Определение специализированных участков производственного цеха

Постановка задачи

Предположим, имеется некоторое конкретное изделие, удовлетворяющее актуальную потребность населения, которое производственное предприятие желает запустить в производство и выйти с этим продуктом на рынок. Изделие сложное и состоит из определенного количества деталей. Проектно-конструкторские работы по изделию закончены, технологические процессы изготовления разработаны.

Для производства изделия необходимо осуществить укрупненное проектирование производственной структуры цеха.

На основе предложенной (имеющейся) нормативно-справочной информации, с использованием экспертного метода парных сравнений, метода построения классификационного дерева, группы имеющихся конструктивно-технологических показателей, а так же показателей планово-организационного характера, необходимо:

  • • осуществить разбивку всей номенклатуры деталей изделия на относительно однородные (по классификационным признакам) группы,
  • • определить необходимое число равновеликих участков цеха,
  • • осуществить формирование участков, специализированных по предметному признаку.

Рекомендации к решению

Все обрабатываемые в подразделении (цехе) детали классифицируются по двум группам признаков.

Первую группу составляют конструктивно-технологические признаки (вид заготовки, габаритные размеры детали, технологический маршрут обработки, конструктивный тип детали и т. д.). Конструктивно-технологические признаки выражаются либо в абсолютных единицах измерения (например, диаметр детали 100 мм), либо в виде конструктивного шифра детали (например, деталь «втулка» соответствует шифру 1).

Вторую группу составляют планово-организационные признаки (объем выпуска, трудоемкость изготовления, число и трудоемкость переналадок оборудования и т. д.). Основные планово-организационные признаки могут быть учтены с помощью комплексного показателя относительной трудоемкости детали кд1, который вычисляется по формуле

где ?шт у — штучное время обработки i-й детали на ;-й операции (j = = 1 -г- /с0), мин; т, — такт выпуска деталей, ч; Гд — действительный или потребный фонд рабочего времени в планируемом периоде, ч; Nt — объем производства i-й детали в планируемом периоде, шт.; кв — коэффициент выполнения нормы времени.

Показатель относительной трудоемкости i-й детали определяет обезличенное число рабочих мест, необходимое для ее обработки (изготовления) в соответствии с требуемым объемом и трудоемкостью технологических операций.

Решение задачи предлагается осуществить для условий подетальной специализации проектируемых участков. Формирование таких участков может быть осуществлено путем реализации трех основных этапов.

  • 1. Проведение классификации объектов (деталей) по конструктивно-технологическим признакам с целью создания компактных конструктивно-технологических групп деталей (КТГ).
  • 2. Формирование из КТГ деталей новых общностей (групп) на основе учета планово-организационных признаков.
  • 3. Определение состава участков, их специализации и кооперирования.

При группировании деталей в КТГ стремятся создать такие группы (классы), затраты на изготовление которых были бы наименьшими. Однако зависимости, устанавливающие влияние группировки деталей на затраты весьма трудно определить. В связи с этим для установления меры близости деталей друг к другу по различным признакам могут использоваться экспертные оценки значимости каждого конструктивно-технологического признака.

Полученное количество КТГ, как правило, велико по сравнению с рациональным для цеха числом участков. Поэтому вопрос о группировании КТГ деталей перерастает в вопрос о решении второй из поставленных задач, т. е. учет планово-организационных признаков. На этом этапе необходимо определиться с числом участков в цехе. Это число может быть определено на основе трудоемкости программы цеха и принятых норм управляемости. Число участков в цехе может быть определено по формуле

где Snр — принятое число рабочих мест в цехе; Synp — норма управляемости в подразделении.

Норма управляемости в основном зависит от иерархического уровня управления и типа производства (см. табл. 8.1).

Расчетное число рабочих мест в цехе определится по формуле

где JV; — объем производства i-й детали, шт/год; кпз — коэффициент, учитывающий подготовительно-заключительное время при запуске в производство партии деталей.

Специализация участков формируется на основе однородных КТГ деталей и принципа равновеликости. Равновеликость участков анализируется с помощью показателя кД1, когда

где кдт — суммарная величина /сД! всех объектов (деталей), закрепленных за п-м участком; А — средняя величина деталей некоторого усредненного участка.

Однако изложенная выше методика классификации объектов может быть реализована только с применением средств вычислительной техники и соответствующих программных продуктов (например, ППП «Stadia»). При расчетах «вручную» можно реализовать следующий подход.

Экспертный анализ признаков классификации позволяет отранжи- ровать их по значимости. Каждый признак формирует определенный «слой» дерева целей, а занимаемый им уровень определяется значимостью признака. Например, признак «Вид материала» имеет наибольшую значимость, поэтому в дереве классификации он сформирует высший, первый уровень (слой) и т. д. Классы (подклассы, группы) внутри слоя формируются исходя из имеющейся вариации численных значений признаков. Признаки, измеренные в абсолютных величинах (например, диаметр — в мм) должны быть заменены шифрами групп разбивки интервала вариации значения признака. Например, наружный диаметр деталей (табл. П2.1) меняется от 22 до 84 мм. Известно, что обработка в этом интервале диаметра требует перехода к другому приспособлению при диаметрах больших 60 мм (условно), таким образом, разбивку следует вести на две интервальные группы: первая от 20 до 60 мм, вторая от 61 до 100 мм и т. д.

Исходные данные

Для конкретизации изложенного материала, положим, что заданы следующие производственные характеристики деталей (табл. П2.1): объем годовой программы выпуска Nt; суммарное штучное время обработки деталей tmT у в нормо-часах; их конструктивно-технологические характеристики. Средний планируемый коэффициент выполнения нормы времени кв примем равным 1,1, а режим работы цеха — односменным. Коэффициент подготовительно-заключительного времени кпз примем равным 1. Величина действительного фонда рабочего времени в зависимости от принятого режима работы может быть равной

Предположим, в условиях примера имеет место односменный режим работы цеха. Кроме того, предполагается, что организационный тип производства может быть отнесен к среднесерийному.

Таблица П2.1

Исходные данные

детали

Объем производства Nit шт/год

Штучное

время,

^шт ij>

н-час

Тип

детали

Вид материала

Наружный

диаметр,

мм

Внутренний диаметр, мм

1

1980

6.4

1

1

29

4

2

1590

5.3

1

1

27

6

3

1830

7.8

1

1

30

8

4

1770

6.4

2

2

80

2

5

1890

5.3

3

2

84

3

6

2040

7.8

3

1

69

5

7

1950

6.4

1

1

35

10

8

2010

5.3

2

2

22

12

9

1980

5.3

3

2

29

14

10

2010

7.8

2

1

40

2

11

1950

6.4

1

1

83

5

12

2010

5.3

3

2

75

4

13

2040

6.4

3

1

30

3

14

1920

5.3

2

2

25

10

15

1950

7.8

2

1

33

12

Пример расчета

В соответствии с табл. П2.1 детали, входящие в изделие, характеризуются четырьмя признаками: вид материала, тип детали, внешний диаметр изделия и внутренний диаметр изделия. Используя экспертный метод парных сравнений отранжируем их по значимости, что необходимо для построения классификационного дерева целей. Результаты такого ранжирования представлены в табл. П2.2.

Используя полученную информацию о значимости классификационных признаков, построим классификационное дерево целей. При этом чем выше классификационный ранг признака, тем более высокий уровень в классификационном дереве он занимает. В «корне» дерева D находится множество всех деталей изделия. «Вершина» дерева (нижний слой) представляет собой отдельные детали, номера которых указаны (см. рис. П2.1).

Таблица П2.2

Результаты экспертной оценки значимости классификационных параметров

Тип

де

тали

Вид

мате

риала

Наружный диаметр

Внутренний диаметр

Сумма

бал

лов

Значи

мость

Тип детали

= 1

< 0

> 2

> 2

5

2

Вид материала

> 2

= 1

> 2

> 2

7

1

Наружный диаметр

< 0

< 0

= 1

> 2

3

3

Внутренний диаметр

< 0

< 0

< 0

= 1

1

4

При построении использовали следующую градацию в размерах деталей.

По наружному диаметру шифр 1 соответствует интервалу от 20 до 60 мм, шифр 2 соответствует интервалу от 61 до 100 мм. По внутреннему диаметру шифр 1 соответствует интервалу размера от 0 до 10 мм, а шифр 2 — интервалу от 11 до 20 мм.

Как правило, полученные группы классификации деталей относительно не велики, а их число — большое. При необходимости их дальнейшего укрупнения следует использовать организационно-плановые характеристики объектов классификации (деталей). Обобщенным планово-организационным показателем считают коэффициент относительной трудоемкости деталей кд[. Результаты таких расчетов, сделанных для каждой детали, сведены в табл. П2.3.

Таблица П2.3

Показатель относительной трудоемкости деталей

№ детали

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

5,82

3,87

6,6

5,19

4,59

7,32

5,73

4,89

4,83

7,2

5,73

4,89

7,32

6,87

5,73

i

86,58

Затем рассчитывается ПК п0 каждой компактной группе деталей,

i

образующей класс вышерасположенного иерархического уровня дерева и т. д.

Рассчитанный показатель kAi можно вписывать на рисунке дерева целей (рис. П2.1) рядом с деталью соответствующего номера на первом уровне целевого дерева, это повышает его наглядность.

П2.1. Результирующее классификационное дерево целей

Рис. П2.1. Результирующее классификационное дерево целей

Исходя из нормы управляемости Synp при среднесерийном производстве может быть рассчитано количество участков цеха, т. е. рациональное число однородных групп деталей для формирования производственной структуры цеха.

Таким образом, может быть определен размер одного усредненного предметного участка

Для соблюдения условия равновеликости участков, на основании полученных значений кд1 формируется общность однородных деталей так, чтобы их суммарная величина примерно соответствовала А ± 10 %. Формирование групп однородных деталей ведется из деталей расположенных рядом в одном слое классификационного дерева (чем ближе расположены детали, тем выше степень их однородности). Так детали с №№ 1— 3 и 7 близки по критериям сравнения и образуют однородную группу, при этом суммарная величина их /сД( составляет 22,02 (5,82 + + 3,87 + 6,6 + 5,73). Эта сумма может быть увеличена с наименьшим возможным ущербом для однородности за счет детали № 11 (kai = 5,73). Тогда суммарная величина ^^сД1- составит 27,75 (после округления

i

до целого числа —28) обезличенных рабочих мест. Такая является

i

достаточной для формирования участка. Присвоим ему № 1.

Следующая группа однородных деталей состоит из деталей №№ 14, 8, 4, 9, 5 и 12. Их суммарная величина относительной трудоемкости Yjkai составит 31,26 рабочих мест (6,87 + 4,89 + 5,19 + 4,83 + 4,59 +

i

+ 4,89), что достаточно для формирования участка № 2, содержащего 32 рабочих места.

За участком № 3 будут закреплены все оставшиеся детали. Их суммарная величина ^kai составит 27,57, или 28 рабочих мест.

i

Таким образом, сформированы три группы относительно однородных по рассматриваемым признакам деталей, которые определяют специализацию предметных участков производственного цеха.

Результаты расчетов занесем в сводную табл. П2.4.

Таблица П2.4

Сводная таблица относительной трудоемкости деталей

№ участка

№ детали, закрепленной за участком

Годовая программа выпуска детали Ni} тыс. шт.

Суммарное штучное время tmrij, н-ч

kRi детали

1

1

1980

6,4

5,82

2

1590

5,3

3,87

3

1830

7,8

6,6

7

1950

6,4

5,73

И

1950

6,4

5,73

Итого

по участку 1:

It* = 27,75

i

№ участка

№ детали, закрепленной за участком

Годовая программа выпуска детали Nt, тыс. шт.

Суммарное штучное время гшт у, н-ч

Ki де-

тали

2

14

1920

7,8

6,87

8

2010

5,3

4,89

4

1770

6,4

5,19

9

1980

5,3

4,83

5

1890

5,3

4,59

12

2010

5,3

4,89

Итого

по участку 2:

Ifc* = 31,26

i

3

10

2010

7,8

7,2

15

1950

6,4

5,73

13

2040

7,8

7,32

6

2040

7,8

7,32

Итого

по участку 3:

Zfcff = 27,57

i

Для определенности дальнейших расчетов введем информацию о технологических процессах изготовления рассматриваемых деталей (табл. П2.5).

Таблица П2.5

Трудоемкость обработки деталей по операциям технологического процесса

№ детали i

Трудоемкость операции j при обработке детали

i tmx у, мин

IW мин

j

Ф

Св

Шлкр

Ubim

Сл

1

1,4

2,0

0,5

0,8

0,7

1,0

6,4

2

1,0

1,5

0,5

0,6

1,2

0,5

5,3

3

1,2

1,8

0,3

1,0

1,5

2,0

7,8

4

2,5

1,0

-

1,5

-

1,4

6,4

5

3,0

0,5

-

1,8

-

-

5,3

6

-

4,0

1,5

-

2,0

0,3

7,8

7

1,2

1,8

0,5

1,0

-

1,9

6,4

8

2,7

2,3

-

0,3

-

-

5,3

9

2,5

2,0

0,5

-

-

0,3

5,3

№ детали i

Трудоемкость операции j при обработке детали

i tmTij, мин

IW мин

j

J*

Ф

Св

ИЬ1кр

Шлпл

Сл

10

-

3,5

1,5

-

2,0

0,8

7,8

11

1,3

2,0

0,4

1,5

0,5

0,7

6,4

12

2,7

2,3

0,3

-

-

-

5,3

13

-

3,8

1,7

-

1,8

0,5

7,8

14

3,0

2,0

0,5

1,8

-

0,5

7,8

15

-

3,5

1,5

-

1,2

0,2

6,4

* Сокращения наименований операций: Т — токарная, Ф — фрезерная, Св — сверлильная, Шл — шлифовальная круглая, Шлпл — шлифовальная плоская, Сл — слесарная.

Проведем расчет числа рабочих мест на каждой операции отдельно по участкам.

Участок № 1.

Расчетные характеристики сведены в табл. П2.6.

Таблица П2.6

Расчет параметров участка № 1

№ детали i

Объем про- изводства N;, шт.

Трудоемкость операции j

Суммы

Т

Ф

Св

Шлкр

Шлпл

Сл

1

1980

1,4/2772

2,0/3960

0,5/990

0,8/1584

0,7/1386

1,0/1980

2

1590

1,0/1590

1,5/2385

0,5/795

0,6/954

1,2/1908

0,5/795

3

1830

1,2/2196

1,8/3294

0,3/549

1,0/1830

1,5/2745

2,0/3660

7

1950

1,2/2340

1,8/3510

0,5/975

1,0/1950

-

1,9/3705

11

1950

1,3/2535

2,0/3900

0,4/780

1,5/2925

0,5/975

0,7/1365

Yt •• -N-

Z^Lurrij

i

11433

17049

4089

9243

7014

11505

Aj ^lirr ij ’ ' ‘кпз

?sr,=-—FT-

i -^д '

5,26

7,85

1,88

4,25

3,23

5,3

Isp =

У

= 27,77

Sf

6

8

2

5

4

6

isf =

j

= 31

В ячейках таблицы в числителе проставлены штучные операционные времена обработки, в знаменателе — трудоемкость обработки всего объема производства детали.

Средний коэффициент загрузки оборудования на участке № 1 составит

Участок № 2

Расчетные характеристики сведены в табл. П2.7.

Таблица П2.7

Расчет параметров участка № 2

№ детали i

Объем производства Nj, шт.

Трудоемкость операции j

Суммы

T

Ф

Св

Шлкр

Шлпл

Сл

4

1770

2,5/4425

1,0/1770

-

1,5/2655

-

1,4/2478

5

1890

3,0/5670

0,5/945

-

1,8/3402

-

-

8

2010

2,7/5427

2,3/4623

-

0,3/603

-

-

9

1980

2,5/4950

2,0/3960

0,5/990

-

-

0,3/594

12

2010

2,7/5427

2,3/4623

0,3/603

-

-

-

14

1920

3,0/5760

2,0/3840

0,5/1920

1,8/3456

-

0,5/1920

Yt --N-

31659

19761

3513

10116

-

4992

Xs$aC4

i

14,57

1,62

4,66

2,3

ЕЗГ =

У

= 32,25

S]p

15

9

2

5

3

ZSf =

j

= 34

Средний коэффициент загрузки оборудования на участке № 2 составит

Участок № 3

Расчетные характеристики сведены в табл. П2.8.

Расчет параметров участка № 3

№ детали i

Объем производства Nj, шт

Трудоемкость операции j

Суммы

T

Ф

Св

Шлкр

ШЛм

Сл

6

2040

-

4,0/8160

1,5/3060

-

2,0/4080

0,3/612

10

2010

-

3,5/7035

1,5/3015

-

2,0/4020

0,8/1608

13

2040

-

3,8/7752

1,7/3468

-

1,8/3672

0,5/1020

15

1950

-

3,5/6825

1,5/2925

-

1,2/2340

0,2/468

Yt ..-N-

Z-Лшту ?Ivi i

-

29772

12468

-

14112

3708

Zsr

i

13,7

5,74

6,5

1,71

1Ч =

У

= 27,65

sf

14

6

7

2

и _.М

43

II

Средний коэффициент загрузки оборудования на участке № 3 составит

В целом загрузка оборудования всех трех участков хорошая. Проектирование специализированных производственных участков завершено.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >