Массовое поточное производство.
Необходимо решить вопрос расположения станков относительно транспортного средства и выбор конфигурации поточной линии.
Фронтальное расположение обеспечивает наилучшие условия для обслуживания станка рабочим и для межоперационного транспортирования.
Поперечное: преимущество – компактность, но условия обслуживания станка оператором ухудшаются.
Угловое: используют в тех случаях, когда длина станка существенно превышает его ширину (продольно-строгальные, горизонтально-протяжные, …).
Кольцевое – используется при многостаночном обслуживании, но ухудшаются условия удаления стружки при использовании стружкоуборочных конвейеров и механизацию удаления стружки со станков.
Выбор конфигурации поточной линии.
Определяется длиной станочного участка и длиной поточной линии.
Иногда возможен вариант общего использования станков для двух соседних линий.
Серийное производство.
Рассматриваются предметно-специализированные участки.
Используют 3 варианта размещения станков:
Точечный, при котором отсутствуют межоперационные связи между станками (например, когда детали обрабатываются на одном станке: обрабатывающие центры, многошпиндельные).
Рядный – станки располагают в линейной последовательности.
Гнездовой. Станки располагаются группами в зависимости от межоперационных связей между ними.
При выборе того или иного варианта в качестве основного параметра, влияющего в наибольшей степени на эффективность работы участка или линии используют мощность грузопотока.
Nк – годовая программа выпуска k-той детали;
mk – ее масса;
Si1,i2 – расстояние между i1 и i2 рабочими местами;
р – число деталей маршрутов между i1 и i2 рабочими местами.
Q должна быть минимальной
При точечном расположении перевозки только между складом заготовок и складом готовых деталей необходимо тяжелые станки (Nm) располагать ближе к складу заготовок.
При рядном расположении станков.
Выбирают либо в порядке ТП наиболее характерной детали, подсчитать грузопоток.
Затем пытаются перестановками найти более оптимальный вариант.
Выбирают лучший из них.
Вторая целевая функция: минимальная длина пути.
Критерий выбирается для размещения оборудования в порядке следования операций техпроцесса.
Может быть использовано при рядном или гнездовом расположении.
L – суммарная длина пути транспортного средства;
Ki – количество запусков i-той детали в течении года;
li – длина маршрута i-той детали.
L должна быть минимальна; критерий используется при обработке на участке легких деталей.
Технологическая планировка.
Взаимная увязка расположения основного технологического и дополнительного оборудования, транспортных средств, рабочих мест, инженерных сетей в выбранном масштабе.
М: 1:100; 1:200; 1:50 с привязкой оборудования к осям здания.
Исходные данные:
Компоновочный план здания.
Выбранный вариант размещения станков на участках.
Компоновочные планы станков.
Технологические нормы размещения оборудования.
Нужно обеспечить требования техники безопасности, научной организации труда и производственной эстетики.
На планировочном плане показывают:
Строительные элементы (берутся с компоновочного плана).
Планы станков в выбранном масштабе (из справочников, каталогов).
Для станков средних размеров (не более 4 м).
а – 1600 мм; б,в – 500 мм.
з = 900 мм; и для многостаночн. и = 1700; 2 человека = 2100.
г = 1700 при габарите станка до 1,8 м.
г = 2600 при габарите станка менее 4 м.
Расстояния между станками и элементами здания.
Л=1600
М=700 (до 1,8м)
На рабочих чертежах станки привязывают к осям здания.
В цепочку не должны входить габариты станков!
Показывают размеры из компоновочного плана: сетка колонн, габариты здания, экспликация помещений (таблица).
Все оборудование имеет сквозную нумерацию.
Начинают нумерацию с левого верхнего угла плана и ведут ее по участкам слева направо и сверху вниз.
После станков нумеруют транспортные средства. Если их немного, то просто продолжают нумерацию. А если много, то лучше сделать отдельную нумерацию
(Т1, Т2, …).
Или разделить транспортные средства по типам: К1, К2 – конвейеры; Л1, Л2 – лифты; М1 – мостовые краны.
Все станки и транспортные средства заносятся в таблицу – спецификацию оборудования.
Для нестандартного оборудования составляют техническое задание на проектирование.
Основные требования при разработке планировок:
Оборудование на участках размещать в соответствии с принятым вариантом размещения станков.
Расположение оборудования, проходов и проездов должно гарантировать удобство и безопасность работы, возможность монтажа, демонтажа и ремонта оборудования, удобство подачи заготовок и режущего инструмента и удобство уборки отходов.
Планировку необходимо увязывать с применяемыми подъемно-транспортными средствами, предусматривать кратчайшие пути перемещения заготовок и деталей в процессе производства.
Планировка должна быть гибкой, т.е. необходимо предусмотреть возможность перепланировки при изменении ТП. Особенно это касается станков на отдельных фундаментах.
При разработке планировки необходимо использовать не только площадь, но и объем цеха.
При выдерживании расстояний между станками и между станками и элементами зданий нужно учитывать:
расстояния берутся от наружных габаритных размеров станков (включая открытые дверки, ограждения и крайние положения движущихся частей станка);
при разных типоразмерах стоящих рядом станков расстояние назначается по большему из них;
для тяжелых и уникальных станков нормы расстояний устанавливаются в каждом конкретном случае;
при установке станков на индивидуальный фундамент, расстояние между станками и колоннами или стенами назначают с учетом размеров этих фундаментов;
при обслуживании станков мостовыми кранами расстояние от стен и колонн до станков принимают с учетом возможности обслуживания станков при крайнем положении крюка.
При назначении расстояния от станков до проездов учитывают:
расстояние между станками;
ширина проездов определяется по габаритам транспортируемых грузов. Для всех видов напольного транспорта она = Шг + 1400 мм – одностороннее движение или 2 Шг + 1600 – двустороннее. Шг – ширина груза.
Для магистральных межцеховых проездов обычно принимают ширину 4,5..5,5 м.
Вдоль проездов размещают часто стружкоуборочные конвейеры.
При соответствующем обосновании в зависимости от условий планировки, монтажа и демонтажа оборудования, нормы расстояния могут быть увеличены.
Расположение оборудования высокой точности.
Располагают в специальных помещениях, к особенностям микроклимата предъявляются жесткие требования: температура в пределах 200,5С или 200,05С, запыленность, влажность. Эти помещения (термоконстантные) должны быть изолированы от наружных стен. Число дверей ограничено, двери оборудуются тамбурами с обдувом грузов и входящих людей воздухом снизу вверх. Заготовки, поступающие для обработки, должны храниться там 2 суток для выравнивания температуры с температурой помещения. Поэтому возникают особенности планировки для хранения заделов. Рядом с такими помещениями не допускается установка оборудования, вызывающего вибрации.
Особо точные станки, измерительные приборы, сборочные стенды устанавливают на отельные виброизолирующие фундаменты большой глубины.
Проектирование складской системы.
Основная цель создания склада – преобразование параметров входящего и выходящего грузопотоков с минимальными приведенными затратами.
Структура складской системы определяется организацией производства, типом и функциональными возможностями транспортной системы, технологическими особенностями производства изделий. Для обеспечения эффективного взаимодействия транспортной и складской систем должна быть выбрана оптимальная схема размещения складов, производственных участков и транспортных трасс.
Параметры складов и их структура определяются конструктивными особенностями изготовляемых изделий, характером техпроцессов и наличием комплектующих изделий, получаемых по кооперации. От габаритов и формы детали зависят размеры тары и ячеек складов, количество операций ТП и размер партии определяют вместимость межоперационного склада.
Наличие в конструкции изделия деталей или сборочных единиц, получаемых по кооперации с других заводов, вызывает необходимость склады комплектующих изделий.
Классификация складов.
По организации различают:
централизованную складскую систему
децентрализованную складскую систему
Централизованная – вместе сосредоточены все склады.
Децентрализованная – несколько разнофункциональных складов.
По функциональному назначению.
По технологии работ
комплектовочные
склады для хранения грузов в поступившей таре
По виду складирования
штабельные
стеллажные
конвейерные
По высоте хранения
малой высоты (до 5 м)
средней ( 8 м)
большой высоты (до 8 м)
По взаимодействию с транспортной системой
поточные
тупиковые
По уровню механизации и автоматизации
немеханизированные
механизированные
высокомеханизированные
автоматизированные
автоматические.
При выборе складской системы необходимо определить величину, направление и изменение во времени основных производственных грузопотоков. Эти параметры описывают только методами математической статистики и теории вероятности (сложная система).
При функциональном рассмотрении любого склада как системы в его структуре выделяют 2 функциональные подсистемы:
Прием грузов с внешнего по отношению к складу транспорта.
Хранение грузов.
Выдача грузов со склада на транспорт.
Подсистема приема грузов.
Включает следующие элементы: секция разгрузки, площадка временного хранения грузов, секции сортировки и раскладки грузов в складскую тару и транспортные средства.
Подсистема хранения грузов.
Включает зону хранения, накопители грузов на входе и на выходе, стеллажи, штабелеры, др. элементы для хранения и перемещения грузов.
Подсистема выдачи грузов.
Включает секции отбора и упаковки грузов, площадки временного хранения перед отправкой, секцию погрузки на внешний транспорт, соответствующие подъемно-транспортные средства.
Объем работ, выполняемый на складе в каждый момент времени может быть различным в зависимости от времени момента прибытия партии грузов, их количества, наличия заказов на выдачу партии грузов.
Состояние, в котором находится склад, носит ярко выраженный вероятностный характер.
На складе выполняют 4 основные технологические операции:
разгрузка;
погрузка;
сортировка и прием на хранение;
выдача из хранилища и комплектация.
Общая функциональная структура складского помещения.
Основной критерий, по которому выбирается структура складской системы – это наименьшие приведенные затраты на создание общей транспортно-складской системы.
Склад заготовок
(для проката и штучных заготовок).
Только в цехах мелкосерийного и серийного производства.
В массовом – нет, в начале каждой поточной линии – складочные площадки.
Размещается в начале цеха (поперек пролетов) или в отдельном пролете, перпендикулярно пролетам мех. отделения.
Листовой металл хранится в спец. отведенном месте, снабженном грузоподъемными механизмами со специальными захватами.
Сортовой прокат хранится в спец. стеллажах.
Резка проката (дисковой, ленточной пилой), рубка на штампах.
Листовой прокат – гильотинные ножницы, станки для плазменной, лазерной резки.
Заготовки хранятся в унифицированной таре. Хранение в штабелях – наиболее экономичный вид складирования для небольших цехов.
Заготовки и полуфабрикаты крупных размеров, сварные конструкции.
При больших объемах хранения выгоднее использовать стеллажные склады. Стеллажи бывают бесполочные и каркасные.
Преимущества стеллажных шкафов: занимают меньшую площадь, благодаря лучшему использованию здания по высоте; позволяют автоматизировать складские работы; более высокая устойчивость конструкции обеспечивает безопасность работы; обеспечивается порядок и четка организация складских работ.
Недостаток: малая приспособленность к изменению планировки, т.к. они требуют спец. фундаментов.
Основные типы стеллажных складов.
Используют 2 основных схемы:
Тупиковая
Продольно-поперечная.
1 – участок приема грузов
2 – зона хранения
3 – участок выдачи.
Преимущества тупиковой:
компактность
участки 1 и 2 можно обслуживать одним рабочим.
Преимущества продольно-поперечной:
лучшая увязка с производственными участками.
Схема склада тупикового типа.
Заготовки 1 поступают на участок временного хранения 2 или непосредственно на конвейер 3, при этом они обслуживаются кран-балкой 12. Затем они поступают на распределительный конвейер с участками 14, 15, 16 и попадают на одно из передаточных устройств 13, расположенных в зоне действия штабелеров 4, которыми доставляются в нужную ячейку склада.
Для комплектования партии заготовок поддон с заготовками доставляется штабелером к передаточному устройству 13, а затем с помощью транспортеров 10, 11 на участок комплектования 5.
Заготовки размещают на столе 9, отсюда они подаются в зону выдачи 6.
Из 6 они транспортной системой цеха идут на участки.
Учет грузов ведется в конторе 7.
При укрупненном проектировании площадь склада определяется по следующей зависимости:
Q – объем, масса грузов, поступающих на склад за год;
А – число дней хранения на складе в календарных днях;
q – грузонапряженность площади склада, т/м2.
Ки – коэффициент использования площади склада;
Д – число дней в году.
Число кладовщиков при укрупненном проектировании определяют в зависимости от числа станков мех. отделения и от числа сборщиков в сборочном отделении.
Методика расчета склада при детальном проектировании.
Определяем запас хранения по каждой группе заготовок.
mi – масса i грузов, поступающих за год на склад.
Определяем необходимое число единиц тары для хранения этого запаса
- вместимость одной единицы тары
Определяем сумму всех Zti
n – число видов заготовки
Рассчитываем площадь стеллажей
Рассчитываем площадь временного хранения грузов
mi – годовая масса грузов, поступающая на участки временного хранения;
Авр – время нахождения груза на площадке (обычно 1 день);
Кн – коэффициент, учитывающий неравномерность поступления или отпуска грузов;
q – грузонапряженность площадки временного хранения;
Кн = 1,3 – поступление.
Кн = 1,5 – отпуск.
Число транспортных средств определяется по суммарному времени работы для перемещения годового объема груза.
Число транспортных рабочих.
Число рабочих на сортировке.