Określenie rodzaju i ilości wyposażenia potrzebnego do wykonania założonego programu jest jedną z głównych czynności przy projektowa­niu oddziału. Koszt wyposażenia wynosi zwykle nie mniej niż 50% ogól­nego projektowanego kosztu oddziału. Błędy przy obliczeniu ilości wyposażenia powodują wadliwe okre­ślenie powierzchni produkcyjnych i pomocniczych, zużycia energii itd. W rezultacie oddział zbudowany na podstawie projektu z błędami nie może zapewnić wykonania założonego programu produkcyjnego lub wy posażenie jego będzie zbyt mało obciążone a nieuzasadnione koszty bu­dowy oddziału zwiększone. Oprócz prawidłowego obliczenia ilości wypo­sażenia nie mniej ważne jest dokładne jego określenie. Błędy przy dobo­rze wyposażenia mogą być przyczyną powstania „wąskich gardeł" w od­dziale. Jest więc rzeczą konieczną, ażeby projektanci przy obliczaniu ilo­ści wyposażenia i jego dokładnym określeniu przeanalizowali wszystkie czynniki wpływające na sposób obliczania. Ilość niezbędnych urządzeń dla projektowanego oddziału i ich cha­rakterystykę można wyznaczyć dwoma równymi sposobami — dokład­nym i przybliżonym. Dokładne obliczenie ilości urządzeń i określenie ich charakterystyki przeprowadza się na podstawie opracowanego procesu technologicznego obróbki wszystkich części produkowanych w oddziale. W wyniku takiego obliczenia można dokładnie ustalić ilość i rodzaj (typy i wymiary) urzą­dzeń niezbędnych do wykonania założonego programu. Sposób dokładny można stosować tylko w tych przypadkach, kiedy istnieją wszystkie dane wyjściowe do projektowania (szczegółowy pro­gram produkcji oddziału, rysunki robocze, warunki techniczne). Na pod­stawie danych wyjściowych opracowuje się proces technologiczny i obli­cza normy czasu wykonania każdej operacji. Omówiony sposób obliczania związany z opracowaniem procesu tech­nologicznego wszystkich części i skalkulowaniem wszystkich operacji jest bardzo pracochłonny. Dlatego stosuje się go tylko przy opracowywaniu projektów technicznych zakładów o produkcji wielkoseryjnej i masowej. W czasie opracowania założeń projektowych tej metody obliczania urzą­dzeń nie stosuje się, lecz zastępuje obliczeniami przybliżonymi. Przy projektowaniu oddziałów, w których mają być wykonywane różne mechanizmy, stosowanie dokładnej metody celowe jest tylko przy programie o ograniczonym asortymencie produkcji. Obliczeniową ilość obrabiarek określa się na podstawie porównania obliczonego, koniecznego czasu obróbki części do rzeczywiście dyspono­wanego funduszu czasu pracy urządzeń. Ogólny wzór do takiego obli­czenia ma następującą postać N =k gdzie: N0 — potrzebna ilość obrabiarek w sztukach; Tk — sumaryczny czas kalkulacyjny potrzebny do wykonania wyrobu, wyrażony w maszynogodzinach; m — ilość wykonywanych rocznie wyrobów w sztukach; Fc — rzeczywisty roczny fundusz czasu jednej obrabiarki, wyrażony w godzinach przy założonej ilości zmian. Zwykle Tszf i Tk wyraża się w minutach. Wtedy W produkcji masowej przepływowej Tk = Tszl. Dlatego W tych warunkach ilość obrabiarek określa się oddzielnie dla każdej operacji, ponieważ przy masowej produkcji przepływowej na każdej obra­biarce wykonuje się jedną operację bez przezbrajania obrabiarki dla wy­konywania dowolnej drugiej operacji. Takie obliczenie można uprościć określając takt pracy. Podstawiając wartość taktu pracy t = —c — do poprzedniego wzoru otrzymujemy Przy obróbce części partiami, na każdej obrabiarce można wyko­nywać różne operacje obróbki jednej lub kilku części. W tym przypadku przy obliczaniu potrzebnej ilości obrabiarek układa się tak zwane zesta­wienie obciążenia urządzeń. Zestawienie to dzieli się na kolumny pionowe i wiersze poziome. Każdy wiersz poziomy odnosi się do określonej części, a każda kolumna pionowa do określonego typowymiaru obrabiarki (wzór 2). W wierszach poziomych oprócz nazwy lub symbolu cyfrowego części podaje się potrzebną roczną ilość zgodnie z programem produkcji. Na przecięciu się kolumn i wierszy wpisuje się łączny czas potrzebny do obróbki całorocznej produkcji danej części, zgodnie z założonym pro­gramem. Po dodaniu czasów w kolumnach pionowych otrzymuje się sumę czasu T„ potrzebnego do wykonania obróbki wszystkich części na obra­biarkach jednego typowymiaru, tj. Tn = Tklml + Tk2m2 + Tknmn Obliczeniową ilość obrabiarek każdego typowymiaru określa się ze wzoru. Często na przecięciu kolumn i wierszy podaje się nie tylko kalkula­cyjny czas wykonania założonej, rocznej produkcji części, ale i numery operacji oraz czasy ich wykonania. W tym przypadku dane wpisywane na przecięciu kolumn i wierszy podaje się w formie ułamków, przy czym w liczniku wskazany jest numer operacji i norma czasu, a w mianowniku, ogólny czas wykonania tej operacji przy obróbce założonej rocznej ilości danych części. Zwykle przy dokładnym obliczaniu według podanych wyżej wzorów, obliczeniowa ilość obrabiarek jest ułamkiem. Ułamek ten zaokrągla się do następnej liczby całkowitej. Liczbę tę nazywa się założeniową ilością obrabiarek. Ogólną, założeniową ilość obrabiarek na linii przepływowej określa się jako sumę ilości obrabiarek przyjętych dla każdej operacji procesu technologicznego. Ogólna ilość obrabiarek w oddziale o produkcji przepływowej jest to suma ilości obrabiarek przyjętych dla poszczególnych linii przepływowych. W produkcji seryjnej, przy której założeniową ilość obrabiarek określa się nie według każdej operacji, lecz według każdego typowymiaru obrabiarki, ogólna ilość obrabiarek oddziału lub działu równa się sumie założonych ilości obrabiarek dla każdego typowymiaru. Na podstawie zestawienia obciążeń układa się zestawienie urządzeń. Dla scharakteryzowania, w jakim stopniu dana obrabiarka lub grupa obrabiarek jest obciążona w czasie wykonywania programu produkcyjnego, stosuje się współczynnik obciążenia urządzeń K0. Współczynnik ten wy­znacza się ze stosunku obliczeniowej ilości urządzeń do ilości przyjętej. Jeśli oznaczyć przez iV0 — obliczeniową ilość obrabiarek, a przez Npn — PrzyJQtąi to współczynnik obciążenia obrabiarek. W warunkach produkcji przepływowej współczynnik obciążenia określa się oddzielnie dla każdej operacji. Ostatnie dwa wzory stosuje się głównie przy obliczaniu obciążenia obrabiarek w istniejących oddziałach i przy obliczeniach kontrolnych w czasie projektowania nowych oddziałów. Wielkość współczynnika obciążenia obrabiarek Ku zależy od cha­rakteru produkcji. Dla masowej produkcji przepływowej współczynnik obciążenia otrzymuje się zwykle mniejszy niż dla produkcji seryjnej. Wyjaśnić to można tym, że w masowej produkcji przepływowej każda obrabiarka wykonuje jedną operację i nie przezbraja się jej dla wyko­nania innych operacji. W warunkach produkcji seryjnej, gdzie na więk­szości obrabiarek wykonuje się kilka operacji, współczynnik obciążenia jest większy niż w produkcji masowej. Średni współczynnik obciążenia obrabiarek przy masowej produkcji przepływowej nie powinien być niższy od 0,65 j 0,75, a przy produkcji seryjnej od 0,75 h 0,85. Przybliżony sposób obliczania koniecznej ilości obrabiarek oparty jest na zastosowaniu przybliżonych wskaźników. Dla otrzymania takich wska­źników wykorzystuje się dane normatywne lub dane otrzymane na pod­stawie uprzednio wykonanych projektów. Jest rzeczą oczywistą, że w tym ostatnim przypadku należy wykorzystywać projekty takich oddziałów, w których mają być wykonywane części o konstrukcji podobnej do tych, dla których wytwarzania projektuje się dany oddział. Roczne programy produkcji oddziałów, na podstawie których przyj­muje się wskaźniki przybliżone, powinny być również zbliżone do pro­gramu produkcji oddziału projektowanego. Przybliżony sposób obliczania koniecznej ilości urządzeń stosuje się przy opracowaniu założeń projektowych, jak również w następujących przypadkach przy wykonywaniu projektów technicznych: 1) gdy nie ma dokładnego wykazu części, które będą wykonywane w projektowanym oddziale; 2) gdy nie ma wszystkich rysunków wykonawczych części, które będą produkowane; 3) gdy liczba części, które mają być wykonywane w projektowanym oddziale jest bardzo duża i wskutek krótkiego czasu projektowania wykonanie i skalkulowanie pełnego opracowania procesu technologicznego ich produkcji nie jest celowe. Ten ostatni przypadek jestcharakterystyczny dla warunków projektowania oddziałów o produkcji małoseryjnej i jednostkowej. Przybliżony sposób obliczania urządzeń stosuje się przy opracowy­waniu założeń projektowych dla wszystkich typów produkcji (jednostko­wej, seryjnej i masowej). Przy opracowywaniu projektów technicznych oddziałów o produkcji wielkoseryjnej i masowej, metody przybliżonej z reguły nie stosuje się. Jednakże należy jak już wspomniano, posługiwać się nią wtedy, kiedy nie ma niezbędnych' danych wyjściowych dla wszystkich wyrobów lub części przewidzianych programem produkcji. Do obliczenia koniecznej ilości obrabiarek stosuje się również nastę­pujące metody kombinowane: 5)Prsces technologiczny opracowuje się tylko dla najbardziej praco­chłonnych (podstawowych) części. Wyposażenie potrzebne do wytwarzania tych części oblicza się dokładnie, a do wytwarzania części pozostałych — według wskaźników przybliżonych. 6)Cały założony program części dzieli się na kilka grup według ich jakiejkolwiek cechy (ciężaru, podobieństwa kształtów konstrukcyjnych i wymiarów, podobieństwa procesu technologicznego itp.). Z każdej grupy wybiera się część najbardziej typową. Procesy technologiczne i ich kal­kulację wykonuje się tylko dla tych typowych części i określa się rodzaj i ilość urządzeń koniecznych dla ich obróbki. Czas obróbki pozostałych części każdej grupy określa się na podstawie czasu obróbki typowych części przy pomocy podanej metody odniesienia. Dla określenia rodzaju i ogólnej ilości obrabiarek potrzebnych do obróbki części danej grupy dzieli się je wg typów i wymiarów w takim samym stosunku procentowym, jaki został ustalony dla części przyjętych jako typowe. Sumując ilość urządzeń potrzebnych do wykonywania grup części, określa się ilość i rodzaj urządzeń produkcyjnych dla całego oddziału. Pierwszą z podanych kombinowanych metod obliczeń stosuje się przy urozmaiconym asortymencie części, na przykład przy obróbce kompletu części zespołów takich jak silnik, skrzynka biegów itp. Drugą z podanych kombinowanych metod obliczeń stosuje się zwykle wtedy, gdy części, które będą wykonywane w oddziale projektowanym, mają zbliżone wymiary i ciężary jak np. drobne części znormalizowane, części zunifikowane samochodów i ciągników itp. Metody kombinowane obliczania ilości wyposażenia są dokładniejsze niż sposób przybliżony. Dlatego w wielu wypadkach posługujemy się nimi przy opracowywaniu projektów technicznych. Przy obliczeniach przybliżonych według wskaźników uogólnionych określa się ogólną ilość potrzebnego wyposażenia oddziału. Istnieją okre­ślone normatywy takich uogólnionych wskaźników1), zestawione dla poszczególnych gałęzi przemysłu. Należy zwrócić uwagę, że wskaźniki uogólnione w projektach i nor­matywach podaje się zwykle dla oddziałów pracy dwuzmianowej i dlatego, jeśli w projektowanym oddziale ilość zmian ma być inna, to wskaźniki te można stosować dopiero po ich sprowadzeniu do warunków normalnej zmianowości. Często w przybliżonych obliczeniach wykorzystuje się dane otrzymane na podstawie analizy pracy oddziałów już pracujących (np. wykorzystuje się rzeczywiste normy czasu). W tych wypadkach w celu obliczenia po­trzebnych urządzeń przy projektowaniu nowych oddziałów lub przy pro­jektowaniu modernizacji oddziału pracującego, wprowadza się tak zwany współczynnik usprawnienia. Przy zastosowaniu tego współczynnika uwzględnia się usprawnienie procesu, technologicznego i organizacji pro­dukcji w nowoprojektowanym i modernizowanym oddziale w porównaniu z warunkami oddziału pracującego. Jeśli dla przybliżonego określenia ilości obrabiarek w oddziale, któ­rego program produkcji jest założony w tonnach, przyjmuje się jako pod­stawę obliczenia wskaźnik uogólniony, wyrażający czas obróbki odnie­siony do 1 tonny ciężaru gotowych części, to wówczas stosuje się wzór. gdzie JV0 — ogólna ilość obrabiarek potrzebnych do wykonania zało­żonego programu w szt.; Tp — czas obróbki części odniesionych do 1 t gotowych części w godzinach; Mp — roczny program produkcji gotowych części w tonnach; F0 — rzeczywisty roczny fundusz czasu pracy obra­biarki w godzinach; K0 — średni współczynnik obciążenia obrabiarek. Współczynnik Ka zakłada się z góry w zależności od typu produkcji. Jeśli przy obliczeniach przybliżonych wyznacza się ilość obrabiarek według czasu obróbki potrzebnego do produkcji jednego wyrobu, to wówczas stosuje się wzór. gdzie: Tm — czas obróbki kompletu części do jednego wyrobu wyrażony w godzinach; Mm — roczna produkcja wyrobów w sztukach. Jeśli w projektowanym oddziale ma być produkowanych kilka róż­nych wyrobów lub części kilku różnych grup (dla każdej z nich jest usta­lony pewien program roczny), to obliczenie potrzebnej ilości urządzeń przeprowadza się według wzoru. gdzie: Ti, T2,Tn — czas obróbki kompletu części do każdego z poszcze­gólnych wyrobów, wyrażony w godzinach; mi, m,2 ... mn — roczna pro­dukcja każdego wyrobu w sztukach; K0 — średni współczynnik obcią­żenia obrabiarek. Jeśli czas obróbki wszystkich części produkowanych w ciągu roku określono z góry, to obliczenie przeprowadza się według prostszego wzoru N = F+K gdzie: Ts — sumaryczny czas obróbki części w ciągu roku wyrażony w go­dzinach. Jeśli przy obliczaniu ilości obrabiarek przyjęto jako główny uogól­niony wskaźnik roczną produkcję wyrażoną w tonnach gotowych wy­robów, przypadających na jedną obrabiarkę, to wtedy potrzebną ilość obrabiarek wyznacza się ze wzoru. gdzie: P — program roczny oddziału w tonach; p — produkcja roczna jednej obrabiarki w tonach.