Значение литейного производства в промышленности чрезвычайно велико: почти все машины и приборы имеют литые детали. Нет такой отрасли машиностроения, приборостроения, строительства, где не применяли бы отливки.
Литьё является одним из старейших способов, которым ещё в древности пользовались для производства металлических изделий - вначале из меди и бронзы, затем из чугуна, а также из стали и других сплавов.
Основными процессами литейного производства является: плавка металла, изготовление форм, заливка металла в формы и охлаждение, выбивка, очистка, обрубка отливок, термическая обработка и контроль качества отливок.
Основной способ изготовления отливок - литьё в песчаные формы, в которых получают около 80% общего количества отливок. Однако точность и шероховатость поверхности отливок, полученных в песчаных формах, во многих случаях не удовлетворяют требованиям современного машиностроения. В связи с этим всё более широко применяют технологические процессы, повышающие качество продукции: изготовление форм на автоматических формовочных линиях изготовление стержней, отверждаемых в оснастке.
В результате литейное производство позволяет получать заготовки сложной конфигурации с минимальными припусками на обработку резаньем, хорошими механическими свойствами.
Внедрение комплексной механизации автоматизации в производство позволило в 3-4 раза увеличить производительность труда при одновременном повышении точности и физико-механических свойств отливок и улучшение санитарно - гигиенических условий в литейных цехах.
Использовании в литейном производстве серого чугуна особенно наиболее распространенной марки СЧ 20 в основном обусловлено экономическими соображениями.
Чугун является наиболее распространенным материалом для изготовления фасонных отливок благодаря хорошим технологическим свойствам и относительно низкой стоимости по сравнению с другими литейными сплавами.
Чугун в отличие от стали обладает низкой чувствительностью к надрезам. Появляющиеся в чугунной отливке «надрезы» (раковины, поры, неметаллические включения, риски, образующиеся при обработке резаньем и т. д.) в небольшой степени уменьшают конструктивную прочность чугуна. Эта особенность чугуна объясняется наличием большого числа надрезов, образуемых включениями графита, и высокой циклической вязкостью
1. Выбор формы организации, типа производства и режима работы на участке
1.1. Выбор типа производства
Учитывая годовую программу равную 10000 тонн в год выпуска всего одного типа отливок, выбирается крупносерийный тип производства который характеризуется:
постоянной номенклатурой и большими масштабами изготовления продукции в течение значительного периода времени;
закреплением за каждым рабочим местом строго определенного количества детали - операций или отдельной части операций;
расположение рабочих мест строго по ходу технологического процесса;
применением преимущественно специального и специализированного производственного оборудования и технологической оснастки;
наличием межоперационным транспортом и автоматических средств контроля, высоким удельным весом высокомеханизированных и автоматизированных процессов;
1.2. Выбор формы организации производства
В современных условиях все литейные цехи тракторного завода строятся по поточному принципу. Поточным производством называется метод организации производства, при котором изготовление отливки осуществляется на поточной линии, представляющей собой совокупность производственного оборудования и рабочих мест, расположенных в порядке выполнения технологических операций, когда обрабатываемый предмет труда передается с одной операции на следующую сразу после выполнения предыдущей операции с использованием специальных транспортных средств и устройств.
- разработка технологического процесса изготовления отливки с расчленением его на простейшие операции при использовании специального оборудования и при необходимости объединения элементов, приемов в комплексные операции, когда применяются многооперационные машины полуавтоматического и автоматического действия;
- создание условий последовательности, прямоточности и непрерывности в производственном процессе;
- внедрение средств механизации, комплексной механизации и автоматизации при выполнении основных технологических операций, операций вспомогательного и организационного обслуживания;
- обеспечение синхронности технологических операций;
- достижение высокой степени загруженности взаимосвязанного оборудования, рабочих мест на поточной линии по их производительности и др.
На заданном участке применяется непрерывно-поточное производство. Непрерывно-поточное производство характеризуется наиболее совершенной формой организации, когда за поточной линией закрепляется один объект производства, постоянный технологический процесс, выполнение операций синхронизировано по времени, перемещение объекта производства с операции на операцию осуществляется непрерывно при помощи механизированных и автоматизированных транспортных устройств.
1.3. Режим работы на участке
На формовочном участке литейного цеха применяется трех сменный режим работы. Длительность недели - 40 часов. Действительный фонд времени работы оборудования рассчитывается по формуле:
FД=[(ДК - ДВ - ДП )ТСМ - Z]?С?(100 - б)/100 (1)
где, ДК - число календарных дней в году - 365;
ДВ - число выходных дней - 104;
ДП - число праздничных дней - 12;
Z - количество предпраздничных дней с сокращением на 1 час рабочим днем;
С - число смен;
ТСМ - продолжительность смены - 8,0 час;
б - плановые потери на ремонт =5 - 9%.
FД=[(365 - 104 - 12)?8 - 8]?2?(100 - 5)/100=3769,6 час.
2. Расчет количества оборудования и материалов
2.1. Расчет количества оборудования по чугуноплавильному отделению
В качестве основного оборудования для плавки чугуна, применяются электродуговые печи. Для расчета количества печей рассчитывается потребность цеха в жидком металле за год. Количество жидкого металла определяется по формуле: QЖ=В/КГОДН.?(1 - КУГ../100)?100 (2)
где, В - годовая программа цеха т/год;
КГОДН. - выход годного - 65%;
КУГ. - угар металла = 5 - 6%;
QЖ=10000/58? (1 - 5/100) ?100=16379,3 т.
Определяется количество металлозавалки:
QМЕТ.ЗАВ.=В?100/ КГОДН. (3)
QМЕТ.ЗАВ.=10000?100/65=15384,6 т.
Количество электродуговых печей определяется по формуле:
СРАСЧ.=QЖ?t/VПЛ?FД. (4)
где, QЖ.- количество жидкого металла на программу, т;
t - продолжительность плавки, час;
VПЛ - металлоемкость печи, т.
СРАСЧ.= 16379,3 ?4/12?3769,6 =1,4 шт.
Определяется коэффициент загрузки печей по формуле: КЗАГР.=СРАСЧ./СПРИН. (5) КЗАГР.=0,7 - 0,9
Принимаем СПРИН.= 2 индукционных печи.
КЗАГР.=1,4/2=0,72 (что в пределах допустимого)
Число работающих ковшей определяется по формуле:
n=К1?К2?СПРИН. (6)
где, К1 - коэффициент учета числа ковшей в ремонте;
К2- коэффициент запаса, К2=1,4, n=1?1,4?2=2,8 шт.
Принимается 3 ковша. Количество газовых нагревателей в зависимости от числа ковшей принимается также 3 шт. Количества кранов принимается 3 шт.
2.3. Расчет количества материалов по плавильному участку
Таблица 1 - Ведомость расхода материала по чугуноплавильному отделению.
Наименование материалов
Норма расхода в кг., на 1т. металлозавалки
Общее количество расходуемых материалов, тонн
Сумма, руб.
За 1 т.
На годовую программу
1
2
3
4
5
Чугун литейный
405
6634
4500
29853000
Чугун
16
262,4
4000
1049600
Чугун хромоникелевый
5
82
6000
492000
Лом стальной покупной
60
984
6000
5904000
Лом чугунный покупной
203
3329
5000
16645000
Возврат собственный
209
3428
-
-
Ферросилиций
20
328
7000
2296000
Ферромарганец
1
16,4
10000
164000
ИТОГО
15063,8
56403600
ФЛЮСЫ:
Известняк
45
738
1500
1107000
Плавиковый шлак
1,2
19,6
1000
19600
ИТОГО
757,6
1126600
электроды
11
180,4
7000
1262800
Электроэнергия, Квт/час
120
452352
1,42
642340
Природный газ м3/час
15
56544
1,2
67852,8
ИТОГО
1972992,8
Огнеупоры и заправочные материалы
Шамотный кирпич
21,4
351
4000
1404000
Изоляционный кирпич
1,0
16,4
3500
57400
Шамотный порошок
9,7
159
2000
318000
Огнеупорная глина
9,7
159
1500
238500
Кварцевый песок
9,7
159
400
63600
ИТОГО
844,4
2081500
Всего по отделению
61584692,8
Таблица 2 - Ведомость оборудования плавильного отделения.
Наименование оборудования
Модел
Установочная мощность, кВт.
Масса, т.
Количество, шт.
Стоимость, руб.
Единицы оборуд.
Общая
Электродуговая печь
ДЧП - 12
750
120
1
4000000
8000000
ИТОГО
1500
240
2
8000000
3. Расчет численности работающих и их фондов заработной платы
3.1. Расчет численности персонала участка
При планировании численности рабочего персонала проектируемого участка подразделяют на следующие категории:
- основные рабочие,
- вспомогательные рабочие,
- руководители,
- уборщики.
Количество основных рабочих характеризуется двумя величинами: списочным числом (все числящиеся в цехе) и явочным числом - количеством рабочих ежедневно занятых работой во всех сменах т.е. не считая рабочих, которые числятся в штате цеха, но по уважительной причине отсутствуют на рабочем месте (по болезни, в отпуске и т.д.)
С начало рассчитывается явочное количество рабочих на участке по формуле:
РЯ.=5?2?2=20 чел.
где, f - норма обслуживания одного агрегата, чел.
о - количество агрегатов, шт.
с - число смен в сутки.
Таблица 3 - Явочное количество рабочих
Профессии рабочих
Норма обслуживания одного агрегата, чел.
Явочное количество рабочих человек (Ря)
1
2
3
4
5
6
1
2
3
4
5
6
7
8
Бригадир
1
4
Подручный
1
4
Шихтовшик
1
4
Завальщик шихты
1
4
Пультовщик у плавильной печи
1
4
Итого по отделению
5
На основании установленного явочного количества основных рабочих рассчитывается их списочный состав по формуле:
Рсп = Ря/? (7)
где, ? - коэффициент означает ,что 7?11% списочного состава рабочих отсутствует на работе по уважительным причинам ? = 0,89?0,93.
Рсп = 20/0,9 = 22 чел.
Кроме численности основных рабочих рассчитывается численность вспомогательных рабочих, руководителей, уборщиков.
Принимается количество вспомогательных рабочих - 70 ? 80% от списочного количества работающих. Количество руководителей принимается исходя из соотношения: 1 сменный мастер на 25 - 30 чел., 1 старший мастер 2-3 сменных мастеров, начальник отделения на 2-3 старших мастеров. Количество уборщиков рассчитывается из условия: 1 уборщик на 450 - 500 м? площади.
Количество вспомогательных рабочих.
Рвсп = 22 ? 0,75 = 16 чел.
Из 16 человек 3 человек имеет 6 разряд, 5 человек 5 разряд, 5 человек 4 разряд, 3 человек 4 разряд.
Количество руководителей: 1 сменный мастери 1 старший мастер. Количество уборщиц принимается 1 человек.
3.2. Расчет фондов зарплаты
Оплата труда для основных рабочих плавильного отделения организована по повременной форме оплаты труда.
Фонд основной зарплаты основных рабочих рассчитывается по формуле: ФОСН.=РСП.?FДР.?СЧ.СР.?КП. (8)
где, РСП. - общая численность рабочих на участке, чел;
КП. - коэффициент приработки, КП.=1,4;
СЧ.СР. - средняя тарифная ставка рабочих на участке, руб.;
FДР. - эффективный фонд времени рабочего, час.
FДР.=[(ДК - ДВ - ДП )ТСМ - Z]?КПОТ. (9)
где, КПОТ. - коэффициент, учитывающий планируемые потери рабочего времени, КПОТ.=0,9;
FД= [(365 - 104 - 12) ?8 - 8] ?0,9=1785,6 час.
Средняя часовая тарифная ставка определяется по формуле:
Рассчитывается фонд дополнительной заработанной платы, он составляет 12-15% от фонда основной зарплаты. ФДОП.=ФОСН.?15/100 (11)
ФДОП.= 1530002?15/100=229500,3 руб.
Фонд материального поощрения принимается 10% от общего фонда:
ФМАТ.=0,1?(ФДОП.+ФОСН.) (12)
ФМАТ.=0,1?(1530002+229500,3)=175950,2 руб.
Определяется среднемесячная зарплата основных рабочих по формуле: ЗСР.= (ФОСН.+ФДОП.+ФМАТ.)/12?РСП. (13)
ЗСР.= (1530002+229500,3+175950,2)/12?22=7331,2 руб.
Фонд основной зарплаты вспомогательных рабочих рассчитывается по формуле: ФВСП.=РСП.?FДР.?СЧ.СР.?КП. (14)
Средняя часовая тарифная ставка определяется по формуле:
СЧ.СР.=? СЧ.СР.?РЧЯ./РЯ.
СЧ.СР.=(31?3+29,8?5+27,5?5+24,8?5)/9=31,4 руб.
ФВСП. ОСН.=16?1785,6?31,4?1,4=1255919,6 руб.
Дополнительная зарплата для вспомогательных рабочих рассчитывается по формуле: ФДОП.=ФВСП.?15/100 (15)
ФДОП.= 1255919,6 ?15/100=188387,9 руб.
Фонд материального поощрения принимается 10% от общего фонда:
ФМАТ.=0,1?(ФДОП.+ФОСН.) (16)
ФМАТ.=0,1?(1255919,6+188387,9)=144430,7 руб.
Определяется среднемесячная зарплата вспомогательных рабочих по формуле: ЗСР.ВСП.= (ФВСП, ОСН.+ФДОП.+ФМАТ.)/12?РСП. (17)
ЗСР.ВСП.=( 1255919,6+188387,9+144430,7)/12?16=8274,6 руб.
Рассчитывается фонд зарплаты руководителей по формуле:
ФРУК=Р?О?12?КП. (18)
где, Р - численность работников;
О - месячный оклад, руб.;
Для сменных мастеров О=7500 руб.
старших мастеров О=8500
ФСМЕН.М.=1?7500?12?1,4=126000 руб.
Фст.м=1?8500?12?1,4=142800
Определяется среднемесячная зарплата руководителя:
ЗСР.РУК.=(126000+142800)/12?2=11200 руб.
Рассчитывается фонд зарплаты уборщиков:
ФУБОР.=1?3500?12?1,25=52500руб.
Определяется среднемесячная зарплата уборщиков:
ЗСР.УБ.=52500/12?1=4375 руб.
Таблица 4 - Фонды зарплаты
Категории персонал.
Фонд зарплаты на год, руб.
Среднемесячная зарплата, руб.
Отчисления на соц. нужды, руб.
1. Основные рабочие:
7331,2
547733
Фонд основной зарплат.
1530002
Фонд доп. зарплаты
229500,3
Фонд матер. поощрения
175950,2
ИТОГО по 1
1935452,5
2. Вспомогательные рабочие:
Фонд основной зарплат.
1255919,6
8274,6
449612,9
Фонд доп. зарплаты
188387,9
Фонд матер. поощрения
144430,7
ИТОГО по 2
1588738,2
Фонд руководителя
268800
11200
76070,4
Фонд уборщиков
52500
4375
14857,5
Всего фондов
3845490,7
1088273,8
4. Расчет стоимости основных фондов и их амортизация
К стоимости основных фондов на участке относятся:
стоимость зданий и сооружений;
стоимость технологического оборудования и транспортно-подъемных средств;
стоимость инструмента, техоснастки со сроком службы более года и стоимости каждой единицы свыше установленной;
стоимость производственного и хозяйственного инвентаря.
К производственной площади плавильного отделения относятся плавильный пролет. Производственная площадь рассчитывается исходя из планировки по формуле: SПР.=а?в (19)
где, а - длина пролета; в - ширина пролета.
SПР.=30?29=870 м?.
Объем производственных площадей по формуле: VПР.=1,1?а?в?h (20)
где, 1,1 - 10% прибавляется на толщину стен; h - высота здания, м.
VПР.=1,1?870?11,7=11196,9 м?.
Вспомогательные площади рассчитываются по формуле:
SВСП.=0,2?SПР. (21)
SВСП.=0,2?870=174 м?.
Рассчитываются объем вспомогательных площадей:
VВСП.=174?11,7=2035,8 м?.
Площадь складских помещений принимать 30-40% от производственной.
Рассчитывается площадь складских помещений:
SСК.П.=0,4?870 =348 м?.
Рассчитываются объем складских площадей:
VСК.П.=348?10,8=3758,4 м?.
Рассчитывается площадь конторских помещений по формуле:
SК.П.=3?Р (22)
где, Р - количество руководителей. SК.П.=3?2=6 м?.