11Понятие производственного цикла

Производственный цикл– это комплекс определенным образом организованных во времени основных, вспомогательных и обслуживающих процессов, необходимых для изготовления определенного вида продукции.

Важнейшими показателями степени рациональности организации ПП могут служить длительность ПЦ и его структура.

Длительность ПЦ– это календарный период времени, в течение которого материал, заготовка или другой обрабатываемый предмет проходит все операции ПП или определенной его части и превращается в готовую продукцию. Длительность цикла выражается в календарных днях или часах.

Структура ПЦ включает время рабочего периода и время перерывов.

В течение рабочего периода выполняются собственно ТО, работы подготовительно-заключительного характера, а также контрольные и транспортные операций и естественные процессы.

Время перерывов обусловлено режимом труда, межоперационным пролеживанием деталей и недостатками в организации труда и производства.

В наиболее общем виде длительность ПЦ выражается формулой:

Тц = Тт + Тп-з + Те + Тк + Ттр + Тмо + Тпр,

где Тт– время ТО;Тп-з– время работ подготовительно-заключительного характера;Те– время естественных процессов;Тк– время контрольных операций;Ттр– время транспортирования предметов труда;Тмо– время межоперационного пролеживания (внутрисменные перерывы);Тпр– время перерывов, обусловленных режимом труда.

Длительность ТО и подготовительно-заключительных работ в совокупности образует операционный цикл.

Операционный цикл– это продолжительность законченной части ТП, выполняемой на одном рабочем месте.

12Виды движения предметов труда по операциям. В производственном процессе детали (изделия) пе­редаются с одного рабочего места на другое, с операции на операцию; эта передача может быть осуществлена по-разному, т. е. могут быть использованы различные виды движения предметов труда. Существует три вида движе­ния предметов труда в процессе производства: последовательное, параллельное и последовательно-параллельное (смешанное).

Последовательным видом движения называют такой способ передачи деталей (изделий), при котором обработка производится партиями, передача партии с операции на операцию происходит только после того, как все детали партии прошли обработку на предыдущей операции. При применении последовательного вида движения отдельные детали (изделия) длительное время пролеживают на каждой операции в ожидании окончания обра­ботки всей партии.

Для определения длительности обработки партии де­талей при этом способе движения можно построить гра­фик (рисунок 1). Согласно графику, длительность обработ­ки партии при последовательном виде движения оп­ределяется так:

T=nƩt/c

араллельным видом движения называется такой способ передачи деталей (изделий), при котором с опе­рации на операцию детали (изделия) передаются по­штучно или небольшими транспортными партиями. При таком способе передачи каждая деталь (или транспорт­ная партия) после обработки передается сразу на следу­ющую операцию до окончания обработки остальных де­талей в партии. Это сокращает или полностью устраняет время пролеживания отдельных деталей, что делает длительность обработки партии самой короткой.

Длительность обработки при параллельном виде дви­жения можно рассчитывать с помощью    графика (рисунок 2). На основании графика можно определить длитель­ность обработки партии при параллельном способе движения:

где  tгл- время наиболее длительной операции.

Параллельно-последовательным (смешанным) видом движения называется такой способ передачи деталей (изделий), при котором отдельные детали в партии час­тично одновременно обрабатываются на двух или не­скольких операциях технологического процесса и работа на всех операциях идет без перерыва. Одновременная (параллельная) обработка части партии на нескольких операциях уменьшает пролеживание отдельных деталей и приводит к сокращению  длительности  обработки по сравнению с последовательным способом.

Для определения длительности обработки партии при смешанном виде движения построим график (рисунок 3) для той же партии и с тем же технологическим процес­сом, который использовался нами при разборе последо­вательного и параллельного видов движения.

Длительность обработки партии при параллельно-по­следовательном виде движения  определяется по следующей формуле, мин:

13Генеральный план предприятия. Генеральным планом называется графическое изображение территории предприятия в определенном масштабе (от 1:500 до 1:2000) в горизонтальной и вертикальной плоскостях с расположением всех зданий и сооружений, складов, дорог, коммуникаций, зеленых насаждений, ограждения.

          Это главный план взаимного расположения всех цехов, агрегатов, сооружений и коммуникаций, а также примыкания всех внешних входящих и выходящих сетей транспорта, энергетики и связи.

          Рациональный генеральный план должен обеспечить:               - расположение всех объектов в соответствии с их производственными связями и эффективную организацию производства;               - экономичное строительство в установленные сроки и очередность при целесообразном использовании территории, создание благоприятных санитарно-бытовых условий и охраны окружающей среды;               - возможность дальнейшего развития предприятия.

          Для достижения высокого качества генерального плана необходимо соблюдать ряд принципов и методов их реализации.

          1. Поточность производства, соответствующая последовательности технологического процесса и движению предмета труда.

          2. Зонирование цехов - объединение в отдельные зоны комплексов агрегатов, зданий, сооружений и коммуникаций по производственно-функциональному признаку, связанных технологическим транспортом. При этом соблюдается внутри зоны поточность, а между зонами соответствующие связи.

          3. Компактность расположения - сокращение связывающих цехи коммуникаций путем блокировки зданий родственных (или тесно связанных) производств, приближение источников образования материалов и энергоносителей к потребителям, рациональное построение транспортных потоков и коммуникаций.

          4. Использование инженерно-геологических особенностей площадки.          5. Использование прогрессивных транспортных схем и видов транспорта.          6. Удобные внешние связи.          7. Создание благоприятных микроклиматических условий.          8. Размещение средств культурно-бытового обслуживания трудящихся (транспортные, санитарно-бытовые, общественного питания, торговые, учебные и т. д.) должно обеспечить минимум времени, затрачиваемого на получение услуг с удобными путями сообщения.          9. Соблюдение требований техники безопасности и пожарной безопасности.          10. Предусматривать возможность дальнейшего развития предприятия.

          Структура предприятия – динамический показатель и поэтому должна постоянно совершенствоваться. Основные пути совершенствования производственной структуры:

               - укрупнение агрегатов и цехов;               - обеспечение пропорциональности между участками и цехами;

               - совершенствование генерального плана;               - развитие комбинирования производства – комплексное использование сырья, материалов, отходов, вторичных энергоресурсов;

               - повышение качества управления предприятием.

14Методы организации производства. Методы организации производства — это совокупность приемов и операций изготовления продукции или оказания услуг, выполняемых при определенном сочетании элементов производственного процесса.

Методы организации производственного процесса можно разделить на три вида: единичные, партионные и поточные. На выбор методов организации производства влияют следующие факторы: номенклатура и масштабы выпускаемой продукции, периодичность выпуска продукции, трудоемкость и характер технологической обработки продукции. Выбор и условия применения метода зависят от типа производства.

При единичном методе организации производства выпуск продукции осуществляется единичными экземплярами изделий или небольшими неповторяющимися партиями. Применяется при изготовлении сложного оборудования (прокатные станы, турбины), специальной оснастки для условий единичного, мелкосерийного и опытного производства.

Характеризуется широкой номенклатурой продукции, использованием универсального оборудования, рабочих высокой квалификации с широкой специализацией, сложной системой организации материально-технического обеспечения, высокими затратами на производство и реализацию продукции.

При партионном методе организации производственного процесса изготовление продукции осуществляется партиями, номенклатура выпускаемой продукции ограничена, обрабатывается одновременно продукция нескольких наименований, за рабочим местом закрепляется выполнение нескольких операций, наряду со специализированным широко применяется универсальное оборудование, характерно использование кадров широкой специализации с высокой квалификацией.

Наибольшее распространение партионные методы организации получили в серийном и мелкосерийном производствах. Частая смена номенклатуры изготавливаемой продукции и связанная с этим переналадка оборудования, большие запасы незавершенного производства ухудшают финансово-экономические результаты деятельности предприятия.

Направлением повышения эффективности партионного метода считается внедрение гибких автоматизированных производств на основе гибких производственных систем. Гибкая производственная система обладает свойствами автоматизированной переналадки в установленных пределах значений характеристик выпускаемых изделий. Но внедрение гибких автоматизированных производств требует значительных единовременных .¡arpar. Поэтому принятие решения о внедрении таких систем требует тщательного обоснования экономической целесообразности их использования в конкретных производственных условиях.

При поточном методе масштабы выпускаемой продукции велики, ее выпуск осуществляется ограниченной номенклатурой с заданной периодичностью, производственный процесс разделен на операции с четкой специализацией рабочих мест на выполнение определенных технологических операций, параллельным выполнением операций на всех рабочих местах. Основной структурной единицей поточного производства является поточная линия, представляющая собой совокупность рабочих мест, расположенных по ходу технологического процесса и связанных между собой специальными видами межоперационных транспортных средств. Наиболее часто применяются приводные транспортные средства — конвейеры.

Поточный метод организации производственного процесса характеризуется высокой эффективностью, обеспечиваемой реализацией всех наиболее важных принципов организации производства. Поточные методы организации характерны для массового и крупносерийного производств. Распространение они получили в легкой и пищевой промышленности, машиностроении, металлообработке.

К недостаткам поточной организации производства относятся монотонная, однообразная работа на конвейерах; вся поточная линия может остановиться из-за поломки станка на одном участке или выбытии одного рабочего. Ключевыми направлениями повышения социально-экономической эффективности поточного производства признаются внедрение полуавтоматических и автоматических поточных линий, применение роботов и автоматических манипуляторов для выполнения монотонных операций.

15Особенности поточного производства. Поточным производством называется прогрессивная форма организации производства, основанная на ритмичной повторяемости согласованных во времени основных и вспомогательных операций, выполняемых на специализированных рабочих местах, расположенных в последовательности технологического процесса. 

Принцип специализации Принцип специализации в условиях поточного производства воплощается в создании предметно-замкнутых участков в виде специализированных поточных линий, предназначенных для обработки одного закреплённого за данной линией изделия или нескольких технологически родственных изделий.

 Поэтому каждое рабочее место линии должно быть специализировано на выполнении одной или нескольких закреплённых за ним операций. 

При закреплении за линией одного изделия она называется однопредметной.

 Такие линии характерны для массового производства. 

При закреплении за линией нескольких изделий (в чём может возникнуть необходимость при незначительной трудоёмкости обработки либо при небольших программных заданиях) линия является многопредметной. . 

Принцип прямоточности Принцип прямоточности предусматривает размещение оборудования и рабочих мест в порядке следования операций технологического процесса. 

Первичным производственным участком является поточная линия. Различают простую цепочку рабочих мест на линии, где на каждой операции имеется только одно рабочее место, и сложную при наличии на операциях двух или нескольких мест-дублеров. 

Принцип непрерывности Принцип непрерывности на поточных линиях осуществляется в виде непрерывного (без межоперационного пролеживания) движения изделий по операциям при непрерывной (без простоев) работе рабочих и оборудования. 

Подобные линии называются непрерывно-поточными. 

В тех случаях, когда равенство производительности на всех операциях отсутствует, полная непрерывность не достигается и такие линии являются прерывно-поточными или прямоточными. 

Принцип параллельности 

Принцип параллельности применительно к поточным линиям проявляется в параллельном виде движения партий, при котором изделия передаются по операциям поштучно либо небольшими пачками Принцип ритмичности 

Принцип ритмичности в условиях поточного производства проявляется в ритмичном выпуске продукции с линии и в ритмичном повторении всех операций на каждом ее рабочем месте.

 Основными разновидностями применяемых в машиностроении поточных линий по степени специализации являются: 

·         непрерывно-поточные;·         прерывно-поточные (прямоточные). 

На непрерывно-поточных линиях с поштучной передачей изделий выпуск (запуск) каждого предмета осуществляется через один и тот же интервал времени, называемый тактом линии (или штучным ритмом). 

На непрерывно-поточных линиях с передачей издeлий тpaнcпopтными пapтиями ритмичность работы непрерывно-поточной линии характеризуется интервалом времени, отделяющим выпуск (запуск) одной пачки от последующей за ней, т.е. ритмом линии: 

где р – число изделий в партии (пачке). 

На прерывно-поточных (прямоточных) линиях с характерной для них различной производительностью на отдельных операциях непрерывность отсутствует; однако ритмичность выпуска здесь может и должна соблюдаться. 

 Способ поддержания ритма По способу поддержания ритма различают линии: 

·         со свободным ритмом;·         с регламентированным ритмом. 

Линии со свободным ритмом не имеют технических средств, строго регламентирующих ритм работы. Эти линии применяются при любых формах потока, и соблюдение ритма здесь возлагается непосредственно на работников данной линии.Линии с регламентированным ритмом характерны для непрерывно-поточного производства. Здесь ритм поддерживается при помощи конвейеров или световой сигнализации.

16Автоматизация производственных процессов. Автоматизация производственных процессов – является одной из профилирующих дисциплин изучаемых студентами на стадии завершения обучения по специальностям: «Технология машиностроения», «Машиностроение».

Автоматизация производственных процессов есть совокупность мероприятий по разработке технологических процессов, созданию и внедрению высокопроизводительных автоматически действующих средств производства, обеспечивающих непрерывный рост производительности труда.

Автоматизацию в машиностроении ни в коей степени не следует понимать лишь как процесс внедрения элементов и схем автоматики, насыщения ими существующих или вновь проектируемых конструкций машин.

Автоматизация – это комплексная конструкторско-технологическая задача создания принципиально новой техники на базе прогрессивных технологических процессов обработки, контроля, сборки.

Она включает создание таких методов и схем обработки, конструкций и компоновок машин и систем машин, которые, как правило, были бы невозможны, если бы человек по-прежнему оставался непосредственным участником технологического процесса.

Целью преподавания этой дисциплины является расширение мировоззрения студентов и приобретение комплекса специальных знаний и умений, необходимых для организации высокоэффективных автоматизированных производственных процессов в машиностроении.

Задачи изучения дисциплины.

В процессе изучения дисциплины «АПП» студент должен:

1. Усвоить знания по общим закономерностям и тенденции развития современного автоматизированного производства.

2. Знать основы построения, методы расчета технологических процессов автоматизированного производства, принципы проектирования автоматизированных станочных систем, цехов, предприятий.

3. Уметь оценивать уровень автоматизации производства.

4. Разрабатывать и организовывать оптимальные технологические процессы изготовления деталей и сборки машин для условий автоматизированного производства.

5. Управлять производственными процессами с применением современных средств автоматики и вычислительной техники.

6. Пользоваться новыми методами автоматического контроля производственных процессов и качества выпускаемой продукции.

7. Применять работы и манипуляторы для повышения эффективности производства.

Рекомендации по изучению дисциплины.

Изучение дисциплины «АПП» базируется на знании общетеоретических, общеинженерных и специальных дисциплин таких как «Теория резания», «ТМ», «Металлорежущие станки и промышленные работы», «Гидропривод и гидропневмоавтоматика», «Электротехника».

В свою очередь эта дисциплина служит теоретической основой для изучения других специальных предметов, например: «Технологические основы ГАП», «САПР технологических процессов инструментов, станков и др.» Полученные знания используются студентами при выполнении курсовых и дипломных проектов.

17Понятие качества. Ресурсосберегающие и природоохранные показатели качества. Качество продукции - совокупность свойств продукции, обусловливающих ее пригодность удовлетворять определенные потребности в соответствии с ее назначением Согласно международному стандарту, К. п. определяется как совокупность характеристик объекта (деятельности или процесса, продукции, услуги и др.), относящихся к его способности удовлетворять установленные или предполагаемые потребности. Если расположить термины по общности понятий о К. п., то получим ряд: «характеристика - свойство - К. п. ». Характеристика - это взаимосвязь зависимых и независимых переменных, выраженных в виде текста, таблицы, математической формулы, графика. Описывается, как правило, функционально. Совокупность свойств продукции, связанных определенными отношениями и рассматриваемых применительно к данным условиям их проявления как одно комплексное свойство, является сложным свойством. Например, надежность изделия, обусловливается такими относительно простыми его свойствами, как безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость. Качество продукции: показатели. Свойства продукции выражаются показателями К. п., т. е. количественными характеристиками одного или нескольких свойств продукции, входящих в ее качество и рассматриваемых применительно к определенным условиям создания и эксплуатации или потребления. В зависимости от роли, выполняемой при оценке, различают классификационные и оценочные показатели. Классификационные показатели характеризуют принадлежность продукции к определенной группе в системе классификации и определяют назначение, типоразмер, область применения и условия использования продукции.

Классификационные показатели используются для формирования групп аналогов оцениваемой продукции. В оценке К. п. эти показатели, как правило, не участвуют. Оценочные показатели количественно характеризуют те свойства, которые образуют К. п. как объекта производства и потребления или эксплуатации. Они используются для нормирования требований к К. п., оценки технического уровня при разработке стандартов, проверки К. п. при контроле, испытаниях и сертификации. Оценочные показатели разделяют на функциональные, ресурсосберегающие и природоохранные. Функциональные показатели характеризуют свойства, определяющие функциональную пригодность продукции для удовлетворения заданных потребностей. Они объединяют показатели функциональной пригодности, надежности, эргономичное™, эстетичности. Показатели функциональной пригодности характеризуют свойства, определяющие способность продукции выполнять свои функции в заданных условиях использования в соответствии с ее целевым назначением. Показатели надежности характеризуют свойство продукции, определяющее ее способность поддерживать свою функциональную пригодность - значения всех заданных показателей. Показатели надежности дополняют характеристику продукции, даваемую показателями функционального назначения. Показатели эргономичности продукции характеризуют удобства и комфорт потребления продукции в производственных и бытовых процессах в системе «человек - предмет - среда». В эту группу показателей входят подгруппы гигиенических, антропометрических, психологических и психофизических показателей. Показатели эстетичности продукции характеризуют ее эстетическое воздействие на человека; они предназначены для оценки эстетической ценности, степени соответствия продукции эстетическим запросам тех или иных групп потребителей в конкретных условиях потребления. Ресурсосберегающие показатели характеризуют свойства продукции, которые определяют уровень затрачиваемых ресурсов при ее создании и применении. Группа ресурсосберегающих показателей включает подгруппы показателей технологичности и ресурсопотребления. Показатели технологичности характеризуют особенности состава и структуры продукции, влияющие на уровень затрат сырья, материалов, топлива, энергии, труда и времени для производства (добычи) продукции и (или) ее потребления (эксплуатации). Показатели ресурсопотребления продукции характеризуют затраты материалов, топлива, энергии, труда и времени при непосредственном использовании продукции по назначению. Природоохранные показатели К. п. характеризуют ее свойства, связанные с воздействием на человека и окружающую среду. Они объединяются в две группы показателей: безопасности и экологичности. Показатели безопасности характеризуют особенности продукции, обеспечивающие безопасность человека при потреблении или эксплуатации, транспортировке, хранении и утилизации продукции. Показатели экологичности характеризуют свойства продукции, определяющие вредные воздействия на окружающую среду при производстве, монтаже, потреблении или эксплуатации, а также при ее хранении и утилизации.

18Функциональные показатели качества. Под качеством продукции понимают целостную совокупность ее потребительских свойств, обуславливающих степень пригодности данной продукции удовлетворять определенные потребности в соответствии с ее назначением в фиксированных условиях потребления. Вообще, существует огромное количество определений качества продукции. Приведем еще одно из них: «Качество продукции - это определенная совокупность свойств продукции или услуги, потенциально или реально способных в той ли иной мере удовлетворять требуемые потребности при их использовании по назначению, включая утилизацию или уничтожение». Для оценки качества продукции при ее создании, испытаниях, сертификации, покупке и потреблении (эксплуатации) используются показатели качества.

Функциональные показатели характеризуют свойства, определяющие функциональную пригодность продукции удовлетворять заданные потребности. Они объединяют показатели функциональной пригодности, надежности, эргономичности, эстетичности.

Показатели функциональной пригодностихарактеризуют техническую сущность продукции, свойства, определяющие способность продукции выполнять свои функции в заданных условиях использования по назначению. Например, к ним относятся единичные показатели - грузоподъемность, вместимость, водонепроницаемость, комплексные - калорийность, производительность и т.д.

Показатели надежность продукциихарактеризуют ее способность сохранять во времени в установленных пределах значения всех заданных показателей качества при соблюдении заданных режимов и условий применения, технического обслуживания, ремонта, хранения и транспортирования. Единичным показателями надежности являются показатели безотказности, ремонтопригодности, долговечности, сохраняемости, восстанавливаемости.

Показатели энергомичности продукции характеризуют удобства и комфорт потребления продукции в производительных и бытовых процессах системы «человек-предмет-среда». В эту группу показателей входят подгруппы гигиенических, антропометрических, психологических и психофизических показателей.

Гигиенические показатели – это показатели качества продукции и элементов их конструкций, которые при эксплуатации влияют на организм человека и его работоспособность: уровень освещенности, вентилируемости, температуры, влажности, гигроскопичности, запыленности, шума, вибрации и т.д.

Антропометрические показатели – это показатели качества продукции и элементов ее конструкции, которые обеспечивают рациональную и удобную рабочую позу, правильную осанку и т.д. путем учета размеров, формы и массы человеческого тела.

Показатели эстетичности продукциихарактеризуют ее эстетическое воздействие на человека и предназначены для оценки эстетической ценности, степени соответствия продукции эстетическим запросам тех или иных групп потребителей в конкретных условиях потребления. Выделяют подгруппы показателей художественной выразительности, рациональности формы, целостности композиций, совершенства производственного исполнения и сохранности товарного вида. Художественная выразительность определяет способность продукции отражать в форме эстетические представления и нормы.

Рациональность формы определяет соответствие формы объективным условиям эксплуатации продукции, а также отражение в ней функционально- конструкторской сущности продукции.

Целостность композицииопределяет гармоничное единство частей и целого, органическую взаимосвязь элементов формы изделия, его согласованность с другими изделиями.