Разработка и организация производственного участка по выпуску детали типа "Фланец"

Часовая тарифная ставка первого разряда:

Ф_min=4600руб. - месячная тарифная ставка 1 разряда (минимальный размер оплаты труда).

Часовая тарифная ставка сдельщиков:

Тарифный фонд сдельщиков:

Фонд тарифной зарплаты:

Основная заработная плата сдельщиков:

Основная заработная плата:

Дополнительная заработная плата (12%):

Вознаграждение за общие результаты работы (75%):

Фонд заработной платы рабочих основного производства (сдельщиков и повременщиков) определяется по формуле:

(4.24)

Фонд заработной платы рабочих вспомогательного производства.

Фонд заработной платы рабочих вспомогательного производства рассчитывается также, как и фонд заработной платы, рабочих основного производства.

У всех рабочих вспомогательного производства повременная форма оплаты труда.

Часовая тарифная ставка повременщиков:

Так как у всех рабочих вспомогательного производства повременная форма оплаты труда, тарифный фонд равен:

(4.25)

Основная заработная плата (Ка=1,2 - коэффициент, учитывающий доплаты, надбавки и премии):

Дополнительная заработная плата (12%):

Вознаграждение за общие результаты работы (75%)

Фонд заработной платы рабочих вспомогательного производства определяется по формуле:

(4.26)

Результаты расчетов фонда заработной платы производственных рабочих (рабочих основного и вспомогательного производства) представлены в таблице 4.10.

Таблица 4.10

Результаты расчетов фонда заработной платы производственных рабочих (рабочих основного и вспомогательного производства)

Категория рабочих	Средний разряд	Часовая тарифная ставка	Основная з/п	Дополнительная з/п	Вознаграж дения	ФЗП	Средняя з/п
основные	3,65	1,289	12628000	1 262 800	9 197 100	20323176	14358
вспомогательные	3,3	1,245	3427175	347 217,55	2 604 131,64	6423524	12166

Расчет фонда заработной платы ИТР, служащих и МОП.

Должностные оклады устанавливаются по формуле:

. (4.27)

Тарифный коэффициент берётся из таблицы 4.11.

Таблица 4.11

Тарифный коэффициент

Разряды оплаты труда	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
Тарифные коэффициенты	1,0	1,11	1,23	1,36	1,51	1,67	1,81	2,02	2,22	2,44	2,68	2,95	3,19

Расчет фонда заработной платы ИТР, служащих и МОП представлен в Приложении Б.

4.7 Общепроизводственные расходы

Содержание аппарата управления цеха:

Эта статья включает фонд заработной платы ИТР, служащих с добавлением отчислений единого социального налога 26 % и отчислений на обязательное социальное страхование от несчастных случаев на производстве и профессиональных заболеваний 2,1%.

(4.28)

Амортизация оборудования и транспортных средств.

Расчет величины амортизационных отчислений производится по действующим нормам ?₀ в процентах от балансовой стоимости К₀ по формуле:

. (4.29)

Нормы амортизационных отчислений по металлорежущему оборудованию представлены в таблице 4.12.

Таблица 4.12

Нормы амортизационных отчислений по металлорежущему оборудованию

Металлорежущее оборудование	Нормы отчислений (?0)
- станки с ручным управлением, включая прецизионные, классов точности А, В, С, Н, П (универсальные, специализированные и специальные)	5,0
- станки металлорежущие с ЧПУ, в том числе обрабатывающие центры, автоматы и полуавтоматы без ЧПУ (универсальные,	6,7
Металлорежущее оборудование	Нормы отчислений (?0)
специальные, специализированные и агрегатные), автоматические (станочные) линии
- гибкие производственные модули, роботизированные технологические комплексы	8,3
- гибкие производственные системы, включая сборочное, регулировочное и окрасочное оборудование	7,1

Результаты вычислений приведены в таблице 4.13.

Таблица 4.13

Результаты вычислений

Оборудование (рабочее место)	Цена в рублях 1 станка	Количество станков	Норма отчислений	Сумма отчислений, руб.
Токарный с ЧПУ	2 300 000	15	6,7	2311500
Фрезерный с ЧПУ	2 400 000	3	6,7	482400
Сверлильный	300 000	4	5	60000
Круглошлифовальный	2 100 000	2	5	210000
Контрольный стол	1000	1	5	50
Итого по участку	7101000	34		3063950
Итого по цеху	14202000	68		6127900

Расходы на ремонт и содержание оборудования.

Затраты на капитальный ремонт оборудования принимаем в процентах от балансовой стоимости по нормам на амортизацию.(А *10%):

Р_со= 31178000*0,10=3117800 руб.

Затраты на силовую электроэнергию.

Затраты на силовую электроэнергию на годовую программу определяется по формуле:

(4.30)

где N_у - суммарная установленная мощность электродвигателей оборудования участка (цеха);

К_N - коэффициент использования электродвигателей по мощности К_N=0,7;

К_вр - коэффициент использования электродвигателей по времени К_вр=0,8;

К_од - коэффициент, учитывающий одновременность работы э/дв., К_од=1;

К_щ - коэффициент, учитывающий потери электроэнергии в сети завода, К_щ=1,04;

з_м - коэффициент полезного действия электродвигателей. Для металлорежущих станков, з_м = 0,65;

з_з - коэффициент загрузки оборудования;

Ф_эф - действительный годовой фонд времени работы оборудования, час;

Ц_э - цена киловатт-часа электроэнергии, руб./кВт•ч.

Затраты на износ малоценного инструмента и приспособлений.

Затраты на износ включают расходы на приобретение (изготовление) и ремонт (заточку) инструмента (режущего и мерительного) и приспособлений.

(4.31)

При укрупненных расчётах затраты на износ малоценного инструмента и приспособлений определяется по формуле:

(4.32)

где - удельные затраты на технологическое оснащение единицы оборудования, руб./станок.

В дипломном проектировании примем:

1) = 5000 руб. (крупносерийное производство );

2) С_пр - принятое количество оборудования.(С_пр=67 станков).

Амортизация зданий сооружений.

Расчет величины амортизационных отчислений производится по действующим нормам в процентах от стоимости зданий и сооружений по формуле:

(4.33)

где - норма отчислений в процентах от балансовой стоимости;

= 2,6% для зданий площадью до 5000 м²;

S_цех - площадь цеха, включая вспомогательную площадь.

Ц_з - стоимость 1 м² площади.

Расходы на содержание и текущий ремонт зданий.

Расходы на содержание и ремонт зданий определяются укрупнённо в процентах от их стоимости по формуле:

(4.34)

где Н_зд - норма затрат на ремонт и содержание зданий и сооружений в % от их стоимости (Н_зд = 10,8 % - для механических, механосборочных цехов).

(4.35)

Расходы на охрану труда.

Расходы на охрану труда устанавливают укрупнённо в процентах от основной заработной платы рабочих основного и вспомогательного производств по формуле:

. (4.36)

Затраты на износ малоценного и быстро изнашиваемого инвентаря.

Затраты определяются укрупнённо из расчёта удельных затрат Р_уд=50 руб.:

(4.37)

где Ч_общ - численность персонала, работающего в цехе.

Прочие расходы по ремонту и содержанию оборудования Определяются в процентах от суммы затрат по статьям 3, 4, 5, 6 (3-5%) по формуле:

Р_{пр.обор.}=0,04•(А_о+Р_со+Т_дв+Р_ми). (4.38)

Р_{пр.обор.}=0,04•(3 1 17 800+3 117800+2 309 210,419+35000) =343 192,24 руб.

- канцелярские расходы, услуги других организаций и др. определяются в процентах (3%) от суммы годовой основной заработной платы рабочих основного и вспомогательного производства:

(4.39)

Таблица 4.14

№ п/п	Статьи расходов	Сумма,руб.
1	Содержание аппарата управления цехом	9 856 488,26
2	Амортизация оборудования и транспортных средств	8 522 534
3	Расходы на ремонт и содержание оборудования	3 117 800
4	Затраты на силовую электроэнергию	2 309 210,419
5	Затраты на износ малоценного инструмента и приспособлений	35 000
6	Амортизация зданий, сооружений	810 628
7	Расходы на содержание и текущий ремонт зданий, сооружений	3 367 224
8	Расходы на охрану труда	241 502,6
9	Затраты на износ малоценного и быстро изнашиваемого инвентаря	8 900
10	Прочие расходы	343 192,24
Итого Ропр	28 612 479,52

Вычислим процентное соотношение суммы общепроизводственных расходов и основной заработной платы рабочих основного производства:

4.8 Расчёт плановой себестоимости единицы продукции

Согласно методическим материалам по планированию, учёту и калькулированию себестоимости продукции, на предприятиях машиностроения и металлообработки расчёт плановой себестоимости продукции осуществляется по следующим калькуляционным статьям расходов:

Сырье и материалы (за вычетом возвратных отходов).

Покупные комплектующие изделия и полуфабрикаты.

Топливо и энергия на технологические нужды.

Основная заработная плата рабочих основного производства.

Дополнительная заработная плата рабочих основного производства.

Отчисления единого социального налога.

Отчисления на обязательное страхование от несчастных случаев на производстве и профессиональных заболеваний.

Итого: прямые затраты.

Расходы на подготовку и освоение производства.

Общепроизводственные расходы.

Итого: цеховая себестоимость.

Общехозяйственные расходы.

Налоги, включаемые в себестоимость продукции.

Итого: производственная себестоимость.

Внепроизводственные (коммерческие) расходы.

Итого: полная (коммерческая) себестоимость.

Содержание отдельных статей себестоимости:

1. Сырье и материалы (за вычетом возвратных отходов).

Затраты на основные материалы на единицу продукции включаются в себестоимость прямым путем и рассчитываются по формуле:

(4.40)

где , - соответственно, вес заготовки и отходов (стружки, лома), кг.;

, - соответственно, цена материала и цена отходов;

=1,05 - транспортные расходы.

Ц_м=1350 руб./кг, (ЗАО «Титанспецмет»).

Ц_отх=150,8 руб./кг.

2.Покупные комплектующие изделия и полуфабрикаты.

Стоимость покупных изделий включается в себестоимость продукции прямым путём.

3. Топливо и энергия на технические нужды.

Затраты на все виды топлива и энергии, расходуемые непосредственно в технологическом процессе производства продукции (топливо для плавильных агрегатов, электроэнергия для электропечей, сварки, электрохимической обработки и др.), определяется по нормам и установленным мощностям энергетических агрегатов. Включаются в себестоимость продукции прямым счётом.

4. Основная заработная плата рабочих основного производства.

Основная заработная плата на единицу продукции так же, как и материалы, включается в себестоимость прямым путём и рассчитывается по формуле:

(4.41)

где - часовая тарифная ставка, соответствующая среднему разряду работ сдельщиков и повременщиков;

- штучное время работ, оплачиваемых по сдельным, повременным тарифным ставкам, час;

К_? - коэффициент, учитывающий доплаты, надбавки, премии (К_? =1,452).

5.Дополнительная заработная плата рабочих основного производства.

В себестоимость единицы продукции дополнительная заработная плата включается прямым счётом пропорционально основной зарплате. Определяется в процентах от основной зарплаты:

(4.42)

где - коэффициент, учитывающий выплаты за неотработанное время, = 0,12.

6.Отчисления единого социального налога.

Размер отчислений определяется в процентах от суммы основной и дополнительной заработной платы рабочих основного производства. В себестоимость продукции прямым путем.

. (4.43)

7.Отчисления на обязательное социальное страхование от несчастных случаев на производстве и профессиональных заболеваний.

Размер отчислений определяется в процентах от суммы основной и дополнительной заработной платы рабочих основного производства (Федеральный закон от 02.01.05, №10-ФЗ).

Суммированием результатов расчёта по статьям 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 вычисляется итоговая сумма прямых затрат.

Прямые затраты: 5306,06 + 108 + 12,96 + 31,44 + 2,54 = 5458,46руб.

8. Расходы на подготовку и освоение производства.

К этим расходам относятся затраты по подготовке и освоению производства новых изделий (расходы на разработку конструкторской и технологической документации, проектирование и изготовление технологического оснащения, организационную подготовку производства и освоение). Сметы расходов по освоению рассчитываются по действующим нормам и нормативам, либо по опытным данным.

9. Общепроизводственные расходы.

Распределение общепроизводственных расходов в себестоимости продукции производится пропорционально основной зарплате рабочих основного производства. Определяется умножением процента общепроизводственных расходов (% Р_опр) и основной заработной платы рабочих основного производства по формуле:

(4.44)

По данным статей расходов 1-8 составляется плановая цеховая себестоимость единицы продукции.

Цеховая себестоимость:

(4.45)

10. Общехозяйственные расходы.

К общехозяйственным расходам относятся расходы по содержанию аппарата управления заводом, по содержанию и ремонту зданий и сооружений заводского уровня, расходы по командировкам и др.

В себестоимости продукции распределяется пропорционально основной заработной плате рабочих основного производства.

В дипломной работе величина общехозяйственных расходов Р_ох может быть принята в размере 90…130% от основной зарплаты (Примем P_ox=110%):

11. Налоги, включаемые в себестоимость продукции.

Налог на транспорт - в размере 1% ФЗП.

Налог на землю - 30руб/м².

Налог на имущество - 2,2% от суммарной стоимости станочного оборудования:

Производственная (заводская) себестоимость.

Определяется суммированием к цеховой себестоимости общехозяйственных расходов Р_ох и налогов, включаемых в себестоимость продукции по формуле:

12. Внепроизводственные (коммерческие) расходы.

Расходы, связанные со сбытом продукции, включая стоимость упаковки и тары, могут быть приняты в размере 2% от производственной себестоимости:

Полная (коммерческая) себестоимость.

Определяется суммированием к производственной себестоимости внепроизводственных расходов:

Результаты расчёта себестоимости единицы продукции представлены в таблице 4.15.

Таблица 4.15

Результаты расчёта себестоимости единицы продукции

№	Статьи затрат	Сумма,руб.
1	Сырье и материалы (за вычетом возвратных отходов)	5306,06
2	Покупные комплектующие изделия и полуфабрикаты	--
3	Топливо и энергия на технологические нужды	--
4	Основная заработная плата рабочих основного производства	108
5	Дополнительная заработная плата рабочих основного произв-ва	12,96
6	Отчисления единого социального налога	31,44
7	Отчисления на обязательное страхование от несчастных случаев на производстве и профессиональных заболеваний	2,54
	Итого прямые затраты	5421,1
8	Расходы на подготовку и освоение производства	5,4
9	Общепроизводственные расходы	133,92
10	Цеховая себестоимость	5560,42
11	Налоги	79
12	Производственная себестоимость	5758,22
13	Внепроизводственные (коммерческие) расходы	116
14	Полная (коммерческая) себестоимость	591149

4.9 Расчет плановой прибыли и цены единицы продукции

Плановая прибыль рассчитывается по утвержденным нормативам рентабельности в процентах от себестоимости изделия. Для предприятий монополистов норматив рентабельности 25%. Прибыль рассчитывается по формуле:

(4.46)

где П - плановая прибыль;

С_пол - полная себестоимость;

Р_п - норматив рентабельности.

Цена единицы продукции определяется как сумма полной себестоимости и плановой прибыли:

Отпускная цена устанавливается с учетом налога на добавленную стоимость НДС:

4.10 Технико-экономические показатели производства продукции

Технико-экономические показатели представлены в таблице 4.16.

Таблица 4.16

Технико-экономические показатели

№	Показатели	Единица измерения	Численное значение
1 2 3	Годовая программа детали Трудоёмкость годовой программы Себестоимость товарной продукции (цеховая)	шт. н/ч руб.	24043 230000 5557,73
4	Численность работающих в т.ч. -рабочих основного производства -рабочих вспомогательного производства -ИТР	чел.	264 134 44 26
4 5 6 7 8 9 10 11 12	-СКП Средний разряд работы, сдельная. Фонд оплаты труда рабочих основного производства, в т.ч. Фонд основной заработной платы Среднемесячная основная заработная плата рабочих основного производства Выработка на одного рабочего в месяц Материальные затраты на 1 руб. товарной продукции Средняя загрузка станочного оборудования Себестоимость одного нормочаса	руб. руб. н/ч руб. % руб.	2 3,65 23087900 12628000 14 358 15,5 0,45 83 2717,7

В экономической части дипломного проекта были проведены технико-экономические расчеты размеров затрат на обработку заготовки, себестоимости готовой детали. Итоговые технико-экономические данные показали, что экономическая эффективность разработанного в дипломном проекте технологического процесса выше по сравнению с базовым заводским процессом. Полная заводская себестоимость = 6 918 руб. > 5869,53 руб. = полная себестоимость разработанного технологического процесса.

Экономическое обоснование выбора вариантов технологических процессов

Одним из этапов работ технологической подготовки производства является технико-экономическое обоснование выбора варианта технологического процесса. Из возможных вариантов технологии изготовления той или иной детали выбирается наиболее экономичный. Критерием экономичности при этом служит минимальная технологическая себестоимость. Это характерно для тех случаев, когда анализируются, сравниваются варианты технологического процесса, в которых различаются оборудование, оснастка материала и т. п.

Под технологической себестоимостью следует понимать сумму затрат на осуществление технологического процесса без учета покупных изделий. Причем при сравнительном технико-экономическом анализе нет необходимости проводить поэлементный расчет всех статей затрат, входящих в себестоимость. Рассчитывают только те затраты, которые изменяются по вариантам технологического процесса. Например, если в сравниваемых вариантах используется одна и та же заготовка, из одного материала, то затраты на материал не рассчитываются. Если не меняется занимаемая рабочим местом производственная площадь, не меняется численность аппарата управления и прочего персонала, эти затраты также не рассчитываются.

Входящие в технологическую себестоимость затраты делятся на условно-переменные (S_V) и условно постоянные (S_C).

Условно-переменные затраты - это расходы на сырьё, материалы (S_M) и заработную плату производственных рабочих (S_ЗП), расходы по ремонту и содержанию оборудования (S_РЕМ), расходы на быстроизнашивающийся инструмент (S_ИН), силовую энергию (S_СЭ), амортизационные отчисления от стоимости универсального оборудования (S_АМ) и другие. Условно-переменные расходы изменяются пропорционально изменению объема выпускаемой продукции.

Условно-постоянные затраты - это расходы на содержание и ремонт специального оборудования, оснастки, расходы на содержание заводского и цехового персонала, на отопление, освещение, амортизационные отчисления от стоимости оборудования и затраты на наладку спецоснастки. Эти затраты не зависят от объема производства.

Величина технологической себестоимости определяется по формуле:

S= S_V+ S_C/N, (4.47)

S= S_V*N+ S_C, (4.48)

где N - объем выпуска изделий, шт.

Выбор того или иного варианта технологического процесса сводится к определению критической программы выпуска изделий, т. е. объема выпуска, при котором технологическая себестоимость рассматриваемых вариантов одинакова.

Сравнение двух вариантов ведут исходя из соотношений:

При программе выпуска N=NкритическаяS₁=S₂:

Графически зависимость между технологической себестоимостью по сравниваемым вариантам и программой выпуска изделий выглядит следующим образом:

Рисунок 4.1 - Зависимость между технологической себестоимостью по сравниваемым вариантам и программой выпуска изделий

Первый вариант технологического процесса более экономичен при N<N_КР, т. к. здесь S₁<S₂. При N>N_КР более предпочтителен второй вариант, т. к. при таком объеме выпуска технологическая себестоимость второго варианта меньше, чем первого.

Для того, чтобы определить S₁ и S₂, необходимо рассчитывать S_V1 и S_V2, S_C1 и S_C2.

Расчет условно-переменных затрат.

S_У= М+ З_осн+ З_доп+ З_отчЕСН+ З_отчОСС; (7)

1. Затраты на материалы (S_M):

2. Основная заработная плата рабочих основного производства:

3.Дополнительная заработная плата рабочих основного производства:

4.Отчисления единого социального налога:

5.Отчисления на обязательное социальное страхование от несчастных случаев на производстве и профессиональных заболеваний:

S_V=5053,5+108+12,96+31,44+2,54=5 208,44 руб.

Расчет условно-постоянных затрат:

S_c=Р_опр=132,7руб;

Р_опр- общепроизводственные расходы.

Вариант 1.

S₁= S_V1*N+ S_C1=S_v* N_з +S_c* N_з*(1+K_усл);

N=0;

S₁=5 208,44*0+132,7*14043*(1+4)= 93175330,5 руб.

N=N=12000шт;

S₁=5 208,44*12 000+132,7*14043*(1+4)=71818810,5руб.

Вариант 2.

S₂= S_V2*N+ S_C2=S_v* N_з+(S_c+Р_пп)* N_з*(1+K_усл);

Р_пп- расходы на подготовку и освоение производства;

N=0;

S₂=5208,44*0+(132,7+5,4)*14043*(1+4)=9696691,5 руб.

2. N=N=12000шт; Р_пп=0;

S₂=5208,44ф*12 000+132,7*14043*(1+4)=71818810,5 руб.

Вывод: Первый вариант технологического процесса более экономичен при N<N_КР, т. к. здесь S₁<S₂ из-за расходов на освоение и подготовку производства. При N>N_КР более предпочтителен второй вариант, т. к. при таком объеме выпуска технологическая себестоимость второго варианта меньше, чем первого.

5. Безопасность жизнедеятельности

5.1 Оценка экологической безопасности проекта

Факторами загрязнения окружающей среды при механической обработке детали «Фланец» являются вентиляционные выбросы в атмосферу и загрязнение сточными водами близлежащих водоемов.

Основными токсичными веществами, загрязняющими атмосферу, являются: оксид углерода СО, диоксид серы SO2, оксиды азота NOx, углеводороды CnHm и пыль. При наличии вредных веществ их концентрация регламентируется величиной предельно допустимой концентрации (ПДК).

Степень и характер вызываемых веществом нарушений нормальной работы организма зависит от пути попадания в организм, дозы, времени воздействия, концентрации вещества, его растворимости, состояния воспринимающей ткани и организма в целом, атмосферного давления, температуры и других характеристик окружающей среды.

Следствием действия вредных веществ на организм могут быть анатомические повреждения, постоянные или временные расстройства и комбинированные последствия. Многие сильно действующие вредные вещества вызывают в организме расстройство нормальной физиологической деятельности без заметных анатомических повреждений, воздействий на работу нервной и сердечно-сосудистой систем, на общий обмен веществ и т.п.

Вредные вещества попадают е организм через органы дыхания, желудочно-кишечный тракт и через кожный покров. Наиболее вероятно проникновение в организм веществ в виде газа, пара и пыли через органы дыхания (около 95 % всех отравлений).

Выделение вредных веществ в воздушную среду возможно при проведении технологических процессов и производстве работ, связанных с применением, хранением, транспортированием химических веществ и материалов, их добычею и изготовлением.

Пыль является наиболее распространенным неблагоприятным фактором производственной среды, Многочисленные технологические процессы и операции в промышленности, на транспорте, в сельском хозяйстве сопровождаются образованием и выделением пыли, ее воздействию могут подвергаться большие контингенты работающих.

Основой проведения мероприятий по борьбе с вредными веществами является гигиеническое нормирование.

Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны установлены ГОСТ 12.1.005-88.

Снижение уровня воздействия не работающих вредных веществ, и их полное устранение достигается путем проведения технологических, санитарно-технических, лечебно-профилактических мероприятий и применением средств индивидуальной защиты.

К технологическим мероприятиям относятся такие как внедрение непрерывных технологий, автоматизация и механизация производственных процессов, дистанционное управление, герметизация оборудования, замена опасных технологических процессов и операции менее опасными и безопасными.

Санитарно-технические мероприятия: оборудование рабочих мест местной вытяжной вентиляцией или переносными местными отсосами, укрытие оборудования сплошными пыленепроницаемыми кожухами с эффективной аспирацией воздуха и др.

Когда технологические, санитарно-технические меры не полностью исключают наличие вредных веществ в воздушной среде, отсутствуют методы и приборы для их контроля, проводятся лечебно-профилактические мероприятия: организация и проведение предварительных и периодических медицинских осмотров, дыхательной гимнастики, щелочных ингаляций, обеспечение лечебно-профилактическим питанием и молоком и др.

Особое внимание в этих случаях должно уделяться применению средств индивидуальной защиты, прежде всего для защиты органов дыхания (фильтрующие и изолирующие противогазы, респираторы, защитные очки, специальная одежда).

Таблица 5.1

Предельно допустимая концентрация в воздухе рабочей зоны

Вещество	Величина ПДК, мг/м3	Класс опасности	Агрегатное состояние
Бериллий и его соединения	0,001	1	аэрозоль
Свинец	0,01	1	аэрозоль
Марганец	0,05	1	аэрозоль
Озон	0,1	1	пары и (или) газы
Хлор	1	2	пары и (или) газы
Соляная кислота	5	2	пары и (или) газы
Кремнеземсодержащие пыли	1	3	аэрозоль
Окись железа	4 - 6	4	аэрозоль
Окись углерода, аммиак	20	4	пары и (или) газы
Ацетон	200	4	пары и (или) газы

Основную долю загрязнения сточными водами водоемов при механической обработке составляет рабочая жидкость (СОЖ), состоящая из водных растворов различных эмульсий. Кроме того, в меньших объемах могут использоваться различные ЛВЖ для проведения операций мойки и обезжиривания, а также могут быть жидкие отходы нефтепродуктов, смазок.

Для исключения загрязнения атмосферы и близлежащих водоемов, необходимо предусмотреть очистные устройства. Для рационального выбора этих устройств, проводят анализ загрязняющих компонентов по составу, агрегатному состоянию, валовому поступлению.

Механическая обработка металлов на станках сопровождается выделением пыли, стружки, туманов масел и эмульсий, которые через вентиляционную систему выбрасываются в атмосферу.

Очистка сточных вод.

Большинство цехов машиностроительного предприятия характеризуется постоянством расхода и состава сточных вод, однако в некоторых технологических процессах имеют место кратковременные изменения, что может существенно уменьшить эффективность работы очистных устройств или вывести их строя. Например, залповые сбросы отработанных технологических растворов в гальваническом и электрохимическом цехах вызывают существенное увеличение концентрации тяжелых металлов в сточных водах на входе в очистные сооружения. Для обеспечения нормальной эксплуатации очистных сооружений в указанном случае необходимо усреднение концентрации примесей или расхода сточной воды, а в некоторых случаях и по обоим показателям одновременно.

Очистка сточных вод от твердых частиц в зависимости от их свойств, концентрации и фракционного состава на данном машиностроительном предприятии осуществляется методами процеживания, отстаивания, отделения твердых частиц в поле действия центробежных сил и фильтрования.

Процеживание - первичная стадия очистки сточных вод - предназначено для выделения из сточных вод крупных нерастворимых примесей размером до 25 мм, а также более мелких волокнистых загрязнений. Процеживание осуществляется пропусканием воды через решетки и волокноуловители. Эти решетки очищают от задерживаемых примесей механически с помощью вертикальных и поворотных граблей.

Отстаивание основано на особенностях процесса осаждения твердых частиц в жидкости.

Фильтрование сточных вод предназначено для очистки их от тонкодисперсных твердых примесей с небольшой концентрацией. Используют два класса фильтров:

а) зернистые, в которых очищаемую жидкость пропускают через насадки несвязанных пористых материалов;

б) микрофильтры - фильтроэлементы, которые изготовлены из связанных пористых материалов.

Очистка сточных вод от маслопродуктов осуществляется на предприятии отстаиванием, обработкой в гидроциклонах, флотацией и фильтрованием. Процесс отстаивания осуществляется в отстойниках и маслоловушках. Для очистки концентрированных маслосодержащих сточных вод, например стоков СОЖ металлорежущих станков, применяют специальные реагенты. В качестве реагентов используют Na₂CO₃, H₂SO₄, NaCl. Отделение маслопродуктов в поле действия центробежных сил осуществляется в напорных гидроциклонах.

Предприятие имеет оборотные системы водоснабжения отдельных цехов, сточные воды которых имеют стабильный состав примесей и очищаются от них в локальных очистных сооружениях, а затем осуществляется доочистка сточных вод на общезаводских очистных сооружениях.

Утилизация отходов производства.

В процессе производства образуется большое количество отходов, которые при соответствующей обработке могут быть вновь использованы как сырье для производства промышленной продукции. Основные операции обработки металлоотходов- сортировка, разделка и механическая обработка. Сортировка заключается в разделении лома и отходов по видам металлов. Разделка лома состоит в удалении неметаллических включений. Механическая обработка включает рубку, резку, пакетирование и брикетирование на прессах. На предприятии образуется большое количество металлоотходов, поэтому организован специальный цех для утилизации вторичных металлов. Чистые однородные отходы с паспортом, удостоверяющим их химический состав, используют без предварительного металлургического передела. Переработку промышленных отходов производят на специальных полигонах, создаваемых в соответствии с требованиями СниП 2.01.28- 85.

Сделаем оценку окружающей среды и изучим нагрузки, влияющие на нее, для чего рассчитаем коэффициент токсичности и индекс экологичности.

Коэффициент токсичности выбросов определяется по формуле:

(5.1)

где - ПДК выбрасываемого i-го вещества;

- объем выбросов того или иного вещества;

n- число выбрасываемых веществ.

М_бензин=1000м³/час;

М_ацетон=870м³/час;

М_{сажа,пыль}=50м³/час;

М_{окись углерода}=600м³/час.

По степени токсичности отрасль относится к группе с менее токсичными выбросами.

Рассчитаем индекс экологичности:

(5.2)

где В=4,5- число работающих на предприятии, тыс. чел.;

в=0,400-число работающих в цехе, тыс. чел.;

а₁=0,0008- землеемкость цеха, тыс.га;

А₁=0,05- землеемкость предприятия, тыс. га;

А₂=0,8- водопотребление цеха, млн.м³/год;

А₂=1,7- водопотребление предприятия, млн.м³/год;

А₃=560- выброс загрязняющих веществ цеха, тыс. т/год;

А₃=15000- выброс загрязняющих веществ предприятия, тыс. т/год;

А₄=8200- сброс сточных вод цеха, млн.м³/год;

А₄=25850- сброс сточных вод предприятия, млн.м³/год.

Данная отрасль относится к району с незначительной техногенной нагрузкой.

5.2 Производственная безопасность

От условий труда в механическом цехе напрямую зависит качество и производительность работ, а так же безопасность и комфортность работающего. Поэтому при разработке мероприятий по охране труда на рабочем месте необходимо учитывать следующие вредные и опасные производственные факторы:

- метеорологические условия;

- загрязнения воздуха производственными выбросами;

- производственное освещение;

- действие вибраций от технологического оборудования;

- действие производственного шума;

- электробезопасность;

- пожаробезопасность.

Метеорологические факторы. Метеорологические условия или микроклимат в производственных помещениях определяется следующими параметрами:

- температура воздуха (t, ^oC);

- относительная влажность (%);

- скорость движения воздуха на рабочем месте (V, м/с).

Кроме этих параметров, являющихся основными, не следует забывать об атмосферном давлении Р, которое влияет на парциальное давление воздуха (кислорода и азота), а следовательно, и на процесс дыхания.

Жизнедеятельность человека может проходить в довольно широком диапазоне давлений 734-1267 гПа (550-950 мм рт. ст.). однако здесь необходимо учитывать, что для здоровья человека опасно быстрое изменение давление, а не сама величина этого давления.

Влажность воздуха оказывает большое влияние на терморегуляцию организма. Повышенная влажность (85%) затрудняет терморегуляцию из-за снижения испарения пота, а слишком низкая влажность (20%) вызывает пересыхание слизистых оболочек дыхательных путей.

Минимальная скорость движения воздуха, ощущаемая человеком, составляет 0,2 м/с. В зимнее время года скорость движения воздуха не должна превышать 0,2…0,5 м/с, а летом- 0,2…1,0 м/с. В горячих цехах допускается увеличение скорости обдува рабочих (воздушное душирование) до 3,5 м/с.

В соответствии с ГОСТ 12.1.005-88 устанавливаются оптимальные и допустимые метеорологические условия для рабочей зоны помещения, при выборе которых учитывается период года:

- холодный период года со среднесуточной температурой воздуха ниже +10^оС;

- теплый период с температурой +10^оС и выше.

Все работы по тяжести подразделяются на категории:

- легкие физические работы с энергозатратами до 172 Дж/с (150 ккал/ч);

- физические работы средней тяжести с энергозатратами 172…293 Дж/с (150…250 ккал/ч);

- тяжелые физические работы с энергозатратами более 293 Дж/с.

По избыткам явной теплоты все производственные помещения делятся на:

- помещения с незначительными избытками теплоты, ? 83,7 Дж/м³;

- помещения со значительными избытками, ?83,7 Дж/м³.

Все работы, производимые в проектируемом цехе механической обработки деталей, относятся к физическим работам средней тяжести с энергозатратами 172…293 Дж/с.

Требуемое состояние воздуха рабочей зоны может быть обеспечено выполнением определенных мероприятий, к основным из которых относятся:

- механизация и автоматизация производственных процессов, дистанционное управление ими;

- применение технологических процессов и оборудования, исключающих образование вредных веществ или попадание их в рабочую зону;

- защита от источников тепловых излучений;

- устройства вентиляции и воздухообмена.

Оптимальные и допустимые нормы температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха приведены в таблицах:

Таблица 5.2

Оптимальные и допустимые нормы микроклимата

Период года	Категория работ	Температура Т,оС	Относительная влажность ц,%	Скорость движения воздуха V,м/с
Холодный	Средней тяжести	17-19	60-30	не более 0,3
Теплый		20-23	60-30	0,2…0,5

Загрязнение воздушной среды вредными производственными выбросами.

Воздушная среда цеха механической обработки загрязняется вредными выбросами при следующих операциях технологического процесса:

- при лезвийной обработке на различных станках в воздух попадают пары смазочно-охлаждающих жидкостей и металлическая пыль;

- при абразивной обработке - абразивная пыль различных по составу шлифовальных кругов и металлическая пыль;

- при операции покрытия Хим.Н9 поверхностей деталей выделяются пары никеля и кислоты;

- при операциях промывки органическими растворами выделяются пары моющих веществ.

По степени влияния на организм человека, независимо от специфического воздействия все вредные вещества подразделяются на четыре класса:

- чрезвычайно опасные;

- высокоопасные;

- умеренно опасные;

- мало опасные.

Предельно допустимая концентрация какого-либо вещества не должна вызывать у работающих при ежедневной работе продолжительностью восемь часов в течении всего трудового стажа заболеваний или отклонений в состоянии здоровья непосредственно или в отдаленные сроки. В воздухе производственных помещений установлены ПДК вредных веществ, превышение которых не допускается.

Величины ПДК согласно ГОСТ 12.1.005-88 приведены в таблице 5.3

Таблица 5.3

Величины ПДК согласно ГОСТ 12.1.005-88

Вещество	Величина ПДК, мг/м3	Класс опасности	Агрегатное состояние
Окись углерода, аммиак	20	4	П(Г)
Окись железа:	4-6	4	А
- кремнезем	1	3	А
- хлор	1	2	П(Г)
- никель	0,5	2	А
- молибден	6	3	А
ванадий	4	3	А
хром	1	2	А

Обеспечение оптимальных параметров микроклимата и не превышение ПДК вредных веществ в воздухе обеспечивается применением систем вентиляции и кондиционирования

Система вентиляции.

Задачей вентиляции является обеспечение чистоты воздуха и заданных метеорологических условий в производственных помещениях. Вентиляция достигается удалением загрязненного или нагретого воздуха из помещений и подачей в него свежего воздуха.

По месту действия вентиляция бывает общеобменной и местной.

Действие общеобменной вентиляции основано на разбавлении загрязненного, нагретого, влажного воздуха помещения свежим воздухом до предельно допустимых значений норм. Эту систему вентиляции наиболее часто применяют в случаях, когда вредные вещества, теплота, влага распределены равномерно по всему помещению, в противном случае применяют местную вентиляцию. Таким образом, обеспечивается поддержание необходимых параметров воздушной среды во всем объеме помещения.

Воздухообмен в помещении можно значительно сократить, если улавливать вредные вещества в местах их выделения, не допуская распространения по помещению.

Местная вентиляция по сравнению с общеобменной требует значительно меньших затрат на устройство и эксплуатацию.

Для эффективной работы системы вентиляции важно, чтобы на стадии проектирования были выполнены следующие требования:

- количество приточного воздуха должно соответствовать количеству удаляемого;

- свежий воздух необходимо подавать в те части помещения, где количество вредных выделений минимально, а удалять- где выделения максимальны;

- система вентиляции не должна вызывать переохлаждения или перегрева работающих;

-..система вентиляции должна быть электро-, пожаро- и взрывобезопасна.

Кондиционирование воздуха - это создание и автоматическое поддержание в помещениях постоянных или изменяющихся по определенной программе температуры, влажности, чистоты и скорости движения воздуха, наиболее благоприятных для людей или требуемых для нормального протекания технологического процесса.

5.3 Расчет воздухообмена цеха

Работоспособность системы определяется показателем кратности воздухообмена (К).

, (5.3)

где V- количество воздуха, удаляемого из помещения в течение часа (м³/ч);

V_П - объем помещения, м³.

Для определения объема воздуха, удаляемого воздуха из помещения необходимо знать:

V₁ - объем воздуха с учетом тепловых выделений;

V₂ - объем воздуха с учетом выделений вредных веществ.

, (5.4)

где Q_ИЗБ - общее количество тепла (кДж/ч);

С - теплоемкость воздуха (кДж/кг ^оС);

С - плотность воздуха (кг/м³);

- температура удаляемого воздуха;

- температура приточного воздуха;

, (5.5)

где К - общее количество загрязняющих веществ при работе разных источников в течение года (гр/ч);

К_УД,К_ПР - концентрация вредных веществ в удаляемом и приточном воздухе (гр/м³).

Расчет выделений углекислого газа от людей.

Количество СО₂, содержащееся в выделяемом человеком воздухе, зависит от интенсивности труда и определяется по формуле:

, (5.6)

где n_Л - количество людей, находящихся в помещении;

m_CO2 - удельное выделение СО₂ одним человеком.

Взрослый человек при легкой работе выделяет m_CO2=25 г/ч*чел.

М_СО2=50*25=1250 г/ч.

Воздухообмен по людям определяется по формуле:

, (5.7)

где l_Л - воздухообмен на одного человека, м³/ч;

n_Л - количество людей в помещении.

Определяем, что для помещения, где находятся свыше 3 часов непрерывно: l_Л=60 м³/ч*чел.

L=50*60=3000 м³/ч.

Воздухообмен по углекислому газу.

Определяется по формуле:

, (5.8)

где М_СО2 - количество выделяющегося СО₂, М_СО2=1250 г/ч;

У_ПДК - предельно-допустимая концентрация СО₂ в воздухе, при долговременном пребывании У_ПДК=3,45 г/ м³;

У_П - содержание газа в приточном воздухе,У_П=0,5 г/ м³.

м³/ч.

Воздухообмен по аэрозолю эмульсола определяется по формуле:

, (5.9)

где М_СОЖ - количество выделяющегося СОЖ от одного станка М_СОЖ =3,5 г/ч.;

У_ПДК - ПДК СОЖ в воздухе, У_ПДК =2,95 г/м³;

У_П - содержание аэрозоля в приточном воздухе, У_П =0,5 г/м³.

м³/ч.

Тепловыделения от источников искусственного освещения.

, (5.10)

где N_ОСВ - мощность источников освещения, Вт;

З - коэффициент теплопотерь (0,9 - для ламп накаливания, 0,55 - для люминесцентных ламп)

, кВт.

Тепловыделения от оборудования.

Тепловыделения станка Q зависит от мощности установленных электродвигателей, степени ее исполнения, условий работы станков и определяется по формуле:

, (5.11)

где N_y - номинальная мощность электродвигателя;

k_ЗАГ - коэффициент загрузки электродвигателя (0,5 - 0,8);

k_ОД - коэффициент одновременной работы оборудования (0,5 - 1,0);

з - коэффициент полезного действия электродвигателей;

В цехе установлено 5 токарных станков мод. 16К20Ф3, 2 сверлильных станка мод. 2Р135Ф2, 2 фрезерных станка мод. 6М13ГН с общей мощностью 73 кВт.

Q=73000*0,75*0,75*0,9=37000 Вт

Расчет потребного количества воздуха L_Я, м³/ч, для обеспечения санитарно-гигиенических норм для данного помещения рассчитывается по формуле:

, (5.12)

где L_Я - потребный расход воздуха при наличии избытков явной теплоты;

t_У и t_П - температура воздуха, соответственно удаляемого и поступающего в помещении, ^оС;

-общее количество тепла(кДж/ч).

м³/ч.

При вычислении потребного расхода воздуха при наличии избытков тепла а разницу t_У-t_П рекомендуется принимать равной 10^оС.

Потребное количество кондиционируемого воздуха для цеха (L_П) - наибольшая величина из L_СОЖ и L_Я, т.е. L_П=9300 м³/ч.

Определим показатель кратности воздухообмена (К):

Производственное освещение.

Правильно спроектированное и рационально выполненное освещение производственных помещений способствует повышению качества продукции и производительности труда, обеспечению безопасности производства, снижает утомление и травматизм, сохраняет работоспособность.

Производственное освещение (естественное и искусственное) регламентируется нормами СНиП 11-4-79.

Естественное освещение подразделяют на:

- боковое;

- верхнее;

- комбинированное.

По функциональному назначению искусственное освещение подразделяют на следующие виды: рабочее, аварийное, эвакуационное, охранное, дежурное.

В качестве источников света применяют газоразрядные машины и лампы накаливания.

Лампы накаливания относятся к источникам света излучения и пока еще являются распространенными источниками света. Преимущества: удобны в эксплуатации, не требуют дополнительных устройств для включения в сеть, просты в изготовлении. Светоотдача ламп накаливания - 8…20 лм/ч.

Газоразрядные лампы - это приборы, в которых излучение оптического диапазона спектра возникает в результате электрического разряда в среде инертных газов и паров металлов, а также за счет явления люминесценции. Преимущества: большая световая отдача - 30…40 лм/ч, значительно больший срок службы, можно получить световой поток практически в любой части спектра.

Определим коэффициент естественной освещенности, для проектируемого цеха: К_о=5% (разряд помещения по зрительным условиям работы - III).

По нормам освещенности промышленных предприятий принимаем:

1.На рабочих местах и в производственных помещениях, кабинетах и рабочих комнатах для конторских занятий, конструкторских и технологических бюро:

- при люминесцентных лампах - 500 лк;

- при лампах накаливания - 300 лк.

2. Помещения тех. учебы, буфет:

- при люминесцентных лампах - 300 лк;

- при лампах накаливания - 150 лк.

3. Душевые, умывальные, сан. узлы:

- при люминесцентных лампах - 100 лк;

- при лампах накаливания - 50 лк.

4. Коридоры и проходы:

- при люминесцентных лампах - 75 лк;

- при лампах накаливания - 30 лк.

Действие производственного шума.

Шум на производстве наносит большой ущерб, вредно действует на организм человека и снижает производительность труда . Поэтому защита от шума является важной задачей . любой источник шума характеризуется, прежде всего, звуковой мощностью.

Звуковая мощность - это общее количество звуковой энергии, излучаемой источником шума в окружающее пространство за единицу времени. В соответствии со стандартами (ГОСТ 12.1.024-81 и ГОСТ 12.1.025-81) такими шумовыми характеристиками, которые указываются в прилагаемой к машине технической документации, являются уровни звуковой мощности шума в октановых полосах частот со среднегеометрическими частотами: 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц, а также корректированный уровень звуковой мощности, характеристики направленности излучения шума машиной.

Главным источником шума при механической обработке деталей являются в основном металлорежущие станки, а также вентиляторные установки.

Шум на рабочих местах не должен превышать допустимых уровней, значения которых приведены в ГОСТ 12.1.003-83 (п.6).

Таблица 5.4

Допустимые уровни шума

Виды трудовой деятельности, рабочее место	Уровни звукового давления в дБ в октановых полосах со среднегеометрическими частотами, Гц
	31,5	63	125	250	500	1000	2000	4000	8000	Уровни звука и эквивалентные уровни звука
Выполнение всех видов работ на постоянных рабочих местах	107	99	92	86	83	80	78	76	74	85
Технологическое оборудование	91	80	85	85	80	77	76	75	69	80

В цехе установлены современные металлорежущие станки, шум от этих станков не превышает допустимых уровней.

Для уменьшения шума в помещениях цеха применяем звукоизолирующие конструкции, ослабляющие шум от соседних цехов на 30-50 дБ.

Действие вибрации от технологического оборудования.

Источниками вибрации в цехах машиностроительных предприятий являются металлорежущие станки и специальные установки. Вибрации возникают от дисбаланса вращающихся частей, погрешностей в зубчатых передачах, физико-механических явлений при резании.

Воздействие вибраций не только ухудшает самочувствие и снижает производительность труда, но и часто приводит к тяжелому профессиональному заболеванию - виброболезни.

Собственные колебания пояса, бедер, и головы относительно опорной поверхности составляют 4-6 Гц, относительно плеч 25-30 Гц. Для большинства внутренних органов собственные частоты лежат в диапазоне 6-9 Гц. Колебания узлов оборудования с указанными частотами весьма опасны, так как могут вызвать механическое повреждение или даже разрыв этих органов.

Основные мероприятия борьбы с вибрацией машин и оборудования являются:

- воздействие на источник возбуждения;

- отстройка от режима резонанса путем рационального выбора массы и жесткости колеблющейся системы;

- вибродемпфирование;

- балансировка вращающихся частей;

- изменение конструктивных форм элементов оборудования.

Нормы по ограничению общих вибраций рабочих мест устанавливают величину логарифмического уровня колебательной скорости в октановых диапазонах со среднегеометрическим значениями: 2, 4, 8, 16, 32, 63 Гц, а нормы по ограничению локальной вибрации - со значениями: 16, 32, 63, 125, 250, 500, 1000 Гц при 8 часовой смене.

В целях профилактики вибрационной болезни для работающих с вибрирующим оборудованием рекомендуется специальный режим труда. Так при работе с ручными машинами, удовлетворяющими требованиям санитарных норм, суммарное время работы в контакте с вибрацией не должно превышать 2/3 рабочей смены. При этом продолжительность одноразового непрерывного воздействия вибрацией, включая микропаузы, входящие в данную операцию, не должно превышать для ручных машин 13-20 минут.

Производственной вибрации и правило работы с вибрациями. Основные методы борьбы с вибрациями:

1. Внедрение средств автоматизации и технологий уменьшающие контакт человека с машиной.

2. Демпфирование.

3. Динамическое гашение.

4. Виброизоляция.

5. Средства индивидуальной защиты рук и ног.

Нормирование вибраций регламентирует параметры механизмами и оборудованием, ГОСТ 12.1.012-90”ССЬТ. Вибрационная безопасность. Общие требования”. Санитарные нормы СИ 2.2.4/2.1.8.566-96”Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданий”.

Электробезопасность.

Электричество широко применяется при механической обработке, т.к. приводами металлорежущих станков и специальных установок являются электродвигатели переменного тока. При нанесении защитных покрытий на обрабатываемые детали в гальванических ваннах и термообработке деталей, так же применяется электрический ток. При эксплуатации технологического оборудования защиту обслуживающего персонала от поражения электрическим током обеспечивает система электробезопасности.

Электробезопасность - система организационных и технических мероприятий и средств, обеспечивающих защиту людей от вредного и опасного воздействия электрического тока, электрической дуги, электромагнитного поля и статического электричества.

При разработке мероприятий по обеспечению электробезопасности необходим учет класса производственного помещения по опасности поражения электрическим током. Проектируемый цех относится к помещениям с повышенной опасностью, так как имеет токопроводящие полы, есть возможность прикосновения работающих одновременно к электрооборудованию и металлоконструкциям зданий или связь с землей. Все металлорежущие станки и вентиляторная система работает от напряжения в 380 В, вся осветительная система от напряжения в 220 В. Поэтому есть возможность поражения электрическим током рабочего персонала.

Основными мерами защиты от поражения током являются: обеспечение недоступности токоведущих частей от случайного прикосновения; электрическое разделение сети с помощью специальных разделяющих трансформаторов; применение малого напряжения (не выше 42 В, а в особоопасных участках - 12 В) и использование двойной (рабочей и дополнительной) изоляции; выравнивание потенциала; защитное заземление и зануление; защитное отключение; применение специальных электрозащитных средств; организация безопасной эксплуатации электроустановок

5.4 Техника безопасности

При механической обработки детали «Фланец» на универсальном оборудовании.

1. Перед началом работы получить инструктаж у мастера.

2. Проверь состояния оборудования, оснастки кожухов, ограждений.

3. Не нарушай режимы резания, указанные технологий.

4. На операциях с повышенной опасностью строго выполняй дополнительные требования , указанные операционной карте техпроцесса.

5. При работе на УСП проверь надежность крепления элементов и детали.