Раздел I

Структура предприятий и производственный процесс.

Структуру практически любого самолетострои-тельного предприятия можно представить в виде рис. 1.1

Рис 1.1 Производственная структура самолетостроительного предприятия: штриховая линия со стрелками – функциональная зависимость структуры вспомогательного и обслуживающего производств от структуры основного производства; сплошные линии со стрелками – зависимость производственной деятельности подразделений вспомогательного производства от потребностей основного производства и деятельности обслуживающего производства, от потребностей основного и вспомогательного производства

В процессе проектирования и, соответственно, изго-товления ЛА все его агрегаты и системы делят на законченные в конструктивном и технологическом смысле части.

Принципиальная схема изготовления планера само-лета представлена на рис. 1.2.

Рис.1.2. Принципиальная схема изготовления планера.

Метод деления планера ЛА на части определяет и деление общего процесса изготовления ЛА на относи-тельно самостоятельные технологические процессы.

Так, процесс изготовления агрегата можно рассмат-ривать как самостоятельный, включающий в себя про-цессы изготовления составляющих его деталей и узлов и процессы сборки, монтажа, регулировки и испытания агрегата.

Технологический процесс изготовления ЛА склады-вается из конкретных технологический процессов изго-товления отдельных деталей, сборки отдельных сбороч-ных единиц, агрегатов и всего аппарата, а также испы-таний и контроля. Технологический процесс сборки скла-дывается из технологических процессов сборки сборочных единиц (нервюр, шпангоутов, лонжеронов, панелей, днищ и т.д.), агрегатов (отсеков, баков, двигателей, посадочных блоков, спускаемых аппаратов и т.д.) и общей сборки агрегатов. Сборочный процесс, являясь конечным этапом изготовления аппарата, имеет определяющее значение для всего производства. Это выражается в том, что приме-няемые физико-химические методы обработки деталей должны обеспечить технологические требования сборки и контроля в отношении точности форм, размеров, качества поверхности, взаимозаменяемости, свойств мате-риалов и т.д. А это, в свою очередь, обуславливает опре-деленные требования к заготовкам, полуфабрикатам, комплектующему оборудованию и аппаратуре.

ЛА состоит из большого числа деталей, соединен-ных в единую конструкцию. Поэтому ЛА рассматривают как сложную систему, для элементов которой определены их взаимные связи, функциональные назначения и сопод-чиненность. ЛА как система включает в себя подсистемы (корпус-планер, силовая установка, бортовые системы, спецгрузы, взлетно-посадочные устройства и т.д.), кото-рые в свою очередь тоже состоят из подсистем (агрегатов, секций - отсеков, узлов, подузлов), состоящих в конечном итоге из комплектов - двигателей.

Основные составляющие части ЛА:

Деталь – первичная монолитная часть самолета – получается из исходных материалов, полуфабрикатов и заготовок в результате различных технологических процессов.

 Узел – часть отсека агрегата или самолета – полу-чается в результате сборки из деталей при помощи различных крепежных изделий (заклепки, болты, припои, клеи и т.д.) различными технологическими процессами (клепка, сварка, склейка и т.д.)

 Агрегат – наиболее крупная часть планера само-лета (фюзеляж, крыло, стойка шасси и т.д.), законченная в конструктивном и технологическом отношении.

Отсек – наиболее крупная часть агрегата (носо-вая, центральная, хвостовая часть крыла, фюзеляжа и т.д.)

Бортовые системы, аналогично конструкции плане-ра ЛА, разделяют в процессе производства на отдельные самостоятельные конструктивно-технологические едини-цы.

Технологический процесс изготовления ЛА пред-ставляет собой сложный комплекс взаимодействий испол-нителей и оборудования по преобразованию исходных материалов в ЛА, включающий в себя процессы (этапы) изготовления деталей, их сборки и монтажа, испытания и регулирования.

Принципиальная схема отражает не только процесс изготовления планера, но и процесс изготовления любой системы и самолета в целом.

К любому элементу системы могут быть предъяв-лены требования со стороны вышестоящих элементов и элементов того же ранга. Часто это требование взаимо-собираемости (взаимозаменяемости).

Все элементы ЛА, за исключением деталей, называ-ются сборочными единицами, которые являются объекта-ми сборки. При этом различают такие виды сборки: общая (предварительная и окончательная), агрегатная, секционная, узловая, панельная.

Бортовая система (БС) – это совокупность целесооб-разно организованных, взаимозависимых и взаимо-действующих элементов, выполняющих общую функцию. Все бортовые системы являются объектами монтажа. По признаку вида конструкций бортовые системы разби-вают на три группы:

• Электропроводные

• Трубопроводные

• Механические

В БС выделяют агрегаты: панели и узлы, но они принципиально отличаются от агрегатов и панелей кор-пуса. Провода в бортовых системах считаются деталями.

Сборка – совокупность технологических операций по установке деталей во взаимно-правильное положение и соединение их в узлы, панели, агрегаты и ЛА в целом.

Монтаж – это установка агрегатов, бортовых систем, прокладка коммуникаций и соединение их между собой и с элементами корпуса или планера ЛА. Кроме бортовых систем объектами монтажа являются силовые (двига-тельные) установки и спецгрузы.

Необходимость членения любого ЛА на детали, узлы, панели, отсеки и агрегаты диктуется требованиями производства и необходимостью иметь конструктивные, эксплуатационные разъемы и стыки.

Стыковка – сборка применительно к относительно крупным и достаточно жестким отсекам и агрегатам (хвостовой отсек, несущие баки ракеты-носителя, ступени ЛА и т.п.) Следует отметить, что наличие конструктивных разъемов обусловлено функциональным назначением выделяемых подконструкций. Примером могут служить для самолета элементы механизации, которые должны изменять свое положение в процессе полета.

Технологические стыки создаются с учетом возмож-ностей производства на данном этапе его развития и определяются, в частности, габаритными размерами обо-рудования. Эксплуатационные разъемы и стыки создаются с целью замены, осмотра и регулирования различных механизмов и систем в процессе эксплуатации ЛА. В некоторых случаях эксплуатационные разъемы вызыва-ются ограничениями габаритных размеров отдельных агрегатов по условиям их перевозки и хранения на складах. Для обеспечения эксплуатации и подходов к элементам конструкции и отдельным механизмам наряду с эксплуатациионными разъемами делаются различные спе-циальные смотровые лючки, закрывающиеся крышками.

Степень членения ЛА на сборочные единицы зависит, как правило, от его конструкции и программы выпуска. Увеличение объема членения позволяет широко механи-зировать и автоматизировать сборочные работы, расши-рить фронт работ и специализировать труд рабочих. В результате этого повышается производительность труда, сокращается производственный цикл сборки и улучшается качество продукции. Вместе с тем, при увеличении члене-ния увеличивается количество сборочной оснастки и за-траты на подготовку и основное производство.

Целесообразная при данной программе степень членения самолета определяется на основании технико-экономических расчетов.

В соответствии с членением конструкции сборку ЛА выполняют в несколько этапов:

1. Сборка узлов и панелей из деталей, называемой узловой сборкой.

2. Сборка отсеков и агрегатов из узлов, панелей и деталей, называемой агрегатной сборкой.

3. Окончательная сборка – сборка ЛА из агрегатов.

Объем сборочных работ определяется конструкцией ЛА, физико-механическими свойствами материалов, из которых он изготовлен, и видами заготовок, из которых изготовлены отдельные детали и узлы.

Сборка организуется по схеме параллельно-последо-вательных операций, начиная со сборки подузлов, узлов, панелей, агрегатов и кончая общей сборкой ЛА. На основе разработанной последовательности сборочных операций составляется схема сборки, которая является одним из основных технологических документов для сборочных цехов. В схему сборки вносят указания о порядке комплек-тования собираемого изделия деталями и узлами, а также технические требования на детали и узлы, определяющие, в каком виде они подаются на сборку.

На объем и содержание сборочных процессов существенно влияют конструктивно-технологические осо-бенности объекта производства. Если корпус среднеста-тистического ЛА содержат более 10 тыс. наименований деталей, более 10 тыс. болтов и около 100 тыс. заклепок, то снизить многодетальность можно в результате приме-нения монолитных конструкций, сотовых конструкций, деталей их композиционных материалов. Применение монолитных деталей приводит к снижению объема сборочно-монтажных работ и, как правило, к снижению трудоемкости. Однако крупногабаритные панели (моно-литные) должны применяться ограниченно, так как приводят к снижению ресурса.

Среднестатистический ЛА состоит на 70% из алюми-ниевых и других легких сплавов, на 20% из неметаллов. Тенденция снижения применения легких сплавов пока не наблюдается. При сборочных работах широко выпол-няются следующие операции:

• Обработка сопряженных поверхностей

• Обработка отверстий под болты и заклепки

• Сварка

• Правка при сборке (упругие деформации)

• Штамповка гнезд под потайные головки болтов и заклепок.

Виды производства

Различие в программе выпуска изделий привело к условному разделению производства на три типа: единичное (опытное), серийное и массовое.

Единичное производство — изготовление еди-ничных неповторяющихся экземпляров продукции или с малым объемом выпуска, что аналогично признаку непов-торяемости технологического цикла в данном произ-водстве.

Продукция единичного производства — это изделия, не имеющие широкого применения (опытные образцы машин, тяжелые прессы и т.п.).

Применяемый вид оборудования – универсальный, количество операций производимых на 1 рабочем месте более 100, высокие требования к квалификации рабочих.

Серийное производство — периодическое техно-логически непрерывное изготовление некоторого коли-чества одинаковой продукции в течение продолжи-тельного промежутка календарного времени.

Производство изделий осуществляется партиями.

В зависимости от объема выпуска этот тип произ-водства подразделяют на мелко-, средне- и крупно-серийное.

Примерами продукции серийного производства мо-гут служить металлорежущие станки, насосы, редукторы, выпускаемые периодически повторяющимися партиями.

Применяемый вид оборудования – специализиро-ванное, расположение оборудования по ходу техноло-гического процесса, количество операций на одном рабочем месте не более 10, квалификация рабочих – средняя.

Массовое производство — технологически и орга-низационно непрерывное производство узкой номен-клатуры изделий в больших объемах по неизменяемым чертежам в течение длительного времени, когда на большинстве рабочих мест выполняется одна и та же операция.

Продукцией массового производства являются автомобили, трактора, электродвигатели и т.п.

Применяемый вид оборудования – специальное, расположение по ходу технологического процесса, количество операций на 1 рабочем месте 1-2, квалификация рабочих – низкая.

Отнесение производства к тому или иному типу определяется не только объемом выпуска, но и особенностями самих изделий. Например, изготовление опытных образцов наручных часов в количестве нескольких тысяч штук в год будет представлять единичное производство. В то же время изготовление тепловозов при объеме выпуска нескольких штук можно считать серийным производством.

Об условности деления производств на три типа свидетельствует и то, что обычно на одном и том же заводе, а нередко в одном и том же цехе, одни изделия изготовляются единицами, другие — периодически повто-ряющимися партиями, третьи - непрерывно.

Производственный процесс - сложный комплекс пер-вичных процессов основных, вспомогательных и обслужи-вающих подразделений предприятия, обеспечивающих своевременный выпуск заданной продукции.