Technologický projekt dílny
Zadání: Vypracujte technologický projekt dílny pro výrobu zadané součásti č.v. …..........................
, v požadovaném množství …..... ks.
Obsah zprávy:
1. Vstupní hodnoty.
2. Seznam použitých symbolů a zkratek.
3. Kapacitní výpočty
3.1. Výpočet strojů a ručních pracovišť
3.1.1. Výpočet počtu strojních pracovišť
3.1.2.Výpočet počtu ručních pracovišť
3.1.3. Výpočet využití strojů a ručních pracovišť
3.2 Výpočet pracovníků
3.2.1 Výpočet výrobních dělníků
3.2.2 Výpočet pomocných dělníků a obslužného personálu
3.2.3 Výpočet pracovníků kontroly
3.2.4 Výpočet ITA pracovníků
3.2.5 Celkový počet pracovníků útvaru
3.3 Výpočet ploch
3.3.1 Výpočet výrobních ploch
3.3.2 Výpočet pomocné podlahové plochy
3.3.3 Výpočet provozní podlahové plochy
3.3.4 Výpočet správní plochy
3.3.5 Výpočet sociální plochy
3.3.6 Výpočet plochy útvaru a linky
4. Charakteristika linky
5. Charakteristika zpracovávaného materiálu
6. Návrh řešení dopravy
7. Návrh řešení bezpečnosti a hygieny práce a požární ochrany
8. Technicko-ekonomické ukazatele
9. Hodnocení navrhovaného řešení
10. Ekonomické hodnocení návrhu
11. Typy obráběcích strojů ve výrobních postupech a jejich začlenění do skupin
12. Odkazy na katalogy palet, regálů a vozíků
13. Použitá literatura
Dále v příloze uveďte:
Výkres vyráběné součásti
Technologické postup vyráběné součásti
Souhrnnou tabulku strojů
Souhrnnou tabulku pracovníků
Souhrnnou tabulku ploch
Výkres navržené dílny, variantu s využitím palet a variantu s centrálním dopravníkem
Rozsah: 6,5 cvičení - 13h
1h Zpracování vstupních hodnot a výpočet strojů a ručních pracovišť
2h statistické a grafické zpracování výpočtu strojů, a ručních pracovišť, výpočet pracovníků
3h souhrnná tabulka pracovníků, výpočet ploch, souhrnná tabulka ploch
4h charakteristika zpracovávaného materiálu, volba palet a dopravních prostředků, návrh
řešení hygieny a bezpečnosti práce, charakteristika linky
5h kapacitní propočty, výkres varianty dílny s pásovým dopravníkem, charakteristika linky
6h výkres varianty dílny s paletami, zhodnocení obou variant a závěr.
Postup vypracování:
Pro zjednodušení použijeme předpoklad, že v plánované dílně budeme produkovat pouze
zadaný díl.
1. Vstupní hodnoty.
V této části, je potřeba získat následující údaje:
název součásti (ze zadaného výkresu součásti)
číslo součásti (ze zadaného výkresu součásti)
výrobní kapacita (požadovaný počet kusů za rok [ks/rok])
čistá hmotnost součásti (vzhledem k nepřesným či chybějícím hodnotám na výkrese provést
výpočet hmotnosti z přibližného objemu součásti, se zanedbáním sražení a úkosů)
hrubá hmotnost součásti (pro zadaný rozměr polotovaru určit hrubou hmotnost výpočtem)
roční využitelné časové fondy – Er Roční fond ručního pracoviště v jedné směně (vypočítáme ho z počtu pracovních dní v roce,
a doby směny. 365 dní v roce, 110 dní so+ne 11státních svátku {v průměru 2/7 z nich v so+ne}
8h délka směny, v roce 2006 251dní). – Es Roční fond strojního pracoviště (vzhledem k možným opravám, atd. strojního zařízení
vypočítáme snížením ročního fondu ručního pracoviště o 11 procent).
– Ed Efektivní časový fond dělníka (vypočítáme z fondu ručního pracoviště odečtením dovolené a
průměrné nemocnosti např. z práce stanovených 20dní dovolené + 14 dni průměrná
nemocnost).
Směnnost (předpokládáme možný rozdílný počet směn pro ruční a strojní pracoviště)
Ss směnnost strojních pracovišť (je dána zadáním obvykle 1, 2 nebo 3 směny)
Sr směnnost ručních pracovišť (je dána zadáním obvykle 1, 2 nebo 3 směny)
Koeficient překračování norem (předpokládaný koeficient překračování norem, může se lišit, jak
vzhledem k typu výroby, tak lokalitě atd.)
Koeficient překračování norem strojní kpns (předpokládaná hodnota pro projekt 1.2)
Koeficient překračování norem ruční kpnr (předpokládaná hodnota pro projekt 1.25)
s s pns
2. Seznam použitých symbolů a zkratek.
Obsahuje abecedně řazený seznam použitých symbolů a zkratek. V prvním sloupci je
uveden název symbolu (zkratky), v druhém jeho popis a ve třetím pak použité jednotky (pokud se
nejedná o bezrozměrné číslo). Symboly jsou seřazeny abecedně a jako první jsou uvedeny symboly
začínající číslem, následované písmeny (nejprve velkými, následně malými) a na konec pak
symboly začínající na písmeno jiné abecedy (například řecké) opět nejprve velká písmena a potom
malá.
Př:
Fp pomocná plocha [m2]
Pr počet ručních pracovišť [ks]
.
.
.
.
3. Kapacitní výpočty
Veškeré výpočty budou obsahovat název výpočtu, zadané hodnoty, obecný tvar vzorce, vzorec s
dosazenými hodnotami a vypočtenou hodnotu.
Př:
Zadané hodnoty Výpočet Vypočtené hodnoty
Výpočet teoretického počtu strojů Pth1 pro operaci číslo 1
N=100000ks
Es=1850hod/rok
Ss=2
tk 1⋅N
Pth1 =60⋅E ⋅s ⋅k
= 4.34⋅100000
=1.629 60⋅1850⋅2⋅1.2
kpns=1.2 Pth1=1.629
tk1=4.34 Psk1=2
V případě svislého uspořádání, budou uvedeny vstupní hodnoty v horní části a výsledná
hodnota v dolní části bude zvýrazněna podtržením. V případě potřeby je pod výpočtem uvedeno
slovní hodnocení.
Např.: Pro zabezpečení operace č.1 je potřeba 2ks strojů.
3.1 Výpočet strojů a ručních pracovišť
Před započetím dalších výpočtů nejprve zkontrolujeme zadaný technologický postup a
provedeme roztřídění jednotlivých pracovišť na strojní a ruční.
3.1.1.Výpočet počtu strojních pracovišť
Potřebný počet strojů stanovíme z celkového potřebného času na provedení dané operace u
všech kusů za rok a času, který máme k dispozici na jednom stroji za rok. Výpočet se provádí u
všech strojních pracovišť. Jednotlivé operace rozlišíme jejich pořadovým číslem z technologického
postupu.
Pro výpočet teoretického počtu strojů použijeme vzorec:
kde:
N … počet kusů vyráběných za rok [ks]
tk
Es
…
…
čas potřebný pro provedení dané operace na daném stroji (obsahuje jednotkový, dávkový i směnový čas tk=tAC+tBC/n) [min]
průměrný čas za rok při jedné směně, kdy je použité strojní zařízeni v chodu [h]
Ss
kpns
… …
počet směn strojních pracovišť v plánovaném provozu koeficient překračování norem strojních
Výslednou hodnotu zaokrouhlíme na celé číslo nahoru. Získáme skutečný počet strojů, pro
danou operaci Psk .
3.1.2.Výpočet počtu ručních pracovišť
Potřebný počet ručních pracovišť stanovíme podobně jako u strojních pracovišť z celkového
potřebného času na provedení dané operace u všech kusů za rok a času, který máme k dispozici na
jednom ručním pracovišti za rok. Výpočet se provádí u všech ručních pracovišť. Jednotlivé operace
rozlišíme jejich pořadovým číslem z technologického postupu.
Pro výpočet teoretického počtu ručních pracovišť použijeme vzorec:
kde:
N … počet kusů vyráběných za rok [ks]
tk … čas potřebný pro provedení dané operace na daném stroji (obsahuje jednotkový,
dávkový i směnový čas tk=tAC+tBC/n)[min]
Er … roční časový fond ručního pracoviště při jedné směně [h]
Sr … počet směn ručních pracovišť v plánovaném provozu
kpnr … koeficient překračování norem ručních
Výslednou hodnotu zaokrouhlíme na celé číslo nahoru. Získáme skutečný počet strojů, pro
danou operaci Prsk .
3.1.3 Výpočet využití strojů a ručních pracovišť
Ze vzájemného poměru Pth/Psk vynásobeného 100, pak získáme předpokládané využití
stroje v dané operaci v procentech η.
Z takto získaných hodnot pak vypočteme skupinové využití strojů, pro jednotlivé typy
(vrtačky, soustruhy, tvářecí stroje, pece, frézky, brusky atd...) a rovněž celkové využití všech
použitých strojů podle vztahů:
kde:
η … procentuální využití, stroje, skupiny strojů)
Psk … počet strojů daného typu, či pro danou operaci
Pro rozlišení bude použito dolního indexu, např.: sou pro soustruhy, fr pro frézky L pro
všechna pracoviště v lince.
3.2. Výpočet pracovníků
3.2.1.Výpočet výrobních dělníků
Je nutné vypočítat potřebný počet dělníků, pro každé pracoviště, celkově, nebo pro jednu
směnu. (Vzorec pak dělíme počtem směn strojních, nebo ručních). Z tohoto počtu pak rovněž
vycházíme při určování počtu výrobních dělníků pro další případné směny.
Při výpočtu dělníků počítáme podle vztahů:
Počty dělníků zaokrouhlujeme samozřejmě na celá čísla směrem nahoru.
Z vypočítaných hodnot stanovíme rovněž celkový počet pro strojní pracoviště DVS, pro ruční
pracoviště DVR a celkový počet výrobních dělníků DV (součtem za všechny směny).
Z uvedených hodnot vypočítáme evidenční stavy dělníků zohledněním rozdílu mezi jednotlivými
časovými fondy Er, ES, Ed.
Jejich součtem (včetně evidenčních pomocných dělníků) pak získáme celkový evidenční počet
dělníků DeVC. Součtem dělníků strojních a ručních získáme celkový počet výrobních dělníků DV.
DeVC = DeVST + DeVR + DeP DV = DeVST + DeVR
3.2.2.Výpočet pomocných dělníků a obslužného personálu
Stanovíme ho jako procentuální hodnotu z výrobních dělníků a následně rozdělíme rovnoměrně do
všech směn (obvykle volíme 35%).
DP = 0.35 . DV
Evidenční počet pomocných dělníků pak navýšíme zhruba o 10%.
DeP = 1.1 . DP
Počty pomocného personálu stanovíme opět poměrem z celkového evidenčního počtu dělníků (1.5
až 3%) a přepočítáme na evidenční hodnotu zvýšením o 10%.
DPOP = 0.02 . DevC
DePOP = 1.1 . DPOP
3.2.3. Výpočet pracovníků kontroly
Stanovíme opět jako procentuální hodnotu ze strojních dělníků (pokud neprovedeme přímo
výpočet z časů kontrolních operací) obvykle volíme 5-7%.
DK = 0.06 . DVS
3.2.4. Výpočet ITA pracovníků
Mezi ITA pracovníky řadíme administrativní pracovníky konstruktéry a tzv. operativní řízení
(mistři a technologové). Celkový počet ITA stanovíme operativně, jako 15 až 25% z celkového
počtu pomocných a výrobních evidenčních pracovníků.
ITA = 0.2 . (DeVC + DePOP)
Z celkového počtu ITA pracovníků pak 30% tvoří administrativa
20% konstruktéři
50% operativní řízení
Pracovníky operativního řízení, je pak potřeba opět rozdělit do směn. Přičemž při
nedělitelném počtu, posilujeme obvykle první směnu.
3.2.5. Celkový počet pracovníků útvaru
Stanovíme jako prostý součet všech pracovníků jednotlivých skupin.
PC=DeVC+ITA+DePOP
3.3. Výpočet ploch
Pro všechna pracoviště je potřeba stanovit pracovní plochu, ze které budeme vycházet při
návrhu projektu.
3.3.1. Výpočet výrobních ploch
Celková výrobní plocha se skládá z plochy pro ruční a pro strojní pracoviště.
FV=FR+FS [m
2]
Pro jedno ruční pracoviště potřebujeme přibližně fr=5m2 podlahové plochy. Pro strojní
pracoviště potřebujeme od fs=6m2 (pro malé stroje) až fs=25m2 i více (pro velké stroje).
. .
Fs = fs · Psk Fr = fr · Prsk
3.3.2.Výpočet pomocné podlahové plochy
Určíme opět procentuálně z dříve získaných a statisticky zpracovaných dat.
Prvním způsobem je určení z použité výrobní plochy, kdy pomocná plocha obvykle tvoří 40
až 60% výrobní plochy.
Fp=0.5 . FV [m
2]
Z celkové pomocné plochy pak lze přibližně stanovit její jednotlivé složky:
plocha pro hospodaření s nářadím Fphn= 0.15.Fp
plocha údržby Fpú=0.15.Fp
plocha skladů Fpskl=0.29.Fp
plocha dopravních cest Fpdc=0.33.Fp
kontrolní plocha Fpk=0.08.Fp
Podlahovou plochu potřebnou pro hospodaření s nářadím Fphn můžeme přesněji určit z
potřebné plochy pro její jednotlivé části (ostřírnu a výdejnu).
Pro plochu výdejny platí, že na jeden výrobní stroj je potřeba 0.3 až 0.4m2 podlahové plochy:
Fphnv= 0.35 . Psk [m
2]
Pro výpočet plochy ostřírny si nejprve určíme přibližný počet strojů v ostřírně jako přibližně
5% z celkového počtu výrobních strojů a z tohoto počtu určí přibližná podlahová plocha. (Obvykle
uvažujeme 7 až 8m2 pro stroj a 2 až 3m2 pro pomocnou plochu).
Psko= 0.05 . Psk [ks]
Fphno= 10 . Psko [m2]
Fphn = Fphnv + Fphno [m
2]
Rovněž pro údržbářskou dílnu můžeme provést obdobný výpočet, kde spočítáme počet
strojů údržbářské dílny (obvykle zhruba 1% z celkového počtu strojů) a pro každý stroj rezervujeme
20 až 25 m2 podlahové plochy (větší podlahová plocha slouží např. pro demontáž zařízení atd.).
Pskú= 0.01 . Psk [ks]
Fpú= 25 . Pskú [m2]
Pro přesnější výpočet plochy kontrolních pracovišť uvažujeme 5 až 6m2 na jedno kontrolní
stanoviště. (Potřebný počet kontrolních stanovišť zjistíme ze zadaného technologického postupu).
Fpk= 6 . Dk [m
2]
Skladová plocha se skládá z plochy vstupního skladu, výstupního skladu a meziskladu.
Fpskl = Fpvs + Fpvýs + Fpms [m2]
Plochu meziskladu vypočítáme jako:
Kde Qč, je hmotnost skladovaného výrobku (pro zjednodušení většinou uvažujeme čistou
hmotnost) vynásobená 10 (přepočtená na síly vyvozenou váhou součástí v N), N je počet
zpracovávaných kusů za rok, So koeficient odpadu (volíme 1.1 až 1.3), t doba uložení výrobku v
meziskladu (obvykle 3 až 5 dní), i počet operací, pro které budou součásti uloženy v meziskladu
(počet kooperací). D počet pracovních dnů v roce (např. 251 dní pro rok 2006), q dovolené zatížení
podlahové plochy meziskladu v [Pa]. Sv koeficient využití (vzhledem k obvykle nedokonale
částečnému využití podlahové plochy volíme 0.25 až 0.5).
Zbývající skladovou plochu rozdělíme na dvě stejné části na plochu pro vstupní a výstupní
sklad. V případě, kdy vypočtená velikost meziskladu přesáhne, nebo obsáhne velkou část skladové
plochy, provedeme korekci tak, aby velikost skladové plochy vstupního a výstupního skladu
zajišťovala dostatečný prostor odpovídající skladování 15denní produkce (výpočet provedeme
obdobně jako v případě meziskladu s tím, že vynecháme počet kooperací a pro výpočet skladové
plochy pak použijeme zpřesněnou hodnotu (součet vstupního, výstupního skladu a meziskladu).
Fpvs = Fpvýs = (Fpskl - Fpms) / 2 [m2]
Provedeme rovněž kontrolu, zda zvolená plocha je dostatečná pro regály, přepravky a místa
pro přepravní zařízení.
Ze zpřesněných hodnot pak provedeme nový výpočet potřebné plochy podlahových cest.
Fpdc=0.33 . (Fphn + Fpú + Fpskl + Fpk) [m
2]
Dále provedeme přepočet celkové hodnoty pomocných ploch.
Fp = Fpdc + Fphn + Fpú + Fpskl + Fpk [m2]
3.3.3.Výpočet provozní podlahové plochy
Součtem výrobní a pomocné plochy vypočítáme celkovou provozní plochu.
Fpr = Fv + Fp [m
2]
3.3.4.Výpočet správní plochy
Tuto plochu přibližně spočítáme z počtu jednotlivých ITA pracovníků. Přičemž na techniky
počítáme 5 až 6m2 na konstruktéra 8 až 12m2 a na administrativního pracovníka 4.5 až 5m2 .
Přičemž výslednou plochu zvýšíme o zhruba 40% (chodby, výtahy, schodiště).
Fspr = 1.4 . (6 . T + 5 . A + 10 . K) [m2]
3.3.5.Výpočet sociální plochy
Mezi sociální plochy počítáme plochu šaten, umýváren, WC a přilehlou plochu (chodby
schodiště výtahy).
Plochu šaten volíme o velikosti 0.8m2 na pracovníka (pro výrobní pomocný a obslužný
personál).
Fšat = 0.8 . (DeVC+DePOP) [m2]
Plochu umýváren volíme 0.3 až 0.4m2 na dělníka jedné směny.
Fum = 0.35 . (DeVC+DePOP) / Sm [m
2]
Plochu WC zpočítáme pjako jedno WC na 15 až 20 lidí s velikostí 2m2.
FWC= 2 . PC / 15 [m2]
Celkovou sociální plochu opět zvětšíme o 40% (chodby, výtahy, schodiště).
FSOC= 1.4 . (Fšat + Fum + FWC) [m2]
3.3.6.Celková plocha útvaru a linky
Do celkové plochy útvaru zahrnujeme jak provozní, tak správní a sociální plochu.
Fútv = Fpr + Fspr + FSOC
Plocha dílny, případně linky pak neobsahuje plochu určenou pro hospodaření s nářadím a
údržbářskou dílnu.
FL = Fpr - Fphn – Fpú
Zpracované údaje zaneseme do přehledné tabulky pracovníků a souhrnné tabulky ploch.
Vypracujeme rovněž souhrnnou tabulku strojů a využití strojů v jednotlivých operacích a skupinové
využití strojů vyneseme do sloupcového grafu. (viz vzor tabulek a grafů).
4. Charakteristika linky
Charakteristiku linky vypracováváme po návrhu linky. V charakteristice linky není potřeba
znovu popisovat technologický postup výroby, ale naopak parametry linky, její rozložení, vytížení
atd. Uvádíme zde zvolený způsob dopravy zpracovávaného polotovaru, jeho výhody a nevýhody
rozložení jednotlivých pracovišť, celkovou kapacitu energetickou a technickou náročnost atd.
(Předpokládaný rozsah je zhruba 1 strana).
5. Charakteristika zpracovávaného materiálu
Zde popíšeme všechny potřebné vlastnosti zpracovávaného polotovaru. Tj. materiál
polotovaru, veškerá prováděná (chemická, tepelná atd.) zpracování. Mechanické fyzikální a další
vlastnosti materiálu, například korozivzdornost, vodivost, magnetické vlastnosti, vnější tvar a
rozměry atd. Tyto údaje budou sloužit pro stanovení podmínek pro manipulaci s polotovarem
(obrobkem) stanovení způsobu skladování atd. (Předpokládaný rozsah je 1/2 strany).
6. Návrh řešení dopravy
V této části zvolíme vhodné prostředky pro zajištění dopravy polotovarů po objektu.
Nejprve provedeme výběr vhodné palety (přepravky, kontejneru). Pro tento účel vybereme
několik palet přibližně odpovídajících parametrů a provedeme výpočty využití palet, přičemž
následně vybereme nejvhodnější variantu.
Palety je možné vybírat z internetových podkladů výrobců či prodejců palet.
(Předpokládáme výběr alespoň ze 3 různých palet). U vybraných palet uvedeme:
– náčrt, včetně vnějších a vnitřních rozměrů
– materiál, ze kterého je paleta vyrobena
– nosnost palety
– maximální množství palet, které lze umístit na sebe.
– cena palety (pokud je k dispozici)
V případě použití speciálních regálů pro skladové plochy a k nim odpovídajících palet,
uvedeme i parametry a náčrt těchto regálů. Př.:
atd.
.
.
Název: Paleta ohradová PO 500
Výrobce: Obalxy s.r.o.
Materiál: ocelový plech
Nosnost: 500kg
Stohovací nosnost: 5500kg
Hmotnost: 70kg
Vnější délka: 1240mm
šířka: 840mm
výška: 610mm
Vnitřní délka: 1200mm
šířka: 800mm
výška: 384mm
ložná plocha: 0,9m2
ložný prostor: 0,35m2
cena: 798Kč
V dalším kroku provedeme test kapacity jednotlivých palet. Do vnitřního prostoru palet
uložíme polotovary v různém uspořádání. Je třeba počítat s tím, že polotovar má největší rozměry
na začátku výrobního cyklu a během přesunu mezi jednotlivými operacemi, z hlediska zabránění
poškození součásti budou mezi jednotlivé součásti vkládány podložky z různého materiálu (dřevo
papír, plast.. ), nebo bude použit jednoduchý obal. Z tohoto důvodu polotovar obalíme kvádrem s
odpovídajícími rozměry (včetně případného obalu atd.).
Př:
h l
s
Výsledný kvádr umístíme do všech palet všemi použitelnými způsoby (podélně, příčně, na
výšku) a zkontrolujeme maximální počet kusů v paletě z hlediska rozměrů a hmotnosti (viz vzorový
výpočet). Podle těchto údajů a velikosti výrobní dávky pak vybereme optimální paletu. Dále
můžeme stanovit přibližný počet potřebných palet.
Př:
přepravované množství 178000ks za rok
hrubá hmotnost 15kg
Počet směn za rok Ssr=Er/8 = 502
kapacita palety npal=100ks
počet kusů na směnu nksm = 178000/502 ≈ 360ks
počet palet na operaci a směnu npos ≈ 4palety po 90 kusech
počet mezioperačních přeprav (včetně dopravy do vstupního a výstupního skladu a
meziskladu) npro= 14
průměrná doba skladování: tsk=15dní
průměrná doba v meziskladu: tmsk=5dní
Počet palet (kontejnerů, přepravek) ve skladu, meziskladu: nSMS= (tsk + tmsk ) . npos
. Ss =
= 20 . 4 . 2 = 160ks
Počet palet (kontejnerů, přepravek) v provozu: meziskladu: nPV= npro . npos
. Ss =
= 14 . 4 . 2 = 112ks
Celkový počet palet (zvýšíme o 10% jako rezervu): nPC= (nSMS + nPV) . 1,1 = 272 . 1,1 ≈ 300ks
Při návrhu výrobní dílny pak zkontrolujeme přibližně vypočtenou velikost vstupního a
výstupního skladu a meziskladu s ložnou plochou, včetně potřebné plochy pro pohyb dopravního
prostředku a strojů pro přípravu polotovarů. Pozn. Při určování počtu palet uložených ve stohu je
potřeba vycházet z dobré dosažitelnosti každé palety atd. (Není proto většinou vhodné volit max.
počet na sebe uložených palet).
Na výběr palety přímo navazuje volba přepravního prostředku. V závislosti na velikosti,
hmotnosti a množství přepravovaných palet zvolíme odpovídající zařízení (například
vysokozdvižný vozík). Výběr provedeme opět z několika variant ať již z katalogu nebo z
internetových podkladů výrobců či prodejců těchto zařízení.
Při výběru bereme do úvahy především: přepravované množství
velikost a tvar přepravovaných objektů
hmotnost přepravovaných objektů
vnější rozměry přepravního zařízení
manévrovatelnost a dosažitelnost s materiálem
způsob pohonu (v uzavřených prostorách dáme
přednost elektrickému agregátu)
cena a provozní náklad
Čelní vysokozdvižný vozík Belet B.SEM 1.5/ 3
Bateriový pohon
Max. nosnost: 1 500 Kg
Vidlice (tloušťka x šířka x délka): 35 x 100 x 1 000
Standardní zdvih: 3 300 mm
Otočný rádius (rám je ve svislé poloze): 1 440 mm
Rychlost jízdy: 15 km/hod
Pneumatiky: 2 přední: 18x7-8; 2 zadní (dual): 400-8
Světlost se zátěží v nejnižším bodě: 75 mm
Baterie: trakční, napětí 48 V, kapacita 400 Ah
Převodovka: dva motory
Čelní vysokozdvižný vozík Belet B.SEM 1.75/ 3
… atd.
Podle celkového přepravovaného množství, délky dráhy rychlosti přepravního zařízení
atd. lze pak stanovit přibližné množství potřebných přepravních prostředků. Množství
přepravních prostředků má rovněž přímý vliv na potřebný počet pomocných dělníků
obsluhujících tento dopravní prostředek.
Př.:
přepravované množství 178000ks za rok
hrubá hmotnost 15kg
Počet směn za rok Ssr=Er/8 = 502
kapacita palety npal=100ks
počet kusů na směnu nksm = 178000/502 ≈ 360ks
počet palet na operaci a směnu npos ≈ 4palety po 90 kusech
průměrná rychlost pohybu přepravního zařízení vpr=5kmh-1
celková přibližná dráha jedné přepravy Lc ≈ 50m (délka haly)
počet mezioperačních přeprav (včetně dopravy do vstupního a výstupního skladu a
meziskladu) npro= 14
minimální počet přeprav za směnu nsm= npro . npos = 56
průměrná doba jedné přepravy (+ dvě minuty na naložení vyložení) :
tpr= 60 . Lc/(1000 . vpr) + 2 = (60 . 50)/(1000 . 5) + 2 = 2,6min
minimální čas přeprav na směnu tpmi= tpr . nsm = 2,6 . 56 = 145,6min => volím nvoz= 1ks
procento využití přepravního zařízení ηvoz = (tpmi . nvoz
. 100) / (8 . 60) ≈ 30%
Po volbě dopravních prostředků pro technologické uspořádání dílny, provedeme volbu
způsobu přepravy pro výrobní linku. Pro tento způsob volíme nejčastěji nějaký typ pásového
dopravníku (z dostupných katalogů v papírové podobě, či z internetových nabídek výrobců a
prodejců).
Dopravníky zajišťují přesun polotovarů mezi jednotlivými pracovišti. Je možno volit mezi
několika typy přepravníků. Obecně lze přepravníky rozdělit:
podle způsobu pohonu
– hnané (pohyb zajištěn obyčejně elektromotorem)
– nehnané (pohyb je zajištěn buď ručně, nebo pomocí gravitace sklonem dopravníku)
podle typu nosného média
– válečkové
– pásové
– článkové a řetězové
podle přístupu k přepravovanému materiálu
– uzavřené
– otevřené
Dopravníky uspořádáme do linky tak, abychom zajistili přepravu mezi jednotlivými
operacemi, vstupním a výstupním skladem a meziskladem. Při návrhu je potřeba ponechat dostatek
prostoru i pro ostatní dopravní cesty a dobrý přístup od jednotlivých pracovišť k dopravníku.
Při výběru dopravníku je potřeba brát ohled na:
– charakter přepravovaného materiálu
– vnější rozměry dopravníku
– kapacitu dopravníku (rychlost dopravníku, maximální zatížení celkové a na metr dopravníku)
– cenu přepravníku
Př.:
– výrobce: Dorner
– označení: d9500
– šířka pásu: 44 - 458mm
– délka: 0,6 – 8,5m (po 4mm)
– průměr tažného válce: 32mm
– celková kapacita: 3200kg
– max zatížení: 1000kg/m
– materiál dopravníku: ocel
– výška dopravníku: 125 - 750mm
– maximální sklon: 5°
– rychlost přepravníku: 5-50m/min
– příkon: 1kW
– cena: 20000-100000Kc
Volba a výpočet počtu jeřábů a vysokozdvižných vozíků
Pro zajištění manipulace s materiálem je možné do haly umístit jeřáb. Použitý typ jeřábu opět volíme vzhledem k rozměrům, tvaru, hmotnosti přepravovaných polotovarů a rovněž ke vzdálenosti na kterou se budou tyto polotovary přepravovat.
Př.: Jeřáb mostový jednonosníkový JEA
Technický popis:
Nosník jeřábu, který tvoří „I“ profil, je pomocí přírub šrouby spojen se dvěma příčníky, ve kterých jsou pojezdová kola. Oba příčníky jsou poháněné.
Technické parametry:
Nosnost: 3,2tRozpětí: 16mRozvor kol mostu: 2,7mRychlost pojezdu mostu: 32m/minRychlost zdvihu: 8m/minRychlost mikrozdvihu: 1,4m/minRychlost pojezdu kladkostroje: 20m/minHmotnost (bez kabiny a kladkostroje): 4480-5400kgVýrobce: KVP, s.r.o.Cena: 3 200 000 Kč
Počet jeřábů:
Výpočet potřebného počtu jeřábů provedeme u každého navrhovaného typu.
Kde:M … počet manipulačních jednotek za rok [ks]
M = npos x Ssr
npos ... počet palet na operaci a směnu [ks]Ssr ... počet směn za rok
k … počet manipulací s jednotkou (vychází z poč. operací v tech. postupu)L … přepravní vzdálenost (volíme podle max. rozměrů haly). [m]vj … rychlost pojezdu jeřábu (z technických parametrů zvoleného jeřábu) [m/min] tz … doba na upevnění a odvázání břemene (pro zjednodušení volíme 5min) [min] tc … efektivní doba směny (přibližně 8 h , přepočítáme na minuty) [min]mr … počet směn za rok (liší se v každém roce obvykle 250-260 dní) [dnů]pj … počet jednotek přepravovaných najednou (obvykle 1 paleta) [ks]
Výslednou hodnotu zaokrouhlíme nahoru (na celé jednotky).
Počet vysokozdvižných vozíků:
Kde:nvv … potřebný počet vysokozdvižných vozíků [ks]QSpal … množství přepravovaného materiálu za rok [kg]i … průměrný počet manipulací s manipulační jednotkou (paletou)qv … hmotnost dílů přepravovaných při jednom přejezdu (pro zjednodušení můžeme volit
převoz jedné palety) [kg]Evoz … časový fond vozíku ( počet pracovních dní vynásobených délkou pracovní směny
snížený vzhledem k možným opravám a údržbě o 11%, obvykle kolem 1800h)ss … směnnost (počet směn, obvykle 1, 2 či 3 osmihodinové směny )k … koeficient ztrát kapacity vozíku (korekce případných ztrát vlivem nevytížení kapacity,
např. 0.95)L … průměrná délka pojezdu vozíku (počítá se dráha v obou směrech) [m]v … průměrná rychlost vozíku při manip. v objektu (viz technická data vozíku) [m.min-1]tn … čas potřebný k naložení součásti na vozík (předpokládejme zhruba 2min) [min]tv … čas potřebný k vyložení součásti z vozíku (předpokládejme zhruba 2min) [min]
n j=M k1⋅ 2L
v jt z
mr⋅p j⋅tc[ks ]
nvv=QSpal⋅i
60⋅qv⋅E⋅s s⋅k⋅ L
vtnt v [ks ]
7. Návrh řešení bezpečnosti a hygieny práce a požární ochrany
Tato část vychází z předpisů zabývajících se hygienou, bezpečností práce a
požární ochranou ve výrobních objektech. Pro tento účel využijeme odpovídající
ČSN ISO normy.
například: ČSN ISO 8421-2 požární ochrana staveb
ČSN ISO 8421-4 hasicí zařízení
ČSN ISO 8421-6 evakuace a únikové prostředky
ČSN 73 0872 ochrana staveb proti šíření požáru
ČSN EN 13478 Bezpečnost strojních zařízení - Požární prevence a požární ochrana
atd.
Seznam norem viz například seznam.normy.biz normy jsou k dispozici např. v technické
knihovně. Při hodnocení vycházíme ze základních zásad daných těmito normami a podle
nich hodnotíme navržený provoz.
8. Technicko-ekonomické ukazatele
Zde provedeme výpočet některých základních technickoekonomických ukazatelů
navrhovaného provozu.
8.1. Roční výroba v účelových jednotkách
Počítá se počet vyrobených kusů na dělníka, výrobního dělníka, na m2 v jedné
směně. Na evidovaného dělníka:
Na výrobního dělníka:
Na výrobní plochu:
8.2. Plochy a objemy
Zde vyhodnotíme obsazenou výrobní plochu (případně objem):
Výrobní plocha na jednoho výrobního dělníka v jedné směně:
Výrobní plocha na jeden stroj základní výroby:
Procento výrobní podlahové plochy z provozní podlahové plochy:
Procento pomocné podlahové plochy z provozní podlahové plochy:
Procento strojní podlahové plochy z provozní podlahové plochy:
8.3. Pracnost účelové jednotky
Je definována jako součet strojní a ruční pracnosti. Vztahuje se k jednomu vyráběnému
kusu. Pracnost ruční spočítáme jako součet všech časů tk na ručních pracovištích, obdobně jako
pracnost strojní na strojních pracovištích (viz technologický postup).
tk = tks tkr
8.4. Instalovaný příkon, spotřebovaná energie
instalovaný příkon na dělníka jedné směny:
spotřebovaná energie na účelovou jednotku (kus):
kde:
Pi … příkon jednotlivých instalovaných zařízení (viz tabulka strojů) [kW]
Ss … směnnost strojní
DV … celkový počet výrobních dělníků
tki … kusový čas i-té strojní operace [hod]
Pi … příkon stroje provádějící i-tou operaci [kW]
Pski … skutečný počet strojů provádějící i-tou operaci
8.5. Procento využití výchozího materiálu
Spočítáme zjednodušeně jako podíl mezi čistou a hrubou hmotností.
9. Hodnocení navrhovaného řešení
V závěrečném hodnocení srovnáme výhody a nevýhody navrhovaného řešení. Srovnáme obě navrhované varianty, případně navrhneme i jiné řešení problematických částí. (předpokládaný rozsah min ½ stránky).
10. Ekonomické hodnocení návrhu
Je nezbytné spočítat celkovou cenu investice (stroje, hala, jeřáb, vozík, palety) a roční provozní náklady. (Zde stačí uvést celkové roční mzdové náklady). Další pokyny k těmto výpočtům a veškeré podklady naleznete v souboru „ekonomicke_hodnoceni.pdf“.
11. Typy obráběcích strojů ve výrobních postupech a jejich začlenění do skupin
typ stroje název stroje technologická skupina v katalogu5433-01 svislá protahovačka *parametry stroje – viz nížeBPH 320 NC rovinná bruska vodorovná ostatní bruskyBU 25 H bruska hrotová univerzální brusky hrotovéBUA 25 A bruska hrotová univerzální brusky hrotovéBUAJ 9 NC hrotová bruska brusky hrotovéEJ 10 hrotová bruska brusky hrotovéF2 V vertikální konzolová frézka konzolové frézkyFGV 32 konzolová frézka konzolové frézkyFVT 1 stolní frézka konzolové frézkyOFA 16 B odval. frézka na ozubení odvalovací frézky na ozubeníOFA 32 R odval. frézka na ozubení odvalovací frézky na ozubeníOFA 75 odval. frézka na ozubení odvalovací frézky na ozubeníOHA 16 BA odval. obrážečka na ozubení odvalovací obrážečky na ozubeníOHA 50 B odval. obrážečka na ozubení odvalovací obrážečky na ozubeníOPTIMAT A22 - A52 soustružnický automat soustružnické automatyS 32 hrotový soustruh hrotové soustruhySN 32 hrotový soustruh hrotové soustruhySN 40 C hrotový soustruh hrotové soustruhySN 50 C hrotový soustruh hrotové soustruhySN 63 C hrotový soustruh hrotové soustruhyV 16 A stolní vrtačka stolní vrtačkyVO 50 otočná vrtačka otočné vrtačkyVS 20 B sloupová vrtačka stolní vrtačkyVS 40-430 CASTOR sloupová vrtačka stolní vrtačkyW 100 A vodorovná vyvrtávačka horizontální frézovací a vyvrtávací stroje
*5433-01: rozměry: délka = 1802 mm, šířka: 835 mm; hmotnost: 3234 kg; příkon: 5,5 kW
12. Odkazy na katalogy palet, regálů a vozíků
Palety
Ohradové palety kovové :www.emporo.cz
Položka v menu: bedny, přepravky, palety –> palety a přepravníky –> ohradové palety, kovové
Kovové přepravky menší nosnosti:
www.emporo.cz
Položka v menu: bedny, přepravky, palety –> přepravky –> přepravky kovové
Plastové palety s nízkou nosností:
www.kaiserkraft.cz
Položka v menu: skladové nádoby a palety -> stohovací boxy -> (např. stohovací nádoba z PP)
Regály - konzolové (stromečkové)
www.kaiserkraft.cz
Položka v menu: regály –> konzolové regály
www.kwesto.cz
regály –> konzolové regály
www.emporo.cz
sklad –> regály –> konzolové regály Multistrong
Vysokozdvižné a nízkozdvižné vozíky
www.jungheinrich.cz
Položka v menu: produkty –> vozíky –> Čelní elektrické vysokozdvižné vozíky –> výběr typu –> PDF – Download – technický list
Použitá literatura:
Do použité literatury uvedeme, kromě skript i veškeré použité katalogy a zdroje z internetu. Literaturu uvádějte podle ČSN ISO 690-2
[1] HLAVENKA, B. Projektování výrobních systémů Technologické projekty I. 3 vydání BrnoPC-DIR Real s.r.o. 1999 197s ISBN 80-214-1472-3.
[2] HLAVENKA, B. Technologické projekty, cvičení. 3 vydání Brno PC-DIR Real s.r.o. 199941s ISBN 80-214-0928-2.
atd...