Методические указания для проведения практической работы по дисциплине "Машиностроительное производство"
учебно-методическое пособие на тему

Министерство образования Тверской области

ГБОУ СПО «Калязинский колледж им. Н.М. Полежаева»

Методические указания по проведению

практической работы по дисциплине

«Машиностроительное производство»

Автор: Козловская Наталья Андреевна

Калязин 2014

Данное пособие используется для проведения практической работы по дисциплине «Машиностроительное производство» среди студентов 3-го курса специальности «Технология машиностроения».

Работа содержит как теоретическую часть, так и практическую, в которой представлен пример расчета длительности производственного цикла. В конце работы указано индивидуальное задание по вариантам.

Навыки расчета длительности производственного цикла будут применены в дальнейшем при изучении дисциплины «Технология машиностроения» и написании курсовой работы по этой дисциплине.

Практическая работа  

Расчет длительности производственного цикла

Цель работы:

1 Научиться определять продолжительность движения предметов труда в процессе производства.

2 Научиться  строить графики движения.

 Литература

        1 Шишмарев В.Ю., Т.И.Каспина Машиностроительное производство.-М.:Издательский центр «Академия», 2004

        2 Т.И. Савосина, Машиностроительное производство.УП.-2004

Методические указания

     В производственном процессе детали передаются с одного рабочего места на другое, с операции на операцию. Эта передача может быть осуществлена по-разному, т. е. могут быть использованы различные виды движения предметов труда. Существует три вида движения предметов труда в процессе производства: последовательное, параллельное и последовательно-параллельное.

     Последовательным видом движения называют такой способ передачи деталей, при котором обработка производится партиями, передача партии с операции на операцию происходит только после того, как все детали партии прошли обработку на предыдущей операции.

При применении последовательного вида движения отдельные детали  длительное время пролеживают на каждой операции в ожидании окончания обработки всей партии.

Для определения длительности обработки партии деталей при этом способе движения можно построить график (рис.1). Согласно графику, длительность обработки партии при последовательном виде движения Тпос определяется так:

Тпос = N*(tшт1 /с1+ tшт2/ с2+ tшт3 / с3+ tшт4/ с4+ tшт5/ с5 +tшт6/ с6)     (1)

где N- количество деталей в партии, шт.; 

      tшт1, ..., tшт6— нормы времени по операциям технологического процесса;

      с1… с6  - технологическое оборудование, шт.

      Для нашего случая Тпос = 5(5/1 + 2,5/1 + 1/1 + 2,5/1 + 5/1 + 2,5/1) =  

= 5 х 18,5 = 92,5 мин. Формула для определения длительности обработки партии при последовательном виде движения будет иметь следующий вид, мин:

                                                  Тпос= N* ∑ tштi/ сi                                                               (2)

где i— число операций. 

Рис. 1  График последовательного вида движения: 1-5 — номера деталей

     Параллельным видом движения называется такой способ передачи деталей, при котором с операции на операцию детали  передаются поштучно или небольшими транспортными партиями. При таком способе передачи каждая деталь (или транспортная партия) после обработки передается сразу на следующую операцию до окончания обработки остальных деталей в партии. Это сокращает или полностью устраняет время пролеживания отдельных деталей, что делает длительность обработки партии самой короткой.

Длительность обработки при параллельном виде движения можно рассчитать с помощью графика (рис. 2). На основании графика можно определить длительность обработки партии при параллельном способе движения:

Тпар = р*(tшт1 /с1+ tшт2/с2+ tшт3 /с3+tшт4/с4+tшт5/с5 +tшт6/с6) + ( N-р)*   tштгл/с5 = =18,5 + (5-1)*5=38,5 мин.

Формулу для определения длительности обработки партии можно представить в следующем виде, мин:

                 Тпар=р*∑ tштi/ сi +(N-p)* tшт дл/ сi                                                       (3)

где tшт дл— время наиболее длительной операции, мин.;

        р- передаточная партия, шт.

Рис. 2 График параллельного вида движения: 1-5 — номера деталей

     При сопоставлении графиков двух видов движения одной и той же партии деталей видно, что при параллельном виде движения длительность обработки при том же технологическом процессе значительно меньше, чем при последовательном. Вместе с тем, как видно из графика (рис. 2), работа над партией деталей на некоторых операциях идет с перерывами. Для устранения этого недостатка на операциях с длительным временем обработки (I и V) следует поставить дополнительное оборудование или на операциях с коротким временем иметь запасы деталей, уже прошедших обработку на всех предыдущих операциях.

     Параллельно-последовательным видом движения называется такой способ передачи деталей, при котором отдельные детали в партии частью одновременно обрабатываются на двух или нескольких операциях технологического процесса и работа на всех операциях идет без перерыва.  Параллельная обработка части партии на нескольких операциях уменьшает пролеживание отдельных деталей и приводит к сокращению длительности обработки по сравнению с последовательным способом.

     Для определения длительности обработки партии при параллельном виде движения построим график (рис. 3), для той же партии и с тем же технологическим процессом, который использовался при разборе последовательного и параллельного видов движения.

При использовании параллельно-последовательного способа могут встречаться два случая сочетания операций.

Первый случай, когда время обработки одной детали на последующей операции больше, чем на предыдущей, например tшт3 < tшт4. При таком варианте передавать первую деталь можно сразу же после ее обработки на предыдущей операции. При построении графика с передачей деталей с короткой операции на более длительную от конца обработки первой детали следует опустить перпендикуляр и вправо от него отложить время обработки всех деталей партии (на графике см. передачу с III на IV операцию).

Второй случай — когда время обработки одной детали на последующей операции меньше, чем на предыдущей tшт1 > tшт2. Здесь нельзя передавать первую деталь па последующую операцию сразу после ее обработки на предыдущей операции, так как будет иметь место простой. Во избежание простоя надо накопить необходимый запас деталей.

Рис. 3 График параллельно-последовательного вида движения: 1-5 — номера деталей

Величину запаса и время, когда можно начать передачу первой детали на последующую операцию, находят так: от конца времени обработки последней детали на предыдущей операции необходимо опустить перпендикуляр, вправо от перпендикуляра отложить время обработки одной последней детали, а влево — время обработки остальных деталей партии (передача деталей с I на II операцию).

Длительность обработки партии при параллельно-последовательном виде движения Тпар.пос определяется по следующей формуле, мин: 

Тпар.пос =р*∑ tштi/ сi +(N-p)* (∑ tшт б/ сi -∑ tшт м/ сi ),                      (4)

Большей считается операция, которая в технологическом процессе стоит между двумя по времени меньшими операциями. Меньшей считается такая операция, которая в технологическом процессе стоит между двумя по времени большими операциями. Если операция находится, с одной стороны, между большей по времени операцией, а с другой — между меньшей, она не будет считаться ни большей, ни меньшей. Для определения большей и меньшей операций в начале и в конце технологического процесса условно следует поставить цифру 0

В нашем примере используется следующий технологический процесс:

   0

1. операция        tшт1   =    5 мин — большая
2. »       .    .        tшт2    =    2,5 мин
3. »       .    .        tшт3    =    1 мин     -  меньшая
4. »       .    .        tшт4    =    2,5 мин
5. »       .    .        tшт5    =    5 мин       - большая
6. »       .    .        tшт6    =    2,5 мин    

                                                   0    

         Операция I (tшт1= 5 мин) стоит между нулем и операцией II (tшт2    =2,5 мин), поэтому, она большая. Операция II (2,5 мин) стоит между операциями I и III (tшт1 =5 мин; tшт3= 1 мин), поэтому она ни большая, ни меньшая. Операция III (1 мин) стоит между операциями II и IV (tшт2 = 2,5 мин; tшт4 =2,5 мин), поэтому она меньшая.

В нашем примере ∑ tшт б    =  tшт1+ tшт5 = 5 + 5 = 10 мин, ∑ tшт м =  tшт 3 = 1 мин. Тогда Тпар.пос= 18,5 + 4*(10-1)= 18,5 + 36 = 54,5 мин.

Длительность обработки партии деталей при параллельно-последовательном виде движения можно вычислить  и по другой формуле

                   Тпар.пос =     Тпос   -   ∑ τ i,                                                                  (5)

где  τ -время одновременной работы на 2-х смежных станках.

              τ i= (N-p) *( tшт i/ сi) min                                                                       (6)

τ 1=(5-1) *2,5=10 мин;

τ 2=(5-1) *1=4 мин;

τ 3=(5-1) *1=4 мин;

τ 4=(5-1) *2,5=10 мин;

τ 5=(5-1) *2,5=10 мин.

∑ τ i=38 мин  

Тпар.пос =     92,5-38=54,5 мин.

     Как видим из графиков и приведенных расчетов, наиболее короткое время обработки партии деталей — при параллельном виде движения, но его применение, также как и смешанного вида, будет эффективно только при расположении оборудования в порядке последовательности операций технологического процесса, а также при наличии станков-дублеров на операциях с длительным временем обработки или производственных запасов на операциях с коротким временем обработки. Если эти условия невыполнимы, то применение данных видов движения нецелесообразно.

Индивидуальное задание

1. Определить длительность производственного цикла изготовления партии деталей при всех видах движения их в процессе производства. Передаточная партия 1 штука. Построить в масштабе графики движения при всех видах движения. Исходные данные представлены в таблице 1 согласно своему варианту.

Таблица 1

2. Сделать вывод.