зср =454781,2 /8·12=909562(руб)
4.2.2 Расчет цеховой себестоимости деталей и себестоимость годового объёма выпуска
Под себестоимостью продукции понимается стоимостная оценка используемых в процессе производства продукции природных ресурсов, сырья, материалов, топлива, энергии, основных фондов, трудовых ресурсов, а также других затрат на ее производство и реализацию. Себестоимость детали включает прямые (стоимость основных материалов, з/п ОПР) и косвенные затраты. Калькуляция себестоимости единицы изделия составляется по следующей форме.
Плановая себестоимость единицы изделия определяется по формуле.
Сцех=Сгод/Nтов, (92)
Сгод – годовая себестоимость, в руб
Nтов – годовой товарный выпуск продукции, шт
Nтов = Nгод +Nзч, (93)
Nтов=5000+500=5500шт
Сгод= С оснм+Зоснпр+Косврасх. (94)
Сгод=54300+909562+369824=1333686руб
Сцех=1333686/5000=266руб
4.3Результативная часть
4.3.1 Расчет годового экономического эффекта
1) Условно годовая экономия определяется по формуле
Эуслгод=(Сзав-Сцех)·Nтов, (95)
ГдеСзав- заводская себестоимость единицы изделия, руб
Сцех – плановая (проектная) себестоимость единицы изделия, в руб
N тов – годовой товарный выпуск продукции
Сзав на 2% выше проектной
Сзав=923·102%/100%=946руб
Эуслгод=(946-266)·5000=3400000руб
2) Годовая экономия определяется по формуле:
Эгод=Эуслгод-∆К·Ен, (96)
Где∆К – капитальные затраты на оборудование, в руб
Ен – нормативный коэффициент экономической деятельности, (0,25)
Капитальные затраты на оборудование составляют 91% от проектных
∆К=Сбал об – 91%С бал об=1850000-673500=1176500
Эгод=3400000-1176500·0,25=3105875руб
3) Срок окупаемости капитальных вложений определяется по формуле:
Ток=∆К/Эуслгод
Ток=3105875/3400000=0,9
4)R-рентабельность
R=1/Ток=1/0,9=1,1 года
Заключение
В ходе выполнения дипломного проекта были решены следующие задачи:
- проанализирована конструкция вала с целью повышения технологичности;
- проведен сравнительный анализ двух маршрутов обработки детали;
- спроектирован маршрут обработки детали;
- для оформления технической документации выполнен расчет припусков и межоперационных размеров, режимов резания и норм времени;
- разработан технологический процесс изготовления детали «Вал» с использованием современного оборудования с ЧПУ;
- разработано приспособление на токарную операцию.
Список использованной литературы
1. Горбацевич А.Ф. Курсовое проектирование по технологии машиностроения – 4-е изд., перераб. и доп. – Мн.: Высшая школа, 1983г.
2. Допуски и посадки: справочник: в 2-х ч. / под ред. В. Д. Мягкова. – Л.: Машиностроение, 1983. – Ч. 1. – 543 с.
3. Допуски и посадки: справочник: в 2-х ч. / под ред. В. Д. Мягкова. – Л.: Машиностроение, 1983. – Ч. 2. – 448 с.
4. ГОСТ 1643-81 - Основные нормы взаимозаменяемости. Передачи зубчатые цилиндрические, допуски.
5. Подшипники. Рабочие и эксплуатационные характеристики подшипников, устанавливаемых в подшипниковых узлах машин, механизмов и приборов. Общий каталог. ООО «Научно-информационное агентство «Подшипник-МНИАП» 485с. 2005г.
6. ГОСТ 13943-86 - Кольца пружинные упорные плоские внутренние эксцентрические и канавки для них. Конструкция и размеры.
7. Справочник технолога-машиностроителя: в 2 т. / под ред. А. Г. Косиловой, Р. К. Мещерякова. – М.: Машиностроение, 1985. – Т. 1, 2.
8. Дунаев, П. Ф., Леликов, О. П. Конструирование узлов и деталей машин. – М.: Машиностроение, 2004.–559 с.
9. Панов, А. А. Обработка металлов резанием: справочник технолога / А. А. Панов, В. В. Аникин, Н. Г. Бойм. – М.: Машиностроение, 1988. – 736 с.
10. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3-х т. – Т.1 – 7-е изд., перераб. и доп. – М.:Машиностроение, 1992 – 816с.