VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ ÚSTAV STROJÍRENSKÉ TECHNOLOGIE FACULTY OF MECHANICAL ENGINEERING INSTITUTE OF MANUFACTURING TECHNOLOGY

ŘEŠENÍ TECHNOLOGIE DVOUDRÁŽKOVÉ ŘEMENICE PRO DVA TYPY POLOTOVARŮ

BAKALÁŘSKÁ PRÁCE BACHELOR THESIS

AUTOR PRÁCE

ROBERT POKLADNÍK

AUTHOR

VEDOUCÍ PRÁCE SUPERVISOR

BRNO 2009

Ing. MILAN KALIVODA

FSI VUT

BAKALÁŘSKÁ PRÁCE

List 4

FSI VUT


List 5

FSI VUT


List 6

ABSTRAKT Technologie zpracovává výrobu dvoudrážkové řemenice pro dva různé typy polotovarů. Jako polotovar je v obou případech použit odlitek. Materiálem výrobku je vždy šedá litina ČSN 42 24 25. Technologický postup řeší výrobu obou variant od navržení polotovaru až po předání do výstupního skladu. Výroba je realizována technologií třískového obrábění s použitím CNC strojů. Nářadí využívá v maximální míře vyměnitelných břitových destiček. Závěrem jsou obě varianty posouzeny z ekonomického hlediska.

Klíčová slova Obrábění, technologie, odlitek, litina, řemenice, soustružení, nástroj, soustruh, CNC stroj

ABSTRACT Technology compiling two groove pulley making for two types of billets. As a billets is used in both cases a cast iron EN-GJL-250. The technological process solves production of both variants from designing the billets to transmission to the storeroom. The production is realized through cutting operation by CNC machines. The tools are selected with cutting tip. Finaly both variants are compared from economical perspective.

Key words Machining, technology, cast, cast iron, pulley, turning, tool, lathe, CNC machine

Bibliografická citace POKLADNÍK, Robert. Řešení technologie dvoudrážkové řemenice pro dva typy polotovarů: Bakalářská práce. Brno: Vysoké učení technické v Brně, Fakulta strojního inženýrství, 2009. 43 s., 8 příloh. Vedoucí práce. Ing. Milan Kalivoda.

FSI VUT


List 7

Prohlášení

Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci na téma Řešení technologie dvoudrážkové řemenice pro dva typy polotovarů vypracoval samostatně s použitím odborné literatury a pramenů, uvedených na seznamu, který tvoří přílohu této práce.

07.05.2009

…………………………………. Robert Pokladník

FSI VUT


List 8

Poděkování

Děkuji tímto Ing. Milanu Kalivodovi za cenné připomínky a rady při vypracování bakalářské práce.

FSI VUT


List 9

OBSAH Abstrakt ..........................................................................................................................4 Prohlášení......................................................................................................................7 Poděkování....................................................................................................................8 Obsah.............................................................................................................................9 Úvod .............................................................................................................................11 1 PARAMETRY VÝROBKU ....................................................................................12 1.1 Technologičnost výrobku ....................................................................................12 2 NÁVRH POLOTOVARU .......................................................................................13 2.1 Popis polotovaru ..................................................................................................13 2.2 Rozbor polotovarů tyč, odlitek ............................................................................14 2.3 Zhodnocení polotovarů tyč, odlitek.....................................................................17 3 NÁVRH TECHNOLOGIE......................................................................................18 3.1 Popis technologie.................................................................................................18 3.2 Zásady výrobního postupu...................................................................................18 3.3 Volba řezných nástrojů ........................................................................................19 3.3.1 Vybrané nástroje .............................................................................................19 3.4 Návrh technologického postupu ..........................................................................23 3.5 Výpočet výrobních časů ......................................................................................25 4 KAPACITNÍ PROPOČTY .....................................................................................26 4.1 Vstupní hodnoty ..................................................................................................26 4.2 Výpočet strojů a ručních pracovišť......................................................................27 4.2.1 Počty strojů a ručních pracovišť .....................................................................27 4.2.2 Využití strojů ..................................................................................................27 4.2.3 Výpočet spotřeby nářadí pro variantu 1..........................................................28 4.3 Výpočet pracovníků.............................................................................................32 4.3.1 výpočet výrobních dělníků..............................................................................32 4.3.2 Pomocní dělníci a obslužný personál..............................................................32 4.3.3 Výpočet pracovníků kontroly .........................................................................33 4.3.4 Výpočet ITA pracovníků ................................................................................33 4.3.5 Celkový počet pracovníků útvaru ...................................................................33 4.3.6 Výpočet nákladů na pracovníky......................................................................33 4.4 Výpočet ploch......................................................................................................34 4.4.1 Výpočet výrobních ploch ................................................................................34 4.4.2 Výpočet pomocné podlahové plochy..............................................................34 4.4.3 Výpočet provozní podlahové plochy ..............................................................35 4.5 Instalovaný příkon ...............................................................................................36 4.5.1 Výpočet příkonů strojů ...................................................................................36 4.5.2 Výpočet příkonu osvětlení ..............................................................................36 4.5.3 Celkový instalovaný příkon ............................................................................38 5 EKONOMICKÉ ZHODNOCENÍ...........................................................................39 5.1 Srovnání z hlediska polotovarů ...........................................................................39 5.2 Srovnání z hlediska časové náročnosti výroby....................................................39 5.3 Srovnání z hlediska spotřeby a ceny nástrojů......................................................40 5.4 Srovnání z hlediska spotřebované energie...........................................................40 5.5 Srovnání z hlediska nákladů na pracovníky ........................................................40 5.6 Vyhodnocení výhodnější varianty .......................................................................41 Závěr ............................................................................................................................42 Seznam použitých zdrojů ..........................................................................................43

FSI VUT


List 10

Seznam použitých zkratek a symbolů.....................................................................44 Seznam příloh .............................................................................................................45

FSI VUT


List 11

ÚVOD Pohony jsou jedním z odvětví strojírenské praxe. Tyto mechanismy slouží k přenosu kroutícího momentu a neodmyslitelně patří ke každému běžně používanému stroji. Základem jakéhokoliv pohonu je hnací člen. Další jednotka pohonu je člen hnaný. Tyto dva členy je nutné spojit prostřednictvím převodu, který je realizován jednou z mnoha možných variant. Mezi často používané převody lze bezpečně zařadit převody řemenové. Řemenové převody přenáší kroutící moment z hnacího členu na člen hnaný. Toto je uskutečněno pomocí tření mezi povrchem řemene a řemenice. Řemen je ohebný člen pohonu, který je opásán kolem kotoučů nasazených na hřídelích. Tyto kotouče se nazývají řemenice. Jednotlivé řemenové převody se liší především profilem řemenu. Jeden z nejpoužívanějších je klínový řemen. Klínový řemen je vyroben z pryže a jako výztuhy je užito několik textilních vložek. Řemenové převody patří k důležitým součástím mechanizmů. Jejich použití a technologie výroby podstatně ovlivňuje činnost zařízení. Pokud se jedná o výrobní stroj pak je ovlivněna především přesnost stroje.

Obr. 1 Řemenový převod

FSI VUT

1

List 12


PARAMETRY VÝROBKU

1.1 Technologičnost výrobku • Výrobek je z hlediska funkce správně navržen. Řemenice je navržena pro běžné použití do obvodové rychlosti 10 m·s-1. Množství řemenic, které se má vyrobit je 20 000 ks. • Rozměry obrobku jsou na výkrese zakótovány úplně a jednoznačně. Velikost drážky pro pero je volena s ohledem na průměr hřídele dle ČSN 02 2507. Struktura povrchu boků drážek řemenice je stanovena podle ČSN 02 3179 na hodnotu 1,6 µm. (8) • Polotovarem pro obě varianty je litina ČSN 42 24 25 (dle evropské normy: EN-GJL-250 ). Jedná se o šedou litinu s lupínkovým grafitem. Pevnost v tahu použitého materiálu je 250 MPa. Mechanické vlastnosti navrženého materiálu jsou dostačující pro správnou funkci součásti. Materiál je volen z pevnostního hlediska tak, aby byla zaručena požadovaná životnost součásti.

Tab. 1.1 Chemické složení použitého materiálu Obsah prvků [%]

C

Si

Mn

P

S

Tvrdost HB

3,1 ÷ 3,3

1,7 ÷ 1,9

0,8 ÷ 1,0

max. 0,5

max. 0,15

max. 240

• Součást je konstruována s ohledem na použití vhodných ploch jako základen. Přesnost výrobku je navržena tak, aby nebyla větší než je nezbytné pro správnou funkci výrobku. Na součásti se nevyskytují žádné plochy, které by nešlo dostupnými technologiemi obrobit. (8)

FSI VUT

2


List 13

NÁVRH POLOTOVARU

2.1 Popis polotovaru Materiál ČSN 422425 je pro výrobu řemenic běžně používán. Polotovar je navržen podle používaných pravidel a zásad používaných při konstrukci odlitků. Jsou dodrženy všechny technologické požadavky pro výrobu odlitků. Technologické úkosy pro vyjímání modelu z formy jsou stanoveny podle normy ČSN 04 20 21 na 1°. Vzhledem k použití odlitku pro v ýrobu řemenice se tvar polotovaru příliš neliší od tvaru hotové součásti. Toto řešení minimalizuje přídavky na obrábění, které jsou stanoveny dle normy ČSN EN ISO 8062–3 na hodnotu 2 mm. Tímto je výrazně snížena spotřebu materiálu. Použití odlitku jako polotovaru zajistí značnou úsporu materiálu a tím i příznivé ovlivnění výrobních nákladů, jak dokazuje níže provedený výpočet. Z důvodu možné změny dodavatele polotovarů byly navrženy dvě varianty polotovaru. Navržené varianty se od sebe liší polohou dělící roviny odlitku. Tato skutečnost se při výrobě projeví zejména při první operaci, odlišným upínáním odlitku.

Obr. 2.1 Varianty polotovarů

FSI VUT


List 14

2.2 Rozbor polotovarů tyč, odlitek Polotovar tyč se pro výrobu řemenic běžně nepoužívá. Zde je volen jako náhradní (nouzové) řešení, pro případ výpadku výroby a srovnání s odlitkem. a) Přídavek na průměr obrobku: p = 0,05 ⋅ d + 2

(2.1)

kde: d........ největší průměr obrobku v mm p........ velikost přídavku na průměr polotovaru p = 0,05 ⋅ 106 + 2 = 7,3 mm ⇓ D = d + p = 106 + 7,3 = 113,3 mm ⇒ volím 115 mm

kde: D........průměr polotovaru v mm

Dle online nabídky společnosti Ferona a.s. volím jako polotovar kruhovou tyč válcovanou za tepla ČSN EN 10084 průměr 115 mm. b) Přídavek na délku polotovaru

∆l ∈ (2;4) mm Vzhledem k prořezu, který může u takto velkého průměru může být velký, volím ∆l = 4mm. l p = l + ∆l = 48 + 4 = 52 mm ,

kde: l p ...... délka polotovaru l ........ délka hotového obrobku ∆l ......přídavek na délku

c) Množství tyčí potřebné pro výrobu celé série Tyče jsou dodávané v délce 3000 mm. -

Výpočet počtu polotovarů z jedné tyče:

pt =

lt (l p + lu )

kde: lt ....... délka tyče lu ....... ztráta materiálu vzniklá dělením p p ..... počet polotovarů z jedné tyče pp =

3000 = 56,6 ⇒ 56 ks (52 + 1)

(2.2)

FSI VUT

-


List 15

Stanovení velikosti nevyužitého konce tyče: lk = lt − ( pt ⋅ (l p + lu ))

(2.3)

kde: lk ....... Ztráta materiálu z nevyužitého konce tyče lk = 3000 − (56 ⋅ (52 + 1)) = 32 mm -

Množství tyčí potřebných pro celou sérii:

pt =

M pp

(2.4)

kde: pt ...... potřebný počet tyčí M ..... množství vyráběných kusů pt =

-

20000 = 357,1 ⇒ 358 ks 56

Výpočet množství materiálu na polotovar: •

Polotovarem je tyč lC = pt ⋅ lt

(2.5)

kde: lC .......celková délka tyčí lC = 358 ⋅ 3000 = 1 074 000 mm = 1 074 m V p = l p ⋅ ST

(2.6)

kde: V p ...... objem polotovaru

ST ......plocha příčného průřezu tyče Vp = l p ⋅ V p = 0,052 ⋅

π ⋅ D2 4

(2.7)

3,14 ⋅ 0,1152 = 0,000 539 m 3 4

Katalogová cena tyčí uváděná na internetových stránkách společnosti Ferona a.s. je 2 469,5 Kč·m-1. cT = l p ⋅ 2469,5

cT = 0,052 ⋅ 2469,5 = 128,5 Kč

kde: cT ...... cena polotovaru z tyče

(2.8)

FSI VUT


List 16

• Polotovarem je odlitek

Obr. 2.2 Nákres polotovaru (odlitek) V=

kde:

π ⋅ D2 4

⋅h

(2.9)

V........ objem válce h........ výška válce D....... průměr podstavy válce

Úkosy odlitku byly pro zjednodušení výpočtu hmotnosti zanedbány. π ⋅ 0,1112 V1 = ⋅ 0,032 = 0,000 217 m 3 4 V2 =

π ⋅ 0,054 2 4

⋅ 0,02 = 0,000 046 m 3

VC = V1 + V2

VC = 0,000 217 + 0,000 046 = 0,000 263 m 3

kde:

VC ......objem polotovaru m p = ρ L ⋅ VC

(2.21)

m p = 7 100 ⋅ 0,000 263 = 1,86 kg

kde:

m p ..... hmotnost polotovaru

ρ L ..... hustota šedé litiny Podle zjištěné ceny odlitků ze společnosti GIFF a.s. (27 Kč·kg-1) lze stanovit cenu polotovaru. co = m p ⋅ 27

co = 1,86 ⋅ 27 = 50,22 Kč kde:

co ...... cena polotovaru

(2.22)

FSI VUT

List 17


Na výši ceny litinových polotovarů nemá však vliv pouze velikost resp. hmotnost odlitku. Při stanovování nákladů na výrobu odlitků je nutné brát také v potaz cenu modelového zařízení. Cena modelového zařízení v případě daného polotovaru je znázorněna v tabulce 2.21 Tab. 2.1 Cena modelového zařízení VYRÁBĚNÉ MNOŽSTVÍ [ks]

ZPŮSOB FORMOVÁNÍ

10 - 100 >1000

ruční strojní

CENA MODELOVÉHO CENA MATERIÁLU -1 [Kč·kg ] ZAŘÍZENÍ [Kč] 5 500 15 000

55 27

Z tabulky 2.21 vyplývá, že výroba odlitků při malém vyráběném množství je díky ceně modelového zařízení poměrně nákladná. Z tohoto důvodu je výroba řemenic z tyče při náhradním (nouzovém řešení) výhodná.

2.3 Zhodnocení polotovarů tyč, odlitek Tab. 2.2 Závislost spotřeby materiálu na vyráběném množství Vyráběné množství [ks.] 100 1 000 10 000

10 Spotřeba materiálu 3 [m ]

-3

2,63·10

-3

5,39·10

LITINA

2,63·10

TYČ

5,39·10

20 000

-2

0,263

2,63

5,26

-2

0,539

5,39

10,78

12

Spotřeba materiálu

m3 10 8 6

ODLITEK

TYČ

100

1 000

4 2 0 10

10 000

vyráběné množství

Ks 20 000 .

Obr. 2.2 Závislost spotřeby materiálu na vyráběném množství Tab. 2.3 Závislost ceny polotovaru na vyráběném množství 10 ODLITEK 15502,2 Cena polotovarů [Kč] TYČ 1285

Vyráběné množství [ks.] 100 1 000 10 000

20 000

20022

65220

517200

1019400

12850

128500

1285000 2570000

FSI VUT

List 18


3000000

Cena polotovarů

Kč 2500000 2000000 1500000

ODLITEK

TYČ

1000000 500000 0 10

100

1 000

10 000 ks. 20 000

Vyráběné množství

Obr. 2.3 Závislost ceny polotovaru na vyráběném množství Vzhledem k malé velikosti grafu na obrázku 2.3 není možné rozlišit rozdíl ceny pro případ odlitku a tyče. Rozdíl je však možno vidět v tabulce 2.32, kde je při malém vyráběném množství nesporně výhodnější tyč.

3

NÁVRH TECHNOLOGIE

3.1 Popis technologie Pro výrobu dané součásti je použita technologie třískového obrábění. Vzhledem k rotačně symetrickému tvaru součásti je užito zejména soustružení. Vedle soustružení se ve výrobním postupu vyskytuje také vrtání, vystružování, protahování, atd. Pro zadanou součást je navržen kompletní technologický postup. Řešení rovněž obsahuje návrh strojů a nástrojů potřebných pro realizaci výrobku. Podrobně jsou také rozebrány kapacitní propočty (plochy dílny, počty pracovníků, počty strojů, atd.).

3.2 Zásady výrobního postupu Výrobní postup obsahuje pořadí operací, které jsou nutné pro výrobu součásti. Operace byly navrženy na základě funkčních tvarů součásti.

FSI VUT

List 19


3.3 Volba řezných nástrojů Nářadí je voleno s ohledem na sériovou výrobu. Jsou použity převážně nástroje s vyměnitelnými břitovými destičkami. Řezné podmínky jsou voleny tak, aby byly vyměnitelné břitové destičky maximálně využity. Vzhledem k tomu, že vyráběná součást má v obou řešených variantách stejný tvar, jsou nástroje sjednocené pro obě použití. Vybrané nástroje jsou seřazeny v následujících tabulkách. Použité nástroje: - soustružnický nůž vnější, - vrták, - soustružnický nůž vnitřní, - výstružník, - zapichovací nůž - Klínové Drážky, - protahovák 8P9. Jako dodavatelé nástrojů byly vybrány společnosti SANDVIK Coromant a HAM-FINAL, s.r.o. Tab. 3.1 Dodavatelé nástrojů logo firmy

adresa firmy SANDVIK COROMANT s.r.o Na Pankráci 30 Praha 4 140 00 HAM-FINAL s.r.o. Vlárská 22 627 00 Brno Czech Republic

odebírané nástroje držáky soustružnických nožů, vyměnitelné břitové destičky výstružníky

Sandvik Coromant je jedním z největších světových výrobců nástrojů pro obrábění kovů. Tato společnost byla založena v roce 1862 ve Švédsku. Společnost Sandvik má své zastoupení v 60 zemích po celém světě. HAM-FINAL je česko-německá firma se sídlem v Brně. Tato společnost s dlouholetou tradicí se zabývá vývojem, výrobou a prodejem nástrojů pro vystružování, vyvrtávání a obrábění přesných děr. Firma vznikla v roce 1997 a dokázala si od této doby vydobýt své nezastupitelné místo na trhu. 3.3.1 Vybrané nástroje Nástroje byly voleny s ohledem na materiál obrobku ČSN 422425. Obrázky použité v tabulkách (od Tab. 3.3.1 do Tab. 3.3.6) jsou převzaty z katalogů výše uvedených firem. Následující nástroje jsou použity při výrobě obou variant.

FSI VUT

List 20


Tab. 3.2 Soustružnický nůž vnější Operace č. 3,4 Soustružení kontury obrobku Držák: PCLNR 20 20 K12 VBD: CNMG 12 04 12-KM

Pro hrubování je vybrán nástroj s negativní geometrií z nabídky společnosti SANDVIK. Úhel nastavení hlavního ostří κr = 95°, což je úhel vhodný pro obrábění litin. Úhel čela γ = -6°, úhel sklonu ost ří λs = -6°, polom ěr špičky nástroje rε = 1,2. Materiál vyměnitelné břitové destičky je GC 3210. (2) Šířka záběru ostří ap [mm] Dop. Min. Max. 3 0,3 6

Posuv na otáčku f [mm] Dop. Min. Max. 0,4 0,15 0,6

Posuv na otáčku f [mm]

0,2

0,4

0,6

Řezná rychlost vc [m·min-1]

355

290

245

Tab. 3.3 Vrták Operace č. 3 Vrtání otvoru ø27 mm Držák: 880 D2700L32-02 Vyměnitelná břitová destička: Obvodová: 880-0503W08-P-GR

Středová: 880-050305H-C-GR

Pro vrtání otvoru ø27 mm byl vybrán vrták s vyměnitelnými břitovými destičkami od společnosti SANDVIK. Geometrie vrtáku - GR, je vhodná pro vrtání ocelí a litin vysokou rychlostí posuvu. VBD s pevným zesíleným břitem jsou určeny zejména pro hrubování. (2) Řezná rychlost vc [m·min-1] Dop. Min. Max. 100 85 115

Posuv na otáčku f [mm] Dop. Min. Max. 0,35 0,26 0,46

FSI VUT


List 21

Tab. 3.4 Soustružnický nůž vnitřní Operace č. 5 Soustružení otvoru ø28H7 Držák: C4-DCLNR 13080-09 VBD: CNMG 090308-WF

Pro soustružení otvoru ø28H7 byl zvolen vnitřní soustružnický nůž s úhlem sklonu hlavního ostří κr = 95°. Nástroj byl vybrán z nabídky společnosti SANDVIK. Úhel čela γo = -6°, úhel sklonu ost ří λs = -6°, poloměr špičky nástroje rε = 0,8 mm. Materiál vyměnitelné břitové destičky je GC 3215. (2) Šířka záběru ostří ap [mm] Dop. Min. Max. 1 0,3 2 Posuv na otáčku f [mm] Řezná rychlost vc [m·min-1]

Posuv na otáčku f [mm] Dop. Min. Max. 0,3 0,1 0,5 0,2 0,4 0,6 300 250 210

Tab. 3.5 Soustružnický nůž Zapichovací Operace č. 5 Soustružení klínových drážek Držák: D3-RF123E15-22055B VBD: N123E2-0239-RO

VBD má dvě řezné hrany. Dobrá kontrola utváření třísek při malých rychlostech posuvu a malých hloubkách řezu. Obrobená plocha je vysoce kvalitní. Upínání břitové destičky pomocí šroubu. Maximální hloubka řezu vybraného nástroje je 19 mm, což je pro výrobu klínové drážky zcela dostačující. (2) Šířka záběru ostří ap [mm] Dop. Min. Max. 0,6 0,3 1 Posuv na otáčku f [mm] Řezná rychlost vc [m·min-1]

Posuv na otáčku f [mm] Dop. Min. Max. 0,15 0,1 0,2 0,05 0,2 0,5 210 185 110

FSI VUT

List 22


Tab. 3.6 Výstružník Operace č. 5 Vystružování otvoru Ham-final 6311-2800

Zvolený výstružník je vhodný pro obrábění litiny. Nástroj má kuželovou stopku Morse 3. Výstružník má osm zubů, které jsou osazeny břity ze slinutého karbidu Řezná rychlost [m·min-1] 10 - 15

Posuv na zub fz [mm] 0,06

Tab. 3.7 Protahovací trn Operace č. 3,4 Protahování drážky Protahovací trn 8C-1

Pro výrobu drážky pro pero 8P9 byl vybrán protahovací trn 8C-1 od firmy Hoffmann Group.Vnitřní průměr otvoru, kde má být drážka vytvořena leží v intervalu (22 - 30 mm). V takovém případě firma dodává nástroj, u kterého není zapotřebí vodící pouzdro. Materiál nástroje rychlořezná ocel HSS. Posuv na zub fz [mm] Řezná rychlost vc [m·min-1]

0,02 20

0,1 13

0,2 5

FSI VUT


List 23

3.4 Návrh technologického postupu Tab. 3.8 Návrh technologického postupu pro variantu 1 č. op. 1 2

Pracoviště Tř. č. OTK 09863 Ruční pracoviště 09421

3

Soustruh 34412

4

OTK 09863 Soustruh 34412

5

6

OTK 09863

7 8

Obrážečka Technická pračka 16361 OTK 09863 Expedice 09626

9 10

Popis práce Kontrolovat odlitek rozměry: ø106, ø54, délku odlitku 52 mm, četnost 10% Obrousit výronek

Nákres

Operace č. 3:

Upnout odlitek za ø111 mm, dorazit na čelo, zarovnat čelo nálitku. Soustružit ø50 na ø50,5 v délce 20 mm včetně rádiusu R2. Soustružit ø106 na ø106,5 do hloubky 17 mm Soustružit ø50 do hloubky 20 mm včetně zkosení 1,5x45° a rádiusu R2 na hotovo. Soustružit ø106 do hloubky 17 mm včetně zkosení 1x45° na hotovo. Vrtat otvor ø28H7 na ø27. Srazit hranu 1,5x45° v otvoru hotov ě. Kontrolovat rozměry: ø106, ø50 do hloubky 20, otvor ø27, četnost 10% Upnou obrobek za ø50, dorazit na obrobené čelo. Operace č. 5: Soustružit čelo na rozměr 28 mm na hotovo. Soustružit ø106 na ø106,5 do hloubky 12 mm Soustružit ø106,5 (napojit) na ø106 z předchozí operace. Srazit hranu 1x45°. Srazit hranu 1,5x45° v otvoru hotov ě. Soustružit otvor ø28H7 s přídavkem na vystružování na ø27,7. Vystružit otvor ø28H7 na hotovo. Soustružit klínové drážky dle kót výkresu Kontrolovat rozměry: ø106, délku 28 mm, otvor ø28H7, kontrolovat klínové drážky, četnost 10% Obrážet drážku 8P9 dle výkresu Obrobek čistit, odmastit Kontrolovat drážku 8P9, četnost 10% Balení Součásti

FSI VUT


List 24

Tab. 3.9 Návrh technologického postupu pro variantu 2 č. Pracoviště op. 1 OTK 09863 2 Ruční pracoviště 09421 3 Soustruh 34412

4 5

6 7



Popis práce Kontrolovat odlitek rozměry: ø106, ø54, délku odlitku 52 mm, četnost 10% Obrousit výronek

9 10

11 12

OTK

Operace č. 3:

Upnout odlitek za ø111 mm, dorazit na čelo, zarovnat čelo Soustružit ø106 na ø106,5 do hloubky 17 mm. Vrtat otvor ø28H7 na ø27. Srazit hranu 1,5x45° v otvoru hotov ě. Kontrolovat rozměry: ø106,5, otvor ø27, četnost 10% Upnout odlitek za ø106,5, dorazit na obrobené čelo. Operace č. 5: Soustružit čelo nálitku na rozměr 48mm na hotovo. Soustružit ø50 na ø50,5 v délce 20 mm. včetně rádiusu R2 Soustružit ø106 na ø106,5 do hloubky 12 mm, srazit hranu 1x45° hotov ě. Soustružit ø50 do hloubky 20 mm včetně zkosení 1,5x45° a rádiusu R2 na hotovo. Srazit hranu 1,5x45° v otvoru hotov ě. Kontrolovat rozměry: ø50, ø106,5, četnost 10% Upnout součást za ø50, dorazit na obrobené čelo. Soustružit ø106 včetně zkosení 1x45° hotov ě. Soustružit otvor ø28H7 na ø27,7 Vystružit otvor ø28H7na hotovo Soustružit klínové drážky dle kót výkresu

8

Nákres

Kontrolovat rozměry: 09863 ø106, délku 28 mm, otvor ø28H7, kontrolovat klínové drážky četnost 10% Obrážečka Obrážet drážku 8P9 dle výkresu Technická Obrobek čistit, odmastit pračka 16361 OTK Kontrolovat drážku 8P9, četnost 10% 09863 Expedice Balení Součásti 09626

Operace č. 6:

FSI VUT


List 25

3.5 Výpočet výrobních časů a) Strojní čas tAS: t AS =

kde:

l n⋅ f

(3.1)

t AS ..... strojní čas [min] l ........ obráběná délka [mm]

n ....... otáčky za minutu [min-1] f ...... posuv [mm]

Vzorový výpočet tAS pro operaci 3 (hrubování ø50 mm): -

výpočet otáček: vc =

π ⋅D⋅n 10 3

10 3 ⋅ vc 103 ⋅ 290 ⇒n= = ≅ 1846 min -1 π ⋅D π ⋅ 50

(3.2)

výpočet tAS:

-

t AS =

kde:

l 22 = ≅ 0,03 min n ⋅ f 1846 ⋅ 0,4

(3.3)

vc ..... řezná rychlost [m·min-1] D ...... rozměr obráběného průměru [mm]

b) Kusový čas tA: t A = t AS + t AV

kde:

(3.4)

t AV .....čas vedlejší [min] (např.: výměna nástroje, měření, apod.)

Vzorový výpočet tAV pro operaci 3 (hrubování ø50 mm):

t A = t AS + t AV = 0,03 + 0,03 = 0,06 min Ostatní výpočty provedené pomocí aplikace MS Excel jsou provedeny v návodce (viz. Příloha č. 1). Pozn.: - hodnoty tAV jsou stanoveny odborným odhadem. Řada firem využívá své in-

terní podklady např. normativní tabulky, které jsou sestaveny na základě měření a statistických vyhodnocení, - hodnoty vc a f jsou převzaty z katalogových listů výrobců nástrojů.

FSI VUT

4


List 26

KAPACITNÍ PROPOČTY

4.1 Vstupní hodnoty Název součásti: Řemenice Vyráběné množství: 20 000 ks·rok-1 Čistá hmotnost součásti: 1,35 kg Hrubá hmotnost součásti: 1,86 kg Roční využitelné časové fondy: -

Er roční fond ručního pracoviště v jedné směně: Je stanoven z počtu pracovních dní (tj. 251) v kalendářním roce 2009 a

délky směny. (6) Er = 251 ⋅ 8 = 2008 hod ⋅ rok -1

-

Es roční fond strojního pracoviště: Je stanoven z ročního fondu ručního pracoviště, který vzhledem k možným

opravám strojů snižujeme o 11%. (6)

Es = Er − 0,11⋅ Er = 2008 − 0,11⋅ 2008 = 1787,12 hod ⋅ rok -1 -

Ed efektivní časový fond dělníka: Je stanoven z ročního fondu ručního pracoviště, od kterého je odečtena

dovolená a průměrná nemocnost. (dovolená – 20 dní, průměrná nemocnost – 14 dní). (6) Ed = Er − (20 + 14 ) ⋅ 8 = 2008 − 272 = 1736 hod ⋅ rok -1

směnnost: -

ruční pracoviště SR = 1,

-

strojní pracoviště SS = 1.

koeficient překračování norem: -

ruční pracoviště kpnr = 1,2,

-

ruční pracoviště kpnr = 1,2.

FSI VUT


List 27

4.2 Výpočet strojů a ručních pracovišť Zadané hodnoty:

Vypočtené hodnoty:

Výpočet:

4.2.1 Počty strojů a ručních pracovišť Stroje: Potřebný počet strojů byl stanoven z celkového potřebného času na provedení dané operace u všech kusů za rok a času který máme k dispozici na jednom stroji za rok. (6) Operace 3 a operace 5 se provádí na jednom stroji. N = 20 000 ks·rok

-1

ES = 1787 hod·rok

-1

SS = 1

Pth 35

Počet strojů pro operaci 3 a 5: (0,85 + 2,41) ⋅ 20000 = 0,5 (4.1) = = 60 ⋅ ES ⋅ s S ⋅ k pnS 60 ⋅ 1787 ⋅ 1 ⋅ 1,2

(tk 3 + t k 5 ) ⋅ N

kpns = 1,20 kpnr = 1,20

Pth 7

tk2 = 0,58 min tk3 = 0,85 min

Počet strojů pro operaci 7: tk 7 ⋅ N 0,5 ⋅ 20000 = = = 0,077 (4.2) 60 ⋅ E S ⋅ sS ⋅ k pnS 60 ⋅ 1787 ⋅ 1 ⋅ 1,2

Psh7 = 1stroj

Pth 7 = 0,077 ⇒ Psh 7 = 1 stroj

tk5 = 3,9 min

Ruční pracoviště:

tk7 = 0,5 min Er = 2008 hod·rok

Psh35 = 1stroj

Pth 35 = 0,5 ⇒ Psh35 = 1 stroj

SR = 1

-1

Potřebný počet ručních pracovišť byl stanoven obdobně 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. (6) Počet ručních pracovišť pro operaci 2: Prsk 2 =

tk 2 ⋅ N 0,58 ⋅ 20000 = = 0,08 (4.3) 60 ⋅ E r ⋅ S R ⋅ k pnr 60 ⋅ 2008 ⋅ 1 ⋅ 1,2

Prsk2 = 1ks

Prsk 2 = 0,08 ⇒ 1ks

4.2.2 Využití strojů Ze vzájemného poměru Pth/Psk vynásobeného 100, je pak získáno předpokládané využití stroje v dané operaci v procentech η. (6) Pth3 = 0,13 Psh5 = 1

Využití strojů v operaci 3 a 5: P 0,5 η35 = th 35 ⋅ 100 = ⋅ 100 = 50% Psh35 1

(4.4) η35 = 50%

FSI VUT


Zadané hodnoty:

List 28


Výpočet:

Využití strojů v operaci 7: Pth5 = 0,6 Pth7 = 0,077 Psh5 = 1 Psh7 = 1

η7 =

Pth 7 0,077 ⋅ 100 = ⋅ 100 = 7,7% Psh 7 1

(4.4) η7 = 7,7%

Vzhledem k nízkému využití stroje v operaci 7 (protahování drážky 8P9), bude vhodné tuto operaci řešit v rámci kooperace s jinou firmou. 4.2.3 Výpočet spotřeby nářadí pro variantu 1 Potřebná množství a ceny nástrojů se vyčíslují pro výrobu požadované série. Výsledné hodnoty jsou soustředěny v tab. 4.2.1 Firmu Sandvik zastupuje v ČR firma OSTRAVA NÁSTROJE s.r.o., jejíž dealer stanovil ceny držáků i vyměnitelných břitových destiček nástrojů použitých při výrobě. Řezné podmínky uvedené v katalogu jsou navrženy na trvanlivost břitu nástroje 15 min. Soustružnický nůž vnější: Držák PCLNR 20 20 K12: 2 kusy PCLNR 20 20 K12 ⇒ cD1 = 2 ⋅ 1 728 = 3 456 Kč Pro omezení prodlevy výroby při případném poškození držáku byli objednány 2 kusy držáků. Vyměnitelné břitové destičky: CNMG 12 04 12-KM Při výrobě jedné součásti je uvedená vyměnitelná břitová destička (dále jen VBD) v činnosti po dobu tT1 = 0,51 min. Pak pro trvanlivost břitu T1 = 15 minut vychází, že jeden břit VBD je schopen obrobit 30 ks. součástí. n1 =

T1 15 = = 29,4 ⇒ 30 kusů tT 1 0,51

(4.5)

Zvolená VBD má řezné hrany čtyři. Z toho lze stanovit celkový počet obrobených kusů nc1 jednou VBD. nc1 = 4 ⋅ n1 = 4 ⋅ 30 = 120 kusů

(4.6)

Pro výrobu celé série 20 000 ks. bude zapotřebí ns1 = 167 ks. VBD. n s1 =

20 000 20 000 = = 166,6 ⇒ 167 kusů n c1 120

(4.7)

CNMG 12 04 12-KM → 217,46 Kč Pro výrobu celé série 20 000 kusů pak bude cena VBD c1 = 36 306 Kč

FSI VUT

BAKALÁŘSKÁ PRÁCE c1 = ns1 ⋅ 217,4 = 167 ⋅ 217,4 = 36 306 Kč

List 29

(4.8)

Celkové náklady na nástroj pro vnější soustružení cc1 jsou: cc1 = cD1 + c1 = 3 456 + 36 306 = 39 762 Kč

(4.9)

Soustružnický nůž vnitřní: Držák: C4-DCLNR 13080-09 2 kusy C4-DCLNR 13080-09 ⇒ cD 2 = 2 ⋅ 5 557 = 11 114 Kč Vyměnitelné břitové destičky: CNMG 09 03 08 - WF VBD v činnosti při výrobě jednoho kusu tT2 = 0,05 minut trvanlivost břitu T2 = 15 minut Jeden břit vyrobí: Jedna VBD vyrobí: Potřebné množství VBD: Cena potřebného množství VBD: Celkové náklady:

n2 =

15 = 300 kusů 0,05

nc 2 = 4 ⋅ 300 = 1200 kusů ns 2 =

20 000 = 16,6 ⇒ 17 kusů 1200

(4.5) (4.6) (4.7)

c2 = 17 ⋅ 164,3 = 2 793 Kč

(4.8)

cc 2 = 11114 + 2 793 = 13 907 Kč

(4.9)

Zapichovací soustružnický nůž: Držák: C3-RF123E15-22055B 2 kusy C3-RF123E15-22055B ⇒ cD 3 = 2 ⋅ 4 932 = 9 864 Kč Vyměnitelné břitové destičky: N123E2-0239-RO VBD v činnosti při výrobě jednoho kusu tT3 = 2,21 minut Jeden břit vyrobí: Jedna VBD vyrobí: Potřebné množství VBD: Cena potřebného množství VBD: Celkové náklady:

15 = 15,2 ⇒ 16 kusů 0,99 nc 3 = 2 ⋅ 16 = 32 kusů

n3 =

ns 3 =

20 000 = 625 kusů 32

(4.5) (4.6) (4.7)

c3 = 625 ⋅ 550 = 343 750 Kč

(4.8)

cc 3 = 9 864 + 343 750 = 353 614 Kč

(4.9)

Výroba klínových drážek je vzhledem k vysoké ceně VBD velmi nákladná. Tento problém je eliminován výběrem levnější VBD, která bude použita pro hrubování drážky. Dokončení drážky pak bude provedeno stávající VBD N123E2-0239-RO.

FSI VUT


List 30

Zapichovací soustružnický nůž (hrubování drážky): 1 kus C3-RF123E15-22055B ⇒ cD 3 H = 4 932 Kč Pro tento nástroj nejsou zakoupeny 2 kusy držáků. Držák je shodný jako u následujícího nože, celkem jsou tedy k dispozici 3 držáky. V případě poškození nástroje jeden držák jako náhradní kus stačí. Vyměnitelné břitové destičky: N123E2-0200-0002-CM VBD v činnosti při výrobě jednoho kusu tT3H = 0,31 minut trvanlivost břitu T3H = 15 minut Jeden břit vyrobí:

n3 H =

Jedna VBD vyrobí: Potřebné množství VBD: Cena potřebného množství VBD: Celkové náklady:

n3 H =

15 = 48,4 ⇒ 49 kusů 0,31

(4.5)

nc 3 H = 2 ⋅ 49 = 98 kusů

(4.6)

20 000 = 204,08 ⇒ 205 kusů 98

(4.7)

c3 H = 205 ⋅ 400 = 82 000 Kč

(4.8)

cc 3 H = 4 932 + 82 000 = 86 932 Kč

(4.9)

Zapichovací soustružnický nůž (dokončování drážky): VBD v činnosti při výrobě jednoho kusu tT3H = 0,4 minut 2 kusy C3-RF123E15-22055B ⇒ cD 3 D = 2 ⋅ 4 932 = 9 864 Kč Jeden břit vyrobí: Jedna VBD vyrobí:

n3 D =

15 = 37,5 ⇒ 38 kusů 0,4

nc 3 D = 2 ⋅ 38 = 76 kusů

(4.5) (4.6)

20 000 Potřebné množství n3 D = = 263,15 ⇒ 264 kusů (4.7) VBD: 76 Cena potřebného c3 D = 264 ⋅ 550 = 145 200 Kč (4.8) množství VBD: cc 3 D = 9 864 + 145 200 = 155 064 Kč Celkové náklady: (4.9) Použitím dvou VBD pro výrobu klínové drážky dojde k třetinové úspoře ná-

kladů na nástroj. Náklady na výrobu drážky jednou VBD: cc3 = 353 614 Kč Náklady na výrobu drážky dvěma VBD: cc32 = cc3H + cc3D = 86 932 + 155 064 = 241 996 Kč

(4.10)

FSI VUT

List 31


Vrták: Držák: 880 D2700L32-02 2 kusy 880 D2700L32-02 ⇒ cD 4 = 2 ⋅ 9 614 = 19 228 Kč Vyměnitelné břitové destičky: Obvodová: 880-0503W08-P-GR Středová: 880-050305H-C-GR VBD v činnosti při výrobě jednoho kusu tT3 = 0,18 minut Jeden břit vyrobí: Jedna VBD vyrobí: Potřebné množství VBD: Cena středových VBD: Cena obvodových VBD: Celkové náklady:

n4 =

15 = 83, 3 ⇒ 84 kusů 0,18

(4.5)

nc 4 = 4 ⋅ 84 = 336 kusů ns 4 =

(4.6)

20 000 = 59,5 ⇒ 60 kusů 336

(4.7)

c4 s = 60 ⋅ 294 = 17 240 Kč

(4.8)

c4o = 60 ⋅ 294 = 17 240 Kč

(4.8)

cc 4 = 19 228 + 2 ⋅ 17 240 = 53 708 Kč

(4.9)

Tab. 4.1 Náklady na nástroje pro výrobu celé série varianta 1 název

označení

kusů

PCLNR 20 20 K12 2 CNMG 12 04 12-KM 167 C4-DCLNR 13080-09 2 Soustružnická nůž vnitřní CNMG 09 03 08 - WF 17 C3-RF123E15-22055B 1 Soustružnická nůž zapichovací (HRUBOVÁNÍ DRÁŽKY) N123E2-0200-0002-CM 205 Soustružnická nůž zapichoC3-RF123E15-22055B 2 Soustružnická nůž vnější

vací (DOKONČOVÁNÍ DRÁŽKY)

Vrták

CELKEM

N123E2-0239-RO 880 D2700L32-02 880-0503W08-P-GR 880-050305H-C-GR

cena [Kč] 3 456

celková cena [Kč] 39 762

36 306 11 114

13 907

2 793 4 932

86 932

82 000 9 864

264

145 200

2

19 228

60

17 240

60

17 240

155 064

53 708

349 373 Kč

Výpočet nákladů na nástroje pro výrobu celé série dle varianty 2 je uveden v příloze č. 5.

FSI VUT


List 32

4.3 Výpočet pracovníků Zadané hodnoty:

Výpočet:


4.3.1 výpočet výrobních dělníků Je nutné vypočítat potřebný počet dělníků, pro každé pracoviště. (6) Dělníci pro strojní pracoviště, operace 3 a 5: (t + t ) ⋅ N = (0,85 + 2,41) ⋅ 20000 = 0,5 DVST 35 = k 3 k 3 60 ⋅ Es ⋅ k pns 60 ⋅ 1787 ⋅ 1,2 Z vypočtených hodnot byl stanoven evidenční stav dělníků zohledněním rozdílu mezi jednotlivými časovými fondy Er, Es, Ed. (6) Es 1787 = 0,5 ⋅ = 0,52 (4.11) 1736 Ed DeVST35=1dělník = 0,52 ⇒ 1 dělník

DeVST 35 = DVST 35 ⋅ DeVST 3 N = 20 000 ks·rok

-1

ES = 1787 hod·rok

-1

kpns = 1,20

Dělníci pro ruční pracoviště, operace 2: tk ⋅ N 0,58 ⋅ 20000 DVR = = = 0,08 (4.12) 60 ⋅ Er ⋅ k pnr 60 ⋅ 2008 ⋅ 1,2 Er 2008 = 0,08 ⋅ = 0,09 (4.13) Ed 1736 = 0,09 ⇒ 1 dělník

DeVR=1dělník

Součtem DeVST a DeVR (včetně evidenčních pomocných dělníků) je získáno celkový evidenční počet dělníků DeVC. (6) DeVC = DeVST 35 + DeVR 2 + DeP = 1 + 1 + 1 = 3 (4.14)

DeVC=3dělníci

Součtem dělníků strojních a ručních je vypočten celkový počet výrobních dělníků DV. (6) DV = DeVST 35 + DeVR 2 = 1 + 1 = 2 (4.15)

DV=2 dělníci

DeVR 2 = DVR 2 ⋅

kpnr = 1,20

DeVR

tk2 = 0,58 min tk3 = 0,85 min tk5 = 3,9 min Er = 2008 hod·rok

-1

Ed = 1736 hod·rok

-1

4.3.2 Pomocní dělníci a obslužný personál Výpočet pomocných dělníků je stanoven jako procentuální hodnota z výrobních dělníků. (6) DP = 0,35 ⋅ DV = 0,35 ⋅ 2 = 0,7 (4.16) Evidenční počet pomocných dělníků je pak navýšen o 10%. (5) DeP = 1,1 ⋅ DP = 1,1 ⋅ 0,7 = 0,77 ⇒ 1 dělník (4.17)

DeP=1dělník

FSI VUT

List 33


Zadané hodnoty:


Výpočet:

Počty pomocného personálu stanovíme poměrem z celkového evidenčního počtu dělníků (2%) a přepočítáme na evidenční hodnotu zvýšením o 10%. (6) DPOP = 0,02 ⋅ DeVC = 0,02 ⋅ 3 = 0,06 (4.18) DePOP = 1,1 ⋅ DPOP = 1,1 ⋅ 0,08 = 0,066 ⇒ 1 dělník

DePOP=1dělník

4.3.3 Výpočet pracovníků kontroly Je vypočten jako procentuální hodnota (6%) strojních dělníků. (6) DK = 0,06 ⋅ DeVST = 0,06 ⋅ 1 = 0,06 ⇒ 1 dělník (4.19) DeVC=3dělníci DeVST=1dělník

DK = 1dělník

4.3.4 Výpočet ITA pracovníků Mezi ITA pracovníky jsou řazeni konstruktéři, mistři, technologové. Tento počet je stanoven operativně, jako 20% z celkového počtu pomocných a výrobních pracovníků. (6) ITA = 0,2 ⋅ (DeVC + DePOP ) =

(4.20)

= 0,2 ⋅ (3 + 1) = 0,8 ⇒ 1 pracovník

ITA=1pracovník

4.3.5 Celkový počet pracovníků útvaru Celkový počet pracovníků útvaru je stanoven součtem všech jednotlivých skupin pracovníků. PC = DeVC + ITA + DePOP = = 3 + 1 + 1 = 5 pracovníků

(4.21)

PC = 5 dělníků

4.3.6 Výpočet nákladů na pracovníky Pracovník v operaci 3 a 5 (soustružení): Doba realizace operací 3 a 5 je tA35 = 3,26 min Při výrobě celé série 20 000 kusů je pro uskutečnění operací 3 a 5 zapotřebí: t AC 35 = 20 000 ⋅ t A35 = 20 000 ⋅ 3,26 = 65 200 min ≅ 1 087 hod

(4.22)

Mzda operátora na CNC stroji činí m35 = 130 Kč za hodinu práce. Z těchto údajů je stanovena výše nákladů na pracovníka v operaci 3, 5 na: N 35 = 130 ⋅ t AC 35 = 130 ⋅ 1 087 = 141 300 Kč

(4.23)

Pracovník v operaci 2 (ruční pracoviště): tA2 = 0,4 min ⇒ t AC 2 = 20 000 ⋅ 0,4 = 8 000 min ≅ 134 hod m2 = 100 Kč ⇒ N 2 = 100 ⋅ t AC 2 = 100 ⋅ 134 = 13 400 Kč Výpočet pracovníků kontroly viz. Příloha čís. 6

(4.24) (4.25)

FSI VUT

List 34


4.4 Výpočet ploch Zadané hodnoty:


Výpočet:

4.4.1 Výpočet výrobních ploch Výrobní plocha se skládá z plochy pro strojní a ruční pracoviště. (6) FV = Fr + FS 3 + FS 8 = 6 + 15,6 + 5 = 26,6 m 2 (4.26) Fv = 26,6 m2

Pro ruční pracoviště je zapotřebí přibližně fr = 6 m2 podlahové plochy. (6) V případě operace 2 potřebná podlahová plocha činí: Fr 2 = f r ⋅ Pr 2 = 6 ⋅ 1 = 6 m 2

2 (4.27) Fr2=6 m

U strojního pracoviště je potřebná plocha stanovena především podle půdorysu stroje ps, ke kterému je přičtena plocha pro obsluhu a pomocná zařízení po. (6)

FS8= 5 m

V případě soustruhu SP 180 činí půdorys stroje ps = 8,6 m2. Plocha po byla pro soustruh stanovena na 7 m2.

2

Psh = 1stroj

FS 3 = ps + po = 8,6 + 7 = 15,6 m 2

Dk = 1 dělník Pr2 = 1 pracoviště ps = 8,6 m po = 7 m

2

2 (4.28) Fs3 = 15,6 m

Plocha pro čištění a omašťování hotových součástí byla stanovena na FS8 = 5 m2. 4.4.2 Výpočet pomocné podlahové plochy

2

-

Plocha výdejny nářadí: Plochu výdejny je stanovena podle vzorce 2 F pv = 0,4 ⋅ Psh = 0,4 ⋅ 1 = 0,4 m 2 (4.29) Fpv = 3 m

Teoreticky vypočtená hodnota 0,4 m2 je díky malému počtu strojů prakticky nereálná, proto je plocha výdejny stanovena odhadem na 3 m2 -

Plocha kontrolního pracoviště:

Na jedno kontrolní pracoviště obvykla připadá 6 m2 podlahové plochy. (6) 2 Fpk = 6 ⋅ Dk = 6 ⋅ 1 = 6 m 2 (4.30) Fpk = 6 m -

Skladové plochy:

Plocha skladů je vypočtena jako 15 % z plochy výrobní (6)

Fpskl = 0,15 ⋅ Fv = 0,15 ⋅ 21,6 = 3,24 m 2

(4.31)

Fpskl=3,24 m

2

FSI VUT

List 35


Zadané hodnoty:


Výpočet:

Skladová plocha se skládá z plochy vstupního skladu a výstupního skladu. (6) Fpskl = Fpvs + Fpvýs

(4.32)

Velikost plochy vstupního a výstupního skladu jsou stejné. Fpvs = Fpvýs

2

Fpvs = 5 m 3,24 = = = 1,62 m 2 (4.33) Fpvýs = 5 m2 2 2

Fpskl

Vypočtená hodnota je v praxi nedostačující, proto je skutečná plocha vstupního a výstupního skladu stanovena odhadem na 5 m2. Fpskl=3,24 m

2

Plochu meziskladu Fpms vypočítáme jako:

N = 20 000 ks·rok

-1

F pms =

Qc = 1,35 kg So = 1,2

=

t=4 i=1

Q = 15 000 Pa Sv = 0,25 tk7 = 0,5 min 2

Fpk = 6 m

2

Fv = 26,6 m

1,35 ⋅ 20 000 ⋅ 1,2 ⋅ 4 ⋅ 1 = 0,14 m2 251 ⋅ 15 000 ⋅ 0,25

Fpms = 3 m

2

Celková skladová plocha je součtem ploch všech skladů.

tk5 = 3,9 min

Fpv = 3 m

(4.34)

Teoretická hodnota plochy meziskladu vyšla příliš malá, proto je skutečná plocha stanovena na 3 m2.

D = 251 dní

Er = 2008 hod·rok

Qč ⋅ N ⋅ S o ⋅ t ⋅ i = D ⋅ Q ⋅ Sv

-1

FCskl = Fpvs + Fpvýs + Fpms = 5 + 5 + 3 = 13 m 2 (4.35) FCskl = 13 m2 Celková hodnota pomocných podlahových ploch činí:

2

Fp = Fpv + Fpk + FCpskl = 3 + 6 + 13 = 22 m 2 (4.36) Fp = 22 m2 4.4.3 Výpočet provozní podlahové plochy Celková provozní podlahová plocha je stanovena jako součet výrobní a pomocné podlahové plochy. (6)

FPR = Fp + FV = 22 + 26,6 = 48,6 m 2

(4.37) FPR = 48,6 m2

Pro zahrnutí chodeb v dílně je tato hodnota ještě zvětšena o 40%.

FPRC = 1,4 ⋅ FPR = 1,4 ⋅ 48,6 ≅ 68,04 ⇒ 70 m 2 (4.38) FPRC = 70 m2

FSI VUT


List 36

4.5 Instalovaný příkon 4.5.1 Výpočet příkonů strojů -

soustruh SP180:

Příkon soustruhu SP 180 je podle informací výrobce PSP = 30 kW. Pro vyrobení celé série je soustruh v provozu tAC35 = 1087 hod (dle výpočtu v kap. 4.3.6). Z těchto hodnot je vypočten celkový příkon PCSP potřebný pro výrobu 20 000 kusů. PCSP = PSP ⋅ t AC 35 = 30 ⋅ 1087 = 32 610 kWh (4.39) -

Ruční bruska Narex EBU 12:

Příkon brusky činí PEBU = 750 W. Tato úhlová bruska má hmotnost 1,5 kg. Nízká hmotnost hraje důležitou roli při únavě pracovníka, zvláště u výroby s větším počtem kusů. Pro obroušení všech kusů je bruska v provozu tAC2 = 134 hod. Potřebný příkon PCEBU pro výrobu 20 000 kusů je tedy PCEBU = PEBU ⋅ t AC 2 = 0,75 ⋅ 134 = 100,5 kWh

(4.40)

4.5.2 Výpočet příkonu osvětlení -

Osvětlení dílny

Výpočet je proveden podle metody, která je převzata z publikace Osvětlování vnitřních prostorů. Výška dílny hD = 4m. Požadované osvětlení prostoru dílny při dobré světelné pohodě ED = 400 lx. a) Výpočet činitele místnosti m: a 6 = = 2,26 h 2,65 a........ délka kratší strany dílny (6 m) h........ výška svítidel nad srovnávací rovinou (2,65 m) m....... činitel místnosti ( - ) m=

kde:

Obr. 4.5.1 Osvětlení dílny

(4.41)

FSI VUT


List 37

b) Potřebný měrný výkon osvětlovací soustavy: Odrazivost stěn v dílně je zhruba 60%. Místnost s touto odrazivostí je považována za světlou. Z tabulky (viz. Příloha 3) stanovíme potřebný měrný příkon osvětlovací soustavy Pm = 93 lm·W -1 (typ svítidel: nepřímý, m = 2,26). c) Potřebný příkon osvětlovací soustavy: E   400  P = Pm ⋅  D  ⋅ S = 93 ⋅   ⋅ 60 = 2 790 W  10 ⋅ 80   10η  kde: Pm…. měrný příkon osvětlení (93 lm·W -1) ED….. požadovaná osvětlenost (400 lx) η……. měrný výkon použitých světelných zdrojů (80 lm·W -1) S…….plocha místnosti (60 m2) P…….příkon osvětlovací soustavy (W)

(4.42)

Pro osvětlení dílny jsou vybrány Halogenidové výbojky od firmy Osram. Výbojka: HQI-TS 400/NDL, výkon 400 W. d) Potřebný počet osvětlovacích těles: Příkon potřebný pro osvětlení celé dílny je P = 2 790 W, při výkonu jedné výbojky PV = 400 W bude potom zapotřebí nVT = 7 výbojek. nVT =

P 2 790 = = 6,97 ⇒ 7 výbojek PV 400

(4.43)

Osvětlovací tělesa budou v dílně umístěné ve dvou řadách z toho důvodu je počet výbojek stanoven na nV = 8 výbojek (4 výbojky v každé řadě). Celkový příkon pro osvětlení prostoru dílny (8 výbojek) je PCD = 3200 W. PCD = nv ⋅ 400 = 8 ⋅ 400 = 3 200 W

(4.44)

Pro osvětlení dílny při výrobě 20 000 kusů je hodnota spotřebované energie PD = 3 479 kWh. PD = PCD ⋅ t AC 35 = 3,2 ⋅ 1 087 ≅ 3 479 kWh (4.45) -

Osvětlení skladu Rozměry půdorysu skladu 2 x 4 m, osvětlení ES = 200 lx.

a) Výpočet činitele místnosti m: a 2 = = 0,75 h 2,65 a........ délka kratší strany dílny (2 m) h........ výška svítidel nad srovnávací rovinou (2,65 m) m....... činitel místnosti ( - ) m=

kde:

(4.41)

Z tabulky (viz. Příloha 3) určíme Pm = 158,7 lm·W -1 b) Potřebný příkon osvětlovací soustavy: E   200  (4.42) P = Pm ⋅  S  ⋅ S = 158,7 ⋅   ⋅ 8 = 317,4 W ⇒ 1 výbojka  10 ⋅ 80   10η  Celkový příkon pro osvětlení prostoru skladu (1 výbojka) je PCS = 400 W

PCS = 1 ⋅ 400 = 400 W

(4.44)

FSI VUT

List 38


Pro osvětlení skladu při výrobě 20 000 kusů je hodnota spotřebované energie PS = 3 479 W. PS = PCS ⋅ t AC 35 = 400 ⋅ 1 087 ≅ 434 800 Wh = 435 kWh Osvětlení kontrolního pracoviště

-

(4.45)

Rozměry půdorysu kontrolního pracoviště 2 x 3 m osvětlení EK = 750 lx. a) Výpočet činitele místnosti m: a 2 = = 0,75 h 2,65 a........ délka kratší strany dílny (2 m) h........ výška svítidel nad srovnávací rovinou (2,65 m) m....... činitel místnosti ( - ) m=

kde:

(4.41)

Z tabulky určíme Pm = 158,7 lm·W -1 (viz. Příloha 3). b) Potřebný příkon osvětlovací soustavy: E   750  P = Pm ⋅  K  ⋅ S = 158,7 ⋅   ⋅ 6 = 892,6 W ⇒ 3 výbojky  10 ⋅ 80   10η 

(4.42)

Celkový příkon pro osvětlení prostoru kontroly (3 výbojky) je PCK = 1 200 W. PCK = 3 ⋅ 400 = 1200 W

(4.44)

Pro osvětlení kontroly při výrobě 20 000 kusů je hodnota spotřebované energie PK = 3 479 W. PK = PCK ⋅ t AC 35 = 1,2 ⋅ 1 087 ≅ 1 304 kWh Tab. 4.2 Tabulka Osvětlení Pracoviště

Počet osvětlovacích těles

Dílna Sklad Kontrola Celkem

(4.45)

Celk. příkon Energie spotřebovaná při osvětlení [kW] výrobě 20 000 kusů [kWh]

8 1 3 12

3 0,4 1,2 4,8

3 479 435 1 304 5218

4.5.3 Celkový instalovaný příkon Tab. 4.3 Tabulka příkonů Spotřebiče

Příkon

Energie spotřebovaná při výrobě 20 000 kusů [kWh]

Soustruh SP 180 Bruska EBU 12 Osvětlení prostor Celkem

30 0,75 4,8 35,55

32 610 100,5 5 218 37 928,5

Aktuální cena energie pro průmyslovou výrobu činí c = 4,65 Kč·kWh-1. Energie spotřebovaná pro výrobu 20 000 kusů dle varianty 1 bude tedy stát CE1 = 176 366 Kč.

FSI VUT

List 39

BAKALÁŘSKÁ PRÁCE C E1 = c ⋅ E S1 = 4,65 ⋅ 37 928 = 176 366 Kč

kde:

(4.46)

c........ aktuální cena energie (4,65 Kč) ES1..... spotřebovaná energie, varianta 1 (37 928 kWh) CE...... cena energie na výrobu 20 000 kusů

Výpočet ceny spotřebované energie dle varianty 2 proveden v příloze č. 5

5

EKONOMICKÉ ZHODNOCENÍ

5.1 Srovnání z hlediska polotovarů Rozdíl v ceně polotovarů použitých pro výrobu obou variant bude zanedbatelný. Cena může být v jednotlivých variantách různá díky odlišnému tvaru modelu použitého pro výrobu formy. Tato skutečnost však na cenový rozdíl obou variant nebude mít díky velkému množství vyráběných kusů zásadní vliv. Odlišnost polotovarů má ovšem za následek jinou technologii výroby součástí. Rozdíly se projevily v první soustružnické operaci různým upnutím součásti.

5.2 Srovnání z hlediska časové náročnosti výroby Pro srovnání časové náročnosti byly důležité pouze operace soustružení které se v obou variantách liší. Ostatní operace podílející se na výrobě součásti jsou shodné v obou variantách, např. čas na obroušení výronku ve variantě 1 i variantě 2 je shodný. Z tohoto důvodu nejsou operace (mimo soustružení) do zhodnocení z hlediska časové náročnosti zahrnuty. Tab. 5.1 Tabulka časů VARIANTA 1. Operace 3 5 Σ čas pro výrobu 20 000 kusů

tA [min] 0,85 2,41

VARIANTA 2. Operace 3 6 7

3,26

tA [min] 0,63 0,51 2,22 3,36

65200

67200

Rozdíl výrobních časů obou variant zjištěný výpočtem činí tR = 2 000 min = 33,3 hodin. Tato skutečnost se projeví navýšením nákladů na výrobu v případě použití varianty 2. Vyčíslení tohoto navýšení je provedeno v následujících kapitolách. Drážka pro pero 8P9 je vyráběna v kooperaci. Po konzultaci s firmou VÍTKOVICE GEARWORKS, a.s., která se zabývá výrobou ozubených kol, je cena za výrobu jednoho kusu 95 Kč. Doba výroby je odhadnuta na 3 měsíce.

FSI VUT

List 40


5.3 Srovnání z hlediska spotřeby a ceny nástrojů Náklady na nástroje při výrobě 20 000 kusů řemenic podle postupu varianty 1 činí:

NV1 = 349 373 Kč, (viz tab. 4.2.1).

Při výrobě řemenic podle postupu varianty 2 náklady na nástroje činí: NV2 = 351 982 Kč, (viz příloha č.3 list 3 Tab. 4.2.2). Rozdíl mezi variantami je 2 609 Kč. Je patrné, že jiný tvar polotovaru resp. dodavatel odlitků nemá na cenu výrobku nijak zásadní vliv.

5.4 Srovnání z hlediska spotřebované energie Z výpočtů provedených v příloze č. 4 plyne, že kapacitní propočty týkající se spotřebované energie jsou shodné jak pro variantu 1 tak pro variantu 2. Shodné budou počty pracovníků (kontroly, výrobních dělníků,…). Tato skutečnost zapříčiní i shodnou velikost provozních ploch a s tím související osvětlení. Spotřebovaná energie ve variantě 2 bude odlišná pouze díky delšímu výrobnímu času při soustružení. Výpočty spotřebované energie pro variantu 2 jsou provedeny v příloze č. 5. Tab. 5.2 Tabulka spotřebované energie Spotřebič

Energie spotřebovaná při výrobě 20 000 kusů [kWh]

Soustruh SP 180 Bruska EBU 12 Osvětlení prostor CELKEM

VARIANTA 1 VARIANTA 2 32 610 33 600 100,5 100,5 5 218 5 376 37 929 39 077

5.5 Srovnání z hlediska nákladů na pracovníky Tab. 5.3 Tabulka nákladů na pracovníky Pracovník operátor CNC soustruhu Pracovník kontroly

Náklady na mzdu [Kč] VARIANTA VARIANTA 1 2 141 300

145 600

108 700

112 000

Pracovník na ruč. Pracovišti

13 400

13 400

CELKEM

263 400

271 000

Ve srovnání z hlediska nákladů na pracovníky nejsou vyčísleny mzdy všech pracovníků podílejících se na výrobě součástí (obsluha technické pračky, skladník, pracovník expedice). Tyto částky se ještě znatelně projeví na

FSI VUT

List 41


celkových nákladech na výrobu. Při srovnání varianty 1 a 2 je však rozdíl, který způsobují tyto sumy zanedbatelný. Operace s výrobkem které jsou těmito pracovníky vykonávány se v jednotlivých variantách prakticky neliší.

5.6 Vyhodnocení výhodnější varianty Tab. 5.4 Celková cena VARIANTA 1 349 373 176 366

Vstupující činitele Ceny nástrojů [Kč] Energie [Kč] Náklady na pracovníky [Kč] cena polotovaru [Kč] Kooperace (8P9) [Kč] CELKEM [Kč] Rozdíl obou variant [Kč]

VARIANTA 2 351 982 181 708

263 400 271 000 1 004 400 1 004 400 1 400 000 1 400 000 3 193 539 3 209 090 15 551

Na cenu jednoho výrobku budou mít vliv hodnoty vypočítané a uvedené v projektu. Do ceny jednoho výrobku uvedené v tabulce 5.6.2 nejsou zahrnuty náklady na některé pracovníky (ITA pracovník, pracovník ve skladu, obsluha technické pračky, pracovník expedice). Stanovení výše mzdy těchto zaměstnanců není předmětem práce technologa. Tab. 5.5 Cena jedné řemenice Cena 20 000 kusů Cena jedné řemenice

VARIANTA 1 VARIANTA 2 3 193 539 3 209 090 159,7 160,5

V ceně za jednu řemenici není rovněž započítán žádný zisk podniku, tento zisk by měl činit alespoň 10 %. Po přičtení zisku bude orientační cena za jednu řemenici činit zhruba 175 korun. Varianta 1 a varianta 2 se z cenového hlediska příliš neliší. To je pro firmu dobré, protože při případné změně dodavatele odlitků nebude mít odlišný tvar polotovaru vliv na cenu hotového výrobku. Z pohledu časové náročnosti výroby se obě varianty liší. Doba výroby řemenic podle technologického postupu varianty 1 je o 33 hodin kratší než výroba podle postupu varianty 2. Tato doba v praxi znamená týdenní zpoždění dodávky. To muže zapříčinit případné penále a různé další problémy. Z provedených výpočtů se tedy jeví výroba řemenic podle varianty 1 jako výhodnější.

FSI VUT


List 42

ZÁVĚR Zadáním a úkolem této bakalářské práce bylo navržení technologie dvoudrážkové řemenice pro dva typy polotovarů. Výsledky bakalářské práce jsou shrnuty v následujících bodech: •

V práci jsou navrženy dva polotovary. Tyto polotovary jsou odlitky ze

šedé litiny ČSN 422425. Vzhledem k použití odlitku je při výrobě dobrá využitelnost materiálu. •

Práce obsahuje technologické postupy, a to jak pro variantu 1, tak pro

variantu 2. Navržené technologické postupy řeší výrobu součásti od úpravy polotovaru až po expedici. •

Nářadí použité pro výrobu řemenice je voleno v maximální možné mí-

ře s vyměnitelnými břitovými destičkami. Jako přední dodavatel nástrojů pro soustružení je vybrána švédská firma Sandvik, která je v tomto oboru světovou špičkou. •

Součástí práce jsou kapacitní propočty, které řeší počty strojů, pra-

covníků množství ploch a jiné informace důležité pro výrobu. •

Na závěr jsou obě navržené varianty posouzeny a porovnány z eko-

nomického hlediska. Součástí této kapitoly je také vyhodnocení výhodnější z obou variant. Technologie navržená v projektu je koncipována tak, že v obou variantách jsou použité stroje a nástroje sjednoceny. Toto sjednocení zajistí, že při případné změně dodavatele bude čas mezi přechodem z varianty 1 na variantu 2 minimální. V případě výpadku výroby slévárny je možné vzít v úvahu odběr polotovarů od jiného dodavatele. V takovém případě bude tato práce dobrým podkladem pro zjištění zda je změna ekonomicky výhodná.

FSI VUT


List 43

SEZNAM POUŽITÝCH ZDROJŮ 1. DAŠEK, Martin. Osvětlování vnitřních prostorů: praktické rady nejen pro elektrikáře. vyd. Praha: SEVEn, Středisko pro efektivní využívání energie, 2002. 95 s. ISBN 80 – 238 – 9285 – 1. 2. Main catalogue: A – všeobecné soustružení. AB SANDVIK COROMANT – SANDVIK CZ s.r.o. vyd. 2009. Dostupné z 3. CoroKey. AB SANDVIK COROMANT – SANDVIK CZ s.r.o. vyd. 2008. 208 s. Dostupné z 4. Main catalogue: B – upichování a zapichování. AB SANDVIK COROMANT – SANDVIK CZ s.r.o. vyd. 2009. Dostupné z 5. SVOBODA, P. – BRANDEJS, J. – PROKEŠ, F. Výběry z norem pro konstrukční cvičení. vyd. Brno: Akademické nakladatelství CERM, s.r.o. 2006. 223 s. ISBN 80 – 7204 – 465 – 6. 6. Technologický projekt dílny. [online]. [200-]. [cit. 2009-04-05]. Dostupné z 7. SVOBODA, P. – BRANDEJS, J. – PROKEŠ, F. Základy konstruování. vyd. Brno: Akademické nakladatelství CERM, s.r.o. 2003. 200 s. ISBN 80 – 7204 – 306 – 4. 8. ZEMČÍK, O. Technologické procesy. [online]. [200-]. [cit. 2009-04-10]. Dostupné z

FSI VUT

List 44


SEZNAM POUŽITÝCH ZKRATEK A SYMBOLŮ Zkratka/Symbol VBD Pth Psh Prsk Dvst Devst Dvr Devr Dv Dp Dep Depop Dk ITA Pc FV Fr Fs Fpv Fpk Fpskl Fpvs Fvýs Fpms Fcskl Fp FPRC

Jednotka [-] [-] [-] [-] [-] [-] [-] [-] [-] [-] [-] [-] [-] [-] [ m2 ] [ m2 ] [ m2 ] [ m2 ] [ m2 ] [ m2 ] [ m2 ] [ m2 ] [ m2 ] [ m2 ] [ m2 ] [ m2 ]

Popis vyměnitelná břitová destička teoretický počet strojů skutečný počet strojů počet ručních pracovišť teoretický počet strojních dělníků evidenční počet strojních dělníků teoretický počet ručních dělníků evidenční počet ručních dělníků celkový počet výrobních dělníků teoretický počet pomocných dělníků evidenční počet pomocných dělníků počet pomocného personálu počet pracovníků kontroly počet ITA pracovníků celkový počet pracovníků výrobní plocha plocha ručního pracoviště plocha strojního pracoviště plocha výdejny plocha kontroly skladová plocha plocha vstupního skladu plocha výstupního skladu plocha meziskladu celková skladová plocha pomocná podlahová plocha provozní podlahová plocha

FSI VUT


SEZNAM PŘÍLOH Příloha 1 Příloha 2 Příloha 3 Příloha 4 Příloha 5 Příloha 6 Příloha 7 Příloha 8

Tabulky výrobních časů Technické parametry soustruhu SP 180 Tabulka měrných příkonů osvětlovací soustavy Spotřeba nářadí pro variantu 2 Náklady na nástroje pro výrobu celé série varianta 2 Kapacitní výpočty pro variantu 2 Výpočet spotřebované energie varianta 2 Návodky

List 45

List 1/2

Příloha 1 Výrobní časy varianta 1 Tab. 1.1 Výrobní časy varianta 1 operace 3 i

popis

1 2 3 4 5 6 7 Σ

zarovnání čela hrubování ø50 hrubování ø106 dokončení ø50 dokončení ø106 vrtání ø 27 výměna nástroje

vc -1 [m.min ] 290 290 290 355 355 100

D [mm] 30 50 106 50 106 28

N -1 [min ] 3077 1846 871 2260 1066 1137

f [mm] 0,4 0,4 0,4 0,2 0,2 0,25

l [mm] 50 22 19 22 19 52

ap tavi [mm] [min] 0,5 0,03 1,5 0,03 1,5 0,03 0,5 0,03 0,5 0,03 0,05 0,2 0,4

tA

tasi [min] 0,04 0,03 0,05 0,05 0,09 0,18 0,45

0,85

Tab. 1.2 Výrobní časy varianta 1 operace 5 i

popis

1 2 3 4 5 6 7 8 9 Σ

zarovnání čela dokončení čela hrubování ø106 dokončení ø106 soustružit ø28 vystružit ø28 hrubovat drážku dokončit drážku výměna nástroje

vc -1 [m.min ] 290 355 290 355 250 12 250 210

D [mm] 53 53 106 106 28 28 100 100

n -1 [min ] 1742 2132 871 1066 2842 136 796 668

f [mm] 0,4 0,2 0,4 0,2 0,4 0,48 0,2 0,2

l [mm] 42 42 12 12 52 60 50 54

ap [mm] 3 0,5 1,5 0,5 0,5 2

tavi [min] 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,05 0,05 0,03 0,2 0,48

tA

tasi [min] 0,06 0,10 0,03 0,06 0,05 0,92 0,31 0,40 1,93

2,41


popis

1 2 3 4 Σ

zarovnání čela hrubování ø106 vrtání ø 27 výměna nástroje

tA

vc -1 [m.min ] 290 290 100

D [mm] 55 106 28

n -1 [min ] 1678 871 1137

f [mm] 0,4 0,4 0,25

l [mm] 57 19 52

ap [mm] 0,5 1,5

tavi [min] 0,03 0,03 0,05 0,2 0,31

tasi [min] 0,08 0,05 0,18 0,32

0,63

List 2/2

Příloha 1 Tab. 1.4 Výrobní časy varianta 2 operace 5 i

popis

1 zarovnání čela 2 dokončení čela 3 hrubování ø50 4 dokončení ø50 5 hrubování ø106 7 výměna nástroje Σ

vc -1 [m.min ] 290 355 290 355 290

D [mm] 30 30 50 50 106

n f -1 [min ] [mm] 3077 0,4 3767 0,2 1846 0,4 2260 0,2 871 0,4

l [mm] 18 18 22 22 14

ap [mm] 3 0,5 1,5 0,5 1,5

tA

tavi [min] 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,2 0,35

tasi [min] 0,01 0,02 0,03 0,05 0,04 0,16

0,51


popis

1 soustružení ø106 2 soustružit ø28 3 vystružit ø28 4 hrubovat drážku 5 dokončit drážku 6 Výměna nástroje Σ tA

vc -1 [m.min ] 355 250 12 250 210

D [mm] 106 28 28 100 100

l n f -1 [min ] [mm] [mm] 1066 0,2 32 2842 0,4 52 136 0,48 60 796 0,2 50 668 0,2 54

ap [mm] 0,5 0,5 2

tavi [min] 0,03 0,03 0,05 0,05 0,03 0,2 0,39

tasi [min] 0,15 0,05 0,92 0,31 0,40 1,83

2,22

Příloha 2

Obr. 4.5.1 Soustruh SP 180 (KOVOSVIT MAS) Technické parametry SP 180 Pracovní rozsah Oběžný průměr nad ložem [mm] Max. průměr soustružení [mm] Max. délka soustružení [mm] Vřeteno -1 Elektrovřeteno A5 [min ] -1 Protivřeteno A5 [min ] Nástrojová hlava Počet poloh Koník Kužel dutiny MORSE Rozměry stroje Délka x šířka x výška [mm] Hmotnost [kg]

530 180 360 4700 4700 12 Mo 5 3875 x 2122 x 2345 7000

Příloha 3 Tab. 3.1 Tabulka měrných příkonů osvětlovací soustavy

list 1/2

Příloha 4 Spotřeba nářadí pro variantu 2 Soustružnický nůž vnější: Držák PCLNR 20 20 K12: 2 kusy PCLNR 20 20 K12 ⇒ cD1 = 2 ⋅ 1 728 = 3 456 Kč Vyměnitelné břitové destičky: CNMG 12 04 12-KM Jeden břit vyrobí:

n1 =

nc1 = 4 ⋅ 28 = 112 kusů


15 = 27,7 ⇒ 28 kusů 0,54

n s1 =

20 000 = 178,6 ⇒ 179 kusů 112

c1 = 179 ⋅ 217,4 = 38 915 Kč cc1 = 3 456 + 38 915 = 42 371 Kč

Soustružnický nůž vnitřní: Držák: C4-DCLNR 13080-09 2 kusy C4-DCLNR 13080-09 ⇒ cD 2 = 2 ⋅ 5 557 = 11 114 Kč Vyměnitelné břitové destičky: CNMG 09 03 08 - WF Jeden břit vyrobí: Jedna VBD vyrobí: Potřebné množství VBD: Cena potřebného množství VBD: Celkové náklady:

n2 =

15 = 300 kusů 0,05

nc 2 = 4 ⋅ 300 = 1200 kusů ns 2 =

20 000 = 16,6 ⇒ 17 kusů 1200

c2 = 17 ⋅ 164,3 = 2 793 Kč cc 2 = 11114 + 2 793 = 13 907 Kč

list 2/2

Příloha 4 Zapichovací soustružnický nůž (hrubování drážky): 1 kus C3-RF123E15-22055B ⇒ cD 3 H = 4 932 Kč Vyměnitelné břitové destičky: N123E2-0200-0002-CM


15 = 48,4 ⇒ 49 kusů 0,31 nc 3 H = 2 ⋅ 49 = 98 kusů 20 000 = = 204,08 ⇒ 205 kusů 98

n3 H =

Jeden břit vyrobí:

n3 H

c3 H = 205 ⋅ 400 = 82 000 Kč cc 3 H = 4 932 + 82 000 = 86 932 Kč

Vrták: Držák: 880 D2700L32-02 2 kusy 880 D2700L32-02 ⇒ cD 4 = 2 ⋅ 9 614 = 19 228 Kč Vyměnitelné břitové destičky: Obvodová: 880-0503W08-P-GR Středová: 880-050305H-C-GR Jeden břit vyrobí: Jedna VBD vyrobí: Potřebné množství VBD: Cena středových VBD: Cena středových VBD: Celkové náklady:

n4 =

15 = 83, 3 ⇒ 84 kusů 0,18

nc 4 = 4 ⋅ 84 = 336 kusů ns 4 =

20 000 = 59,5 ⇒ 60 kusů 336

c4 s = 60 ⋅ 294 = 17 240 Kč c4o = 60 ⋅ 294 = 17 240 Kč cc 4 = 19 228 + 2 ⋅ 17 240 = 53 708 Kč

Příloha 5 Tab. 5.1 Náklady na nástroje pro výrobu celé série varianta 2 název

označení

PCLNR 20 20 K12 CNMG 12 04 12-KM C4-DCLNR 13080-09 Soustružnická nůž vnitřní CNMG 09 03 08 - WF C3-RF123E15-22055B Soustružnická nůž zapichovací (HRUBOVÁNÍ DRÁŽKY) N123E2-0200-0002CM Soustružnická nůž zapichoC3-RF123E15-22055B Soustružnická nůž vnější

vací (DOKONČOVÁNÍ DRÁŽKY)

Vrták

CELKEM

N123E2-0239-RO 880 D2700L32-02 880-0503W08-P-GR 880-050305H-C-GR

kusů

cena [Kč]

2

3 456

179

38 915

2

11 114

17

2 793

1

4 932

celková cena [Kč] 42 371 13 907

86 932 205

82 000

2

9 864

264

145 200

2

19 228

60

17 240

60

17 240

155 064

53 708

351 982 Kč

Příloha 6 Kapacitní výpočty pro variantu 2: Počty strojů a ručních pracovišť pro variantu 2 Operace 3, 6, 7 se provádí na jednom stroji.

Pth 367

Počet strojů pro operaci 3 a 5: (0,63 + 0,51 + 2,22 ) ⋅ 20000 = 0,52 = 60 ⋅ E S ⋅ s S ⋅ k pnS 60 ⋅ 1787 ⋅ 1 ⋅ 1,2

(t + t + t ) ⋅ N = k3 k6 k7

Pth 35 = 0,52 ⇒ Psh35 = 1 stroj

výpočet výrobních dělníků varianta 2 Dělníci pro strojní pracoviště, operace 3, 6, 7: Pth 367 =

(t k 3 + t k 6 + t k 7 ) ⋅ N = (0,63 + 0,51 + 2,22) ⋅ 20000 = 0,52 60 ⋅ E S ⋅ k pnS

60 ⋅1787 ⋅1,2

Es 1787 = 0,52 ⋅ = 0,54 Ed 1736 = 0,54 ⇒ 1 dělník

DeVST 35 = DVST 35 ⋅ DeVST 3

Výpočet nákladů na pracovníky varianta 2 -

Realizace operací 3, 6 a 7 trvá na soustruhu tA367 = 3,36 min t AC 367 = 20 000 ⋅ 3,36 = 67 200 min ≅ 1120 hod

-

Mzda operátora na CNC stroji činí N367 = 145 600 Kč N 367 = 130 ⋅ t AC 367 = 130 ⋅1120 = 145 600 Kč

-

Mzda pracovníka kontroly Hodinová mzda pracovníka na kontrolním pracovišti je mK = 100 Kč.

varianta 1: N K 1 = 100 ⋅ t AC 35 = 100 ⋅1 087 = 108 700 Kč

varianta 2 N K 2 = 100 ⋅ t AC 367 = 100 ⋅1120 = 112 000 Kč

Příloha 7 Výpočet spotřebované energie varianta 2 Výpočet energie spotřebované stroji varianta 2 soustruh SP180: PCSP = PSP ⋅ t AC 367 = 30 ⋅ 1120 = 33 600 kWh

Výpočet energie spotřebované na osvětlení Osvětlení dílny PD = PCD ⋅ t AC 367 = 3,2 ⋅1120 ≅ 3 584 kWh

Osvětlení skladu PS = PCS ⋅ t AC 367 = 400 ⋅ 1120 ≅ 448 000 Wh = 448 kWh

Osvětlení kontrolního pracoviště PK = PCK ⋅ t AC 367 = 1,2 ⋅ 1120 ≅ 1 344 kWh

Tab. 7.1 Tabulka Osvětlení varianta 2 Pracoviště Dílna Sklad Kontrola Celkem

Počet osvětlovacích těles 8 1 3 12

Celk. příkon Energie spotřebovaná při osvětlení [kW] výrobě 20 000 kusů [kWh] 3 0,4 1,2 4,8

Cena spotřebované energie varianta 2 (spotřebovaná energie viz. Tab 5.4.1)

C E 2 = 4,65 ⋅ 39 077 = 181 708 Kč

3 584 448 1 344 5 376

Příloha 8 Tab. 8.1 Návodka varianta 1 operace 3

Tab. 8.2 Časy k návodce varianta 1 operace 3

list 1/5



list 2/5



list 3/5



list 4/5



list 5/5

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

Recommend Documents