3.8. Методы расчета количества оборудования, инвентаря и рабочих мест.

Оборудование цеха подразделяется на производственное, вспомогательное, подъемно-транспортное и энергетическое.

К производственному оборудованию относятся металлорежущие станки, прессы, печи, моечные машины, специальные стенды и установки, на которых выполняются все основные технологические операции по обработке, окраске, сборке, испытанию и упаковке деталей, сборочных единиц и изделий, выпускаемых цехом.

К вспомогательному относится оборудование, на котором выполняется ремонт инструментов, прессформ, штампов, приспособлений, производственного оборудования, изготовление запасных частей, заточка инструментов; к вспомогательному относится также и лабораторное оборудование.

К подъемно-транспортному относится оборудование, обеспечивающее механизированную погрузку, разгрузку, подъем и перемещение материалов, деталей, полуфабрикатов, изделий и всех других грузов.

К энергетическому оборудованию относятся отдельно стоящие источники преобразования тока, насосы, трансформаторы, генераторы. Энергетическое оборудование обеспечивает работу всех других видов оборудования.

Рабочее место – это отдельный производственный участок, закрепленный за рабочим или бригадой рабочих и предназначенный для выполнения определенных технологических операций. Сборочный, испытательный или измерительный стенд, позиция сборочного конвейера и т. п., обслуживаемые группой рабочих, считаются одним рабочим местом.

При многостаночном обслуживании, т.е. когда один рабочий обслуживает несколько станков, каждый станок считается одним рабочим местом. Многоместный верстак, на котором одновременно работают несколько рабочих, выполняющих отдельные операции, имеет несколько рабочих мест, количество которых зависит от числа работающих на данном верстаке рабочих.

Рабочие места делятся на механизированные и немеханизированные. К механизированным относятся рабочие места, обеспеченные оборудованием, а к немеханизированным – рабочие места, на которых выполняются ручные работы, хотя и с эпизодическим использованием какого-либо оборудования или специальных приспособлений (слесарные верстаки, рабочие монтажные столы и т.д.). Инвентарь цеха подразделяется на производственный и хозяйственный.

К производственному инвентарю относятся предметы производственного обихода: столы для установки мелкого оборудования (настольные сверлильные станки, ручные прессы и пр.), ограждения машин, стеллажи, резервуары непроизводственного назначения, тара для укладки и хранения материалов, перевозки заготовок, деталей, полуфабрикатов и изделий.

К хозяйственному инвентарю относятся: конторская обстановка, диваны, шкафы, стулья, счетные, пишущие, множительные машины и аппараты, вешалки, гардеробы, противопожарное оборудование и др.

Расчет вспомогательного оборудования ведется главным образом по процентному отношению количества единиц вспомогательного оборудования к количеству единиц обслуживаемого оборудования.

Определение видов, мощности и количества энергетического оборудования производится в зависимости от установленной мощности электродвигателей, потребностей цеха в сжатом воздухе, паре, газе, воде и др.

Потребное количество производственного оборудования и рабочих мест определяется в зависимости от трудоемкости выполняемого объема работ и фонда времени оборудования и рабочих мест.

Потребное количество производственного оборудования можно определить одним из следующих методов:

1) по штучной технически обоснованной норме времени tшт или по штучно-калькуляционному времени tшт-к;

2) по суммарной трудоемкости на виды работ, полученной вышеизложенным методом;

3) по часовой производительности оборудования;

4) по цикловому времени изготовления изделия;

5) по удельным показателям (например, по количеству оборудования на тонну обрабатываемых деталей).

В зависимости от типа производства, стадии проектирования и требуемой точности расчет может вестись точно или укрупнено.

Расчет потребного оборудования точным способом ведется при разработке технического проекта цехов серийного и массового производства, когда трудоемкость определяется по подробно разработанным технологическим процессам. В этом случае для обычного серийного (непоточного) производства расчет ведется по каждому типоразмеру станков, а для поточно-массового и поточно-серийного – для каждой операции.

Укрупненный способ расчета потребного оборудования применяется в тех случаях, когда данных для точного расчета недостаточно или его проведение невозможно из-за особо кратких сроков проектирования. Последнее часто имеет место при проектировании цехов единичного и мелкосерийного производства, когда производственная программа цеха настолько разнообразна, что заранее точно установить ее номенклатуру затруднительно. Укрупненным способом пользуются также в начальном периоде проектирования цехов всех типов производств. При укрупненном способе расчет потребного оборудования ведется одним из рассмотренных выше методов укрупненного расчета трудоемкости с привлечением технико-экономических показателей, взятых из ранее выполненных проектов.

Расчет потребного оборудования для серийного производства наиболее точно может быть выполнен по технически обоснованному штучному или штучно-калькуляционному времени. При этом расчет по штучно-калькуляционному времени необходим, если доля подготовительно-заключительного времени, входящая в состав нормы, относительно велика и может повлиять на количество рассчитываемого оборудования.

Для расчета потребного оборудования в соответствии с разработанным технологическим процессом и нормой времени, полученной для каждой операции и типоразмера оборудования, определяют годовой объем станко-часов, необходимых для производства годового количества деталей и изготовления запасных частей, и делят полученные данные на действительный расчетный годовой фонд работы оборудования. Такой способ расчета оборудования применим и для единичного производства, если имеются данные о времени обработки деталей, закрепленных за каждым типоразмером станка.

Потребное количество оборудования определяется по формуле:

(3.2)

где – суммарное нормированное время, необходимое для обработки годового количества деталей на станках данного типа, в станко-часах;

Фд, - действительный (расчетный) годовой фонд времени работы оборудования в часах.

Суммарное нормированное время определяется по данным технологического процесса и в общем случае составляет:

(3.3)

где Тшт-к1, Тшт.-к2, …, Тшт.-кn – штучно-калькуляционное время соответственно 1,2, … n-ой детале-операции на оборудовании данного типоразмера в мин; П1,П2, … ,

Пn – соответственно годовая производственная программа изготовления деталей на станках данного типа.

Потребное количество оборудования для поточного производства расчитывается в зависимости от величины такта поточной линии. Величину такта получают по формуле:

. (3.4)

Определив такт, находят расчетное количество оборудования для одной операции для массового поточного, серийного и штучного производства:

(3.5)

При переменных многономенклатурных поточных линиях величину такта (если разноименные детали выпускаются с одним и тем же тактом) определяют по формуле:

(3.6)

где Кн – коэффициент, учитывающий затраты времени на переналадку линии с одного наименования на другое (Кн = 0,95).

В этом случае количество станков, необходимое для выполнения одной операции в переменно-поточной линии, рассчитывают по формуле:

(3.7)

Расчет количества оборудования, стендов, стапелей по цикловому времени ведут по формуле:

(3.8)

где Ц – цикл нахождения агрегата или изделия на стенде или стапеле.

Определение потребного оборудования по технико- экономическим показателям выполняют только в тех случаях, когда не требуется особая точность расчета или сроки проектирования слишком малы. Технико-экономические показатели могут быть представлены в виде выпуска деталей в тоннах на единицу оборудования, в виде потребного количества оборудования на изготовление одного изделия и т.п. В этом случае расчетная формула оборудования имеет вид:

, (3.9)

где Q – годовой выпуск продукции в кг или шт.;

q – годовой выпуск готовой продукции с одной единицы оборудования в одну смену в кг или шт.;

m – количество смен.

Полученное во всех расчетах количество оборудования Op округляют до целого числа. Эту величину называют принятым количеством оборудования Оп. Отношение расчетного количества оборудования Ор к принятому Оп называется коэффициентом загрузки оборудования по времени.