(a) A cylindrical workpiece of 60 mm diameter is turned down to 50 mm over a length of 120 mm on a CNC lathe with cutting speed of 120 m/min and feed of 0·3 mm/rev. Find the machining time. (10 marks)
(b) A firm chooses between two processes (X and Y) to manufacture a component. Process X has a fixed cost of ₹ 9,60,000/year with a variable cost of ₹ 55/unit. Process Y has a fixed cost of ₹ 15,00,000/year with a variable cost of ₹ 38/unit. The selling price is ₹ 110/unit.
(i) Calculate the break-even volume for each process independently.
(ii) Determine the cross-over point between Process X and Process Y.
(iii) If the firm forecasts demand of 35,000 units, compute the profit under each process and recommend a choice. What is the margin of safety (%) under the preferred process. (10 marks)
(c) A laser beam delivers 5 J of energy in 0·01 sec over an area of 0·5 mm². Calculate the power density of the laser beam. (10 marks)
(d) A production process is monitored using X̄ and R charts. Fifteen subgroups of size n = 5 were inspected. The grand mean X̄ = 48·6 mm and the mean range R̄ = 4·2 mm. Use the following control chart constants :
A₂ = 0·577, D₃ = 0, D₄ = 2·114, where
A₂ is for the X̄ chart, D₃ and D₄ are for the R chart
(i) Compute the upper and lower control limits for both the X̄ chart and the R chart.
(ii) A separate attribute inspection of 20 lots of 200 units each found a total of 184 defective units. Construct a p-chart : compute p̄ , upper control limit (UCL-p) and lower control limit (LCL-p). (10 marks)
(e) Discuss the factors affecting surface finish in machining operations, and list the different profile finishing techniques used in modern manufacturing. (10 marks)
हिंदी में पढ़ें
(a) एक बेलनाकार कार्यखंड जिसका व्यास 60 mm है, उसे 120 m/min की कर्तन गति तथा 0·3 mm/rev प्रभरण (फीड) के साथ CNC लेथ पर 120 mm लम्बाई तक 50 mm व्यास में घटाया जाता है। मशीनन समय ज्ञात कीजिए। (10 अंक)
(b) एक फर्म किसी घटक के निर्माण के लिए दो प्रक्रमों (X तथा Y) में से किसी एक का चयन करती है। प्रक्रम X की स्थिर लागत रु 9,60,000 प्रति वर्ष है तथा परिवर्तनीय लागत रु 55 प्रति इकाई है। प्रक्रम Y की स्थिर लागत रु 15,00,000 प्रति वर्ष तथा परिवर्तनीय लागत रु 38 प्रति इकाई है। विक्रय मूल्य रु 110 प्रति इकाई है।
(i) प्रत्येक प्रक्रम के लिए अलग-अलग सम विच्छेद मात्रा (ब्रेक-इवन मात्रा) की गणना कीजिए।
(ii) प्रक्रम X तथा प्रक्रम Y के बीच पथान्तरक (क्रॉस-ओवर) बिन्दु ज्ञात कीजिए।
(iii) यदि फर्म 35,000 इकाइयों की माँग का पूर्वानुमान लगाती है, तो प्रत्येक प्रक्रम के अन्तर्गत लाभ की गणना कीजिए तथा उपयुक्त प्रक्रम के चयन की अनुशंसा कीजिए। चुने गए प्रक्रम के अन्तर्गत सुरक्षा सीमा (मार्जिन) (%) क्या है? (10 अंक)
(c) एक लेजर बीम 0·5 mm² क्षेत्रफल पर 0·01 सेकण्ड में 5 जूल ऊर्जा प्रदान करती है। लेजर बीम के शक्ति घनत्व (Power Density) की गणना कीजिए। (10 अंक)
(d) एक उत्पादन प्रक्रम की निगरानी X̄ तथा R चार्टों का उपयोग करके की जाती है। n = 5 आकार के पंद्रह उपसमूहों का निरीक्षण किया गया। समग्र औसत X̄ = 48·6 mm तथा औसत रेंज R̄ = 4·2 mm है। निम्नलिखित नियंत्रण चार्ट स्थिरांकों का उपयोग कीजिए :
A₂ = 0·577, D₃ = 0, D₄ = 2·114,
जहाँ A₂, X̄ चार्ट के लिए, D₃ और D₄, R चार्ट के लिए हैं
(i) X̄ तथा R चार्ट दोनों के लिए ऊपरी और निचली नियंत्रण सीमाएँ ज्ञात कीजिए।
(ii) 200 इकाइयों के 20 चय (लॉट) के एक पृथक गुणात्मक निरीक्षण में कुल 184 दोषपूर्ण इकाइयाँ पाई गईं। एक p चार्ट बनाइए : p̄ की ऊपरी नियंत्रण सीमा (UCL-p) तथा निचली नियंत्रण सीमा (LCL-p) की गणना कीजिए। (10 अंक)
(e) मशीनन प्रचालन में सतह परिष्करण (सरफेस फिनिशिंग) को प्रभावित करने वाले कारकों पर चर्चा कीजिए तथा आधुनिक विनिर्माण में उपयोग की जाने वाली विभिन्न प्रोफाइल फिनिशिंग तकनीकों को सूचीबद्ध कीजिए। (10 अंक)
Answer approach & key points
(a) Compute the machining (turning) time for a single straight-turning pass that reduces a 60 mm bar to 50 mm diameter over 120 mm length at V = 120 m/min and f = 0.3 mm/rev. The chain required is V -> N -> feed rate -> time. (b) A break-even/cost-comparison problem with three explicit sub-parts: (i) the break-even volume of each process separately, (ii) the cross-over (indifference) volume between X and Y, and (iii) at a demand of 35,000 units, the profit of each process, a recommendation, and the margin of safety percentage under the recommended process. (c) Compute the power density of a laser beam that delivers 5 J in 0.01 s over 0.5 mm^2. A short calculation, so credit also attaches to correct unit handling, sensible unit conversions and a brief comment on why power density governs the LBM mechanism. (d) Statistical process control: (i) compute the upper and lower control limits for both the X-bar chart and the R chart from X-bar-bar = 48.6 mm, R-bar = 4.2 mm and the given constants; (ii) from a separate attribute inspection of 20 lots of 200 units with 184 defectives, compute p-bar and the UCL and LCL of a p-chart. (e) Two demands: (a) discuss the factors that affect surface finish in machining, and (b) list the profile-finishing techniques used in modern manufacturing. Both the discussion and the list carry marks.
- N = 1000V/(πD) = 636.6 rpm
- Feed rate = fN ≈ 191 mm/min
- t = L/(fN) ≈ 0.628 min (37.7 s)
- Break-even X = 17,455 units and Y = 20,834 units
- Cross-over at 31,765 units from equating total costs
- Profits ₹9,65,000 (X) and ₹10,20,000 (Y) at 35,000 units
- Recommend Y, margin of safety about 40.5%
- Power = E/t = 500 W
- Area converted to 0.5 × 10⁻⁶ m²
- Power density = 10⁹ W/m² (1000 W/mm² or 10⁵ W/cm²)
- Comment on why power density governs material removal
- X̄ chart limits 51.02 and 46.18 mm about 48.6 mm
- R chart UCL 8.88 mm, LCL 0
- p̄ = 184/4000 = 0.046
- p-chart UCL 0.0904 and LCL 0.0016
- Cutting parameters: feed, speed (built-up edge) and depth
- Tool factors: nose radius, geometry, wear
- Workpiece and machine factors: material, rigidity, vibration
- List of finishing techniques: honing, lapping, superfinishing, polishing, burnishing and advanced processes such as abrasive flow, magnetic abrasive and magnetorheological finishing
(a) A strip of width 250 mm is reduced from 30 mm to 20 mm thickness in a rolling mill of roll radius 400 mm. Considering coefficient of friction 0·25 and average flow stress 300 MPa, find the following :
(i) Contact length
(ii) Rolling force
(iii) Check if the biting condition is satisfied (10 marks)
(b) A biomedical implant requires excellent surface integrity with no thermal damage. From the perspective of non-conventional machining, discuss the following :
(i) Suitability of USM, LBM, EDM for biomedical implant machining
(ii) Surface defects in each process
(iii) Best process selection with justification
(iv) Post-processing requirements of the selected process (20 marks)
(c) In a job shop there are four machines (M₁ – M₄) and five jobs (J₁ – J₅) which are all available at t = 0. The routing of each job is unique. The processing times (in hours) and due dates are given below.
Job | Routing | Total work | Due date
J₁ | M₁ → 6, M₂ → 4, M₃ → 8, M₄ → 3 | 21 | 28
J₂ | M₂ → 5, M₁ → 7, M₄ → 2, M₃ → 6 | 20 | 25
J₃ | M₃ → 4, M₂ → 8, M₁ → 3, M₄ → 5 | 20 | 30
J₄ | M₁ → 9, M₃ → 3, M₂ → 5, M₄ → 4 | 21 | 35
J₅ | M₂ → 6, M₃ → 5, M₄ → 7, M₁ → 2 | 20 | 32
(i) Define Critical Ratio (CR). Compute CR for each job at t = 0 and determine the sequence on the basis of urgency (lowest CR = highest priority). State which job is the most critical and explain in two sentences why CR alone is more informative than due date or processing time alone.
(ii) Apply the Shortest Processing Time (SPT) dispatching rule — on each machine, whenever a machine is free, select the waiting job with the shortest operation time. Construct a complete Gantt chart. For each job compute: completion time Cⱼ, flow time Fⱼ, lateness Lⱼ and tardiness Tⱼ. Summarise: makespan, average flow time, total tardiness, maximum tardiness, number of tardy jobs. (20 marks)
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(a) 250 mm चौड़ाई की एक पट्टी को 400 mm रोल त्रिज्या वाली रोलिंग मिल में 30 mm से घटा कर 20 mm मोटाई तक किया जाता है । घर्षण गुणांक 0·25 तथा औसत प्रवाह तनाव 300 MPa मानते हुए निम्नलिखित ज्ञात कीजिए :
(i) संपर्क लंबाई
(ii) वेल्लन बल (रोलिंग बल)
(iii) जाँच कीजिए क्या कुतरन (बाइटिंग) की शर्त संतुष्ट होती है । (10 अंक)
(b) एक बायोमेडिकल प्रत्यारोपण (इम्प्लांट) के लिए उत्कृष्ट सतही अखंडता तथा किसी भी प्रकार की ऊष्मीय क्षति का न होना आवश्यक है । गैर-पारंपरिक मशीनिंग (नॉन-कन्वेंशनल मशीनिंग) के परिप्रेक्ष्य में निम्नलिखित पर चर्चा कीजिए :
(i) बायोमेडिकल इम्प्लांट के मशीनन के लिए USM, LBM तथा EDM की उपयुक्तता
(ii) प्रत्येक प्रक्रम में सतही दोष
(iii) औचित्य सहित सर्वोत्तम प्रक्रम का चयन
(iv) चयनित प्रक्रम की पश्च-प्रसंस्करण (पोस्ट-प्रोसेसिंग) आवश्यकताएँ (20 अंक)
(c) एक जॉब शॉप में चार मशीनें (M₁ – M₄) और पाँच जॉब (J₁ – J₅) हैं जो सभी t = 0 पर उपलब्ध हैं। प्रत्येक जॉब का मार्गाभिगमन (रूटिंग) विशिष्ट (यूनिक) है। प्रसंस्करण समय (घंटों में) तथा नियत तिथियाँ नीचे दी गई हैं।
जॉब | मार्गाभिगमन | कुल कार्य | नियत तिथि
J₁ | M₁ → 6, M₂ → 4, M₃ → 8, M₄ → 3 | 21 | 28
J₂ | M₂ → 5, M₁ → 7, M₄ → 2, M₃ → 6 | 20 | 25
J₃ | M₃ → 4, M₂ → 8, M₁ → 3, M₄ → 5 | 20 | 30
J₄ | M₁ → 9, M₃ → 3, M₂ → 5, M₄ → 4 | 21 | 35
J₅ | M₂ → 6, M₃ → 5, M₄ → 7, M₁ → 2 | 20 | 32
(i) क्रांतिक अनुपात (क्रिटिकल रेशियो) को परिभाषित कीजिए। t = 0 पर प्रत्येक जॉब के लिए CR की गणना कीजिए तथा तात्कालिकता के आधार पर क्रम (सबसे कम CR = सबसे अधिक प्राथमिकता) निर्धारित कीजिए। बताइए कि कौन-सा जॉब सबसे अधिक क्रांतिक (क्रिटिकल) है तथा दो वाक्यों में समझाइए कि नियत तिथि अथवा प्रसंस्करण समय की तुलना में अकेला CR अधिक जानकारीपूर्ण क्यों है।
(ii) न्यूनतम प्रसंस्करण समय (SPT) प्रेषण नियम को लागू कीजिए — प्रत्येक मशीन पर, जब भी कोई मशीन खाली हो, सबसे कम प्रचालन समय वाले प्रतीक्षारत जॉब का चयन कीजिए। एक पूर्ण गैंट चार्ट बनाइए। प्रत्येक जॉब के लिए गणना कीजिए : पूर्णता समय Cⱼ, प्रवाह समय Fⱼ, विलंब Lⱼ तथा विलंबन Tⱼ। सारांशित कीजिए : मेक्स्पैन, औसत प्रवाह समय, कुल विलंबता, अधिकतम विलंबता, विलंबित जॉबों की संख्या। (20 अंक)
Answer approach & key points
(a) Flat rolling calculation with three sub-parts: (i) the projected arc/contact length, (ii) the rolling (separating) force using the average flow stress, and (iii) a check on whether the biting (self-gripping) condition is satisfied for mu = 0.25. (b) A process-selection question for biomedical implant machining demanding excellent surface integrity with NO thermal damage. Four explicit sub-parts: (i) suitability of USM, LBM and EDM; (ii) surface defects produced by each; (iii) the best process with justification; (iv) post-processing needed for the selected process. (c) A 5-job, 4-machine job shop. (i) Define the critical ratio, compute it for each job at t = 0, rank by urgency, name the most critical job and explain in two sentences why CR beats due date or processing time alone. (ii) Simulate SPT dispatching at every machine, draw the complete Gantt chart, and report C_j, F_j, L_j, T_j per job plus makespan, mean flow time, total tardiness, maximum tardiness and number of tardy jobs.
- Contact length L = √(RΔh) = 63.2 mm
- Rolling force F = Y L w ≈ 4.74 MN
- Biting condition μ ≥ tan α with α = 9.07°, tan α ≈ 0.16
- Conclusion that biting is satisfied (μ = 0.25 > 0.16, Δh_max = 25 mm)
- Suitability of the three processes: mechanical USM against thermal LBM and EDM
- Surface defects: recast layer, heat-affected zone and micro-cracks in LBM and EDM, embedded abrasive and chipping in USM
- USM selected as best, justified by no thermal damage, no recast layer and compressive residual stress
- Post-processing of USM: ultrasonic cleaning, polishing, passivation and inspection or sterilisation
- CR = (due date − now)/remaining work; values 1.333, 1.250, 1.500, 1.667, 1.600 with J₂ most critical
- SPT dispatching applied at every machine, including tie decisions at t = 23 and t = 33
- Gantt chart with completion times J₁ = 36, J₂ = 22, J₃ = 33, J₄ = 40, J₅ = 25
- Makespan 40, mean flow time 31.2, total tardiness 16, maximum tardiness 8, three tardy jobs
(a) (i) In an orthogonal cutting operation, the following data are obtained :
Cutting force F_c = 1500 N
Thrust force F_t = 900 N
Rake angle α = 10°
Chip thickness ratio r = 0·4
Determine the following :
(I) Shear angle (φ)
(II) Friction angle (β)
(III) Coefficient of friction (μ)
(IV) Shear force (F_s) using Merchant's circle relations (15 marks)
(ii) A hole is specified as 25 ± 0·01 mm. Using Taylor's principle, determine the following :
(I) GO gauge size
(II) NO-GO gauge size
Assume :
(A) Gauge tolerance = 10% of work tolerance
(B) Wear allowance = 10% (only GO gauge) (5 marks)
(b) In an organization, what do you understand by the roles of flexibility, lean practices and agility ? Explain how flexibility, lean practices and agility are complementary approaches. (15 marks)
(c) A manufacturing firm is redesigning its assembly line and is debating whether to use traditional time study (stopwatch) or predetermined time standards (PTS). Answer the following :
(i) Explain the conceptual basis of PTS. What fundamental assumption makes it possible to preassign time values to basic motions independently of the task context ?
(ii) Describe two specific situations in which PTS would be preferred over time study for capacity planning purposes, and two situations where it would be inappropriate. (15 marks)
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(a) (i) एक लांबिक कर्तन प्रचालन में, निम्नलिखित डेटा प्राप्त होते हैं :
कर्तन बल F_c = 1500 N
प्रणोद बल F_t = 900 N
रेक कोण α = 10°
छीलन (चिप) मोटाई अनुपात r = 0·4
निम्नलिखित का निर्धारण कीजिए :
(I) अपरूपण कोण (φ)
(II) घर्षण कोण (β)
(III) घर्षण गुणांक (μ)
(IV) मर्चेंट सर्किल संबंधों का उपयोग करते हुए अपरूपण बल (F_s) (15 अंक)
(ii) एक छिद्र का आयाम 25 ± 0·01 mm निर्दिष्ट किया गया है। टेलर के सिद्धांत का उपयोग करते हुए निम्नलिखित निर्धारित कीजिए :
(I) गो (GO) गेज का आकार
(II) नो-गो (NO-GO) गेज का आकार
मान लीजिए :
(A) गेज सहिष्णुता = कार्य सहिष्णुता का 10%
(B) निघर्षण छूट = 10% (केवल गो गेज के लिए) (5 अंक)
(b) किसी संगठन में, लचीलेपन, लीन प्रक्रियाओं एवं चुस्ती (ऐजिलिटी) की भूमिकाओं से आप क्या समझते हैं? समझाइए कि लचीलापन, लीन प्रक्रियाएँ एवं चुस्ती किस प्रकार परस्पर पूरक दृष्टिकोण हैं। (15 अंक)
(c) एक विनिर्माण कंपनी अपनी असेंबली लाइन को पुन: डिज़ाइन कर रही है और यह निर्णय लेने पर विचार कर रही है कि पारंपरिक समय अध्ययन (स्टॉप वॉच) का उपयोग किया जाए या पूर्व-निर्धारित समय मानकों (PTS) का। निम्नलिखित के उत्तर दीजिए :
(i) प्रारंभिक समय अध्ययन (PTS) के वैचारिक आधार की व्याख्या कीजिए। कौन-सी मूलभूत मान्यता के आधार पर, कार्य के संदर्भ में स्वतंत्र रूप से बुनियादी गतियों का समय मान पूर्व-निर्धारित करना संभव है?
(ii) क्षमता नियोजन के उद्देश्य से समय अध्ययन की तुलना में पीटीएस (PTS) को प्राथमिकता देने वाली दो विशिष्ट स्थितियों का वर्णन कीजिए तथा दो ऐसी परिस्थितियों का वर्णन कीजिए जहाँ इसका उपयोग अनुपयुक्त होगा। (15 अंक)
Answer approach & key points
(a(i)) Orthogonal (Merchant) cutting analysis from Fc = 1500 N, Ft = 900 N, alpha = 10°, r = 0.4. Four quantities must be found: (I) shear angle phi, (II) friction angle beta, (III) coefficient of friction mu, (IV) shear force Fs from Merchant's circle relations. (a(ii)) Limit-gauge design for a hole specified as 25 +/- 0.01 mm using Taylor's principle, with gauge tolerance = 10% of work tolerance and a 10% wear allowance on the GO gauge only. Give the GO and NO-GO plug gauge sizes. (b) Two demands: define/explain the roles of manufacturing flexibility, lean practices and agility in an organisation; then explain HOW the three are complementary (not competing) approaches. The second half is the analytical core and carries the heavier weight. (c) Work measurement: (i) explain the conceptual basis of predetermined time standards (PTS) and identify the fundamental assumption that lets basic-motion times be pre-assigned independently of the task; (ii) give TWO specific situations where PTS is preferable to stopwatch time study for capacity planning and TWO where it is inappropriate.
- Shear angle φ = 22.9° from tan φ = r cos α/(1 − r sin α)
- Friction force 1146.8 N and normal force 1320.9 N resolved on the tool face
- β ≈ 41.0° and μ ≈ 0.868
- Shear force F_s ≈ 1030 N from F_c cos φ − F_t sin φ
- Work limits 25.01 and 24.99 mm, tolerance 0.02 mm
- Gauge tolerance 0.002 mm and wear allowance 0.002 mm on the GO gauge only
- GO gauge 24.992 to 24.994 mm
- NO-GO gauge 25.008 to 25.010 mm
- Flexibility defined as adaptability to variety at low cost and time
- Lean practices as waste removal with JIT, kaizen and pull
- Agility as strategic response to unpredictable change
- Complementarity: lean needs flexibility, agility rests on both, a decoupling point resolves conflicts
- Tasks broken into basic motions with tabulated times
- Assumption: motion time depends only on the motion, not on the task, and times are additive at a normal pace
- Two situations favouring PTS, such as a line that does not yet exist and high-volume short-cycle assembly
- Two inappropriate situations, such as long-cycle job-shop or mental or machine-paced work
(a) A shaft of nominal size 60 mm is to be fitted into a hole. The tolerances
are :
Hole tolerance – 0·030 mm
Shaft tolerance – 0·020 mm
Minimum clearance required – 0·010 mm
Determine the following :
(i) Maximum clearance
(ii) Hole and shaft limits
(iii) Allowance (10 marks)
(b) A manufacturing company, which produces both standardised and customised products, is planning a new facility.
(i) Compare analytically product layout and process layout with respect to material flow, flexibility, cost, demand variability and machine utilisation.
(ii) Explain the concept of cellular layout and analyse its benefits along with the challenges faced in its implementation. (20 marks)
(c) A spare parts store faces stochastic demand. Annual demand is normally distributed with mean (μ) = 2400 units and standard deviation σ_D = 300 units. Lead time is fixed at 2 weeks.
Assume 50 working weeks/year. Ordering cost = ₹ 800/order, Holding cost = ₹ 18/unit/year, Unit cost = ₹ 240, and Stockout cost = ₹ 90/unit short. The store operates with a continuous review policy.
(i) Compute the Economic Order Quantity.
(ii) Determine the demand during lead time (mean and standard deviation).
(iii) If the desired service level is 95% (z = 1·645), calculate the safety stock and reorder point.
(iv) Compute the total annual inventory cost (ordering + holding + safety stock holding). By how much does safety stock inflate total holding cost compared to the zero safety stock scenario ? (20 marks)
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(a) 60 mm अभिहित आकार (नॉमिनल साइज़) वाले एक शाफ्ट को एक छिद्र में फिट किया जाना है।
सहिष्णुताएँ इस प्रकार हैं :
छिद्र की सहिष्णुता – 0·030 mm
शाफ्ट की सहिष्णुता – 0·020 mm
आवश्यक न्यूनतम अवकाश (क्लीयरेन्स) – 0·010 mm
निम्नलिखित निर्धारित कीजिए :
(i) अधिकतम अवकाश
(ii) छिद्र तथा शाफ्ट की सीमाएँ
(iii) एलाउंस (10 अंक)
(b) एक विनिर्माण कंपनी, जो मानकीकृत तथा अनुकूलित दोनों प्रकार के उत्पादों का उत्पादन करती है, एक नई सुविधा की योजना बना रही है।
(i) उत्पाद अभिन्यास तथा प्रक्रिया अभिन्यास की, सामग्री प्रवाह, लचीलापन, लागत, माँग परिवर्तनशीलता तथा मशीन उपयोगिता के संदर्भ में समालोचनात्मक तुलना कीजिए।
(ii) सेल्युलर अभिन्यास की अवधारणा को समझाइए तथा इसके क्रियान्वयन में आने वाली चुनौतियों के साथ इसके लाभों का विश्लेषण कीजिए। (20 अंक)
(c) एक स्पेयर पार्ट्स स्टोर को स्टोकेस्टिक माँग का सामना करना पड़ता है। वार्षिक माँग सामान्य रूप से वितरित होती है जिसका माध्य (μ) = 2400 इकाई तथा मानक विचलन σ_D = 300 इकाई है। लीड टाइम 2 सप्ताह नियत है।
मान लीजिए 50 कार्य-सप्ताह/वर्ष हैं। ऑर्डरिंग लागत = ₹ 800/ऑर्डर, धारण लागत = ₹ 18/इकाई/वर्ष, इकाई लागत = ₹ 240, तथा स्टॉकआउट लागत = ₹ 90/इकाई कमी। स्टोर सतत पुनरीक्षण नीति के साथ कार्य करता है।
(i) आर्थिक ऑर्डर मात्रा की गणना कीजिए।
(ii) लीड टाइम के दौरान माँग (माध्य तथा मानक विचलन) निर्धारित कीजिए।
(iii) यदि वांछित सेवा स्तर 95% (z = 1·645) है, तो सुरक्षा स्टॉक तथा पुनःऑर्डर बिंदु की गणना कीजिए।
(iv) कुल वार्षिक इन्वेंटरी लागत (ऑर्डरिंग + धारण + सुरक्षा स्टॉक धारण) की गणना कीजिए। शून्य सुरक्षा स्टॉक परिदृश्य की तुलना में सुरक्षा स्टॉक कुल धारण लागत को कितना बढ़ा देता है? (20 अंक)
Answer approach & key points
(a) Limits-and-fits calculation for a 60 mm shaft in a hole with hole tolerance 0.030 mm, shaft tolerance 0.020 mm and a required minimum clearance of 0.010 mm. Three sub-parts: (i) maximum clearance, (ii) hole and shaft limits, (iii) allowance. (b) Facility layout for a firm making both standardised and customised products. (i) Compare product layout with process layout analytically on FIVE named criteria: material flow, flexibility, cost, demand variability and machine utilisation. (ii) Explain cellular layout and analyse both its benefits and the challenges of implementing it. (c) Continuous-review (Q, R) inventory system under stochastic demand. Four sub-parts: (i) EOQ; (ii) mean and standard deviation of demand during the lead time; (iii) safety stock and reorder point at a 95% service level (z = 1.645); (iv) total annual inventory cost (ordering + cycle holding + safety-stock holding) and the inflation of holding cost caused by the safety stock.
- Hole limits 60.000 and 60.030 mm (hole basis)
- Shaft limits 59.970 and 59.990 mm
- Maximum clearance 0.060 mm
- Allowance 0.010 mm
- Product layout versus process layout compared on all five named criteria
- Recommendation matching layout to standardised and customised products
- Cellular layout concept: part families, group technology, machine cells
- Cell advantages (set-up, WIP, lead time, quality) and challenges (family formation, duplication, inflexibility, re-layout cost)
- EOQ = 462 units
- Lead-time demand mean 96 and standard deviation 60 units
- Safety stock ≈ 99 units and reorder point ≈ 195 units
- Total cost ≈ ₹10 090 and holding cost inflated by 42.7% because of the safety stock