Областной конкурс лучший инженер-машиностроитель саратов 2018 тематическое задание

11

ОБЛАСТНОЙ КОНКУРС

ЛУЧШИЙ ИНЖЕНЕР-МАШИНОСТРОИТЕЛЬ

САРАТОВ 2018

ТЕМАТИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ


Командная работа на

производстве




ТЕМАТИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ



СПЕЦИАЛИСТЫ

ОГЛАВЛЕНИЕ

1. ИСТОЧНИК ФОРМИРОВАНИЯ ЗАДАНИЯ

   1. 
      Производство. Основные характеристики
      
      1. 
         Тип производства — это комплексная характеристика технических, организационных и экономических особенностей машиностроительного производства, обусловленная его специализацией, типом и постоянством номенклатуры изделий, а также формой движения изделий по рабочим местам.
         

Тип производства оказывает решающее влияние на особенности его организации, управления и экономические показатели. Организационно-технические особенности типа производства влияют на экономические показатели предприятия, на эффективность его деятельности. Выделяют следующие типы производств: единичное (проектное), серийное, массовое. Сравнительные характеристики типов производств приведены в табл.1.

С повышением технической вооруженности труда и ростом объема выпуска продукции при переходе от единичного к серийному и массовому типам производства уменьшается доля живого труда и возрастают расходы, связанные с содержанием и эксплуатацией оборудования. Это ведет к снижению себестоимости продукции, изменению ее структуры. При массовом производстве изделий вопросы применения прогрессивных технологических процессов, инструмента и оборудования, комплексной механизации и автоматизации решаются проще, чем в индивидуальном и серийном производстве.

2. 
   Основные особенности единичного производства заключаются в том, что программа предприятия состоит обычно из большой номенклатуры изделий различного назначения, выпуск каждого изделия запланирован в ограниченных количествах. Производственный процесс изготовления продукции носит прерывный характер. На выпуск каждой единицы продукции затрачивается относительно продолжительное время. На предприятиях применяется универсальное оборудование, сборочные процессы характеризуются значительной долей ручных работ, персонал обладает универсальными навыками. Цехи предприятия единичного производства обычно состоят из участков, организованных по технологическому принципу. Значительная трудоемкость продукции, высокая квалификация привлекаемых для выполнения операций рабочих, повышенные затраты материалов, связанные с большими допусками, обусловливают высокую себестоимость выпускаемых изделий. В себестоимости продукции значительный удельный вес имеет заработная плата, составляющая нередко 20 — 25% от полной себестоимости.
   
3. 
   Серийное производство — наиболее распространенный тип производства. Характеризуется постоянством выпуска довольно большой номенклатуры изделий. При этом годовая номенклатура выпускаемых изделий шире, чем номенклатура каждого месяца. Организация труда в серийном производстве отличается высокой специализацией. За каждым рабочим местом закрепляется выполнение нескольких определенных детале-операций. Это дает рабочему хорошо освоить инструмент, приспособления и весь процесс обработки, приобрести навыки и усовершенствовать приемы обработки. Особенности серийного производства обуславливают экономическую целесообразность выпуска продукции по циклически повторяющемуся графику.
   
4. 
   Особенностью массового производства является изготовление однотипной продукции в больших объемах в течение длительного времени. Время прохождения единицы продукции через систему относительно мало: оно измеряется в минутах или часах. Число наименований изделий в месячной и годовой программах совпадают. Для изделий характерна высокая стандартизация и унификация их узлов и деталей. Массовое производство характеризуется высокой степенью комплексной механизации и автоматизации технологических процессов. Значительные объемы выпуска позволяют использовать высокопроизводительное оборудование (автоматы, агрегатные станки, автоматические линии). Вместо универсальной оснастки используется специальная. Дифференцированный технологический процесс позволяет узко специализировать рабочие места посредством закрепления за каждым из них ограниченного числа детале-операций. Тщательная разработка технологического процесса, применение специальных станков и оснастки позволяют использовать труд узкоспециализированных рабочих-операторов. Вместе с тем широко используется труд высококвалифицированных рабочих-наладчиков.
   

Таблица 1 Характеристики типов производств

Параметр	Единичное	Серийное	Массовое
Номенклатура	Неограниченная	Ограничена сериями	Одно или несколько изделий
Повторяемость выпуска	Не повторяется	Периодически повторяется	Постоянно повторяется
Применяемое оборудование	Универсальное	Универсальное, частично специальное	В основном специальное
Расположение оборудования	Групповое	Групповое и цепное	Цепное
Разработка технологического процесса	Укрупненный метод (на изделие, на узел)	Подетальная	Подетально-пооперационная
Применяемый инструмент	Универсальный, в значительной степени специальный	Универсальный и специальный	Преимущественно специальный
Закрепление деталей и операций за станками	Специально не закреплены	Определенные детали и операции закреплены за станками	На каждом станке выполняется одна и та же операция над одной деталью
Квалификация рабочих	Высокая	Средняя	В основном невысокая, но имеются рабочие высокой квалификац. (наладчики, инструментальщики)
Взаимозаменяемость	Пригонка	Неполная	Полная
Себестоимость единицы изделия	Высокая	Средняя	Низкая

1. 
   
   
   1. 
      
      
   2. 
      Внедрение компьютеризации позволяет повысить гибкость производства и внести в мелкосерийное производство черты поточного производства. Например, появилась возможность изготовлять несколько типов изделий на одной поточной линии с затратой минимального количества времени для переналадки оборудования. решений, многооперационностью и сложностью технологии.
      
      1. 
         При оснащении производственных площадок предприятий современным высокотехнологичным оборудованием, таким, как многокоординатные фрезерные, токарные и токарно-фрезерные обрабатывающие центры с ЧПУ наиболее эффективным является комплексный подход к выполнению работ по конструкторско-технологической подготовке производства, когда все работы ведутся в едином программном комплексе CAD/CAM: проработка исходных данных, построение 3D-моделей деталей и заготовок; проектирование специальной технологической оснастки для крепления заготовок в рабочей зоне оборудования; разработка стратегии обработки и управляющих программ (УП); оформление технологической документации в соответствии с нормами ЕСТД. Как результат - отработанный серийный технологический процесс механической обработки детали на оборудовании с ЧПУ.
         
      2. 
         Комплексный подход к подготовке производства с применением систем CAD/CAM и применение имитационного моделирования позволяет значительно сократить затраты на освоение новой продукции на оборудовании с ЧПУ за счет сокращения времени внедрения УП, минимизации количества заготовок, необходимых для отладки технологического процесса (ТП), а также снизить стоимость режущего инструмента и машинного времени.
         

1. 
   
   
   1. 
      
      
   2. 
      
      
   3. 
      Расчет трудоемкости (упрощенный). Нормы времени и расчетные формулы
      
      1. 
         Определение затрат рабочего времени, необходимого на выполнение производственного задания, сводится к установлению нормы времени. Своё назначение в производстве нормы времени могут выполнить лишь тогда, когда они установлены исходя из наиболее рационального использования средств труда и самого труда, всесторонне обоснованы с точки зрения психологии и физиологии человека, т. е. если они будут являться технически обоснованными нормами.
         
      2. 
         Норма времени на операцию по своей структуре делится на две основные части:
         

• 
  норму подготовительно-заключительного времени Т_пз,
  
• 
  норму штучного времени Т_шт.
  

Подготовительно-заключительное время – время, которое рабочий затрачивает на подготовку к выполнению заданной работы и действия, связанные с её окончанием. Сюда относятся: получение задания на работу; получение инструментов, приспособлений, технологической документации; ознакомление с работой, технологической документацией, чертежом; инструктаж о порядке выполнения работы; установка приспособления, инструмента; наладка оборудования на соответствующий режим работы; снятие приспособления и инструмента после выполнения задания; сдача приспособлений, инструмента и технологической документации.

Особенностью подготовительно-заключительного времени является то, что его величина не зависит от объёма работы, выполняемой по заданию.

В серийном (мелкосерийном, среднесерийном и крупносерийном) производстве подготовительно-заключительное время нормируют на партию деталей, а норма времени, необходимая для изготовления одной детали (мин), определяется по формуле 1

	(1)
где Тшт – норма штучного времени; Тпз – норма подготовительно-заключительного времени; nз – количество деталей в партии.

Для уменьшения подготовительно-заключительного времени, приходящегося на единицу продукции, и соответственно нормы времени, целесообразно изготавливать крупные партии.

Норма штучного времени (мин)

	(2)
где tо – основное (технологическое) время CAM;
tобс – время обслуживания рабочего места (на операцию);
tот.л. – время на отдых и личные надобности (на операцию).

Основным t_o является время, затрачиваемое рабочим на количественное или качественное изменение предмета труда: его размеров, свойств, формы и состояния поверхностей.

Вспомогательное время, затрачиваемое на различные приёмы, обеспечивающие выполнение основной работы и повторяющиеся либо с каждым предметом труда, либо в определённой последовательности через некоторое число их.

Вспомогательное время складывается из времени:

• 
  на установку и снятие обрабатываемой заготовки;
  
• 
  на межоперационный переход;
  
• 
  на измерение заготовки.
  

В комплекс приёмов, связанных с установкой и снятием заготовки, включается время на установку, выверку, закрепление, раскрепление и снятие её. В этот комплекс обычно включается приём ”Пустить и остановить станок”.

Факторами, определяющими продолжительность комплекса приёмов, связанного с установкой и снятием заготовки, приняты:

• 
  вес и габаритные размеры заготовки;
  
• 
  наличие и степень сложности выверки;
  
• 
  характер базовых поверхностей заготовки (обработанная или необработанная);
  
• 
  способ базирования и закрепления, количество зажимов.
  

Вспомогательное время на межоперационный переход включает в себя время:

• 
  на приёмы управления станком (включение, переключение подач, пуск и остановка станка в процессе выполнения операции, переключение чисел оборотов);
  
• 
  на перемещение частей станка (подвод и отвод инструмента, установка его на размер);
  
• 
  на измерение (взятие пробных стружек или снятие детали для измерения в процессе обработки на плоскошлифовальных станках);
  
• 
  на смену инструмента в процессе выполнения операции.
  

Вспомогательное время на измерение заготовки – время, необходимое на контрольные промеры заготовки после её обработки. оно определяется в зависимости от периодичности контроля, вида измерительного инструмента, а также от веса и размеров заготовки:

nз =	(3)
где nз – размер партии
P – годовой выпуск деталей;
Sn – число запусков.

4. 
   Одним из важнейших разделов экономического (управленческого) анализа деятельности промышленных предприятий является изучение себестоимости выпускаемой и реализуемой продукции.
   
   1. 
      Виды себестоимости:
      

• 
  производственная себестоимость — затраты, связанные с процессом производства продукции (от запуска производства до отгрузки на склад готовой продукции);
  
• 
  полная себестоимость — сумма расходов, связанных с производством продукции и расходов по ее реализации (производственная себестоимость + коммерческие расходы). Коммерческие расходы — затраты на упаковку, транспортировку и рекламу.
  

1. 
   В составе себестоимости продукции различают переменные и условно-постоянные расходы (затраты). Величина переменных затрат меняется с изменением объема выпускаемой продукции (работ, услуг). К переменным относятся материальные затраты на производство продукции, а также сдельная заработная плата рабочих. Сумма условно-постоянных затрат не меняется при изменении объема производства продукции (работ, услуг). К условно-постоянным расходам относятся амортизация, аренда помещений, повременная заработная плата административно-управленческого и обслуживающего персонала и другие затраты.
   
2. 
   Важнейшими показателями, выражающими себестоимость продукции, являются себестоимость всей товарной продукции, затраты на 1 рубль товарной продукции, себестоимость единицы продукции. Снижение себестоимости продукции является основным направлением увеличения прибыли и повышения уровня рентабельности производства.
   
1. 
   Исходные данные и условия
   

Заказчик разместил заказ на изготовление партии деталей Корпус в количестве ..шт.

Требование Заказчика:

• 
  Выполнение Заказа в кратчайшие сроки, надлежащего качества и с минимальной стоимостью.
  
• 
  Высокая повторяемость геометрических размеров деталей в партии.
  
• 
  Демонстрация технических возможностей Предприятия по обеспечению качественного выполнения Заказа изготовлением тестовой детали.
  
• 
  При удовлетворении требований Заказчика планируется размещение на предприятии заказа на долгосрочное (несколько лет) серийное изготовление деталей.
  

Предоставлена техническая документация:

• 
  чертеж детали Корпус (на бумажном носителе и в электронной форме в формате .pdf)
  

Характеристика производства Предприятия:

• 
  Крупное промышленное предприятие электронного машиностроения.
  
• 
  Тип производства: серийное.
  
• 
  Техническое оснащение механического производства:
  

• 
  универсальное оборудование - 25%;
  
• 
  оборудование с СПУ - 75%.
  

• 
  Производственный план Предприятия полностью сформирован.
  

Примечание: В качестве источника задания предлагается вымышленная деталь (Рис.1), сочетающая в себе различные геометрические элементы и поверхности чаще всего встречающиеся на реальных деталях изделий машиностроительных и приборостроительных предприятий.

Рисунок 1



Рисунок 2