Universitatea ‘’TRANSILVANIA’’ BrasovFacultatea: InginerieTehnologicăsi Management IndustrialSecţia: IEI

PROIECT

Proiectarea Sistemelor de Productie

Costanda Alfred PetreAnul IV

Grupa 2414

Anul universitar 2014-2015

CUPRINS

1. Descrierea produsului (reperului) ales. Rol funcţional;

2. Stabilirea procesului de fabricaţie (flux tehnologic) pentru produsul ales;

3. Stabilirea tipului producţiei;

4. Alegerea utilajelor tehnologice;

5. Determinarea numărului de posturi de lucru;

6. Calculul capacităţilor de producţie. Balanţa capacităţilor.

7. Calculul parametrilor tehnico - economici: perioada ciclului, productivitate, eficienta.

8. Definirea layoutului de fabricaţie. (Optimizarea amplasării utilajelor tehnologice)

9. Alegerea sistemului logistic.

1. Descrierea produsului (reperului) ales. Rol funcţionalArborii sunt organe de masini avand rolul de a sustine alte elemente la transmiterea

miscarii de rotatie. De obicei, arborii fac legatura cinematica cu alte elemente de la care primesc, respectiv la care transmit miscarea de rotatie.

2. Stabilirea procesului de fabricaţie (flux tehnologic) pentru produsul ales;

Sa se proiecteze un sistem de productie pentru executia unor produs (reper) de tipul ,,

arbore’’ pentru un plan de prductie Q = 3.500 buc/an in conditiile urmatorului regim de lucru:

8 ore pe schimb,

2 schimburi pe zi,

5 zile pe saptamana,

52 saptamani pe an,

coeficientul de utilizare k = 0.95 sau 95%.

3. Stabilirea tipului producţiei

O importanta hotaratoare asupra elaborarii procesului tehnologic revine cunoasterii caracterului productiei si marimii lotului.

Am obtat pentru tipul de productie de masa, pentru un numar de Q=3500 buc/an.

Pentru o productie de masa, este recomandabila utilizarea unor metode de mare productivitate, implicand existenta masinilor-unelte  speciale, a unei proiectari detaliate a tehnologiei de prelucrare

4. Alegerea utilajelor tehnologice

  Strung: SCN-CR, cu urmatoarele caracteristici:-        H = 250 mm.;-        l = 500 mm.;-        P = 2,2 Kw;-        turatia axului = 1000 [rot/min.].

Masina de gaurit G16, cu urmatoarele caracteristici:- Diametrul de gaurire conventional – 16mm- Cursa axului principal – 160mm- Cursa maxima a capului de gaurire pe coloana – 225m- Distanta maxima dintre coloana si axa axului principal – 280mm- Distanta max.dintre masa si axul principal – 630mm- Distanta max.dintre placa de baza si axul principal – 1060mm- Lungimea mesei – 400mm- Latimea mesei – 300mm- Turatiile axului principal rot/min - 150;212;300;425:600;850;1180;1700- Avansurile axului principal mm/rot - 0,10;0,16;0,25;0,40- Puterea motorului electric [kw] – 1.5

Masina de alezat si frezat AF-85

- diametrul arborelui de alezare- 85mm- cursa longitudinală a arborelui de alezare – 700mm- cursa transversală a mesei cu apărători – 780mm- cursa longitudinală a mesei cu apărători – 1000mm- numărul trepte turaţii – 18- diametrul platoului – 500mm- diametrul de centrare a arborelui de frezare – 340mm- lungime- 4980mm- lăţime – 3315mm- înălţime – 3130mm

Masina de rectificat universal tip RU 350x1000/1982

- Diametrul maxim al piesei de rectificat 350 mm

- Domeniul turetiilor piesei 25- 250 rot/min

- Viteza mesei reglabila continuu 0,05-6 m/min

- Cursa transversala maxima a pietrei pe diametru in ciclu automat 2mm

- Distanta intre centre , 1000mm

- Puterea motorului de actionare a piatrei 5,5kw

- Gabaritul ; L- 4974; l -1880; l -1880mm

- Greutatea masini 5400kg

5. Determinarea numărului de posturi de lucru

Necesarul de maşini, utilaje şi echipamente Nj, pentru un grup de utilaje similare j, sedetermină prin împărţirea timpului total necesar realizării tuturor operaţiilor care se executăpe acest grup, Tnec j, la timpul disponibil afectat unui utilaj din grup, Td/ut j:

N j = T nec j

T dunit

j

Timpul total necesar realizării tuturor operaţiilor la grupul de utilaje j se obţine cu relaţia:

T nec j = Qij x t n /buc . pr i

k s j

-Qij - reprezintă volumul producţiei la intrare în grupa de utilaje (grupul de operaţii) j;- tn/buc.pr j – timpul unitar normat pe bucată produs la grupa de utilaje j;- ks j – coeficientul de realizare a timpului standard la grupa de utilaje j.

Timpul disponibil pe un utilaj din grupul j, Td/ut j , se determină cu relaţia:T d /ut j = ( Zc−Znl ) ns hs k∫ j

- zc - reprezintă numărul de zile calendaristice dintr-un an;- znl – numărul zilelor nelucrătoare dintr-un an;- ns – numărul de schimburi pe zi;- hs – numărul de ore dintr-un schimb;- kintr j – coeficientul întreruperilor pentru reparaţii mici, întreţinere şi întreruperi accidentale

la grupa de utilaje j. În construcţia de maşini el are valoarea orientativă de 0,95.T disp = 3.952 h/an = 3.952 60 = 237.120 min/an

Nr

crt

Reper –arbore

Q1 = 3.500 buc/an Tip

masina

t opi

(min)

t aux (min)

Operatia

1. Debitare si centruire Agregat 5 0.5

2. Strunjire degrosare SCN-CR 20 1

3. Strunjire finisare SCN-CR 10 0.5

4. Frezare canale pana MFU 10 0.4

5. Canelare degrosare MFC 22 0.7

6. Canelare semifinisare MFC 15 0.7

7. Gaurire MGC 10 0.4

8. Tratament termic - - -

9. Rectificare canelura MRC 20 0.5

10 Rectificare cilindrica exterioara MRU 15 0.4

11. Rectificare finisare exterioara MRU 10 0.4

TOTAL 137 min 5.5 min

NSCN−CR = (3.830 X 20 )+(3.792 X 10)

237120 = 0.48

NSCN−CR = 1 MASINA

N MFU = 3.754 X 10

237120 = 0.16

N MFU = 1 MASINA

N MFC = (3.716 X 22 )+(3.679 X 15)

237120 = 0.58

N MFC = 1 MASINA

N MGC = 3.642 X 10

237120 = 0.11

N MGC = 1 MASINA

N MRC = 3.606 X 20

237120 = 0.30

N MRC = 1 MASINA

N MRU = (3.570 X 15 )+(3.535 X 10)

237120 = 0.37

N MRU = 1 MASINA

Calcul numar masini (utilaje ) pentru reperul : ARBORE

REPER 1 : ARBORE

Nr.

crt

Operatia Masina g j Nr. Masini

necesare

1. Strunjire degrosare SCN-CR 0.48 1

2. Strunjire finisare

3. Frezare canale pana MFU 0.16 1

4. Canelare degrosare MFC 0.58 1

5. Canelare semifinisare

6. Gaurire MGC 0.11 1

7. Rectificare canelura MRC 0.30 1

8. Rectificare cilindrica

exterioara MRU

0.37 1

9. Rectificare finisare exterioara

Fazele tehnologice în ordine descrescătoare a timpilor de asamblare elementare

Operatia

tehnologica

Operatia Masina timp faza

1. Canelare degrosare MFC 37

Canelare semifinisare

2. Strunjire degrosare SCN-CR 30

Strunjire finisare

3. Rectificare cilindrica exterioara MRU 25

Rectificare finisare exterioara

4. Rectificare canelura MRC 20

5. Frezare canale pana MFU 10

6. Gaurire

MGC

10

𝑂𝑇1=𝐹𝑇4+𝐹𝑇5𝑂𝑇1=𝑡𝐴=37 𝑚𝑖𝑛=𝑃𝐿1 𝑂𝑇2=𝐹𝑇1+𝐹𝑇2 𝑂𝑇2=𝑡𝐴=30 𝑚𝑖𝑛=𝑃𝐿2 𝑂𝑇3=𝐹𝑇8+𝐹𝑇9𝑂𝑇3=𝑡𝐴=25 𝑚𝑖𝑛=𝑃𝐿3𝑂𝑇4=𝐹𝑇7𝑂𝑇4=𝑡𝐴=20 𝑚𝑖𝑛=𝑃𝐿4𝑂𝑇5=𝐹𝑇3𝑂𝑇5=𝑡𝐴=10 𝑚𝑖𝑛=𝑃𝐿5 𝑂𝑇6=𝐹𝑇6𝑂𝑇6=𝑡𝐴=10 𝑚𝑖𝑛=𝑃𝐿6

Pierderea liniei de fabricaţie.

PLf = g x T cimp−Tf

gxT cimp

PLf = (6 x37 )−1376 x 37

PLf = 0.38 %Concluzie: Pierderea liniei de fabricație este de 0.38%.

6. Calculul capacităţilor de producţie. Balanţa capacităţilor.

REPER 1 : ARBORE

Nr.

crt

UTILAJ g j MR. MASINI Timpul de regim pe grupe de

utilaje [ore/an]

1. STRUNG 0.48 1 3952

2. MASINA DE FREZAT

UNIVERSALA

0.16 1 3952

3. MASINA DE FREZAT

CANELURI

0.58 1 3952

4. MASINA GAURIT 0.11 1 3952

5. MASINA RECTIFICAT

CANELURI

0.30 1 3952

6. MASINA RECTIFICAT

UNIVERSALA

0.37 1 3952

Calculul tabular a capacității de producție (Cp) la nivelul fiecărui utilaj ,folosind metoda coeficientului de timp Kt.

Se folosesc următoarele formule de calcul :

Cp = K t x Qi K t = N U x Td x 60

∑ Qi x tij

Utilaj Qi (buc/an) t ij(min) Qi x t ij /60 (ore)

K t Cp (buc)

Strung 3500 30 1750 2.26 7910MFU 3500 10 584 6.78 23730MFC 3500 37 2159 1.83 6405MG 3500 10 584 6.78 23730MRC 3500 20 1167 3.39 11865MRU 3500 25 1459 2.71 9485

7. Calculul parametrilor tehnico - economici: perioada ciclului, productivitate, eficiență.

- Costurile cu materialele

- Costurile cu energia electrica si combustibilul tehnologic

- Costurile cu personalul direct productive

- Costurile cu materialele recuperabile

1.Costurile cu materialele 1. Cmat=nc∗pm

ϕ 32 mm=0.03

ρ=7800 kg /m3

L=210 mm

mSF=nc=V∗ρ=π (D2

4 )∗L∗ρ=3,14∗( 0.0 32

4 )∗210∗7800=11,57 kg /buc

Pn=1,5 euro /kg

Cmat=11,57∗1,5=17,35 euro /buc

Cmat

an=17,35∗3500=60.725 euro /an

Cmat=nc∗pm

ϕ80 mm=0.08

ρ=7800 kg /m3

L=30 mm

mSF=nc=V∗ρ=π (D2

4 )∗L∗ρ=3,14∗( 0.0 82

4 )∗30∗7800=11,75 kg /buc

Pn=1,5 euro /kg

Cmat=11,75∗1,5=17,62 euro/buc

Cmat

an=17,62∗3500=61.670 euro /an

Cmat total/an=60.725+61.670=122.395 euro/an

2.Costurile materialelor recuperabile :

Cmat rec=Cdes+C reb

mdes=10 % mSF=1,15+1,17=2,32 kg /buc

Pdes=0,2 euro/kg

Cdes=2,32∗0,2=0,46 euro/buc

Cdes/an=7.000∗0.46=3220 euro /an

mrebut=95 %∗mSF

Preb=0,3 euro/kg

C reb=0,95∗(11,57+11,75 )∗0,3=6.64 euro/buc

C reb/an=(330+378 )∗6.64=4.702 .12 euro /an

3.Costul cu personalul direct productiv

C pdp=SD+ I

SD=nt∗sbh=5,3∗2=10,6euro /buc

sbh=1600:168:4,5=2 euro/ora

I=42% * Sd=4,45 euro/buc

C pdp=10,6+4,45=15,05 euro /buc

C pdp/an=7.000∗15,05=105.350 euro /an

4.Costurile cu energia electrica

CEE an=Wee*Pee

CEE=CeeQ pt

=8694410573

=8,22 euro /buc

W EE=Nt∗Tf =13∗5,5∗3952=282.568 KW /an

Nt=13*5,5=71,5

Pe=0,2 euro/KW

Pee=282.568*0,2=56.513,6 euro/an

8. Definirea layoutului de fabricaţie. (Optimizarea amplasării utilajelor tehnologice)

Producţia de masă (PM) se caracterizează prin faptul că ea este puţin diversificată, se desfăşoară în flux aproape continuu şi stabil, fiind complet previzibilă.

Structura şi funcţionarea sistemelor de fabricaţie destinate PM se remarcă prin: - producţie stabilă pe 3 – 5 ani, repetabilă în serii foarte mari; - clienţi necunoscuţi (neidentificaţi foarte clar pe segmente de piaţă); - tehnologii detaliate prin planuri de operaţii; - utilaje de fabricaţie semirigide şi rigide,

adaptate la reper; - SDV-uri speciale; - nivelul de calificare a operatorilor redus, specializare pe operaţii simple; - nivelul de calificare a foarte ridicat al echipei de mentenanţă, pregătită pentru intervenţii

promte şi reparaţii în timp foarte scurt; - controlul fabricaţiei se face automat în flux sau statistic la recepţie. Pentru asigurarea eficienţei sistemului de producţie şi realizarea cotei de piaţă necesare se

impune condiţia proiectării unui sistem care să asigure productivitate cît mai mare, în condiţii de cheltuieli minime de investiţie şi exploatare.

Liniile tehnologice în flux sunt sisteme de maşini la care există unul sau mai multe posturi de lucru, sau grupuri de posturi de lucru (agregate), care au batiuri proprii, fiind legate printr-o logistică specifică. Se identifică o ordine a operaţiilor tehnologice, iar PL şi utilajele aferente sunt dispuse după această ordine

OT 1

MCF

OT 2

STRUNG

OT 3

MRU

OT 5

MFU

OT 6

MGC

FT 4

OT 4

MRC

FT 5 FT 8 FT 9

FT 2FT 1 FT 7 FT 3 FT 6

i e