74
- более надѐжные и прочные, меньше склонны к поломкам;
- могут использоваться во взрывоопасных зонах, так как
искрообразование исключено;
- проще, удобнее и безопасней в эксплуатации;
- не перегреваются;
- длительный срок службы;
- по массе и размерам пневмоинструмент значительно меньше и легче
чем электрический инструмент с теми же рабочими характеристиками;
- ремонтопригодность и низкая стоимость обслуживания.
На предприятиях, связанных с металлообработкой без ручных
пневматических машинок не обойтись, они необходимы при зачистке и
полировке (шлифовке) поверхностей, также могут быть востребованы при
операциях резки.
Ручные пневматические инструменты позволяют значительно сократить
физические затраты, уменьшить затрачиваемое время на выполнение
различных производственных операций и улучшить качество проводимых
работ. В инструментальном цехе №11 изготовление и ремонт
пневмоинструмента производится для всех цехов предприятия.
Для того чтобы изготавливать и ремонтировать пневмоинструмент,
участок 1240, как уже говорилось выше, занимается производством запасных
изделий и принадлежностей для него. Номенклатура выпускаемых изделий на
данном участке отражена в таблице 18.
В производственном процессе по изготовлению запасных частей и
принадлежностей для пневмоинструмента наибольший удельный вес занимают
технологические операции по металлообработке – фрезерные, шлифовальные,
но основной является токарная обработка.
В настоящее время для изготовления продукции на участке используются
следующие станки – токарно-винторезный станок 16К20, токарно-винторезный
станок с ЧПУ 16А20Ф3С15, шлифовальный станок 3Б151, фрезерный 2626ВФ1,
вертикально-сверлильный 2С132 и другие.
75
Таблица 18
Номенклатура выпускаемой продукции на участке по изготовлению
и ремонту пневмоинструмента
Номенклатура
выпускаемой продукции
2018 год
штук
н/час
%
штуцера
4340
7898
18,2
ниппели
3650
4601
10,6
кольца
950
2890
6,7
футорки
2140
3620
8,3
фланцы
1560
3836
8,8
втулки
867
2615
6,0
клапаны
3880
7410
17,1
прочие
6680
10530
24,3
Итого:
24067
43400
100,0
Как было выяснено во второй главе, в цехе преобладает оборудование,
эксплуатация которого составляет уже более 20 лет. Поэтому, чтобы улучшить
производительность труда на участке по изготовлению и ремонту
пнемоинструмента, было принято решение о замене токарно-винторезного
станка 16К20, самого старого станка на данном участке, на новое
оборудование.
Токарно-винторезный станок 16К20 был приобретен в 1983 году,
естественно, на сегодняшний день он потерял все свои первоначальные
качества, морально и физически устарел, постоянно нуждается в ремонте, в
связи с чем происходят большие затраты на ремонт оборудования. Данные
станки уже даже сняты с производства.
Токарно-винторезный станок 16К20 состоит из: коробки передач,
электрошкафа, коробки подач, бабки передней, ограждения патрона, станины,
каретки и суппорта, фартука, ограждения суппорта, бабки задней. Используется
он для выполнения различных токарных работ: обтачивания и растачивания
цилиндрических и конических поверхностей, нарезания наружных и
76
внутренних метрических, дюймовых, модульных и питчевых резьб, а также
сверления, зенкерования и развертывания.
В таблице 19 представлены технические характеристики токарно-
винторезного станка 16К20.
Таблица 19
Технические характеристики токарно-винторезного станка 16К20
Наименование
Значение
Макс. длина обрабатываемого изделия
1000 мм
Макс. диаметр изделия,
устанавливаемого над станиной
400 мм
Макс. диаметр обработки над
поперечными салазками суппорта
220 мм
Макс. диаметр прутка, проходящего
через отверстие в шпинделе
50 мм
Высота оси центров над плоскими
направляющими станины
215 мм
Пределы оборотов
12,5-1600 об/мин
Пределы подач:
продольных
0,05-2,8 мм/об
поперечных
0,002-0,11 мм/об
Мощность электродвигателя главного
привода
11кВт
Габаритный размеры станка:
длина
2795 мм
ширина
1190 мм
высота
1500 мм
Масса станка
2805 кг
На токарном станке 16К20 выполняются мелкосерийные и
среднесерийные партии следующих деталей – оси, втулки, кольца, штуцера,
муфты, ниппеля, футорки и прочие.
В качестве мероприятия по снижению затрат производства предлагается
внедрить токарно-обрабатывающий центр 1728У-1 российского производства.
Техническая характеристика токарно-обрабатывающего центра 1728У-1
представлена в таблице 20.
77
Таблица 20
Техническая характеристика токарно-обрабатывающего центра
1728У-1
Наименование
Значение
Макс. длина точения
500 мм
Макс. диаметр изделия,
устанавливаемого над станиной
550 мм
Макс. диаметр обработки над
поперечными салазками суппорта
400 мм
Ходы по осям X и Z
X - 200 мм, Z - 515 мм
Макс. скорость подачи по осям X/Z
15 / 24 м/мин
Главный шпиндель:
Макс. скорость вращения шпинделя
5000 об/мин
Отверстие в шпинделе
97 мм
Размер патрона
210 мм
Мощность
15 кВт
Противошпиндель
Число инструментов
12
Макс. скорость вращения
6000 об/мин
Мощность
3 кВт
Габаритный размеры станка:
длина
2100 мм
ширина
1800 мм
высота
1350 мм
Масса станка
3450 кг
Токарно-обрабатывающий центр отличается большой рабочей зоной и
высоким крутящим моментом, высокой мощностью главного шпинделя,
модификациями с приводным инструментом, контршпинделем, жѐсткой
конструкцией станка. Предназначен он для любых видов токарной обработки, а
также при помощи встроенной карусели может выполнять определенные
операции фрезерования.
В таблице 21 отображены капитальные вложения на внедрение данного
мероприятия, которые включают в себя: цену приобретения, затраты на
транспортировку и монтаж токарно-обрабатывающего центра 1728У-1.
Доставка оборудования будет произведена сторонней организацией, а монтаж –
ремонтно-монтажной службой (РМС) предприятия АО «ЦС «Звездочка».
78
Таблица 21
Капитальные вложения на внедрение токарно-обрабатывающего
центра 1728У-1
Показатели
Стоимость, тыс. руб.
% от общих затрат
Стоимость приобретения
1940,0
96,2
Стоимость транспортировки
46,2
2,3
Стоимость монтажа
30,5
1,5
Итого
2016,7
100
Анализ номенклатуры выпускаемой продукции, отображенной в таблице
18, на участке по изготовлению и ремонту пневмоинструмента показал, что
значительное место в объеме производства занимают штуцера, удельный вес
которых по состоянию на 2018 год составил 18,2%, клапаны – 17,1% и ниппели
- 10,6%. На примере изготовления данных деталей рассмотрим эффективность
внедрения вышепредставленного оборудования.
Таблица 22 показывает трудоемкость изготовления деталей по программе
выпуска 2018 года при использовании старого оборудования, подлежащего
замене. Откуда видно, что на производство одного штуцера затрачивается 1,82
н/час, на производство клапана – 1,91 н/час, ниппеля – 1,26 н/час, на выпуск
годовой программы данных деталей необходимо 7898 н/час, 7410 н/час и 4601
н/час, соответственно.
Механическая обработка, например, при изготовлении штуцера
проходила следующим образом. На токарно-винторезном станке 16К20
проводилась обработка наружного диаметра заготовки, обработка отверстия,
нарезание резьбы, обработка конуса и подрез торцев детали. Для того чтобы
обработать шестигранник, требовался дополнительно фрезерный станок 6Р13, а
также делительная головка и набор дисковых фрез.
После внедрения токарно-обрабатывающего центра 1728У-1 при
обработке этого же штуцера токарная и фрезерная операции выполняются на
одном станке, т.е. требуется один оператор станка вместо двух – токаря и
79
фрезеровщика, также отпадает необходимость использования специальной
оснастки и специального инструмента.
Основную долю штучного времени на изготовление любой детали
составляют основное (машинное) и вспомогательное время.
Машинное время на токарно-обрабатывающем центре 1728У-1 по
техническим характеристикам сокращается на 20% в результате применения
более высоких режимов резания при обработке деталей, более лучшего
охлаждения обрабатываемой детали и режущего инструмента специальной
смазывающе-охлаждающей жидкостью непосредственно в зону резания с
нескольких направлений, автоматической уборки стружки по ленте
транспортера и складированию ее в специальный контейнер.
Вспомогательное время, иначе еще его называют подготовительное,
сокращается на новом оборудовании на 70-80%, так как за счет применения
одного станка вместо двух требуется всего одна установка детали в шпиндель
станка, одна наладка станка, а также отпадает необходимость транспортировки
детали с токарного станка до фрезерного. Инструмент, обрабатывающий
деталь, крепится в одном барабане, а переустановка инструмента происходит
всего лишь посредством поворота барабана. Работа происходит по
управляющей программе, на которой записаны цикл работы оборудования для
обработки конкретной детали и технологические режимы и при изменении
обрабатываемой на станке детали необходимо просто сменить программу, что
намного сокращает трудоемкость переналадки по сравнению с трудоемкостью
этой операции на станках с ручным управлением.
80
Таблица 22
Трудоемкость изготовления изделий при использовании токарно-винторезного станка 16К20
Наименование операции
штуцер
клапан
ниппель
н/час
на
единицу
н/час на
годовой
выпуск
%
н/час
на
единицу
н/час на
годовой
выпуск
%
н/час
на
единицу
н/час на
годовой
выпуск
%
Заготовительная
0,03
130
1,6
0,03
116
1,6
0,03
110
2,4
Токарная
0,70
3038
38,5
0,64
2483
33,5
0,42
1533
33,3
Фрезерная
0,38
1649
20,9
0,40
1552
20,9
0,32
1168
25,4
Слесарная
0,03
130
1,6
0,03
116
1,6
0,02
73
1,6
Термическая
0,06
260
3,3
0,07
272
3,7
0,07
256
5,6
Шлифовальная
0,25
1085
13,7
0,24
931
12,6
-
-
-
Токарная
0,32
1389
17,6
0,28
1086
14,7
0,35
1278
27,8
Фрезерная
-
-
-
0,17
660
8,9
-
-
-
Слесарная
0,05
217
2,7
0,05
194
2,6
0,05
183
4,0
Итого:
1,82
7898
100
1,91
7410
100
1,26
4601
100
81
В связи с перечисленными выше фактами трудоемкость изделий при
использовании нового оборудования стала составлять на изготовление штуцера
- 1,44 н/часа, клапана - 1,58 н/часа и ниппеля - 0,98 н/час, на годовой выпуск –
6249 н/час, 6130 н/час и 3579 н/час, соответственно.
Новые результаты отражены в таблице 23.
Вспомогательное время будем исчислять из расчета ежедневного
включения станка, в будущем году по графику рабочих дней - 248. Если раньше
подготовительно-заключительного времени требовалось на токарную
операцию – 0,25 н/час, на фрезерную – 0,30 н/час, то теперь, выполняя обе
механические операции на токарно-обрабатывающем центре 1728У-1, время
значительно сократилось.
ПЗ
время в день
= 0,55 – (0,55 * 70%) = 0,16 н/час
ПЗ
время в год
= 0,16 * 248 = 40 н/час
Рассчитаем годовую экономию трудоемкости.
Внедрение токарно-обрабатывающего центра 1728У-1 на участке по
изготовлению и ремонту пневмоинструмента позволило сократить затраты
времени на выпуск годовой программы по производству штуцеров (∆Т
1
),
клапанов (∆Т2) и ниппелей (∆Т
3
).
∆Т
1
= 7898 – 6249 = 1649 н/час
∆Т
2
= 7410 – 6130 = 1280 н/час
∆Т
3
= 4601 – 3579 = 1022 н/час
Таким образом, для изготовления штуцеров в количестве 4340 штук после
реализации данного предложения затраты времени уменьшатся на 1649 н/час.
Для производства клапанов в количестве 3880 штук затраты уменьшатся на
1280 н/час, ниппелей в количестве 3650 штук – на 1022 н/час.
82
Таблица 23
Трудоемкость изготовления изделий с применением токарно-обрабатывающего центра 1728У-1
Наименование операции
штуцер
клапан
клапан
н/час
на
единицу
н/час на
годовой
выпуск
%
н/час
на
единицу
н/час на
годовой
выпуск
%
н/час
на
единицу
н/час на
годовой
выпуск
%
Заготовительная
0,03
130
2,1
0,03
116
1,9
0,03
110
3,1
Токарная
0,52
2257
36,1
0,52
2018
32,9
0,31
1132
31,6
Фрезерная
0,28
1215
19,4
0,30
1164
19,0
0,24
876
24,5
Слесарная
0,03
130
2,1
0,03
116
1,9
0,02
73
2,0
Термическая
0,06
260
4,2
0,07
272
4,4
0,07
256
7,1
Шлифовальная
0,25
1085
17,4
0,24
931
15,2
-
-
-
Токарная
0,22
955
15,3
0,21
815
13,3
0,26
949
26,5
Фрезерная
-
-
-
0,13
504
8,2
-
-
-
Слесарная
0,05
217
3,5
0,05
194
3,2
0,05
183
5,1
Итого:
1,44
6249
100
1,58
6130
100
0,98
3579
100
83
Сравнительный анализ трудоемкости изготовления изделий штуцера,
клапана и ниппеля по программе выпуска 2018 года представлен в таблице 24,
откуда видно, что трудоемкость работ на годовой выпуск штуцеров, клапанов и
ниппелей снизилась на 3951 н/час.
Годовая экономия трудоемкости за счет сокращения основного и
вспомогательного времени на выполнение деталей в общей сложности
составила 3991 н/час.
∆Т = (0,38 * 4340 + 0,33* 3880 + 0,28 * 3650) + 40 = 3951 + 40 =
= 3991 н/час.
Чем меньше времени тратится на изготовление детали, тем
соответственно и выше производительность труда, которая зависит от
конструкции станка и его технического состояния, квалификации станочника,
оснащенности станка необходимым режущим и вспомогательным
инструментом, от применения прогрессивной технологии и многого другого.
Определим производительность труда:
Пр.тр. = Qвып. / Тобщ (1)
где Пр.тр. – производительность труда (Пр.тр.
1
– до внедрения
оборудования, Пр.тр.
2
– после внедрения оборудования), дет/час;
Qвып. – количество выпускаемых изделий штуцеров, клапанов, ниппелей
в год, дет.;
Тобщ. – общее время изготовления деталей, н/час.
Пр.тр.
1
= 11870 / (1,82*4340 + 1,91*3880+1,26*3650) =
= 11870 / 19909 = 0,6 дет/час
Пр.тр.
2
= 11870 / (1,44*4340 + 1,58*3880+0,98*3650) =
= 11870 / 15958 = 0,7 дет/час
Из расчетов видно, что после внедрения нового оборудования
производительность труда возрастет в 1,2 раза. Одним из основных
направлений повышения производительности труда явилось сокращение
основного (машинного) и вспомогательного времени.