5.1.3. Макропроектирование пс

Как было указано, при проектировании систем группового произ­водства необходимо обеспечивать органическую увязку прогрессив­ных принципов организации с внедрением передовых методов техноло­гии. Решению этой задачи в наиболее полной мере отвечает метод групповой обработки, который обеспечивает применение передовойтехнологии, внедрение высокопроизводительной быстропереналаживаемой технологической оснастки, создание предпосылок для модер­низации и автоматизации оборудования, внедрения станков с ЧПУ иобрабатывающих центров.

Планирование организации или технико-экономическое проекти­рование систем группового производства призвано рационально использовать комплекс задач пространственного построения группового про­изводственного процесса. В задачи этого комплекса входят:

• создание цехов и участков подетальной и подетально-групповой специализации;

• организация многономенклатурных групповых поточных линий;

• формирование группового оснащения для отдельных рабочих мест. Системное описание производственных подразделений позволяет

выделить две стадии в их проектировании:

• макропроектирование, то есть функционально-структурное стро­ение системы;

• инженерное проектирование отдельных компонентов системы.

Макропроектирование подетальных участков (цехов) при рекон­струкции действующих или проектировании новых цехов (предприя­тий) должно осуществляться в четыре этапа.

1-й этап. Анализ конструктивно-технологической общности со­става продукции выполняют с помощью классификации деталей по всейноменклатуре. Цель классификации — получение неделимых наборов однородных по конструкции и технологическим процессам обработки деталей.

Применительно к задачам макропроектирования систем группо­вого производства классификация деталей должна осуществляться поосновным конструктивно-технологическим признакам, определяющим в конечном итоге пооперационный маршрут обработки и конструктив­ный тип деталей. Состав этих признаков, их внутренняя градация устанавливаются с учетом конструктивно-технологических особенно­стей изготовляемых данным предприятием (цехом) изделий.

К числу таких основных признаков относят: вид заготовки (Р'_{), габариты деталей(Р₂), основной пооперационный технологическиймаршрут (Р₃) и конструктивный тип деталей (Р₄).

Первый признак предопределяет общий характер обработки и вы­бор вида оборудования. В результате классификации по этому призна­ку всю совокупность деталей разбивают на классы, например, классы деталей, изготавливаемых из поковок, литья, катаного круглого илиполосового материала.

Второй признак обуславливает габаритные размеры и мощностьпотребного для обработки оборудования.

Третий признак учитывает пооперационный технологический про­цесс обработки деталей. По этому признаку детали распределяются порабочим местам, оснащенным технологическим оборудованием, в со­ответствии с технологическим процессом.

Четвертый признак устанавливает в конечном счете состав группдеталей.

Кроме того, конструктивный тип деталей определяет и выбор ви­дов и моделей технологического оборудования.

Результатами первого этапа являются:

• во-первых, разбивка всей номенклатуры деталей на минимально необходимое число конструктивно однородных групп;

• во-вторых, возможность правильного отбора и закрепления де­ талей за участками и формирование профиля их специализации.

2-й этап. Анализ определяющих планово-организационных харак­теристик деталей. К числу основных планово-организационных по­казателей следует отнести трудоемкость производства детали (t) и объем выпускаN.

От этих факторов в значительной степени зависит стабильность производственных условий на рабочих местах и характер движения деталей в производстве, то есть временная структура производствен­ной системы.

Для группирования деталей по трудоемкости их изготовления и объе­мам их выпуска, отражающим степень стабильности производственных условий на рабочих местах, используется показатель относительной тру­доемкости деталей K_g.. Он определяет расчетное суммарное количество единиц обезличенного оборудования, необходимого для обработки i-u детали при заданных объемах выпуска, технологии и режиме сменности работы. Процедура расчета представлена в табл. 5.1.

3-й этап. Расчет меры близости между двумя группами деталей. Одним из условий высокоэффективной работы предприятия является проектирование его цехов и участков по принципу предметной, а ещелучше — по подетальной форме их специализации. Выполнение этого условия достигается методом дальнейшей детализации и анализа сфор­мированных на втором этапе однородных по конструктивно-техноло­гическим и организационно-плановым признакам групп деталей. Ре­шение этой задачи строится на положении теории распознавания образов с помощью потенциальной функции, которая устанавливает меру бли­зости между группами деталей.

Таблица 5.1 Расчет показателя относительной трудоемкости деталей

Условные обозначения к табл. 5.1: D — количество рабочих дней в году(D - 261);/— продолжительность смены, ч(f= 8,2 ч); С — число сменв сутки; К __ средний коэффициент сокращения фонда времени на плановый капитальный ремонт (0,95< К_р <0,98); N_a_годовой объем планового выпус­ка /-Й детали, шт. (см. информационную карту);d_k — процент деталей, идущих на запасные части; Д_6р— процент потерь производства от брака;/_шт. — штучное время обработки г'-й детали по у'-й операции в нормо-мин; К — число операций по основному технологическому процессу /-и детали;К_в — средний коэффициент выполнения норм времени (1,0< К_в < 1,2); т.— количество деталей (номенклатурных позиций), входящих в данную ти-погруппу.

Значение коэффициента пропорциональности Я выбирается для всей совокупности деталей группы, исходя из следующего алгоритма:

0,1, если R^ = 1+9

Л. = 0,01, если R² = 1+99

0,001, если R² = 1+999 и т. д.

В свою очередь R²_(xix.₎ есть квадрат меры расстояния между базовойдеталью-представителем (х.) и всеми другими деталями (х.), которая рассчитывается по значениям кодов, в следующей зависимости

где (х_п—х_1}); (x₂.—x_2j); (x₄.—x_4j); (х₅.—х₅.) — разность кодов между базовой деталью-представителем х. и деталями-представителями х. по признакам Р_{; Р₂; Р_у Р-, Р₅.

Мера расстояния (R_xix) между деталями, входящими в сформиро­ванные на первом этапе группы, осуществляется через систему кодиро­вания параметров или особенностей каждого принятого признака.

Код признака — численное значение, присваиваемое каждому па­раметру, выбранному для характеристики выделенных признаков.

Например, по признаку габаритные размеры (Р₂) могут быть выде­лены в отдельные группы деталей с границами предельных размеров.Размеры 0 10-^-50 мм — 1-я группа, 0 >50-ь100 мм—2-я группа и т. д. Или вид заготовки (P_t) — 1 -я группа — из прутка и проката, — 2-я группа— листовой материал.

При кодировании необходимо выполнять следующие правила:

• код для различных деталей, входящих в одну группу, должен быть одним числом в рамках одного признака;

• величина кодов для разных групп в составе одного признака должна отличаться друг от друга не менее чем на 15%;

• величина кодов в составе разных признаков может иметь одина­ковое значение.

При расчете меры расстояния в каждой группе деталей выбирается деталь-представитель, с которой и сравниваются все детали, входящие вэту группу.

Как правило, в качестве детали-представителя берется самая тру­доемкая деталь группы с наибольшим количеством технологическихопераций производственного процесса.

Все действия и результаты расчетов заносятся в табл. 5.2.

В качестве примера рассмотрим фрагмент кодирования и расчета меры близости между деталями сформированной группы.

По результатам анализа конструктивно-технологической общности де­талей сформированы однотипные группы—валы, шестерни, корпуса и т. д.

Пусть в группе валов имеется наиболее трудоемкая деталь А (де­таль-представитель) со следующими параметрами по признакам:

• вид заготовки (Р_}) — стальной прокат;

• габаритные размеры (/*,) — 085 мм;

• пооперационный технологический маршрут (Р₃)—токарная (Т) — фрезерная (Фр) — сверлильная (Св) — закалка (3) — шлифовальная(Шл) — слесарная (Сл);

• конструктивный тип (Р^—ступенчатый вал.

В эту группу входит деталь Б с параметрами: Р_{, — поковка;Р₂— 0 45 мм; Р_} — токарная — фрезерная—сверлильная — шлифовальная; /*₄— простой вал.

Затем проводятся расчеты меры близости детали-представителя (А) со всеми деталями, входящими в эту группу.

Результаты расчетов служат базой для проведения следующего этапа работ по закреплению деталей за цехами и участками.

4-й этап. Синтез результатов анализа. Задачей этапа является отбор деталей в группах с высокой мерой близости, то есть с одинаковыми или близкими значениями К^.

Практика показала, что достаточное подобие деталей определя­ется расхождением величиныК^. не более чем на 15%. Такие деталиобъединяются в обособленные группы и являются основой для стадии инженерного проектирования.