Гибкая автоматическая линия для производства деталей типа валов и втулок с разработкой системы управления и информации для обрабатывающего центра

Для определения полной суммы капитальных вложений необходимо рассчитать количество оборудования, необходимое для выполнения годовой программы выпуска деталей до и после его замены:

руб., где

 - штучное время, мин;

- годовая программа выпуска изделий, шт. Берём перспективную программу выпуска изделий;

- эффективный годовой фонд времени работы оборудования, час;

- коэффициент использования оборудования по времени.

шт.; шт.

5.5 Определение полной суммы капитальных вложений по сравниваемым вариантам

руб., где

- затраты на приобретение, транспортировку и

монтаж оборудования, руб.;

- затраты на приспособление ценный инструмент, руб.;

- затраты на производственные площади, руб.

Определяем :

руб., где

- балансовая стоимость оборудования, руб.;

- количество оборудования, шт.

руб.;

руб.

Определяем :

 руб., где

Р - стоимость 1 производственной площади, руб.;

S - площадь, занимаемая оборудованием, .

руб.; руб.

руб.;

руб.

5.6 Расчёт затрат для определения себестоимости продукции

Заработная плата основных рабочих:

Для базового варианта основным рабочим является станочник.

Определение годового фонда заработной платы станочника:

руб., где

- часовая тарифная ставка станочника (сдельщика) i-го разряда, руб.;

- штучное время, мин;

n - количество станков, обслуживаемых одним рабочим, шт.;

- коэффициент, учитывающий доплаты за многостаночное обслуживание;

- объём годового выпуска изделий, шт.

руб.

Для проектируемого варианта основным рабочим является наладчик станка с ЧПУ.

Определение годового фонда тарифной заработной платы наладчика:

 руб., где

- часовая тарифная ставка повременщика i-го разряда, руб.;

- годовой фонд времени рабочего-повременщика, час;

R - количество операторов или наладчиков.

руб.;

Определение общего фонда заработной платы:

руб., где

- основной фонд заработной платы, руб.:

руб.

руб.

- дополнительная заработная плата, руб.:

руб.;

руб.

- начисления на социальное страхование, руб.:

; руб.;

руб.;

 руб.

;

руб.;

;

руб.

Стоимость силовой электроэнергии:

Расход энергии зависит от мощности установленных на оборудовании электродвигателей и степени их использования в работе по мощности и по времени.

руб., где

- годовые расходы на электроэнергию, руб.;

- установленная мощность электродвигателей, руб.;

- штучное время, мин;

- объём годового выпуска изделий, шт.;

- средний коэффициент загрузки установленной мощности электродвигателя;

- коэффициент использования установленной мощности электродвигателя по времени в зависимости от вида оборудования;

- коэффициент, учитывающий потерю тока в сети;

- коэффициент полезного действия электродвигателей.

руб.;

руб.

Затраты на амортизацию оборудования:

Для определения суммы затрат на амортизацию оборудования необходимо рассчитать величину амортизационных отчислений на реновацию (первоначальное восстановление первоначальной стоимости) и отчисления в фонд капитального ремонта. Эти величины зависят от типа оборудования, его массы, условий работы и т.д.

Табл. 2

Статьи затрат	Базовый вариант	Проектируемый вариант
Балансовая стоимость, руб. ()	5.280.000	5.085.909
Величина амортизационных отчислений в год, руб. ()	343.200	511.133
Норма амортизации, %	6,5, %	10,05%

Затраты на содержание и обслуживание оборудования:

Затраты на техническое обслуживание:

1. Базовый вариант:

по механической части - 1660 руб.;

по электрической части - 480 руб.;

2. Проектируемый вариант:

затраты по электронной части - 1500 руб.;

затраты по механической части - 1660 руб.;

затраты на техническое обслуживание Н22-1МТ1 - 2000 руб.

Затраты на техническое обслуживание:

руб.;

руб.

Затраты на текущий ремонт устройства программного управления:

руб.

Затраты на сжатый воздух:

руб., где

Q - расход сжатого воздуха, ;

- стоимость сжатого 1 воздуха, коп.

руб.

Затраты по эксплуатации производственных площадей исчисляются в% от их первоначальной стоимости (1 =1000 руб. в год):

расходы по содержанию и эксплуатации производственных площадей - 3% от стоимости производственной площади, занимаемой оборудованием:

руб.; руб.;

расходы на текущий ремонт зданий - 3%:

руб.; руб.;

расходы на материалы по содержанию и ремонту зданий - 3%:

руб.; руб.;

затраты на амортизацию зданий - 2,5%:

руб.; руб.;

руб.; руб.

5.7 Сравнительная оценка себестоимости детали

Табл. 3

Статьи затрат	Базовый вариант	Проектируемый вариант
Зарплата основных рабочих, руб.	683.424	202.749
Затраты на силовую электроэнергию, руб.	169.263	19.747
Амортизация, руб.	1.650	2.950
Содержание и обслуживание оборудования, руб.	2.140	5.160
Затраты на сжатый воздух, руб.	-	134
Затраты по эксплуатации производственных площадей, руб.	66.000	118.000
Итого на годовую программу, руб.	922.477	348.740
Себестоимость операции, руб.	153.74	58.12

Снижение себестоимости:

?

5.8 Определение экономической эффективности

Сумма годового экономического эффекта:

руб., где

- удельные капитальные вложения, руб.;

- нормативный коэффициент сравнительной эффективности;

руб.

Годовой экономический эффект составляет:

руб.

Так как проектируемый вариант не увеличивает сумму капитальных вложений, то срок окупаемости не рассчитывается и экономическая эффективность определяется только суммой годовой экономии .

5.9 Технико-экономические показатели сравниваемых вариантов

Табл. 4

Наименование показателей	Базовый вариант	Проектируемый вариант
Характеристика оборудования	Токарный станок модели ТВ-320-10	РТК: станок ТПК-125ВН2-3 шт., робот МП-254-3 шт., робот Универсал 5.02-2 шт., фрезерный станок СФП-500, тактовый стол-2 шт.
Суммарная установленная мощность электродвигателей, кВт	30	20
Площадь, занимаемая оборудованием,	66	118
Годовая производительность оборудования, шт.	6000	6000
Трудоёмкость операции, мин	120	21
Себестоимость операции, руб.	145.68	58.87
Отпускная цена оборудования, руб.	4.800.000	4.623.554
Норма амортизации	6,5%	10,05%
Величина капитальных вложений, руб.	5.386.000	5.233.909
Сумма годовой экономии, руб.		596.220

5.10 Построение и расчёт сетевого графика проектирования автоматической линии на базе токарного станка модели ТПК-125ВН2

Сводная таблица для построения сетевой модели согласно нормативов.

Табл. 5

№ п/п	Наименование работ по нормативам	Трудоёмкость выполнения работ, чел./час	Количество исполнителей, чел	Продолжительность выполнения работ, дни	Шифр работ
1	Разработка технического задания: патентный поиск; изучение литературы; изучение аналогичных конструкций; определение эксплуатационных показателей.	80 60 140 160	1 1 2 2	10 7,5 8,75 10	0-1 0-2 1-3 2-3
2	Разработка эскизного проекта: разработка общей компоновки станка; составление спецификаций узлов и систем; разработка пневмосхемы; разработка электросхемы.	750 400 450 650	6 3 4 5	15,63 16,67 14,06 16,25	3-4 4-6 3-5 5-6
3	Разработка технического проекта: разработка суппорта; разработка шпиндельной бабки; разработка привода; разработка пневмооборудования; разработка электрооборудования; разработка накопителя.	200 270 285 75 95 270	2 3 3 1 1 3	12,5 11,25 11,88 9,38 11,88 11,25	6-7 6-8 6-9 6-11 6-12 6-10
4	Разработка рабочего проекта: разработка суппорта; разработка шпиндельной бабки; разработка привода; разработка пневмооборудования; разработка электрооборудования; разработка накопителя.	150 240 260 70 85 230	2 3 4 1 1 3	9,38 10 8,13 8,75 10,63 9,58	7-13 8-14 9-15 11-17 12-18 10-16
5	Разработка сборочных чертежей: суппорта; шпиндельной бабки; привода; накопителя; пневмооборудования; электрооборудования.	35 50 45 45 25 30	1 1 1 1 1 1	4,38 6,25 5,63 5,63 3,13 3,75	13-19 14-19 15-19 16-19 17-19 18-19
6	Нормоконтроль	180	2	11,25	19-20
7	Размножение чертежей	40	1	5	20-21
8	Оформление и сдача чертежей заказчику	16	1	2	21-75

Расчёт продолжительности всех полных

путей.

Из сетевой модели (смотри рис. 1) определяем все полные пути:

=10+8,75+15,63+16,67+12,5+9,38+4,38+

+11,25+5+2=95,56 дней;

=10+8,75+15,63+16,67+11,25+10+6,25+

+11,25+5+2=96,8 дней;

+5,63+11,25+5+2=94,94 дней;

=10+8,75+15,63+16,67+11,25+9,58+

+5,63+11,25+5+2=95,76 дней;

=10+8,75+15,63+16,67+9,38+8,75+

+3,13+11,25+5+2=90,56 дней;

=10+8,75+15,63+16,67+11,88+10,63+

+3,75+11,25+5+2=95,56 дней;

=7,5+10+14,06+16,25+12,5+9,38+4,38+

+11,25+5+2=92,32 дней;

=7,5+10+14,06+16,25+11,25+10+6,25+

+11,25+5+2=93,56 дней;

=7,5+10+14,06+16,25+11,88+10,83+

+5,63+11,25+5+2=91,7 дней;

=7,5+10+14,06+16,25+11,25+9,58+

+5,63+11,25+5+2=92,52 дней;

=7,5+10+14,06+16,25+9,38+8,75+3,13+

+11,25+5+2=87,32 дней;

=7,5+10+14,06+16,25+11,88+10,63+

+3,75+11,25+5+2=92,39 дней;

=10+8,75+14,06+16,25+12,5+9,38+4,38+

+11,25+5+2=93,57 дней;

=10+8,75+14,06+16,25+11,25+10+6,25+

+6,25+11,25+5+2=94,81 дней;

=10+8,75+14,06+16,25+11,25+10,83+

+6,2+11,25+5+2=92,95 дней;

=10+8,75+14,06+16,25+11,25+9,58+

+5,63+11,25+5+2=93,77 дней;

=10+8,75+14,06+16,25+9,38+8,75+

+3,13+11,25+5+2=88,57 дней;

=10+8,75+14,06+16,25+11,88+10,63+

+3,75+11,25+5+2=93,57 дней;

=7,5+10+15,63+16,67+12,5+9,38+4,38+

+11,25+5+2=94,31 дней;

=7,5+10+15,63+16,67+11,25+10+6,25+

+11,25+5+2=95,55 дней;

=7,5+10+15,63+16,67+11,88+10,83+

+5,63+11,25+5+2=93,69 дней;

=7,5+10+15,63+15,67+11,25+9,58+

+5,63+11,25+5+2=94,51 дней;

=7,5+10+15,63+16,67+9,38+8,75+3,13+

+11,25+5+2=89,31 дней;

=7,5+10+15,63+16,67+11,88+10,63+

+3,75+11,25+5+2=94,31 дней;

Оптимизация сетевой модели

Критический путь:

дней.

Короткий путь:

дней.

Условие прекращения оптимизации:

дней;

дней;

дней;

Так как , то оптимизация не нужна.

Расчёт параметров сетевого графика

Расчёт ранних и поздних сроков наступления события и резерва времени производится по следующим формулам:

ранний срок наступления события:

, дни;

поздний срок совершения события:

, дни;

резерв времени пути:

, дни.

Выводы по проекту

В процессе дипломного проектирования была разработана роботизированная технологическая линия для механической обработки детали типа болт БМПВ-С. 1.01.04.072 на базе токарного станка с ЧПУ - ТПК-125ВН2, фрезерного станка модели СФП-500 и роботов МП-254 и Универсал 5.02.

Спроектированная роботизированная технологическая линия позволяет увеличить годовую программу выпуска от 3000 до 6000 штук и снизить себестоимость изделия с 153,74 руб. до 58,12 руб. Внедрение данной роботизированной технологической линии даёт годовую экономию на 596.220 рублей.

Для механической обработки детали в роботизированной технологической линии используется современный инструмент с механическим креплением твёрдосплавных пластин.

Роботизированная технологическая линия спроектирована с учётом требований безопасности жизнедеятельности и охраны окружающей среды.

Внедрение роботизированной технологической линии даёт возможность интенсификации существующего технологического процесса и стимулирования создания новых прогрессивных процессов.

Внедрение данного участка может явиться шагом к созданию базы для перехода к полностью автоматизированному производству.

Список используемой литературы

Аршинов В.А, Алексеев Г.А. «Резание металлов и режущий инструмент», Москва «Машиностроение» 1967.

Барановский Ю.В. «Режимы резания металлов» Справочник, Москва «Машиностроение» 1972.

Косилова К.Н. «Режимы резания металлов» Справочник, Москва «Машиностроение» 1972.

Минина Л.А. «Курс лекций по моделированию систем управления».

Васильев Д.В., Чуич В.Г. «Системы автоматического управления» Москва «Высшая школа» 1967.

Воронцов Л.Н. «Теория и проектирование контрольных автоматов», Москва 1985.

Антонина В.М. «Курс лекций по САУ».

Тронов В.Е. «Курс лекций по ТАУ».

Герасимов В.Г. «Основы промышленной электроники».

Грановский Г.И и В.Г. «Резание металлов» Москва «Высшая школа» 1985.

Перов С.С. «Курс лекций по автоматике и микропроцессорной технике».

Жаров В.А. «Курс лекций по оборудованию машиностроительных производств».

Козырев Ю.Г. «Промышленные роботы», Справочник Москва «Машиностроение» 1988.

Маталин А.А. «Технология машиностроения», Москва «Машиностроение» 1995.

Момович В.Н. Михайлов Г.М. «Технология производства измерительных инструментов и приборов», Москва «Машиностроение» 1974.

Новицкий П.В. «Электрические измерения неэлектрических величин», Ленинград «Энергия» 1975.

Осипов-Нефедов «Задачник по расчету режимов резания», Москва 1982.

Седых В.Н. «Курс лекций по технологии машиностроения за 7 семестр».

Фрайфельд И.А. «Расчеты и конструкции специального режущего инструмента», Москва 1957.

Запятный И.И. «Курс лекций по информационно-измерительным устройствам».

Запятный И.И. «Курс лекций по электронике и микропроцессорной технике».

Чинаев П.И. Старостин А.К. «Автоматическое управление», Москва «Бланкиздат» 1996.

«Справочник технолога-машиностроителя» т1, т2, Москва «Машиностроение» 1985.

Методические указания МГТУ «СТАНКИН»:

№44, №46, №62, №63, №72, №87, №88 №287, №288, №1015, №1080, №1150, №1215, №1261, №1299.

Размещено на Allbest.ru