Dipozitiv de Cuplare Transmisie In Trepte
Lucrarea de față își propune un studiu tehnico-economic și calitativ al reperului „Dipozitiv de cuplare transmisie in trepte„. Sunt abordate aspecte economice,calitative și productive, analiza fiind încheiată cu concluzii referitoare la procesul de fabricație și calitate.
Necesitatea de a obține suprafețe de o calitate și precizie tot mai ridicată, cât și timpi tot mai scurți, i-a determinat pe cei care lucrează în industria prelucrătoare să caute noi soluții tehnice menite să sporească productivitatea la costuri cât mai reduse.Introducerea progresului tehnic în industrie se produce din ce în ce mai rapid, în condițiile ridicării calității în toate domeniile și depinde în mare măsură de specificul tehnologic al diferitelor repere ce trebuie prelucrate, respectiv de volumul producției acestora.
Prin urmare pentru reperul analizat se vor determina caracteristicile tehnice și aspectele calitative, cu scopul obținerii unui sistem de producție eficient .
Procesul de fabricație al reperului studiat are la bază două procedee tehnologice: prelucrarea prin deformare plastică și prelucrarea prin așchiere. Studiul se axează pe operațiile executate prin îndepărtare de așchii respectiv asamblare prin sudare.
În cadrul sistemului de producție sunt utilizate mașini-unelte convenționale,clasice, a căror amplasare se regăsește în obiectivul acestei lucrări.
Analiza controlului statistic de calitate se dovedește deosebit de importantă în cadrul proceselor de producție, drept urmare se impune aplicarea unor modele evaluate și interpretate,ca obiectiv al proiectului elaborat.
Reperul analizat s-a fabricat la întreprinderea SC Star Transmission Daimler, dar s-a renunțat, prin urmare proiectul studiază posibilitatea organizării unei secții de producție, pentru piese necesare cutiei de viteze a automobilelor de tip Mercedes Benz.
Capitolul 2
ROLUL FUNCȚIONAL AL REPERULUI
„Dipozitiv de cuplare transmisie in trepte„
Dispozitivul de cuplare este acea componentă din instalația de transmisie, parte a organului de mașină cutie de viteze, care asigură trecerea dintr-o treaptă de viteză în alta. Dispozitivul de cuplare care face studiul lucrării de față este utilizată pentru trecerea din treapta a cincea de viteză în treapta a șasea de viteză a unei cutii de viteze manuale de la autoturismele de tip Mercedes Benz.
Trecerea treptelor de viteze se realizează cu ajutorul manetei de schimbare, care acționează tijele culisante aflate în legătură cu dispozitivul de cuplare. Pentru fixarea treptelor fiecare tija culisanta are în partea superioară trei locașuri semisferice în care poate intra o bilă apăsată de un arc. Locașurile exterioare corespund celor doua trepte pe care le poate realiza dispozitivul , iar cel din mijloc corespunde poziției neutre. Distanțele dintre locașuri sunt alese astfel încât să asigure angrenarea roților dințate pe toata lungimea dinților,iar tensiunea arcului să nu permită deplasarea de la sine a tijei culisante respective,ci numai datorită efortului depus de conducătorul auto.
Pentru cuplarea treptelor, se deplasează maneta, în plan transversal, în dreapta sau stânga,astfel încât capătul inferior al manetei să intre in locașul în forma de U al tijei . Apoi,prin deplasarea manetei în plan longitudinal, înainte sau înapoi, tija culisează și deplasează odată cu ea dispozitivul, cuplând astfel treapta corespunzătoare.
Transmisia automobilului transmite energia de la motor la organele de deplasare și alte organe de acționare,asigurând deplasarea cu diverse viteze,mersul înapoi,executarea virajelor, staționarea automobilului cu motorul în funcție etc.
Cutia de viteze este al doilea organ al transmisiei automobilului, în sensul de transmitere a mișcării de la motor, permițând:
mersul înapoi al automobilului, fără a inversa sensul de rotație a motorului;
întreruperea îndelungată a legăturii dintre motor și restul transmisiei în cazul în care automobilul stă pe loc cu motorul în funcțiune;
modificarea forței de tracțiune în funcție de variația rezistențelor la înaintare.
Mecanismele de acționare a cutiilor de viteze trebuiesc construite în așa fel încat să asigure o poziție precisă,angrenare completă a roților dințate și să împiedice angrenarea simultană a diferitelor trepte. Pentru obținerea acestor condiții,mecanismul de comandă a cutiilor de viteze este întotdeauna prevăzut cu dispozitive de fixare și zăvorâre a diferitelor trepte.
Elementele componente ale reperului studiat sunt prezentate în Figura. 2.1 împreună cu suprafețele prelucrate prin așchiere. Componente/ suprafețe prelucrate Fig 2.1
Capitolul 3
ANALIZA TEHNICĂ A REPERULUI
DISPOZITIV DE CUPLARE
3.1 STABILIREA TIPULUI DE SEMIFABRICAT ȘI A
MATERIALULUI UTILIZAT
Procesele de prelucrare din construcția de mașini care au ca scop relizarea formei, dimensiunilor,pozițiilor relative și netezimii suprafețelor componente ale pieselor se numesc prelucrari de formare.Prelucrările executate prin îndepărtare de așchii presupun înlăturarea de pe suprafața pieselor brute,obținute prin turnare,matrițare,forjare,laminare etc., a adaosului de prelucrare.Performanțele tehnico-economice a proceselor de prelucrare mecanică sunt influențate de tipul semifabricatelor alese pentru execuția pieselor.Pentru adoptarea semifabricatului este indicat să se țină cont de: caracteristicile dimensionale și geometrice ale piesei,rolul funcțional,materialul,precizia,cantitatea producției și nu în ultimul rând de înzestrarea tehnică disponibilă.
Semifabricatul este o bucată de material sau o piesă brută care a suferit o serie de prelucrări mecanice sau tehnice, dar care necesită în continuare alte prelucrări pentru a deveni o piesă finită.
Pentru realizarea pieselor din categoria „pârghii și furci„ ,clasă din care face parte și reperul studiat,sunt utilizate în general semifabricate matrițate și semifabricate obținute prin operații de prelucrare a tablelor sau benzilor.
Prin urmare semifabricatul utilizat pentru obținerea dispozitivului de cuplare, componentă a cutiei de viteze a automobilului, este unul matrițat și prelucrat prin deformare plastică.
Materialul utilizat pentru semifabricat este OLC 45 STAS 880-88, care este un oțel carbon de calitate cu rezistență ridicată și tenacitate medie.Acesta asigură caracteristici de calitate obținute pentru tratamente termice de îmbunătățire-călire și revenire. Conținutul mediu de carbon este 0,45 %.
Acest material prezintă o serie de avantaje tehnologice precum :
– precizia suficient de ridicată a dimensiunilor obținute;
– posibilitatea obținerii unor piese cu forme complexe;
– utilizarea eficientă a materialului, cu risipă minimă.
Caracteristicile tehnice ale materialului folosit sunt prezentate în tabelul 3.1
Tab. 3.1
Compoziția chimică precisă a materialului este cea care asigură menținerea caracteristicilor de calitate. Astfel, pe lângă carbon materialul mai are în compoziția sa : mangan (Mn) în proporție de 0,5….0,7 % , fosfor (P) și sulf ( S) în maxim 0,04 procente.
3.2 FUXUL OPERAȚIILOR
Pentru prelucrarea reperului sunt necesare două procese tehnologice: de asamblare a părților componentelor prin sudare și de prelucrare mecanică prin așchiere.
Asamblarea se efectuează prin metoda de sudură MAG, procedeu cu productivitate ridicată . Procedeul de sudare MAG face parte din grupa procedeelor de sudare prin topire cu arcul electric în mediu de gaze protectoare. Procedeul este întâlnit cel mai frecvent în varianta semimecanizată (viteza de sudare manuală, viteza de avans a sârmei electrod întotdeauna mecanizată), dar procedeul se pretează cu ușurință la mecanizare,automatizare și chiar robotizare, dovadă instalațiile de sudare tot mai numeroase care pot fi întâlnite în producția de structuri sudate (în special roboți de sudare).Procedeul se realizează astfel: arcul electric amorsat între sârma electrod și componentele, produce topirea acestora formând baia de metal Protecția arcului electric și a băii de metal topit se realizează cu ajutorul gazului de protecție, adus în zona arcului prin duza de gaz.O sârmă electrod este antrenată printr-un tub de ghidare,cu viteză de avans constantă, de către sistemul de avans prin derularea de pe o bobină.Productivitatea ridicată este asigurată de puterea ridicată de topire a arcului, pătrunderea mare la sudare, posibilitatea sudării cu viteze de sudare mari, respectiv eliminarea unor operații auxiliare .
Utilajul folosit pentru realizarea operației este aparatul de sudură cu braț robatizat care folosește un dispozitiv de strângere pneumatic pentru fixare a componentelor.
Operațiile de prelucare mecanică prin așchiere utilizate sunt: frezarea,găurirea,alezarea, șanfrenarea.
Frezarea este procedeul de prelucrare prin așchiere a metalelor, realizat cu ajutorul unei scule rotative, numită freză, prevăzută cu mai mulți dinți, plasați pe periferie sau pe partea frontală. Procesul de prelucrare de frezare se caracterizează prin mișcarea principală de rotație executată de freză și mișcarea de avans, pe direcție perpendiculară pe axa de rotație, executată în general de semifabricat. Fiecare dinte al frezei vine în contact cu adaosul de prelucrare numai intermitent, câte o fracțiune din fiecare rotație a sculei, detașând câte o așchie de grosime variabilă. Acest mod de acțiune imprimă frezării particularități importante în raport cu celelalte procedee de așchiere și anume:
prelucrarea este însoțită de șocuri și vibrații;
dinții frezei se răcesc eficient, motiv pentru care durabilitatea frezelor este mai mare decât a sculelor cu așchiere continuă ;
adaosul de prelucrare este îndepărtat cu concursul mai multor tăișuri, ceea ce conferă frezării productivitate ridicată.
Prelucrarea suprafețelor de revoluție interioare poate fi făcută prin diferite metode, în funcție de caracteristicile dimensionale, de precizia și gradul de netezime care se cer pentru aceste suprafețe. Executarea găurilor presupune prelucrarea suprafețelor laterale și frontale ale acestora. Suprafețele laterale sunt, în general, cilindrice dar pot fi uneori și conice. Suprafețele frontale pot fi plane, teșite și profilate cu o formă oarecare.În funcție de precizia și rugozitatea necesară, găurile de diverse forme se pot executa prin următoarele procedee de prelucrare prin așchiere: burghiere, adâncire, alezare, strunjire interioară, rectificare, broșare, rodare, honuire, superfinisare.
Burghierea este Operația de prelucrare a găurilor cu ajutorul burghielor, pornind, de obicei, de la material plin. Din acest motiv tăișurile principale ale burghiului trebuie să aibă extindere pe toată raza găurii, adică de la suprafața laterală până la axul găurii, pentru a scoate adaosul de prelucrare pe toată secțiunea acesteia.
Alezarea este Operația de prelucrare a găurilor prin care se îndepărtează un strat foarte subțire de material, mai mic de cât la burghiere sau adâncire, adaosul de prelucrare fiind, în general, de 0,1-0,3 mm. Alezarea se realizează în general pentru găurile care necesită o precizie deosebită.
Șanfrenarea este Operația de prelucrare a suprafețelor frontale, conice și profilate pornind de la găuri existente.
Pentru realizarea operațiilor sunt folosite mașini de frezat clasice: FUS 25, IAV 1000, GH 12. Se folosesc freze cilindrice și cilindro-frontale, burghie, alezoare și adâncitoare conice din oțel rapid sau carburi metalice în funcție de condițiile de lucru. Dimensiunile acestora sunt adoptate din colecția de STAS-uri pentru scule așchiatoare,la fiecare fază și operație în parte.
Verificarea pieselor se realizează cu ajutorul calibrelor, șublerelor și al dispozitivelor de măsurare pe coloană.
O ultimă etapă în obținerea produsului final o reprezintă aplicarea unui tratament anticoroziv de conservare a pieselor pe baza unor soluții concentrate și așezarea acestora în lăzi ce urmează a fi paletizate.
În tabelul 3.2 este redat fluxul operațiilor/fazelor de prelucrare pentru reperul dispozitiv de cuplare in trepte.
Tab. 3.2
3.3 STABILIREA ADAOSURILOR DE PRELUCRARE ȘI A DIMENSIUNILOR INTERMEDIARE
În cazul prelucrărilor prin așchiere, obținerea unei suprafețe prelucrate presupune îndepărtarea unui strat de material, în scopul atingerii preciziei și rugozității impuse,este numit adaos de prelucrare.Calculul adaosului de prelucrare și a dimensiunilor intermediare reprezintă o etapă importantă în proiectarea procesului tehnologic de prelucrare mecanică deoarece valoarea acestora infuențează direct asupra preciziei de prelucrare, productivității și costului.Cu cât adaosul de prelucrare este mai mare,cu atât este mai mare componenta normală a forței de așchiere care duce la deformația elastică a sistemului tehnologic MU-piesă-sculă,fapt ce influențează precizia de prelucrare și geometria piesei.Definirea termenilor de operare este prezentată în continuare: – adaosul de prelucrare intermediară-stratul de material care se îndepărtează în fiecare operație de pe suprafața piesei;
– adaosul de prelucrare total-stratul de material îndepărtat în toate operațiile de pe semifabricat pentru obținerea piesei finale;
– dimensiunile intermediare-dimensiuni care se obțin în fiecare operație a procesului tehnologic după îndepărtarea adaosului de prelucrare intermediar.
În cazul suprafețelor exterioare și interioare de revoluție, relația de calcul a adaosului de prelucrare intermediar minim este următoarea:
2 = 2 +
Unde: – = adaosul de prelucrare minim Operația (faza i),considerată pe diametru sau pe suprafețe plan opuse,prelucrate simultan
– = înălțimea neregularităților profilului,rezultată la faza precedentă (i-1)
– = adâncimea stratului superficial defect la Operația (faza precedentă) i-1
-= abateri spațiale,care sunt abateri de poziție ale suprafeței de prelucrat față de bazele tehnologice
– = eroarea de instalare a suprafeței de prelucrat la Operația considerată.
Pentru obținerea piesei finite se pornește de la un semifabricat matrițat cu forma și dimensiunile apropiate de produsul finit. Adaosurile rezultate în urma prelucrării sunt prezentate în continuare.
Determinarea adaosului de prelucrare pentru suprafața Ф19,8 ±0,4
a. Alezare Ф
La prelucrarea găurilor cu scule așchietoare care se centrează după gaura inițială abaterile
spațiale de înclinare și deplasare ale axei găurii nu pot fi înlăturate, de aceea termenul este exclus din relația de calcul,datorită centrării sculei eroarea de instalare este 0.
=20
= 30
2 = 2 x 50 =100
Toleranța pentru Operația precedentă de găurire interioară,conform treptei de precizie 11 este – =110
Dimensiunea minimă după găurire este: -= -2
-= 12- 0,1- 0,1 1= 11,79
-= 11,8 (valoarea rotunjită)
-=11,8
-=11,8
Operația de găurire se va executa la cota de Ф11,8.
b. Șanfrenare Ф
Adaosul nominal la această fază este 2 = 2 x 50 =100 = 0,1
c. Lamare Ф19,8 ±0,4
Adaosul nominal 2 = 0,80
d. Șanfrenare 1,8x
Adaosul nominal 2 = 1,36
e .Găurire Ф11,8
Adaosul nominal 2 =
Determinarea adaosului de prelucrare pentru suprafața „bilaj„
Frezare față bilaj degroșare – = 0,9
Frezare față bilaj finisare – = 0,4
Determinarea adaosului de prelucrare pentru suprafața„gheară„
a. Șanfrenare gheară – = 0,53
b. Frezare față gheară – = 0,8
c. Frezare contur degroșare – =0,80
d. Frezare contur finisare – = 0,20
3.4 CALCULUL REGIMURILOR DE AȘCHIERE
Succesiunea fazelor și operațiilor este dată în tabelul 3.3
Tab. 3.3
În continuare se vor determina regimurile de așchiere pentru operațiile de prelucrare .
Se va ține seama de faptul că la frezarea frontală pentru realizarea unor regimuri de așchiere cu productivitate superioară , diametrul frezei D trebuie să fie mai mare decât lățimea de așchiere (lungimea de contact t ) și anume: D= (1,25……1,5) t .
Semifabricatul de prelucrat se va poziționa deplasat în direcția pătrunderii dintelui frezei, fapt ce asigură începutul așchierii de către fiecare dinte la o grosime mai mică a așchiei. Nerespectarea acestei indicații are drept consecință micșorarea apreciabilă a durabilității frezelor frontale utilizate în procesul de așchiere.
Regimul de așchiere la frezare se determină în următoarea ordine:
– se stabilește mărimea adâncimii de așchiere ;
– se alege din tabele avansul pe dinte sau avansul pe rotație ;
-se calculează viteza de așchiere , turația (rot/min) ale frezei și viteza de avans ;
-se determină puterea efectivă necesară ;
-se verifică posibilitatea utilizării regimului de așchiere calculat pe mașina de frezat
aleasă comparându-se cu puterea furnizată de mașina unealtă.
Pentru stabilirea adâncimii de așchiere se urmărește ca întregul adaos de prelucrare să fie detașat dintr-o singură trecere, în caz că adaosurile de prelucrare sunt mari iar puterea mașinii-unelte inuficientă sau rigiditatea sistemului tehnologic este scăzută, se pot efectua mai multe treceri de degroșare.
În cazul avansului la frezare se deosebesc avansul pe dinte (mm/dinte) și avansul pe rotație al frezei (mm/rot).Viteza de avans se calculează cu relația: = =·
Viteza de așchiere se calculează cu relații empirice care exprimă dependența dintre viteza de așchiere economică și parametrii procesului de așchiere, se poate adopta în funcție de adâncimea de așchiere și avansul stabilit. Cu ajutorul coeficienților de corecție se determină
viteza de așchiere corectă : =···
Unde : – = coeficient în funcție de diametrul piesei;
-= coef. în funție de lățimea de prelucrat;
-= coef. În funcție de numărul de dinți;
-= coef. În fcț. de durabilitatea sculei;
-= coef în fcț. de materialul semifabricatului.
Pe baza vitezei de așchiere se calculează Turația frezei: n = [rot/min].
Operația 30 – Găurire Ф11,8
*Stabilirea sculei așchietoare
– din STAS 573-67 se alege un burghiu elicoidal din oțel rapid Rp3 cu
diametrul D= 11,8 mm , durabilitatea economică =30 . Parametrii principali ai geometriei părții active sunt:
-unghiul la vârf: 2χ = 120 º
-unghiul de așezare: α = 16º
-unghiul de degajare: γ = 28º
*Adâncimea de așchiere
– printr-o singură trecere se îndepărtează întregul adaos, t = 5 mm.
*Avansul de prelucrare
s = · ·
– unde: = 0,9
= coeficient de avans = 0,056
(mm/rot) .
*Viteza de așchiere
= ·
-unde: = 6;
Yv = 0,9;
Zv = 0,5;
m = 0,3;
= coeficient de corecție care ține seama de materialul prelucrat;
= 1,614
= 41,30 m/min
*Turația sculei
n = = = 1114,64
– din specificațiile mașinii-unelte se adoptă n=950
– prin urmare viteza reală de așchiere va fi: =
= = 35,17
*Puterea efectivă necesară
-se calculează
= ··
– unde: = 2,9
= 1,02
= 76
= 1
=131,29
2 ,68
– valoarea obținută se compară cu puterea furnizată de mașina-unealtă= 38 kw
– prin urmare prelucrarea se poate executa pe mașina-unealtă aleasă.
În tabelul 3.4 sunt prezentați parametrii regimului de așchiere pentru operația 30.
Tab 3.4
Operația 40 – Șanfrenare 1,8x
*Alegerea sculei așchietoare
-pentru executarea prelucrării se alege un adâncitor conic din oțel rapid, STAS 1367 ,cu 3 tăișuri,D=24 mm, unghiul la vârf 2χ = 90º Durabilitatea economică a acestuia este 90 min.
* Adâncimea de așchiere
– adaosul se va îndepărta dintr-o singură trecere
t = 1,36 mm
*Avansul de prelucrare
-se adoptă în funcție de caracteristicile materialului de prelucrat și diametrul (mm).
– avansul pe rotație va fi.. *Viteza de așchiere
– se alege în funcție de diametrul de prelucrat și materialul semifabricatului
= 18 m/min
*Turația sculei
n = = = 238,88
– din specificațiile mașinii-unelte se adoptă n = 236
– prin urmare viteza reală de așchiere va fi: =
= = 17,78
*Viteza de avans
= ·
= 0,16·236
= 37,76
– din caracteristicile mașinii-unelte se alege = 36
*Puterea efectivă necesară
kw
= componenta tangentială a forței de așchiere în daN.
= ·
t= lungimea de contact în mm
= lățimea de așchiere în mm
z= numărul de dinți ai sculei
D=diametrul frezei
n=Turația frezei în rot/min
=coeficient de corecție în funcție de materialul prelucrat
Unde:=682
XF=0,86
YF=0,72
UF=1
qF= 0,86
WF=0
=0,96.
= 189,62 daN
1,075 KW
-prelucrarea se poate efectua pe utilajul ales < ; 1,075 < 38.
În tabelul 3.5 sunt prezentați parametrii regimului de așchiere pentru operația 40.
Tab 3.5
Operația 50 – Lamare Ф19,8 ±0,4
*Alegerea sculei așchietoare
-din STAS 748 -86 se se alege un lamator monobloc din oțel rapid cu diametrul D = 19,8 mm și numărul de dinți z=5.Parametrii principali ai geometriei sculei sunt: -unghiul de așezare: α = 6º
-unghiul de degajare: γ = 9º
* Adâncimea de așchiere
– adaosul se va îndepărta dintr-o singură trecere
t = 1,24 mm
*Avansul de prelucrare
-se adoptă în funcție de caracteristicile materialului de prelucrat și diametrul de prelucrat (mm)
– avansul pe rotație va fi..
*Viteza de așchiere
– se alege în funcție de adâncimea de așchiere și avansul stabilit
= 20 m/min
*Turația sculei
n = = = 321,68
– din specificațiile mașinii-unelte se adoptă n = 300
– prin urmare viteza reală de așchiere va fi: =
= = 18,65
*Viteza de avans = =·
= 0,14·300
= 42
*Puterea efectivă necesară
– ≈ 116 daN
– 0,657 kw
– valoarea obținută se compară cu puterea furnizată de mașina-unealtă= 38 kw
– prin urmare prelucrarea se poate executa pe mașina-unealtă aleasă.
În tabelul 3.6 sunt prezentați parametrii regimului de așchiere pentru operația 50.
Tab 3.6
Operația 60 –Alezare Ф
*Alegerea sculei așchietoare
-pentru prelucrare la această fază se va utiliza un alezor de mașină din oțel rapid cu diametrul D= 12,5 mm , STAS 1265-82 .Parametrii geometrici ai alezorului sunt: 2χ = , γ = , α =. Durabilitatea economică este de 40 min
* Adâncimea de așchiere
-este dată de adaosul de prelucrare pe rază
t = 0,35 mm.
*Avansul de prelucrare
-în cazul alezorului de față la prelucrarea oțelului se recomandă
s = 0,20
-din caracteristicile mașinii unelte se alege
*Viteza de așchiere
-valoarea adoptată din normative esre 40 m/min
-coeficienții de corecție în cazul prelucrării prin alezare, pentru diametrul
necesar sunt: = 0,90 – coeficient în funcție de rezistența materialului
= 1,0 – coeficient în funcție de durabilitate
=
40·0,94·1,0
39
*Turația sculei
n = = = 993,63
– din specificațiile mașinii-unelte se adoptă n = 950
– prin urmare viteza reală de așchiere va fi: =
= = 37,28
*Puterea efectivă necesară
-puterea consumată la prelucrarea prin alezare nu se mai analizează, verificarea calculându-se pentru operatia de găurire.
În tabelul 3.7 sunt prezentați parametrii regimului de așchiere pentru operația 60.
Tab 3.7
Operația 70 – Șanfrenare Ф12,5; 1,2×45º
*Alegerea sculei așchietoare
– se alege un adâncitor conic din oțel rapid, STAS 1367 ,cu 3 tăișuri,D=26 mm, unghiul la vârf 2χ = 90º Durabilitatea economică a acestuia este 90 min.
* Adâncimea de așchiere
-adaosul de prelucrare se îndepărtează dintr-o singură trecere
t = 0,10 mm
*Avansul de prelucrare
-se adoptă în funcție de caracteristicile materialului de prelucrat
și diametrul (mm).
– avansul pe rotație va fi..
*Viteza de așchiere
– se alege în funcție de diametrul de prelucrat și materialul semifabricatului
= 22 m/min
*Turația sculei
n = = = 269,22
– din specificațiile mașinii-unelte se adoptă n = 236
– prin urmare viteza reală de așchiere va fi: =
= = 19,26
*Viteza de avans
= =·
= 0,17·236
= 40,12
– din caracteristicile mașinii-unelte se alege = 40
*Puterea efectivă necesară
– ≈ 178 daN
– 0,975 kw
– valoarea obținută se compară cu puterea furnizată de mașina-unealtă= 38 kw
– prin urmare prelucrarea se poate executa pe mașina-unealtă aleasă.
În tabelul 3.8 sunt prezentați parametrii regimului de așchiere pentru operația 70.
Tab 3.8
Operația 80 – Frezare 1
Faza 1 – Frezare gheară contur degroșare
*Alegerea sculei așchietoare
-din STAS 1680-88 se alege o freză cilindrică din oțel rapid Rp 5 ,cu diametrul D=6 mm , z=3,durabilitatea economică 90 min.
* Adâncimea de așchiere
-pentru frezarea de degroșare adâncimea de așchiere este egală cu
t = 0,8 mm
*Avansul de prelucrare
-în funcție de rugozitatea și de rezistența materialului se alege :
– avansul pe rotație va fi..
– avansul pe dinte va fi..
*Viteza de așchiere
– se alege în funcție de adâncimea de așchiere și avansul stabilit
= 15 m/min
– cu ajutorul coeficienților de corecție se calculează viteza corectă:
= 0,81
= 1,26
=1,05
=1,15
=0,79
=···
= 14,69
*Turația sculei
n = = = 779,72
– din specificațiile mașinii-unelte se adoptă n = 750
– prin urmare viteza reală de așchiere va fi: =
= = 14,83
*Viteza de avans
= =·
= 0,71·750
= 532,5
– din caracteristicile mașinii-unelte se alege = 520
*Puterea efectivă necesară
– ≈ 288 daN
– 2,275 kw
-din caracteristicile mașinii-unelte se scoate puterea = 7,5 kw, rezultă că prelucrarea se poate efectua pe mașina-unealtă aleasă.
În tabelul 3.9 sunt prezentați parametrii regimului de așchiere pentru faza 1.
Tab 3.9
Faza 2– Frezare gheară contur finisare
*Alegerea sculei așchietoare
-din STAS 1680-88 se alege o freză cilindrică din oțel rapid Rp6 ,cu diametrul D=6 mm ,z=4,durabilitatea economică 90 min.
* Adâncimea de așchiere
-pentru frezarea de finisare adâncimea de așchiere este egală cu adaosul de prelucrare aferent fazei de finisare:
t = 0,4 mm
*Avansul de prelucrare
-în funcție de rugozitatea = 3,2 și de rezistența materialului se alege : – avansul pe rotație va fi..
– avansul pe dinte va fi..
*Viteza de așchiere
– se alege în funcție de adâncimea de așchiere și avansul stabilit
= 20 m/min
– cu ajutorul coeficienților de corecție se calculează viteza corectă:
= 0,81
= 1,26
=1,05
=1,15
=0,79
=···
= 19,79
*Turația sculei
n = = = 1050,42
– din specificațiile mașinii-unelte se adoptă n = 950
– prin urmare viteza reală de așchiere va fi: =
= = 17,89
*Viteza de avans
= =·
= 0,40·950
= 380
– din caracteristicile mașinii-unelte se alege = 360
*Puterea efectivă necesară
– nu se mai calculează deoarece puterea necesară frezării de finisare este evident mai mică decât cea de degroșare calculată anterior.
În tabelul 3.10 sunt prezentați parametrii regimului de așchiere pentru faza 2.
Tab 3.10
Faza 3– Frezare față gheară
*Alegerea sculei așchietoare
-pentru prelucrare se alege din STAS 6308-68 o freză cilindro-frontala cu placute din carburi metalice P20, de diametru D=10 mm și numărul de dinți z=4, T=120.
* Adâncimea de așchiere
-adâncimea de așchiere este egală cu adaosul de prelucrare aferent acestei prelucrări:
t=0,8 mm
*Avansul de prelucrare
-în funcție de rugozitatea și de rezistența materialului se alege :
– avansul pe rotație va fi..
– avansul pe dinte va fi..
*Viteza de așchiere
– se alege în funcție de adâncimea de așchiere și avansul stabilit
= 21 m/min
– cu ajutorul coeficienților de corecție se calculează viteza corectă:
= 0,81
= 1,26
=1,05
=1,15
=0,79
=···
= 20,49
*Turația sculei
n = = = 652,54
– din specificațiile mașinii-unelte se adoptă n = 600
– prin urmare viteza reală de așchiere va fi: =
= = 18,84
*Viteza de avans
= =·
= 0,9·600
= 540
– din caracteristicile mașinii-unelte se alege = 520
*Puterea efectivă necesară
– ≈ 212 daN
– 1,974 kw
– valoarea obținută se compară cu puterea furnizată de mașina-unealtă= 7,5 kw. Prelucrarea se poate realiza pe MU aleasă.
În tabelul 3.11 sunt prezentați parametrii regimului de așchiere pentru faza 3.
Tab 3.11
Operația 90 – Șanfrenare gheară 1×45º
*Alegerea sculei așchietoare
-se alege din STAS 1367 un adâncitor conic din oțel rapid , cu numărul de tăișuri= 4 , D=20 unghiul la vârf 2χ = 60º, durabilitatea economică 90 min.
* Adâncimea de așchiere
-adaosul de prelucrare se îndepărtează dintr-o singură trecere
t = 0,53 mm
*Avansul de prelucrare
-se adoptă în funcție de caracteristicile materialului de prelucrat și diametrul în (mm).
– avansul pe rotație va fi..
*Viteza de așchiere
– se alege în funcție de diametrul de prelucrat și materialul semifabricatului
= 20 m/min
*Turația sculei
n = = = 318,47
– din specificațiile mașinii-unelte se adoptă n = 300
– prin urmare viteza reală de așchiere va fi: =
= = 18,83
*Viteza de avans
= =·
= 0,18·300
= 54
– din caracteristicile mașinii-unelte se alege = 50
*Puterea efectivă necesară
– ≈ 112 daN
– 0,816 kw
– valoarea obținută se compară cu puterea furnizată de mașina-unealtă= 7,5 kw
– prin urmare prelucrarea se poate executa pe mașina-unealtă aleasă. În tabelul 3.12 sunt prezentați parametrii regimului de așchiere pentru operația 90.
Tab 3.12
Operația 100 – Frezare 2
Faza 1 – Frezare față bilaj degroșare
*Alegerea sculei așchietoare
-pentru prelucrare se alege din STAS 8526-80 o freză cilindrică din carburi metalice, de diametru D=5 mm și numărul de dinți z=3,cu durabilitatea economică =120 min
* Adâncimea de așchiere
-adâncimea de așchiere este egală cu adaosul de prelucrare aferent acestei prelucrări:
t=0,9 mm
*Avansul de prelucrare
-în funcție de rugozitatea și de rezistența materialului se alege :
– avansul pe rotație va fi..
– avansul pe dinte va fi..
*Viteza de așchiere
– se alege în funcție de adâncimea de așchiere și avansul stabilit
= 18 m/min
– cu ajutorul coeficienților de corecție se calculează viteza corectă:
= 0,75
= 0,8
=1,05
=1,21
=0,79
=···
= 17,86
*Turația sculei
n = = = 1137,5
– din specificațiile mașinii-unelte se adoptă n = 950
– prin urmare viteza reală de așchiere va fi: =
= = 14,91
*Viteza de avans
= =·
= 0,72·950
= 525
– din caracteristicile mașinii-unelte se alege = 480
*Puterea efectivă necesară
– ≈ 188 daN
– 1,011 kw
– valoarea obținută se compară cu puterea furnizată de mașina-unealtă= 3 kw . Operația se poate executa pe mașina-unealtă aleasă.
În tabelul 3.13 sunt prezentați parametrii regimului de așchiere pentru faza 1.
Tab 3.13
Faza 2 – Frezare față bilaj finisare
*Alegerea sculei așchietoare
-pentru prelucrare se alege din STAS 8526-80 o freză cilindrică din carburi metalice, de diametru D=5 mm și numărul de dinți z=4,cu durabilitatea economică =120 min
* Adâncimea de așchiere
-adâncimea de așchiere este egală cu adaosul de prelucrare aferent acestei prelucrări:
t=0,4 mm
*Avansul de prelucrare -în funcție de rugozitatea = 3,2 și de rezistența materialului se alege : – avansul pe rotație va fi..
– avansul pe dinte va fi..
*Viteza de așchiere
– se alege în funcție de adâncimea de așchiere și avansul stabilit
= 20 m/min
– cu ajutorul coeficienților de corecție se calculează viteza corectă:
= 0,75
= 0,8
=1,05
=1,21
=0,79
=···
= 19,86
*Turația sculei
n = = = 1264,96
– din specificațiile mașinii-unelte se adoptă n = 1180
– prin urmare viteza reală de așchiere va fi: =
= = 18,52
*Viteza de avans
= =·
= 0,4·1180
= 472
– din caracteristicile mașinii-unelte se alege = 460
*Puterea efectivă necesară
-Verificarea s-a realizat la faza precedentă, prelucrarea se execcută în condiții normale de lucru.
În tabelul 3.14 sunt prezentați parametrii regimului de așchiere pentru faza 2.
Tab 3.14
3.5 CALCULUL NORMELOR TEHNICE DE TIMP
Corelarea în timp a proceselor tehnologice impune de la început stabilirea unor criterii comune.
Astfel, un asemenea criteriu a devenit normarea tehnică. Norma de muncă reprezintă și unul din criteriile aprecierii eficienței oricărui proces tehnologic.
Este de dorit ca operațiile, fazele, trecerile, etc. să se facă într-un timp cât mai scurt (desigur nu în dauna calității produsului), având astfel certitudinea că în timpul limitat de condițiile de fabricație (schimb, zi, decadă lună, etc.) să se poată prognoza o cantitate strictă de produse corelate desigur cu planul de producție.
Timpul stabilit în vederea executării unei anumite lucrări tehnologice în anumite condiții tehnico-economice poartă numele de normă de lucru sau normă de timp (NT).
Aceasta se măsoară în schimburi, ore sau minute.
Norma de producție (Np) se referă la cantitatea de produse sau de lucrări stabilite a se efectua într-o unitate de timp de către un executant, în condițiile unei calificări corespunzătoare și condiții tehnico-organizatorice precizate ale locului de muncă.
Legătura dintre norma de timp și norma de producție este redată de relația:
Se exprimă în general în: unități de timp (an, zi, ore, min.)/ unitate de produs (buc, kg., m,). Desigur construcția de mașini folosește în cel mai des caz (min/buc).
Întrucât Operația este unul din elementele de bază ale procesului tehnologic (pentru care există și documentație – planul de operații), norma de timp (NT) se va referi la timpul necesar realizării unei piese în cadrul ei. Structura normei tehnice de timp se prezintă în figura 3.1 .
Fig 3.1
unde:
Tpi – timpul de pregătire și încheiere
Top –timpul operativ
tb – timpul de bază
ta – timpul auxiliar (ajutător)
Td1 – timpul de deservire a locului de muncă
tdt – timpul de deservire tehnică
tdo – timpul de deservire organizatorică
Tîr – timpul de întreruperi reglementate
tto – timpul de întreruperi condiționate de tehnologia stabilită și de organizare a producției
ton – timpul de odihnă și de necesități firești (fiziologice)
Deci, norma de timp se poate exprima și sub forma relațiilor:
(min/buc)
– norma de timp pe bucată
n – nr. bucăți piese din lot
(min/rot)
Se analizează pe rând fiecare componentă a relației normei tehnice de timp (NT).
[Tpî] – timpul de pregătire și încheiere
El se determină pentru toată seria (lotul) de piese.Este consumat de operatorul uman înainte și în timpul efectuării lucrării pentru crearea condițiilor necesare executării acesteia precum și după terminarea ei, pentru încheierea lucrărilor (studierea planului de operații– a documentației tehnologice în general, pregătirea locului de muncă, reglarea mașinii, montarea S.D.V.-urilor, etc.).
În general, timpul de pregătire-încheiere nu depinde de mărimea lotului de piese și nu conține consumuri de timp care se repetă periodic în timpul lucrului.
Tpî – depinde de tipul producției, de natura (felul) operației și de gradul de organizare a muncii. El se stabilește pe baza unor normative și date experimentale.
[Top] – timpul operativ: este timpul efectiv consumat de către operatorul uman în decursul căruia se realizează procesul tehnologic propriu-zis.
Se compune din timpul de bază și cel ajutător (auxiliar)
() – timpul de bază, este timpul pentru transformarea prin așchiere a semifabricatului.
Depinde direct de regimul de așchiere și se poate determina pe cale analitică, grafică sau prin cronometrare. Se poate calcula cu relația:
= ·i
Unde: l – lungimea de găurire sau de frezare,în mm;
– lungimea de angajare a sculei (0,5…..3) mm;
– lungimea de ieșire a sculei;
i – numărul de treceri;
n – numărul de rotații pe minut;
s – avansul în mm/rot.
() – timpul auxiliar (ajutător), se consumă cu efectuarea acțiunilor auxiliare (de exemplu măsurarea dimensiunilor realizate, etc.)
De remarcat este faptul că în anumite situații o parte din timpul auxiliar poate să se suprapună cu timpul de bază.Acea parte, bineînțeles nu se va cuprinde în timpul operativ.
[Td1] – timpul de deservire a locului de muncă este timpul consumat de operatorul uman pe întreaga perioadă a schimbului de lucru, atât pentru menținerea în stare de funcționare a utilajului,cât și pentru alimentarea și organizarea locului de muncă.
– procentual:
Structural se compune din:
(tdt) – timpul de deservire tehnică se poate determina procentual din timpul de bază:
= · 2/100 [min]
unde: K1 – în procente raportul lui (tdt) față de (tb)
– literatura de specialitate dă și alte expresii analitice ale (tdt)în funcție de timpii de reglare și schimbare a sculei, timpul consumat cu reglarea de compensare, numărul de reglări de compensare, îndreptarea și lustruirea muchiei așchietoare, toate în timpul unei perioade de durabilitate economică admisă.
(tdo) – timpul de deservire organizatorică; aceasta nedepinzând de locul concret de muncă, efectuându-se la orice fel de lucrare.
Asemenea ca și (tdt), se poate exprima în procente față de timpul de bază:
= (+)/100 [min]
unde K2 este coeficientul procentual (față de timpul operativ)
[Tîr] – timpul de întreruperi reglementate este perioada de timp necesar operatorului uman în procesul de lucru pentru necesități firești (ton) cât și de organizare a producției (tto).
Deci:
Se poate estima:
= (+)·3 /100 [min]
unde K3 este tot un factor procentual.
Este important să se știe că toți timpii: [Tpî, Top, Td1, Tîr) sunt timpi productivi, totalitatea timpilor productivi ai executantului precum și timpii de întreruperi reglementate constituie timpul normat.
Calculul detaliat al normării tehnice de timp pentru operațiile efectuate pe mașina de frezat IAV1000.
GĂURIRE
=·i
l = 5mm
= 0,5+ (0,5….3mm)
=11,4 mm
= 3 mm
= 0,275 min
ȘANFRENARE 1,8 x 47,5 º
=·i
l = 1,8 mm
-ʺ = + (0,5….3) mm
ʺ = = 1,25 mm
= 3,6 mm
= 2 mm
= 0,220 min
LAMARE Ф19,8 ±0,4
=
l = 1,14 mm
= 0,5+ (0,5….3mm)
= 6,7 mm
= 0 mm
= ·1 = 0,196 min
ALEZARE Ф
=
l =12,76 mm
= 0,5+ (0,5….3mm)
= 16,75 mm
= 4 mm
= 0,211 min
ȘANFRENARE
=
l = 3,40 mm
= 0,5+ (0,5….3mm)
= 7,75 mm
= 0 mm
= 0,223 min
Timpii pentru operațiile efectuate sunt:
= 0,275+0,220+0,196+0,211+0,223 = 1,125 min
= 2,29 min =·
= 0,0225 min
=
= 0,034 min
= ·3
= 0,102 min
= = 0,086 min
În tabelul 3.15 sunt centralizați timpii în minute/buc pentru operațiile efectuate pe IAV 1000 .
Tab 3.15
Calculul detaliat al normării tehnice de timp pentru operațiile efectuate pe mașina de frezat GH 12.
FAZA 1. FREZARE GHEARĂ CONTUR DEGROȘARE
=·i
l = 24 mm
= + (0,5….3mm)
= + 2
= 4,03 mm
= (0,5….2)
= 2 mm
n = 750 rot/min
s = 0,7 mm/rot
= 0,062 min
FAZA 2. FREZARE GHEARĂ CONTUR FINISARE
=·i
l = 22 mm
= + (0,5….3mm)
= + 2
= 3,07 mm
= (0,5….2)
= 2 mm
n = 950 rot/min
s = 0,4 mm/rot
= 0,056 min
FAZA 3. FREZARE FAȚĂ GHEARĂ
=·i
l = 10 mm
= + (0,5….3mm)
= + 2
= 4,71 mm
= (0,5….2)
= 2 mm
n = 600rot/min
s = 0,9 mm/rot
= 0,042 min
ȘANFRENARE GHEARĂ
=·i
l = 20 mm
= + (0,5….3mm)
= + 2
= 3,01 mm
= (0,5….2)
= 0 mm
n = 300 rot/min
s = 0,18 mm/rot
= 0,032 min
Timpii pentru operațiile de pe GH 12 sunt:
= 0,062+0,056+0,042+0,032 = 0,192 min
= 2,34 min =·
= 0,0038 min
=
= 0,025 min
= ·3
= 0,075 min
= 0,09 min
În tabelul 3.16 sunt centralizați timpii în minute/buc pentru operațiile efectuate pe GH 12 .
Tab 3.16
Calculul detaliat al normării tehnice de timp pentru operațiile efectuate pe FUS 25.
FAZA 1. FREZARE FAȚĂ BILAJ DEGROȘARE
=·i
l = 23 mm
= + (0,5….3mm)
= + 2
= 4,92 mm
= (0,5….2)
= 2 mm
n = 950 rot/min
s= 0,7 mm/rot
= 0,063 min
FAZA 2. FREZARE FAȚĂ BILAJ FINISARE
l = 23 mm
= + (0,5….3mm)
= + 2
= 3,46 mm
= (0,5….2)
= 2 mm
n = 1180 rot/min
s= 0,4 mm/rot
= 0,047 min
Timpii pentru operațiile efectuate sunt:
= 0,063+0,047 = 0,11 min
= 1,97 min =·
= 0,0022 min
=
= 0,02 min
= ·3
= 0,06 min
= 0,098 min
În tabelul 3.17 sunt centralizați timpii în minute/buc pentru operațiile efectuate pe FUS 25 .
Tab 3.17
Norma tehnică de timp pentru toate operațiile este prezentată în tabelul 3.18
Tab 3.18
Capitolul 4
ANALIZA ECONOMICĂ A SISTEMULUI DE
PRODUCȚIE
4.1 STABILIREA TIPOLOGIEI PRODUCȚIEI
Tipul de producție reprezintă o stare funcțională a unei întreprinderi sau verigi de producție a acesteia, determinată de totalitatea factorilor tehnici și organizatorici care caracterizează: mărimea și stabilitatea nomenclaturii produselor executate, volumul producției pe fiecare poziție a acesteia, gradul de specializare a locurilor de muncă și modul de deplasare a produselor între diferite locuri de muncă.
În funcție de ansamblul acestor factori, se întâlnesc următoarele tipuri de producție: în masă; în serie mare, mijlocie, mică și individuală acestea prezintă următoarele particularități:
-producția de unicate este neomogenă,are un nomenclator larg de produse și este variabilă în timp.
-producția de serie este neomogenă are un nomenclator limitat de produse, fabricația se desfășoară pe loturi.Cuprinde 3 grupe.. –serie mică,
-serie mijlocie,
-serie mare.
-producția de masă este omogenă ,are caracter permanent ,nomenclator de produse restrâns.
Tipul de producție se stabilește atât pe ansamblul întreprinderii, cât și pe fiecare verigă din componența ei, până la nivelul locurilor de muncă.
În practică, tipurile de producție nu se întâlnesc, de regulă, într-o formă pură. Atât la nivelul întreprinderii cât și al verigilor ei, diferitele tipuri de producție se îmbină în diverse proporții, fiecare tip deținând o anumită pondere în volumul total al producției executate la nivelul respectiv. În aceste condiții, încadrarea unei întreprinderi sau a unei verigi a acesteia întrunul din tipurile de producție enunțate anterior are un caracter convențional,făcându-se în funcție de factorii predominanți. Pentru analiza tipului producției se iau ca date inițiale următoarele caracteristici : -nomenclatorul de produse fabricate;
-planul anual de producție pentru fiecare reper fabricat Q (buc/an);
-normele de timp pentru fiecare operație;
-regimul de lucru : -numărul de zile lucrătoare,z;
-durata unui schimb,ds;
-numărul de schimburi,ns.
Mergând în jos pe nivelurile structurale ale întreprinderii, de la ansamblul acesteia spre nivelul locurilor de muncă, probabilitatea de a întâlni cu preponderență sau chiar în exclusivitate un anumit tip de producție într-o verigă este din ce în ce mai mare. Astfel, dacă la nivelul întreprinderilor, al secțiilor și atelierelor este rară posibilitatea existenței unui singur tip de producție, la nivelul locurilor de muncă astfel de situații apar de multe ori.
Stabilirea tipului de producție din care face parte o anumită întreprindere sau verigă a acesteia prezintă o importanță practică deosebită.
În funcție de tipul de producție se aleg metodele, tehnicile și procedeele folosite pentru operaționalizarea atributelor managementului în domeniul activităților de producție.
Criteriile și metodele utilizate în stabilirea tipului producției sunt:
-Metoda indicilor globali;
-Metoda indicilor de constanță;
-Metoda indicelui de dotare.
Pentru determinarea tipului producției în continuare se va folosi metoda indicilor de constanță.
Planul anual de producție pentru reperul analizat este de 120.000 buc/an.
Timpul disponibil reprezintă timpul efectiv de care dispune sistemul de producție într-un an calendaristic pentru realizarea sarcinii de producție.
= ( ··
= timpul calendaristic 365 zile/an
= timpul de sărbători legale,concedii
= 125 zile
a = coeficientul reparațiilor utilajelor
a = 5%
= numărul de schimburi
= 3 schimburi
= durata unui schimb
= 8 ore/schimb
=(365-125)·0,95·3·8
= 5472 [ore/an]
Coeficientul sistemului de producție reprezintă numărul teoretic de operații diferite executate la locul de muncă și se calculează cu relația următoare:
=
= ritmul mediu al fabricației, exprimat în minute/bucată.
= durata operației „i„
= =
= 2,73 [min/buc]
În tabelul 4.1 sunt trecute normele de timp pentru fiecare operație și valoarea coeficientului
Tab 4.1
Tipul producției se apreciază în funcție de valorile obținute pentru coeficientul . Acestea
sunt prezentate în tabelul 4.2.
Tab 4.2
În urma calculelor se poate obesrva că 4 operații sunt specifice producției de serie mare(80%) și o singură operație caracteristică producției în masă (20%).Prin urmare sistemul de producție se organizează urmărind specificul producției de serie mare ale cărui caracteristici sunt următoarele: – nomenclatorul de produse este larg,nerepetabil;
– volumul producției mare;
– dotare tehnică cu utilaje specializate și universale;
– grad de dotare cu SDV-uri mediu ;
– amplasare a utilajelor pe cât posibil în flux,în ordinea execuției operațiilor, pe grupe omogene;
– programarea producției pe loturi de fabricație și grafice de livrare.
4.2 DETERMINAREA LOTULUI OPTIM DE FABRICAȚIE
Producția pe loturi se poate organiza spațial pe linii de producție multiobiect, pe celule de fabricație sau pe grupe de mașini omogene. Producția organizată pe loturi este întâlnită in cadrul producției de serie, prezentând particularitățile care depind de mărimea acesteia (serie mare, mijlocie sau mică). Producția de serie mijlocie are caracteristici distincte față de seria mare si seria mică, de aceea se consideră că este caracteristica proceselor de producție organizate pe loturi. Transmiterea pieselor în fluxuri de producție depinde de mărimea seriei, putând fi: mixta – la serie mare si mijlocie au succesiva – la serie mică. Considerând că pe resursele de producție se fabrică pe loturi numai un singur tip de produse, mărimea lotului optim de fabricație se determină astfel încât să se minimizeze costul de producție pentru fabricarea întregii cantități.
Pentru programarea producției de serie trebuie cunoscuți următorii parametrii:
– lotul de fabricație;
– durata ciclului de producție
– peroiada de repetare a loturilor.
Lotul de fabricație este cantitatea de piese lansate simultan sau succesiv în fabricație,cu același timp de pregătire-încheiere. În funcție de stadiile procesului de fabricație ,în activitatea productivă pot exista loturi de semifabricate și loturi de produse finite .
De mărimea lotului optim depind în programare toți ceilalți parametrii ai producției .Din punct de vedere a tehnologiei lotul de fabricație este bine să fie cât mai mare, întrucât costurile cu pregătirea-încheierea fabricației scad odată cu creșterea numărului de piese din lot
De asemena un număr mare de repere în lot înseamnă imobilizări importante de mijloace circulante , datorită acestui lucru este nevoie de determinarea dimensiunii lotului optim care să asigure cele mai scăzute costuri totale de producție.
Graficul următor prezintă cheltuielile în funcție de mărimea lotulu
n=mărimea lotului de fabricație, a=pierderi din imobilizări, b=cheltuieli de preg-încheiere.
Y= b/n+a·n; =
a =
b = ··(1+0,45)+·
Unde: c= costul unei piese înaintea începerii prelucrării, c=9,2 lei ;
= costul prelucrării alcătuit din : -salarii directe
-impuneri,I=45%·
-regie de secție, R=200%·
T=perioada de referință, 365 zile;
=pierderi din imobilizări calculate cu o dobîndă anuală de 45%,=0,123%;
=norma de timp;
=timpul de pregătire-încheiere;
COND=utilajul conducător;
=rata profitului;
Q=planul anual de producție.120.000 [buc/an].
Calculul Costului prelucrării
= Σ· = ·7,211 = 1,260 [lei /buc]
= · = 4,347 [lei /buc]
COND = utilajul conducător este mașina de frezat IAV 1000
Calcului celor 2 valori „a„ și „b„
= 10%
a = = 0,00004255 [lei /buc]
b = ·7,211·1,45+·4,347·0,10 = 0,054[lei/lot]
=
= = 35,82
= 36 [piese/lot]
Lotul optim de repere adoptat pentru producerea pieselor în secție cu ajutorul mașinilor-unelte din dotare este 36 piese/lot de fabricație.
Numărul de lansări ale lotului de fabricație,NI
NI=
NI= = 3333,33
NI= 3333 [lansări/an]
Perioada de repetare a lotului de fabricație
RI =
RI =
RI = 0,10 zile
= fondul de timp nominal pe perioada considerată
În urma calculelor efectuate se poate observa că la fiecare 2,4 ore se face o nouă lansare de lot care cuprinde 36 pise, respectiv după un număr de 0,07 zile lucrătoare.
Mărimea lotului optim astfel determinat minimizează costul de producție pentru fabricarea întregii cantități.
Având în vedere că sistemul de producție studiat nu va fabrica numai reperul analizat, determinarea duratei ciclului de producție și a perioadei de repetare a loturilor, a prezentat o importanță majoră pentru funcționarea eficientă a acestuia.
4.3 CALCULUL CAPACITĂȚII DE PRODUCȚIE
Fundamentarea capacității de producție se face luând în considerare nivelul maxim al indicatorilior de utilizare extensivă (în timp) și intensivă (în unitate de timp) a resurselor materiale și umane fără a ține cont de deficiențele de orice naturî ce pot să apară..lipsa omului defectarea accidentală a utilajului ,deficiențe de aprovizionare etc.
Capacitatea de producție este producția maximă, de o anumită structură și calitate ce poate fi realizată de un sistem de producție(locuri de muncă,ateliere,secții,întreprinderi) într-un anumit interval de timp și condiții tehnico-organizatorice optime.
Mărimea capacității de producție este influențată de două categorii de factori și anume:
– factori direcți, care se regăsesc nemijlocit în formula de calcul a capacității de producție, aceștia sunt:
-numărul de utilaje și mărimea suprafețelor de producție, care se află în relație de proporționalitate directă cu mărimea, capacității de producție. Determinarea capacității de producție se face in funcție de capacitatea utilajului, grupei de utilaje, suprafeței de producție, instalațiilor sau secțiilor care fac parte din veriga conducătoare;
-indicatorul de utilizare intensivă, determinat fie pe baza documentației tehnice, fie pe baza fișei tehnice a utilajului, fie pe baza realizărilor din luna de vârf din evidențele existente;
-fondul de timp de funcționare a utilajelor sau de utilizare a suprafețelor de producție este de fapt fondul de timp disponibil, ce se calculează în funcție de natura procesului de producție, care poate fi continuu sau discontinuu.
– factorii indirecți, sunt acei factori care nu se pot cuantitica, fapt pentru care nu pot fi luați în calculul capacității de producție în mod direct, dar influentează mărimea capacității de producție prin intermediul factorilor direcți, urmare a influenței pe care o exercita asupra acestora.
Mărimea normelor tehnice de utilizare este influențată de numeroși factori dintre care:
– nivelul de înzestrare tehnică al întreprinderii;
– gradul de calificare al personalului muncitor;
– calitatea resurselor materiale;
– modul de organizare al producției;
– regimul de lucru;
– mărimea timpilor de întreruperi pentru reparații.
Relatia generală de calcul a capacității de producție este
CP = A · T · q , unde:
A= caracteristica dimensională a sistemului pentru care se face calculul ,exprimată prin numărul de utilaje de același tip;
T=indicatorul de utilizare extensivă,exprimat prin fondul de timp disponibil pentru perioada considerată,ore/an;
q=producția maximă orară.
Pentru determinarea capacității de producție a unui sistem de producție este necesară parcurgerea următoarelor etape
1.Calculul numărului de utilaje necesare
-Numărul de utilaje se calculează cu ajutorul formulei următoare
= =
= numărul de utilaje de un anumit tip
= planul anual de producție
= norma de timp pentru reperul „i„ la operația„j„
= timpul disponibil
= ·
= 240·0,95·3·8
= 5472 [ore/an]
Q = 120000 piese/an
= Σ ·
Operațiile de prelucrare a reperului împreună cu utilajele pe care se execută și normele de timp respective sunt redate în tabelul 4.3. tab 4.3
Calculul numărului de utilaje
= = 0,58
= =0,21
= =1,33
= =0,97
= =0,82
Numărul de utilaje calculat , cel real și gradul de încărcare sunt trecte în tabelul 4.4
Tab 4.4
2.Determinarea capacității de producție la nivelul verigilor inferioare.Metoda coeficientului de timp.
Este folosită metoda coeficientului de timp datorită faptului că eterogenitatea producției de tip serie o impune, dar și pentru caracterul operativ.
Metoda constă în repartizarea capacității de producție proporțional cu sortimentul planificat ,factorul de proporționalitate fiind un coeficient de timp, calculat cu relația următoare
, unde
= timpul disponibil al sistemului de producție,(ore)
i= indicele asociat produsului ,i=1,n
= volumul producției anuale
= durata prelucrării unui reper din sortimentul „i„
Calculul coeficientului de timp
= = 1,69
= = 4,63
= = 0,74
= = 1,01
= = 1,20
În tabelul 4.5 sunt prezentate capacitățiile de producție pe utilaje
Tab 4.5
3.Elaborarea balanței capacităților de producție și stabilirea grupului de utilaje conducător.
Balanța de capacitate este un instrument de măsură a gradului de încărcare a utilajelor de producție și a deficitelor și excedentelor de capacitate.Acest instrument se prezintă sub forma unui grafic de tip coloană,care are pe abscisă utilajele iar pe ordonată capacitățile de producție
De regulă se întocmește pentru fiecare reper in parte , dar în cazul de față se întocmește doar pentru reperul analizat.
Capacitatea de producție a liniei este dată de grupul de utilaje ,sau utilajul conducator,
Alegerea grupei principale se face respectând următoarele criterii:
-utilajul cel mai scump;
-utilajul care realizează operația prin care se definesc cotele funcționale;
-utilajul care realizează operația cea mai lungă.
În funcție de criteriile enumerate cu privire la alegerea utilajului conducător, pentru cazul de față se alege mașina de frezat IAV 1000.
În figura 4.1 este prezentată:
BALANȚA CAPACITĂȚILOR Fig 4.1
În urma analizei balanței de capacitate se constată că se înregistrează numai excedente de capacitate față de capacitatea utilajului conducător IAV 1000 la 88800 buc/an.Situație care se dovedește benefică pentru sistemul de producție și nu sunt necesare măsuri de corecție.
4.Elaborarea planului de măsuri tehnico-organizatorice pentru eliminarea locurilor înguste și folosirea disponibilităților de la unitățile cu excedent de capacitate
Locurile la care apar întreruperi ale fluxurilor de capacitate se numesc „locuri înguste„.
Pentru dimensionarea corectă a locurilor înguste se recomandă utilizarea rezervelor interne prin măsuri de natură intensivă sau extensivă sau măsuri mai complexe cum ar fi :
-achiziționarea de noi utilaje;
-modificarea soluției constructive a produselor;
-colaborarea cu alte întreprinderi,etc.
Măsurile de natură intensivă presupun: – schimbarea parametrilor regimului de lucru ;
– modernizarea utilajelor;
– adoptarea unor metode noi de programare și conducere a producției,etc.
Măsurile de natură extensivă presupun: -prelungirea duratei zilnice sau săptămânale;
-lucrul în mai multe schimburi;
-aplicarea unor ore suplimentare după caz.
=
În tabelul 4.6 sunt arătate excedentele/deficitele de timp
Tab 4.6
Nu se înregistrează deficite de timp pentru nicio categorie de utilaje. Excedentele rezultate se vor folosi pentru realizarea altor repere asemănătoare sau alte categorii, având în vedere că utilajele din sistemul de producție sunt universale se pot adapta cu costuri minime la orice altă tipologie de repere.
5.Calculul coeficientului de utilizare a capacității de producție
Coeficientul de utilizare a capacității de producție se calculează astfel:
=
În tabelul 4.7 sunt trecuți coeficienții de utilizare a capacității de producție pentru fiecare utilaj în parte.
Tab 4.7
Coeficientul de utilizare a întregului sistem se calculează cu valorile totale obținute pentru timpul necesar și pentru timpul disponibil.
= = 0,65 = 65%
În urma analizei efectuate reiese faptul că sistemul este folosit în proporție de 65%.Pentru a se utiliza întreaga capacitate a sistemului se vor prelucra și alte repere similare dar și alte tipuri de care din punct de vedere tehnologic se pot efectua pe mașinile-unelte din dotare.
Mașinile de frezat din sistem prezintă un grad ridicat de flexibilitate în ceea ce privește schimbarea reperului,astfel costurile aferente nu vor fi foarte ridicate.
O altă variantă de luat în considerare este și încheierea de contracte de colaborare cu alte întreprinderi care au același domeniu de activitate, dar nu fac față comenzilor, prezentând un deficit de capacitate care poate fi preluat de cele 35 de procente de care dispune sistemul analizat.
4.4 CALCULUL PARAMETRILOR TEHNICO-ECONOMICI AI SISTEMULUI DE PRODUCȚIE
-calculul perioadei teoretice a ciclului de lucru
= +
= timpul de transfer = 10 sec
= timpul operativ maxim = 2,695 min
=2,695 +0,16
= 2,861 min/buc
– calculul perioadei reale a ciclului de lucru
= +
= ·
= durata medie a unui blocaj/ciclu
= frecvența de blocaje
= = 0,01 blocaje/buc
= durata medie de remediere a unei defecțiuni
= 20 min
= 20 ·0,01 = 0,2 blocaje/ciclu
= 2,861 + 0,2 =3,061 min/buc
-calculul ritmului de fabricație real
=
= 22,01 buc/oră
-calculul gradului de utilizare efectivă
=
= = 0,93 = 93%
-calculul defectabilității relative
= = 0,2/3,06 = 0,07 = 7%
4.5 OPTIMIZAREA AMPLASĂRII UTILAJELOR. METODA VERIGILOR
Un obiectiv important pentru obținerea unui sistem de producție eficient este realizarea unui amplasament optim al facilitățiilor.O amplasare rațională are în vedere ca traseele dintre elementele compuse din locuri de muncă,ateliere,secții, și alte componente a sistemului de producție ,să se facă pe drumul cel mai scurt , cu căt mai puține întoarceri în fulx și într-un timp minim.
Optimizarea amplasării utilajelor presupune analiza tuturor variantelor posibile sub aspect tehnic și economic,pentru a se putea stabili soluția care urmează să fie transpusă în practică.După cum preciza și W.G Holmes obiectivul larg acceptat al amplasării facilităților industriale, în anul 1930 : „să se determine amplasarea în care ,luând în considerare toți factorii care afectează costul livrării către clienți a produselor ce urmează a fi fabricate , va permite firmei să obțină cele mai mari beneficii ca urmare a acestei amplasări” .
Există numeroase metode științifice de optimizare a amplasării utilajelor, dintre acestea se va utiliza în continuare metoda verigilor.
Metoda verigilor este utilizată pentru amplasarea locurilor de muncă după principiul grupelor omogene de mașini. Conform acestei metode pe suprafața de producție locurile de muncă vor fi amplasate în așa fel încât în centrul suprafeței va avea loc un trafic intens pe distante scurte, iar la marginile acesteia va avea loc un trafic intens pe distanțe mai mari. Cu alte cuvinte pe suprafața de producție va lua naștere o problemă de transport a cărei funcție obiectiv va avea o valoare minimă.
Elementele cheie ale aplicării metodei sunt noțiunile: verigă, legătură:
– Veriga este drumul sau traseul dintre două locuri de muncă succesive și pe care se deplasează materialele (piese, semifabricate etc.).
– Legătura reprezintă deplasarea efectuată între două locuri de muncă succesive, respectiv pe o verigă.
Metoda verigilor este o metodă de optimizare utilă atunci când producția este eterogenă, ciclurile tehnologice sunt relativ lungi, dar nu prezintă întoarceri în flux în timpul fabricării diferitelor produse, ale căror materiale și semifabricate urmează trasee (circuite) foarte diferite.
Pentru aplicarea metodei sunt necesare următoarele date inițiale datele:
-reperele și producția (Q – nomenclatorul de produse);
-dotarea SP existentă cu utilaje, mașini-unelte;
-fluxul tehnologic existent pentru fiecare reper.
Metodologia de lucru, propusă pentru aplicarea metodei verigilor, este definită de următoarele etape:
1. Determinarea verigilor (succesiunea operațiilor pentru fiecare reper).
Succesiunea operațiilor pentru fiecare reper se vizualizează într-un tabel care va avea:
pe orizontală: produsele fabricate;
pe verticală: succesiunea operațiilor și verigilor corespunzătoare acestora (separat pe coloane).
Pentru operaționalizarea aplicării metodei verigilor fiecare operație (definită de un anumit loc de muncă, respectiv utilaj) se va nota cu literele majuscule ale alfabetului latin (A, B etc.).
-determinarea verigilor , succesiunea operațiilor pentru reper
-succesiunea operațiilor: Aparat sudură→ Banc de lucru → IAV 1000→
GH 12→FUS 25
-În tabelul 4.8 sunt trecute locurile de muncă și verigile aferente.
Tab 4.8
2. Realizarea tabelului verigilor presupune întocmirea unui tabel triunghiular cu dublă intrare, în care:
-pe orizontală se trec locurile de muncă în ordine alfabetică;
-pe verticală se trec aceleași locuri de muncă, în ordine invers alfabetică, de sus în jos.
Această structură evidențiază următoarele elemente:
– verigile se înregistrează în tabel fără să se țină seama de sensul acestora;
– fiecare celulă a tabelului este definită prin două litere și reprezintă o verigă;
– urmărind tehnologia de realizare a fiecărui reper, se marchează prin câte o bifă, în coloana și rândul corespunzător, apariția fiecărei verigi;
– numărul bifelor dintr-o celulă a tabelului reprezintă numărul de legături pe care îl are veriga respectivă;
– suma bifelor, pe orizontală și verticală, se notează în celula corespunzătoare unui loc de muncă (A, B, C etc.) și reprezintă numărul de legături în care este implicat locul de muncă respectiv. În aceeași celulă a tabelului, se trece în paranteză, numărul verigilor distincte în care este implicat locul de muncă respectiv.
Realizarea tabelului verigilor, tabelul 4.9
-tabel cu dublă intrare
-pe orizontală se trec locurile de muncă
-pe verticală ordinea inversă a locurilor de muncă
-fiecare loc de muncă se notează astfel: A→ Aparat sudură
B→ Banc de lucru
C→ IAV 1000
D→ GH 12
E→ FUS 25
Tab 4.9
– se observă că locurile de muncă B,C ,D au un număr maxim de legături și verigile 2(2)vot fi plasate cu prioritate.
3. Întocmirea schemei teoretice de amplasare
Schema teoretică de amplasare se realizează pe un caroiaj cu ochiuri triunghiulare sau pătrate. Dispunerea locurilor de muncă se va face după următorul principiu:
-Se fixează în centrul caroiajului locul de muncă cu cele mai multe legături, urmând ca restul locurilor de muncă să fie amplasate în apropiere după numărul și frecvența legăturilor urmărindu-se:
-să se realizeze legături directe între locurile de muncă;
-să se evite intersectările între trasee, ocolurile și întoarcerile.
-Prin încercări succesive se va ajunge la o combinație optimă, luându-se în considerare, pentru fiecare verigă, elementul cel mai reprezentativ din punct de vedere al dificultăților de transport.
-Succesiunea amplasării utilajelor după tilul producției trebuie să fie astfel încât produsele să se prelucreze cu deplasări cât mai mici de la un ntilaj la altul ,cu cât mai puține întoarceri.
În figura 4.2 este prezentată formal schema preliminară de amplasare a utilajelor.
Fig. 4.2
DEPOZIT PIESE FINITE
DEPOZIT SEMI-FABRICATE
4.6 DIMENSIONAREA SISTEMULUI DE PRODUCȚIE. STABILIREA NECESARULUI DE SUPRAFAȚĂ
Se determină necesarul de spațiu pentru locurile de muncă individuale,pentru producție și birouri ,apoi necesarul pe departament.Locul de muncă cuprinde spațiul pentru mașină,
echipament tehnic,material și personal.
Spațiul necesar se constitue din locurile pentru:
– mașină și echipamente tehnice;
-mișcările mașinii;
-întreținerea mașinii;
-exploatarea mașinii.
Necesarul de suprafață pentru un sistem de producție se calculează cu formula următoare
= + ( )
= suprafața totală a sistemului de fabricație
= suprafața totală ocupată de utilaje
= suprafața cailor de acces
=
= suprafața ocupată de grupele de utilaje
= ·
= numărul de utilaje de tip „j„
= +
= suprafața statică
= suprafața de gravitație
= suprafața de evoluție
=
= numărul de laturi de servire
=(·k
k=0,1………2,5
= 0,1
=·
= suprafața căilor de acces
= suprafața totală ocupată de utilaje
Dimensiunile utilajelor sunt următoarele: (L x l), m x m.
-aparat sudură: 4,1 x 3,8
-banc de lucru: 1,5 x 1
– IAV 1000: 1,5 x 1,4
-GH 12 : 2 x 1,4
-FUS 25: 1,3 x 1.2
În tabelul 4.10 este trecută suprafața productivă efectivă.
Tab 4.10
= 127 ≈ 130
= 0,2 · 130 = 26
În calculul suprafeței sistemului de producție se mai ține seama și de o suprafață suplimentară,în sensul în care vor exista și alte dotări ca: vestiare ,birouri,căi de acces,magazie,etc.
Spațiul pentru schimbarea ținutei vestimentare a angajaților
-la intrarea sau ieșirea din activitatea productivă angajații își schimbă parțial ținuta vestimentară,fiind suficient ca la locul de muncă să existe umerașe,cuiere ,rafturi. Fiecărui angajat trebuie să i se asigure un dulăpior având suprafețe orizontale de 0,5 și înălțime de aproximativ 1,8 m.În această zonă se prevăd și alte facilități dușuri,toalete.
= 11
Spații pentru grupuri sanitare
– 5 urinare = aprox.18
– 6 chiuvete = 7
-6 toalete = 10
– culoar = 6
– dușuri = 4
Total = 45
Spații pentru servirea mesei
Având un număr redus de angajați, în interiorul sistemului de producție se amenajează o sală de mese cu 2 automate .
= 30
Spații pentru depozitare
Sistemul de fabricație are o magazie de SDV-uri, un depozit central ,2 depozite locale și 2 stocatoare pentru semifabricate.Suprafața totală a acestora este:
= 70
Spații pentru birouri
Este prevăzută o suprafață totală pentru birouri,unde își va desfășura activitatea personalul indirect productiv , de:
= 50
Alte Spații necesare sistemului de producție
= 8
= 20
= 10
Se adoptă suprafața pentru hală de : = 400 .
Pentru realizarea amplasării orientată pe obiect, se urmăresc următoarele principii care dau naștere unor fluxuri eficiente ,în special o cale neîntreruptă de flux care evoluează direct de la origine la destinație :
-maximizarea căilor directe de flux;
-minimizarea fluxului;
-minimizarea costurilor legate de flux.
Ținându-se seama de reguli de tehnica securității muncii ,specifice industriei constructoare de mașini, de regulile de reprezentare a halelor industriale și a elementelor componente,utilaje,sisteme de transport,depozitare, mobilier industrial,etc, se poate concepe desenul de amplasament la o scară aleasă.
Determinarea numărului de angajați a sistemului
Pentru calculul numărului de muncitori se ia în considerare :
-numărul de schimburi;
-numărul de utilaje din sistem;
-numărul de echipamente speciale.
Pentru stabilirea întregului personal al sistemului se respectă următoarele specificații:
-se adoptă câte un opertor pentru fiecare utilaj și echipament pe fiecare schimb;
-se adoptă un lăcătuș la 10 operatori din sistemul de fabricație;
-se atribuie un electrician la 20 de operatori din sistemul de fabricație;
-alocă cel puțin un maistru pe schimb;
-se alocă cel puțin un inginer șef pentru mentenanță.
Angajații direct și indirect productivi ai sistemului de producție sunt trecuți în tabelul 4.11
Tab 4.11
Sistemul de producție are 9 angajați indirect productivi respectiv 27 de angajați direct productivi.Numărul total de angajați al sistemului este de 36.
4.7 CALCULUL COSTURILOR INFLUENȚATE DE TEHNOLOGIE ȘI DOTARE
Metoda costurilor influențate de tehnologie și dotare constă în calculul costurilor de fabricație la nivel de utilaj,ținând seama de valoarea investiției,întreținerii,exploatării,și volumului de producție.
Se pleacă de la premiza că cerințele de natură tehnică sunt îndeplinite de toate utilajele și tehnologiile care vor fi analizate.
Modelul matematic al costurilor influențate de tehnologie și dotare are la bază următoarele principii :
– împărțirea costurilor de prelucrare în constante și variabile;
-acceptarea variației liniare a tuturor mărimilor de calcul;
-compararea diferitelor procedee de prelucrare sau variante de dotare se face prin însumarea grafică a variațiilor proprietăților.
Această metodă poate fi utilizată atât în faza de proiectare cât și pentru decizia de modernizare sau retehnologizare.Costurile totale influențate de tehnologie și dotare se calculează cu relația
Unde:
= costurile fixe totale cu tehnologia și dotarea în lei/an ;
= costurile variabile totale cu tehnologia și dotarea în lei/an .
Costurile fixe totale se determină astfel
=
= costul amortismentului anual al utilajului [lei/an]
= costul anual al reparațiilor utilajului [lei/an]
= valoarea de achiziție ,de inventar sau înlocuire a utilajului,inclsiv al echipamentelor complementare,actualizate in [lei/buc]
A = cota anuală de amortizare din normativ,în funcție de durata de funcționare a utilajului, durata de amortizare în procente
R = cota medie anuală a reparației planificate a utilajului în procente, cotă precizată în specificațiile tehnică a acestuia.
Calculul costurilor fixe totale pentru aparatul de sudură din dotare:
=
= 8100 [lei/an]
= 3000 [lei/an]
= 11100 [lei/an]
Calculul costurilor fixe totale pentru mașinile de frezat din dotare:
– pentru mașina de frezat IAV 1000
=
= 5000 [lei/an]
= 4200 [lei/an]
= 2· 9200 = 18400 [lei/an]
-pentru mașina de frezat GH 12
= 4300 [ lei/an]
= 3700 [lei/an]
= 8000 [lei/an]
-pentru mașina de frezat FUS 25
= 4000 [lei/an]
= 3600 [lei/an]
= 7600 [lei/an]
Costurile fixe totale pentru cele 5 utilaje :11100+18400+8000+7600
= 45.100 [lei/an]
Costurile variabile totale se detrmină astfel:
= Q [ lei/an]
= perioada ciclului de lucru [min/ciclu]
= numărul de piese prelucrate simultan într-un ciclu de lucru
Q = volumul anual al producției realizat cu utilajul respectiv [ buc/an]
costurile variabile de funcționare pe unitatea de produs [lei/buc]
= costurile variabile de funcționare pe unitatea de timp [lei/min]
= [lei/an]
= costul unitar cu întreținerea utilajului
= [lei/min]
= valoarea de achiziție ,de inventar sau înlocuire a utilajului,inclsiv al echipamentelor complementare,actualizate in [lei/buc]
R = cota medie anuală a reparației planificate a utilajului în procente, cotă precizată în specificațiile tehnică a acestuia.
= timpul mediu anual de funcționare a utilajului,conform normativ [ore/an]
= coeficient de întreținere a utilajului în funcție de complexitatea lui conform tabelului 4.12
Tab 4.12
= costul unitar al energiei de acționare
= α·N [lei/min]
α= costul unitar al energiei electrice consumate [lei/kwh]
N=puterea nominală instalată a utilajului [kwh]
= costul unitar al manoperei de fabricație
= lei/min]
S= salariul orar în funcție de categoria de încadrare a a lucrării prestate [lei/oră]
= coeficient de salarizare în funcșie de complexitatea utilajului și tipul deservirii,conform tabelului 4.13
Tab 4.13
= costul unitar al consumului de scule [lei/min]
= · [lei/min]
= număr mediu de scule care lucrează simultan într=un ciclu de lucru
= costul mediu al unei scule lei/min,sculă în funcție de tipul sculei și durabilitate materialul sculei și materialul prelucrat , din tabelul 4.14
Tab 4.14
= costul unitar al consumului de dispozitive
=
B= coeficient de cost al dispozitivului,ale cărui valori sunt trecute în tabelul 4.15
Tab 4.15
=durata de serviciu a dispozitivului ore, valorile acestuia sunt prezentate în tabelul 4.16
Tab 4.16
Calculul costurilor variabile pentru aparatul de sudură din dotare:
Q= 120.000 [buc/an]
= 1,611 [min/ciclu]
= 1 piese
= [lei/an]
= 0,2 [lei/min]
= α·N [lei/min]
= 0,29·4=1,16
= lei/min]
= 3,6 ·7,058=25,41
= · [lei/min]
= 6·1=6 [lei/min]
= 0,04 [lei/min]
=0,2+1,16+25,41+6+0,04= 32,81 [lei/min]
=120000·32,81·1,611 = 6.342.829 [lei/an]
11100+6.342.829 = 6.353.929 [lei/an]
Calculul costurilor variabile totale pentru mașinile de frezat din dotare:
– pentru mașina de frezat IAV 1000
= [ lei/an]
Q= 120.000 [buc/an]
= 3,659 [min/ciclu]
= 1 piese
= [lei/an]
= 0,1 [lei/min]
= α·N [lei/min]
= 0,29·38=11,02
= lei/min]
= 3,6 ·7,058=25,41
= · [lei/min]
= 11·1=11 [lei/min]
= 0,02 [lei/min]
=0,1+11,02+25,41+11+0,02= 47,63 [lei/min]
=120000·47,63·3,659 = 20.913.380 [lei/an]
18400+20.913.380 = 20.931.780 [lei/an]
– pentru mașina de frezat GH 12
= [ lei/an]
Q= 120.000 [buc/an]
= 2,695 [min/ciclu]
= 1 piese
= [lei/an]
= 0,09 [lei/min]
= α·N [lei/min]
= 0,29·8=2,32 [lei/min]
= lei/min]
= 3,6 ·7,058=25,41 [lei/min]
= · [lei/min]
= 8·1=8 [lei/min]
= 0,01 [ lei/min]
=0,09+2,32+25,41+8+0,1= 35,92 [lei/min]
=120000·35,92·2,695 = 11.616.528 [lei/an]
8000+11.616.528 = 11.624.528 [lei/an]
– pentru mașina de frezat FUS 25
= [ lei/an]
Q= 120.000 [buc/an]
= 2,263[min/ciclu]
= 1 piese
= [lei/an]
= 0,07 [lei/min]
= α·N [lei/min]
= 0,29·4=1,16 [lei/min]
= lei/min]
= 3,6 ·7,058=25,41 [lei/min]
= · [lei/min]
= 7,5·1=7,5 [lei/min]
= 0,01 [lei/min]
=0,07+1,16+25,41+7,5+0,01= 34,15 [lei/min]
=120000·34,15·2,263 = 9.273.774 [lei/an]
7600+9.273.774 = 9.281.374 [lei/an]
Costurile totale influențate de tehnologie și dotare sunt:
6.353.929 +20.931.780 + 11.624.528 + 9.281.374
48.191.611 [ lei/an]
4.8 INDICATORI ECONOMICI
4.8.1 ANALIZA PRAGULUI DE RENTABILITATE
Rentabilitatea poate fi definită drept capacitatea unei întreprinderi de a realiza profit. Acesta reprezintă cel mai sintetic indicator de măsurare a eficienței activității fiind principala sursă de remunerare a capitalurilor investite și de dezvoltare a activității.
Pragul de rentabilitate reprezintă nivelul de producție Q sau a cifrei de afaceri CA peste care activitatea sistemului de producție se desfășoară cu profit, sau sub care înregistrează pierderi.Analiza pragului de rentabilitate se realizează prin determinarea producției critice.
Producția critică este programul anual de la care începând sistemul obține profit,volumul veniturilor este egal cu volumul cheltuielilor,iar profitul este 0.
Pentru calculul pragului de rentabilitate se pleacă de la pemisa ca veniturile să fie egale cu cheltuielile:
V = sau
= pragul de rentabilitate
p = prețul de vânzare unitar
= costuri fixe
= costuri variabile pe unitatea de produs
= [buc/an]
Calculul costurilor fixe,compuse din:
-salariile personalului indirect productiv = 180.000 [lei/an]
-utilități(apă,gaz,energie) = 210.000 [ lei/an]
-amortizări = 26.400 [lei/an]
-alte costuri neprevăzute 1% din utilități și salariile personalului indirect productiv= 3.900 [lei/an]
= 420.300 [lei/an]
Calculul costurilor variabile:
=
-conțin următoarele elemente:
-costul materialelor = 10,0 [lei/ buc]
-costul cu personalul direct productiv
= cheltuieli de producție legate de realizarea efectivă a produsului
= impuneri din manopera directă
= [lei/buc]
= norma de timp în [ore/buc]
= salariul mediu brut orar = 7,1 [lei/oră]
= 0,19 ·7,1= 1,34 [lei/buc]
= 0,33· = 0,44 [lei/buc]
1,782 [lei/buc]
-costul energiei și combustibilul tennologic – sunt incluse costul cu energia electrică costul anual al combustibilului și costul anual al apei industriale = 4 [lei/buc]
= 10,0+1,782+4 = 15,782 [lei/buc]
Prețul de vânzare pentru un produs este de 30 lei.
= [buc/an]
=
= 29.561,12 [buc/an]
4.8.2 CALCULUL PROFITULUI ANUAL NET
Expresie a rentabilității, masa profitului constituie rezultatul financiar pozitiv care exprimă eficiența activității productive a întreprinderii. Ca valoare pozitivă rezultată din procesele economice sau financiare care au loc în cadrul unei întreprinderi.
Profitul se calculează cu relația :
P = VT – CT
VT= veniturile ce apar din vânzarea produselor realizate,se calculează cu relația:
VT=
CT= cheltuielile totale ocazionate de realizarea produselor, calculate precedent.
Profitul net se calculează folosind următoarea formulă:
[lei/an]
VT=30·120000
VT= 3.600.000 [lei/an]
CT= CF+CV
CT=+120.000·15,782
CT=2.314.140 [lei/an]
P = 1.285.860 [lei/an]
1.285.860 – 0,16· 1.285.860
1.080.122,4 [lei/an]
În urma calculelor efectuate se poate concluziona că activitatea de producție se desfășoară în condiții profitabile 1.080.122,4 lei anual .Producția de la care începe obținerea de profit este de 29.561 bucăți pe an, cantitate care se poate obține în 13 săptămâni la performanțele actuale ale sistemului de producție. Randamentul economic al sistemului este ridicat, chiar și în condițiile neutilizării capacității maxime de producție.
Capitolul 5
CONTROLUL STATISTIC DE CALITATE
Zona aplicabilității statisticii în controlul calității se dovedește deosebit de utilă în cadrul proceslor de producție.Principala cauză ce determină acest grad ridicat de aplicabilitate este dat de variabilitatea proceselor.Atât sistemele naturale ,cât și cele artificiale au un înalt grad de variabilitate determinat de o multitudine de factori de incidență.Drept consecință caracteristicile de calitate se modifică,variază permanent.
Pentru a înțelege modul în care pot fi utilizate datele de măsurare obținute prin metode de control al procesului este foarte important cunoașterea conceptului de variație.
Nu există două produse sau caracteristici absolut identice ,deoarece orice proces conține mai multe surse de variație.Aceste diferențe pot fi evidente sau foarte mici dar sunt întotdeauna prezente.Unele surse de variație din cadrul procesului pot determina diferențe de la o piesă la alta pe termen scurt. Alte surse de variație tind să provoace schimbări ale datelor de ieșire ale proceselor numai peste o lungă perioadă de timp,fie gradual ca în cazul uzurii mașinii și sculelor, fie accidental ca în cazul schimbărilor de mediu.De aceea condițiile și frecvența în care se efectuează măsurătorile vor afecta amploarea variației totale.
Din punct de vedere al cerințelor minime problema variației este adesea simplificată astfel:
-piesele aflate în limitele de toleranțe sunt acceptate,iar cele aflate în afara limitelor sunt respinse.Pentru a reduce variația din cadrul unui proces trebuie identificate cauzele care o generează.Primul pas îl constitue discuția ce trebuie făcută între :
-cauzele comune;
-cauzele speciale/desemnabile.
Cauzele comune sunt inerente sau naturale și sunt rezultatul unor variații ușoare ale mașinilor,ale compoziților materialelor,ale temperaturii și umidității.
Cauzele speciale sau desemnabile se datoreză unor factori nenaturali care nu acționează în mod natural în cadrul procesului.
Factorii care pot determina variația în cadrul unui proces sunt cei 6 M:
-Materialele;
-Mașinile;
-Metodele;
-Muncitorii;
-Măsurătorile;
-Mediul.
Materialele- vor fi controlate din punct de vedere al calității și vor fi corect identificate.
Mașinile-pentru execuție,montaj și verificare-trebuie să fie disponibile și întreținute corespunzător,iar dacă sunt utilizate pentru verificare acuratețea lor trebuie să fie cunoscută.
Metodele-trebuie să fie demonstrate și descrise adecvat,trebuie să existe un sistem pentru actualizarea lor ori de câte ori este necesar.
Muncitorii- trebuie să fie fizic capabili să-și efectueze sarcinile cu competență și când este necesar să fie instruiți,dacă este necesar ei trebuie să aibă o calificare oficială care să poată fi demonstrată.
Măsurătorile-trebuie efectuate cu echipamente adecvate,cu exactitate și repetabilitate,calibrate periodic.
Mediul în care se desfășoară procesul-terbuie să nu afecteze calitatea cerută.
Fiecare dintre aceste elemente poate contribui întro anumită măsură la variabilitatea unui proces.Când un proces operează într-o manieră naturală se spune că este stabil și se află în stare de control statistic.
Între cele două tipuri de cauze există o puternică legătură.Cauzele speciale determină o variabilitate care poate fi detectată prin tehnici statistice simple.Identificarea cauzelor speciale și înlăturarea acestora revine de regulă celor direct răspunzători de proces.Rezolvarea unei cauze speciale necesită de regulă acțiuni la nivelul procesulului.
Amploarea și implicarea cauzelor obișnuite/comune pot fi identificate prin tehnici statistice simple,dar înlăturarea lor necesită analize și acțiuni mult mai detaliate.Din acest motiv cauzele obișnuite/comune revin ca responsabilitate managerului.
Acțiunile întreprinse la nivel local:
-sunt necesare pentru eliminarea cauzelor speciale,
-pot fi ușor întreprinse de personalul direct implicat în proces;
-corectează aproximativ 15% dintre problemele unui proces.
Acțiunile asupra sistemului:
-sunt necesare pentru a reduce variația datorată cauzelor obișnuite;
-necesită aproape întotdeauna intervenția managerului;
-corectează aproximativ 85% dintre problemele unui proces.
FIȘE DE CONTROL PRIN VARIABILE
Fișele de control prin variabile reprezintă instrumente utile care pot fi folosite atunci când sunt disponibile măsurătorile unui proces.
Există mai multe motive pentru care fișele de control prin variabile sunt utile:
-majoritatea proceselor și rezultatele lor posedă caracteristici măsurabile,rezultând un domeniu de utilizare foarte larg;
-o valoare exprimată cantitativ conține mai multă informație decât o afirmație simplă;
-în general măsurarea unei piese costă mai mult decât obținerea unei informații de tipul trece/nu trece,este nevoie de verificarea unui număr mai mic de piese pentru a obține mai multe informații despre proces,rezultând în anumite situații costuri mai mici;
-întrucât este nevoie de măsurarea unui număr mai mic de piese înainte de adaptarea unor decizii viabile,intervalul de timp dintre producția pieselor și adaptarea acțiunilor corective poate fi diminuat;
-folosind date privind variabilele,performanța unui proces se poate analiza și îmbunătățirile pot fi cuantificate,chiar dacă la toate valorile individuale sunt in interiorul limitelor precizate ,această constatare joacă un rol important în cadrul concepției de îmbunătățire continuă.
Pentru începerea procesului de control statistic sunt necesare câteva etape pregătitoare, etape esențiale în buna desfășurare a controlului statistic:
-crearea unui mediu adecvat-managementul trebuie să asigure resursele necesare,să participe direct și să sprijine orice acțiuni de îmbunătățire;
-definirea procesului-trebuie înțeles în corelație cu alte operații și cu alți utilizatori atât din amonte cât și din aval,precum și din punct de vedere al elementelor de proces,metode cum ar fi diagrama cauze-efect și diagrama de flux pot ajuta la mai buna înțelegere a unui proces;
-determinarea caracteristicilor ce urmează a fi urmărite –trebuie identificate și urmărite acele caracteristici ale procesului care sunt determinate pentru activitatea de îmbunătățire :
-nevoile clienților;
-probleme curente sau potențiale
-corelații între caracteristici, pentru realizarea unui studiu eficient trebuie luate în considerare toate relațiile existente,dacă de exemplu caracteristica în cauză este dificil de măsurat, atunci se urmărește o caracteristică mai ușor măsurabilă.Corelarea statistică a două caracteristici nu implică în mod obligatoriu o relație între cele două variabile;
-definirea sistemului de măsurare:
-ce informații se colectează?
-unde se colectează?
-cum se colectează?
-în ce condiții?
În funcție de tipul de caracteristici urmărite,se selectează tipul de fișe de control ce se vor utiliza.
-minimizarea variației inutile –cauzele externe care determină variații inutile trebuie eliminate înainte de începerea studiului, scopul este de a evita ca probleme evidente care pot fi rezolvate fără controlul statistic, să influențeze în mod nedorit rezultatul studiului.
Cu ajutorul fișelor de control prin variabile procesele pot fi studiate din două puncte de vedere:
-al localizării(media procesului)
-al împrăștierii(variabilitatea de la piesă la piesă)
Fișele de control prin variabile trebuiesc întocmite și analizate în perechi o fișă pentru localizare și una pentru împrăștiere.
Există următoarele fișe de control prin variabile:
– fișa de control pentru medie și amplitudune;
– fișa de control pentru mediană și amplitudine;
– fișa de control pentru valori individuale și amplitudine mobilă;
– fișa de control pentru medie abatere standard.
FIȘA DE CONTROL PENTRU MEDIE ȘI AMPLITUDINE
Fișa și R se întocmește utilizând măsurătorile unei caracteristici de ieșire a procesului
Datele sunt obținute prin extragerea a „m„ eșantioane formate din câte „n„ produse.
Etapele implemetării în lucru a fișei și R sunt următoarele:
-colectarea datelor primare;
-calculul mediilor și a amplitudinilor eșantioanelor precum și a limitelor de control;
-interpretarea fișei;
Pentru calculul mediilor, a amplitudinilor și a limitelor de control se folosesc următoarele formule:
– mediile aritmetice ale eșantioanelor;
=
-amplitudinea;
-limitele de control pentru fișa
LSC = +3σ = +
LIC = -3σ = –
-limitele de control pentru fișa R;
LSC R =
LIC R =
-liniile centrale ale celor două fișe.
=
=
m=numărul claselor
În tabelul 5.1 sunt prezentate valorile coeficienților , și
Tab 5.1
FIȘA DE CONTROL PENTRU MEDIANĂ ȘI AMPLITUDINE
Fișele de control și R sunt o alternativă la fișele și R.Ele sunt ușor de aplicat și nu necesită calcule complicate,de aceea pot fi acceptate mai ușor de către personalul din atelier.
Procedura de aplicare a fișei și R este foarte asemănătoare celei utilizate în cazul fișei pentru medie și amplitudine.Etapele implementării în lucru a fișei și R sunt următoarele:
-colectarea datelor;
-calculul limitelor de control;
-interpretarea stării de control a procesului;
-analiza capabilității procesului.
Linia centrală a fișei pentru mediane este egală cu media medianelor eșantioanelor,iar linia centrală a fișei pentru amplitudini este egală cu media amplitudinilor eșantioanelor:
_
LC =
LC R =
Limitele de control pentru fișele și R _
LSC = + ·
_
LIC = – ·
LSC R =
LIC R =
În tabelul 5.2 sunt prezentate valorile coeficienților, și :
Tab 5.2
FIȘA DE CONTROL PENTRU MEDIE ȘI ABATEREA STANDARD
Ca și fișele precedente, fișele de control și s, se utilizează pentru datele de ieșire ale proceselor și se folosesc întotdeauna în pereche.Fișele de control pentru amplitudine R ,s-au dezvoltat datorită faptului că amplitudinea este ușor de calculat și este relativ eficientă pentru eșantioanele de dimensiuni mici.Abaterea standard a eșantionului s, este un indicator mult mai eficient al variabilității procesului ,mai ales pentru eșantioanele de volum mare.Este mult mai complicat de calculat și este mai puțin sensibil îm ceea ce privește detectarea cauzelor speciale.
De regulă fișele se folosesc în locul fișelor R ,atunci când:
-datele sunt înregistrate și prelucrate pe calculator,astfel încât abaterea standard se poate calcula ușor;
-este disponibil un calculator care să ușureze calculul;
-se folosesc eșantioane de dimensiuni mariși este mai adecvată o măsură mai eficientă a variației.
Abaterea standard a fiecărui eșantion se calculează cu formula:
x = valorile măsurate ale eșantionului
= media aritmetică a eșantionului
n = mărimea eșantionului
Limitele de control superioare și inferioare pentru fișele și s ,se calculează astfel:
LSC= +
LIC= –
LSCs =
LSCs =
Liniile centrale de control sunt date de relațiile:
LC=
LCs =
Valorile coeficienților sunt date în tabelul 5.3
Tab 5.3
INTERPRETAREA FIȘELOR DE CONTROL
Obiectivul fișei de control este identificarea oricărei evidențe a faptului că mediana sau variabilitatea procesului nu păstrează un nivel constant,precum și aplicarea acțiunilor corespunzătoare.
Întrcât abilitatea de interpretare a evoluției eșantioanelor depinde de variabilitatea de la piesă la piesă,se va începe cu analiza fișei s.
Interpretarea fișei amplitudinii R
-un punct în afara limitelor de control , cauze posibile:
-o eroare de calcul sau de poziționare a indiceluli de împrăștiere al eșantionului
-o eroare de calcul sau de amplasare a limitelor de control;
-apariția unor incidente pe parcursul prelevării unui esantion:oprirea mașinii,ruperea sculei,pise din materiale diferite;
-utilizarea unor instrumente de măsură cu o precizie superioară care scot în evidență o mare dispersie a valorilor.
-o serie de 8 puncte consecutive se află deasupra valorii centrale sau 7 intervale consecutive sunt crescătoare
-lipsa uniformității materiei prime;
-schimbarea analistului sau oboseala acestuia;
-slăbirea progresivă a strângerii în dispozitiv a sculei;
-o supraîncălzire a mașinii.
-o serie de 8 puncte consecutive se află sub linia centrală sau 7 intervale succesive sunt descrescătoare
-în acest caz trebuie făcută distincția dintre o îmbunătățire reală a procesului și o modificare a metodei de măsurare
-mai mult de 22 de puncte din 25 consecutive se află în treimea centrală
-calculul greșit al limitelor de control;
-înaintea fiecărei eșantionări mașina esre reglată;
-în urma măsurării datele presupuse a fi greșite sunt eliminate;
-slaba instruire a operatorului.
-mai puțin de 10 puncte din 25 consecutive se găsesc în treimea centrală
-jocurile mari din lanțurile cinematice ale mașinii;
-utilizarea unor instrumente de măsură cu o precizie scăzută;
-saltul brusc de nivel,un salt spre limita de control inferioară sugerează o îmbunătățire a procesului datorată dispariției unor factori influențatori,un salt spre limita superioară indică existența a două repartiții distincte ale caracteristicii de calitate analizate.
-evoluția ciclică a amplitudinilor
-uzarea SDV-urilor;
-neatenția operatorului;
-utilizarea mașinii de mai mulți muncitori.
Interpretarea fișei „s„
Orice punct aflat în afara limitelor de control reprezintă un samnal referitor la existența unei cauze speciale motiv pentru care un astfel de punct trebuie luat în considerare pentru o investigare ulterioară.
-puncte situate în afara limitelor de control
-un punct peste ea indică: -limita de control sau punctul a fost greșit calculat sau greșit plasat pe grafic;
-variabilitatea și împrăștierea au crescut;
-sistemul de măsurare s-a schimbat;
-sistem de măsurare inadecvat.
-deviația
-puncte consecutive de o parte a liniei centrale:
-operator neinstruit/cu pregătire superioară;
– problemă de mentenanță;
-schimbare bruscă a materialului;
-dispozitivul nu fixează corect piesa.
-puncte consecutive crescătoare sau descrescătoare:
-împrăștierea mai mare a valorilor de ieșire,care se pot datora unor cauze accidentale sau a unei deviații a unui element din proces,un lot de material neomogen;
-schimbarea sistemului de măsurare;
-o deviație descendentă poate avea o semnificație a unei împrăștieri mai mici a valorilor de ieșire , ceea ce reprezintă o situație favorabilă;
-un program mai bun de mentenanță.
-modele de variație neîntâmplătoare
-pot apărea și alte modele distincte care să ofere indicii despre existența unor cauze speciale,câteva exemple sunt: -distanța punctelor față de „s„ aproximativ 2/3 dintre puncte trebuie să se găsescă în treimea de mijloc a graficului,aproximativ 1/3 trebuie să se afle în celelalte două treimi,
-dacă mai mult de 90% dintre puncte se găsesc foarte aproape de valoarea lui „s„ atunci trebuie investigate următoarele posibilități:-limitele de control sunt greșite;
-procesul sau metoda de eșantionare este stratificată;
-datele au fost denaturate.
-dacă cu mult sub 2/3 din puncte se găesesc în apropierea liniei centrale a fișei,trebuiesc investigate următoarele situații: -analiza procedeului sau metoda de eșantionare pentru a se vedea dacă nu sunt extrase din diferite ale procesului.
Interpretarea fișei
-puncte situate în afara limitelor de control:
-o eroare de calcul sau de poziționare a punctului sau a limitei de control;
-o eroare de măsurătoare;
-o schimbare buscă a materiei prime;
-o operație incompletă sau omisă,
-ruperea sculei intreruperea de natură electrică a unui dispozitiv.
-deviația:
-puncte consecutive de o parte a liniei centrale;
-puncte consecutive crescătoare sau descrescătoare.
-modele de variație neîntâmplătoare: pot apărea și alte modele distincte care să ofere indicii despre existența unor cauze speciale,câteva exemple sunt: -distanța punctelor față de „ „ aproximativ 2/3 dintre puncte trebuie să se găsescă în treimea de mijloc a graficului,aproximativ 1/3 trebuie să se afle în celelalte două treimi,
-dacă mai mult de 90% dintre puncte se găsesc foarte aproape de valoarea lui „ „ atunci trebuie investigate următoarele posibilități:-limitele de control sunt greșite;
-procesul sau metoda de eșantionare este stratificată;
-datele au fost denaturate.
-dacă cu mult sub 2/3 din puncte se găesesc în apropierea liniei centrale a fișei,trebuiesc investigate următoarele situații: -analiza procedeului sau metoda de eșantionare pentru a se vedea dacă nu sunt extrase din diferite ale procesului.
Întocmirea fișelor de control pentru cota„distanță masă-alezaj„
Caracteristica de calitate măsurată este cota 72,35 care reprezintă distanța de la centrul găurii pentru patină până la gaura Ф 12 mm.
Măsurătorile cotelor prelucrate prin așchiere se realizează cu ajutorul unui dispozitiv de fixare a piesei și un dispozitiv de măsurare cu precizie de miime.
Dispozitiv de fixare a pisei
După ce piesa este așezată în dispozitiv palpatorul dispozitivului de măsurare ia ca bază de referință placa bancului de control pe care se fac măsurătorile,după care măsoară distanța la gaură.
Cota de 72,35 mm se măsoară defapt ca fiind 110,29 mm,deoarece distanța dintre centrul găurii pentru patină și baza de referință este cunoscută și se încadrează în limitele impuse.
Toleranțele specificate sunt := +0,1 mm și = -0,1 mm .
Pentru analiza stabilității procesului de prelucrare se iau 150 repere grupate în 30 de eșantioane,fiecare având câte 5 elemente.Valorile măsurate sunt trecute în tabelul 5.4.
Tab 5.4
Descrierea variabilității proceselor cu ajutorul histogramei
Cu ajutorul histogramei se pun în evidență tendința caracteristicilor de calitate studiate precum și dispersia valorilor acestora.
Numărul de clase:
k = 1+ 3,322· lg(n) = 8 clase
n=numărul total al datelor culese
Mărimea claselor:
a = = 0,025
R=amplitudinea șirului de date, R= = 110,390
R=0,199 =110,191
Valoarea centrală a unei clase:
= =110,290
Limitele claselor:
Frecvența absolută:
Reprezintă numărul de valori incluse în acea clasă.
Limitele claselor și frecvențele absolute sunt trecute în tabelul 5.5
Tab 5.5
Histograma frecvențelor absolute
Prin interpretarea histogramei realizate se poate observa că în intervalul 110,241-110,266 se întâlnesc cele mai multe valori ale caracteristicii analizate.Repartiția măsurătorilor este una aproximativ simetrică,distribuția acestora tinde să formeze un șablon care poate fi descris cu ajutorul unei distribuții normale.
Derivate din histograma simplă sau din fișa de observație sunt poligonul frecvențelor relative și cel al frecvențelor relative cumulate.
Frecvența relativă:
În tabelul 5.6 sunt trecute frecvențele relative ale celor 8 clase
Tab 5.6
Frecvența relativă cumulată:
Reprezintă tuturor frecvențelor relative de până la clasa respectivă,inclusiv aceasta.
În tabelul 5.7 sunt trecute frecvențele relative ale celor 8 clase.
Tab 5.7
Fișa (,R)
Ulilizându-se relațiile precedent prezentate s-au calculat parametrii controlului statistic conform tabeluTab 5.8
Tab 5.8
– liniile centrale ale celor două fișe.
= = 110,268
= =0,093
m=numărul de clase
-limitele de control pentru fișa
LSC= +3σ= + = 110,322
LIC= -3σ= – = 110,215
-limitele de control pentru fișa R;
LSC R = = 0,196
LIC R = = 0
Deoarece Fișa R nu pune în evidență cauze speciale de variație,analiza stabilității procesului se continuă cu Fișa
Analiza celor două diagrame conduce la concluzia că procesul de prelucrare este stabil atât ca reglaj cât și ca precizie,asupra lui nefiind nevoie să se ia niciun fel de măsuri corective.
Fișa pentru mediană și amplitudine ( și R)
În tabelul 5.9 sunt calculați parametrii statistici conform formulelor menționate
Tab 5.9
Limitele de control pentru fișele și R _
LSC = + · = 110,330
_
LIC = – · = 110,202
LSC R = = 0,196
LIC R = = 0
Pe baza datelor obținute în urma calculelor,sunt prezentate grafic doar fișa deoarece amplitudinea celor două fișe este aceeași.
Fișa R nu pune în evidență cauze speciale de variație, pentru analiza stabilității procesului se analizează fișa .
Stabilitatea procesului de prelucrare atât din punctul de vedere al reglajului cât și al preciziei reiese din această fișă. Se poate aprecia faptul că în cazul unei repartiții normalemediana și amplitudinea probei duc la o apreciere mai puțin precisă a reglajului și a preciziei tehnologice.
Fișa pentru medie și abaterea standard ( și s)
Ca și celelalte două tipuri de fișe,s-au relizat calculele necesare pentru determinarea parametriilor statistici,după care reprezentările grafice ale celor două fișe ( și s).
Tabelul 5.10
s =
=
Limitele de control superioare și inferioare pentru fișele și s ,se calculează astfel:
LSC= + = 110,321
LIC= – = 110,216
LSCs = = 0,077
LICs = = 0
Liniile centrale de control sunt date de relațiile:
LC= =110,268
LCs = = 0,037
Deoarece fișa s nu pune în evidență cauze speciale de variație, pentru analiza stabilității procesului se analizează în paralel cele două fișe: fișa s și fișa , aceasta fiind reprezentată anterior, se poate concluziona că nu există cauze speciale de variație.
În urma analizei controlului statistic al caracteristicii „distanța alezaj 72,35„ pentru reperul dispozitiv de cuplare in trepte s-a ajuns la următoarele concluzii:
-procesul este capabil din punct de vedere al variabilității;
-procesul este centrat;
-dispozitivele de măsurare sunt corect calibrate și corect utilizate asigurând o precizie ridicată;
-utilajele folosite la execuția reperului funcționează în parametrii;
-sculele așchietoare utilizate sunt corespunzătoare pentru prelucrarea acestui tip de material.
CONCLUZII FINALE
În urma studiului efectuat se poate concluziona faptul că sistemul de producție analizat se organizează urmărind specificul producției de serie mare,producția anuală propusă fiind de 120.000 bucăți/an. Lotul optim de repere adoptat pentru producerea pieselor în secție cu ajutorul mașinilor-unelte din dotare este de 36 piese/lot de fabricație, mărimea lotului optim astfel determinat minimizează costul de producție pentru fabricarea întregii cantități.
Mașinile-unelte din cadrul sistemului de producție: un aparet de sudură,un banc de lucru,
două mașini de frezat IAV 1000,o mașină de frezat GH 12 și o mașină de frezat FUS 25, s-au dovedit a fi eficiente pentru producția reperului „dispozitiv de cuplare in trepte„.
După studiul balanței de capacitate se constată că se înregistrează numai excedente de capacitate față de capacitatea utilajului conducător IAV 1000 la 88800 buc/an, situație care se dovedește benefică pentru sistemul de producție.
În urma analizei efectuate reiese faptul că sistemul este folosit în proporție de 65%.Pentru a se utiliza întreaga capacitate a sistemului se vor prelucra și alte repere similare dar și alte tipuri, care din punct de vedere tehnologic se pot efectua pe mașinile-unelte din dotare.
Mașinile de frezat din sistem prezintă un grad ridicat de flexibilitate în ceea ce privește schimbarea reperului,astfel costurile aferente nu vor fi foarte ridicate. Pentru acoperirea întregii capacități se poate fabrica același reper în condițiile existenței cererii sau se poate renunța la un schimb de lucru,fapt care ar duce la reducerea profitului dar și al cheltuielilor salariale.
O altă variantă de luat în considerare este și încheierea de contracte de colaborare cu alte întreprinderi care au același domeniu de activitate.
Analiza economică a sistemului de producție arată că activitatea de producție se desfășoară în condiții profitabile 1.080.122,4 lei anual,o sumă considerabilă avănd în vedere dimensiunea redusă a sistemului.Producția de la care începe obținerea de profit este de 29.561 bucăți pe an, cantitate care se poate obține fără probleme la performanțele actuale ale sistemului de producție. Randamentul economic al sistemului este ridicat, chiar și în condițiile neutilizării capacității maxime de producție.
Din punct de vedere al calității reperului studiat se poate remarca stabilitatea procesului de prelucrare în ceea ce privește reglajul și precizia obținută. Metodele de analiză utilizate s-au dovedit a fi eficiente și precise punând în valoare dispozitivele de măsurare,utilajele și sculele așchieatoare folosite pentru prelucrarea reperului.
Pentru îmbunătățirea performanțelor calitative se pot înlocui anumite scule din oțel rapid cu scule din materiale mai dure care să confere o durabilitate economică crescută, chiar cu riscul creșterii costurilor.
Prin urmare reperul studiat se poate fabrica în bune condiții în sistemul de producție obținut. Performanțele obținute se pot valorifica foarte ușor,dar având în vedere uzura fizică și morală a utilajelor folosite, costurile întreținerii acestora se va majora continuu, astfel randamentul se poate reduce considerabil.Ultimele tendințe în domeniu tehnic arată că centrele de prelucrare comandate numeric înlocuiesc aproape în totalitate mașinile-unelte tradiționale care nu mai fac față cererilor tot mai complexe din punct de vedere tehnologic.
BIBLIOGRAFIE
[1].BONCOI GH. – Sisteme de producție,vol I,II, ,Ed. Univ. Transilvania Brașov,2001-2002
[2]. BUZATU C. – Tehnologii de fabricație în construcția de mașini,Ed.Univ Transilvania din Brașov,2003;
[3]. CALEFARIU G. – Proiecatrea Sistemelor de Producție, notițe de curs;
[4].DEACONESCU A. – Ingineria Calității, Indrumător de laborator, Editura Univ. Transilvania Brașov, 2003;
[5].DEACONESCU A. – Ingineria calității:Proiectarea robustă a sistemelor de producție,Ed.Univ. Transilvania Brașov,2006;
[6].DEACONESCU T. – Bazale ingineriei calității:Managementul calității totale,Economoia calității,Ed. Univ. Transilvania Brașov,1998;
[7]. LIMBAȘAN G. – Management industrial,notițe curs;
[8]. PICOȘ C. – Prelucrarea Tehnologiilor de Prelucacre Mecanică prin Așchiere, Manual de Proiectare, Vol. I și II, Editura UNIVERSITAS CHIȘINĂU 1992;
[9].PICOȘ C. – Normarea Tehnică pentru Prelucrări prin Așchiere, Vol I și II, Editura Tehnică, București, 1982;
[10].VLASE A. – Regimuri de așchiere,adaosuri de prelucrare și norme tehnice de timp,Ed.Tehnică,București,1986.
[11].VLASE A. – Caracteristicile Tehnice ale Mașinilor-unelte de Frezat,Mortezat și Rabotat,Ed.Tehnică,București;
[12]. SURSE INTERNET
Copyright Notice
© Licențiada.org respectă drepturile de proprietate intelectuală și așteaptă ca toți utilizatorii să facă același lucru. Dacă consideri că un conținut de pe site încalcă drepturile tale de autor, te rugăm să trimiți o notificare DMCA.
Acest articol: Dipozitiv de Cuplare Transmisie In Trepte (ID: 162359)
Dacă considerați că acest conținut vă încalcă drepturile de autor, vă rugăm să depuneți o cerere pe pagina noastră Copyright Takedown.