VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

Transkript

1 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 AUTHOR ROBERT POKLADNÍK VEDOUCÍ PRÁCE SUPERVISOR Ing. MILAN KALIVODA BRNO 009

2 FSI VUT BAKALÁŘSKÁ PRÁCE List 4

3 FSI VUT BAKALÁŘSKÁ PRÁCE List 5

4 FSI VUT BAKALÁŘSKÁ PRÁCE 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 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-50. 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, s., 8 příloh. Vedoucí práce. Ing. Milan Kalivoda.

5 FSI VUT BAKALÁŘSKÁ PRÁCE 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 Robert Pokladník

6 FSI VUT BAKALÁŘSKÁ PRÁCE List 8 Poděkování Děkuji tímto Ing. Milanu Kalivodovi za cenné připomínky a rady při vypracování bakalářské práce.

7 FSI VUT BAKALÁŘSKÁ PRÁCE List 9 OBSAH Abstrakt...4 Prohlášení...7 Poděkování...8 Obsah...9 Úvod PARAMETRY VÝROBKU Technologičnost výrobku...1 NÁVRH POLOTOVARU Popis polotovaru Rozbor polotovarů tyč, odlitek Zhodnocení polotovarů tyč, odlitek NÁVRH TECHNOLOGIE Popis technologie Zásady výrobního postupu Volba řezných nástrojů Vybrané nástroje Návrh technologického postupu Výpočet výrobních časů KAPACITNÍ PROPOČTY Vstupní hodnoty Výpočet strojů a ručních pracovišť Počty strojů a ručních pracovišť Využití strojů Výpočet spotřeby nářadí pro variantu Výpočet pracovníků výpočet výrobních dělníků Pomocní dělníci a obslužný personál Výpočet pracovníků kontroly Výpočet ITA pracovníků Celkový počet pracovníků útvaru Výpočet nákladů na pracovníky Výpočet ploch Výpočet výrobních ploch Výpočet pomocné podlahové plochy Výpočet provozní podlahové plochy Instalovaný příkon Výpočet příkonů strojů Výpočet příkonu osvětlení Celkový instalovaný příkon EKONOMICKÉ ZHODNOCENÍ Srovnání z hlediska polotovarů Srovnání z hlediska časové náročnosti výroby Srovnání z hlediska spotřeby a ceny nástrojů Srovnání z hlediska spotřebované energie Srovnání z hlediska nákladů na pracovníky Vyhodnocení výhodnější varianty...41 Závěr...4 Seznam použitých zdrojů...43

8 FSI VUT BAKALÁŘSKÁ PRÁCE List 10 Seznam použitých zkratek a symbolů...44 Seznam příloh...45

9 FSI VUT BAKALÁŘSKÁ PRÁCE 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

10 FSI VUT BAKALÁŘSKÁ PRÁCE List 1 1 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 ks. Rozměry obrobku jsou na výkrese zakótovány úplně a jednoznačně. Velikost drážky pro pero je volena s ohledem na průměr hřídele dle ČSN Struktura povrchu boků drážek řemenice je stanovena podle ČSN na hodnotu 1,6 µm. (8) Polotovarem pro obě varianty je litina ČSN (dle evropské normy: EN-GJL-50 ). Jedná se o šedou litinu s lupínkovým grafitem. Pevnost v tahu použitého materiálu je 50 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. 40 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)

11 FSI VUT BAKALÁŘSKÁ PRÁCE List 13 NÁVRH POLOTOVARU.1 Popis polotovaru Materiál ČSN 445 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 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 na hodnotu 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..1 Varianty polotovarů

12 FSI VUT BAKALÁŘSKÁ PRÁCE List 14. 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 + (.1) kde: d... největší průměr obrobku v mm p... velikost přídavku na průměr polotovaru p 0, ,3 mm D d + p , 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 průměr 115 mm. b) Přídavek na délku polotovaru ( ;4) l mm Vzhledem k prořezu, který může u takto velkého průměru může být velký, volím l 4mm. kde: l p... délka polotovaru l... délka hotového obrobku l... přídavek na délku l p l + l mm, c) Množství tyčí potřebné pro výrobu celé série Tyče jsou dodávané v délce 3000 mm. - Výpočet počtu polotovarů z jedné tyče: kde: l t... délka tyče l u... ztráta materiálu vzniklá dělením p... počet polotovarů z jedné tyče p pp lt pt (.) ( l + lu ) ,6 56 ks (5 + 1) p

13 FSI VUT BAKALÁŘSKÁ PRÁCE List 15 - Stanovení velikosti nevyužitého konce tyče: k t ( p ( l l ) l l + (.3) kde: l k... Ztráta materiálu z nevyužitého konce tyče lk t ( 56 ( 5 + 1) ) Množství tyčí potřebných pro celou sérii: M p p u mm p t (.4) p kde: p t... potřebný počet tyčí M... množství vyráběných kusů pt ,1 358 ks 56 - Výpočet množství materiálu na polotovar: Polotovarem je tyč kde: l C... celková délka tyčí l C p l (.5) t t l C mm 1074 m V p l S (.6) p T kde: V p... objem polotovaru S T... plocha příčného průřezu tyče V p π D Vp lp 4 3,14 0,115 0,05 0, m 4 3 (.7) Katalogová cena tyčí uváděná na internetových stránkách společnosti Ferona a.s. je 469,5 Kč m -1. c l 469,5 (.8) T p c T 0,05 469,5 18,5 Kč kde: c T... cena polotovaru z tyče

14 FSI VUT BAKALÁŘSKÁ PRÁCE List 16 Polotovarem je odlitek Obr.. Nákres polotovaru (odlitek) V π D 4 h (.9) kde: V... objem válce h... výška válce D... průměr podstavy válce Úkosy odlitku byly pro zjednodušení výpočtu hmotnosti zanedbány. 0,111 3 V 1 π 0,03 0, m 4,054 V π 0,0 0, m 4 V C V 1 + V 0 3 V C 0, , , m kde: V C... objem polotovaru m p ρ V (.1) L C m p , ,86 kg kde: m p... hmotnost polotovaru ρ L... hustota šedé litiny Podle zjištěné ceny odlitků ze společnosti GIFF a.s. (7 Kč kg -1 ) lze stanovit cenu polotovaru. c m 7 (.) o p c o 1, , Kč kde: c o... cena polotovaru

15 FSI VUT BAKALÁŘSKÁ PRÁCE 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.1 Tab..1 Cena modelového zařízení VYRÁBĚNÉ MNOŽSTVÍ [ks] ZPŮSOB FORMOVÁNÍ CENA MODELOVÉHO ZAŘÍZENÍ [Kč] CENA MATERIÁLU [Kč kg -1 ] ruční >1000 strojní Z tabulky.1 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..3 Zhodnocení polotovarů tyč, odlitek Tab.. Závislost spotřeby materiálu na vyráběném množství Vyráběné množství [ks.] Spotřeba LITINA, , ,63,63 5,6 materiálu [m 3 ] TYČ 5, , ,539 5,39 10,78 1 m 3 10 Spotřeba materiálu ODLITEK TYČ Ks vyráběné množství Obr.. Závislost spotřeby materiálu na vyráběném množství Tab..3 Závislost ceny polotovaru na vyráběném množství Vyráběné množství [ks.] Cena polotovarů ODLITEK 1550, [Kč] TYČ

16 FSI VUT BAKALÁŘSKÁ PRÁCE List Kč Cena polotovarů ODLITEK TYČ ks Vyráběné množství Obr..3 Závislost ceny polotovaru na vyráběném množství Vzhledem k malé velikosti grafu na obrázku.3 není možné rozlišit rozdíl ceny pro případ odlitku a tyče. Rozdíl je však možno vidět v tabulce.3, 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. Zásady výrobního postupu Výrobní postup obsahuje pořadí operací, které jsou nutné pro výrobu součásti. Operace byly navrženy na základě funkčních tvarů součásti.

17 FSI VUT BAKALÁŘSKÁ PRÁCE List 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 odebírané nástroje SANDVIK COROMANT s.r.o Na Pankráci 30 Praha HAM-FINAL s.r.o. Vlárská Brno Czech Republic 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 186 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 Vybrané nástroje Nástroje byly voleny s ohledem na materiál obrobku ČSN 445. Obrázky použité v tabulkách (od Tab do Tab ) jsou převzaty z katalogů výše uvedených firem. Následující nástroje jsou použity při výrobě obou variant.

18 FSI VUT BAKALÁŘSKÁ PRÁCE List 0 Tab. 3. Soustružnický nůž vnější Operace č. 3,4 Soustružení kontury obrobku Držák: PCLNR 0 0 K1 VBD: CNMG KM Pro hrubování je vybrán nástroj s negativní geometrií z nabídky společnosti SANDVIK. Úhel nastavení hlavního ostří κ r 95, což je úhel vhodný pro obrábění litin. Úhel čela γ -6, úhel sklonu ostří λs -6, poloměr špičky nástroje rε 1,. Materiál vyměnitelné břitové destičky je GC 310. () Šířka záběru ostří a p [mm] Posuv na otáčku f [mm] Dop. Min. Max. Dop. Min. Max. 3 0,3 6 0,4 0,15 0,6 Posuv na otáčku f [mm] 0, 0,4 0,6 Řezná rychlost v c [m min -1 ] Tab. 3.3 Vrták Operace č. 3 Vrtání otvoru ø7 mm Držák: 880 D700L3-0 Vyměnitelná břitová destička: Obvodová: W08-P-GR Středová: H-C-GR Pro vrtání otvoru ø7 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. () Řezná rychlost v c [m min -1 ] Posuv na otáčku f [mm] Dop. Min. Max. Dop. Min. Max ,35 0,6 0,46

19 FSI VUT BAKALÁŘSKÁ PRÁCE List 1 Tab. 3.4 Soustružnický nůž vnitřní Operace č. 5 Soustružení otvoru ø8h7 Držák: C4-DCLNR VBD: CNMG WF Pro soustružení otvoru ø8h7 byl zvolen vnitřní soustružnický nůž s úhlem sklonu hlavního ostří κ r 95. Nástroj byl vybrán z nabídky společnosti SANDVIK. Úhel čela γ o -6, úhel sklonu ostří λs -6, poloměr špičky nástroje rε 0,8 mm. Materiál vyměnitelné břitové destičky je GC 315. () Šířka záběru ostří a p [mm] Posuv na otáčku f [mm] Dop. Min. Max. Dop. Min. Max. 1 0,3 0,3 0,1 0,5 Posuv na otáčku f [mm] 0, 0,4 0,6 Řezná rychlost v c [m min -1 ] Tab. 3.5 Soustružnický nůž Zapichovací Operace č. 5 Soustružení klínových drážek Držák: D3-RF13E15-055B VBD: N13E-039-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. () Šířka záběru ostří a p [mm] Posuv na otáčku f [mm] Dop. Min. Max. Dop. Min. Max. 0,6 0,3 1 0,15 0,1 0, Posuv na otáčku f [mm] 0,05 0, 0,5 Řezná rychlost v c [m min -1 ]

20 FSI VUT BAKALÁŘSKÁ PRÁCE List Tab. 3.6 Výstružník Operace č. 5 Vystružování otvoru Ham-final 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 ] Posuv na zub f z [mm] ,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 ( - 30 mm). V takovém případě firma dodává nástroj, u kterého není zapotřebí vodící pouzdro. Materiál nástroje rychlořezná ocel HSS. Posuv na zub f z [mm] 0,0 0,1 0, Řezná rychlost v c [m min -1 ]

21 FSI VUT BAKALÁŘSKÁ PRÁCE List Návrh technologického postupu Tab. 3.8 Návrh technologického postupu pro variantu 1 č. Pracoviště op. Tř. č. Popis práce Nákres 1 OTK Kontrolovat odlitek rozměry: ø106, ø54, délku odlitku 5 mm, četnost 10% Ruční pracoviště 0941 Obrousit výronek Operace č. 3: 3 Soustruh Upnout odlitek za ø111 mm, dorazit na čelo, 3441 zarovnat čelo nálitku. Soustružit ø50 na ø50,5 v délce 0 mm včetně rádiusu R. Soustružit ø106 na ø106,5 do hloubky 17 mm Soustružit ø50 do hloubky 0 mm včetně zkosení 1,5x45 a rádiusu R na hotovo. Soustružit ø106 do hloubky 17 mm včetně zkosení 1x45 na hotovo. Vrtat otvor ø8h7 na ø7. Srazit hranu 1,5x45 v otvoru hotově. 4 OTK Kontrolovat rozměry: ø106, ø50 do hloubky 0, otvor ø7, četnost 10% 5 Soustruh Upnou obrobek za ø50, dorazit na obrobené čelo. Operace č. 5: 3441 Soustružit čelo na rozměr 8 mm na hotovo. Soustružit ø106 na ø106,5 do hloubky 1 mm Soustružit ø106,5 (napojit) na ø106 z předchozí operace. Srazit hranu 1x45. Srazit hranu 1,5x45 v otvoru hotově. Soustružit otvor ø8h7 s přídavkem na vystružování na ø7,7. Vystružit otvor ø8h7 na hotovo. Soustružit klínové drážky dle kót výkresu 6 OTK Kontrolovat rozměry: ø106, délku 8 mm, otvor ø8h7, kontrolovat klínové drážky, četnost 10% 7 Obrážečka Obrážet drážku 8P9 dle výkresu 8 Technická pračka Obrobek čistit, odmastit 9 OTK Kontrolovat drážku 8P9, četnost 10% Expedice 0966 Balení Součásti

22 FSI VUT BAKALÁŘSKÁ PRÁCE List 4 Tab. 3.9 Návrh technologického postupu pro variantu č. Pracoviště op. Popis práce Nákres 1 OTK Kontrolovat odlitek rozměry: Operace č. 3: ø106, ø54, délku odlitku 5 mm, četnost 10% Ruční pracoviště 0941 Obrousit výronek 3 Soustruh Upnout odlitek za ø111 mm, dorazit na čelo, 3441 zarovnat čelo Soustružit ø106 na ø106,5 do hloubky 17 mm. Vrtat otvor ø8h7 na ø7. Srazit hranu 1,5x45 v otvoru hotově. 4 OTK Kontrolovat rozměry: ø106,5, otvor ø7, četnost 10% 5 Soustruh 3441 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 0 mm. včetně rádiusu R Soustružit ø106 na ø106,5 do hloubky 1 mm, srazit hranu 1x45 hotově. Soustružit ø50 do hloubky 0 mm včetně zkosení 1,5x45 a rádiusu R na hotovo. Srazit hranu 1,5x45 v otvoru hotově. 6 OTK Kontrolovat rozměry: ø50, ø106,5, četnost 10% 7 Soustruh 3441 Upnout součást za ø50, dorazit na obrobené čelo. Soustružit ø106 včetně zkosení 1x45 hotově. Soustružit otvor ø8h7 na ø7,7 Operace č. 6: Vystružit otvor ø8h7na hotovo Soustružit klínové drážky dle kót výkresu 8 OTK Kontrolovat rozměry: ø106, délku 8 mm, otvor ø8h7, kontrolovat klínové drážky četnost 10% 9 Obrážečka Obrážet drážku 8P9 dle výkresu 10 Technická pračka Obrobek čistit, odmastit OTK Kontrolovat drážku 8P9, četnost 10% Expedice 0966 Balení Součásti

23 FSI VUT BAKALÁŘSKÁ PRÁCE List Výpočet výrobních časů a) Strojní čas t AS : t AS l (3.1) n f kde: t AS... strojní čas [min] l... obráběná délka [mm] n... otáčky za minutu [min -1 ] f... posuv [mm] Vzorový výpočet t AS pro operaci 3 (hrubování ø50 mm): - výpočet otáček: v - výpočet t AS : kde: π D n 10 v min 3 10 π D π c -1 c n 1846 (3.) l t AS 0,03 min (3.3) n f ,4 v c... řezná rychlost [m min -1 ] D... rozměr obráběného průměru [mm] b) Kusový čas t A : t t + t (3.4) A AS AV kde: t AV...čas vedlejší [min] (např.: výměna nástroje, měření, apod.) Vzorový výpočet t AV 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 t AV jsou stanoveny odborným odhadem. Řada firem využívá své interní podklady např. normativní tabulky, které jsou sestaveny na základě měření a statistických vyhodnocení, - hodnoty v c a f jsou převzaty z katalogových listů výrobců nástrojů.

24 FSI VUT BAKALÁŘSKÁ PRÁCE List 6 4 KAPACITNÍ PROPOČTY 4.1 Vstupní hodnoty Název součásti: Řemenice Vyráběné množství: ks rok -1 Čistá hmotnost součásti: 1,35 kg Hrubá hmotnost součásti: 1,86 kg Roční využitelné časové fondy: - E r roční fond ručního pracoviště v jedné směně: Je stanoven z počtu pracovních dní (tj. 51) v kalendářním roce 009 a délky směny. (6) E r - E s roční fond strojního pracoviště: hod rok Je stanoven z ročního fondu ručního pracoviště, který vzhledem k možným opravám strojů snižujeme o 11%. (6) E s Er r - E d efektivní časový fond dělníka: 0,11 E 008 0, ,1 hod rok Je stanoven z ročního fondu ručního pracoviště, od kterého je odečtena dovolená a průměrná nemocnost. (dovolená 0 dní, průměrná nemocnost 14 dní). (6) směnnost: E d E r - ruční pracoviště S R 1, - strojní pracoviště S S 1. koeficient překračování norem: - ruční pracoviště k pnr 1,, - ruční pracoviště k pnr 1,. -1 ( ) hod rok -1-1

25 FSI VUT BAKALÁŘSKÁ PRÁCE List 7 4. Výpočet strojů a ručních pracovišť Zadané hodnoty: N ks rok -1 E S 1787 hod rok -1 S S 1 S R 1 k pns 1,0 k pnr 1,0 t k 0,58 min t k3 0,85 min t k5 3,9 min t k7 0,5 min E r 008 hod rok -1 Stroje: Výpočet: 4..1 Počty strojů a ručních pracovišť 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. Počet strojů pro operaci 3 a 5: ( tk 3 + tk5 ) N ( 0,85 +,41) 0000 P th35 0,5 (4.1) 60 E s k , S S pn S P 35 0,5 P 35 1stroj th sh Počet strojů pro operaci 7: tk 7 N 0, P th7 0,077 (4.) 60 E s k , S S pn S P 7 0,077 P 7 1stroj th Ruční pracoviště: sh 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 : tk N 0, P rsk 0,08 (4.3) 60 E S k , r R pnr Vypočtené hodnoty: P sh35 1stroj P sh7 1stroj P rsk 1ks P th3 0,13 P sh Využití strojů P rsk 0,08 1ks Ze vzájemného poměru P th /P sk vynásobeného 100, je pak získáno předpokládané využití stroje v dané operaci v procentech η. (6) Využití strojů v operaci 3 a 5: Pth 35 0,5 η % (4.4) P 1 sh35 η 35 50%

26 FSI VUT BAKALÁŘSKÁ PRÁCE List 8 Zadané hodnoty: P th5 0,6 P th7 0,077 P sh5 1 P sh7 1 Výpočet: Využití strojů v operaci 7: Pth 7 0,077 η ,7% (4.4) P 1 sh7 Vzhledem k nízkému využití stroje v operaci 7 (protahování drážky 8P9), bude vhodné tuto operaci řešit v rámci kooperace s jinou firmou. Vypočtené hodnoty: η 7 7,7% 4..3 Výpočet spotřeby nářadí pro variantu 1 Potřebná množství a ceny nástrojů se vyčíslují pro výrobu požadované série. Výsledné hodnoty jsou soustředěny v tab 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 0 0 K1: c D kusy PCLNR 0 0 K Kč Pro omezení prodlevy výroby při případném poškození držáku byli objednány kusy držáků. Vyměnitelné břitové destičky: CNMG KM Při výrobě jedné součásti je uvedená vyměnitelná břitová destička (dále jen VBD) v činnosti po dobu t T1 0,51 min. Pak pro trvanlivost břitu T 1 15 minut vychází, že jeden břit VBD je schopen obrobit 30 ks. součástí. T1 15 n 1 9,4 30 kusů (4.5) 0,51 t T 1 Zvolená VBD má řezné hrany čtyři. Z toho lze stanovit celkový počet obrobených kusů n c1 jednou VBD. n c n kusů (4.6) Pro výrobu celé série ks. bude zapotřebí n s1 167 ks. VBD n s1 166,6 167 kusů (4.7) n 10 c1 CNMG KM 17,46 Kč Pro výrobu celé série kusů pak bude cena VBD c Kč

27 FSI VUT BAKALÁŘSKÁ PRÁCE List 9 c n 17, , Kč (4.8) 1 s 1 Celkové náklady na nástroj pro vnější soustružení c c1 jsou: Soustružnický nůž vnitřní: Držák: C4-DCLNR c c + c Kč (4.9) c 1 D1 1 kusy C4-DCLNR Kč c D Vyměnitelné břitové destičky: CNMG WF VBD v činnosti při výrobě jednoho kusu t T 0,05 minut trvanlivost břitu T 15 minut Jeden břit vyrobí: Jedna VBD vyrobí: Potřebné množství VBD: Cena potřebného množství VBD: Celkové náklady: Zapichovací soustružnický nůž: Držák: C3-RF13E15-055B 15 n 300 kusů (4.5) 0,05 n kusů (4.6) c n s 16,6 17 kusů (4.7) 100 c ,3 793 Kč (4.8) c c Kč (4.9) kusy C3-RF13E15-055B Kč c D 3 Vyměnitelné břitové destičky: N13E-039-RO VBD v činnosti při výrobě jednoho kusu t T3,1 minut Jeden břit vyrobí: Jedna VBD vyrobí: Potřebné množství VBD: Cena potřebného množství VBD: Celkové náklady: 15 n 3 15, 16 kusů 0,99 (4.5) n c kusů (4.6) n s3 65 kusů (4.7) 3 c Kč (4.8) Kč (4.9) c c 3 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 N13E-039-RO.

28 FSI VUT BAKALÁŘSKÁ PRÁCE List 30 Zapichovací soustružnický nůž (hrubování drážky): 1 kus C3-RF13E15-055B c 4 93 Kč D 3 H Pro tento nástroj nejsou zakoupeny 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: N13E CM VBD v činnosti při výrobě jednoho kusu t T3H 0,31 minut trvanlivost břitu T 3H 15 minut Jeden břit vyrobí: Jedna VBD vyrobí: Potřebné množství VBD: Cena potřebného množství VBD: Celkové náklady: 15 n 3H 48,4 49 kusů (4.5) 0,31 n kusů (4.6) c3 H n 3H 04,08 05 kusů (4.7) 98 c Kč (4.8) 3 H Kč (4.9) c c 3 H Zapichovací soustružnický nůž (dokončování drážky): VBD v činnosti při výrobě jednoho kusu t T3H 0,4 minut kusy C3-RF13E15-055B c Kč Jeden břit vyrobí: Jedna VBD vyrobí: D 3 D 15 n 3D 37,5 38 kusů (4.5) 0,4 n kusů (4.6) c3 D Potřebné množství n 3D 63,15 64 kusů (4.7) VBD: 76 Cena potřebného c 3 D Kč (4.8) množství VBD: Celkové náklady: c c 3 D Kč (4.9) Použitím dvou VBD pro výrobu klínové drážky dojde k třetinové úspoře nákladů na nástroj. Náklady na výrobu drážky jednou VBD: c c Kč Náklady na výrobu drážky dvěma VBD: c c3 cc 3H + cc 3D Kč (4.10)

29 FSI VUT BAKALÁŘSKÁ PRÁCE List 31 Vrták: Držák: 880 D700L3-0 kusy 880 D700L Kč Vyměnitelné břitové destičky: Obvodová: W08-P-GR Středová: H-C-GR c D 4 VBD v činnosti při výrobě jednoho kusu t T3 0,18 minut Jeden břit vyrobí: Jedna VBD vyrobí: Potřebné množství VBD: Cena středových VBD: Cena obvodových VBD: Celkové náklady: 15 n 4 83,3 84 kusů (4.5) 0,18 n kusů (4.6) c n s4 59,5 60 kusů (4.7) 336 c Kč (4.8) 4 s c Kč (4.8) 4 o Kč (4.9) c c 4 Tab. 4.1 Náklady na nástroje pro výrobu celé série varianta 1 název označení kusů Soustružnická nůž vnější Soustružnická nůž vnitřní cena [Kč] PCLNR 0 0 K CNMG KM C4-DCLNR CNMG WF C3-RF13E15-055B Soustružnická nůž zapichovací (HRUBOVÁNÍ DRÁŽKY) N13E CM Soustružnická nůž zapichovací (DOKONČOVÁNÍ C3-RF13E15-055B DRÁŽKY) N13E-039-RO Vrták 880 D700L W08-P-GR H-C-GR celková cena [Kč] CELKEM Kč Výpočet nákladů na nástroje pro výrobu celé série dle varianty je uveden v příloze č. 5.

30 FSI VUT BAKALÁŘSKÁ PRÁCE List Výpočet pracovníků Zadané hodnoty: N ks rok -1 E S 1787 hod rok -1 k pns 1,0 k pnr 1,0 t k 0,58 min t k3 0,85 min t k5 3,9 min E r 008 hod rok -1 E d 1736 hod rok -1 Výpočet: výpočet výrobních dělníků Je nutné vypočítat potřebný počet dělníků, pro každé pracoviště. (6) Dělníci pro strojní pracoviště, operace 3 a 5: ( tk3 + tk 3 ) N ( 0,85 +,41) 0000 D VST 35 0,5 60 E k , s pns Z vypočtených hodnot byl stanoven evidenční stav dělníků zohledněním rozdílu mezi jednotlivými časovými fondy E r, E s, E d. (6) Es 1787 D evst 35 DVST 35 0,5 0,5 (4.11) E 1736 DeVST d 3 0,5 1dělník Dělníci pro ruční pracoviště, operace : tk N 0, D VR 0,08 (4.1) 60 E k , r pnr Er 008 D evr DVR 0,08 0,09 (4.13) E 1736 DeVR d 0,09 1dělník Součtem D evst a D evr (včetně evidenčních pomocných dělníků) je získáno celkový evidenční počet dělníků DeVC. (6) D D + D + D (4.14) evc evst 35 evr ep Součtem dělníků strojních a ručních je vypočten celkový počet výrobních dělníků DV. (6) D D + D 1+ 1 (4.15) V evst 35 evr 4.3. Pomocní dělníci a obslužný personál Výpočet pomocných dělníků je stanoven jako procentuální hodnota z výrobních dělníků. (6) D 0,35 D 0,35 0,7 (4.16) P V Evidenční počet pomocných dělníků je pak navýšen o 10%. (5) D 1,1 D 1,1 0,7 0,77 1dělník (4.17) ep P Vypočtené hodnoty: D evst35 1dělník D evr 1dělník D evc 3dělníci D V dělníci D ep 1dělník

31 FSI VUT BAKALÁŘSKÁ PRÁCE List 33 Zadané hodnoty: D evc 3dělníci D evst 1dělník Výpočet: Počty pomocného personálu stanovíme poměrem z celkového evidenčního počtu dělníků (%) a přepočítáme na evidenční hodnotu zvýšením o 10%. (6) D 0,0 D 0,0 3 0,06 (4.18) D epop POP evc 1,1 D 1,1 0,08 0,066 1dělník POP Výpočet pracovníků kontroly Je vypočten jako procentuální hodnota (6%) strojních dělníků. (6) D 0,06 D 0,06 1 0,06 1dělník (4.19) K evst Výpočet ITA pracovníků Mezi ITA pracovníky jsou řazeni konstruktéři, mistři, technologové. Tento počet je stanoven operativně, jako 0% z celkového počtu pomocných a výrobních pracovníků. (6) ( D evc + D ) ITA 0, epop (4.0) ( 3 + 1) 0,8 1 0, pracovník Celkový počet pracovníků útvaru Celkový počet pracovníků útvaru je stanoven součtem všech jednotlivých skupin pracovníků Výpočet nákladů na pracovníky Pracovník v operaci 3 a 5 (soustružení): Doba realizace operací 3 a 5 je t A35 3,6 min P C DeVC + ITA + DePOP (4.1) pracovníků Vypočtené hodnoty: D epop 1dělník D K 1dělník ITA1pracovník P C 5 dělníků Při výrobě celé série kusů je pro uskutečnění operací 3 a 5 zapotřebí: t 000 t , min 1087 hod (4.) AC 35 0 A35 Mzda operátora na CNC stroji činí m Kč za hodinu práce. Z těchto údajů je stanovena výše nákladů na pracovníka v operaci 3, 5 na: N t AC Kč (4.3) Pracovník v operaci (ruční pracoviště): t A 0,4 min t AC , min 134 hod (4.4) m 100 Kč N 100 t AC Kč (4.5) Výpočet pracovníků kontroly viz. Příloha čís. 6

32 FSI VUT BAKALÁŘSKÁ PRÁCE List Výpočet ploch Zadané hodnoty: F S8 5 m P sh 1stroj D k 1 dělník P r 1 pracoviště p s 8,6 m p o 7 m Výpočet: Výpočet výrobních ploch Výrobní plocha se skládá z plochy pro strojní a ruční pracoviště. (6) F F + F + F , ,6 m (4.6) V r S 3 S8 Pro ruční pracoviště je zapotřebí přibližně f r 6 m podlahové plochy. (6) V případě operace potřebná podlahová plocha činí: F (4.7) r fr Pr m U strojního pracoviště je potřebná plocha stanovena především podle půdorysu stroje p s, ke kterému je přičtena plocha pro obsluhu a pomocná zařízení p o. (6) V případě soustruhu SP 180 činí půdorys stroje p s 8,6 m. Plocha p o byla pro soustruh stanovena na 7 m. F p + p 8, ,6 m (4.8) S 3 s o Plocha pro čištění a omašťování hotových součástí byla stanovena na F S8 5 m Výpočet pomocné podlahové plochy - Plocha výdejny nářadí: Plochu výdejny je stanovena podle vzorce F 0,4 P 0,4 1 0,4 m (4.9) pv sh Teoreticky vypočtená hodnota 0,4 m je díky malému počtu strojů prakticky nereálná, proto je plocha výdejny stanovena odhadem na 3 m - Plocha kontrolního pracoviště: Na jedno kontrolní pracoviště obvykla připadá 6 m podlahové plochy. (6) F 6 D m (4.30) pk k - Skladové plochy: Plocha skladů je vypočtena jako 15 % z plochy výrobní (6) F pskl 0,15 Fv 0,15 1,6 3,4 m (4.31) Vypočtené hodnoty: F v 6,6 m F r 6 m F s3 15,6 m F pv 3 m F pk 6 m F pskl 3,4 m

33 FSI VUT BAKALÁŘSKÁ PRÁCE List 35 Zadané hodnoty: F pskl 3,4 m N ks rok -1 Q c 1,35 kg S o 1, t 4 i 1 D 51 dní Q Pa S v 0,5 t k5 3,9 min t k7 0,5 min E r 008 hod rok -1 F pv 3 m F pk 6 m F v 6,6 m Výpočet: Skladová plocha se skládá z plochy vstupního skladu a výstupního skladu. (6) F F + F (4.3) pskl Velikost plochy vstupního a výstupního skladu jsou stejné. F F pvs pvýs 3,4 pskl pvs Fpvýs 1,6 m (4.33) Vypočtená hodnota je v praxi nedostačující, proto je skutečná plocha vstupního a výstupního skladu stanovena odhadem na 5 m. Plochu meziskladu F pms vypočítáme jako: Qč N So t i F pms (4.34) D Q S 1, , 4 1 0,14 m ,5 Teoretická hodnota plochy meziskladu vyšla příliš malá, proto je skutečná plocha stanovena na 3 m. Celková skladová plocha je součtem ploch všech skladů. F Cskl Fpvs + Fpvýs + Fpms m (4.35) Celková hodnota pomocných podlahových ploch činí: F p Fpv + Fpk + FCpskl m (4.36) Výpočet provozní podlahové plochy Celková provozní podlahová plocha je stanovena jako součet výrobní a pomocné podlahové plochy. (6) F PR Fp + FV + 6,6 48,6 m (4.37) Pro zahrnutí chodeb v dílně je tato hodnota ještě zvětšena o 40%. F PRC 1,4 FPR 1,4 48,6 68,04 70 m (4.38) v Vypočtené hodnoty: F pvs 5 m F pvýs 5 m F pms 3 m F Cskl 13 m F p m F PR 48,6 m F PRC 70 m

34 FSI VUT BAKALÁŘSKÁ PRÁCE List Instalovaný příkon Výpočet příkonů strojů - soustruh SP180: Příkon soustruhu SP 180 je podle informací výrobce P SP 30 kw. Pro vyrobení celé série je soustruh v provozu t AC hod (dle výpočtu v kap ). Z těchto hodnot je vypočten celkový příkon P CSP potřebný pro výrobu kusů. P P t kwh (4.39) CSP SP AC 35 - Ruční bruska Narex EBU 1: Příkon brusky činí P EBU 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 t AC 134 hod. Potřebný příkon P CEBU pro výrobu kusů je tedy P P t 0, ,5 kwh (4.40) CEBU EBU AC 4.5. Výpočet příkonu osvětlení - Osvětlení dílny Výpočet je proveden podle metody, která je převzata z publikace Osvětlování vnitřních prostorů. Výška dílny h D 4m. Požadované osvětlení prostoru dílny při dobré světelné pohodě E D 400 lx. a) Výpočet činitele místnosti m: a 6 m,6 (4.41) h,65 kde: a... délka kratší strany dílny (6 m) h... výška svítidel nad srovnávací rovinou (,65 m) m... činitel místnosti ( - ) Obr Osvětlení dílny

35 FSI VUT BAKALÁŘSKÁ PRÁCE 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 P m 93 lm W -1 (typ svítidel: nepřímý, m,6). c) Potřebný příkon osvětlovací soustavy: ED 400 P Pm S W 10η kde: P m. měrný příkon osvětlení (93 lm W -1 ) E D.. požadovaná osvětlenost (400 lx) η. měrný výkon použitých světelných zdrojů (80 lm W -1 ) S.plocha místnosti (60 m ) P.příkon osvětlovací soustavy (W) Pro osvětlení dílny jsou vybrány Halogenidové výbojky od firmy Osram. Výbojka: HQI-TS 400/NDL, výkon 400 W. (4.4) d) Potřebný počet osvětlovacích těles: Příkon potřebný pro osvětlení celé dílny je P 790 W, při výkonu jedné výbojky P V 400 W bude potom zapotřebí n VT 7 výbojek. P 790 n VT 6,97 7 výbojek (4.43) P 400 V Osvětlovací tělesa budou v dílně umístěné ve dvou řadách z toho důvodu je počet výbojek stanoven na n V 8 výbojek (4 výbojky v každé řadě). Celkový příkon pro osvětlení prostoru dílny (8 výbojek) je P CD 300 W. P n W (4.44) CD v Pro osvětlení dílny při výrobě kusů je hodnota spotřebované energie P D kwh. P P t 3, kwh (4.45) - Osvětlení skladu D CD AC 35 Rozměry půdorysu skladu x 4 m, osvětlení E S 00 lx. a) Výpočet činitele místnosti m: a m 0,75 (4.41) h,65 kde: a... délka kratší strany dílny ( m) h... výška svítidel nad srovnávací rovinou (,65 m) m... činitel místnosti ( - ) Z tabulky (viz. Příloha 3) určíme P m 158,7 lm W -1 b) Potřebný příkon osvětlovací soustavy: ES 00 P P S 158, ,4 W 1 výbojka (4.4) m 10η Celkový příkon pro osvětlení prostoru skladu (1 výbojka) je P CS 400 W P W (4.44) CS

36 FSI VUT BAKALÁŘSKÁ PRÁCE List 38 Pro osvětlení skladu při výrobě kusů je hodnota spotřebované energie P S W. P S PCS t AC Wh 435 kwh (4.45) - Osvětlení kontrolního pracoviště Rozměry půdorysu kontrolního pracoviště x 3 m osvětlení E K 750 lx. a) Výpočet činitele místnosti m: a m 0,75 (4.41) h,65 kde: a... délka kratší strany dílny ( m) h... výška svítidel nad srovnávací rovinou (,65 m) m... činitel místnosti ( - ) Z tabulky určíme P m 158,7 lm W -1 (viz. Příloha 3). b) Potřebný příkon osvětlovací soustavy: EK 750 P Pm S 158,7 6 89,6 W 3 výbojky 10η (4.4) Celkový příkon pro osvětlení prostoru kontroly (3 výbojky) je P CK 1 00 W. P W (4.44) CK Pro osvětlení kontroly při výrobě kusů je hodnota spotřebované energie P K W. P K PCK t AC 35 1, kwh (4.45) Tab. 4. Tabulka Osvětlení Pracoviště Počet osvětlovacích těles Celk. příkon osvětlení [kw] Energie spotřebovaná při výrobě kusů [kwh] Dílna Sklad 1 0,4 435 Kontrola 3 1, Celkem 1 4, Celkový instalovaný příkon Tab. 4.3 Tabulka příkonů Spotřebiče Příkon Energie spotřebovaná při výrobě kusů [kwh] Soustruh SP Bruska EBU 1 0,75 100,5 Osvětlení prostor 4, Celkem 35, ,5 Aktuální cena energie pro průmyslovou výrobu činí c 4,65 Kč kwh -1. Energie spotřebovaná pro výrobu kusů dle varianty 1 bude tedy stát C E Kč.

37 FSI VUT BAKALÁŘSKÁ PRÁCE List 39 kde: C E1 c ES1 4, Kč (4.46) c... aktuální cena energie (4,65 Kč) E S1... spotřebovaná energie, varianta 1 (37 98 kwh) C E... cena energie na výrobu kusů Výpočet ceny spotřebované energie dle varianty 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. 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 je shodný. Z tohoto důvodu nejsou operace (mimo soustružení) do zhodnocení z hlediska časové náročnosti zahrnuty. Tab. 5.1 Tabulka časů VARIANTA 1. VARIANTA. Operace t A [min] Operace t A [min] 3 0,85 3 0,63 5,41 6 0,51 7, Σ 3,6 3,36 čas pro výrobu kusů Rozdíl výrobních časů obou variant zjištěný výpočtem činí t R 000 min 33,3 hodin. Tato skutečnost se projeví navýšením nákladů na výrobu v případě použití varianty. 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.

38 FSI VUT BAKALÁŘSKÁ PRÁCE List Srovnání z hlediska spotřeby a ceny nástrojů Náklady na nástroje při výrobě kusů řemenic podle postupu varianty 1 činí: N V Kč, (viz tab. 4..1). Při výrobě řemenic podle postupu varianty náklady na nástroje činí: N V Kč, (viz příloha č.3 list 3 Tab. 4..). Rozdíl mezi variantami je 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. Shodné budou počty pracovníků (kontroly, výrobních dělníků, ). Tato skutečnost zapříčiní i shodnou velikost provozních ploch a s tím související osvětlení. Spotřebovaná energie ve variantě bude odlišná pouze díky delšímu výrobnímu času při soustružení. Výpočty spotřebované energie pro variantu jsou provedeny v příloze č. 5. Tab. 5. Tabulka spotřebované energie Spotřebič Energie spotřebovaná při výrobě kusů [kwh] VARIANTA 1 VARIANTA Soustruh SP Bruska EBU 1 100,5 100,5 Osvětlení prostor CELKEM Srovnání z hlediska nákladů na pracovníky Tab. 5.3 Tabulka nákladů na pracovníky Pracovník operátor CNC soustruhu Pracovník kontroly Pracovník na ruč. Pracovišti Náklady na mzdu [Kč] VARIANTA VARIANTA CELKEM 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

39 FSI VUT BAKALÁŘSKÁ PRÁCE List 41 celkových nákladech na výrobu. Při srovnání varianty 1 a 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 Vstupující činitele VARIANTA 1 VARIANTA Ceny nástrojů [Kč] Energie [Kč] Náklady na pracovníky [Kč] cena polotovaru [Kč] Kooperace (8P9) [Kč] CELKEM [Kč] Rozdíl obou variant [Kč] Na cenu jednoho výrobku budou mít vliv hodnoty vypočítané a uvedené v projektu. Do ceny jednoho výrobku uvedené v tabulce 5.6. 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 VARIANTA 1 VARIANTA Cena kusů Cena jedné řemenice 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 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. 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.

40 FSI VUT BAKALÁŘSKÁ PRÁCE List 4 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 445. Vzhledem k použití odlitku je při výrobě dobrá využitelnost materiálu. Práce obsahuje technologické postupy, a to jak pro variantu 1, tak pro variantu. Navržené technologické postupy řeší výrobu součásti od úpravy polotovaru až po expedici. Nářadí použité pro výrobu řemenice je voleno v maximální možné míře 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, pracovníků množství ploch a jiné informace důležité pro výrobu. Na závěr jsou obě navržené varianty posouzeny a porovnány z ekonomického 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 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.

41 FSI VUT BAKALÁŘSKÁ PRÁCE List 43 SEZNAM POUŽITÝCH ZDROJŮ 1. DAŠEK, Martin. Osvětlování vnitřních prostorů: praktické rady nejen pro elektrikáře. vyd. Praha: SEVEn, Středisko pro efektivní využívání energie, s. ISBN Main catalogue: A všeobecné soustružení. AB SANDVIK COROMANT SANDVIK CZ s.r.o. vyd Dostupné z < /alldocs/main*catalogue*aczech> 3. CoroKey. AB SANDVIK COROMANT SANDVIK CZ s.r.o. vyd s. Dostupné z < CoroKey_008.pdf> 4. Main catalogue: B upichování a zapichování. AB SANDVIK COROMANT SANDVIK CZ s.r.o. vyd Dostupné z < /alldocs/main*catalogue*aczech> 5. SVOBODA, P. BRANDEJS, J. PROKEŠ, F. Výběry z norem pro konstrukční cvičení. vyd. Brno: Akademické nakladatelství CERM, s.r.o s. ISBN Technologický projekt dílny. [online]. [00-]. [cit ]. Dostupné z < 7. SVOBODA, P. BRANDEJS, J. PROKEŠ, F. Základy konstruování. vyd. Brno: Akademické nakladatelství CERM, s.r.o s. ISBN ZEMČÍK, O. Technologické procesy. [online]. [00-]. [cit ]. Dostupné z <

42 FSI VUT BAKALÁŘSKÁ PRÁCE List 44 SEZNAM POUŽITÝCH ZKRATEK A SYMBOLŮ Zkratka/Symbol Jednotka Popis VBD vyměnitelná břitová destička P th [ - ] teoretický počet strojů P sh [ - ] skutečný počet strojů P rsk [ - ] počet ručních pracovišť D vst [ - ] teoretický počet strojních dělníků D evst [ - ] evidenční počet strojních dělníků D vr [ - ] teoretický počet ručních dělníků D evr [ - ] evidenční počet ručních dělníků D v [ - ] celkový počet výrobních dělníků D p [ - ] teoretický počet pomocných dělníků D ep [ - ] evidenční počet pomocných dělníků D epop [ - ] počet pomocného personálu D k [ - ] počet pracovníků kontroly ITA [ - ] počet ITA pracovníků P c [ - ] celkový počet pracovníků F V [ m ] výrobní plocha F r [ m ] plocha ručního pracoviště F s [ m ] plocha strojního pracoviště F pv [ m ] plocha výdejny F pk [ m ] plocha kontroly F pskl [ m ] skladová plocha F pvs [ m ] plocha vstupního skladu F výs [ m ] plocha výstupního skladu F pms [ m ] plocha meziskladu F cskl [ m ] celková skladová plocha F p [ m ] pomocná podlahová plocha F PRC [ m ] provozní podlahová plocha

43 FSI VUT BAKALÁŘSKÁ PRÁCE List 45 SEZNAM PŘÍLOH Příloha 1 Tabulky výrobních časů Příloha Technické parametry soustruhu SP 180 Příloha 3 Tabulka měrných příkonů osvětlovací soustavy Příloha 4 Spotřeba nářadí pro variantu Příloha 5 Náklady na nástroje pro výrobu celé série varianta Příloha 6 Kapacitní výpočty pro variantu Příloha 7 Výpočet spotřebované energie varianta Příloha 8 Návodky

44 Příloha 1 List 1/ Výrobní časy varianta 1 Tab. 1.1 Výrobní časy varianta 1 operace 3 i popis v c D N f l a p tav i tas i [m.min -1 ] [mm] [min -1 ] [mm] [mm] [mm] [min] [min] 1 zarovnání čela ,4 50 0,5 0,03 0,04 hrubování ø ,4 1,5 0,03 0,03 3 hrubování ø ,4 19 1,5 0,03 0,05 4 dokončení ø , 0,5 0,03 0,05 5 dokončení ø , 19 0,5 0,03 0,09 6 vrtání ø ,5 5 0,05 0,18 7 výměna nástroje 0, Σ 0,4 0,45 t A 0,85 Tab. 1. Výrobní časy varianta 1 operace 5 i popis v c D n f l a p tav i tas i [m.min -1 ] [mm] [min -1 ] [mm] [mm] [mm] [min] [min] 1 zarovnání čela , ,03 0,06 dokončení čela , 4 0,5 0,03 0,10 3 hrubování ø ,4 1 1,5 0,03 0,03 4 dokončení ø , 1 0,5 0,03 0,06 5 soustružit ø ,4 5 0,5 0,03 0,05 6 vystružit ø , ,05 0,9 7 hrubovat drážku , 50 0,05 0,31 8 dokončit drážku , 54 0,03 0,40 9 výměna nástroje 0, Σ 0,48 1,93 t A,41 Tab. 1.3 Výrobní časy varianta operace 3 i popis v c D n f l a p tav i tas i [m.min -1 ] [mm] [min -1 ] [mm] [mm] [mm] [min] [min] 1 zarovnání čela ,4 57 0,5 0,03 0,08 hrubování ø ,4 19 1,5 0,03 0,05 3 vrtání ø ,5 5 0,05 0,18 4 výměna nástroje 0, Σ 0,31 0,3 t A 0,63

45 Příloha 1 List / Tab. 1.4 Výrobní časy varianta operace 5 i popis v c D n f l a p tav i tas i [m.min -1 ] [mm] [min -1 ] [mm] [mm] [mm] [min] [min] 1 zarovnání čela , ,03 0,01 dokončení čela , 18 0,5 0,03 0,0 3 hrubování ø ,4 1,5 0,03 0,03 4 dokončení ø , 0,5 0,03 0,05 5 hrubování ø ,4 14 1,5 0,03 0,04 7 výměna nástroje 0, Σ 0,35 0,16 t A 0,51 Tab. 1.5 Výrobní časy varianta operace 7 i popis v c D n f l a p tav i tas i [m.min -1 ] [mm] [min -1 ] [mm] [mm] [mm] [min] [min] 1 soustružení ø , 3 0,5 0,03 0,15 soustružit ø ,4 5 0,5 0,03 0,05 3 vystružit ø , ,05 0,9 4 hrubovat drážku , 50 0,05 0,31 5 dokončit drážku , 54 0,03 0,40 6 Výměna nástroje 0, Σ 0,39 1,83 t A,

46 Příloha Obr Soustruh SP 180 (KOVOSVIT MAS) Technické parametry SP 180 Pracovní rozsah Oběžný průměr nad ložem [mm] 530 Max. průměr soustružení [mm] 180 Max. délka soustružení [mm] 360 Vřeteno Elektrovřeteno A5 [min -1 ] 4700 Protivřeteno A5 [min -1 ] 4700 Nástrojová hlava Počet poloh 1 Koník Kužel dutiny MORSE Mo 5 Rozměry stroje Délka x šířka x výška [mm] 3875 x 1 x 345 Hmotnost [kg] 7000

47 Příloha 3 Tab. 3.1 Tabulka měrných příkonů osvětlovací soustavy

48 Příloha 4 list 1/ Spotřeba nářadí pro variantu Soustružnický nůž vnější: Držák PCLNR 0 0 K1: kusy PCLNR 0 0 K Kč c D 1 Vyměnitelné břitové destičky: CNMG KM Jeden břit vyrobí: Jedna VBD vyrobí: Potřebné množství VBD: Cena potřebného množství VBD: Celkové náklady: Soustružnický nůž vnitřní: Držák: C4-DCLNR n 1 7,7 8 kusů 0,54 n c kusů n s1 178,6 179 kusů 11 c , Kč c c Kč kusy C4-DCLNR Kč c D Vyměnitelné břitové destičky: CNMG WF Jeden břit vyrobí: Jedna VBD vyrobí: n c n 15 0, kusů kusů Potřebné množství VBD: Cena potřebného množství VBD: Celkové náklady: n s ,6 17 kusů 100 c ,3 793 Kč c c Kč

49 Příloha 4 list / Zapichovací soustružnický nůž (hrubování drážky): 1 kus C3-RF13E15-055B c 4 93 Kč D 3 H Vyměnitelné břitové destičky: N13E CM Jeden břit vyrobí: Jedna VBD vyrobí: Potřebné množství VBD: Cena potřebného množství VBD: Celkové náklady: Vrták: Držák: 880 D700L n 3H 48,4 49 kusů 0,31 n kusů c3 H n 3H 04,08 05 kusů 98 c 3 H Kč c c 3 H Kč kusy 880 D700L Kč Vyměnitelné břitové destičky: Obvodová: W08-P-GR Středová: H-C-GR Jeden břit vyrobí: Jedna VBD vyrobí: c D 4 15 n 4 83,3 84 kusů 0,18 n c kusů Potřebné množství VBD: Cena středových VBD: Cena středových VBD: Celkové náklady: n s ,5 60 kusů 336 c 4 s Kč c 4 o Kč c c Kč 4

50 Příloha 5 Tab. 5.1 Náklady na nástroje pro výrobu celé série varianta název označení kusů Soustružnická nůž vnější Soustružnická nůž vnitřní cena [Kč] PCLNR 0 0 K CNMG KM C4-DCLNR CNMG WF C3-RF13E15-055B Soustružnická nůž zapichovací (HRUBOVÁNÍ DRÁŽKY) N13E CM Soustružnická nůž zapichovací (DOKONČOVÁNÍ C3-RF13E15-055B DRÁŽKY) N13E-039-RO Vrták CELKEM 880 D700L W08-P-GR H-C-GR celková cena [Kč] Kč

51 Příloha 6 Kapacitní výpočty pro variantu : Počty strojů a ručních pracovišť pro variantu Operace 3, 6, 7 se provádí na jednom stroji. P Počet strojů pro operaci 3 a 5: tk3 + tk 6 + tk 7 N 0,63 + 0,51 +, E s k , ( ) ( ) th367 S S pn S P th35 0,5 Psh 35 1stroj výpočet výrobních dělníků varianta Dělníci pro strojní pracoviště, operace 3, 6, 7: P ( t + t + t ) N ( 0,63 + 0,51+,) , k3 k 6 k 7 th ES k pn S D E , s evst 35 DVST 35 Ed DeVST 3 0,54 1dělník Výpočet nákladů na pracovníky varianta 0,54 - Realizace operací 3, 6 a 7 trvá na soustruhu t A367 3,36 min t AC , min 110 hod - Mzda operátora na CNC stroji činí N Kč - Mzda pracovníka kontroly N t AC Kč 0,5 0,5 Hodinová mzda pracovníka na kontrolním pracovišti je m K 100 Kč. varianta 1: varianta N K1 100 t AC Kč N K 100 t AC Kč

52 Příloha 7 Výpočet spotřebované energie varianta Výpočet energie spotřebované stroji varianta soustruh SP180: P CSP PSP t AC kwh Výpočet energie spotřebované na osvětlení Osvětlení dílny P D PCD t AC 367 3, kwh Osvětlení skladu P S PCS t AC Wh 448 kwh Osvětlení kontrolního pracoviště P K PCK t AC 367 1, kwh Tab. 7.1 Tabulka Osvětlení varianta Pracoviště Počet osvětlovacích těles Celk. příkon osvětlení [kw] Energie spotřebovaná při výrobě kusů [kwh] Dílna Sklad 1 0,4 448 Kontrola 3 1, Celkem 1 4, Cena spotřebované energie varianta (spotřebovaná energie viz. Tab 5.4.1) C E 4, Kč

53 Příloha 8 list 1/5 Tab. 8.1 Návodka varianta 1 operace 3 Tab. 8. Časy k návodce varianta 1 operace 3

54 Příloha 8 list /5 Tab. 8.3 Návodka varianta 1 operace 5 Tab. 8.4 Časy k návodce varianta 1 operace 5

55 Příloha 8 list 3/5 Tab. 8.5 Návodka varianta operace 3 Tab. 8.6 Časy k návodce varianta operace 3

56 Příloha 8 list 4/5 Tab. 8.7 Návodka varianta operace 5 Tab. 8.8 Časy k návodce varianta operace 5

57 Příloha 8 list 5/5 Tab. 8.9 Návodka varianta operace 7 Tab Časy k návodce varianta operace 7