Проектирование инструментального обеспечения

Характеристика, значение, задачи и структура инструментального обеспечения

На машиностроительных предприятиях применяется большое коли­чество инструмента и других видов технологической оснастки (20-30 тыс. типораз­меров). Затраты на оснастку составляют от 3-20 % себе­стоимости продукции в зависимости от типа производства и выпускае­мой продукции. Парк оборудования в инструментальном производстве составляет 10-20 % от оборудования предприятия. Рабочие в инстру­ментальном производстве составляют 5-I5 % от всех рабочих предприя­тия. Производственная площадь – 4-10 % от всей площади предприятия. Нормируемые оборотные средства в запасах инструмента составляют от 15 до 40 % всех нормируемых оборотных средств предприятия.

Обеспечение производства оснасткой существенно влияет на эко­номические показатели основного производства. Отсутствие любого из типоразмеров инструмента вызывает отклонения и задержки в произ­водстве.

Важным обстоятельством в инструментальном обслуживании являет­ся четкая классификация и индексация инструмента и оснастки по при­надлежности по изделию, сборочной единице (узлу) или детали и общего применения. Должен быть налажен четкий учет применяемости одной и той же оснастки в различных изделиях. Все это приобретает особое значение при внедре­нии автоматизированного управления инструментальным хозяйством.

Задачи: I. Обеспечение производственного процесса во всех его звеньях необходимым инструментом и технологической оснасткой в со­ответствии с производственным заданием цехам (участкам). 2. Под­держание необходимого уровня запасов инструмента и оснастки, обе­спечение ритмичности производственного процесса. Решение задач воз­лагается на подразделение инструментального обеспечения предприятия, которое состоит из:

1. органов управления (бюро инструментального хозяйства, ин­струментальный отдел);

2. инструментального производства (инструментальный цех, уча­стки по ремонту, восстановлению и заточке инструмента, участков сбор— УСП);

3. складов (центральный инструментальный склад, центральный склад абразивов, технологической оснастки, кладовые, включал ин­струментально-раздаточные кладовые в цехах);

4. органов управления инструментального обслуживания в цехах – бюро инструментального хозяйства (БИХ) цеха.

Планирование потребности инструмента и оснастки.

Для комплексного обеспечения предприятий оснасткой необходи­мо планировать потребность, источники покрытия ее, порядок поступления от поставщиков и из инструментальных цехов. Для этого следу­ет установить номенклатуру необходимых видов оснастки, расход, пронормировать запасы и оборотный фонд.

Количество необходимой оснастки и номенклатуры определяются: по технологическому процессу, где должна быть указана и специаль­ная оснастка, весь нормализованный или стандартизованный инстру­мент; по ограничительной нормали применения стандартизованного ин­струмента; по картам типового оснащения.

Потребность в инструменте П_и состоит из двух частей:

(3.1.1)

где R_и – расходный фонд инструмента, то есть та часть, которая должна быть израсходована в процессе реализации плана;

D F – изменение запасов инструмента.

Расходный фонд определяется по следующей зависимости:

(3.1.2)

где Т_и - потребные фонды времени работ данного инструмента или всего инструмента на программу, час;

Т_изн - время работы единицы инструмента до полного износа, час;

К_уб - коэффициент случайной убыли инструмента по разным причинам (К_уб> I).

Время работы инструмента Т_и на выполнение производственной программы может бить определено двумя методами: точный метод по машинному времени (применяется в массовом и крупносерийном малономенклатурном производстве); метод "средней оснастки" (применяется в серийном, мелкосе­рийном и единичном производстве, а также в крупносерийном многономенклатурном).

Для использования метода "средней оснастки" необходимо:

1) все оборудование разбить на группы, для которых установлен укрупненный перечень применения инструмента;

2) определить доле времени работы каждого из включенных ин­струментов в общее машинное время работы данного оборудования;

3) установить коэффициент одновременной работы данного иди разных видов работы инструмента.

С учетом указанных условий время работы инструмента определя­ется по следующей зависимости:

(3.1.3)

(3.1.4)

где S – количество единиц оборудования данной группы, ед.;

F_g – действительный фонд времени единицы оборудования, час.;

h_з – коэффициент загрузки оборудования;

К_маш – коэффициент, учитывающий долю машинного времени для данной группы оборудования;

a_i - коэффициент, учитывающий долю работ i-го инструмен­та в общем машинном времени по данной группе оборудо­вания;

К_орi – коэффициент, учитывающий одновременность работы 1-го инструмента на данной группе рабочих мест;

Т_маш – машинное время по группе оборудования;

Т_об – потребный фонд времени по группе оборудования, станко-ч.

К_маш дается в справочниках по группам оборудования, но для конкретных условий он должен быть уточнен. a главный элемент этой зависимости может быть установлен по справочным данным, на основе нормирования процесса типовых групп деталей, методом моментных наблюдений работы оборудования. При точном методе Т_{н i} =Т_машi.

Т_{маш i} – определяется из технологического процесса с приме­нением данного вида инструмента. К_убi дается в справочнике, но практически в производственных условиях его величина резко отлича­ется, превышая нормативную в 2-5 раз, поэтому важно выявить дей­ствительные причины преждевременного выбытия из эксплуатации. T_{изм i} зависит, в частности, для режущего инструмента от рабочей части ин­струмента a мм, которая может быть сточена за период эксплуата­ции, от части режущей кромки инструмента l мм, стачиваемой за од­ну переточку, от периода стойкости инструмента между двумя переточками t_ст в минутах или часах, от числа переточек до полного из­носа инструмента z/l.

Практически указанные методы расчета Rи используются для со­поставления с фактическим расходом, чтобы выявить резервы.

В общем случае расход инструмента на плановый период опреде­ляется, исходя из фактического расхода за отчетный период, изменен­ного объема выпуска продукции или работ и коэффициента, характери­зующего улучшение использования инструмента в планируемом периоде:

(3.1.5)

где Q_пл – объем выпуска продукции в планируемом периоде, тыс. руб.;

Q_факт – объем выпуска продукции в отчетном периоде, тыс. руб.;

R_и.отч – расход инструмента в отчетном периоде на тысячу. рублей продукции, тыс. руб.;

К_ул – коэффициент улучшения использования инструмента в планируемом периоде (К_ул < 1» 0,95).

Планирование запасов инструмента. Расчет оборотного фонда инструмента

Запасы инструмента на предприятии состоят из двух частей: за­пасы на ЦИСе (центральный инструментальный склад) и запасы в ин­струментально-раздаточных кладовых цехов (ИРК).

Общие запасы должны составлять 6-8-месячный расход и примерно распределяться так: 75 % на ЦИСе и 25 % в ИРК цехов.

Схема 4. Запасы инструмента F

Запасы инструмента по указанной схеме могут бить рассчитаны в условиях применения регламентированной системы обслуживания ра­бочих мест и цехов инструментом.

F_страх - устанавливается в процентах от расходов и составляет 20-50%. Инструмент на рабочих местах

(3.1.6)

где S – число рабочих мест,

m – количество инструмента, одновременно устанавливае­мого на рабочем месте.

Резервный инструмент на рабочих местах:

(3.1.7)

где Тn – период замены инструмента на рабочем месте, час.;

t_э.с – время экономической стойкости инструмента на рабо­чем месте, ч.

(3.1.8)

где t_ст. – стойкость инструмента между двумя переточками, ч.

Инструмент в ремонте

(3.1.9)

где t_пи3 – время нахождения инструмента в заточке, час.

Запас оснастки в ИРК состоит из расходного (или переходящего) запа­са и страхового. Этот запас составляет 5-10 % максимального расхода

(3.1.10)

где R_ср – среднедневной расход инструмента, шт.

Основные запасы оснастки хранятся в ЦИСе, состоят из запасов для покрытия оборотных фондов цехов и страхового запаса.

Чтобы регулировать запасы и делать своевременные заказы на их пополнение, используется так называемая система "max - min, " (см. рисунок) или точка заказа, суть которой сводится к нахождению такой величины запаса (Fт.з) при поступлении которой необходи­мо дать заказ на пополнение запаса инструмента данного наименования.

(3.1.11)

где Т_non – период срочной поставки (изготовления) инструменте.

Для расчета оптимального размера запасов, исходя из теории управления запасами разработаны экономико-математические модели.