«Организация и планирование машиностроительного производства Сборник задач Нижний Тагил 2008 УДК 331 ББК У9(2)290-21 Автор-составитель О. Н. Баркова Научный редактор: канд. экон. наук, доц. М. М. Щербинин Организация и ...»

при различных вариантах технологических процессов Эффективность применения приспособления определяется по следующему неравенству:

где lт р, lт1, lс1 – тарифные ставки: на ручные работы, выполняемые до введения приспособления станочника, работающего без приспособления (индекс 1), с приспособлением (индекс 2), руб.;

tш. кр, tш. к1, tш. к2 – штучно-калькуляционное время на операции для охарактеризованных выше случаев, мин;

Cс1, Сс2 – затраты на эксплуатацию и амортизацию оборудования, применяемого в обоих вариантах обработки за 1 мин, руб.;

Используемые приспособления могут быть специальными, унифицированными или универсальными. При применении специального приспособления годовые затраты на него равны где Ссп – затраты на изготовление специального приспособления, руб.;

Т – срок службы или срок нахождения изделия в производстве, г.;

kэ.сп – коэффициент годовых затрат на эксплуатацию специального приспособления (по отношению к его стоимости).

Применение унифицированных приспособлений, в частности универсально-сборных (УСП), связано с постоянным кругооборотом деталей УСП и использованием их в различных компоновках. Чем больше оригинальных компоновок УСП, заменяющих специальные приспособления, будет создано из комплекта УСП, тем меньшие затраты приводятся на одну компоновку. С другой стороны, чем чаще требуется собирать одну и ту же компоновку в течение года, тем большие затраты будут возникать в связи с многократными расходами на сборку УСП.

Средние годовые затраты на одну компоновку УСП, руб.:

где В1 – затраты на изготовление специальных деталей, входящих в компоновку, руб.;

В2 – сумма годовых постоянных расходов, состоящих из амортизационных отчислений от стоимости комплекта УСП и расхода на содержание конструкторской группы УСП, руб.;

Мк – число оригинальных компоновок, собираемых за год;

g – число выпусков партий деталей за год, соответствующее повторяемости сборки одной и той же компоновки;

В3 – затраты на сборку одной компоновки.

Годовые постоянные расходы определяются по формуле, руб.:

где a – норма амортизации комплекта УСП в долях от цены комплекта;

Цз. к – цена комплекта УСП, руб.;

Зп. к – годовая заработная плата конструкторской группы УСП, руб.;

Нк – косвенные расходы конструкторской группы УСП, % от заработной платы этой группы.

Затраты на сборку одной компоновки определяются по формуле, руб.:

где tсб – норма времени на сборку одной компоновки УСП, ч;

Зп. сб – часовая заработная плата слесаря-монтажника группы УСП, руб.;

Hц – цеховые косвенные расходы группы сборки УСП, % от заработной платы этой группы.

Применение УСП вместо специальных приспособлений будет рентабельно, очевидно, в том случае, если Русп < Рсп.

Другие виды унифицированной оснастки – универсально-наладочные приспособления и штампы (УНП и УНШ) – позволяют использовать базовую часть оснастки при смене изделия, а также при обработке нескольких деталей одного изделия. В обоих случаях заменяются обычно только недорогие и простые в изготовлении установочные элементы оснастки.

Годовые затраты на специальную и наладочную оснастку при обработке т деталей с помощью одного базового УНП сопоставляются по неравенству где kуэ, kнэ – коэффициенты затрат на эксплуатацию соответственно базового универсально-наладочного приспособления (или штампа) и сменной наладки;

kуа – коэффициент амортизации базового приспособления УНП (определяется физическим сроком службы УНП до износа);

Цу – цена (себестоимость) одного базового УНП (или УНШ);

Цн – цена (средняя себестоимость) одной сменной наладки;

Т – срок выпуска изделия, для которого применяется сменная наладка, если этот срок составляет менее трех лет; при большем сроке выпуска Т = 3.

Годовые затраты на одну модификацию универсально-наладочного приспособления Рунп подсчитываются по формуле При увеличении числа наладок на одно наладочное приспособление или штамп затраты на УНП будут уменьшаться по гиперболической кривой.

3.5. Планирование технической подготовки производства и оценка экономической эффективности Календарная длительность каждого этапа технической подготовки производства (цикл этапа) определяется на основе общей трудоемкости работ, выполняемых на данном этапе, и фронта работ.

Трудоемкость работ по этапам находят на основе объема работ и нормативов сложности и трудоемкости, устанавливаемых на единицу технической документации или на единицу технологической оснастки. Число предметов специальной оснастки, которое необходимо сконструировать и изготовить, определяется исходя из числа оригинальных деталей в изделии и принятого для данного типа производства коэффициента оснащенности.

Коэффициент оснащенности представляет собой число предметов оснастки, приходящееся на одну оригинальную деталь в изделии.

Цикл этапа технической подготовки производства, дн.:

где Q – объем работ по данному этапу, шт.;

фэт – средняя трудоемкость работы по данному этапу, ч/шт.;

А – затраты времени на дополнительные работы (не входящие в основное задание по этапу), ч;

R – число работников, которое занято выполнением работ по данному этапу;

d – продолжительность рабочего дня, ч;

kв. н – коэффициент выполнения норм (при наличии сдельных работ).

Если продолжительность этапа задана установленным сроком, то необходимое число работников R может быть определено по формуле где Fд – действительный фонд времени работы одного работника в расчетном периоде.

По рассчитанным циклам этапов строится календарный график технической подготовки производства; при этом учитывается максимально возможное или заданное совмещение во времени выполнения смежных этапов.

По заработной плате работников, занятых технической подготовкой производства, размерам начислений на заработную плату, проценту дополнительной оплаты труда и величине косвенных расходов составляют смету затрат на техническую подготовку производства.

При освоении новой продукции выпуск увеличивается по нарастающей прямой II (см. рис. 3.2). При более быстром завершении технологической подготовки производства, что достигается многими организационными и техническими мероприятиями, в частности сокращением сроков изготовления и освоения технологической оснастки, период освоения нового изделия сокращается. В этом случае выпуск будет идти по прямой I.

Площадь, заключенная между прямыми I и II и линией, соответствующей годовой программе выпуска Nг эквивалентна количеству дополнительно выпущенной продукции Nдоп, которая может быть определена по формуле где Т2 – плановый срок освоения выпуска новой продукции, месяцы;

Т1 – ускоренный срок освоения выпуска новой продукции, месяцы.

Рис. 3.2. График определения дополнительного количества продукции Nдоп, полученной при ускорении освоения выпуска новых машин Годовая экономия от ускорения технической подготовки и сроков освоения изделия может быть рассчитана по формуле, руб.:

Эффективность ускорения освоения производства новых машин определяется также экономическим эффектом, достигаемым благодаря более раннему началу эксплуатации новых, более экономичных или более производительных машин.

1. Перечислить основные показатели сравнительной экономической эффективности.

2. Что такое удельные капитальные вложения.

3. Как определяется годовой экономический эффект?

4. Какова величина нормативного коэффициенты эффективности и что она определяет?

60. Определить годовой экономический эффект от внедрения результатов научно-исследовательской (НИР) и опытно-конструкторской (ОКР) работы по созданию карусельного полуавтомата для производства тонкопленочных микросхем с учетом разновременности предпроизводственных затрат. Затраты на НИР, продолжающиеся 1 год, составляют 30 тыс. руб., затраты на ОКР длительностью 2 года – 80 тыс. руб. (1-й год – 40 тыс. руб.; 2-й год – 40 тыс. руб.). Развертывание выпуска микросхем в объеме 15 млн шт. в год с применением карусельного полуавтомата осуществляется через 0,5 года после окончания ОКР. Затраты на освоение окупаются за период развертывания выпуска до заданной величины программы. Производительность базовой установки 90 шт./ч, ее стоимость 14 тыс.

руб., проектируемой соответственно 200 шт./ч и 35 тыс. руб. Установки обслуживаются операторами 4-го разряда с часовой тарифной ставкой 0,637 руб./ч. Один оператор может обслужить одну базовую установку или две вновь спроектированные. Действительный годовой фонд времени работы оборудования 4 075 ч. Норма амортизации установок составляет 24,3 % в год; Ен – 0,2. Площадь, занимаемая каждой установкой, 2 м2;

стоимость 1 м2 производственной площади – 150 руб./м2.

61. Определить на стадии проектирования методом бальной оценки себестоимость транзисторного радиоприемника, имеющего более высокие качественные параметры. Себестоимость ранее выпускаемого на данном предприятии приемника 4800 руб. Балльные оценки сопоставляемых радиоприемников, полученные методом экспертных оценок, следующие:

Параметры радиоприемников Снижение трудоемкости в результате лучшей отработки на технологичность нового изделия 22 %, косвенные расходы и дополнительная заработная плата 230 % от прямой заработной платы. Доля затрат на материалы и комплектующие изделия 63 %.

62. Определить целесообразность затрат на проведение научноисследовательской работы по созданию оптического запоминающего устройства ЗУопт, имеющего объем памяти 1010 бит, при стоимости хранения информации 10– 4 коп./бит. Месячная заработная плата штата лаборатории из 6 человек, выполняющего эту работу, 98 300 руб. (при 22 рабочих днях в месяц).

Трудоемкость темы 8 тыс. человеко-дней. Затраты на материалы и комплектующие изделия при выполнении темы составляют 25 % от заработной платы;

на спецоборудование, списываемое на тему, – 60 % косвенные расходы – %. Стоимость хранения 1 бита информации в существующих запоминающих устройствах ЗУ – 11 · 10– 3 коп./бит при объеме памяти 108 бит.

63. Определить ориентировочную себестоимость вновь спроектированной передвижной дизель-электростанции (ПДЭС) массой 1,65 т и мощностью 15 кВт. Ранее выпускавшаяся ПДЭС имела массу 8 т при той же мощности, себестоимость ее равнялась 9 тыс. руб. Программа выпуска новой ПДЭС вчетверо превышает выпуск старой. При каждом удвоении выпуска себестоимость уменьшается в 0,8 раза.

64. На стадии НИР и разработки технического задания определить верхнюю предельную цену на новую продукцию и целесообразность продолжения работ по проектированию. На электромашиностроительном заводе при разработке проектного задания на новый электродвигатель мощностью 75 кВт были определены его основные технические показатели. За счет их повышения при эксплуатации нового электродвигателя потребитель получает годовую экономию электроэнергии в размере 8 руб. по сравнению с электродвигателем старой модели. Затраты на текущее обслуживание и ремонт в обоих вариантах одинаковы. Норма амортизационных отчислений 15 %. Полная заводская себестоимость электродвигателя старой модели Sпс составляет 3 600 руб. Цена Цс = 4 200 руб. ориентировочная себестоимость новой модели Sпн = 3 750 руб., Ен = 0,12.

65. Для станины станка можно применить сварную или литую заготовку. Определить экономичный вариант заготовки при изготовлении серии из 40 станков. Найти критическую программу, при которой становится выгодным другой вариант. Данные по вариантам следующие:

Косвенные расходы, % от рабочих Затраты на технологическое оснащение 66. Для детали сложной формы можно выбрать в качестве заготовки либо отливку из ковкого чугуна (1-й вариант), либо пруток углеродистой качественной стали (2-й вариант). Данные по сопоставляемым вариантам следующие:

Какой вариант заготовки экономически целесообразен при годовой программе N = 100 шт. и при увеличении программы до 1 тыс. шт.?

67. Определить, при каком числе выпускаемых машин экономична замена тонкого стального листа стекловолокнитом для кузова легкового автомобиля. Цена стального листа (в количестве, необходимом для изготовления кузова) 37 500 руб. Затраты на материалы для окраски кузова равны 47 500 руб. Цена окрашенного в массе стекловолокнита для изготовления кузова 205 руб. Капитальные затраты на штампо-прессовое оборудование для изготовления металлического кузова 2,7 млн руб., на оборудование для изготовления пластмассового кузова 9,3 млн руб. Принять затраты на заработную плату в обоих вариантах не меняющимися. Эксплуатационные преимущества стекловолокнитового кузова (уменьшение массы автомобиля, коррозионная стойкость, отсутствие необходимости в периодической окраске кузова и т. д.) не учитывать.

68. Определить целесообразность замены материала для изготовления деталей транспортного самолета менее дорогим. При замене материала устраняется операция механической обработки, что снижает трудоемкость и себестоимость изделия и приводит к суммарной экономии по заводу при выпуске 100 самолетов в год, равной 1 млн руб. Масса детали увеличивается на 3 кг. Среднегодовой процент использования грузоподъемности самолета – 66; годовой налет самолета – 1 200 ч; средняя коммерческая скорость – 500 км/ч; себестоимость 1 т · км равна 200 руб.

69. Подсчитать годовую экономию при замене металла пластмассами в процессе конструктивной отработки изделия для изготовления деталей трех наименований множительного аппарата. Определить снижение трудоемкости деталей на аппарат в процентах.

Исходные данные следующие:

Суммарный коэффициент использования материала (в заготовительных и механических цехах) для всех деталей равен 0,8; косвенные расходы составляют 130 % от основной заработной платы. Годовая программа выпуска аппаратов 1 500 шт. На один аппарат требуется по одной ручке и шкале и по четыре подшипника. Цена 1 кг отливок чугунных 0,22 руб., стальных 7,90 руб., латунных 74,8 руб., пластмассы 110 руб., для подшипников 420 руб.

70. Пользуясь коэффициентом затрат на материал и покупные детали (0,26) в структуре себестоимости ранее выпускавшейся газовой турбины, определить ориентировочную себестоимость вновь проектированной газовой турбины, объем выпуска которой предполагается удвоить. Стоимость покупных деталей и узлов для новой и ранее выпускаемой турбины 122 600 руб. При удвоении объема выпуска себестоимость снижается В 0,89 раза. Для новой турбины масса деталей после обработки и цена материала с учетом доставки следующие:

71. Определить экономичную эффективность замены чугунной головки блока двигателя грузового автомобиля алюминиевой. Масса чугунной головки блока 42 кг; удельная масса чугуна 7,2 г/см3, алюминия – 2,7 г/см3. Себестоимость 1 кг чугунной отливки 20 руб., алюминиевой – 45,2 руб. Затраты на механическую обработку при замене материала снижаются на 40 руб. на 1 шт. Экономия горючего на 100 км пробега от снижения массы автомобиля на 1 кг составляет 10 г. Стоимость 1 л горючего – 22 руб. Годовой пробег автомобиля 200 тыс. км.

72. Определить, рациональна ли замена в электродвигателе динамкой стали Э2Б более дешевой сталью марки Э1АА. Оптовая цена 1 т стали марки Э2Б 1 800 руб., а стали марки Э1АА 1 400 руб. Потребное количество стали на один электродвигатель составляет 6 т. Дополнительные потери в каждом электродвигателе (на перемагничивание и вихревые токи) в связи с заменой материала на Э1АА возрастают на 0,915 кВт. Электродвигатель работает в две смены по 8 ч, простои на ремонт составляют 5 % от номинального фонда времени работы машины (270 дн. в году). Срок амортизации – 10 лет, стоимость 1 кВт · ч электроэнергии 1,50 руб.

73. Определить срок окупаемости проектируемой настольной ЭВМ, применяемой для расчета конструктивных вариантов, при полной ее загрузке с учетом работы в одну смену, а также найти минимальное число расчетных операций в месяц, при котором применение машины рентабельно. Цена вычислительной машины, рассчитанная на стадии проектирования, 8 тыс. руб.

Данные о затратах при работе специалиста-вычислителя без машины и при работе техника с помощью машины следующие:

74. Определить экономический эффект при совершенствовании контрольно-считывающего устройства ЭВМ, в котором наименее надежным элементом является блок питания ВСД-300. Ненормальная нагрузка блока приводила к выходу из строя диодов Д7Ж в выпрямительных ячейках ВЯ-7.

За период суммарной наработки (Тр – 5 128 ч) вышло из строя 58 диодов. С целью разгрузки данного блока и введения его в нормальный режим для питания электродвигателя и лампочек подсветки фотодиодов поставлен дополнительно выпрямитель, состоящий из трансформатора и ячеек ВЯ-7. Ячейка ВЯ-7 включает 12 диодов и три резистора. Ячейка ВЯ-7 стоит 5,38 руб. Время, необходимое для сборки блока ВСД-300 равно 1,2 ч. Часовая заработная плата техника, устраняющего отказы, равна 0,52 руб. Время на устранение одного отказа определить исходя из следующих статистических данных:

Интенсивность отказов л i элементов, дополнительно установленных в блоке ВСД-300, следующая:

Элемент Стоимость одного элемента, руб Один час эксплуатации ЭВМ Sнч стоит 41 руб. Косвенные расходы Кк составляют 90 % от основной заработной платы; Ен = 0,12.

75. Определить экономический эффект Эпн от внесения конструкторских изменений в схему блока записи ЭВМ, позволивших ликвидировать сбои в работе этого блока и повысить его надежность. За время суммарной наработки из-за недостаточной надежности блока записи ЭВМ было 42 сбоя. Затраты на внесение изменений в документацию равны 200 руб.

Стоимость дополнительно установленных элементов Сом резистора 11 руб., конденсатора – 16 руб. Время, необходимое для установки дополнительных элементов: резистора 0,2 ч; конденсатора 0,3 ч для каждой ячейки.

Общее число ячеек в блоке записи ЭВМ равно 11. Часовая заработная плата С техника, вносящего изменения в схему, равна 52 руб. Один час эксплуатации ЭВМ Sнч стоит 41 руб. Среднее время устранения одного сбоя определить из следующих статистических данных:

Отказами дополнительно установленных элементов пренебречь.

Косвенные расходы Kк составляют 75 % от основной заработной платы, Eн = 0,12.

76. Определить экономический эффект от разработки и внедрения аппаратуры для полной автоматизации регулирования прямоточного парового котла и найти срок окупаемости аппаратуры. Капитальные затраты на автоматизацию, включая затраты на разработку, составляют 30 тыс. руб.

Норму амортизации аппаратуры принять равной 9,6 %. Автоматика повышает КПД котла на 1,2 % (от 0,8 до 0,812). Годовой расход угля для котла без аппаратуры 200 тыс. т. Цена 1 т угля 25 руб. Коэффициент, учитывающий простои аппаратуры в период работы котла, 0,8; дополнительный расход энергии на автоматику 30 тыс. кВт · ч/г; тариф за электроэнергию 25 коп./кВт · ч; расходы на обслуживание котла не изменяются.

77. Определить экономическую целесообразность применения и срок окупаемости автоматической установки для обратной конденсации кислорода, используемой для ликвидации потерь при хранении кислорода в цистернах. Стоимость установки с монтажом 34 млн руб. Амортизационные отчисления составляют 12,7 %, расходы на ремонт и осмотры установки равны 8 % от стоимости установки. Количество испаряющегося из цистерн кислорода при отсутствии автоматической установки 53 кг/ч; цена 1 кг кислорода 6 руб. Эффективный фонд времени работы установки 320 дн. в году, мощность двигателей установки 40 кВт. Тариф 1 кВт · ч электроэнергии 2 руб.

78. Определить величину ассигнований, которые могут быть направлены на совершенствование конструкции и повышение надежности ЭВМ, если эти ассигнования принимаются равными годовым затратам на устранение отказов и профилактические работы. Время исправной работы машины в режиме вычислений 5 908 ч в год. Среднее время на отыскание и устранение одного отказа tу = 1,2 ч. Часовая заработная плата С техника, устраняющего отказ, равна 60 руб. Косвенные расходы Kк составляют 80 % от основной заработной платы. Данные о замененных элементах в течение года во время профилактических работ и отказов в режиме вычислений следующие:

Лампа Диод 79. Определить целесообразность применения и срок окупаемости вакуум-насоса для вакуумирования бетона. Стоимость вакуум-насоса с двигателем 9 600 руб. Эксплуатационные затраты за 1 ч работы – 15 руб. Срок службы насоса – 8 лет. Насос вакуумирует в час 1,78 м3 бетона и работает 4 ч в сутки. Простои на ремонт и по организационным причинам составляют 57 дн. в году. Экономия при применении насоса заключается в повышении прочности бетона и в возможности использования цемента более дешевых (на 10 %) марок. Исходная цена цемента для укладки 1 т бетона 146 руб.

80. Определить экономическую целесообразность оснащения 12цилиндрового двухрядного стационарного двигателя мощностью 300 л с установками газотурбонаддува. Газотурбонаддув повышает мощность базового двигателя на 16 % и снижает удельный расход топлива на 6,6 %. Для наддува двухрядного двигателя требуются две установки стоимостью по 300 тыс. руб. Отбираемая ими мощность двигателя 4 % от базовой. Балансовая стоимость базового двигателя – 250 тыс. руб., удельный расход топлива с учетом хозяйственных потерь 180 г/л. с · ч.

Цена 1 т топлива 2 560 руб. Моторесурс базового и модифицированного двигателей одинаков – 3 тыс. ч. Двигатель должен быть капитально отремонтирован 2 раза в год. Затраты на текущий ремонт 20 % балансовой стоимости двигателя. Заработная плата моториста 11 тыс. руб. в месяц, начисления и дополнительная заработная плата – 16 %. Моторист обслуживает один двигатель; работа ведется в одну смену 22 дн. в месяц.

81. Определить размер допустимых затрат на заработную плату, приходящуюся на одно изделие, при которых стандартизация червячных редукторов и выпуск одного типоразмера редуктора вместо прежних двух экономически оправданы. Косвенные затраты по вариантам не меняются и составляют 300 % от заработной платы. Данные по редукторам следующие:

3 (унифицированный) 82. Определить сокращение затрат на подготовку производства в связи с созданием конструктивного ряда, состоящего из пяти модификаций базовой машины. Конструктивный ряд заменяет пять различных машин, средний коэффициент преемственности которых kпр = 0,25. Общее число деталей всех пяти машин – 5 670. Затраты на подготовку производства одной оригинальной детали составляют в среднем по заводу 2 тыс. руб., причем 70 % этой суммы относятся к расходам на изготовление технологической оснастки, а остальные 30 % – затраты на создание технологических процессов и проектирование оснастки. Для обеспечения достаточной пропускной способности приспособлений при изготовлении преемственных деталей машин конструктивного ряда требуется дублировать 40 % оснастки. Характеристика конструктивного ряда следующая:

Модификация Число деталей в конструкции, шт.

83. В результате стандартизации вместо трех различных узлов создан унифицированный узел. Определить, насколько экономически целесообразна стандартизация, если известно, что унифицированный узел спроектирован применительно к условиям работы наиболее нагруженного узла. На снижение переменных расходов влияет только сокращение затрат на заработную плату, вызванное укрупнением партий запуска деталей; затраты на материал остаются подобными затратам на наиболее крупный из заменяемых узлов.

Запасы на создание стандарта, равные 1 100 руб., должны быть списаны в течение 1 года выпуска стандартного узла. Исходные данные следующие:

Условно-постоянные расходы в год, руб.

84. Определить максимально допустимую величину условнопостоянных расходов при организации производства стандартного насоса на специализированном заводе. При стандартизации вместо восьми типоразмеров, производимых на пяти заводах, создан один стандартный насос.

Условно-постоянные расходы при изготовлении насосов на пяти заводах составляли в среднем 13 тыс. руб. в год на каждом заводе. Переменные расходы и программы следующие:

Показатели Переменные 1 шт., руб.

Годовая программа, шт.

85. Определить величину годовой экономии, возникающей в результате того, что после стандартизации вместо восьми типоразмеров, производимых на пяти заводах, будет выпускаться один стандартный насос на специализированном заводе. Постоянные расходы на специализированном заводе равняются 60 % от переменных, а на пяти заводах, ранее выпускавших насосы, в среднем от 13 тыс. руб. в год на каждом заводе. Данные о переменных расходах и годовых программах заводов приведены в предыдущей задаче. Найти срок окупаемости капитальных затрат, выделенных на создание стандарта и специализированного производства и равных 196 тыс. руб.

86. До создания стандарта на палубные горловины ежегодно разрабатывалось 40 типоразмеров горловин. После разработки стандарта число типоразмеров сократилось до семи; при этом трудоемкость конструкторских работ снизилась на 20 %. Трудоемкость чертежей узлов горловины до стандартизации составляла 125 нормо-ч. Затраты на разработку стандарта равняются 123 660 руб. Средняя заработная плата за 1 ч работы конструктора с начислениями составляет 70 руб. Стоимость копировальных работ составляет 8 % от стоимости конструкторских. Косвенные расходы конструкторского бюро составляют 80 % от заработной платы работников. Определить годовую экономию на проектирование после внедрения стандарта с учетом косвенных расходов.

87. Определить аналитически и графически, при какой годовой программе экономично применение приспособлений для фрезерования фигурного паза по копиру вместо фрезерования по разметке. Расценки за 1 шт.

при фрезеровании по разметке: для разметчика 20 руб., для фрезеровщика 90 руб.; расценка для фрезеровщика при фрезеровании в приспособлении 0,033 руб. Расходы на 1 шт. на ремонт, эксплуатацию станка и инструмента при фрезеровании по разметке 22 руб., при фрезеровании по копиру 9 руб.

Тариф за электроэнергию соответственно 1,2 и 0,5 руб. Амортизация разметочной оснастки 11 руб. Цена фрезерного приспособления 6 000 руб., срок его службы 3 года. Доля ежегодных затрат на эксплуатацию приспособления (ремонт, хранение) составляет 3 % от цены приспособления.

88. Определить аналитически и графически, при какой месячной программе изготовления деталей становится экономичным применение многошпиндельной сверлильной головки (для сверления 12 отверстий диаметром 10 мм) вместо одноинструментной обработки. Цена многошпиндельной головки 10 тыс. руб. Срок службы 5 лет. Данные для расчета следующие:

Заработная плата наладчиков, руб./мес.

Расходы по ремонту и эксплуатации станка и инструмента, руб./шт.

Прочие косвенные расходы, % от ных рабочих 89. Определить, при какой доле загрузки обработкой деталей одного наименования от эффективного фонда времени работы станка целесообразно применять регулируемую многошпиндельную сверлильную насадку вместо жесткой насадки. С помощью регулируемой насадки можно обрабатывать группу однотипных деталей и загрузить ее полностью при любой программе за счет увеличения номенклатуры. Жесткая многошпиндельная насадка пригодна для обработки отверстий только в детали одного наименования. Срок нахождения изделия в производстве 1 год. Срок службы жесткой насадки до физического износа 1,5 года, а срок службы регулируемой насадки 0,5 года. Себестоимость изготовления насадок: жесткой – 148 руб., регулируемой – 255 руб. Затраты времени на сверление одинаковы в обоих случаях. Изменение координации шпинделей регулируемой насадки осуществляется в нерабочие смены.

90. Рассчитать, при каком числе компоновок, собираемых из заводского комплекта деталей, экономично применение УСП вместо специальных приспособлений в мелкосерийном производстве при изготовлении изделия в течение 2 лет. Партии деталей запускаются 4 раза в год. Средние затраты на изготовление одного специального приспособления 60 руб. Коэффициент годовых затрат на эксплуатацию специального приспособления 0,2. Цена заводского комплекта деталей и узлов УСП – 50 тыс. руб. Норма их амортизации – 20 %. Фонд годовой заработной платы конструкторской группы УСП с начислениями 3 600 руб. Косвенные расходы составляют 40 % от заработной платы конструкторской группы. Тарифная часовая ставка слесаря-монтажника группы УСП 0,8 руб. Косвенные расходы при монтаже УСП составляют 50 % от заработной платы работников группы сборки УСП. Среднее время сборки одной компоновки УСП 3 ч. Себестоимость специальных деталей, включаемых в некоторые компоновки УСП, приходящаяся в среднем на одну компоновку, 0,3 руб.

91. Определить, при каком числе запускаемых партий деталей оказывается неэкономичным применение УСП вместо специальных. Число необходимых сборных оригинальных приспособлений 2 тыс. шт. Изделие будет выпускаться в течение 3 лет. Средняя себестоимость проектирования и изготовления специального приспособления 6 тыс. руб. Коэффициент годовых затрат на эксплуатацию специального приспособления 0,2. Стоимость комплекта УСП 60 тыс. руб. Норма амортизации 20 %. Фонд заработной платы конструкторской группы УСП с начислениями 4 тыс. руб. в год. Тарифная часовая ставка слесаря-монтажника группы УСП 0,45 руб.;

косвенные расходы 50 % от заработной платы. Время сборки компоновки УСП 4 ч. Специальных деталей для компоновок УСП не требуется.

92. Определить, при каком числе сменных наладок т целесообразно использование УНП вместо специальных. Штучное время при обработке в обоих типах приспособлений одинаково. Подсчет произвести для трех периодов выпуска машины без изменения модели: 1, 2 и 3 года. Затраты на проектирование и изготовление специального приспособления 75 руб., базовой части УНП – 140 руб., сменной наладки – 32 руб. Коэффициент годовых эксплуатационных затрат для сопоставляемых приспособлений и наладок одинаков и равен 0,2; коэффициент амортизации базовой части УНП 0,33.

93. Подсчитать годовые затраты на один специальный штамп и на одну модификацию универсально-наладочного штампа при различном числе изготовленных для него сменных наладок т, предназначенных для различных детале-операций. Подсчет произвести для случаев, когда число сменных наладок, равно одной, пяти и десяти. Стоимость специального штампа 160 руб., универсально-наладочного – 220 руб., сменной наладки – 40 руб., коэффициент годовых затрат на эксплуатацию 0,3 от первоначальной стоимости штампов и наладок. Коэффициент амортизации базовой части УНЩ 0,20. Период выпуска изделия – 2 года.

94. Определить целесообразность внедрения автоматических операторов стоимостью 30 тыс. руб. для каждого агрегатного станка вместо ручной загрузки магазина станка при многостаночном обслуживании. Емкость магазина 30 деталей. Время загрузки магазина 1,5 мин; время перехода рабочего от станка к станку для последовательной загрузки магазинов и время наблюдения 1,5 мин. Штучное время обработки одной детали на всех станках – 2 мин; амортизационные отчисления составляют 20 %; эксплуатационные затраты 10 % в год от стоимости автооператоров. Заработная плата рабочего с начислениями и дополнительной заработной платой – 13 тыс. руб. в месяц. Работа выполняется в две смены.

95. Определить целесообразность соединения пяти многопозиционных агрегатных станков, выполняющих последовательные операции технологического процесса, в автоматическую линию. Стоимость средств автоматизации и транспортных устройств (конвейера, механизма передвижения, кантователя, манипулятора и пр.), необходимых для автоматизации одного станка, 70 тыс. руб. При работе на автоматической линии требуется на четыре человека в смену меньше. Работа выполняется в две смены.

Средняя заработная плата одного рабочего с начислениями и дополнительной оплатой – 12 500 руб. в месяц. Срок службы средств автоматизации 8 лет; эксплуатационные затраты – 15 % от первоначальной их стоимости.

96. Определить экономическую целесообразность применения для обработки деталей вновь осваиваемой машины поточной линии из 20 отдельных станков, обслуживаемых 20 рабочими в смену, или автоматической линии, на которой работают три оператора в смену. Новые машины будут находиться в производстве не менее 6 лет. Определить также срок окупаемости дополнительных капитальных затрат. Цех работает в две смены по 8 ч (265 дн. в году).

Цена оборудования, включая проектирование, от- 50 ладку и монтаж, тыс. руб.

Затраты на транспортирование одной детали, руб./шт.

Заработная плата производственного рабочего 16 руб./шт. 41 руб./ч 97. Определить экономически рациональное оборудование для участка изготовления картера мотоцикла. Данная модель мотоцикла будет выпускаться в течение 3 лет. Возможны варианты обработки, обеспечивающие выпуск заданной программы при работе в две смены: 1 – на 18 универсальных станках общей стоимостью 48 тыс. руб.; 2 – на четырех агрегатных вертикальных станках со специальными многошпиндельными насадками стоимостью по 12 тыс. руб. каждый и шести универсальных одношпиндельных сверлильных станках стоимостью по 6 тыс. руб.; 3 – на пяти агрегатных станках кругового типа со стандартными переналаживаемыми силовыми головками стоимостью по 11 тыс. руб. каждый. Стоимость специальных узлов оборудования и оснастки, амортизируемых полностью в течение 3 лет, составляет по первому варианту 15 %, по варианту 2–45 %, по варианту 3–25 % от стоимости оборудования. Амортизация универсальных станков и универсальных узлов агрегатных станков составляет 12,7, затраты на текущий ремонт и обслуживание – 7 % от стоимости оборудования. Один рабочий обслуживает два универсальных или один агрегатный станок в смену. Средняя заработная плата основных рабочих – 12 500 руб. в месяц. Коэффициент дополнительной заработной платы составляет 8, а начислений – 7; Ен = 0,12; затраты на электроэнергию и инструмент для сопоставляемых вариантов неизменны; расходы на производственную площадь не учитываются; Ен принять равным 0,3.

98. Определить, какое число конструкторов по оснастке необходимо выделить, чтобы закончить в течение 6 мес. проектирование специальной оснастки для изделия, имеющего 1 800 оригинальных деталей. Коэффициент оснащенности равен:

По специальному режущему и измерительному инструменту 2, Средняя трудоемкость проектирования, ч:

Объем дополнительных работ, поручаемых конструкторам, равен 400 нормо-ч. Нормативы перевыполняются в среднем на 35 %. Работа ведется в течение 22 раб. дн. в месяц по 8 ч в день.

99. Определить общую календарную длительность (в неделях) выполнения следующих этапов технической подготовки производства: этап 1 – конструкторская разработка чертежей; этап 2 – производственный контроль чертежей; этап 3 – разработка технологических процессов. Изделие имеет оригинальных деталей. Средняя норма времени на разработку чертежа одной детали – 12 ч; на его контроль – 2,4 ч; на разработку технологического процесса на деталь – 16 ч. На выполнении работ по этапу 1 занято 22 чел., по этапу 2 – 6 чел., по этапу 3–9 чел. (рабочая неделя – 41 ч). Приведенные нормы перевыполняются в среднем на 30 %. Составить план-график подготовки производства при последовательном и параллельно-последовательном выполнении работ по этапам. В последнем случае минимальный разрыв во времени между сроками начала или окончания двух смежных этапов принят равным 1 неделе.

100. Определить себестоимость компрессора после достижения заводом запланированного выпуска в год 256 шт., если известно, что вследствие уменьшения доли постоянных расходов при каждом удвоении выпуска себестоимость уменьшается в 0,9 раза.

101. Составить смету затрат на проектирование конструкции изделия, технологии и оснастки, если известно, что изделие имеет 1 100 оригинальных деталей, в том числе 100 крупных, 400 средних и 600 мелких.

Общие затраты времени на деталь при конструкторской и технологической проработке нового изделия следующие:

Конструкторская Разработка технологических нормирование Проектирование Работа ведется 22 раб. дн. в месяц по 8 ч. Нормы перевыполняются в среднем на 20 %. Средний оклад инженера равен 11 тыс. руб., техников – 9 500 руб. Рабочие получают в среднем 5 руб. за 1 нормо-ч. Дополнительная заработная плата равняется 8 % от основной; начисления составляют 8 %.

Косвенные расходы конструкторского и технологического бюро составляют 70 % от основной заработной платы соответствующих работников, а косвенные расходы инструментального цеха, в котором изготовляется оснастка, равны 300 % от заработной платы производственных рабочих. Затраты на материал на оснастку мелкой детали равны 25 руб., средней – 98 руб., крупной – 398 руб.

102. За счет внедрения прогрессивных методов подготовки производства завод сократил период освоения производства с 12 до 8 месяцев (от выпуска первой машины до достижения плановой программы в количестве машин в год). Определить снижение себестоимости одной машины на этапе освоения вследствие увеличения выпуска, если постоянные расходы по заводу равны 120 тыс. руб., а переменные расходы на одну машину – 1 500 руб.

Наращивание выпуска машин полагать в обоих вариантах освоения производства прямо пропорциональным времени освоения.

4. СЕТЕВОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ И УПРАВЛЕНИЕ

4.1. Структура и топология сетевого графика В сетевом графике, как правило, имеются два основных элемента – работа и событие.

При выполнении взаимосвязанных работ каждая последующая работа может быть начата только после получения результатов предшествующих работ, т. е. после свершения определенного события. В сетевом графике эти работы и соответствующие события можно изобразить так, как показано на рис. 4.1, a.

Если какое-либо событие может свершиться только в результате выполнения ряда работ (а, б, в), даже если некоторые из них фиктивные (как, например, работа б), то это изображается так, как показано на рис. 4.1, б.

Свершение какого-либо события иногда дает возможность начать несколько работ. В сетевом графике это изображается так, как показано на рис. 4.1, г.

Если в предыдущем случае для начала какой-либо работы, например б, не нужно ждать свершения события (рис. 4.1, г), а можно ограничиться промежуточным результатом, то он должен быть представлен в виде самостоятельного события 4 и работа б должна начаться от него. Если для начала какой-либо работы нужно знать только результаты, например, двух работ б и в, а результат работы а не нужен, то в сети нельзя это изображать так, как показано на рис. 4.1, д, а необходимо ввести дополнительное событие 4 (см. рис. 4.1, е) и фиктивную связь между событиями.

Часто в практике графического изображения планов необходимо бывает показать две или несколько параллельно выполняемых работ между двумя событиями (например, параллельно выполняемые работы по изготовлению штампованных и литых заготовок). В сетевых графиках ни в коем случае нельзя изображать их так, как показано на рис. 4.1, ж. В сеть необходимо ввести дополнительное событие 7 и фиктивную работу 7, 8 для обозначения двух параллельно ведущихся работ (см. рис. 4.1, и). Следует также отметить, что сетевой график или его фрагмент не могут иметь вида, подобного рис. 4.1, к, – в этом случае график теряет смысл в следствие «зацикливания» отражаемого им процесса.

В сетевых графиках, «сшиваемых» каждым ответственным исполнителем, желательно соблюдать последовательность в нумерации событий от исходного к завершающему, причем исходному событию часто присваивается нулевой номер.

Нумерацию событий можно получить, используя метод вычерчивания дуг (стрелок). Он позволяет распределить все события сети по рангам. Метод вычерчивания дуг состоит в следующем. Прежде всего, отыскивается событие, не имеющее ни одной входящей дуги, ему присваивается ранг 0.

Затем на графике вычерчиваются все дуги, выходящие из события с рангом 0. В результате одно или несколько событий могут оказаться без входящих дуг. Всем им присваивается ранг 1, их называют событиями первого ранга. Для любого из этих событий максимальное число дуг пути, соединяющего их с событием нулевого ранга, равно 1. После вычерчивания всех дуг, выходящих из событий первого ранга, получают вновь некоторое число событий без входящих дуг. Их называют событиями второго ранга. Характерным признаком событий второго ранга является то, что максимальное число последовательно расположенных дуг (или работ), соединяющих эти события с событием нулевого ранга, равно 2. Вообще событию присваивается i-й ранг, если максимальное число дуг пути, соединяющего данное событие с событием нулевого ранга, равно i.

После распределения всех событий по рангам их нумерация осуществляется следующим образом. Единственное событие нулевого ранга получает номер 0. События первого ранга в произвольном порядке получают номера 1, 2,..., n1 (n1 – число событий первого ранга); события второго ранга получают номера n1 + 1, n1 + 2,..., n1 + n2 (n2 – число событий второго ранга) и т. д.

В сети не должно быть событий, от которых не начинается ни одна работа (за исключением завершающего).

В сети не должно быть также событий, которым не предшествует ни одна работа (за исключением исходного).

Необходимо исключить наличие замкнутых циклов, т. е. путей, которые соединяют начальное событие с ним же самим (см. рис. 4.1, к).

По построенной сетевой модели для каждой работы определяется ожидаемая продолжительность ее выполнения tож, которая проставляется над соответствующей стрелкой в графике. Ожидаемое время выполнения работы либо рассчитывается по трудоемкости работ (детерминированные графики), либо определяется экспертно руководителем данной работы (стохастический график). При трех оценках минимальной tmin, максимальной tmax и наиболее вероятной tнв рассчитывается tож и дисперсия по формулам:

При двух временных оценках по формулам:

К основным параметрам сетевого графика относятся критический путь, резервы времени событий, резервы времени путей и работ. Эти параметры являются исходными для получения ряда дополнительных характеристик, а также для анализа плана разработки.

Резервы времени в сетевом графике имеют место при наличии нескольких путей разной продолжительности.

Резерв времени события – это такой промежуток времени, на который может быть отсрочено свершение этого события без нарушения сроков завершения разработки в целом. Резерв времени события Ri определяется как разность между наиболее поздним Tп i и наиболее ранним Tp i сроками свершения события:

Наиболее поздний из допустимых сроков Tп i – это такой срок свершения события i, превышение которого на какую-то величину назовет аналогичную задержку наступления завершающего события.

Наиболее ранний из возможных сроков свершения события Tp i – это срок, необходимый для выполнения всех работ, предшествующих данному событию i. Ранний срок свершения события Tp i определяется как продолжительность во времени максимального из путей Lmax, ведущих от исходного события I до данного события i:

Поздний срок свершения события Tp i определяется разностью между продолжительностями критического пути t(Lкр) и максимального из последующих за данным событием путей до завершающего события С:

Зная ранние и поздние сроки свершения события, можно для любой работы определить ранние и поздние сроки начала и окончания работы. Самый ранний из возможных сроков начала работы Самый поздний из допустимых сроков начала этой работы где t ij – продолжительность данной работы.

Самый ранний из возможных сроков окончания работы и самый поздний из допустимых сроков окончания работы Разница между длиной критического пути t(Lкр) и длиной любого другого полного пути t(Li) называется полным резервом времени пути. Он равен Полный резерв пути показывает, насколько в сумме могут быть увеличены продолжительности всех работ, принадлежащих пути Li, или, иными словами, предельно допустимое увеличение продолжительности этого пути. Полный резерв времени работы Rп ij – это время, на которое можно увеличить продолжительность данной работы, не изменяя при этом продолжительности критического пути:

У отдельных работ помимо полного резерва времени имеется свободный резерв времени, являющийся частью полного резерва. На время этого резерва можно увеличить продолжительность работы, не изменяя ранних сроков начала последующих работ:

Определение критического пути сводится к нахождению событий, располагающих минимальными резервами времени, как правило, равными нулю.

Когда, кроме вычисленного при расчете сетевого графика раннего срока свершения завершающего события Tpc дается директивный срок Tд, то минимальные резервы событий могут быть не равны нулю. При Tд > Tpc минимальные резервы будут положительными, а при Tд < Tpc – отрицательными, и тем не менее в обоих случаях минимальные резервы будут определять события, через которые проходит критический путь.

Вычисление параметров возможно непосредственно на сетевом графике, но при относительно небольшом числе событий (до 50–70). При этом каждый кружок, изображающий событие, делится на четыре сектора (см. рис. 4.2). Верхний сектор отводится для номера события, левый – для ранних сроков свершения событий Tp, нижний – для номера события, через которое к данному событию проходит максимальный по продолжительности путь. Правый сектор предназначен для поздних сроков свершения событий Tп. Рассмотрим пример расчета сети на графике (см. рис. 4.2). Для определения резервов времени из числа, указанного в правом секторе события, вычитается число, проставленное в левом секторе.

Для определения полного резерва времени работы из числа, проставленного в правом секторе конечного события, вычитается число, стоящее в левом секторе начального события, и продолжительность работы.

Для нахождения свободного резерва из числа в левом секторе последующего события вычитается число в левом секторе предыдущего события и продолжительность работы.

Аналогичный расчет возможен в виде таблицы, заполняемой по определенным правилам. Пример такого расчета приведен в следующей таблице:

шествующих работ Количество предРезервы времени Основные правила расчета параметров сетевого графика при табличном способе:

1. Количество предшествующих работ (гр. 1) для исходного события равно 0, для остальных работ определяется по числу работ, имеющих вторую цифру в коде работы, с которой начинается данная работа (например, в гр. 2 имеются две работы, оканчивающиеся цифрой 2 т. е. 0,2 и 1,2; поэтому перед работой 2,4 количество предшествующих работ равно 2).

2. Гр. 2 и 3 заполняются на основе сетевого графика или перечня работ с временными оценками.

3. Раннее начало работы (гр. 4) определяется наиболее ранним сроком окончания одной из предшествующих работ.

Раннее окончание работы (гр. 5) определяется суммой раннего срока начала и продолжительности данной работы.

4. Продолжительность критического пути заносится в последнюю строку гр. 7. Для остальных работ гр. 7 расчет ведут снизу вверх, определяя разность между сроками – окончания работ и их продолжительностями. Минимальную из полученных величин заносят в гр. 7 против рассматриваемой работы.

5. Позднее начало работы (гр. 6) находится как разница данных гр. 7 и 3.

6. Полный резерв времени (гр. 8) определяется как разность между данными гр. 7 и 5.

7. Резерв времени события определяется как разность между поздним окончанием работы, заканчивающейся событием j (гр. 4), и ранним началом работы, начинающейся этим событием.

8. Свободный резерв времени для работы ij находится путем вычитания из раннего срока начала работы, начинающейся событием j, раннего срока окончания этой работы (гр. 5).

Сетевые модели с большим числом событий (более 500) рассчитываются на ЭВМ.

При оптимизации анализируются структура графика, трудоемкость и длительность выполнения каждой работы, вероятность завершения разработок в заданный срок и загрузка исполнителей.

Анализ сетевого графика предусматривает также выравнивание коэффициентов напряженности работ Kн ij:

где t(Lmax) – продолжительность максимального пути, проходящего через данную работу;

t Lкр – продолжительность отрезка пути t(Lmax), совпадающего с критическим путем.

При анализе сетевых графиков проводится расчет вероятности свершения завершающего события в заданный срок Tд, при этом чаще всего учитывают только работы критического пути, используя закон нормального распределения tij, т. е.

где Z – аргумент нормальной функции распределения вероятностей;

Tк – срок свершения завершающего события (по расчету) в днях;

у ij – сумма дисперсии работ, лежащих на критическом пути.

Найдя Z по таблице значений функции Лапласа (табл. 4.1), определяют вероятность свершения завершающего события в заданный срок.

Распределение ресурсов (исполнителей) по срокам работ определяют путем построения «карты проекта» или графика потребности в исполнителях.

Расчеты при оптимизации сетевых графиков проводятся вручную, или на вычислительных машинах. При оптимизации графика с неограниченными ресурсами стремятся к тому, чтобы на работах критического и подкритических путей объем ресурса (число исполнителей) точно соответствовал их потребности для выполнения разработки в заданный срок.

При графическом методе оптимизации можно применять ряд способов. На примере рассмотрим один из способов оптимизации графиков при ограниченных ресурсах.

Пример. Необходимо оптимизировать сетевой график (см. рис. 4.3) по времени выполнения при ограниченном ресурсе исполнителей 10 чел. Для простоты принят один вид исполнителей – конструкторы. Над стрелками (работами) дана продолжительность работы, а под стрелкой (в квадрате) – число исполнителей.

Задача решается в такой последовательности:

1. Составляются линейная диаграмма и график ежедневной потребности ресурсо-карты проекта (см. рис. 4.4). Диаграмма строится следующим образом. На ось абсцисс наносится равномерная шкала времени t. Каждая работа изображается полоской, параллельной оси абсцисс; длиной, равной продолжительности работы. Фиктивные работы изображаются точкой. Работы наносятся снизу вверх одна над другой в порядке возрастания индекса работы j. Работы на линейной диаграмме указывают по ранним срокам свершения событий.

2. По ленточной диаграмме очень быстро и просто определяется t(Lкр), Рп ij.

3. По графику ежедневной потребности, изображенной на карте проекта, видно, что в 4, 5, 6, 9, 10-й дни недостает конструкторов, тогда как в 7, 8, 11, 12, 13-й дни и дальше имеется резерв в конструкторах.

4. Рассматривается первый участок до окончания одной из работ – 1 и 2-й дни – и анализируется возможность передвинуть вправо некоторые работы. Применяется следующая очередность оставления работ на данном участке:

1) работы критического пути;

2) работы, не законченные в предыдущем периоде;

3) работы в последовательности уменьшения полного резерва.

При этом учитываются также фронт и коэффициенты напряженности работ.

Работу 0,2 передвигать нельзя, т. к. она лежит на критическом пути; работа 0, имеет полный резерв, равный 7 дн.; работа 0,3 имеет свободный резерв – 4 дн.

Рис. 4.5. Измененная карта проекта и график ежедневной потребности ресурса Рис. 4.6. Карта проекта, удовлетворяющая По правилу необходимо передвинуть вправо работу 0,1, как имеющую наибольший резерв. Но в данном случае лучше передвинуть вправо начало работы 0,3 на 3 дн., т. к. на работе 0,1 занято большее число исполнителей Сп.

5. Строятся (изменяется старая) диаграмма и график ежедневной потребности ресурса (см. рис. 4.5).

6. Анализируется следующий участок графика, т. е. от оптимизированного участка до окончания работы критического пути – 4, 5 и 6-й дни. Из графика видно, что в 4, 5 и 6-й дни не хватает конструкторов.

Анализируются работы, попадающие на этот участок времени. Работа 2, 3 находится на критическом пути, остальные работы имеют полные резервы; работа 0,3 – 1 день; 1,4 – 7 дн.; 1,5 – 11 дн.

Передвинув вправо с участка 4, 5, 6-го дней работы 1,4 и 1,5 и следующие за ними работы 4,8 и 5,8 получают распределение работ, удовлетворяющее имеющемуся ресурсу (см. рис. 4.6).

Последовательно рассматривая каждый участок, можно достичь соблюдения заданных условий (сроков, числа исполнителей).

Обратная задача, т. е. оптимальное распределение ресурсов при ограниченном времени выполнения проекта, проводится также по линейным диаграммам, но при этом работы рассматриваются в обратной последовательности.

При наличии нескольких видов ресурсов проводится оптимизация по каждому и выбирается наиболее оптимальный вариант.

Может быть поставлена задача и другого типа – снизить стоимость разработки за счет увеличения продолжительности работ, имеющих резервы времени, или наоборот – минимизировать время разработки, допустив увеличение стоимости.

Для каждого вида работ необходимо построить график «время – затраты»

(рис. 4.7), характеризующийся наклоном аппроксимирующей кривой. Пользуясь такими графиками, можно определить величину затрат Сi, необходимых для выполнения работы в сокращенное время, руб.:

или степень возрастания затрат в единицу времени, руб.:

где Сп – повышенные денежные затраты при выполнении работы в минимально возможное время Т м ;

См – затраты при выполнении работы в нормальное время Т м ;

Т с – время, в которое предполагается выполнить работу.

Если при оптимизации изменилась длительность критического пути и оценка по времени работ, а также, если изменился директивный срок свершения завершающего события, необходимо еще раз рассчитать у 2 Рк.

1. Перечислить основные элементы сетевого графика.

2. Для чего применяется метод вычерчивания дуг (стрелок)?

3. Что такое резерв времени события?

4. Перечислить основные правила расчета параметров сетевого графика.

103. Укажите пути от исходного события I до события 5(i ); пути от события 3(i ) до события 8 (С) и все полные пути от исходного к завершающему событию в сети, приведенной на рис. 4.8.

Как следует изменить сетевой график, если для выполнения работы 7, 8 необходим только результат работ 5, 7.

104. Работа г может начаться только после окончания работ а, б, в, имеющих одно и то же начальное событие и выполняющихся параллельно.

Как это показать на сетевом графике?

105. Следует провести следующий комплекс работ: механическую обработку деталей X (работа а) и Y (работа б) на токарном станке, термообработку деталей X (работа в), зачистку заусенцев на деталях Y (работа г).

В чем ошибка приводимого на рис. 32 изображения зависимостей?

106. Работа д не может начаться до момента окончания работ б и в, так как связана с ними общей технологической цепочкой. Она не может также начаться, пока не будет освобождено оборудование, осуществляющее работу а. Оборудование на работе а занято первую треть времени ее выполнения. Работа г не может начаться, пока не будут закончены работы а, б, в. Как это показать на сетевом графике?

107. Работы а (изготовление литых заготовок) и б (изготовление штампованных заготовок), имеющие одно и то же начальное событие, выполняются параллельно. Выполнение работ по механической обработке в (зависящее от результата работы а) и г (зависящее от результатов работ а и б) приводит к свершению общего для них события (механическая обработка закончена). Постройте фрагмент сети.

108. Какие ошибки допущены в приведенной на рис. 4.10 сети?

109. В приведенной на рис. 4.8 сетевой модели работа 2, 6 представляет собой комплекс операций по механической обработке трех деталей (последовательно проводится токарная обработка; фрезерование, сверление отверстий); в наличии имеются три токарных станка, один сверлильный и один фрезерный. Детализируйте сетевую модель по этой работе, обеспечив кратчайший цикл механической обработки.

110. Укажите правильную последовательность событий по проектированию и изготовлению стенда: «заготовка для стола стенда готова», «технические условия на стенд разработаны», «стенд испытан и готов к эксплуатации», «стол и механизм для передачи вибраций готовы», «общая компоновка стенда готова», «решение о проектировании стенда принято», «поставщики узлов утверждены», «заказ на изготовление приобретаемых на стороне узлов принят», «проект механизма передачи вибраций готов», «механизм передачи вибраций смонтирован, покупные узлы получены».

Проверить правильность составленного перечня можно по перечню событий и работ, приведенных в задаче 111.

111. Постройте сетевой график комплекса работ по созданию вибростенда на основе приводимого следующего перечня событий и работ:

4 Заготовка для стола готова 4,6 Механическая обработка стола Механизм передачи вибраций Стенд испытан и готов к эксплуатации 112. Дайте правильную (упорядоченную методом вычерчивания дуг) нумерацию событий в сети, изображенной на рис. 4.11.

113. Как нужно перестроить нумерацию событий в сети, изображенной на рис. 4.8, если детализировать сетевую модель, как указано в условии задачи 109.

114. Работы 3, 4 и 3, 5 в сети, изображенной на рис. 4.8, представляют собой параллельно выполняемые операции одного технологического содержания. Укрупните сетевую модель, изобразив обе операции в виде одной работы, и измените нумерацию событий.

115. Определите tож по следующим данным: tmin = 10 дн.; tmax = 30 дн.;

tнв = 17 дн. Определить tож, если неизвестно tнв.

116. Оценка работы была поручена двум исполнителям. Первый указал время, приведенное в задаче 13, а второй дал следующую оценку:

tmin = 5 дн.; tmax = 28 дн.; tнв = 15 дн. Чьи оценки имеют большую неопределенность? Проверьте это по показателю дисперсии, рассчитанному на основе двух оценок времени.

117. Рассчитать tож по трем и двум оценкам времени для работ, указанных в перечне к задаче 111 по следующим данным, полученным от ответственного исполнителя:

Определить ошибку (в процентах), получаемую при нахождении tож по двум оценкам времени.

118. Из фрагмента сети, приведенной на рис. 4.12, найти наиболее ранние из возможных и наиболее поздние из допустимых сроки свершения событий 23 и 26. Указать, какие работы графика имеют свободные резервы.

119. Определить и свести в таблицу значения Тр и Тн для всех событий сети, показанной на рис. 4.13. Определить значения полных резервов времени работ некритических путей сети.

120. Определить критический путь для сети, изображенной на рис. 4.14, использовав для этого метод определения резервов времени событий. Какие работы графика имеют полные и свободные резервы?

121. Найти ранний срок начала и поздний срок окончания работ, принадлежащих ненапряженным путям сети, изображенной на рис. 4.14.

Какова продолжительность работы 4, 5, если известно, что эта работа лежит на одном из двух критических путей сети.

122. Определить параметры работ и событий некритической зоны сети (см. рис. 38) при условии, что t4,5 = 3. Свести данные в таблицу. Определить критический путь и резервы времени событий сети.

123. Рассчитать резервы путей и параметры работ (раннее и позднее начало и окончание работ, их резервы) для сети, изображенной на рис. 4.16.

Предварительно проставить значения ожидаемой продолжительности выполнения работ при условии свершения завершающего события (№ 12) в течение 45 дн.

124. Рассчитать сеть (см. рис. 4.16) по всем параметрам, проставив предварительно значения продолжительности выполнения работ, исходя из срока свершения завершающего события Тр = Тп = 65 дн. и при условии, что критический путь проходит через события 1–3–9–10–11–12.

125. Рассчитать непосредственно на графике и табличным методом (рис. 4.17) параметры сети. Сверить расчет параметров методом вычислений по графику с табличным расчетом.

126. Рассчитать параметры сети, изображенной на рис. 4.18, по графику и табличным методом. Сверить табличный расчет параметров с расчетом по графику.

127. Рассчитать на графике и табличным методом параметры сети, построенной на основе следующих данных:

128. Рассчитать и проставить на графике параметры событий, найти параметры событий и работ табличным методом и сверить результаты, найденные обоими методами, для сети, построенной на основе следующих данных о последовательности и ожидаемых продолжительностях работ:

Определить, через какие события проходит критический путь, найти работы и события с наибольшими резервами времени.

129. Рассчитать табличным методом сеть, построенную по условиям задачи 26, если ожидаемое время работ 1,6; 4,5; 7,9 и 10,15 меняется в результате привлечения дополнительных работников на следующие значения:

tож1,6 = 7 ; tож4,5 = 8 ; tож7,9 = 6 ; tож1,5 = 10.

На сколько дней сократится критический путь?

130. Рассчитать табличным методом параметры к задаче 128, если в результате ошибок, допущенных ответственными исполнителями в оценках продолжительности, ожидаемое время отдельных работ изменилось следующим образом: tож1,7 = 10 ; tож6,8 = 11 ; tож9,10 = 16 ; tож5,9 = 17 ;

tож1315 = 25. На сколько дней увеличится критический путь?

131. Определить коэффициенты напряженности работ 1,4; 2,4; 3,5 на сетевом графике, изображенном на рис. 4.19.

132. Ниже приводятся данные о продолжительности работ критического пути и дисперсия у ij по этим работам. По плану выполнение проекта было начато 2 января 1975 г. и должно быть закончено 11 февраля 1975 г.

Определить вероятность выполнения проекта в заданный срок.

предшествующее последующее предшествующее последующее 133. Среднее квадратическое отклонение по работам критического пути составляет ± 1. Директивный срок Т д свершения завершающего события равен 30 дн., а по сетевому графику – 25 дн. Определить, на сколько дней можно сократить Т д, чтобы быть уверенным в свершении завершающего события с вероятностью 97 %.

134. На рис. 4.20 приведен сетевой график выполнения проекта с указанием временных оценок работ в днях. Провести последовательный анализ ненапряженных путей графическим методом, если сокращение продолжительности работ, лежащих на критическом пути, проведено в три этапа: этап I – работа 1,3 сократилась на 3 дн.; этап II — работа 3,6 сократилась на 2 дн.; этап III — работа 6,10 сократилась на 1 день.

135. Провести оптимизацию сетевого графика путем перераспределения исполнителей с работ на ненапряженных путях на работы критического пути. При оптимизации достичь сокращения критического пути не менее, чем на 12 %. Не рекомендуется иметь в сети более двух критических путей. Данные для построения сетевого графика и расчета следующие:

работ человеко-дн. исполнителей работ человеко-дн. исполнителей 136. По сетевому графику (рис. 4.21) провести оптимизацию по рациональному распределению ограниченного ресурса исполнителей (9 человек) при минимальных затратах времени на выполнение проекта. Оптимизацию разрешается проводить с перераспределением исполнителей.

137. Провести оптимальное по времени распределение работ при ограниченном общем ресурсе, равном 15 исполнителям, и следующих ограниченных ресурсах по работам:

138. По данным, приведенным в таблице, составить сетевой график и оптимизировать выполнение его по времени при общем ресурсе, равном исполнителям, и ограниченном числе исполнителей по работам.

139. По данным, приведенным в таблице, составить сетевой график выполнения проекта по конструкторской подготовке производства и оптимизировать его выполнение по времени при ограниченном числе исполнителей. Для выполнения данного проекта выделяется 9 человек. Перераспределение исполнителей по работам не допускается, но перерывы в выполнении работ возможны.

140. На рис. 4.22 приводится сетевой график разработки проекта. На основании анализа сетевого графика было решено сократить время критического пути не менее чем на 27 дн.

Дисперсия по работам критического и подкритического путей следующая:

При оптимизации разрешается получить не более двух критических путей. Изменение затрат f(t) происходит примерно по зависимости х = – 800y + 8000 (где х – затраты, руб.; у – время, мес.).

Определить сумму дополнительных денежных средств на выполненное проекта и дополнительное число исполнителей.

Необходимо также провести оптимизацию полученного сетевого графика по исполнителям проекта, если известно, что отдел располагает сотрудниками, и определить полные резервы путей.

141. На основании разработанного сетевого графика составлен график по ненапряженным путям (см. рис. 4.23), оптимизированный по ресурсу исполнителей (20 человек).

Необходимо провести дальнейшую оптимизацию графиков по времени и стоимости выполнения проекта.

Для выполнения проекта в более короткий срок выделяется дополнительно 1 тыс. руб. Изменение стоимости в зависимости от сокращения времени на выполнение проекта происходит приблизительно по зависимости х = –1000у + 6000 (где у – время, месяцы; х – затраты на выполнение проекта, руб.).

Определить, на сколько дней можно сократить срок выполнения проекта и сколько потребуется дополнительно исполнителей; составить график анализа ненапряженных путей.

142. По условию задач 16, 21, 25, 32 и результатам решения провести оптимизацию сетевого графика по времени, использовав имеющиеся резервы ненапряженных путей, если проведено последовательное сокращение продолжительности работ: 3, 4 – на 3 дн. и 4, 6 – на 2 дн.; затем 3, 4 – на 2 дн. и 4, 6 на 2 дн.; и еще раз 3, 4 – на 1 день; 4, 6 – на 2 дн.; 1, 3 – на 1 день; 6, 7 – на 2 дн.

5. ОРГАНИЗАЦИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ

5.1. Оценка уровня качества продукции Показатели качества продукции количественно характеризуют отдельные свойства ее или комплекс их. Качество продукции являясь совокупностью свойств определяется множеством показателей, которые классифицируются по следующим группам:

Назначение (характеризует степень соот- Производительность, точность, скорость ветствия изделия его назначению) и др.

Надежность, долговечность Технологичность Эстетичность Патентно-правовой Показатели патентной защиты и чистоты Различные показатели качества определяются соответствующими им методами. Методы определения показателей качества делятся на экспериментальные, расчетные, органолептические, социологические и экспертные. Показатели качества по степени их дифференциации могут быть единичными, комплексными и интегральными.

Интегральным (обобщающим) показателем качества часто выступают экономические показатели, характеризующие полезный эффект, создаваемый продукцией, к суммарным затратам на создание и потребление ее, т. е.

где Э П lim – суммарный полезный эффект;

К – затраты на производство и эксплуатацию.

Уровень качества У к характеризует динамику качественных показателей и рассчитывается дифференцированно по единичным показателям, либо комплексно – по обобщенным показателям:

где I 0 – показатель качества оцениваемого изделия;

I б – то же, базового изделия (эталона).

Оценка качества разнородной продукции осуществляется при помощи индексов качества, которые рассчитываются либо по главному показателю качества, либо по результатам аттестации продукции по формуле где bср – средний балл оцениваемой продукции;

bб – средний балл качества продукции, принятой за базу.

Средний балл оцениваемой продукции рассчитывается по результатам балльной оценки, т. е.

где ci – затраты по выпущенной продукции i -й категории качества руб.;

bi – соответствующий балл категории качества.

5.2. Расчет численности контрольного персонала Для правильной организации труда персонала, осуществляющего технический контроль на заводах и цехах, необходимо нормировать их труд и обоснованно определять численность контрольных работников.

B условиях массового и крупносерийного производства число контролеров находят по формуле где N – число контролируемых объектов в течение месяца;

nк – число контрольных операций по одному объекту (детали);

t – время, находимое на одну контрольную операцию, мин;

b – коэффициент выборочности контроля (b < 1);

з – коэффициент, учитывающий дополнительное время на обход рабочих мест и оформление документации контроля;

Fд – месячный действительный фонд времени работы одного контролера, мин.

Число контролеров для участка или цеха серийного, мелкосерийного и единичного производства определяется по формуле где Rсп – среднесписочная численность производственных рабочих, обслуживаемых контролерами;

НО – норма обслуживания контролером производственных рабочих мест (или рабочих).

Нормы обслуживания, рабочих мест на одного контролера разработаны при следующих производственных условиях:

а) производственные рабочие не выполняют контрольных операций;

б) контролируются все операции; осуществляется и окончательный контроль;

в) контролируется вся продукция;

г) в расчет приняты детали средней массы и среднего класса точности обработки.

Если фактические условия производства отклоняются от пересмотренных, то численность рабочих, обслуживаемых контролером, корректируется поправочными коэффициентами где k1 – коэффициент, учитывающий наличие самоконтроля на участке;

k1 = 1, если контроль полностью осуществляется только контролерами; он рассчитывается по формуле здесь Rск – процент рабочих, осуществляющих самоконтроль;

k2 – коэффициент контролируемых операций, рассчитывается соответственно технологическому процессу;

k3 – коэффициент выборочное операционного контроля;

k4 – коэффициент выборочное окончательного контроля;

k5 – коэффициент, учитывающий класс точности обработки деталей, имеющих наибольший выпуск; для среднего класса точности до 3,5 k5 = 1, свыше 3,5 k5 = 0,74 ;

k6 – коэффициент, учитывающий массу изделия по деталям, имеющим наибольший выпуск; при массе до 1 кг k6 = 0,6, до 20 кг k6 = 1, свыше 20 кг k6 = 1,1.

Установленное расчетом число контролеров должно соответствовать имеющемуся в цехе количеству контрольных постов (соответственно технологическому процессу и режиму их работы).

Расчет численности ИТР и служащих по функциям управления, базируется на методах корреляционного анализа. В частности, численность контролеров на предприятии находится, главным образом, в зависимости от числа рабочих мест в основном производстве и количества выполняемых технологических операций по формуле где М – число рабочих мест в основном производстве;

T – число технологических операций в основном производстве.

Выборочный контроль качества становится наиболее надежным, если он сочетается со статистическим методом контроля. Последний высокоэффективен как предупредительный контроль, обеспечивающий заданное качество выполнения операций и изделий. Практически этот метод контроля осуществляется с помощью контрольных карт. На контрольной карте при устойчивом и отлаженном процессе центр группирования контролируемого параметра совпадает с номинальной (заданной) его величиной, а нижние и верхние предупредительные границы рассчитываются на основании закона нормального распределения (либо соответствующего другого закона).

Для закона нормального распределения средняя арифметическим величина X -замеров (показателей качества) характеризует фактический центр группирования и указывает на положение уровня настройки. Она определяется по следующей формуле:

где xi – замер параметра;

n – число деталей в выборке.

Среднее квадратическое отклонение у является мерой дисперсии (рассеивания) параметра качества и характеризует степень точности процесса (точность работы оборудования):

где n – число единиц (замеров качества) в пробе.

Мерой точности процесса может служить и размах варьирования качественной характеристики R :

При нормальном распределении качественной характеристики центр группирования совпадает с модой (соответствует средней арифметической величине), а предел практического рассеивания ограничивается диапазоном ±3у.

Предупредительные границы на диаграмме качества могут быть определены по значению у, по значению среднего размаха R или по средним значениям показателей качества в пробах x.

Положение предупредительных границ для средних арифметических значений определяется следующим образом:

где А – коэффициент, зависящий от размера выборки n (для n = 5;

А = 0,553); б – половина поля допуска.

Предупредительная граница для размахов РВR рассчитывается по формуле где B – коэффициент, зависящий от объема выборки или пробы n (при n = 5; B = 1,63).

Для параметров качества, распределяющихся по закону Максвелла, диаграмма средних арифметических имеет три границы: две – поле допуска, одна – предупредительная РВ.м, которая рассчитывается следующим образом:

где с – коэффициент, зависящий от объема (при n = 5; с = 0,62);

– допуск.

Существуют другие варианты метода статистического контроля производства и качества продукции.

1. Перечислите показатели качества продукции.

2. Что характеризует интегральный показатель качества?

3. Что такое выборный контроль?

143. В цехе используются 100 ламп для освещения в течение 10 ч в сутки. Их ресурс 500 ч, цена 25 коп. за 1 шт. Взамен их предлагается использовать лампы, имеющие ресурс 800 ч и цену 30 коп. Число рабочих дней в году 260.

144. Определить интегральный показатель качества старых и новых ламп, уровень качества, а также годовую экономию от использования новых ламп.

145. Определить повышение уровня качества сверлильного станка, если во время испытания его было установлено, что за вес период эксплуатации на нем можно просверлить (ресурс) 8 млн отверстий (заданного типового диаметра и длины). Затраты на приобретение и эксплуатацию его составляют 387 тыс. руб. Существующий (базовый) сверлильный станок имеет ресурс 7,2 млн отверстий при суммарных затратах 300 тыс. руб.

146. Определить индекс качества разнородной продукции, выпускаемой заводом; по результатам государственной аттестации и категорирования она распределена по категориям, как указано в следующей таблице:

147. Производственная программа участка предусматривает выпуск в месяц (22 раб. дн.) следующих деталей:

Детали подвергаются выборочному контролю, при котором проверяется 50 % изготовленных. Дополнительное время контролера на обход рабочих мест и оформление документации составляет 30 %. Определить потребную численность контролеров для участка.

148. Производственная программа участка предусматривает выпуск за месяц (20 раб. дн.) 25 тыс. деталей, подлежащих выборочному контролю.

Число промеров одной детали 6; норма времени на проверку одной детали 1 мин. Выборочность контроля на данном участке 10 %. Дополнительное время на обход рабочих мест и оформление документации составляет 3 0%.

Определить потребную численность контролеров для участка.

149. В механическом цехе мелкосерийного производства работают 700 чел., из них 10 % находятся на самоконтроле. Все операции подлежат выборочному контролю. Объем выборки 50 %. Каждое законченное изделие подвергается окончательному контролю. Средний класс точности обработки деталей 3–4; масса их – до 20 кг. Определить необходимое число контролеров в цехе.

150. Завод серийного производства выпускает 10 типов машин.

Число изготовляемых заводом деталей в среднем 600 шт. на машину. Каждая деталь в процессе изготовления проходит в среднем 22 операции. Все процессы предварительной сборки имеют 40 операций, сборка машин требует в среднем 5 операций для каждой машины. В основных цехах при работе в 2 смены занято 2 тыс. рабочих. Рассчитать необходимое число контролеров.

151. В цехе крупносерийного производства при работе в 1 смену работают 220 основных рабочих. Обрабатывается 4 наименования деталей, из которых для двух видов деталей технология предусматривает по 18 операций, для двух других – 30 и 15 операций обработки. Определить необходимое число контролеров в цехе.

152. В цехе обрабатываются мелкими сериями детали, класс точности 3–4. Каждая технологическая операция контролируется. Пооперационный контроль осуществляется выборочно, причем контролируется 40 % обработанных изделий. Окончательному контролю подвергается каждое законченное изделие. В цехе 30 контролеров обслуживает 620 рабочих. Определить, сколько рабочих должны пользоваться правом самоконтроля.

153. На участке работают 10 контролеров. Программа участка и трудоемкость контрольных операций следующие:

Дополнительное время контролера, необходимое для оформления документации и обхода рабочих мест, составляет 25 %.

Определить, какую степень выборочности контроля они могут обеспечить при восьмичасовой смене и 22 раб. дн. в месяц. При каком числе контролеров может быть обеспечен сплошной контроль.

154. В кузнечно-прессовом цехе половина всех изделий подвергается контролю по размерам и внешнему виду. Трудоемкость этой контрольной операции в среднем 0,85 мин. На выполнение этой операции цех выделил шесть контролеров. Производительность пресса за смену 2 200 шт. Определить, сколько времени в смену контролеры могут заниматься оформлением необходимой документации и мероприятиями по предупреждению брака.

155. Замеры валика диаметром 34 мм при предварительной обработке в трех пробах показали следующие данные (в мм):

Определить, с какой точностью настройки работает станок. Построить диаграмму статистического контроля этого параметра для средних арифметических значений.

156. При измерении диаметра отверстия детали 20 мм были получены следующие данные (в мм):

Определить фактический центр группирования размеров, а также построить диаграмму статистического контроля качества для значений размаха вариации.

157. В процессе статистического контроля содержания меди в сплаве Л62 установлено, что среднее арифметическое значение равно 62,87 % при норме 62 %; дисперсия составляет 0,42. Программа выпуска 2 500 т; средний выход годного 85 %.

Определить, каков перерасход меди за год в цехе при производстве этого сплава. Определить положение контрольных границ относительно центра группирования.

158. На операции «Токарная обточка алюминиевого поршня» измерено по наружному диаметру 60 поршней. Обработка на станке велась без переналадки. Установочный (номинальный) размер поршня 51,86 мм колеблется в пределах 51,86–51,89 мм. Вследствие постоянно действующего фактора (износ инструмента) распределение характеристики не соответствует кривой Гаусса. Результаты замеров в 12 пробах следующие:

Номер Замеры отклонения от установочного размера в пробках, мм экземпляра в пробе Определить средний размах варьирования размеров и положение контрольных границ на диаграмме качества.

159. Статистическое обследование процесса получения сплава ЛС59, в котором содержание меди регламентируется ГОСТом от 57 до %, а номинально 59 %, фактически показывает среднее арифметическое значение содержания меди 58,6 %, дисперсию 0,48 %.

Определить возможную экономию меди при годовом выпуске сплава 1500 т. Построить диаграмму статистического контроля содержания меди в сплаве, если в пробе произведено четыре анализа. Проверить вероятность появления брака при имеющемся значении у, центр группирования привести к норме, т. е. X = 59.

160. Для слитков «куниаль» ( Cu – Ni – Al ) содержание алюминия по техническим условиям должно находиться в пределах 0,8–1,4 %. При анализе качества была взята выборка, характеризующаяся следующими параметрами: средняя арифметическая величина содержания алюминия 1,143; дисперсия содержания алюминия в пробах 0,1139. Воспользовавшись статистическими таблицами значения величины (z ), определить вероятность получения анализов сплава в соответствии с заданным содержанием по техническим условиям, а также вероятное количество брака.

161. Определить нормальную массу заряда в снаряде и допустимую величину отклонения массы по фактическим данным о массе снаряда в выборке (40 шт.). Было взято 10 проб по 4 шт. в каждой. Данные фактической массы в пробах следующие:

6. ОРГАНИЗАЦИЯ ИНСТРУМЕНТАЛЬНОГО ХОЗЯЙСТВА

Число инструмента, которое необходимо изготовить на заводе или приобрести на стороне в плановом периоде для обеспечения бесперебойного хода производства, определяется исходя из расхода инструмента и изменения оборотного фонда с учетом фактического запаса инструмента.

Расход инструмента определяется числом его единиц, которое будет полностью изношено при выполнении планового задания по выпуску продукции за определенный период. Под оборотным фондом подразумевается число инструмента, которое необходимо иметь в эксплуатации и в запасе для обеспечения бесперебойного хода производства. Расчет расхода оборотного фонда и запаса производится по каждому типоразмеру инструмента.

Величина потребности завода в инструменте (в шт.) на планируемый период определяется по формуле где Rc – суммарный расход инструмента на планируемый период;

Fo – необходимый оборотный фонд инструмента;

Fк – фактический оборотный фонд инструмента на начало планового периода.

Наиболее обоснованным методом определения расхода инструмента, применяемым в массовом и крупносерийном производстве, является экспериментально-расчетный метод, при котором устанавливаются нормативы износа инструмента (величина слоя, снимаемого при каждой переточке, число возможных переточек, стойкость инструмента, коэффициент преждевременного износа и т. д.) и нормы расхода инструмента. По нормам расхода и числу деталей, подлежащих обработке данным инструментом, согласно программе на планируемый период определяется расход режущего инструмента (в шт.) в этом периоде:

где N – число деталей, обрабатываемых данным инструментом по программе на планируемый период, шт.;

tм – машинное время на одну детале-операцию, мин;

Тн – машинное время работы инструмента до полного износа (норма износа), ч.

Н о р м а и з н о с а Тн определяется по формуле, ч:

где L – величина рабочей части инструмента, стачиваемой при переточке, мм;

l – величина слоя, снимаемого с рабочей части при нормальном притуплении при каждой переточке инструмента, мм;

tст – стойкость инструмента (время машинной работы инструмента между двумя переточками), ч;

з и – коэффициент преждевременного выхода инструмента из строя.

Приняв за основу расчета норму расхода (в шт.), получим расход инструмента в планируемом периоде:

где N В – программа выпуска деталей, подлежащих обработке;

q р – число деталей (например, тыс. шт.), принятое за расчетную единицу.

Расход измерительного инструмента К м (в шт.) определяется по формуле где N В – число деталей, подлежащих промерам (программа на планируемый период), шт.;

С – число измерений на одну деталь;

i – выборочность контроля (коэффициент);

mo – число измерений до полного износа измерителя (норма износа).

Норма износа измерительного инструмента mо может быть определена по следующей формуле где а – величина допустимого износа, мк;

b – норматив стойкости измерителя (число промеров на 1 мк износа измерителя);

d – коэффициент ремонта.

Расход штампов Кш и сменных деталей штампов К д.ш (в шт.) определяется по следующим формулам:

где N ш – число штампуемых деталей по программе на планируемый период;

Сш – число ударов при штамповке одной детали;

Pn – число ударов штампа до износа (смены) матрицы;

m – число допустимых переточек или ремонтов матриц;

S – норматив стойкости матрицы (число ударов между двумя переточками);

Cc – число периодов стойкости матрицы, равное (L : l ) + 1;

з ш – коэффициент, учитывающий снижение стойкости матрицы после переточки.

Число ударов штампа до износа (смены) матрицы определяется по формуле Расход приспособлений на планируемой период (в шт.) для станочных работ может быть укрупнен, определяется по формуле где К П – расход приспособлений на планируемый период, шт.;

Т П – период времени, для которого определяется расход приспособлений, мес.;

tП – срок службы приспособлений до полного износа, мес.;

n – число рабочих мест, на которых одновременно применяются данные приспособления.

Более точно этот расчет может быть произведен по следующей формуле:

где N П – число деталей, обрабатываемых в приспособлении за планируемый период, шт.;

M П – износостойкость наиболее точной детали приспособления, шт., обрабатываемых деталей;

a – допустимое число ремонтов детали с наименьшей износостойкостью.

В условиях серийного и единичного производства расход инструмента может быть рассчитан укрупненно по фактическому удельному расходу инструмента на количество изготовляемой продукции в штуках, принятое за расчетную единицу. Этот показатель определяется на основе скорректированных отчетных данных.

определяется по формуле где Gм – число инструмента, находящегося на рабочих местах;

Gк – запас инструмента в цеховой ИРК;

Gо – число инструмента, находящегося в ремонте (заточке, проверке).

При периодическом снабжении инструментом рабочих мест число режущего инструмента (в шт.) на рабочих местах составляет где Tм – периодичность подачи инструмента к рабочим местам, ч;

Tс – периодичность съема инструмента со станка, ч;

n – число рабочих мест, на которых одновременно применяется данный инструмент в одинаковых условиях;

m – число инструмента, одновременно применяемого на одном рабочем месте;

– коэффициент резервного запаса на каждом рабочем месте.

Число инструмента (в шт.), находящегося в заточке Gо, определяется по формуле где Tз – цикл заточки (время от поступления инструмента с рабочего места в кладовую до возврата его из заточки в кладовую).

Число инструмента Gк (в шт.), находящегося в кладовой, определяется из уравнения где R – расход инструмента за период между очередными получениями его из центрального инструментального склада (ЦИС), шт.;

1 – коэффициент страхового запаса в ИРК.

При периодической выдаче заказов и получении по ним инструмента в центральном инструментальном складе должны постоянно находиться достаточные запасы инструмента. Запасы на складе возобновляются и расходуются по системе, называемой системой «максимума – минимума». При этом с р е д н я я н о р м а з а п а с а Gт.з (точка заказа) определяется по формуле где Tо – промежуток времени от момента выдачи заказа до поступления пополнений в ЦИС, месяцы;

Rм – месячный расход инструмента, шт.;

Qmin – минимальный запас инструмента в ЦИСе, определяемый ориентировочно исходя из расхода инструмента, шт.

М а к с и м а л ь н ы й з а п а с Qmax рассчитывается по формуле где Tз – интервал времени между заказами инструмента.

Число инструмента в заказе V (в шт.) равно 1. Каковы функции инструментального хозяйства?

2. Каков состав общезаводских органов инструментального хозяйства и их функции.

3. Каков состав цеховых органов инструментального хозяйства и их функции.

4. Привести схему внутризаводского обращения инструмента.

162. Определить время износа и годовой расход резцов наварными пластинками из быстрорежущей стали. Длина режущей части инструмента 8 мм; величина слоя, снимаемого при каждой переточке, 1 мм; стойкость ч; коэффициент преждевременного выхода из строя 0,05; годовая программа деталей, обрабатываемых данными резцами, 96 тыс. шт.; машинное время обработки одной детали 0,5 мин.

163. Определить норму расхода и годовой расход спиральных сверл из быстрорежущей стали диаметром 30 мм. Норма износа сверл 30 ч; годовая программа деталей, обрабатываемых сверлами, 60 тыс. шт.; машинное время обработки одной детали 1,5 мин.

164. Определить норму износа и годовой расход гладких специальных скоб. Величина допустимого износа измерителя 5 мк; число замеров на 1 мк износа 250; коэффициент ремонта 3; коэффициент преждевременного выхода из строя 0,08; годовая программа деталей, проверяемых измерителем, 140 тыс. шт.;

количество измерений на одну деталь 5; выборочность контроля 0,1.

165. Определить годовой расход и срок службы приспособлений для расточки отверстия в картере привода на основе технических нормативов и укрупненных методов. Число изделий, обрабатываемых за год при помощи данного приспособления, 55 тыс. шт.; износостойкость наиболее точной детали приспособления (установочной опоры) 25 тыс. шт.; число возможных смен установочной опоры 10; данное приспособление одновременно применяется на одном рабочем месте.

166. Определить запасы токарных резцов с напайными пластинками из твердого сплава на рабочих местах одного из участков механического цеха. Стойкость резцов 2 ч; число рабочих мест, одновременно применяющих данные резцы, 3; число резцов, одновременно применяемых на каждом многорезцовом станке, 6; резервный запас резцов на каждом рабочем месте 2; периодичность смены резцов на рабочих местах 4 ч.

167. Определить средний запас автоматных резцов в ЦИС завода при месячном их расходе 250 шт., минимальный (страховой) запас в ЦИС 25 шт.

Периодичность пополнения запаса 2 мес.

168. Определить норму запаса автоматных резцов в ЦИС к моменту заказа очередной партии, а также объем заказа, если цикл изготовления заказа 0,5 мес.; месячный расход резцов 250 шт., минимальный (страховой) запас в ЦИС 25 шт.

169. Определить годовую потребность завода в спиральных сверлах из быстрорежущей стали диаметром 18 мм. Годовой расход сверл 1 500 шт.;

необходимый оборотный фонд на планируемый год 800 шт.; фактический запас сверл на 1 октября текущего года 400 шт.; на 1 декабря ожидается поступление партии сверел в размере 300 шт.

170. Определить норму износа и годовой расход разверток насадных цельных из углеродистой стали для обработки отверстий диаметром 70 мм.

Обрабатываемый материал – чугун. Стойкость инструмента 2 ч; длина калибрующей части 42 мм; величина допустимого стачивания 0,5 длины калибрующей части; величина стачивания на одну переточку 3 мм; годовая программа обрабатываемых развертками изделий 87 тыс. шт.; машинное время обработки одного изделия 1,5 мин; коэффициент случайной убыли 0,03.

171. Определить срок службы вырубных однооперационных холодных штампов и годовой расход сменных матриц для деталей легкового малолитражного автомобиля. Годовая программа 150 тыс. деталей; стойкость матрицы 6 тыс. ударов; возможное число переточек матрицы 9; коэффициент снижения стойкости матрицы после переточки 0,9; количество допустимых смен матрицы 19.

172. Определить годовой расход сменных пуансонов пробивных штампов для деталей легкового автомобиля, изготовляемых из стального листа толщиной 3 мм. Программа 100 тыс. деталей в год; стойкость пуансона 5 тыс. ударов; возможное число переточек пуансона 4; коэффициент снижения стойкости после переточки 0,95.

173. На автоматической линии обработки удлинителя картера коробки передач стойкость сверла рассчитана на 200 шт. обрабатываемых деталей;

число возможных переточек сверла равно 10. Определить норму расхода сверл на 1 тыс. деталей и годовой их расход при выпуске 200 тыс. деталей в год.

174. На автоматической линии обработки блока цилиндров стойкость метчиков рассчитана на 140 шт., а стойкость сверл – на 300 обрабатываемых блоков. Определить периодичность смены инструмента, работающего совместно на одной силовой головке станка, в часах и годовой расход сверл и метчиков в штуках, если число возможных переточек составляет для сверл 12, а для метчиков 6. Годовой выпуск деталей 250 тыс. шт. при трехсменной работе линии.

175. Детали контролируются скобой в двух сечениях с выборочностью 75 %. Допуск на износ проходной стороны скобы 5 мк при ее стойкости 500 промеров на 1 мк. Число допустимых ремонтов скобы 3. Годовая программа 75 тыс. деталей в год. Определить потребное число контрольных скоб.