Машиностоительные производства

    Массовое  производство – дальнейшее развитие серийного способа производства (наиболее совершенная организация производственного процесса). Изготовление изделий происходит путем непрерывного выполнения на рабочих местах одних и тех же постоянно повторяющихся операций.

Классификация цехов по характеру  конструкции и  весу изделий.

    I класс – изделия с черным весом до 100 кг.

• металлорежущие станки для часовой промышленности и инструментального производства;
• нормальный металлорежущий и измерительный инструмент;
• подшипники качения;
• спец. приборы;

    II класс – изделия с черным весом до 2 т.

• металлорежущие и деревообрабатывающие станки;
• двигатели, дизели, компрессоры;
• сельскохозяйственные машины, электродвигатели средней мощности.

III класс – изделия с черным весом до 15 т (изделия тяжелого машиностроения):

• тяжелые металлорежущие и деревообрабатывающие станки;
• кузнечные молоты, прессы;
• водяные и паровые турбины;
• дорожные машины;

    IV класс – изделия особо тяжелого машиностроения (черный вес более 15 тонн).

Классификация по количеству металлорежущих станков.

Основные  этапы разработки проекта механического цеха.

1. Разработка  задания для проектирования цеха, исходя из производственной программы  завода, чертежей, описаний конструкций, технических условий на изготовление изделий.
2. Определение типа производства.
3. Разработка технологического процесса механической  обработки в зависимости от типа производства и его организационной формы.
4. Определение количества станков и коэффициента их загрузки.
5. Определение потребности цеха в электроэнергии, газе, паре, воде, сжатом воздухе.
6. Определение необходимого рабочего состава цеха и его численности.
7. Разработка плана расположения оборудования и определение производственной площади.
8. Определение количества оборудования и площадей вспомогательных отделений служебных и бытовых помещений.
9. Выбор типа транспортных и грузоподъемных средств и определение их количества.
10. Компоновка цеха, определение основных размеров.
11. Разработка схемы организации, управления и технического руководства.

   Определение типа производства:  через К_зо – см курс ТМС (там же расчет величины партии)

Фонды рабочего времени

   В процессе проектирования машиностроительных заводов различают календарный, номинальный и действительный фонды  времени работы оборудования и рабочих.

   Календарный годовой фонд времени: 24 ´ 365 = 8760 часов

   Номинальный годовой фонд времени работы (41 рабочий час в неделю):

• Рабочих Ф_кр = 2070 часов
• Оборудования: 1 сменная работа – 2070 час; 2-х сменная – 4140 часов; 3-х сменная – 6210 часов;

   Действительный  годовой фонд времени: состоит из номинального фонда времени за исключением  неизбежных потнрь (отпуска, болезни, декретные отпуска и т.д.)

   15 дней отпуска Ф_др = 1860 часов;

   18 дней отпуска Ф_др = 1840 часов;

   24 дня отпуска Ф_др = 1820 часов.

   Действительный  фонд рабочего времени оборудования, включая потери от простоя оборудования в планово-предупредительном ремонте (3 – 4 %) и составляет (4029 – 4015 часов) для обычного оборудования; и 3904 (6% потерь) – для уникального оборудования.

   В серийном производстве запуск и выпуск готовой продукции происходит партиями:

   

   где F – число рабочих дней в году (254 дня).

   а – число дней, на которое необходимо иметь запас деталей.

Производственная  программа цеха.

    Основой для проектирования цеха является его  производственная программа, составленная исходя из производственной программы  завода. В зависимости от типа производства, характера выпускаемой продукции и стадии проектирования производственная программа может быть точной, приведенной и условной.

    Производственная  программа называется точной, когда  номенклатура всех подлежащих изготовлению изделий и деталей (включая запчасти) точно установлена и обеспечена рабочими чертежами, спецификациями, ТУ. Проектирование предусматривает подробную разработку технологических процессов, маршрутных, операционных карт, эскизов и схем, технического контроля, нормирования операций. Этот вид проектирования применяется для массового и крупносерийного производства, где требуется большая точность.

    Образец ведомости точной подетальной производственной программы предприятия:

    Для единичного, мелкосерийного и серийного  производства программа составляется в виде перечня изготовленных в цехе изделий или узлов с указанием их количества и массы. При этом подетальная ведомость составляется только для типового изделия. Все остальные изделия, входящие в программу, приводятся к типовым. В этом случае нет необходимости иметь полный перечень обрабатываемых деталей. Чертежи, как правило, имеются только на изделия-представители, по которым ведутся расчеты. Такая производственная программа называется приведенной.

    При проектировании цехов для обработки деталей изделий, конструкции которых еще не разработаны и точная номенклатура изготовляемых цехом изделий неизвестна (экспериментальные цехи), выбираются условные представители, по которым можно с достаточным приближением получить необходимые исходные данные. По принятым условным представителям и ведется проектирование. В этом случае программа является условной.

    Приведенная программа определяется следующим  образом:

• вся номенклатура изделия разбивается на группы, в каждую из которых входят изделия, сходные по конструкции и технологии изготовления;
• в каждой группе намечается типовое изделие представитель, по которому ведутся все расчеты;
• все другие изделия группы приводятся по трудоемкости к изделию представителю с учетом их различия в массе, серийности программы и сложности механической обработки. Эти различия оцениваются коэффициентом приведения:

,

где К_м – коэффициент приведения по массе;

    К_сер – коэффициент приведения по серийности;

    К_сл – коэффициент приведения по сложности.

    

,

где М_х – масса приводимого изделия,

    М – масса изделия представителя.

    

где Q – годовой выпуск изделия представителя;

    Q_x – годовой выпуск приводимого изделия.

    Показатель  степени выбирается равным 0,15 для  среднего и мелкого машиностроения  и 0,2 – для тяжелого.

    К_сл – учитывает различие в сложности конструкций изделий и является в значительной степени субъективным. Для механических цехов при определении К_сл учитывают главным образом различие в точности и чистоте обработки.

    В проектных организациях:

    

,

где Н_х – число оригинальных деталей в приводимом изделии;

    Н – число оригинальных деталей  в изделии-представителе. 

Основные  формы организации  работ в цехе.

    Каждому из видов производств (единичному, серийному  и массовому) свойственны соответствующие  формы организации работы и способы расположения оборудования, которые определяются характером изделия и производственного процесса, объемом выпуска и рядом других факторов.

    Существуют  следующие основные формы организации  работы:

1. По видам оборудования, свойственная главным образом единичному производству; для отдельных деталей применяется в серийном производстве. Станки располагаются по признаку однородности обработки, т.е. создаются участки станков одного вида обработки – токарных, строгальных, фрезерных и др.
2. Предметная, свойственная главным образом серийному производству; для отдельных деталей применяется в массовом производстве. Станки располагаются в последовательности технологических операций для одной или нескольких деталей, требующих одинакового порядка обработки. В этой же последовательности образуется и движение деталей. Обработка деталей на станках производится партиями; при этом время выполнения операции на отдельных станках может быть не согласовано с временем операции на других станках. Изготовленные детали во время работы хранятся у станков и затем транспортируются целой партией. Здесь же может производиться и контроль деталей.
3. Поточно-серийная или переменно-поточная, свойственная серийному производству. Станки располагаются также в последовательности технологических операций для деталей, обрабатываемых на данной станочной линии. Производство идет партиями, причем детали каждой партии могут несколько отличаться одна от другой размерами или конструкцией, допускающими, однако обработку их на одном и том же оборудовании. Производственный процесс ведется таким образом, что время выполнения операции на одном станке согласовано с временем работы на следующем станке; детали данной партии перемещаются со станка на станок в последовательности технологических операций, создавая непрерывность движения деталей по станкам. Переналадка станков, приспособлений и инструментов при переходе на обработку сходных деталей других партий обеспечивается предварительной подготовкой. Норма времени на каждую операцию должна быть примерно одинакова.
4. Прямоточная, свойственная массовому (и в некоторой мере крупносерийному) производству; станки располагаются в последовательности технологических операций, закрепленных за определенными станками; детали со станка на станок передаются поштучно. Но синхронизация времени операций выдерживается не на всех участках линии, т.е. время выполнения отдельных операций не всегда равно (или кратно) такту; вследствие этого около станков, у которых время выполнения операции больше такта, создаются заделы необработанных деталей. Такая форма работы называется иногда пульсирующим потоком. Траспортирование деталей от одного рабочего места к другому осуществляется рольгангами, наклонными желобами и др. транспортными устройствами, иногда применяются и конвейеры, служащие здесь только в качестве транспортеров.
5. Непрерывным потоком, свойственная только массовому производству. При такой форме организации работы станки располагаются в последовательности операций технологического процесса, закрепленных за определенными станками, время выполнения отдельных операций на всех рабочих местах примерно одинаково или кратно такту, благодаря чему достигается синхронизация операций и создается такт работы для всех рабочих мест поточной линии.