Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Анализ ранее выполненных работ по проблеме оптимизации технологических процессов и определения количества деталей в партии 10
1.1 Существующее положение по рассматриваемой проблеме в производственных условиях . 10
1.2 Существующие научные методики оптимизации технологических процессов изготовления деталей 12
1.3 Известные научные методики определения количества деталей в партии в серийном производстве . 22
1.4 Определение оптимального количества наладок и деталь-операций, закрепленных за станком 35
1.5 Экономические показатели оценки технологических процессов 37
1.6 Определение экономически оправданного коэффициента загрузки оборудования 40
1.7 Выводы по главе 1. Цель и задачи исследования 45
Глава 2. Анализ номенклатуры деталей типа «лопатка турбины» газотурбинного двигателя и технологических процессов их изготовления 48
2.1 Разновидности лопаток и их классификация 48
2.2 Анализ особенностей технологических процессов изготовления лопаток турбины ГТД 56
2.3 Выводы по главе 2 62
Глава 3 Разработка рекомендаций по совершенствованию технологических процессов изготовления лопаток турбины газотурбинного двигателя 64
3.1 Характеристика существующих методов обработки лопаток турбины 64
3.2 Характеристика существующих методов сверления вентиляционных отверстий 97
3.3 Характеристика существующих методов обработки пазов и сотовых уплотнений сопловой лопатки 98
3.4 Характеристика существующих методов контроля геометрии лопаток 99
3.5 Характеристика существующих методов контроля качества .101
3.6 Специальные процессы .101
3.7 Разработанные автором рекомендации по совершенствованию технологии изготовления лопаток .102
3.8 Выводы по главе 3 .105
Глава 4. Разработка алгоритма определения количества лопаток в партии, запускаемой в производство 107
4.1 Теоретический анализ взаимосвязи количества деталей в партии, запускаемой в производство с заданной себестоимостью их изготовления на различных этапах производства 107
4.2 Определение количества деталей в партии на основе выполненного теоретического анализа .112
4.3 Алгоритм определения количества деталей в партии, запускаемой в производство 124
4.4 Выводы по главе 4 .125
Глава 5. Практическое использование результатов исследования в производстве 127
5.1 Решение конкретной задачи по изложенной методике .127
5.2 Использование методики расчта количества деталей в партии для вновь осваиваемых лопаток двигателя .129
5.3 Выводы по главе 5 .135
Общие выводы по работе .136
Список использованных источников 138
Акт внедрения результатов исследования 145
- Существующие научные методики оптимизации технологических процессов изготовления деталей
- Анализ особенностей технологических процессов изготовления лопаток турбины ГТД
- Теоретический анализ взаимосвязи количества деталей в партии, запускаемой в производство с заданной себестоимостью их изготовления на различных этапах производства
- Использование методики расчта количества деталей в партии для вновь осваиваемых лопаток двигателя
Введение к работе
Актуальность темы
Одним из основных показателей при планировании производства является программа выпуска изделий, то есть, количество изделий, которое необходимо изготовить к установленному сроку. Очень важным является также соответствие установленного срока изготовления изделий и программа их выпуска. В настоящее время на предприятиях, в основном, используются мощности уже имеющиеся, а новые приобретаются с допустимыми интервалами. Это означает, что оборудование и технологии изготовления изделий определяют размеры партий выпускаемых изделий. Размер партии изготовления изделий оказывает влияние на уровень незавершенного производства, на пропускную способность производственных участков, а в итоге – на уровень производственных затрат.
Ошибки при определении партии запуска деталей в производство приводят к нежелательным последствиям: при размере партии меньше необходимой величины на операциях обработки возникает дефицит, и некоторые виды оборудования не загружены; при размере партии деталей больше необходимого недостаточно материальных ресурсов для другой номенклатуры деталей из того же материала. Оптимальную партию следует определять такой чтобы при производстве сумма издержек минимальной.
В данной работе предлагается метод выбора оптимального технологического процесса изготовления лопаток турбины газотурбинных двигателей (ГТД) по количеству деталей в партии, запускаемой в производство, при минимуме себестоимости их изготовления и стоимости хранения до сборки. На основе вышеизложенного правомерно заключить, что решаемая в работе задача является актуальной и практически востребованной.
Цель работы – разработать систему выбора оптимальных технологических процессов изготовления лопаток турбины ГТД на основе учта размера партии деталей, запускаемых в производство при которой, обеспечивается минимум себестоимости их изготовления и стоимости хранения на складе и определения количества деталей, при котором достигается заданная трудомкость изготовления.
Для достижения этой цели необходимо решить следующие задачи.
-
Разработать классификацию лопаток турбин ГТД и существующих технологических процессов их изготовления.
-
Провести анализ действующих технологических процессов изготовления лопаток в каждой классификационной группе.
-
На основе анализа действующих и предложенных автором диссертации перспективных технологических процессов разработать обоснования для определения размера партии деталей, запускаемых в производство, при которых будет учитываться минимум себестоимости их изготовления и затрат на их хранение.
-
Определить зависимость степени освоения технологического процесса изготовления лопаток от количества изготовленных деталей и заданной трудо-мкости изготовления.
-
Разработать предложения по совершенствованию технологических процессов изготовления лопаток турбины ГТД.
-
Разработать теоретические положения по определению минимума затрат на приобретение и хранение обработанных деталей на складе.
-
Разработать алгоритм выбора технологического процесса обработки лопаток с учтом минимума затрат при требуемом размере партии запуска в производство и минимума затрат на хранение запасов заготовок и деталей.
-
Разработать методику выбора технологического процесса при оптимизации по минимуму себестоимости изготовления детали и расходов, связанных с их хранением до сборки.
Результаты исследования соответствуют паспорту специальности 05.02.08 – технология машиностроения (п. 5 – методы проектирования и оптимизации технологических процессов).
Научная новизна заключается в том, что:
-
Установлена математическая зависимость между основными параметрами производственного процесса, временем обработки и временем наладки оборудования, что позволило выбрать в качестве критерия оптимальности технологического процесса минмум себестоимости изготовления деталей и стоимости их хранения до сборки на складе.
-
Разработан метод определения оптимального размера партии, запускаемых с учтом минимума себестоимости изготовления и хранения деталей до сборки.
-
Предложен метод определения количества деталей в производстве, при котором достигается требуемый уровень освоения выпуска деталей с достижением заданной трудомкости изготовления.
Практическая ценность работы
-
Предлагаемая методика выбора оптимальной партии деталей запускаемой в производство, обеспечивает гарантированную минимальную себестоимость изготовления детали на любом этапе освоения при рациональном использовании материальных ресурсов.
-
Классификация лопаток турбины газотурбинных двигателей по принципу подобия технологических процессов позволяет значительно ускорить проектирование оснастки вследствие е унификации. Использование классификатора позволяет выбрать наиболее эффективный технологический процесс обеспечивающий снижение себестоимости изготовления деталей сборочных единиц, повышение качества, и высвобождение производственных мощностей.
3. Предложенная методика определения времени освоения технологического процесса, в настоящее время обязательная к применению при работе с европейскими заказчиками авиадвигателестроительной отрасли, позволяет получить заказы на производство лопаток турбины авиационного двигателя от зарубежных фирм.
Основные положения, выносимые на защиту:
-
Классификация лопаток турбины ГТД, позволяющая выполнить типизацию технологических процессов их изготовления.
-
Расчтное определение параметра Nосв, характеризующего степень освоения технологического процесса при достижении заданной трудомкости и себестоимости изготовления деталей.
-
Теоретическая зависимость для расчтного определения размера оптимальной партии деталей сборочных единиц, запускаемой в производство исходя из критерия минимальной себестоимости лопаток, включающей стоимость изготовления деталей и их хранения до сборки.
-
Критерий оптимальности выбора технологического процесса изготовления лопаток определнный как сумма затрат на производство и хранения до сборки.
Методы исследований. Разработка теоретических положений и создание на их основе инструментария структурной оптимизации технологических процессов базируется на комплексном использовании известных теоретических и экспериментальных методов исследования в технологии машиностроения, теории управления техническими и организационными системами.
Объектом исследования являются технологические процессы изготовления лопаток турбины газотурбинных двигателей.
Предметом исследований настоящей работы являются методы определения оптимальной партии деталей сборочных единиц (ДСЕ), запускаемой в производство, и параметра, характеризующего степень освоения технологического процесса при достижении заданной трудомкости.
Реализация работы. Результаты работы внедрены в ПАО «Научно-производственное объединение «Сатурн» при освоении новых газотурбинных установок, в том числе морского применения отечественных двигателей и запасных частей авиационных двигателей для иностранного заказчика.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы освещены на конференциях и форумах : Международная научно-техническая конференция «Технология – оборудование – инструмент – качество», г. Минск,
-
г.; Международная молоджная научно-практическая конференция «Качество продукции: контроль, управление, повышение, планирование», г. Курск,
-
г.; 15-я Международная конференция «Авиация и космонавтика – 2016», г. Москва, 2016 г.; 17-я Всероссийская научно-техническая конференция «Аэрокосмическая техника, высокие технологии и инновации – 2016», г. Пермь,
2016 г.; Международная научно-техническая конференция «Лучшие технологические школы России», г. Рыбинск, 2017 г.
Публикации. Основные положения диссертационной работы изложены в 10 статьях, в том числе в изданиях, рекомендованных ВАК – 5.
Структура и объм работы. Диссертация состоит из введения и пяти глав, заключения, списка использованных источников из наименований, включает 145 страниц машинописного текста, 20 таблиц, 22 ил.
Существующие научные методики оптимизации технологических процессов изготовления деталей
Современное машиностроение невозможно организовать без классификации технологических процессов и их оптимизации
В качестве критерия оптимизации при технологическом проектировании можно использовать себестоимость C(T) изготовления детали по технологическому процессу. Оптимальным Топт называется вариант технологического процесса, имеющий минимальную величину себестоимости С: С(Топт) = min С(Т); технологический процесс Т принадлежит множеству допустимых вариантов технологических процессов.
Множество допустимых вариантов технологических процессов является очень большим (сотни и тысячи возможных вариантов), поэтому задача оптимизации технологического процесса является весьма трудоемкой и сложной. Технолог физически не может спроектировать такое количество вариантов. Поэтому разработка технологических процессов носит субъективный характер и качество спроектированных технологических процессов зависит от опыта и квалификации технолога, который их разработал. Так как от качества технологических процессов во многом зависит прибыль предприятия, то задача разработки оптимальных технологических процессов является весьма актуальной. Система проектирования технологических процессов имеет многоуровневый характер, поэтому различают три уровня оптимизации:
- уровень маршрута;
- уровень операции;
- уровень перехода.
Оптимизация технологических процессов выполняется по уровням: оптимизация операций осуществляется на основе использования оптимизированных переходов, а оптимизация процесса в целом (уровень маршрута) выполняется на основе оптимизированных операций. При такой иерархии оптимизация на заданном уровне имеет глобальный характер по отношению к более низкому уровню и локальный характер по отношению к более высокому уровню.
Различают два вида оптимизации:
- структурная оптимизация;
- параметрическая оптимизация.
Оптимизация на уровне маршрута и операции является структурной, так как связана в основном с выбором структуры процесса или операции, в то же время оптимизация на уровне перехода является параметрической, так как достигается путем варьирования параметрами перехода. Например, оптимальные режимы резания достигаются путем варьирования подачей, скоростью резания и глубиной резания.
Множество допустимых вариантов технологических процессов является очень большим и может быть задано не аналитически, а алгоритмически, т. е. в виде правил, имеющих как формальный, так и неформальный характер, поэтому возникают сложности с применением различных методов оптимизации. При структурной оптимизации наиболее общими методами оптимизации являются поисковые методы. При параметрической оптимизации могут быть применены известные методы линейного и нелинейного программирования.
Поисковые методы оптимизации не накладывают особых ограничений на критерий оптимизации и область существования решений. Суть поисковых методов оптимизации заключается в нахождении последовательности вариантов технологических процессов:
Ті ... Ті ... Тп, где каждый последующий вариант предпочтительнее предыдущего, т. е. С(ТІ) С(ТІ+І). В пределе указанная последовательность должна сходится к достаточно малой окрестности решения, т. е. варианту близкому к оптимальному. Наиболее часто применяют следующие поисковые методы оптимизации:
- метод случайного поиска;
- метод регулярного поиска;
- метод направленного поиска. Сложность применения алгоритмов случайного поиска заключается в большой вариантности технологических процессов, что в сочетании с высокой сложностью машинного времени и сложностью алгоритмов проектирования не дает возможности выполнить анализ большого количества вариантов и, следовательно, окончательный вариант будет далеко неоптимальным.
Неформальный во многих случаях характер принятия решения, особенно при проектировании структуры процесса, не позволяет автоматически проектировать каждый вариант технологического процесса, поэтому требуется вмешательство технолога для оперативного принятия решений.
В настоящее время используются следующие направления сокращения вариантности проектируемых процессов:
- типизация технологических решений;
- изменение стратегии поиска.
Типизация технологических решений применительно к условиям предприятия позволяет резко сократить количество генерируемых вариантов за счет использования лишь вариантов наиболее вероятных и прогрессивных для данного предприятия. Чем выше типизация решений, тем легче генерацию решений заменять на выбор решений и, следовательно, повышать быстродействие системы проектирования.
При использовании метода случайного поиска обычно применяется стратегия поиска, которую можно назвать "сначала вглубь, а затем вширь". Для этой стратегии характерно то, что каждый вариант рассчитывается до конца (движение вглубь) независимо от того, будет он использоваться в будущем или нет. Лишь после этого осуществляется переход к следующему варианту (движение вширь).
При использовании метода случайного поиска принятие решения на каком либо уровне ( выбор вершины на j-ом уровне дерева решений) выполняется случайным образом. Следовательно, и вариант Тj получается случайным образом.
Другой стратегией является стратегия "сначала вширь, а затем вглубь". При этой стратегии на каждом уровне дерева решения выполняется оценка полученных решений, выбор лучшего решения и переход на следующий нижний уровень.. Сложность применения этой методики заключается в том, что обычно невозможна точная оценка полученных на j-ом уровне решений. Используя приближенные и укрупненные оценки можно выбрать не одно решение, а несколько. На следующем уровне происходит уточнение отобранных решений с последующей уже более точной оценкой. Варианты решения не отвечающие. оценочным критериям отбрасываются. Таким образом, осуществляется направленный поиск варианта и первый найденный вариант должен быть близок к оптимальному. Однако, из-за приближенных оценок, область оптимизации расплывается и в нее попадают несколько вариантов технологических процессов, имеющих наилучшие оценки.
Если система оценок на каком-либо уровне слабо формализована, то необходимо вмешательство технолога в процесс автоматизированного проектирования, что дает возможность осуществления направленного поиска оптимального варианта, учитывающего, кроме того оперативную обстановку на предприятии. При этом, однако, в процесс проектирования вносится субъективный фактор.
Использование указанных направлений позволяет сократить количество проектируемых вариантов при экономически оправданных затратах на проведение расчетов с помощью ЭВМ.
Необходимо обратить внимание на то, что главным в проблеме оптимизации технологических процессов является структурная оптимизация как наиболее сильно влияющая на критерий оптимизации С(Т). Варьирование структурой процесса может в несколько раз изменить себестоимость технологического процесса. Параметрическая оптимизация носит подчиненный характер, и ее влияние на себестоимость технологического процесса не превышает 10 - 20 %.
В работе [1] оптимизация технологических условий обработки деталей включает решение различных технологических, экономических, конструкторских и организационных задач. В работе [22] выбор режимных условий обработки предлагается осуществлять на основе экспериментальных зависимостей режимов резания от свойств режущего инструмента.
Анализ особенностей технологических процессов изготовления лопаток турбины ГТД
Процесс изготовления лопаток как правило осуществляется по типовому маршруту, включающему такие основные операции как: литье заготовки, механическая обработка, электроэрозионная обработка, защитные покрытия, контроль.
Производство лопаток турбины включает в себя следующие специальные процессы: термообработка, нанесение теплозащитных покрытий, напыление износостойких покрытий, пайка, наплавка износостойких пластин, упрочнение микрошариками, химическое травление, FPI – контроль, рентген контроль и лабораторные исследования для подтверждения результатов специальных процессов. Отличительной особенностью данных производств является необходимость изоляции от основного технологического процесса и создание контролируемых параметров окружающей среды. По этой причине происходит разрыв основного технологического маршрута. Данные участки как правило объединятся в одно структурное производственное подразделение, для максимального сокращения производственного цикла и снижения конечной себестоимости продукта. Припуск литых заготовок менее 1 мм на все поверхности, кроме профиля пера. Припуск на перо +0.2 мм., что входит в поле допуска. Шероховатость профиля пера Ra 2,4 мкм. для отливки. Для некоторых изделий для окончательно обработанной детали шероховатость назначается Ra 1,6 мкм., что требует дополнительной механической обработки (как правило полировки) пера лопаток и секторов соплового аппарата.
Из характеристики технологического процесса изготовления лопаток следует сделать вывод, что в процессе механической обработки (после получения отливок) рабочих лопаток наиболее трудоемкие операции следующие:
шлифование основных типовых поверхностей (25%);
полирование элементов пера (10%);
контроль геометрии и качества поверхностного слоя(15-20%);
специальные процессы: заливка в брикет, нанесение покрытий и термическая обработка (35%)
Наиболее трудомкие операции при обработке сопловых лопаток и секторов:
шлифование типовых поверхностей (25%);
полирование элементов пера (10%);
электроэрозионная обработка пазов и отверстий (15% для одиночных лопаток.; до 35% для секторов);
контроль геометрии и качества (15-20%);
специальные процессы: заливка в брикет, нанесение покрытий и термическая обработка (35%)
При анализе существующих технологических процессов необходимо в первую очередь ориентироваться на характеристику литья и систему базирования (конструкторскую, технологическую). Поскольку в настоящее время применяется технология высокоточного литья с точными характеристиками, базы для механической обработки задаются по поверхностям полученным литьм, нет смысла в отдельной операции, такой как подготовка баз. В результате получится уменьшение машинного времени на операции «шлифование» на 30%. Нет необходимости в полной размерной полировке аэродинамического профиля пера, поэтому не выделяется в технологическом процессе отдельной операцией «полировка» (слесарно-сдаточные работы включены в операции по механической обработке). Отдельные операции полировки выделяются только в случае некоторых типовых поверхностей, например, обработки входной кромки пера и обработки радиусов перехода.
В настоящий момент применяются несколько традиционных технологий формообразования сопловых лопаток методом шлифования.
Одна технология представляет собой обработку поэлементно на модернизированных токарно-лобовых станках. Шлифование производится в специальной оснастке, имитирующей положение лопаток или секторов в рабочем и статорном колесе. Шлифуется одновременно весь комплект. Для исключения вибраций при обработке, колесо с лопатками или секторами заливается антивибрационной массой (парафин, канифоль, резина). Заливка и удаление массы производится по специальной технологии.
Данную технологию обработки можно охарактеризовать как круглое шлифование. Формообразование осуществляется без применения СОТС (смазывающе-охлаждающее технологическое средство). Традиционное круглое шлифование с СОТС жаропрочных материалов невозможно из-за появления шлифовочных трещин. Особенно склонны к возникновению шлифовочных трещин жаропрочные материалы марки ЧС. Формообразование торцевых диаметральных канавок сопловых лопаток осуществляется с предварительной прорезкой канавки отрезными кругами малого диаметра. Окончательное формирование канавок производится резцом.
Недостатками данной технологии являются:
– низкая производительность обработки;
– требуемая высокая квалификация рабочего;
– вредные условия труда по второму списку вредности;
– требуется изготовление крупногабаритной технологической оснастки на каждый тип лопатки;
– низкая точность обработки;
– трудоемкая переналадка на другой тип лопатки;
– грязные условия труда.
Параллельно с технологией круглого шлифования блоков сопловых лопаток в колесе существует технология глубинного шлифования блоков на плоскошлифовальных станках Липецкого станкостроительного завода модели ЛШ-220. При этом первые операции подготовки баз такие же, как и при шлифовании в колесе. Криволинейные поверхности шлифуются с применением способа круговой интерполяции.
Шлифование поверхностей блоков производится с настройкой станка на каждую поверхность сектора. При этом требуется применение специальной оснастки на каждый элемент обрабатываемого блока (рабочее приспособление, правящий алмазный ролик).
Недостатками данной технологии являются:
– существенное повышение трудоемкости по сравнению с обработкой в колесе за счет разбивки операции круглого шлифования на отдельные операции;
– применение большого количества рабочей оснастки;
– высокая трудоемкость наладочных работ.
Третьей технологией обработки криволинейных поверхностей секторов СА является технология глубинного шлифования плоских и цилиндрических поверхностей, собранных в лопаточные колса на станке ЛШ-278. Данное оборудование позволяет вести обработку цилиндрических и плоских поверхностей деталей, размещая их на круглом столе станка, на том или ином диаметре обработки. При этом детали могут обрабатываться как по отдельности, так и в комплекте. Это оборудование имеет возможность вести обработку в автоматическом цикле, то есть без вмешательства оператора непосредственно в процесс шлифования. Это обеспечивается за счт того, что: шлифовальный круг имеет возможность поворота вокруг оси В на тот или иной угол (на фотографии шлифовальный шпиндель развернут на 45); режущая поверхность круга формируется в процессе автоматической правки алмазным роликом или их набором (на фотографии правящее устройство расположено на станине станка и разврнуто на такой же угол, как и шлифовальный круг, т.е. 45); система ЧПУ станка обеспечивает одновременно управление не менее чем тремя координатами.
Теоретический анализ взаимосвязи количества деталей в партии, запускаемой в производство с заданной себестоимостью их изготовления на различных этапах производства
Время, затраченное работниками на изготовление одного изделия, сокращается с увеличением количества изготовленных изделий. Когда работник впервые изготавливает первую деталь, он затрачивает больше времени, чем когда он обрабатывает вторую. На третью он затрачивает еще меньше времени и т. д. Многократное повторение и накопленный опыт способствует постепенному снижению затрат. Этот эффект был исследован и назван кривой обучения, которая определяется как функция, показывающая, как с увеличением выпуска изделия, уменьшается количество времени, требующегося для производства единицы продукции [25].
Уменьшение технологического времени происходит по такому принципу, что при эффекте обучения, время изготовления деталей Tизг уменьшается в соответствии с количеством деталей, изготовленных для достижения заданного целевого времени. При этом, когда достигается целевое технологическое время, мероприятия по снижению затрат могут позволить уменьшать время изготовления, но это уже не будет связано с эффектом обучения. Заданное целевое технологическое время зависит от количества деталей одного типа.
Для определения параметров кривой обучения необходимо определить время производства первой детали, значения коэффициента обучения K и номер детали, начиная с которой достигается заданное время.
Время производства первой детали зависит от множества параметров, среди которых качество технологической подготовки производства, знания и опыт, приобретнный при работе с подобными деталями, сложность технологического процесса.Значение коэффициента обучения K зависит от условий и вида производства. Он определяется, например, статистическим анализом результатов, получаемых по уже осуществленному производству, где учитывается:
- Сложность продукции.
- Уровень квалификации персонала.
- Степень автоматизации процесса.
- Освоение технологического процесса. Эти факторы определяют процент серийности освоения. Позиция N, начиная с которой достигается заданное время выполнения техпроцесса, называется основной позицией Nосв. Достижение этой позиции относится, главным образом, к объмам производства и виду продукции.
Коэффициенты К и время производства первой детали должны быть приняты исходя из опыта каждого предприятия или на основе расчтов с учтом особенностей продукции, поскольку они зависят от особых факторов каждого из предприятий: вида продукции, производственной мощности, уровня персонала, культуры предприятия.
В общем случае трудомкость изготовления деталей по мере увеличения количества их выпуска определяется кривой, представленной на рис.4.1 (кривая Райта) и названной по имени американского инженера Т. П. Райта, впервые установившего данный эффект.
Исходные данные для расчта МОСВ (время производства первой детали и процент обучения) следует принимать для каждого предприятия индивидуально, поскольку они зависят от вида продукции, уровня квалификации работающего персонала, производственной мощности предприятия и др.).
В Советском Союзе были проведены исследования по изучению влияния освоения и серийности производства на затраты труда при выполнении операций изготовления деталей. На основании этих исследований было установлено влияние на уровень затрат времени таких факторов как: количество деталей, узлов, агрегатов, изделий, изготовленных с начала производства; размер партий, периодичность их повторения; удельный вес машинного времени в норме времени на операцию.
По ряду видов работ - кузнечно-штамповочным, литейным, раскройным, заготовительно-штамповочным, слесарным, слесарно-доводочным, узловой, агрегатной и окончательной сборке изделий установлена степень влияния этих факторов на затраты времени с учетом организационно-технических условий, характерных для периода освоения выпуска изделий, разработаны поправочные коэффициенты к нормам времени, рассчитанным для освоенного производства, определены границы периода освоения. Под типом производства следует понимать качественную особенность организации производства, отражающую определенный организационный и технический уровень предприятия, масштаб выпуска и степень повторяемости изготовления определенных видов продукции.
Машиностроительные предприятия по типу производства подразделяются на предприятия с единичным (индивидуальным), серийным и массовым производством [28].
Единичное производство характеризуется штучным выпуском изделий при частой смене номенклатуры объектов производства; на каждом рабочем месте, как правило, в течение одной смены обрабатываются несколько различных деталей или выполняются различные операции; размещение рабочих мест не связано с технологической последовательностью обработки изделий; оборудование и механизмы располагаются по признаку однородности выполняемых операций и др.
Серийное производство характеризуется периодическим выпуском отдельных партий (серий) изделий; за рабочим-меотом закрепляется выполнение нескольких операций. Количество одновременно запускаемых в сборку изделий является размером серии, а количество деталей, запускаемых в обработку - размером партии. Размер партий (серии) зависит от номенклатуры серийных изделий, их годового выпуска, периодичности изготовления серии изделий в течение года и т.д. В зависимости от размера серий, а также от того, как часто происходит их чередование, различают мелкосерийное, среднесерийное и крупносерийное производство.
Мелкосерийное производство характеризуется выпуском изделий малыми сериями и по своим показателям близко к единичному производству.
Среднесерийное и крупносерийное производство характеризуется частичным применением высокопроизводительных станков-автоматов и прикреплением к рабочим местам небольшого числа операций.
Массовое производство характеризуется узкой специализацией оборудования и технологической оснастки, наибольшей оснащенностью рабочего места, стабильно и детально разработанным технологическим процессом, наименьшей прерывностью производствеенного процесса, наибольшей повторяемостью операции при меньшей ее длительности.
Для периода освоения выпуска продукции на детали и узлы переходящие с ранее изготавливаемых на этом предприятии изделий, а также на детали и узлы, претерпевшие конструктивные изменения, необходимо добавлять дополнительное время, компенсирующее рабочему превышение затрат времени над затратами в период освоенного производства, в связи с недостаточностью навыков и сноровки в работе в период освоения. Это дополнительное время следует учитывать путем введения поправочного коэффициента к норме времени, установленной для освоенного производства. По мере совершенствования техники, технологии, организации производства и труда, роста навыков и умелости рабочих сокращаются необходимые затраты времени на выполнение работ. На характер снижения затрат времени при освоении рабочим работы, как показали исследования, оказывает влияние целый ряд факторов: вид работ; тип производства; количество деталей, узлов, агрегатов, изделий, изготовленных с начала производства; ложность работ; продолжительность выполнения операции и др.
Исследованиями установлен характер и количественная оценка влияния вышеуказанных факторов для основных видов работ: литейных, кузнечных, загоговительно-штамповочных, слесарных, сварочных, сборочных, монтажных и др. Эти виды работ, в основном, определяют трудоемкость изготовления изделий, в силу чего состояние нормирования труда рабочих на предприятии ЗЗЕИСИТ ОТ качества действующих норм на этих видах работ. Общий вид уравнения связи [27].
Использование методики расчта количества деталей в партии для вновь осваиваемых лопаток двигателя
Исходя из конструктивных особенностей лопаток представленных на рис. 5.1 и разработанного классификатора представленного в главе 2, данные лопатки можно отнести к классу 1 «Неохлаждаемая лопатка с пластинами на бандажной полке». Исходя из того, что заказ на данные лопатки имеет очень значительный размер (до 100 000 лопаток в год) и значительные перспективы во времени, возникает необходимость определить оптимальную партию запуска деталей в производство.
В главе 4 представлены формулы, позволяющие определить размер оптимальной партии деталей запускаемых в производство в зависимости от минимальной себестоимости изготовления
Стоимость наладки Сн будет слагаться из заработной платы наладчика Зн и стомости обработки количества деталей, которые можно было бы изготовить за период времени, затраченного на наладку Сдет.нал :
Сн = Зн + Сдет.нал (85)
Заработная плата наладчика определяется по формулам N 3Н=Т- Х+Co; (86)
где Т = 167,31 = руб/час - тариф оплаты труда, ;
N 7н = 12,3 час. - время наладки,; /1
Со = 0,32 167,31 12,3=659,44 руб. (32 % от тарифа)- отчисления на социальные нужды, таким образом:
З н = 167.31 -12.3 + 659.44 = 2716 б стомость обработки количества деталей, которые можно было бы изготовить за период времени, затраченного на наладку по формуле С дет.нал = С д fн где Сд = 508.28 руб. себестоимость изготовления одной детали без учта материальных затрат (заработная плата основных рабочих с премией) р.; tн = 12,3 час. - время наладки; ґд = 1,41 час. трудомкость изготовления одной детали.
С_ = 508,28 12,3 = 4433,9 1,41 руб.
Таким образом для партии из одной детали стоимость наладки будет равна Сн =2716 +4433,9= 7150 руб.
Стоимость хранения будет определяться двумя составляющими:
- составляющей, обусловленной выводом денег из оборота, которая определяется ставкой рефинансирования банка Среф;
- составляющей, обусловленной хранением деталей на складе (стоимость площади и е обслуживание) Сскл , т. е.
Схр = Среф + Сскл . (87)
Стоимость рефинансирования определяется:
Среф = Сдет-Креф , (88)
где
Сдет = См.з + Сд ; (89)
Смз - материальные затраты на деталь (затраты на основной и вспомогательный материалы, с учтом транспортных расходов), р.; Сд себестоимость изготовления детали (включающую заработную плату основных рабочих с премией, отчисления на социальное страхование, общепроизводственные расходы, потери от брака), р.; Креф - ставка рефинансирования, %. с начально трудомкостью Таким образом для лопаток с начальной трудомкостью оптимальной партией по себестоимости будет количество 300 штук.
Далее рассчитаем оптимальные партии для 100-й и 300-й партии деталей, исходя из ранее приведнных расчтов для 100-й партии деталей трудомкость составит 1,11 н/ч; для 300-й партии трудомкость составит 1.00 н/ч