ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA STROJNÍ Katedra průmyslového inženýrství a managementu Semestrální práce z předmětu Průmyslové inženýrství Autoři práce: Jiří Žilák Damaris Kolaříková Vitali Dziamidau Plzeň 2016
Obsah 1 Výpočty... 3 1.1 Zadání... 3 1.2 Časové fondy... 4 1.3 Časové ohodnocení... 5 1.4 Kapacitní výpočty... 8 Počet strojů a pracovišť Ps... 8 Počet dělníků... 8 D c - celkový počet dělníků... 8 Počet úředníků... 8 D u - Celkový počet úředníků... 8 1.5 Prostorové propočty... 9 Výrobní plochy S v... 9 Sociální plochy... 10 1.6 Kalkulace vlastních nákladů výroby... 10 Přímé materiálové náklady... 10 Režijní materiálové náklady... 10 Přímé mzdové náklady... 11 Strojní náklady... 11 Náklady na manipulaci... 11 Ostatní výrobní režie... 11 Vlastní náklady výroby... 11 Vlastní náklady výroby na 1 výrobek... 11 2 Vistable... 12 2.1 Návrh technologického uspořádání haly... 12 Technologické uspořádání bez materiálových toků... 12 Technologické uspořádání s materiálovými toky... 12 I-D diagram... 13 Přepravní vzdálenosti... 13 3D... 13 2.2 Návrh předmětného uspořádání haly... 14 Předmětné uspořádání bez materiálových toků... 14 Předmětné uspořádání s materiálovými toky... 14 I-D diagram předmětného uspořádání... 15 Přepravní vzdálenosti... 15 3D... 16 2.3 Optimalizovaná varianta... 16 Optimalizované předmětné uspořádání bez materiálových toků... 16 Optimalizované předmětné uspořádání s materiálovými toky... 17 I-D diagram optimalizovaného předmětného uspořádání... 17 Přepravní vzdálenosti... 18
3D... 18 3 Závěr... 19 1 Výpočty 1.1 Zadání Vyrábíme 3 druhy výrobků: 1. Výrobek Množství: Q = 27 000 ks, Váha: m = 4,7 kg, Počet polotovarů: Pi = 16 ks, Výrobky na výstupu: Po = 19 ks, Výrobní postup: S V P B K F Z Pila x Soustruh 8,9/2/7/330 Frézka 12,7/9/12/250 Vrtačka 3,5/3/16/150 Bruska x Zámečník 2,9 Kontrola 4,8 Upravený postup: S V K F Z 2. Výrobek Množství: Q = 16 000 ks, Váha: m = 1,8 kg, Počet polotovarů: Pi = 10 ks, Výrobky na výstupu: Po = 20 ks, Výrobní postup: B Z K V S F P Pila 4,2/11/7/120 Soustruh 15,2/6/18/270 Frézka x Vrtačka 3,3/9/6/180 Bruska x Zámečník 4,6 Kontrola 1,1 Upravený postup: Z K V S P 3. Výrobek Množství: Q = 12 000 ks, Váha: m = 3,3 kg, Počet polotovarů: Pi = 15 ks, Výrobky na výstupu: Po = 11 ks,
Výrobní postup: K F Z P V B S Pila 2,1/11/11/140 Soustruh 15,7/8/12/320 Frézka 15,9/3/16/340 Vrtačka x Bruska 3,1/8/4/120 Zámečník x Kontrola 5,0 Upravený postup: K F P B S Vybrané hodnoty pro pracoviště: Pila 4,2/11/7/120 Soustruh 8,9/2/7/330 Frézka 12,7/9/12/250 Vrtačka - 3,3/9/6/180 Bruska 3,1/8/4/120 1.2 Časové fondy Roční časový fond dělníka Ed = (dp dd da) H Roční časový fond stroje d p počet pracovních dnů v roce 251 d d průměrná výše dovolené 25 d a průměrná neplánovaná absence ve dnech 6 H počet pracovních hodin při 1-směnném provozu 7,5 E d Roční časový fond dělníka (d p -d d -d a )*H 1650 Tabulka 1: Časový fond dělníka E fs - efektivní časový fond stroje d op - počet dní v roce pro plánované opravy Efs = (dp dop dnp) H d on - počet dní v roce pro neplánované opravy Stroj E fs Pila 1903 Soustruh 1936 Frézka 1840 Vrtačka 1888 Bruska 1912 Tabulka 2: Roční časové fondy strojů v hodinách
Roční časový fond pracoviště Efp = dp H = 251 7,5 = 1882,5 hodin 1.3 Časové ohodnocení Při určování počtů strojů byly použité následující časové parametry t v - čas vedlejší (volí se 1-10 min) t h - čas hlavní, th = ths + thsr + thpn t o - čas operační, to = tv + th t k - čas kusový, tk = 1,15 to t pz - čas připravy a zakončení (volí se pro každý typ stroje 5-20min) d v - velikost výrobní dávky, dv = tpz a tk D - počet dávek D = Q dv T c - čas celkový, Tc = D (tpz + dv tk) P S - počet strojů, Ps = Tc Efs Stroj/ parametr PILA součast 2 součast 3 t v 2 3,5 t h 3,2 2,2 t o 5,2 5,7 t k 6,0 6,6 t pz 7 7 d v 59 54 D 458 297 T c 164797,6 107208,1 P S 1,44 0,94 Celkový P S 3,00 Tabulka 3: Časové výpočty pil Stroj/ parametr SOUSTRUH součast 1 součast 2 součast 3 t v 3,5 2 5,5 t h 7,5 10 8 t o 11 12 13,5 t k 12,7 13,8 15,5 t pz 20 20 20 d v 80 73 65 D 338 220 185 T c 348816,0 226028,0 190388,1 P S 3,00 1,95 1,64 Celkový P S 7,00 Tabulka 4: Časové výpočty soustruhů
Stroj/ parametr FRÉZKA součast 1 součast 3 t v 3,5 4 t h 12,5 9,2 t o 16 13,2 t k 18,4 15,2 t pz 15 15 d v 41 50 D 659 320 T c 507034,6 247680,0 P S 4,59 2,19 Celkový P S 7,00 Tabulka 5: Časové výpočty frézek Stroj/ parametr VRTAČKA součast 1 součast 2 t v 2 3,5 t h 3,5 5,2 t o 5,5 8,7 t k 6,3 10,0 t pz 7 7 d v 56 35 D 483 458 T c 174459,6 163586,2 P S 1,54 1,44 Celkový P S 3,00 Tabulka 6: Časové výpočty vratček Stroj/ parametr BRUSKA součast 3 t v 4 t h 6,5 t o 10,5 t k 12,1 t pz 5 d v 21 D 572 T c 147904,9 P S 1,29 Celkový P S 2,00 Tabulka 7: Časové výpočty brusek
Stroj/ parametr ZÁMEČNICI součast 1 součast 2 t v 3 2 t h 6,2 5,5 t o 9,2 7,5 t k 10,6 8,6 t pz 4 4 d v 19 24 D 1422 667 T c 291538,4 140737,0 P S 2,58 1,25 Celkový P S 4,00 Tabulka 8 Časové výpočty zámečníků Stroj/ parametr KONTROLA součast 1 součast 2 součast 3 t v 3 3,5 5 t h 5,5 4 6,2 t o 8,5 7,5 11,2 t k 9,8 8,6 12,9 t pz 6 6 6 d v 31 35 24 D 871 458 500 T c 269160,8 141006,8 157560,0 P S 2,38 1,25 1,39 Celkový P S 6,00 Tabulka 9: Časové výpočty kontrol
1.4 Kapacitní výpočty Počet strojů a pracovišť Ps Ps = Tc Efs Současti Stroje 1 2 3 Celkem Zaokrouhleno Pila x 1,44 0,94 2,38 3 Soustruh 3,0 1,95 1,64 6,59 7 Frézka 4,59 x 2,19 6,78 7 Vrtačka 1,54 1,44 x 2,98 3 Bruska x x 1,29 1,29 2 Zámečníci 2,58 1,25 x 3,83 4 Kontrola 1,13 2,17 0,86 5,03 6 Tabulka 10: Počet strojů a pracovišť Počet dělníků D v - počet výrobních dělníků, Dv = Tc Ed D p = počet pomocných dělníků, Dp = (0,45 0,65) Dv Zvoleno poměrové číslo 0,5 D c - celkový počet dělníků, Dc = Dv + Dp Pracoviště počet výrobních dělníků Zaokrouhleno Pila 2,7 3 Soustruh 7,7 8 Frézka 7,6 8 Vrtačka 3,4 4 Bruska 1,5 2 Zámečníci 4,4 5 Kontrola 5,7 6 D v 36 D p 18 D c 54 Tabulka 11: Počet dělníků Počet úředníků THP - počet technickohospodářských pracovníků, THP = 0,15 Dc A - Počet administrativních pracovniků, A = 0,07 Dc SM - pracovníci ze středního managementu 2 pracovníci VM - pracovníci vysokého managementu 1 pracovník D u - Celkový počet úředníků, Du = THP + A + SM + VM
Technickohospodářské pracovníci 9 Administrativní pracovníci 4 Střední manažer 2 Vysoký manažer 1 Celkový počet úředníků 16 Tabulka 12 Počet úředníků 1.5 Prostorové propočty Výrobní plochy S v m Sv = Smi Pstri i=1 Sv - celková výrobní plocha S Mi - měrná plocha výrobního zařízení i-tého druhu v m 2 P stri - počet strojů i-tého druhu Měrná plocha S M SM = Sz k S z - půdorysná plocha (zastavěná plocha stroje v m 2 ) k - plošný koeficient, který vyjadřuje provozní podmínky výrobního zařízení, organizaci pracoviště a bezpečnosti práce Pomocné plochy S p Zvoleno poměrové číslo 0,4. Sp = (0,4 0,6) Sv Celková provozní plocha S c Sc = Sv + Sp stroj D Š S z k S m P str S v Pila 2,12 1,68 3,56 4 14,25 3 42,74 Soustruh 3,36 2,13 7,16 3 21,47 7 150,29 Frézka 4,25 2,06 8,76 3 26,27 7 183,86 Vrtačka 1,86 2,35 4,37 3 13,11 3 39,34 Bruska 5,23 2,62 13,70 2,5 34,26 2 68,51 Zámečník 2,5 1,2 3,00 4 12,00 4 48,00 Kontrola 2,3 1,35 3,11 4 12,42 6 74,52 Celková plocha, S v 607,26 Pomocné plochy, S p 242,90 Celková provozní plocha, S c 850,16 Tabulka 13 Propočty ploch
Sociální plochy Plocha kanceláří Pro 1 úředníka je normováno 7 m 2 Pro 1 THP je normováno 15 m 2 Kancelář vrcholového manažera 25 m 2 /os Kancelář středního manažera 15 m 2 /os Zasedací místnost 15 m 2 Pro 1 dělníka je normováno 3m 2 šaten Sprchy a toalety Sprcha max 10. pracovníků 1,5m 2 Toaleta max 10 pracovníků 1,5m 2 Umyvadlo max na 10 prac. Místnost Celková plocha, m 2 Kanceláře pro administrativní pracovníky, S a 28 Kanceláře pro THP, S THP 135 Kanceláře pro středního manažera, S SM 30 Kanceláře pro vrcholového manažera, S VM 25 Zasedací místnost, S ZAS 15 Celková plocha kanceláří 233 Celková plocha šaten 108 Plocha sprch, S s 9 Plocha toalet, S t 9 Plocha umyvadel, S u 6 Celková plocha umýváren, S c 24 Tabulka 14 Sociání plochy 1.6 Kalkulace vlastních nákladů výroby Přímé materiálové náklady Npma = m Q c, Kč m - hmotnost polotovaru, kg Q množství, ks c - cena oceli, zvoleno 40 Kč/kg Kalkulace Součást 1 Součást 2 Součást 3 Npma 5 076 000 1 152 000 1 584 000 Tabulka 15 Přímé materiálové náklady Režijní materiálové náklady Nrma = Npma RPm, Kč RPm - režijní přirážka, zvolena 2 %. Kalkulace Součást 1 Součást 2 Součást 3 Nrma 101 520 23 040 31 680 Tabulka 16 Režijní materiálové náklady
Přímé mzdové náklady Tc čas celkový Spmz sazba, 80 kč/hod Npmz = Tc Spmz, Kč Kalkulace Součást 1 Součást 2 Součást 3 Npmz 2 121 346 1 114 874 1 134 321 Tabulka 17 Přímé mzdové náklady Strojní náklady Tc čas celkový SHS strojní hodinová sazba Nsn = Tc SHS, Kč Kalkulace Součást 1 Součást 2 Součást 3 Nsn 4 554 511 2 640 299 2 964 589 Tabulka 18 Strojní náklady Náklady na manipulaci PV Sman Nman = Dman PV - velikost přepravního výkonu, ks x m S man - sazba za manipulaci, volíme 0,50 Kč/m D man - manipulační dávka, volíme 10 ks Kalkulace Součást 1 Součást 2 Součást 3 Nman 6 345 1 440 1 980 Tabulka 19 Náklady na manipulaci Ostatní výrobní režie Nostvr = RPostvr Npmz RP ostvr = režijní přirážka, volíme 150% Kalkulace Součást 1 Součást 2 Součást 3 Nostvr 3 182 019 1 672 311 1 701 482 Tabulka 20 Ostatní výrobní režie Vlastní náklady výroby Nvnv = Npma + Nrma + Npmz + Nsn + Nman + Nostvr Vlastní náklady výroby na 1 výrobek Kalkulace Součást 1 Součást 2 Součást 3 Nvnv 15041741 6603964 7418053 Tabulka 21 Vlastní náklady výroby Nvyr = Nvnv Q Kalkulace Součást 1 Součást 2 Součást 3 Nvyr 557,1 412,7 618,2 Tabulka 22 Vlastní náklady výroby na 1 výrobek
2 Vistable 2.1 Návrh technologického uspořádání haly Technologické uspořádání bez materiálových toků Technologické uspořádání s materiálovými toky
I-D diagram Přepravní vzdálenosti 3D
2.2 Návrh předmětného uspořádání haly Předmětné uspořádání bez materiálových toků Předmětné uspořádání s materiálovými toky
I-D diagram předmětného uspořádání Přepravní vzdálenosti
3D 2.3 Optimalizovaná varianta Optimalizované předmětné uspořádání bez materiálových toků
Optimalizované předmětné uspořádání s materiálovými toky I-D diagram optimalizovaného předmětného uspořádání
Přepravní vzdálenosti 3D
3 Závěr Technologické uspořádání Předmětné uspořádání Optimalizovaná varianta Přepravní výkony 5 927 440 4 382 276 3 746 660 Náklady 29 350 364 29 273 106,1 29 241 325,3 Tabulka 23: Porovnání nákladů výroby Ve výše uvedené tabulce jsou vyčísleny celkové výrobní náklady v případě předmětného, technologického a optimalizovaného layoutu. Optimalizací jsme dokázali snížit náklady výroby oproti technologickému uspořádání o 109 039 Kč a oproti předmětnému uspořádání jsme snížili náklady o 31 781 Kč.