Курсовая работа: Проект организации многостаночного обслуживания

Содержание

Введение

Многостаночное обслуживание заключается в одновременной работе одного рабочего или бригады на нескольких станках. Все ручные работы на каждом из обслуживающих станков (установка и закрепление обрабатываемой заготовки, пуск и остановка станка, снятие готовой детали и т. д.) производятся за время машинной работы всех остальных станков.

Цель курсовой работы – оценить эффективность внедрения проекта по многостаночному обслуживанию.

Курсовая работа состоит из введения, пяти разделов (теоретический, аналитический, проектный, внедрение проекта, расчет эффективности), а также заключения и списка использованной литературы.

Возможность организации многостаночной работы определяется наличием такого соотношения машинного и ручного времени, при котором время машинной работы на одном станке должно быть равно или больше суммы времени, необходимого для выполнения ручных приемов на всех остальных одновременно обслуживаемых станках. Многостаночное обслуживание является эффективным способом повышения производительности труда.

При многостаночном обслуживании необходимо, чтобы обслуживаемые станки автоматически выключались после окончания цикла обработки; многостаночник должен быть освобожден от выполнения вспомогательных работ по обслуживанию рабочего места (доставка заготовок  и  инструмента  на  рабочее место, транспортирование обработанных деталей и т. д.); расстановка одновременно обслуживаемых станков должна быть такой, чтобы максимально сократить время на переходы рабочего от одного станка к другому; максимальная механизация всех ручных приемов работы, требующих значительного физического напряжения (подъем, установка и снятие тяжелых заготовок и деталей и др.).

Для многостаночного обслуживания вопросы загрузки оборудования, планировки рабочего места и размещения на нем оборудования, инвентаря, заготовок обработанных деталей, режущего инструмента имеют особо важное значение.

 С технической стороны многостаночное обслуживание возможно при частичной или полной автоматизации управления работой станков.

Организация рабочих мест многостаночников может быть индивидуальной и бригадной. Если обслуживаемая группа станков входит в поточную линию, тогда их обслуживание должно быть увязано с тактом работы поточной линии.

По технологической однородности станков, объединенных для многостаночного обслуживания, различают: станки-дублеры, т.е. однотипное оборудование, выполняющее одинаковые операции; однотипное оборудование, на котором выполняются различные операции; технологически разное оборудование.

По соотношению длительности операций, включаемых в многостаночное обслуживание, различают варианты: когда все операции обладают равной длительностью; когда длительность их неравная, но кратная; когда на разных станках операции не равны и не кратны.

С организационной стороны условием многостаночного обслуживания является следующее: машинно-автоматическое время операции равно суммарному ручному времени операций на всех других станках:

где t_м.а·j - время машино-автоматической работы данного j-го станка, в течении которого не требуется присутствие рабочего; m - число параллельно обслуживаемых станков; t_рj - суммарное (ручное) время занятости рабочего обслуживанием j- го станка, включая вспомогательное время^*, время наблюдения за его работой и время перехода рабочего от одного станка к другому, т.е.

t_рj = t_вj + t_{пер j} + t_{наб j}.

Время на переход (t_пер) рабочего от станка к станку определяется из расчета 0,015 мин. на 1 м пути. Время активного наблюдения t_набл определяется как 5% от t_м.а.

Если то у рабочего появится некоторое время незанятости, но которое нельзя считать простоем.

Если то некоторые станки будут простаивать в ожидании рабочего.

Таким образом, для эффективного многостаночного обслуживания требуется обеспечить правильный подбор станков, работ и вида многостаночной работы.

Определение нормы многостаночного обслуживания. Норма многостаночного обслуживания, т.е. количество станков, параллельно обслуживаемых одним рабочим, рассчитывается по зависимости

Округление нормы обслуживания обычно производится в меньшую сторону. В большую сторону округление возможно лишь в том случае, когда заданный объем одной и той же работы выполняется на группе одинаковых станков и когда значение m_j близко к принятому.

В случае совмещения станков с многоподходными операциями (рис. 1д), для которого характерно наличие простоев у станков и свободного времени у рабочего, цикл многостаночного обслуживания в этом случае определяют по наибольшей величине оперативного времени у одного из обслуживаемых станков.

Т_ц = Т_оп.б + Т_пс  = (Т_мс.б + Т_з.б + Т_пс)

где Т_оп.б – наибольшее оперативное время у одного из обслуживаемых станков;

Т_мс.б – наибольшее машинно-свободное время одного из станков;

 Т_з.б – наибольшая занятость обслуживанием одного из станков.

Соответственно время простоя каждого станка составит:

Т_пс = Т_ц - (Т_мс + Т_з).

Время простоя рабочего определяется по формуле

Т_пр = Т_ц -  Т_з

Построение графика многостаночного обслуживания. Для рационального подбора работ целесообразно строить графики многостаночного обслуживания.

 Рассмотрим основные этапы построения.

 Согласно информационным картам определяют структуру оперативного времени по каждой операции, включенной в многостаночное обслуживание по зависимости

t_{оп j} = t_{м.а j} + t_{р j}

Строят сетку графика, для чего чертят число горизонтальных строчек, равных предполагаемому числу совмещаемого оборудования, оставляя промежутки между строчками, соответствующие ожиданию (подходу) рабочего или выполнению рабочим работы, не связанной с определенным станком.

На сетку графика наносят продолжительность каждого элемента процесса труда в строгой последовательности их выполнения.

Определяют цикл многостаночного обслуживания (t_ц.о.). Под t_ц.о понимается время от начала обслуживания рабочим первого по маршруту обхода станка до момента возврата и начала нового обслуживания им этого станка. Практически t_ц.о определяется по j-му станку, имеющему наибольшее оперативное время выполнения детале-операции t_{оп j} плюс время простоя станка по этой же операции t_{пр j}, т.е.

T_{цо j} = max t_{оп j} + t_{пр j} .

Важным элементом эффективной организации многостаночного обслуживания является рациональная планировка, обеспечивающая кратчайший маршрут перемещения рабочего от станка к станку, хороший обзор всей группы оборудования. Размещение оборудования осуществляется в каждом конкретном случае в зависимости от особенностей оборудования и формы его обслуживания. На рис. 2 представлены типовые планировки рабочих мест и их применимость при многостаночном обслуживании.

Критерием выбора той или иной планировки являются затраты времени на подходы рабочего к станкам (Т_пер). При кольцевом расположении оборудования и циклическом обслуживании:

Т_пер  = n_с  х  0,015 мин,

где l_с – среднее расстояние между станками, м;

 n – число обслуживаемых станков;

0,015 мин – норматив времени на 1 метр перехода рабочего от станка к станку.

При линейном расположении оборудования и циклическом обслуживании:

Т_пер  =  2_c(n – 1)  х 0,015 мин.

При нециклическом обслуживании среднее время перехода от станка к станку может определяться по эмпирической зависимости:

Т_пер  = _c [ 1 + 0,333 ( n -  2)] х 0,015 мин.

Оценка эффективности выбранного варианта многостаночного обслуживания происходит по-разному.

а) При работе на станках-дублерах расчитывают коэффициенты занятости рабочего K_з.р и загрузки оборудования K_з, которые определяются по формулам

где m_j - количество обслуживаемых станков.

б). При работе на станках, выполняющих разные операции.

В процессе подбора разных операций для многостаночного обслуживания возникают различные комбинации, вызывающие неполное использование времени работы рабочего и станка. Уровень эффективности вариантов многостаночного обслуживания оценивается по степени уплотнения рабочего дня, характеризуемой суммарным коэффициентом занятости рабочего обслуживанием станков в свою очередь,

Таким образом, для окончательного выбора вариантов многостаночного обслуживания необходимо убедиться, что суммарное время простоев по обслуживаемым станкам в течение смены не превышает допустимого (нормального), и выбрать вариант с максимальной загрузкой рабочего.

Условия производства:

1.  Участок фрезерный, установлено 12 фрезерных станков модели 6Н83.

2.  Тип производства – серийный.

3.  Функции наладки оборудования осуществляются наладчиком.

4.  Основные функции изготовления деталей осуществляют фрезеровщики.

5.  За участком закреплено 30 деталей.

6.  На каждом станке одновременно обрабатывается по одной детали.

7.  Сменный фонд рабочего времени – 480 мин.

8.  Число смен – 1.

9.  Количество рабочих дней в месяц = 20

10.  Коэффициент выполнения норм на участке для планового периода – 1,1.

Перечень и количество изготавливаемых на участке деталей, их масса, а также данные об основном и вспомогательном времени по каждой детали приведены в табл.1.

Таблица 1 Исходные данные для расчета норм труда

Таблица 2 Определение коэффициента совпадения обслуживания станков для одного рабочего (К_с)

Таблица 3 Время на отдых и личные надобности для рабочего (способ установки детали вручную)

1.  Установим значение необходимого числа станков для выполнения производственной программы в условиях многостаночного обслуживания (N_н):

2. 

N_н = Т_т / F₁ = ∑Т шт_i * Р_i / (Д * Т_см * К_см),

где Т_т – технологическая трудоемкость изготовления деталей на участке за месяц, мин;

F₁ – полезный фонд рабочего времени одного станка за месяц, мин;

Т шт_i -  норма штучного времени на выполнение i-той детале-операции в условиях одностаночного обслуживания, мин;

Р_i – месячная программа по операциям (I = 1,2,…, к), шт;

Д – количество рабочих дней в месяце (принять по условию задания), дн;

Т_см – длительность времени смены (принять по условию задания), мин;

К_см – коэффициент сменности работы на участке (принять по условию задания). Норма штучного времени выполнения одной детале-операции при работе на одном станке в условиях серийного производства (Т шт_i):

Т шт_i =  Топ_i * [1+(К_об+К_отл) / 100],

где Топ – оперативное время выполнения детале-операции, мин;

К_об – время на техническое и организационное обслуживание рабочего места, % от оперативного времени (при одностаночном обслуживании оно колеблется в пределах от 3,5 до 5,5 % оперативного времени);

К_отл  - время на отдых и личные надобности для рабочего (выбирается по таблице 3, % от оперативного времени)

Оперативное время выполнения детале-операции (Т_{оп I}):

Т_{оп i}  = Т _{о i} + Т _{вн i},

где Т _{о i} – основное машинное время i-той операции, мин;

Т _{вн I} – вспомогательное время выполнения i-той операции, неперекрываемое основным машинным временем, мин.

Форма 1

Расчет норм штучного времени и технологической трудоемкости изготовления деталей за месяц на участке в условиях одностаночного обслуживания

Таким образом, N_н = 78772,9 / (20 дн * 480 мин * 1) = 8 станков.

Количество станков = количеству рабочих = 8 чел.

3.  Проанализируем возможности организации многостаночного обслуживания на участке.

 Время занятости рабочего по операциям (Т_{з i}) определяется по формуле:

Т_{з i} = Т_{вн i} + Т_{вп i} + Т_{ан i} + Т_{п i},

где Т_{вн i} – вспомогательное неперекрываемое время на выполнение i-той операции, мин;

Т_{вп i} – вспомогательное перекрываемое время на выполнение i-той операции, мин;

Т_{ан i} – время активного наблюдения за работой оборудования при выполнении i-той операции (составляет 5 % от основного времени операции), мин;

Т_{п i} – время на переход от одного станка к другому (средняя величина составляет 0,015 мин на 1 м, в расчетах время на один переход принять равным 0,05 мин).

Также мы будем определять машинно-свободное время для рабочего при выполнении любой операции (Т_{мс i}), которое определяется по формуле:

Т_{мс I} =  Т_{о i} - Т_{вп i} - Т_{ан i} - Т_{п i},

где Т_{о i} – основное машинное время i-той операции, мин.

Форма 2

Расчет составных частей времени занятости рабочих и времени работы оборудования (на одну деталь; на месячную программу)

Среднее значение показателя занятости рабочих (К_з):

К_з = ∑ Т_{з i} * P_i / ∑Т_{оп i} * Р_i ,

где Т_{з i}  - время занятости рабочего по операциям, выполняемым на данном участке, мин;

Т_{оп i}  - оперативное время по операциям, выполняемым на данном участке, мин;

Р_i – месячная программа изготовления деталей на участке, шт.

К_з = 15528,8 / 73387 = 0,212, т.е. рабочие заняты всего на 21,16 %, и поскольку это значение меньше 1, то мы можем рассматривать организацию многостаночного обслуживания на данном участке как вполне возможную.

Норма обслуживания станков одним рабочим (Н_об):

Н_об  = ∑ (Тмс_i * P_i) / ∑ (Т_{з i} * P_i) + 1 =

55867,2 / 15528,8 =  3 (станка), округляем в меньшую сторону.

Определим норму штучного времени при многостаночной работе (Тшт.м_i):

Тшт.м _i = Т_{оп i}  * [1+(А_тех+А_орг+А_отл) / 100] * К_с / Н_об,

где А_тех  - время на техническое обслуживание рабочего места, % от оперативного времени;

А_орг  - время на организационное обслуживание рабочего места, % от оперативного времени;

А_отл – время на отдых и личные надобности, % от оперативного времени (А_отл = К_отл);

Н_об  - вариант принятой нормы обслуживания, шт.;

К_с – коэффициент, учитывающий совпадение окончания машинной работы на одном станке со временем занятости рабочего на других станках.

Коэффициент занятости определяется как:

К_{з i} = Т_{з i}  / Т_{оп i..}

Оперативное время выполнения i-той детале-операции:

Топ _i =Тмс i  + Тз i

Время на техническое обслуживание рабочего места в условиях многостаночной работы:

(А_тех) = К_тех * Н_об,

где К_тех  - время на техническое обслуживание рабочего места при одностаночном обслуживании, % от оперативного времени (при одностаночном обслуживании это время колеблется в пределах от 2 до 3 % оперативного времени).

Время на организационное обслуживание рабочего места в условиях многостаночной работы:

А_орг = К_орг * Ноб,

где К_орг  - время на организационное обслуживание рабочего места при одностаночном обслуживании, % от оперативного времени (при одностаночном обслуживании в пределах 1,5 до 2,5 % оперативного времени).

Форма 3

Расчет норм времени детале-операций для условий многостаночного обслуживания

Определим необходимое число станков для выполнения производственной программы в условиях многостаночного обслуживания (N_н.м) по формуле:

N_н.м = ∑ (Тшт.м i * Pi) / (Д * Тсм * К_см) =

27722,8 / (20*480* 1) ≈ 3 (станка).

Определим численность рабочих-многостаночников (Н_ч) по формуле:

Н_ч = N_м / Н_об = 3/3 = 1 (чел).

Спроектируем графики многостаночного обслуживания для рабочего-многостаночника.

Структура оперативного времени по выбранным детале-операциям, изготавливаемым в условиях многостаночного обслуживания (в мин).

Далее построим график многостаночного обслуживания рабочего (рис.1.).

График многостаночного обслуживания рабочего одного участка

     1 цикл                                                                   1 цикл

    0  1 2 34   5   6   7   8   9   10   11   12      13      14      15      16      17   18   19   20   21   22   23   24   25

        1 станок Тз                                                                       2 станок Тмс

          1 станок Тмс                                                                    3 станок Тз

          2 станок Тз                                                                        3 станок Тмс

Выбираем станок с наибольшим машинно-свободным временем – это станок № 3 (детале-операция 27), где Тмс = 9,25 мин.

9,25 > 0,575+1,47 (2,045), поэтому длительность цикла многостаночного обслуживания (Т_ц) равна:

Тц = Топ б = 10,6 мин

Свободное время рабочего многостаночного обслуживания (Тсв):

Тсв = Тц - ∑Тз j,

где j – количество станков в многостаночном комплексе, равное принятой норме обслуживания.

Тсв = 10,6 – 3,395 = 7,205 мин

Суммарное время простоев оборудования в цикле многостаночного обслуживания:

∑Тпр = Ноб * Тц - ∑Топ j,

где ∑Топ j – суммарное оперативное время выполнения детале-операций в цикле многостаночного обслуживания.

∑Тпр = 3 * 10,6 – 22,1 = 9,7 мин

Занятость рабочего-многостаночника Кзм определяется по формуле:

Кзм = ∑Тз j /Тц = 3,395 / 10,6 = 0,32, т.е. 32 %.

Загрузка оборудования рабочего места многостаночника Кзо:

Кзо = ∑Топ j / (Тц * Ноб) = 22,1 / (10,6 * 3) = 0,69, т.е. 69 %.

Потери:

Тз = 68 %;

Тмс = 31 %.

При этом производственная программа в любом случае будет выполняться.

Несмотря на высокий процент потерь, другой вариант не представляется возможным, поскольку в любом случае для выполнения плана нужен хотя бы 1 рабочий. Также предприятию возможно рассмотреть вариант работы на полставки.

Раздел 4. Внедрение проекта

Сроки внедрения проекта – составляют 2 недели.

Первым этапом является информационное собрание коллектива по вопросу перехода на многостаночное обслуживание.

Вторым этапом является работа отдела кадров по поиску внутри предприятия вакантных должностей (свободных для занятия работником) для высвобождаемых рабочих с участка, где существует одностаночное обслуживание.

Третий этап – разработка финансового плана на внедрение, а также его утверждение и корректировка.

На четвертом этапе (параллельно с первыми тремя) проводится перепланировка рабочих мест с целью создания условий для многостаночного обслуживания.

Пятый этап – обучение сотрудника, инструктажи на рабочем месте.

Шестой этап включает в себя корректировку условий многостаночного обслуживания в ходе запуска проекта.

Раздел 5. Определение эффективности проекта

Снижение требуемой численности рабочих ΔЧр для выполнения производственной программы

Эч = Чр.о – Ч р.м,

где Чр.о. и Чр.м – необходимая численность рабочих соответственно в условиях одностаночного и многостаночного обслуживания, чел.

Эч = 11 – 1 = 10 чел.

Снижение требуемого количества оборудования для выполнения производственной программы ΔN

ΔN = Nн – Nн.м,

где Nн и Nн.м – необходимое количество станков соответственно в условиях одностаночного и многостаночного обслуживания, шт.

ΔN = 11 – 3 = 8 шт.

Повышение степени занятости рабочих в течение рабочего дня:

ΔКз = Кз.м. / Кз.о,

где Кз.м. и Кз.о. – коэффициенты занятости рабочих, соответственно в условиях многостаночного и одностаночного обслуживания.

ΔКз = 0,212 / 0,32 = 6 раз

Снижение трудоемкости изготовления деталей ΔТ в часах:

ΔТ = (Тшт – Тшт.м) * Р / 60,

где Тшт и Тшт.м – норма штучного времени выполнения детале-операции соответственно в условиях одностаночного и многостаночного обслуживания, мин.

ΔТ = (167,463 -  65,54)* 10940 / 60 = 18766 часов

Экономия по заработной плате

Эзп = ТСчас * Тсм * Д * Кд.з.* Эч,

где ТСчас – часовая тарифная ставка разряда работы, руб. (принять равной 30 руб.)

Тсм – продолжительность смены, час;

Д – количество рабочих дней в месяце, дн;

Кд.з – коэффициент дополнительной заработной платы (принять равным 1,3);

Эч – экономия численности рабочих, чел.

Эзп =30 * 8 * 20 * 1,3 * 10 = 62400 руб.

Экономия себестоимости продукции Эс:

Эс = Эзп * Ко,

где Ко – коэффициент, учитывающий отчисления в социальные фонды (принять равным 1,262)

Эс = 62400 * 1,262 = 78748,8 руб.

Годовой экономический эффект Эг:

Эг = Эс – Зед * Ен,

где Зед – единовременные затраты денежных средств, руб.;

Ен – нормативный коэффициент сравнительной экономической эффективности (принять равным 0,5)

Эг = 78748,8 – 10000 * 0,5 = 73748,8 руб.

Итак, мы провели исследование по внедрению проекта организации многостаночного обслуживания.

Возможность многостаночного обслуживания основывается на том, что рабочий практически занят только во время выполнения ручных приемов. Время ручных приемов на данном станке перемежается со временем машинно-автоматической работы этого станка, которое рабочий может использовать для выполнения ручных приемов на другом станке.

Организация обслуживания рабочего места многостаночника должна быть рациональной, чтобы рабочий не отвлекался на те виды обслуживания одного станка, которые приводят к простою других станков. Большинство видов обслуживания (наладка, регулировка, поднос деталей и т. д.) должно осуществляться вспомогательными рабочими.

В результате от внедрения проекта мы получили:

- экономию по численности работников -10 человек;

- снижение требуемого оборудования для выполнения программы – 8 станков;

- повышение степени занятости рабочего в 6 раза;

- снижение трудоемкости изготовления деталей – на 18766  часов в целом;

- экономию по заработной плате – 62400 рублей в год;

- экономию себестоимости продукции - 78748,8  рублей;

- годовой экономический эффект равный 73748,8 рублей.

Список использованной литературы

1.  Зудина Л.Н. Организация управленческого труда. М., 1997.

2.  Научная организация труда на машиностроительных предприятиях. - М.: Машиностроение, 2002.

3.   Научная организация и нормирование труда в машиностроении. - М.: Машиностроение, 2004.

4.   Нормирование труда в промышленности. - М.: Экономика, 1999.

5.   Нормирование труда /Под ред. Генкина Б.М. - М.: Экономика, 2001.