Методы скоростного проектирования новой продукции

          ФСА требует изучения и рассмотрения объекта проектирования представителями многих подразделений: конструкторского и технологического отделов, службы контроля качества, отделов сбыта и материально-технического снабжения, экономистов и производственников. В связи с этим функциональные методы анализа выступают как коллективная форма организации работ по созданию новых изделий и технологических процессов, систем управления и т. п. 
Проведение ФСА должно быть соответствующим образом организовано. На крупных машиностроительных предприятиях формируются службы ФСА и обеспечивается их взаимодействие с существующими органами и службами управления, организации подготовки производства и анализа отдельных объектов. Работники последней участвуют в подготовке и реализации этапов ФСА, обучают работников предприятия методам анализа.

          Для непосредственного проведения ФСА периодически создаются временные рабочие группы, конкретный состав которых в каждом случае определяется целями анализа и объемом работ. В процессе работы временные рабочие группы выдвигают идеи, оценивают варианты возможных технических или организационных решений, выбирают оптимальные варианты, готовят рекомендации по внедрению принятых решений.

          Формами работы, определяющими возможность получения предложений по рациональному конструированию изделий, проектированию технологии и организации производства, являются: кратковременные конференции идей, опросы специалистов, интервью и т. п.

          Внедрение ФСА в практику подготовки производства способствует существенному снижению затрат как на осуществление собственно подготовки производства, так и на изготовление новой продукции и является насущной задачей.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

          1.2 Комплексная стандартизация 

 

           Важным средством ускорения подготовки производства является повышение уровня стандартизации. Известно, что при проектировании продукции машиностроения можно использовать до 75-90% стандартизованных и унифицированных элементов конструкции. Применение уже освоенных в производстве деталей в новых конструкциях создает условия для сокращения сроков конструирования деталей, разработки технологических процессов, изготовления оснастки. Если число стандартных деталей в новых машинах увеличить в среднем до 70-75%, то затраты труда на их создание уменьшились бы на 20-25%, а период освоения сократился на 6-12 месяцев. Не менее важное значение имеет и технологическая стандартизация. Создание типовых технологических процессов позволяет не только сократить сроки технологической подготовки производства, но и существенно повысить качество продукции и производительность труда за счет применения типовых решений, основанных на использовании прогрессивных технологических методов и передового опыта. Типизация технологических процессов позволяет уменьшить объем технологической документации на производство новой машины в 6-10 раз, снизить трудоемкость проектирования технологии в 3-4 раза, время на разработку норм труда - в 2-2,5 раза. 
В рамках производственных и научно-производственных объединений можно осуществить комплексную стандартизацию. В этом случае системой стандартов охватываются конечное изделие и его конструктивные элементы, технологические процессы, орудия труда и оснастка, средства и методы контроля качества, способы хранения и транспортировки продукции.

 

         

 

         

          1.3 Повышение гибкости производственных систем 

 

          Важной формой ускорения подготовки производства и сокращения затрат на освоение новой техники является повышение гибкости производственных подразделений. 
          Процесс перестройки производства на выпуск новой продукции требует больших затрат времени и других ресурсов. Вместе с тем в современных условиях представляется возможным, применяя специальные технические средства и организационные решения, повысить гибкость производственных систем и на этой основе обеспечить переход на выпуск новой продукции в короткие сроки и с наименьшими затратами. Одним из методов, реализация которого позволяет повысить степень гибкости производственных систем, является групповой метод обработки изделий. Групповой производственный процесс разрабатывается на комплексную деталь с такой очередностью операций, которая обеспечила бы обработку любой детали данной группы. При этом технологическое оснащение также должно быть групповым и пригодным для любой детали группы. Применяемое оборудование, в свою очередь, должно обеспечивать высокопроизводительную обработку и простую переналадку на обработку новой партии деталей.

          В современных условиях основой повышения гибкости производственных систем во все большей степени становится внедрение в практику быстропереналаживаемых технических средств.

          Развитие таких технических средств прошло три этапа: первый, охватывающий возникновение и последующее широкое применение универсального технологического оснащения; второй связан с появлением оборудования с числовым программным управлением; третий, в который в настоящее время вступает отечественное машиностроение, с формированием принципиально нового вида переналаживаемых технических средств - гибких автоматических производств. 
На предприятиях машиностроения используется большое количество универсального оснащения. Наиболее эффективным является применение универсально-сборочных приспособлений (УСП). Сущность системы УСП состоит в том, что из отдельных взаимозаменяемых элементов собирается станочное или контрольное приспособление для данной детали и операции, производимой на определенном оборудовании, а после выполнения этой операции приспособление разбирается на составляющие элементы, из которых затем вновь собираются приспособления уже для других деталей и операций. Из имеющегося комплекта деталей сборных приспособлений можно многократно собирать в различных комбинациях многочисленные приспособления для различных работ. Применение УСП сокращает сроки проектирования и изготовления оснащения до нескольких часов вместо недель и месяцев.

          С появлением в 60-х годах станков с числовым программным управлением стало возможным быстро и с наименьшими затратами осуществлять настройку станка на изготовление новой детали. Переналадка станков в этом случае заключается в замене программы, записанной на магнитной ленте или другом носителе информации. В результате резко сокращаются затраты времени и труда на технологическую подготовку производства и освоение новых изделий. 
Гибкое автоматизированное производство - это совокупность нескольких гибких технологических комплексов, дополненных системами автоматизированной подготовки производства. Их применение позволяет многократно сократить время разработки, освоения и производства новой техники.

 

 

 

 

 

 

 

          2 Практическая часть

 

        Расчёт основных количественно-плановых нормативов на ОППЛ.

Рассчитать основные количественно-плановые нормативы на ОППЛ, если режим работы линии двухсменный, а производительность линии-8ч.,число рабочих дней-20, 21, 22.

          Объём выпуска продукции равен 10.250 шт.

          Деталь: втулка

          Норма времени:

1. 6,8
2. 9,2
3. 8,2
4. 5,0
5. 7,0
6. 4,0
7. 6,4
8. 7,6

         Решение:

         В состав календарно-плановых нормативов входят:

1. Укрупнённый такт (ритм);
2. Кол-во раб. Мест по операции и по всей поточной линии;
3. Стандарт-план работы линии;
4. Размер и динамика движения межоперационных оборотных заделов;
5. Длительность производительного цикла.

     Такт ОППЛ опр. по формуле:

     rПp=Fэ/N3

    где Fэ- эффективный фонд времени работы линии в плановый период, дней; N3-программа запуска по изделию на этот же период, штук.

          На практике Fэ устанавливается равным периоду оборота линии To, который как правило равняется одной смене, т.е. Fэ=Tо=8ч*60=480 мин.

          Брак на операциях отсутствует, следовательно, программа запуска=программе выпуска, т.е. N3=NB. Значит, программа запуска изделия за период оборота=N3=NB=кол-во изделий/кол-во смен=10200/20+21+22+2=81 шт. за смену.

          Таким образом, получаем такт ОППЛ, равный rПр=Fэ/N3=480/81=5,9 примерно 6,0.

          Расчёт кол-ва раб.мест по каждой операции производится по формуле:

          Сp.i=tшт.j/rПр

где tшт.i-норма времени на i-й операции,мин;

rПp-такт выпуска изделий ,мин./шт.

1. 6,8/5,9=1,15
2. 9,2/5,9=1,56
3. 8,2/5,9=1,39
4. 5,0/5,9=0,84
5. 7,0/5,9=1,18
6. 4,0/5,9=0,67
7. 6,4/5,9=1,08
8. 7,6/5,9=1,28

           Общее кол-во рабочих мест (как расчётное ,так и принятое) выходит суммированием:

              Ср.л.=

Где m- число операций.

Все результаты расчётов количества рабочих мест представлены на стандарт-плане.

	8	7	6	5	4	3	2	1	№ операции
Итого	Токарная	Сверлильная	Расточная	Фрезерная	Токарная	Слесарная	Шлифовальная	Фрезерная	Наименование операции
Таб54,2	7,6	6,4	4,0	7,0	5,0	8,2	9,2	6,8	Норма времени(tшт), мин
	5,7	5,7	5,7	5,7	5,7	5,7	5,7	5,7	Такт потока(rпр)мин/шт.
9,5	1,4	1,10	0,7	1,20	0,9	1,40	1,60	1,20	Расчётное(Ср)		Кол-во рабочих мест
14	2	2	1	2	1	2	2	2	Принятое(Спр)
	13 14	11 12	10	8 9	7	5 6	3 4	1 2	№ рабочего места
	100 40	100 10	70	100 20	90	100 40	100 60	100 20	В %		Загрузка рабочего места
	480 192	480 48	336	480 96	432	480 192	488 288	480 96	В мин.
	1	1	1	1	1	1	1 1	1 1	Кол-во рабочих человек
	14+9+2	12+10	10+12	9+14+2   9+14+2		6+4	4+6	2+9+14	Порядок обслуживания рабочих  мест
										60		График работы оборудования и перехода содного рабочего места на другоеза период оборота, равныйодной смене(480 мин.),и движение оборотных заделов
										120
										180
										240
										300
										420
										480

 

       

          Стандарт-план

 

         Расчёт межоперационных оборотных заделов производится по стандарт-плану между каждой парой смежных операций. Для этого период Tо разбивается на части, каждая из которых характеризуется неизменным числом работающих единиц оборудования на смежных операциях и называется частным периодом.

          Размер оборотного задела между каждой парой смежных операций (i-й и i+1) и в каждом частном периоде (Tj) определяется по формуле:

                                     Zоб=Tj*Ci/Tшт.j-T9*Ci+1/Tшт.i+1 шт.,

где Tj- продолжительность j-го частного периода между смежными операциями при неизменном числе работающих единиц оборудования , мин.,

Ci и Ci+1- число единиц оборудования соответственно на i-й и (i+1)-й операциях в течение частного периода времени;

Tшт.i и Tшт.i+1-нормы штучного времени соответственно на i-й и (i+1)-й операциях технологического процесса, мин.

          Величина оборотного задела может быть положительной или отрицательной.

          Положительное значение задела свидетельствует об увеличении задела так как предыдущая операция выдаёт больше деталей, чем может быть обработано на следующей, отрицательное- об уменьшении задела, поскольку предыдущая операция выдаёт изделий меньше, чем необходимо для последующей.

          В таблице 2 приведён расчёт оборотных заделов по каждой паре смежных операций в соответствии с разработанным стандарт-планом. На основе этого расчёта построены графики движения заделов (эпюры заделов) за период оборота линии (см. таблицу 1 ) и определены площади эпюр (Si).

 

 

Таблица 2-расчёт оборотных  заделов

Частные периоды Тi			Длительность периода, мин		Расчёт заделов по частным периодам Тi, шт.		Площадь эпюр Si
Между 1-ой и 2-ой операциями
Т1	96				Z=(96*2/6,8)-(96*2/9,2)=7,4			355,2
Т2	192				Z=(192*1/6,8)-(192*2/9,2)=-13,5			1296
Т3	192				Z=(192*1/6,8)-(192*1/9,2)=7,4			710,4
Итого								2362
Между 2-ой и 3-ей операциями
Т1			288	Z=(288*2/9,2)-(288*1/8,2)=27,5					3960
Т2			192	Z=(192*1/9,2)-(192*2/8,2)=-26					2496
Итого									6456
Между 3-ей и 4-ой операциями
Т1			288		Z=(288*1/8,2)-(288*1/5,0)=-22,5				3240
Т2			144		Z=(144*2/8,2)-(144*1/5,0)=6,3				453,6
Т3			48		Z=(48*2/8,2)-(48*0/5,0)=11,7				281
Итого									3975
Между 4-ой и 5-ой операциями
Т1			96			Z=(96*1/5,0)-(96*1/7,0)=5,5				264
Т2			96			Z=(96*1/5,0)-(96*2/7,0)=-8,2				393,6
Т3			240			Z=(240*1/5,0)-(240*1/7,0)=13,8				1656
Т4			48			Z=(48*0/5,0)-(48*1/7,0)=-6,8				163,2
Итого										2477
Между 5-ой и 6-ой операциями
Т1		96			Z=(96*1/7,0)-(96*1/4,0)=-10						960
Т2		96			Z=(96*2/7,0)-(96*1/4,0)=3,4						163,2
Т3		144			Z=(144*1/7,0)-(144*1/4,0)=-15,5						1116
Т4		144			Z=(144*1/7,0)-(144*0/4,0)=20,5						1476
Итого											3715
Между 6-ой и 7-ой операциями
Т1		336			Z=(336*1/4,0)-(336*1/6,4)=31,5						5292
Т2		48			Z=(48*0/4,0)-(48*2/6,4)=-15						360
Т3		96			Z=(96*0/4,0)-(96*1/6,4)=-15						720
Итого											6372
Между 7-ой и 8-ой операциями
Т1		192				Z=(192*1/6,4)-(192*1/7,6_=4,8						460,8
Т2		144				Z=144*1/6,4-144*2/7,6=-15,4						1108,8
Т3		48				Z=(48*2/6,4)-(48*2/7,6)=2,4						57,6
Т4		96				Z=(96*1/6,4)-(96*1/7,6)=2,4						115,2
Итого												1743