Определение потребности в оборудовании.

На основании выбранного технологического метода производства выберем виды основного оборудования по всем стадиям технологического процесса.

Оборудование для дробления.

По принципу работы дробильное оборудование делится на щёковые дробилки с неподвижной и качающейся гладкими и рифлёными щёками, конусные дробилки, валковые дробилки с гладкими, рифлёными и зубчатыми волками, ударные дробилки. Для выбора вида дробилки руководствуются размерами загружаемого материала. Учитывается удельный и насыпной вес материала, влажность, прочность, сопротивление дроблению и т.д.

Оборудование для помола сырья.

Помол производится по открытому циклу. Тип мельницы зависит от размера материала, размолоспособности сырья, оптимальной влажности шлама. Норма обслуживания 1 мельницы в смену 1 рабочий. Коэффициент использования мощности 0,9.

Потребность в оборудовании для выполнения производственной программы:

n_ij=B_j^год/Q_ij*T_i*K_исп; где B_j^год – заданный годовой объём производства; Q_ij – часовая норма производительности оборудования; T_i – номинальный фонд рабочего времени оборудования; K_исп – коэффициент использования производственной мощности.

n₁=31 шт.; n₂=25шт.; n₃=18шт.; n₄=16шт.; n₅=14шт.; n₆=10шт.; n₇=10шт.

Затраты на такое оборудование составят: к₁=52700 тыс.руб.; к₂=47250 тыс.руб.; к₃=38160 тыс. руб.; к₄=36480 тыс.руб.; к₅=33600 тыс.руб.; к₆=26100 тыс.руб.; к₇=27000 тыс. руб.

Выполнение всей производственной программы возможно 10 мельницами 6-го типа, при этом затраты составят 26100 тыс. руб. Однако, путем целевого перебора возможных сочетаний различных типов сырьевых мельниц было найдено следующее оптимальное сочетание:

9 мельниц 6-го типа и 1 мельница 4-го типа. В этом случае суммарные затраты на сырьевые мельницы составляют 25770 тыс. руб. – это на 330 тыс. руб меньше, чем при использовании мельниц одного типа.

Подбор вращающихся печей.

Норма обслуживания на 1 печь – 2 человека.

Путем аналогичных расчетов было получено следующее оптимальное сочетание вращающихся печей: 1 печь – 1-го типа, 1 печь – 3-го типа и 2 печи 5-го типа. Суммарные затраты на вращающиеся печи составляют 57000 тыс. руб.

Оборудование для помола клинкера.

Для помола цемента используют установки с шаровыми трубными мельницами с классификацией измельчаемого материала в центральных сепараторах. Коэффициент использования мощности 0,8.

Здесь было получено следующее оптимальное сочетание мельниц для помола клинкера: 1 мельница – 1-го типа, 2 мельницы – 5-го типа и 5 мельниц 6-го типа. Суммарные затраты на мельницы для помола клинкера составляют 18600 тыс. руб.

Расчёт производственной мощности по цехам и построение профиля.

Расчёт производственной программы на начало года и составление профилей мощности.

М_цеха=Q_ij*T_i^эф*n_i, где Q_ij – часовая производительность единицы оборудования; T_i^эф – годовой эффективный фонд работы оборудования в часах или сменах при максимальной сменности; n_i – количество единиц оборудования, принятое по проекту к установке.

 

Сырьевой цех: М_с.ц.= 45*4460,16*1+70*4508,64*9= 2737,035 тыс. тонн.

Цех обжига: М_ц.о.= 1719,5 тыс. тонн.

Цех помола: М_ц..п.=1908,056 тыс. тонн.

 

Полученные мощности пересчитаем в единицы измерения готовой продукции

Сырьевой цех: М’_с.ц.=(2737,035/1,59)*0,98*0,98/0,87=1882786,8 тонн цемента.

Цех обжига: М’_ц.о.=1679292/0,88=1908286,3 тонн цемента.

Помольный цех: М’_ц.п.=1906136,6 тонн цемента.

Производственная мощность в целом определяется по цеху обжига – на графике – красная жирная линия. 

Диаграмма 2.7.

 

Анализ профиля мощности предприятия.

Выясним пропорциональность производственной мощности по цехам:

       П_п,п+1=1-М’_п/М’_п+1

Пропорциональность между сырьевым цехом и цехом обжига:

 П_с.ц.,ц.о= 1- 1900,274/1936,908=0,018914 (1,89%).

Пропорциональность между цехом обжига и цехом помола:

П_{ц.о.,п.ц.}= (1 – 1936,908/ 1908,056 = - 0,01512 ( - 1,51%).

Коэффициент сопряжённости.

К_с=М’_п/ М’_п-1

Коэффициент между сырьевым цехом и цехом обжига: К_{с.ц.,ц.о.}= 1936,908/1900,274=1,0193

Коэффициент между цехом обжига и цехом помола: К_{ц.о.,ц.п.}= 1908,056/1936,908=0,985.

Коэффициенты сопряжённости между цехом обжига и сырьевым цехом и цехом помола показывают о наличии «узких мест» между этими цехами. Однако, на практике производство будет осуществляться в соответствии с реальной производственной программой, а не по максимально возможной мощности каждого цеха. Поэтому проблемы "узких мест" перед предприятием не стоит.

Расчёт коэффициента использования производственной мощности каждого цеха с учётом производственной программы по цехам.

Сырьевой цех: Кисп=	0,9811
Цех обжига: Кисп=	1,0
Цех помола: Кисп=	0,9851

Эти коэффициенты показывают, что по цехам происходит незначительное недоиспользование мощностей.

План расстановки оборудования по цехам.

Дробильное оборудование устанавливается на бетонном фундаменте. Для уменьшения сотрясения, шума и погашения вибрации между станиной дробилки и бетонным фундаментом рекомендуется произвести укладку прокладок из твёрдого дерева, прорезиненного ремня, войлока, пробки и других материалов не менее 10-15 см. Фундаменты дробилок должны отделяться амортизирующей прокладкой от стен, колонн и балок зданий и фундаментов других машин. Необходимо предусмотреть размещение 10-ти мельниц с учетом особенностей их эксплуатации и ремонта.

Отделение помола клинкера находится в блоке с силосным отделением, складом клинкера, гипса и добавок. Расстояние между соседними мельницами принимается 12,18,24 или 30 метров в зависимости от размеров мельниц и общего компоновочного решения.

Для подъёма корпуса барабана мельницы при ремонте необходимо в конструкции фундаментов предусмотреть место для установки гидравлических домкратов.

2.10. Определение новой проектной производственной программы и планирование мероприятий по ее достижению.

Происходит увеличение выпуска на 34% и новая производственная программа составит 2,546 млн. тонн.

Таблица 2.10.

Расчёт проектной производственной мощности (потери на каждом переделе снизятся на 1%).

Наименование передела, стадии	Кол-во продукции, поступающей на данный передел	Нормы расхода сырья	Потери на данном переделе	Кол-во продукции после данного передела, тыс.тонн
Цех помола (цем)	2237,39	0,87	0,01	2546,00
Цех обжига (кл)	3593,39	1,59	0,01	2237,39
Цех сырья (шлам)	3666,72	1	0,02	3593,39

 

Помол (цемент): В₃^пр=2546 тыс. тонн.

Обжиг (клинкер): В₂^пр=2237,39 тыс. тонн.

Сырьевой цех (шлам): В₁^пр=3593,39 тыс. тонн.

Прирост производственной мощности по сырьевому цеху – В₁^пр-В₁=856,75 тыс. тонн.; по цеху обжига – В₂^пр-В₂=550,66 тыс. тонн.; по цеху помола – В₃^пр-В₃=646 тыс. тонн.

Сырьевой цех.

Для обеспечения возможности выполнения производственной программы, а также для улучшения экономических показателей работы цеха разработаем мероприятия по увеличению производственной мощности цехов за счёт покупки нового оборудования, введения трехсменного режима и сокращения рабочей недели до 5 дней, в соответствии с трудовым законодательством РФ.

В соответствии с трудовым законодательством РФ рабочая неделя должна составлять не более 40 часов, т.е. 5 дней в неделю по 8 часов (по одной смене). Выходные тоже сразу следует исключить из эффективного фонда рабочего времени, т.е. 365-10=355 дней. Итого в год рабочие смогут работать 355 дней за минусом воскресенья и субботы: 355-52-52=251 день.

Это составит 251*8=2008 часов в год. Тогда в три смены эффективный фонд рабочего времени на одном рабочем месте составит: 2008*3=6024 часов.

Поскольку для выхода на плановую производственную мощность необходимо 4848*1,34 = 6497 часов в год на одном рабочем месте, то покупка нового оборудования необходима.

Путем целевого перебора соотношений типов печей было найдено оптимальное решение, в соответствии с новым фондом рабочего времени и расчетным коэффициентом использования мощности 0,9, о покупке 1 мельницы сырьевого помола 3-го типа, стоимостью 2120 тыс. руб. При одновременном изменении режима сменности до 3-х.

Вследствие этих мероприятий необходимо нанять дополнительно 10+1*3 =13 человек по сырьевому цеху, и учесть дополнительный выходной при начислении зарплаты.

       2. Цех обжига.

Усовершенствованием процесса обжига за счёт внедрения разработок в области увеличения контактной поверхности клинкера с печным газом, интенсификации процесса обжига (в частности, за счет установки цепных навесок) и теплосбережения можно добиться увеличения расчетной мощности печных агрегатов на 10% и уменьшения расхода условного топлива и воздуха на 9%.

М_ц.о.= 1719,5*1,1*0,99 /0,87=2152,34 тыс. тонн цемента.

Ввиду нежелательности использования оборудования на пределе проектной мощности введем коэффициент 0,9 – позволяющий при необходимости увеличить объем выпуска клинкера по ведущему участку. Этот коэффициент учитывается в расчетах по всему технологическому процессу.

Также для выполнения проекта необходима покупка и пуск еще одной печи 5-го типа стоимостью 18 тыс. рублей. Это повлечет найм 2*3= 6 рабочих.

Т.о. М_ц.о.= 2256,47 *0,99 /0,87=2567,71 тыс. тонн цемента, что больше чем 2546 тыс. тонн. Поэтому проект осуществим.

Цех помола.

По 3-х сменному режиму работы и в соответствии с 40-ка часовой рабочей неделей эффективный фонд рабочего времени на одном рабочем месте составит: 6024 часа в год.

Для обеспечения требуемого прироста производственной мощности, приобретём 1 мельницу 1-го типа и 4 мельницы 6-го типа на сумму 11500 тыс. рублей.

Для обеспечения данного мероприятия необходимо нанять дополнительно 15 рабочих.

М_ц.п.= 2564,68 тыс. тонн цемента.

На профиле мощности красной жирной линией показана производственная мощность в целом.                                                                                                                  Диаграмма 2.10.

 

Выясним пропорциональность производственной мощности по цехам:

П_{с.ц.,ц.о,}= 0,0171 (1,71%)

П_{ц.о.,п.ц.}= 0,0089 (0,89%)

Значение этих коэффициентов показывает пропорциональность распределения оборудования по цехам.

Вычислим коэффициент сопряжённости между цехами:

К_{с.ц.,ц.о.}= 1,0174

К_{ц.о.,п.ц.}= 1,009

Коэффициент сопряжённости показывает на то, что оборудование после применения мероприятий распределено еще более равномерно по всей технологической линии.