3.6 Групповая обработка - основа эффективного производства

Групповое производство является передовой и прогрессивной в технико-экономическом отношении формой организации производственных процессов в условиях серийного, мелкосерийного и единичного выпуска продукции, основанной на предметной специализации производственных систем и унификации технологий .

Групповое производство характеризуют два отличительных принципа ее организации. Первый из них утверждает подетальную специализацию производственных систем на уровне цеха, участка, многооперационной поточной линии, а, следовательно, определенную пространственную и временную концентрацию производства однородных предметов труда. Второй - унификацию технологических процессов изготовления, сосредоточенных в данной системе предметов труда (деталей, изделий), а следовательно, определенную концентрацию необходимых для этого средств труда (оборудование, оснастка) и их специализацию. В условиях группового производства на этой основе наиболее полной мере могут быть соблюдены и все другие известные принципы рациональной организация производственного процесса - пропорциональность, параллельность, прямоточность, ритмичность, непрерывность, автоматичность.

В зависимости от полноты учета указанных организационных принципов и достигаемой при этом органичной увязки с разрабатываемой и внедряемой унифицированной технологией, групповое производство реализуется на практике в различных формах и с разным уровнем эффективности.

Обеспечение определенной однородности деталей, закрепленных за формируемыми подетально специализированными участками, осуществляется на основе анализа объектов производства. Требуемая целенаправленность такого анализа достигается с помощью классификации совокупности этих объектов, которая дает возможность правильно определить различные стороны форм связи и взаимодействия элементов в производственном процессе.

В зависимости от характера продукции и объемов ее выпуска подетально специализированные участки могут быть организованы с различной степенью конструктивно-техноло-гической и планово-организационной однородности обрабатываемых деталей, определяемой общностью конструктивно-технологических характеристик деталей, трудоемкостью обработки, сходством объемов выпуска и степенью регулярности повторения производства деталей.

Вопросы классификации деталей в связи с формированием предметно-замкнутых участков как синтеза важнейших конструктивно-технологических и планово-организационных характеристик детали основываются на теории классификации деталей машин с идеей типизации технологических процессов. Анализ подетального состава участка должен производиться двумя взаимосвязанными этапами. На первом этапе выполняется собственно классификация, позволяющая сгруппировать детали по их конструктивной общности и сходству технологических маршрутов обработки. На втором этапе эта задача дополняется анализов определяющих планово-организационных параметров производства деталей.

Конструктивно-технологическая классификация деталей является базой для анализа и составления комплектов деталей по признаку подобия конструкции и технологических процессов обработки. Круг этих признаков, их внутренняя градация устанавливается с учетом конструктивных технологических особенностей изделий, выпускаемых данным машиностроительным подразделением - цехом, участком, группой, малым предприятием.

В условиях машиностроения к числу таких основных признаков можно отнести следующие: вид заготовки, габариты детали, основной технологический маршрут обработки, конструктивный тип деталей, уровень качественно-точностных требований.

Первый из этих признаков предопределяет общий характер механической обработки и выбор типа оборудования. По этому признаку вся исследуемая совокупность обрабатываемых деталей подразделяется на группы, изготавливаемые, например, из поковок и штамповок, стального, чугунного и цветного литья, проката.

Второй признак обусловливает размер и мощность оборудования, необходимого для обработки. В связи с этим, группы деталей подразделяются на подгруппы крупных, средних или мелких деталей с указанием размерного интервала.

По третьему признаку принимаются во внимание зафиксированные технологическим процессом ведущие и определяющие по сложности и трудоемкости операции обработки детали и опускаются такие второстепенные операции, как зачистка, снятие заусенцев и т.п. На этой стадии происходит очередное деление подгрупп по общности определенных видов обработки, например, с преобладающей токарно-револьверной или токарно-фрезерной.

Четвертый признак устанавливается по сходству конструктивной характеристики типа деталей. Это делается в целях разбивки всей номенклатуры деталей на минимально необходимое число групп конструктивных типов, а также для правильного закрепления их за участками в соответствии с профилем их подетальной специализации. По этому признаку в группах выделяются детали типа корпусных стоек, кронштейнов, рукояток, валов, фланцев, шестерен и др.

Пятый признак предопределяет необходимость применения финишных операций и реализующих эти операции оборудовано и технологическую оснастку.

После группирования деталей конструируется типовой представитель, который должен отвечать следующим требованиям:

отражать принципиальные конструктивно-технологичес-кие особенности изделий данной группы;

объем выпуска представителей конструктивно-одно-типных групп должен быть близким и наиболее характерным для данной группы изделий;

количество типовых представителей должно быть таково, чтобы число деталей-наименований, входящих в них и принимаемых за основу классификации, обеспечивало необходимую достоверность выборки.

При проектировании групповых технологических процессов необходимо исходить из следующих основных положений:

структура группового процесса, т.е. последовательность технологических операций, переходов должна обеспечивать наиболее полную, экономически выгодную обработку деталей в соответствии с требованиями чертежа;

переналадка станка при переходе к обработке партий очередных деталей должка быть простой, доступной для станочника низкой квалификации и краткой по времени. Время на переналадку должно быть значительно меньше времени, необходимого для настройки станка в индивидуальном технологическом процессе;

переналадка станка должна сводиться, главным образом, к переналадке приспособления и установке на станке ранее определенного оптимального режима резания. При переналадке может иметь место замена режущего инструмента.

Применяемое оборудование и технологическая оснастка должны удовлетворять требованиям высокопроизводительной обработки.

Разработка группового технологического процесса производится в следующей последовательности:

на выбранные характерные детали-представители или комплексные детали производится предварительная разработка группового технологического процесса;

определяется возможность и целесообразность обработки по этому процессу остальных деталей группы;

проектируется необходимая оснастка внутри группового потребления, т.е. групповые приспособления и сменные вкладыши к ним, обеспечивающие обработку на этих приспособлениях всех деталей группы. По этому же типу проектируется режущий инструмент и вспомогательный инструмент;

определяются схемы установки деталей, диапазон их размеров, способы закрепления;

проектируются технологические наладки к деталям, обеспечивающие быструю переналадку оборудования при замене партий обра­батываемых деталей;

окончательно формируются групповой технологический процесс и групповая поточная линия.

В ряде случаев в процессе объединения деталей и разработки групповых технологических процессов выявляется необходимость корректировки чертежей в направлении унификации габаритных размеров, повышения технологичности конструкций деталей. Эта корректировка производится с целью повышения конструкторской и технологической общности группируемых деталей и облегчения построения группового технологического процесса обработки. Одновременно проводится унификация заготовок.

Метод групповой обработки, основанный на подборе деталей с общими конструкторско-технологическими признаками, является основой автоматизации. На этом методе базируется организация ГПС. Однако он еще более эффективен в условиях предприятий малого и среднего бизнеса. Известно, что применение приспособлений позволяет повысить производительность труда и качество выпускаемой продукции. Но при незначительных объемах изготовления деталей стоимость приспособлений, приходящихся на единицу продукции, де­лает ее выпуск нерентабельным. Однако, если подбирается большое количество однотипных деталей, то обобщенный объем их выпуска достаточно велик, и в этом случае стоимость приспособления, приходящаяся на единицу продукции, существенно снижается. Этот подход предопределяется особенностями конструкции группового приспособления. Оно, как правило, состоит из базовой детали, переналаживаемых или сменных базирующих и зажимных элементов.