Проектирование и организация производства по ремонту электровозов

Содержание

 

Введение

1. Назначение, условия работы и краткая характеристика агрегата

2. Расчет фондов рабочего времени

3. Определение производственной программы цеха

4. Анализ конструкции агрегата

5. Анализ возможных неисправностей

6. Организация производственного процесса, определение трудозатрат

7. Построение сетевой модели производственного процесса

8. Расчет характеристик работ сетевой модели и параметров производственного процесса

8.1 Построение схемы элементарных процессов

8.2 Расчет количественных оценок

9. Организация производственного процесса во времени

10. Расчёт количества оборудования

11. Определение рабочего состава цеха

12. Организация производственного процесса в пространстве

Заключение

Список литературы

Введение

Организационные формы технического обслуживания и ремонта должны обеспечивать максимальную вероятность выявления и устранения всех неисправностей электровозов при минимальных затратах трудовых и материальных ресурсов и простоях их в ремонтном обслуживании.

Применяют два основных метода выполнения технического обслуживания и ремонта: индивидуальный и агрегатный и две основные формы организации ремонтных работ - стационарную и поточную.

В условиях реструктуризации железнодорожного транспорта Российской Федерации особое значение приобретают вопросы эффективной организации производственных процессов по ремонту тягового подвижного состава. Создание любого производства - сложная инженерная, социальная и творческая задача. Способность специалиста уверенно принимать продуктивные решения основывается не только на багаже фундаментальных теоретических знаний, но и на практическом опыте, понимании основных тенденций и взаимосвязей такой сложной структуры, какой является современное производство.

Курсовой проект выполняется в соответствии с программой дисциплины "Организация и планирование производства" и предусматривает решение ряда задач по проектированию и модернизации производственных процессов на примере ремонта опор кузова электровоза 3ЭС5К в объеме ТР-3.

Целью данного курсового проекта является закрепление и углубление знаний в области проектирования и организации электровозоремонтного производства, а также получение практических навыков расчетов производственных процессов.

Рассчитать фонды рабочего времени, определить производственную программу цеха, проанализировать конструкцию агрегата какие могут быть неполадки и как их можно устранить, определить трудозатраты и нормы времени на данный вид операции, рассчитать количество оборудования на данном участке и сколько людей работает.

1. Назначение, условия работы и краткая характеристика агрегата

Назначение

Опоры кузова, представляют собой цилиндрические винтовые пружины, работающих на сжатие и сдвиг и предназначены для передачи весовой нагрузки и компенсации перемещений тележек относительно кузова во всех направлениях.

Техническая характеристика пружины.

Статическая вертикальная нагрузка на пружину, Н (кгс) .63760 (6500)

Прогиб пружины под вертикальной статической нагрузкой, мм

Средний диаметр пружины, мм 254±2

Диаметр прутка пружины, мм 50±0,1

Число рабочих витков, шт 7

Высота пружины в свободном состоянии, мм 660±2

Высота пружины с комплектом шайб поз.6

под вертикальной статической нагрузкой, мм 555±2

Устройство

Опора кузова в соответствии с рисунком 1 состоит из пружины 9, которая нижним торцом через стакан 10, шайбу 11 и полукольца 12 опирается на раму тележки. На верхний торец пружины 9 через шайбы 6, стакан 5, шайбу 11 и стакан 3 опирается кузов. Шайбы 12 применяются при развеске электровоза. При помощи шайб 6 выдерживается размер А.

трудозатрата сетевая модель ремонт

Рисунок 1 - Опора кузов

 

2. Расчет фондов рабочего времени

Расчет фондов рабочего времени производится в соответствии с трудовым законодательством Российской Федерации.

Таблица 1 - Фонды рабочего времени

Условное обозначение	Наименование показателей	Размерность	Источник численного значения	Численное значение показателя
Число рабочих смен в суткисменаПринято1
Продолжительность смены в рабочие дничПринято8
Продолжительность смены в предвыходные и предпраздничные дничПринято7
Число календарных дней в годудниКалендарь 2013 года365
Число выходных и праздничных дней в годудниПринято117
Число предпраздничных дней в годудниПринято7

Календарный фонд рабочего временичФормула

(2.1) 8760

Фонд рабочего времени исполнителячФормула

(2.2) 1993

Фонд рабочего времени оборудованиячФормула

(2.3) 1993

Фонд времени пребывания оборудования в плановых ремонтахчФормула

(2.4) 79,72

Фонд рабочего времени цехач1897,92

3. Определение производственной программы цеха

Расчет производственной программы производят исходя из количества ремонтируемых узлов на электровозе.

Годовая программа определяется по каждому из ремонтируемых цехом агрегатов.

 (3.1)

где Р_{лз -} программа ремонта для линейных предприятий; α - заданный процент ремонта локомотивов для линейных предприятий, α=5%; Р_лг - заданная программа ремонта локомотивов, Р_лг=40

.

Результаты расчетов сводятся в таблицу 2.

Таблица 2 - Производственная программа цеха

Условное обозначение	Наименование показателя	Размерность	Источник численного значения	Численное значение показателя
Рлг	Годовая заводская программа ремонта электровозов	электровоз	Задано	40
α	Процент ремонта электровозов для линейных предприятий	%	Задано	5
k	Число агрегатов (узлов) данного наименования на одном электровозе	агрегат	Описание локомотива	12
Рлз	Годовая программа ремонта агрегата для линейных предприятий	агрегат	Формула (3.1)	2
Р	Полная годовая программа ремонта агрегатов для проектируемого цеха	агрегат	(Рлг+Рлз) k	504

4. Анализ конструкции агрегата

Анализ конструкции ремонтируемого агрегата является начальным этапом проектирования производственного процесса на основе математического моделирования. Он проводится с целью определения всех типов элементов агрегата и их взаимных соединений. При этом агрегат рассматривается как сложная система, имеющая несколько уровней более мелких систем и элементов.

В данном курсовом проекте будет рассмотрена опора кузова.

Рисунок 2 - Анализ конструкции опоры кузова

Таблица 3 - Последовательность соединения узлов и деталей агрегата, способы их крепления

Агрегат, узел, деталь	Составные элементы по технологической последовательности		Сопряжённые элементы системы	Способ крепления
	№	Наименование
1	2	3	4	5
Опора кузова	1	Базовый корпус опоры	--	--
	2	Крышка	корпус	Гайка, шайба
	3	Кольцо	корпус	Посадка
	4	Опора верхняя	корпус	Посадка
	5	Цапфа	корпус	Посадка
	6	Опора нижняя	корпус	Болт
	7	Пружина	корпус	Натяга
	8	полукольцо	корпус	шайба

 

5. Анализ возможных неисправностей

Анализ возможных неисправностей производится с целью планирования операций производственного процесса по восстановлению работоспособного состояния агрегата.

Таблица 4 - Анализ возможных неисправностей

Номер неисправности	Наименование элемента	Наименование неисправности	Возможная причина	Метод устранения
1	2	3	4	5
1	Пружина	Износ пружины	Усталость	Замена пружины
2	Верхняя и нижняя опоры	Механическое повреждение	Старение и многократный удар	замена

6. Организация производственного процесса, определение трудозатрат

Производственный процесс представляет собой совокупность взаимных технологических процессов: основных, вспомогательных и обслуживающих, в результате которых исходные материалы и полуфабрикаты превращаются в готовое изделие. Основным производством является технологический процесс, в результате которого изменяют форму, размеры, состояние поверхностей, механические, физические или иные свойства заготовок и деталей.

Определение и расчет трудозатрат производится по технологическим нормировочным картам, анализу конструкции ремонтируемого агрегата и возможных его неисправностей.

Таблица 5 - Трудозатраты на выполнение работ по ремонту опор кузова

№ цикла	№ п/п	Содержание работы по видам операций	Оперативное время, мин.	Тарифный разряд	Применяемый инструмент
1	2	3	4	5	6
1. Подготовка	1	Снять опору кузова, очистить от пыли, грязи и смазки, продуть, переместить на участок ремонта	50	слесарь	Набор ключей, моечная машина, салфетка, кран-балка
2. Разборка	1	Отвернуть гайки и снять крышку	10	слесарь	Отвертка, набор ключей
	2	Разобрать опору кузова	20	слесарь	Отвертка, набор ключей
	1	Проверять крышку и отремонтировать	30	слесарь	Дефектоскоп, поддон
	2	Проверять состояние пружин	10	слесарь	Дефектоскоп
	3	Проверять высоту пружины в свободном состоянии	10	слесарь	Средство измерений
	4	Проверять прогиб пружины под нагрузкой	20	слесарь	Средство измерений, поддон
	5	Смазать пружину	20	слесарь	Смазка
	6	Проверять состояние опоры и отремонтировать	30	слесарь	Средство измерений, поддон
	7	Проверять и отремонтировать кольцо, цапфу и полукольцо	30	слесарь	Дефектоскоп, поддон, Набор ключей, поддон
4. Сборка	1	Собрать опору кузова	50	слесарь	набор ключей, молоток
5. Испытание	1	Переместить опору кузова на испытательную станцию и испытать	20	слесарь	Испытательная станция, секундомер
6. Завершение	1	опора кузова вышла из ремонта	-	-	-

7. Построение сетевой модели производственного процесса

Сетевой моделью называется информационная математическая модель, которая, являясь, с математической точки зрения, направленным графом, дает наглядное представление об организации производственного процесса во времени и позволяет рассчитать все необходимые ресурсы на его выполнение.

Руководствуясь основными правилами построения сетевых моделей [1], строим исходную сетевую модель. Далее, после её оптимизации строится расчётная сетевая модель, по которой производится дальнейший математический расчёт всех параметров производственного процесса. Параметры расчётной сетевой модели заносятся в таблицу 6.

Таблица 6 - Нормы времени на выполнение операций

Номер операции	Индекс (i-j)	Наименование операции	Топ, мин	Тпз, мин	Тоб, мин	Тпрф, мин	Тобщ, мин
1	1-2	Снять опору кузова, очистить от пыли, грязи и смазки, продуть, переместить на участок ремонта	50	1,25	2,5	1	54,75
2	2-3	Отвернуть гайки и снять крышку	10	0,25	0,5	0,2	10,95
3	3-4	Разобрать опору кузова	20	0,5	1	0,4	21,9
4	3-5	Проверять крышку и отремонтировать	30	0,75	1,5	0,6	32,85
5	4-6	Проверять состояние пружин	10	0,25	0,5	0,2	10,95
6	6-9	Проверять высоту пружины в свободном состоянии	10	0,25	0,5	0,2	10,95
7	9-10	Проверять прогиб пружины под нагрузкой	20	0,5	1	0,4	21,9
8	10-11	Смазать пружину	20	0,5	1	0,4	21,9
9	4-7	Проверять состояние опоры и отремонтировать	30	0,75	1,5	0,6	32,85
10	4-8	Проверять и отремонтировать кольцо, цапфу и полукольцо	30	0,75	1,5	0,6	32,85
11	Собрать опору кузова	50	1,25	2,5	1	54,75
12	12-13	Переместить опору кузова на испытательную станцию и испытать	20	0,5	1	0,4	21,9
Итого			300	7,5	15	6	328,5

В таблице 6 использованы следующие обозначения:

Т_{оп -} затраты оперативного времени на выполнение операции;

Т_пз - трудоёмкость подготовительно-заключительных операций;

Т_{об -} трудоёмкость обслуживания рабочего места;

Т_прф - затраты времени, связанные с физиологическими потребностями человека;

Т_общ - общая трудоёмкость операции.

8. Расчет характеристик работ сетевой модели и параметров производственного процесса

8.1 Построение схемы элементарных процессов

На основе уже имеющихся данных можно произвести расчёт характеристик работ сетевой модели, расчёт производится в таблице 7, затем производится расчёт обобщённых количественных оценок сложного производственного процесса, данные заносятся в таблицу 8. На основании таблицы 6 для проверки правильности в выборе критического пути строится схема элементарных производственных процессов.

Таблица 7 - Характеристики работ сетевой модели

Обозначение параметра	Наименование параметра	Единица измерения	Источник значения	Численное значение параметра
				1-2	2-3	3-4	3-5	4-6	6-9	9-10	10-11	4-7	4-8	11-12	12-13	S
y	Коэффициент частоты выполнения операции в проектируемом процессе	операция процесс	Принятоy = 1	1

Плановое количество

выполнений

проектируемого процессапроцесс

из табл.2504

Плановое количество

выполнения операцийоперация504
Номинальный фонд рабочего времени исполнителячас	Табл.1	1993

Максимальная плановая оценка трудоемкости

операциинормо-минТабл.6 () 0,9130,1830,3650,5480,1830,1830,3650,3650,5480,5480,9130,3655,475

h

Плановый коэффициент перевыполнения нормы времени

- Принято

1,08

Минимальная плановая оценка трудоемкости

операциинормо-мин0,8450,1690,3380,5070,1690,1690,3380,3380,5070,5070,8450,3385,069

Расчётная вероятностная оценка трудоемкости

операциинормо-мин0,8720,1750,3490,5240,1750,1750,3490,3490,5240,5240,8720,3495,232

Расчётная оценка контингента исполнителейисполн.

0,220,040,090,130,040,040,090,090,130,130,220,09

Принятая оценка контингента исполнителейисполн.           Округление

в большую сторону111111111111

Минимальная плановая оценка продолжительности операциичас0,8450,1690,3380,5070,1690,1690,3380,3380,5070,5070,8450,3385,069

Максимальная плановая оценка продолжительности операциичас0,9130,1830,3650,5480,1830,1830,3650,3650,5480,5480,9130,3655,475

Расчётная вероятностная оценка продолжительности операциичас0,8720,1750,3490,5240,1750,1750,3490,3490,5240,5240,8720,3495,232

Принятая плановая оценка продолжительности операциинормо-мин            Округление

по рисунку 4 0,870,170,350,520,170,170,350,350,520,520,870,355,23
Принятая оценка трудоемкости операциинормо-мин	0,870,170,350,520,170,170,350,350,520,520,870,355,23
Принятый коэффициент перевыполнения норм - 1,05	1,05	1,05	1,05	1,05	1,05	1,05	1,05	1,05	1,05	1,05	1,05	1,05

Рисунок 5 - Схема элементарных производственных процессов

8.2 Расчет количественных оценок

В таблице 8 приведены количественные оценки сложного производственного процесса.

Таблица 8 - Количественные оценки сложного производственного процесса

Условное обозначение

Наименование параметра

Единица измерения

Источник численного значения

Величина

Расчетная оценка

длительности процессачас

для крит. пути

из рисунка 33,66

Расчётный ритм выполнения процессач

процесс3,76

Принятый ритм выполнения процессач

процессОкругление  в меньшую сторону3
Расчётный фронт процессапроцесс0,97

Принятый фронт процессапроцессокругление

в большую

сторону1
Принятая продолжительность производственного процессач3
Расчётная оценка контингентаисполн. 1,39

Принятая оценка

контингента исполнителейисполн. Округление  до целых2
Принятая производственная программаагрегат632,64

Временными параметрами производственного процесса называются параметры сетевой модели, определяющие сроки начала и окончания элементов производственного процесса (работ). К основным параметрам сетевой модели относятся: продолжительность работы, критический путь, резервы времени событий и работ.

Эти параметры являются исходными для получения ряда дополнительных характеристик, анализа и оптимизации плана ремонта локомотивов.

Наиболее распространенными способами расчёта сетевых моделей являются аналитический, графический, табличный и матричный.

Основным способом расчёта, рекомендуемым при выполнении курсового проекта, является матричный.

Матричный расчет сетевой модели приведен в таблице 9.

9. Организация производственного процесса во времени

Организация производственного процесса во времени, как правило, отражается в календарном плане-графике.

Календарный план-график производственного процесса - это документ, наглядно изображающий ход производственного процесса во времени. Для построения календарного плана нужно заполнить таблицу 10, указав все основные характеристики проектируемого процесса.

Таблица 10

Сводные показатели полного производственного процесса

Условное обозначение	Наименование показателя	Единица измерения	Источник численного значения	Величина
Принятая программа ремонтаагрегатиз таблицы 8632,64

Принятая трудоемкость

полного производственного процессанормо·часå

из таблицы 75,532
Число рабочих сменсмена из таблицы 11

Действительный фонд рабочего времени исполнителяч

из таблицы 11993

Действительный фонд

рабочего времени цехач

из таблицы 11897,92

Принятый ритм выпуска продукциич

процесс из таблицы 83
Принятый фронт производственного процессапроцесс из таблицы 81
Оценка длительности производственного процессач из таблицы 83
Оценка явочного контингента исполнителейисполн. По плану-графику3

На рисунке 8 и 9 показаны календарный план-график производственного процесса и оптимизированный календарный план-график.

10. Расчёт количества оборудования

Номенклатура и количество оборудования, применяемого при ремонте ЭПС, зависит от характера выполняемых работ, заданной программы ремонта, режима работы цеха, а также от возможностей применения комплексной механизации и автоматизации производственных процессов.

Потребное количество единиц для каждого вида оборудования определяется по формуле

, (10.1)

где  - потребное количество единиц оборудования (округляется до целого числа);  - суммарная трудоемкость операций, в которых используется данный вид оборудования, нормо·ч;  - программа ремонта;  - номинальный годовой фонд работы цеха;  - коэффициент использования оборудования по времени, (принимается в пределах 0,75 - 0,85);  - коэффициент, учитывающий перевыполнение производственных норм (принимается 1,05 - 1,1);  - количество изделий или деталей, одновременно обрабатываемых на данном виде оборудования. Результаты расчётов сводят в таблицу 11.

Таблица 11

Технические средства цеха

№	Наименование	Норма станочного времени на единицу продукции, нормо∙ч	Количество единиц оборудования, ед. компл.
Инструмент и приспособления
1	Молоток	0,83	1
2	Набор ключей	2,67	1
3	Смазка	0,33	1
4	Дефектоскоп	0,17	1
5	Секундомер	0,33	1
6	Средство измерений	1,00	1
Оборудование
1	Стенд для проверки	0,33	1
2	Моечная машина	0,83	1
3	Поддон	1,83	1
Подъёмно - транспортные средства
1	Кран-балка (L=18 м)	0,83	1

11. Определение рабочего состава цеха

Рабочий состав проектируемого цеха определяется исходя из оптимизированного плана-графика. Методика расчёта изложена в [1], полученные данные заносятся в таблицу 12.

Таблица 12 - Рабочий состав цеха

Рабочие					Остальные категории работников				Общий контингент цеха
Списочное количество производственных рабочих	Вспомогательных рабочих, %	Количество вспомогательных рабочих (расчётное)	Количество вспомогательных рабочих (принятое)	Общее количество рабочих	Наименование	От общего количества, %	Расчётное количество	Принятое количество
3,42	18	0,616	0,62	4,04	Инженерно- технические работники	10	0,404	0,4
					Счётно-конторский персонал	2,5	0,101	0,1
					Младший обслуживающий персонал	2,5	0,101	0,1
Всего по цеху:				4,04					4,64

 

12. Организация производственного процесса в пространстве

Организация сложного производственного процесса в пространстве - это совокупность технических решений, включающих в себя определение габаритов и расстановку рабочих мест, технологических позиций, линий, производственных участков, отделений, цехов, транспортных путей и энергетических коммуникаций на плане депо в соответствии с типом и формой организации производства.

Анализируя весь цикл производственного процесса, ознакомившись с существующими типами производства и исходя из заданной программы ремонта в проектируемом цеху, организуем единичное производство со стационарной формой организации процесса. Принимая рекомендации [1], [3], [4] и с учётом основных правил проектирования предприятий разрабатываем примерный план цеха, и составляем топограмму производственного процесса.

Размер производственной площади, отводимый под рабочее место, может быть рассчитан по формуле

, (12.1)

где  - длина основного оборудования на рабочем месте;  - расстояние от стены или колонны до рабочего места;  - размер прохода между рабочими местами;  - ширина основного оборудования;  - расстояние между соседними рабочими местами по ширине.

Расчёт нормированных площадей цеха сводим в таблицу 13.

Таблица 13 - Площади отделений цеха

Наименование отделения	Измеритель	Количество измерителей	Норма на измеритель, м2	Расчётная площадь, м2	Принятая площадь, м2
Производственная площадь	S	5	6	30	30
Культурно-бытовые помещения	S	3	2	6	6
Служебные помещения	S	1	6	6	6
Хозяйственные и складские помещения	S	1	3	3	3

Необходимо отметить, что рассчитанные площади могут располагаться и вне территории производства, так как вероятнее всего спроектированный производственный процесс будет реализован не в отдельном цеху, а на отдельном участке существующего цеха (электроаппаратного).

Заключение

В данном курсовом проекте был разработан участок для ремонта опоры кузова для электровоза 3ЭС5К в объеме ТР-3.

Разработанный цех предназначен для выполнения производственного процесса по ремонту опоры кузова в объеме ТР-3 и принятой программе. Рабочий состав цеха определяется наличием производственных рабочих по списку и вспомогательных рабочих.

При проектировании плана цеха были учтены рекомендации по сокращению межоперационных перемещений деталей.

Оптимизация плана-графика производственного процесса показала наличие значительных резервов времени и возможность реального выполнения производственной программы в сокращенные сроки с рациональной загрузкой производственного персонала.

Список литературы

1.      Кейно М.Ю., Организация производства по ремонту подвижного состава: Методические указания на выполнение курсового проекта. - Хабаровск: ДВГУПС, 2001. - 36 с.

2.      Инструкция по эксплуатации тормозов подвижного состава железных дорог - М.: Транспорт, 2002. - 71 с.

.        Правило эксплуатации тормозов железнодорожного подвижного состава РФ - М.: Транспорт, 2009. - 123 с.

.        Инструкция по техническому обслуживанию, ремонту и испытанию тормозного оборудования локомотивов и мотор-вагонного подвижного состава - М.: Транспорт, 1998. - 99 с.

.        Крылов В.И., Крылов В.В., Лобов В.Н., Приборы управления тормозами. - М.: Транспорт, 1982. - 136 с.

.        Пархомов В.Т. Устройство и эксплуатация тормозов: Учеб. для техн. школ. - М.: Транспорт, 1994. - 208 с.