2020-04-20
948
Расчет оборудования
Расчетное количество (n) станков для выполнения определенной операции определяется по формуле
n= 
| (4.1) |
где N – годовая программа выпуска изделий, тыс. шт. изделий в год;
Т – трудозатраты на обработку деталей для 1000 изделий по данному виду оборудования, станко-часов;
M – располагаемое время работы оборудования в год, ч.∙
Величина располагаемого времени работы оборудования рассчитывается исходя из годового фонда рабочего времени. Номинальный годовой фонд времени при пятидневной рабочей неделе с учетом выходных и праздничных дней составляет 250 – 260 дней. В расчё-те также учитываются затраты времени на периодический ремонт оборудования, продолжительность которого различна и зависит от категории сложности ремонта станков, режима их работы и принятого графика проведения ремонта. Таким образом, располагаемое время работы оборудования определяется по формуле
,
где Тсм – продолжительность рабочей смены, час;
m – количество рабочих смен в сутки (коэффициент сменности);
|
|
|
Kсл – коэффициент, учитывающий затраты времени на ремонт обору-
дования в зависимости от его сложности.
Укрупнено все оборудование для учета затрат на проведение ремонта делится на три группы сложности: легкая группа, средняя и сложная.
К лёгкой группе сложности относятся торцовочные, ленточнопильные, фуговальные, гильотинные ножницы, ребросклеива-ющие, клеенаносящие, шлифовальные узколенточные, и т.п.
К средним станкам можно отнести прирезные, форматно-раскроечные, широколенточные шлифовальные и т. п.
К сложным - автоматические станки, станки с ЧПУ, автоматические и полуавтоматические линии.
При восьмичасовом рабочем дне и односменной работе располагаемое время М (в часах) составит:
для лёгких станков – М = 260 ∙ 8 ∙ 1 ∙ 0,97 = 2017;
для средних станков – М = 260 ∙ 8 ∙ 1 ∙ 0,95 = 1976;
для сложных станков – М = 260 ∙ 8 ∙ 1∙ 0,93 = 1934.
Полученное расчетное количество станков n, как правило, не является целым числом, поэтому фактическое число станков принимается как целое число m, исходя из требования, что процент загрузки оборудования Р, определяемый по формуле
P =  ∙100,
| (4.2) |
не должен превышать 120 %.
Например, n = 1,28. При m = 1, Р = 138 %, что превышает допустимый процент перегрузки. В этом случае необходимо принимать m = 2, тогда Р = 69 %. При n = 2,36; m = 2; Р = 118 %.
Значения располагаемого времени работы оборудования в год, трудозатраты на 1000 изделий (Т), трудозатраты на годовую программу (N∙Т); расчетное количество оборудования, принятое количество и процент загрузки проставляют в соответствующих строках схемы технологического процесса по каждому виду оборудования (табл. 4.2).
|
|
|
Расчет трудозатрат может производиться двумя способами: через производительность оборудования и через элементы времени.
Расчет трудозатрат через производительность оборудования
В технологическом процессе может использоваться оборудование проходной или позиционной схемы обработки.
Производительность проходного оборудования в общем виде определяется по формуле
, (4.3)
где Т см – продолжительность рабочей смены, мин;
Км – коэффициент, учитывающий потери машинного времени. Значение принимается в зависимости от различных факторов, в том числе, от промежутков между подаваемыми заготовками: для коротких заготовок Км имеет меньшее значение, для длинных – большее;
Кр – коэффициент, учитывающий потери рабочего времени, Тпер, на введенные в режим работы перерывы
 ;
|
U – скорость подачи, м/мин;
n – количество одновременно обрабатываемых заготовок;
lз – длина обрабатываемой стороны заготовки, м;
m – число проходов заготовки через станок.
Производительность позиционного оборудования в общем виде определяется по формуле
(4.4)
где tц – усредненная продолжительность цикла операции или составной ее
части, включающая усредненные затраты времени на вспомогате-
льные приемы (взять заготовку из стопы, базировать на станке,
закрепить, произвести обработку, раскрепить, отложить в стопу
обработанных заготовок и т.п.), мин.;
m – количество повторений операционного цикла или его части.
В зависимости от вида оборудования формулы определения производительности могут уточняться. Расчет можно производить только после выяснения порядка работы оборудования. Исходя из формул общего вида и знания технологической операции, студент должен составить уточненную формулу производительности конкретного оборудования.
Например, при расчете по формуле (4.4) производительности пресса (позиционная схема обработки) для облицовывания пластей количество одновременно облицовываемых заготовок, n, принимается в зависимости от соотношения размеров плит пресса и размеров заготовок.
При расчете производительности форматно-раскроечного станка (проходная схема обработки) по формуле (4.3) значение n, принимается в соответствии с количеством заготовок с одной плиты по карте раскроя. При расчете необходимо учитывать, что каретка совершает рабочий и холостой ход (необходимо принимать среднюю скорость подачи), а также длины, количество и порядок выполнения пропилов, которые отражены в раскройной карте. Рассмотрим раскрой по карте (рис. 4.1)
На карте показаны линии пиления, заготовки и отходы (обозначенные коричневым цветом). 1-й рез вдоль плиты длиной 3660 мм, шириной 15 мм предусматривает опиливание края плиты, пропилы 2, 3, 4 - выполняются для раскроя на полосы, равные ширине заготовок. Общая длина продольных пропилов составляет 3,66 × 4 = 14,64 м. Полосы подаются на поперечный раскрой. На каждой полосе выполняется опиливание края (5-й, 8-й,11-й пропил) и пропилы на длину заготовки (пропилы 6, 9, 12, 7, 10, 13). Общая длина поперечных пропилов составляет 0,575 × 9 = 5, 17 м. Вся длина пропилов по карте раскроя 5,17 + + 4,64 = 19,81. Такое значение проставляется в исходных данных (графа 4 табл. 3.3). Общая длина с учетом двойного хода каретки составит 39,62 м.
Рис. 4.1. Карта раскроя ДСтП размером 3660х1830 мм
на заготовки размером 1743×575 мм
После определения производительности, штук деталей или заготовок в смену, время обработки одной заготовки, (tшт), определяют отношением времени смены (Тсм) к производительности оборудования (А):
|
|
|
tшт = 
, час.
Время обработки деталей (трудозатраты) для 1000 изделий (t), которое проставляют в кружок схемы. Значения суммарных трудозатрат на 1000 изделий, полученные по каждому виду оборудования, используются при расчете количества оборудования (формула 4.1). Все расчеты трудозатрат через производительность оборудования сводятся в таблицу, пример выполнения расчетов приведен в табл. 4.3.
Таблица 4.3
Нормирование трудозатрат через производительность оборудования
| Наименование и марка оборудования | Формула производительности | Наименование деталей | Исходные данные |
| Форматно-раскроечный станок ТЕМА-3200 |
| 1.Стенка боковая | n1= 9; L1=17,41 м; Uср=16 м/мин; Кр=0,9; Км=0,7. |
| 2.Стенка горизонтальная | n2 = 10; L2=15,59 м; Uср=16 м/мин; Кр=0,9; Км=0,7. | ||
| и др. детали | |||
| Cтанок для обли-цовывания кромок WoodTec FORWARD 400 EVO |
| 1.Стенка боковая | Uср=12 м/мин; Кр=0,9;Км=0,85; l1= 1,727; m1=1; l2= 0,56; m2=2; |
| и др. детали | |||
| Пресс Press 25-100/1 |
| 1.Стенка боковая | n1=2; Кр= 0,9;
Км=0,9;  1,5 мин
|
| и др. детали | |||
Продолжение табл.4.3
| Количество деталей в смену | Время на одну деталь, ч, tшт | Количество деталей в изделии, шт | Время на изделие, ч | Время на 1000 изделий, ч |
| А1 = 1250 | 0,0064 | 2 | 0,0128 | 12,8 |
| А2 = 1552 | 0,0051 | 2 | 0,010 | 10 |
| и др. детали | ||||
| Всего, ч | ||||
| А1 = 2278 | 0,0035 | 2 | 0,007 | 7 |
| и др. детали | ||||
| Всего, ч | ||||
| А1 = 518 | 0, 015 | 2 | 0,030 | 30 |
| и др. детали | Всего, ч |
Продолжительность смены в расчетах производительности принимается Тсм = 480 мин.
Для отдельных видов оборудования формулы производительности приведены в методических указаниях [11].
