Организация и планирование машиностроительного производства (произв
..pdf6.2.5. Расчет производственной мощности предприятия
Методология расчета производственной мощности
vПроизводственная программа не может быть обоснованной, пока выпуск продукции не увязан с производственной мощностью. Каж дая единица производственного оборудования, каждый производствен ный участок, цех и предприятие в целом обладают потенциальной спо собностью выпускать продукцию, производить работу. Эту потенциаль ную способность нужно максимально реализовать. Полное использова ние производственной мощности, правильное определение уровня ее использования являются одним из основных вопросов внутризаводского планирования. Производственная мощность относится к технико-эконо мическим показателям. Расчет ее ведется в тех же единицах, в каких пла нируется и учитывается производство продукции.
Производственная мощность предприятия — это максимально возможный годовой объем производства продукции и выполняемых ус луг в номенклатуре и структуре, установленных планом, при полном ис пользовании оборудования и площадей. При этом должны быть учтены запланированные мероприятия по внедрению новой техники, технологии и организации производства. Производственная мощность — показатель динамический. С изменением уровня технической оснащенности пред приятия, технологии и организации производства меняется и величина производственной мощности.
По отношению к плановому периоду различают входящую, исходя щую и среднегодовую мощность. Под входящей мощностью понимают мощность на начало планового года, т.е. ту мощность, которая переходит из предыдущего планового периода. Под исходящей мощностью понима ют мощность на конец планового года, т.е. ту мощность, которая перей дет из планового года в последующий. На величину исходящей мощно сти влияет мощность, вводимая Мв и ликвидируемая Мл в течение плано вого года. Среднегодовая мощность рассчитывается как средневзвешен ная величина:
Мв-Тв М„ -Т
Мер Мвх +
12 12
где Мср — среднегодовая производственная мощность; Мвх — мощность входящая (на начало планового года); Мв — мощность, вводимая в пла новом году; Мл — мощность, ликвидируемая в плановом году; Тв — вре мя в целых месяцах с момента ввода мощности и до конца планового
года; Тл — время ликвидируемой мощности в целых месяцах с момента выбытия мощности и до конца планового года; 12 — число месяцев в году.
Величина производственной мощности определяется по всему налич ному оборудованию, числящемуся на балансе предприятия. Степень ис пользования мощности характеризует коэффициент, рассчитываемый от ношением годового выпуска продукции по плану (или фактически) к среднегодовой производственной мощности. Прирост производственных мощностей определяется с учетом ввода в действие производственных мощностей за счет нового строительства, реконструкции и расширения предприятия, модернизации оборудования, внедрения прогрессивных технологических процессов и осуществления других организационных и технических мероприятий.
Резервами лучшего использования производственной мощности предприятия являются:
—количественное использование оборудования (использование пар ка оборудования);
—использование оборудования по времени (экстенсивное использо вание оборудования);
—использование оборудования по мощности (интенсивное исполь зование оборудования).
К р е з е р в а м к о л и ч е с т в е н н о г о и с п о л ь з о в а н и я оборудования относится бездействующее и неиспользуемое в производ ственном процессе оборудование. Резервы этого вида измеряются едини цами неиспользуемого оборудования.
К р е з е р в а м э к с т е н с и в н о г о и с п о л ь з о в а н и я оборудования относится оборудование частично действующее, простаи вающее сверх положенных норм в ремонте и по различным организаци онно-техническим причинам. Резервы этого вида измеряются в стан- ко-часах. При расчете производственной мощности и планового уровня ее использования принимаются во внимание только планируемые пере рывы в работе оборудования (время на ремонт, переналадку, перерывы, вытекающие из режима работы предприятия, выходные и праздничные дни, перерывы между сменами). Не планируемые простои оборудования (простои по организационно-техническим причинам) при определении производственной мощности не учитываются. При реализации резервов экстенсивного использования оборудования мощность возрастает не только за счет ликвидации потерь рабочего времени, но и за счет возмож ного сокращения планируемых перерывов. Реализация резервов экстен сивного использования оборудования имеет естественный предел: боль ше 365 дней в году и 24 часов в сутки оборудование работать не может.
Р е з е р в ы и н т е н с и в н о г о и с п о л ь з о в а н и я заклю чаются в увеличении выпуска продукции, т.е. съеме продукции с едини цы оборудования в единицу времени его работы. Такие резервы имеются у оборудования, которое работает с неполным использованием своих тех нических возможностей (заниженные режимы работы, использование не по прямому технологическому назначению: на дополнительные опера ции в связи с отступлением от запланированной технологии, на исправле ние брака и т.д.). Значительными резервами интенсивного использования оборудования являются сокращение затрат вспомогательного времени и увеличение доли машинного времени, применение прогрессивной техно логии. К мероприятиям, обеспечивающим интенсивное использование оборудования, относятся:
—применение скоростных методов обработки (повышение скорости резания, увеличение подачи, глубины резания);
—внедрение многошпиндельной обработки, многолезвийного инст румента, многорезцовых державок;
—модернизация оборудования;
—комплексная механизация и автоматизация производства;
—применение прогрессивной технологии, сокращающей механиче скую обработку;
—сокращение вспомогательного времени за счет автоматизации за крепления деталей.
При расчете производственной мощности необходимо исходить из следующих основных положений.
1. Производственная мощность и уровень ее использования обосно вываются прогрессивными нормами использования оборудования и про грессивными нормами трудоемкости выпускаемой продукции.
2. Принимаемый для расчета действительный фонд времени работы оборудования определяется исходя из режимного фонда времени за вы четом планируемых перерывов в работе оборудования. Режимный фонд времени различен для предприятий с прерывным и непрерывным процес
сом производства.
К прерывному (периодическому) производству относится такое про изводство, остановка которого в любой момент технологического про цесса не приводит к порче сырья, продукции, оборудования. Для исчисле ния режимного фонда времени работы оборудования при прерывном производстве необходимо из календарного фонда времени FK{Ui вычесть праздничные и выходные дни, и полученную разность, т.е. число рабочих дней, d умножить на продолжительность смены q и число смен s:
Fpe* = d q s.
Чтобы получить действительный фонд времени работы оборудования ¥л, необходимо из режимного фонда времени вычесть время на плано во-предупредительный ремонт оборудования Fnnp:
Рд — Рреж — Рппр*
К непрерывному производству относится такое производство, в кото ром технологический процесс носит непрерывный характер, и его оста новка может привести к потере сырья, порче продукции, оборудования или другим значительным экономическим потерям. При непрерывном производстве режимный фонд времени равен календарному фонду; дей ствительный фонд времени меньше календарного только на время плано во-предупредительного ремонта.
3.При расчете производственной мощности нельзя ориентироваться на «узкие места» в производстве. Под «узким местом» понимается наиме нее производительное звено. Выявленные при расчете мощности «узкие места» подлежат ликвидации путем сокращения времени выполнения данной операции, увеличения действительного фонда времени работы оборудования, модернизации или установки дополнительного оборудо вания. Для своевременного выявления «узких мест» в производстве необ ходимо соблюдать определенный порядок расчета производственной мощности предприятия.
4.Расчет мощности начинается с отдельных видов оборудования. По мощности ведущего вида (ведущей группы) оборудования устанавлива ется мощность производственного участка; затем по мощности ведущего участка — мощность цеха; далее по мощности ведущего цеха или веду щих цехов определяется мощность предприятия в целом.
Под ведущим участком производства (агрегата, группы оборудова ния, участка, цеха) понимается такое звено, где выполняются основные технологические операции по изготовлению данного вида продукции, со средоточена главная часть основного технологического оборудования, наиболее значительна часть затрат живого труда. В машиностроении ве дущими участками производства являются механические и сборочные цехи. Внутри цеха (передела) происходит дальнейший выбор ведущих участков производства на тех же основаниях, что и для предприятия. На пример, в механических цехах в качестве ведущих звеньев может быть выделено одно из основных отделений, в сборочных цехах — конвейер ные линии сборки, монтажные стенды.
Исходной информацией при расчете производственной мощности яв ляются: номенклатура изделий, п; годовая программа выпуска j-x изде лий Nj; номенклатура i-x деталей, входящих в j-e изделие г; применяе мость i-й детали в j-м изделии Ц; норма времени обработки i-x деталей на р-й группе оборудования Ър; коэффициент выполнения норм на р-й
группе оборудования квнр; состав оборудования и сборочных площадей, количество единиц оборудования по каждой группе Ср, размер производ ственных площадей; действительный фонд времени работы единицы оборудования F^.
Алгоритм расчета производственной мощности включает:
1)определение трудоемкости изготовления изделий в расчете на го
довой план производства на р-й группе оборудования:
j=l
где tjP — трудоемкость обработки годовой программы выпуска j-ro изде лия на р-й группе оборудования, определяемая как:
2) расчет производственной мощности предприятия по каждому на именованию изделия плана производства:
—Nj • т|Мр,
где г|Мр — коэффициент использования производственной мощности (по группам оборудования); т|мр определяется по формуле
3) определение возможного выпуска дополнительной продукции на р-й группе оборудования:
F -Т
М1доп = др ■—р- .
Мощность завода (цеха) определяется суммой возможного выпуска основной и дополнительной продукции: Мц = Mj + M„on.
Расчет производственной мощности механических цехов
Производственная мощность механического цеха (участка) будет равна:
где Ммех — мощность механического цеха (участка), шт.; Fa — действи тельный фонд времени работы р-й (ведущей) группы оборудования, ч; T™ — плановая трудоемкость изготовления одного изделия на р-й группе оборудования, ч/шт.
Действительный фонд времени работы оборудования равен произве дению действительного фонда времени одного станка на число станков. Если на момент составления плана плановые нормы отсутствуют, то пла нируется коэффициент выполнения норм на плановый год. Для получе ния плановой нормы необходимо действующую (фактическую) норму времени на одно изделие разделить на планируемый коэффициент выпол нения норм:
где Тфр — фактическая трудоемкость изготовления одного изделия на р-й (ведущей) группе оборудования, ч/шт.; кв„ — планируемый коэффициент выполнения норм.
Пример расчета мощности однономенклатурного участка меха
нического |
цеха. Исходные данные |
приведены в табл. 6.3. |
||
|
|
|
|
Таблица 6.3 |
Виды оборудования |
Количество единиц |
Плановая |
Коэффициент, |
|
|
|
установленного |
трудоемкость |
учитывающий время |
|
|
оборудования |
изготовления |
на ремонт |
|
|
|
изделия, ч/шт. |
оборудования |
Токарные |
станки |
5 |
10 |
0,95 |
Фрезерные |
станки |
3 |
5 |
0,95 |
Сверлильные станки |
2 |
2 |
0,95 |
На участке последовательно обрабатывается изделие А. Участок ра
ботает 256 рабочих |
дней |
в году в 2 смены по 8 ч. Ведущий уча |
||
сток — группа фрезерных |
станков. |
|
|
|
Определяем мощность каждой группы оборудования. |
||||
w |
_ 5-256-2-8-0,95 _ 1П/|С |
|
||
Мтокстанков |
JQ |
1945 |
ИЗД. , |
|
мфр.станков |
3-256-2-8.Q95 |
|
изд. |
|
--------- ---------- = 2334 |
||||
мсв.станков |
2-256-2*8-0,95 _ 0 |
изд. |
||
■--------------------= 3891 |
Пропускная способность участка составит 1945 изделий, так как группа токарных станков является «узким местом» и лимитирует процесс производства. Мощность участка должна определяться ведущим его зве ном (группой фрезерных станков) с разработкой последующих меро приятий для обеспечения соответствующей мощности по токарным стан кам и дополнительной загрузкой сверлильных станков.
Если в механическом цехе планируется многономенклатурная про грамма, то для расчета мощности используют принцип «изделий-пред- ставителей». В том случае, если изделия программы имеют общий при знак, от которого трудоемкость механической обработки находится в прямой зависимости, выбирается «изделие-представитель» в виде реаль ного объекта производства. Признаками, на основе которых выбирается «изделие-представитель», могут быть: трудоемкость, масса изделия, его объем, диаметр, длина и т.д.
Пример расчета мощности многономенклатурного участка меха
нического |
цеха. Исходные данные |
приведены |
в табл. 6.4. |
|||
|
|
|
|
|
|
Таблица 6.4 |
И здели я |
Годовой план |
У дельны й |
вес |
Д иам етр |
изделий, |
П лановая |
|
вы пуска изделия, |
вы пуска изделий |
см |
трудоем кость |
||
|
ш т |
в годовом |
плане |
|
|
одного изделия, |
|
|
|
|
|
|
ч/ш т |
А |
2000 |
0,2 |
|
10 |
0,5 |
|
Б |
4000 |
0,4 |
|
15 |
0,75 |
|
В |
1000 |
0,1 |
|
20 |
0,1 |
|
Г |
1000 |
0,1 |
|
25 |
1,25 |
|
д |
2000 |
0,2 |
|
30 |
1,5 |
|
И т о г о : |
10000 |
1,0 |
|
|
|
|
Расчет сделаем на примере группы токарных станков. В цехе имеется 3 токарных станка, цех работает 256 дней в году в 2 смены по 8 часов. Время на ремонт оборудования — 5% от режимного фонда времени
Находим средневзвешенную величину признака (средневзвешенный диаметр):
10 0,2 + 15 0,4 + 20 0,1 + 25 0,1 + 30 0,2 = 18,5 см.
Этот признак ближе всего примыкает к признаку изделия В. Поэтому изделие В берется в качестве представителя, через который теперь выра жается вся программа, и мощность рассчитывается по «изделию-предста- вителю».
3-256-2 *8 *0,95 Мт.ст = -------------------- = 11673 «изделия-представителя».
Затем производятся пересчет мощности из «изделия-представителя» в мощность по запланированной номенклатуре и сопоставление програм мы с мощностью цеха (табл.6.5).
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 6.5 |
Виды |
Расчетная |
мощность |
Количество |
Разность |
% использования |
||
изделий |
цеха, |
шт. |
изделий |
по |
программы и |
мощности |
|
А |
|
|
|
плану, |
шт. |
мощности |
|
11673 • 0,2 = 2335 |
2000 |
+335 |
90 |
||||
Б |
11673 -0,4 = 4670 |
4000 |
+670 |
85 |
|||
В |
11673- 0,1 = 1167 |
1000 |
+167 |
85 |
|||
Г |
11673- 0,1 |
= |
1167 |
1000 |
|
+167 |
85 |
Д |
11673-0,2 |
= |
2335 |
2000 |
|
+335 |
90 |
Как видно из расчета, программа по сравнению с мощностью не сколько занижена. Также определяется мощность по всем видам обору дования, участкам и цеху в целом.
Если у изделий программы нет общих признаков, от которых в пря мой зависимости находится трудоемкость механической обработки, то для расчета мощности используется условное «изделие-представитель». За условное «изделие-представитель» принимается средневзвешенная трудоемкость программы.
Пример расчета. Данные по цеху приведены в табл. 6.6.
№Показатели
п/п |
|
|
|
А |
1 |
План выпуска, шт |
200 |
||
2 |
Плановая |
трудоем |
50 |
|
|
кость одного |
изделия, |
|
|
|
час/шт |
|
|
|
3 |
Плановая |
трудоем |
10000 |
|
|
кость годового выпус |
|
||
|
ка (строка 1 х строку |
|
||
|
2), ч |
|
|
0,33 |
4 |
Удельный |
вес |
вы |
|
|
пуска изделия в годо |
|
||
|
вом плане (по трудоем |
|
||
|
кости) |
|
|
|
5 |
Трудоемкость |
изде |
50 - 0,33 = |
|
|
лия с учетом его доли в |
= 16,5 |
||
|
программе, ч |
|
|
|
Виды изделий
Б |
в |
|
Г |
|
100 |
400 |
|
300 |
|
100 |
10 |
|
20 |
|
10000 |
4000 |
|
6000 |
|
0,33 |
0,14 |
|
0,2 |
|
100 - 0,33 = |
10-0,2 = |
о |
2 |
и |
= 33 |
= 1,4 |
сч |
и |
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
^ |
|
Таблица б.б
Всего
1000
30000
1,0
54,9*55
Сумма трудоемкости изделий с учетом их доли в программе дает средневзвешенную трудоемкость, которую принимают за условное «из делие-представитель» (55 нормо-ч).
Предположим, что все изделия последовательно проходят обработку на токарных, фрезерных и сверлильных станках. Тогда из плановой тру доемкости каждого изделия выделяется время в часах для токарной, фре зерной и сверлильной обработки. Расчет продолжим на примере токар ной обработки (табл. 6.7).
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 6.7 |
№ |
П оказатели |
|
П рограм м а |
|
В сего |
|||
п/п |
|
|
|
А |
Б |
В |
г |
|
1 |
Плановая |
трудо |
30 |
40 |
5 |
10 |
|
|
емкость |
токарной |
|
|
|
|
|
||
обработки, |
ч |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
Трудоемкость то |
30 • 0,33 = |
40 • 0,33 = |
5-0,14 = |
10-0,2 = |
25,8 «26 |
||
карной обработки с |
= 9,9 |
= 13,2 |
= 0,7 |
= 2,0 |
|
|||
учетом доли изделий |
|
|
|
|
|
|||
в |
программе, |
ч |
|
|
|
|
|
Таким же образом находится трудоемкость условного «изделия-пред ставителя» по другим видам механической обработки.
Предположим, что в цехе на участке токарной обработки имеется 4 станка. Цех работает 256 дней в году в 2 смены по 8 ч, время на ремонт оборудования составляет 5% от режимного фонда времени.
Тогда мощность участка токарных станков в условных «издели- ях-представителях» составит:
х>г 4-256*8*0,95 Мтст = --------------!— = 598 условных изделии.
26
Ведущей группой оборудования являются токарные станки. Тогда трудоемкость программы исходя из мощности будет равна:
598 55 = 32890 нормо-ч.
Затем следует пересчет мощности из условных изделий в запланиро ванную номенклатуру и сопоставление программы с мощностью (табл.
6.8).
Все эти расчеты делаются на стадии обоснования плана для разработ ки конкретных мер по обеспечению полного использования производст венной мощности в плановом году всех звеньев предприятия.
Обоснованность программы, ее соответствие производственной мощ ности можно осуществить, рассчитав потребность оборудования по ви
дам обработки и сравнив эту потребность с наличным оборудованием. Недостача оборудования будет указывать на завышенность программы, излишек оборудования — на недостаточную его загрузку.
|
|
|
|
|
|
Таблица |
6.8 |
В иды |
Р асчетная |
м ощ ность цеха, ш т |
К оличество изделий |
Р азн ость п рограм м ы |
и |
||
изделий |
|
|
|
|
по плану, шт. |
м ощ н ости , шт. |
|
А |
32890 |
0,33 |
= 10854/50 = 216 |
200 |
+16 |
|
|
Б |
32890 |
0,33 = 10854/ 100 = 108 |
100 |
+8 |
|
||
В |
32890 |
0,14 |
= 4604/ 10 = 460 |
400 |
+60 |
|
|
Г |
32890 • 0,20 |
= 6578 / 20 = 328 |
300 |
+28 |
|
Потребность в оборудовании р-й группы Ср рассчитывается по форму
ле
Z N iTn
с р = —
Расчет производственной мощности сборочных и литейных цехов
Производственная мощность сборочного цеха определяется его полезной площадью и временем использования этой площади. Под полезной площадью понимается та площадь, на которой происходят сбо рочные операции. Для получения полезной площади из общей площади цеха вычитаются площадь проходов, подъездных путей, а также пло щадь, занятая складами и конторами цеха.
Возможный выпуск продукции сборочного цеха определяется по формуле
|
S; -Т, |
где Fa — действительный |
фонд времени функционирования полезной |
площади цеха, ч: = Su |
F^; Su — полезная площадь сборочного цеха, |
м2; F'a— действительный |
фонд времени 1м2 полезной площади, ч.; |
Sj — площадь под сборку одного i-ro изделия, м2/шт; Тщ — длительность цикла сборки изделия, ч.
Если дан не цикл сборки, а нормированное время, то для получения времени сборки одного изделия (цикла сборки) нужно нормо-часы сбор ки разделить на число одновременно работающих слесарей-сборщиков