Проектирование производственной структуры цеха и организация работы на производственном участке

Проектирование производственной структуры цеха и организация работы на производственном участке

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

МОСКОВСКИЙ АВИАЦИОННЫЙ ИНСТИТУТ

(национальный исследовательский университет)

ИНЖЭНЕРНО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ МАИ

КАФЕДРА «ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ И МАРКЕТИНГ»

КУРСОВАЯ РАБОТА

По дисциплине «Организация производства»

на тему: Проектирование производственной структуры цеха и организация работы на производственном участке

Выполнила студентка

Дмитрова В.М.

Москва 2014

Оглавление

1. Формирование альтернативных вариантов производственной структуры цеха

.1 Теоретические аспекты формирования производственной структуры

.2 Расчет количества оборудования

.3 Определение общего количества единиц оборудования в цехе по видам работ и группам деталей

.4 Формирование вариантов производственной структуры цеха

.5 Оценка рациональности вариантов производственной структуры цеха

. Организация работы участка с использованием групповых форм

.1 Теоретическое обоснование возможности применения групповой формы организации производственного процесса для выбранного участка

.2 Составление сводного технологического процесса

.3 Определение количества оборудования и коэффициента его загрузки

.4 Закрепление операций сводного технологического процесса за рабочими местами

.5 Пооперационное закрепление деталей за рабочими местами и формирование пар связанных рабочих мест

.6 Определение трудоёмкости обработки деталей на рабочих местах нарастающим итогом и расчёт смещений aj и Aj

.7 Построение циклограммы

ВЫВОДЫ

1. Формирование производственной структуры цеха

трудоёмкость деталь цех сводный

1.1 Теоретические аспекты формирования производственной структуры

Основой деятельности любого предприятия является производственный процесс, представляющий собой совокупность взаимосвязанных трудовых и естественных процессов, в результате осуществления которых исходные материалы и полуфабрикаты превращаются в готовые изделия. Производственный процесс на предприятии организуется во времени и пространстве. Сочетание частей производственного процесса в пространстве обеспечивается производственной структурой предприятия - совокупностью производственных единиц предприятия, а также формами взаимосвязей между ними. Выделяют производственную структуру предприятия, цеха и участка.

Производственная структура цеха - состав основных и вспомогательных производств (цехов) и обслуживающих хозяйств.

Производственная структура цеха - это состав участков, формы их специализации и кооперирования.

Производственная структура участка- состав рабочих мест и форма их производственных связей.

Организация производственного процесса в пространстве включает проработку следующих вопросов:

) Определение количества производственных подразделений;

) Выбор рациональной формы специализации для конкретных производственных условий;

) Определение состава и количества рабочих мест;

) Расположение рабочих мест производственных участков и цехов на производственных площадях;

Производственная структура оказывает большое влияние на экономику предприятия, ведь необоснованное количество цехов и участков, их нерациональная планировка могут привести к увеличению производственных площадей, их неполному использованию, росту численности рабочих, снижению производительности труда и увеличению производственных затрат.

Формирование производственной структуры осуществляется под влиянием ряда факторов:

) Объект производства - определяет профиль и вид производственных подразделений.

) Объем производства - влияет на состав цехов и участков, их количество и размеры.

) Развитие техники и технологии - изменяет состав и количество рабочих мест, участков, цехов.

) Форма специализации - определяет профиль. вид подразделения, состав и количество рабочих мест в подразделении.

Важной характеристикой производственной структуры является избираемая форма специализации цехов и участков, форма специализации предопределяет направление совершенствования производственной структуры.

Существует 3 основных формы специализации:

) Технологическая

) Предметная

) Смешанная

Технологическая форма специализации предполагает, что в каждом производственном подразделении выполняется ограниченное количество видов работ на ограниченном количестве необходимого оборудования над различными в конструктивном отношении объектами производства.

Достоинствами технологической формы специализации являются

) высокий уровень загрузки оборудования;

) высокое качество технического обслуживания оборудования;

) большая гибкость производства при освоении новых видов изделий;

) возможность применения прогрессивных техпроцессов и оборудования;

)облегчается техническое руководство процессом производства за счет небольшого разнообразия операций и оборудования;

) устранение сбоев в работе оборудования с минимальным временем пролеживания объектов производства или с полным его отсутствием.

Недостатки технологической формы специализации:

) Большое количество кооперирования связей;

) Большие транспортные расходы;

) Ограниченная ответственность руководства за качество конечной продукции.

) Нарушается принцип прямоточности, затрудняется согласование работы цехов, в связи с удлинением маршрутов движения предметов труда в заготовительных и обрабатывающих цехах;

)Удлиняется производственный цикл, увеличивается объем незавершенного производства;

По технологическому принципу формируются в основном цехи на предприятиях единичного и мелкосерийного производства, выпускающие разнообразную и неустойчивую номенклатуру изделий.

Предметная структура предполагает специализацию основных цехов предприятия и их участков на изготовлении каждым из них определенного закрепленного за ним изделия или его части (узла, агрегата) или определенной группы деталей. Предметная структура характерна для заводов узкой предметной специализации .

Для цехов с предметной формой специализации характерны разнообразное оборудование и оснастка, но узкая номенклатура деталей или изделий. Оборудование подбирается в соответствии с технологическим процессом и располагается в зависимости от последовательности выполняемых операций, то есть используется принцип прямоточности. Такое формирование цехов характерно для предприятий серийного и массового производства.

Предметная форма специализации цехов, также как и технологическая, имеет свои преимущества и недостатки. Основные преимущества:

)        Простое согласование работы цехов, так как все операции по изготовлению конкретного изделия сосредоточены в одном цехе;

)        Устойчивая повторяемость производственного процесса;

)        Повышение ответственности руководителя цеха за выпуск продукции в установленные сроки, требуемого качества и количества;

)        Упрощение оперативно-производственного планирования;

)        Сокращение производственного цикла;

6)      Уменьшение числа и разнообразия маршрутов движения предметов труда;

)        Сокращение потерь времени на переналадку оборудования, уменьшение межоперационного времени;

)        Создание условий, благоприятных для внедрения поточных методов производства, комплексной механизации и автоматизации производственных процессов.

Однако имеются и существенные недостатки, к числу которых относятся:

)        Ограниченная номенклатура выпускаемой продукции;

)        Узкая предметная специализация цехов, не в состоянии выпускать требуемую номенклатуру изделий без дорогостоящей их реконструкции;

)        Выпуск ограниченной номенклатуры предметов труда целесообразно применять только в случае больших объемов их выпуска.

Смешанная форма специализации характеризуется тем, что в производственном подразделении часть объектов производства изготавливается полностью (т.е. проходят все операции технологического процесса), а отдельные объекты проходят обработку по отдельным операциям в других подразделениях. Такая форма специализации служит для ликвидации основного недостатка предметной формы - низкой загрузки оборудования.

.2 Расчет количества оборудования

На данном этапе сначала рассчитывается необходимое количество единиц оборудования (расчетное) по каждой технологической операции и для каждой классификационной группы деталей по формуле:

=

Где i - номер группы деталей;

j- вид оборудования;

- программа выпуска i-ой детали в расчетном периоде;

- фонд времени работы i-го вида оборудования в расчетном периоде;

K - коэффициент выполнения норм времени.

Данные для расчета берутся из таблицы №1.

Таблица 1. Конструктивно-технологическая характеристика объектов производства

.3 Определение общего количества единиц оборудования в цехе по видам работ и группам деталей

На данном этапе определяется расчетное (Qрасч) и принятое (Qприн) количество единиц оборудования по каждой детале-операции и общее (суммируется только Qприн) количество единиц оборудования по видам работ и для каждой детали, а так же определяется общее количество оборудования в цехе.

Расчетное суммарное количество оборудования определяется на основе данных табл.1 по формуле:

Qjрасч =

где m-число операций i-го вида.

Принятое количество оборудования определяется путем округления расчетного количества оборудования по правилу:

если перегрузка оборудования превышает 15%, то Qрасч округляется до большего целого значения;

если перегрузка оборудования меньше или равна 15%, то Qрасч округляется до меньшего целого значения.

Результаты расчетов в представлены в таблице 2.

.4 Формирование вариантов производственной структуры цеха

На данном этапе формируются варианты производственной структуры цеха с различной формой специализации участков:

) Технологической;

) Предметной;

) Смешанной.

При формировании вариантов производственной структуры цеха необходимо учитывать следующие требования:

производственные участки формируются с учетом нормы управляемости (Ну), которую в данной работе следует принять 20-30 единиц оборудования;

производственные участки цеха должны быть равновеликими (т.е. по возможности закрепить за каждым участком примерно равное количество оборудования).

Формирование вариантов производственной структуры цеха начинается с определения количества подразделений низшего уровня управления (участков)- Пн.у.:

Пн.у. =

Пн.у. = = 4

Формирование конкретных подразделений низшего уровня управления осуществляется через сопоставление количества единиц оборудования с нормой управляемости:

если Qприн < Hy, то на участок добавляют необходимое число оборудования (другого вида) до нормы управляемости;

если Qприн > Hy, то излишки оборудования передают на другой участок;

если Qприн = Ну , то участок считается сформированным.

Первый вариант производственной структуры цеха, участки которого имеют технологическую форму специализации, формируется в таблице 3.

Коэффициент загрузки рассчитывается по формуле:

Кзагр =

Второй вариант производственной структуры цеха, участки которого имеют предметную форму специализации, формируется в таблице 4.

Проектирование данного варианта производственной структуры цеха требует проведения определенной последовательности логических и расчетных шагов:

) Находится базовая деталь, имеющая наибольшее количество видов работ.

) Для базовой детали определяется расчетное количество оборудования по видам работ (см. табл. 2).

Затем принятое количество оборудования сравнивают с нормой управляемости, и если оно равно этой норме, то участок сформирован, а если меньше, то переходят к дополнительным расчетам на третьем шаге.

) К базовой детали подбираются конструктивно-технологически подобные детали по признакам: форма, габариты, вид работ. С этой целью рассчитывают величину , характеризующую степень сходства между базовой деталью и деталью - претендентом на включение в номенклатуру участка:

=+-0,5m ,

где - показатель сходства базовой детали и детали-претендента по признаку форма:

если сходство есть, то = 1;

если сходство отсутствует, то 0.

- показатель сходства по признаку габариты:

если полное совпадение деталей по габаритам, то = 3;

если различие на одну ступень, то 2;

если различие на две ступени, то 1.число отличительных видов работ у детали-претендента, т.е. определенный вид работ есть у детали-претендента и отсутствует у базовой.

,5- весовой коэффициент для каждого вида отличительных работ.

Величина  рассчитывается сначала для деталей претендентов, имеющих с базовой деталью сходную форму. Если для формирования участка будет недостаточно деталей-претендентов, имеющих с базовой деталью сходную форму, то расчет величины , ведется для деталей другой формы.

Третий вариант производственной структуры цеха, участки которого имеют смешанную форму специализации, формируется после анализа загрузки оборудования на участках с предметной формой специализации и выявления оборудования, которое недостаточно загружено. В нашем случае такого оборудования нет, поэтому мы не формируем структуру цеха со смешанной формой специализации участков.

.5 Оценка рациональности вариантов производственной структуры цеха

На данном этапе мы можем предоставить сравнительную характеристику спроектированных вариантов производственной структуры цеха, используя критерий «коэффициент загрузки оборудования» и выбрать оптимальный вариант. Анализируя проведенные расчеты в таблицах 3 и 4, можно сделать вывод, что в нашем случае оборудование наиболее загружено при технологической форме специализации участков (Кзагр =0, 938). И экономия оборудования в этом случае наибольшая и составит 5 единиц.

2. Организация работы участника с использованием групповых форм

.1 Теоретическое обоснование возможности применения групповой формы организации производственного процесса для выбранного участка

В том случае, когда загрузка оборудования не превышает 65%, целесообразно использовать групповые поточные линии. Характерными признаками групповой формы организации производства являются:

) подетальная специализация производственных подразделений;

) совместное изготовление групп объектов различной конфигурации на специализированных рабочих местах;

) расстановка оборудования по ходу технологического процесса;

) запуск деталей в производство по специально разработанным графикам;

) последовательно-параллельный вид движения объектов производства по рабочим местам.

Существует 2 вида форм организации производственного процесса:

1)      одногрупповые

)        многогрупповые

При одногрупповой форме на определенной совокупности рабочих мест обрабатываются детали одной классификационной группы, сформированной по принципу конструктивно-технологического подобия и достаточно загружающей эти рабочие места.

Если невозможно достаточно загрузить рабочие места одной классификационной группой, то применяют многогрупповую форму, при которой на тех же рабочих местах обрабатывают несколько классификационных групп деталей.

Групповые формы могут иметь постоянный и переменный запуск деталей в обработку. Групповая форма с постоянным запуском имеет неизменное количество деталей, обрабатываемое на рабочих местах, и неизменный порядок запуска. При переменно запуске порядок обработки объектов на каждом рабочем месте изменяется.

При использовании многогрупповой формы приходится определять и очередность запуска каждой группы, и очередность запуска деталей внутри групп.

Мы можем применить групповую форму организации производственного процесса для второго производственного участка, т. к. присутствует схожий конструктивно-технологический признак деталей, единство некоторых технологических операций и специализация рабочих мест.

.2 Составление сводного технологического процесса

Сводным называется процесс, который включает в себя все операции обработки всех деталей группы в технологической очередности их выполнения. Основой для сводного технологического процесса служит деталь, над которой выполняется больше всего операций. Сводный технологический процесс обработки группы деталей отвечает следующим требованиям:

) Содержит все операции индивидуальных процессов в том же порядке;

) Число операций в сводном процессе должно быть минимальным, но не менее числа операций любого из индивидуальных.

На данном этапе технологический процесс составляется для второго производственного участка, который включает в себя детали: Д218, Д223, Д221.

Характеристики детали Д218:

Форма детали: тело вращения;

Габариты: средняя;

Первичный технологический процесс: токарная, горизонтально-фрезерная, токарная, сверлильная, вертикально-фрезерная, слесарная

Характеристика детали Д223:

Форма детали: Тело вращения;

Габариты: средняя;

Первичный технологический процесс: горизонтально-фрезерная, горизонтально-фрезерная, сверлильная, сверлильная, токарная

Характеристика детали Д221:

Форма детали: Тело вращения;

Габариты: мелкая;

Первичный технологический процесс: вертикально-фрезерная, сверлильная, токарная, слесарная

На основе вышеуказанных деталей и их характеристик можно составить первичный технологический процесс (Таблица 2) и сводный технологический процесс (Таблица 3).

Таблица 2. Первичные технологические процессы деталей, закреплённых за участком

Таблица 3. Сводный технологический процесс для деталей, закреплённых за участком

.3 Определение количества оборудования и коэффициент его загрузки

Количество оборудования на участке с учетом использования групповой формы рассчитывается по формуле:

Qjрасч =

Где ti - трудоемкость i-ой детали (см. табл. 1);

n- количество деталей, выполняющих данную операцию;

R - такт (26 мин.)

Принятое количество оборудования (Qприн) по каждой операции сводного технологического процесса определяется путем округления по правилу, приведенному ранее. Коэффициент загрузки определяется по формуле, указанной в пункте 1.4.

.4 Закрепление операций сводного технологического процесса за рабочими местами

На данном этапе необходимо закрепить операции за рабочими местами с учётом коэффициента загрузки оборудования: если представится возможность, то необходимо будет использовать дозагрузку рабочих мест для однотипных несмежных операций технологического процесса. В нашем случае получилось 8 рабочих мест.

.5 Пооперационное закрепление деталей за рабочими местами и формирование пар связанных рабочих мест

Для сформированных в таблице 8 рабочих мест определяем, какие детали будут на них обрабатываться, какова продолжительность обработки каждой детали (Таблица 4) и формируются пары связанных рабочих мест - два РМ, из которых одно подает детали другому (табл.4).

Таблица 4. Пооперационное закрепление деталей за рабочими местами и формирование пар связанных рабочих мест

Таблица 5. Формирование пар связанных рабочих мест

2.6 Определение трудоёмкости обработки деталей на рабочих местах нарастающим итогом и расчёт смещений aj и Aj

Определяем трудоемкость обработки деталей на сформированных рабочих местах нарастающим итогом (результаты представлены в таблице 6).

Таблица 6. Определение трудоёмкости обработки деталей нарастающим итогом

Затем осуществляется расчет смещений aj и Aj. Математическое описание моделей движения объектов производства по РМ заключается в расчете величины смещения запуска деталей на связанных рабочих местах, то есть тут необходимо найти время начала обработки партии деталей на каждом рабочем месте, т.е. необходимо найти время начала обработки партии деталей. Суть расчетов состоит в определении возможного начала обработки на каждом рабочем месте и обеспечении последователь-параллельного вида движения объектов производства.

1.      Определяем для каждой пары связанных рабочих мест конкретный частный случай расчета смещений. (Таблица 7)

Таблица 7. Частные случаи расчёта смещений

2) расчёт для каждой пары связанных рабочих мест по каждой детали , ,  по приведённым ниже формулам. Результаты представлены в таблице 8.

3) Расчёт для пары связанных рабочих мест . Результаты представлены в таблице 8.

δ j` = tсумj + Aj - Aj` + fR

где - суммарная трудоёмкость основного рабочего места;

- смещение на основном рабочем месте;

- смещение на рабочем месте i’ без учёта расчёта смещения;

-число периодов повторяемости;

- величина периодов повторяемости.

Для наших случаев:

δ1`=12+0-(3+8+8)+1*26=19

δ4` =8+0-(0+8+46)+2*26=6

δ1`` =12+38-(16+8+8)+1*26=44

δ1`` =12+38-(0+8+8)+1*26=60

4) Расчёт для пары связанных рабочих мест смещения  по формуле, представленной ниже. Результаты занесены в таблицу 8.

5) Расчёт для пары связанных рабочих мест смещения Aj по формуле, представленной ниже. Результаты занесены в таблицу 8.

Aj =aj + Aj-1

Таблица 8. Расчёт смещений

2.7 Построение циклограммы

На данном этапе работы строится циклограмма загрузки рабочих мест на заданном участке.

Выводы

В данной курсовой работе мы спроектировали производственную структуру цеха как с предметной, так и с технологической формой специализации условного машиностроительного предприятия. Для этого мы выполнили расчеты, которые связанны с определением количества необходимого оборудования с учетом его эффективного использования. По критерию - коэффициент загрузки оборудования мы определили, что в нашем случае оборудование больше загружено при технологической форме специализации участков.

Также в курсовой работе мы описали организацию работы второго участка производственного цеха, применяя групповую форму организации производственного процесса. Как результат, была построена циклограмма загрузки рабочих мест на заданном участке.

Из проделанной работы можно сделать вывод, что внедрение групповых форм повышает эффективность производства путем сокращения разнообразия применяемого оборудования и оснастки, повышает производительность труда за счет углубления специализации рабочих мест и сокращает производственный цикл.