Учебное пособие 1921

Межоперационные склады предназначаются для хранения деталей при переходе от одной операции к другой. При поточном производстве межоперационные склады находятся непосредственно у станков или на подвесном конвейере. При непоточном производстве (преимущественно для единичного и серийного производства) нет необходимости предусматривать межоперационные склады у каждого станка. В этом случае создаются межоперационные склады для группы станков.

Механические цехи проектируют, как правило, из расчета их работы в 2 смены. Как исключение все уникальные станки, а также часть крупных и тяжелых станков рассчитывают на работу в 3 смены.

При проектировании пользуются действительным годовым фондом времени работы оборудования, рабочих мест и рабочих. Действительный годовой фонд соответствует номинальному за вычетом потерь.

5.2.Организация производственного процесса

Вмеханических цехах осуществляется, как правило, лишь обработка металлов резанием. Различие продукции и масштабов ее производства обусловливает необходимость применения разнообразного металлорежущего оборудования. Это создает дополнительные трудности при организации и планировании производства в механических цехах и обязывает особое внимание уделять вопросам организации эксплуатации и ремонта оборудования. В механических цехах используются сотни и тысячи типоразмеров технологической оснастки. Поэтому большое значение имеют вопросы организации инструментального хозяйства, организации питания рабочих мест технологической оснасткой. Технология механической обработки очень гибкая. Поэтому в механических цехах необходимо оценивать каждое изменение объема производства (по конкретным деталям) с тем, чтобы своевременно внести соответствующие изменения в технологические процессы, а возможно, и в организацию производства.

81

Многооперационность маршрутов, высокая производительность оборудования требуют четкой планировки оборудования и организации транспортировки предметов труда в процессе производства.

Эксплуатация металлорежущего оборудования отличается относительно высоким удельным весом машинного времени в штучном времени. Это позволяет использовать многостаночное обслуживание и совмещение профессий.

Многодетальность, многооперационность технологических процессов и большое разнообразие используемого оборудования в индивидуальном и серийном производстве обусловливают, как правило, необходимость пролеживания деталей в ожидании освобождения станка, что приводит к образованию больших заделов и, соответственно, незавершенного производства. Это обстоятельство, наряду с другими, определяет необходимость создания промежуточных кладовых, помогающих осуществлению функций диспетчерского руководства.

Механические цехи единичного и мелкосерийного производства отличаются широкой и разнообразной номенклатурой деталей, изготовляемых в небольшом количестве. Производство в таких цехах должно быть достаточно гибким и приспособленным к выполнению различных заданий. Технологические процессы разрабатываются без особой детализации (маршрутные карты). Они предусматривают максимальную концентрацию операций, выполняемых на одном рабочем месте, использование универсального оборудования и универсальной технологический оснастки, транспорта универсального назначения.

В механических цехах серийного производства изготовляется периодически повторяющаяся ограниченная номенклатура деталей. Для механических цехов этого типа характерны: более глубокая дифференциация технологического процесса, использование параллельно-последовательного вида движения партии деталей, специализация рабочих мест.

82

Цехи оснащаются как универсальными, так и специальными станками. Доля специального и высокопроизводительного оборудования увеличивается по мере перехода к крупносерийному производству. В этих цехах преобладают предмет- но-замкнутые участки и организуются поточные линии. Наряду с универсальной оснасткой широко используются специальные транспортные средства и транспортные системы.

В механических цехах массового производства изготовляется узкая номенклатура деталей в больших количествах. Этот тип производства отличается высоким уровнем специализации рабочих мест. Технологические процессы "глубоко" дифференцированы. Постоянство и ограниченность номенклатуры изготовляемых деталей создают предпосылки для комплексной механизации и автоматизации, широкого применения специальной высокопроизводительной технологической оснастки, механизированного и автоматизированного специального транспорта.

По мере углубления и развития специализации предприятий и цехов одним из важнейших признаков классификации становится конструктивное и технологическое подобие деталей. Подетально-специализированные цехи и участки обеспечивают максимальную эффективность производства только при достижении определенного его объема.

Определение оптимальных объемов производства обеспечивает возможность типизации проектных вариантов без ограничения отраслевой принадлежностью. Поэтому при проектировании механических цехов и участков необходимо располагать данными об оптимальных объемах производства при разном уровне применяемой техники и технологии. Они устанавливаются на основе исследования зависимости между изменением объема производства и себестоимости единицы продукции. Классификация цехов должна быть ориентирована на оптимальные объемы производства.

Механические цехи машиностроительных заводов могут специализироваться либо по признаку изделий, обрабатываемых в них, либо по признаку осуществляемых технологиче-

83

ских процессов. Первая форма специализации является предметной, вторая – технологической. Примерами предметной специализации могут служить цехи топливной аппаратуры, моторные, шестерен и др. К технологическим специализированным цехам можно отнести, например, автоматные цехи, специализированные по виду оборудования.

Технологическая специализация механических цехов чаще встречается на заводах с единичным и мелкосерийным характером производства и реже – на заводах с массовым и крупносерийным производством.

Предметная форма специализации цехов присуща заводам, имеющим массовый и крупносерийный характер производства.

Аналогичным образом и основные отделения механических цехов специализируются по технологическому и предметному признакам. При технологической специализации основных отделений цеха на обособленной его площади располагаются однородные группы оборудования. Недостатком технологической специализации является то, что при ней невозможна организация прямоточного передвижения деталей в процессе обработки. Предметная специализация участков предполагает расположение оборудования на участке по ходу выполнения технологических операций. На таких участках либо производится обработка однотипных деталей различных машин, либо обрабатываются различные детали одного и того же изделия или узла. Предметная форма специализации участков является основой для организации различных форм поточного производства.

Часто встречаются и смешанные формы специализации, при которых основные трудоемкие детали обрабатываются на специально выделенных предметных участках или даже линиях, а остальные детали - на технологически специализированных участках с групповой расстановкой оборудования.

В механических цехах используются все разновидности поточного производства: однопредметные и многопредметные, прямоточные и непрерывно-поточные линии, автомати-

84

зированные и автоматические линии, линии, использующие групповые методы обработки, и т. п. Поточные линии организуются даже в условиях мелкосерийного производства. Элементы поточного производства имеют место и при организации предметно-замкнутых участков. Поточные линии механических цехов включают в свой состав и некоторые другие операции технологического процесса – обработку давлением, термообработку и т. п.

Следует отметить, что в связи с непрерывным прогрессом в области механической обработки, изменениями объема производства, систематическим обновлением станочного парка в механических цехах, необходимо особенно тщательно следить за состоянием поточных линий и частными изменениями, вносящимися в технологию обработки деталей. В результате таких изменений нередко нарушается нормальная работа линий (синхронизация операций, прямолинейность маршрутов и т. п.). В связи с этим при изменении технологии обработки, механизации и автоматизации операций, совершенствовании организации труда необходимо проводить проверочные расчеты (аналогичные расчетам, которые выполняются при проектировании поточного производства) и вносить соответствующие коррективы в техническую и плановую документацию. С другой стороны, тщательно следить за работой линий необходимо и для того, чтобы своевременно и планомерно внедрять новую технику, новейшую технологию, средства механизации и автоматизации и прогрессивные методы организации труда и производства.

И, наконец, в механических цехах необходимо систематически искать возможность увеличения объема производства одинаковых или однотипных деталей с тем, чтобы создавать возможность перехода от низших форм поточного производства к автоматическим линиям, обеспечивающим максимальную эффективность производства и высокую его культуру.

Состав и квалификационный уровень основных и вспомогательных рабочих в механических цехах претерпевает существенные изменения по мере осуществления технического

85

прогресса и совершенствования организации производства и труда.

Станочники, которые в условиях неавтоматизированного производства играют решающую роль, постепенно превращаются или в операторов, наблюдающих за работой оборудования, или в наладчиков. Характерно, что в условиях поточного и автоматического производства осуществляется процесс расширения области профессиональных навыков рабочего (совмещение профессии).

Наиболее типично совмещение работ, связанных с наблюдением за работой автоматически действующего оборудования, его наладкой и устранением неисправностей. Таким образом, совмещаются функции оператора, ремонтного рабочего и наладчика.

Овладение смежными профессиями наблюдается и в условиях неавтоматизированного производства. Причиной этого является стремление обеспечить нормальную работу поточной линии в случае невыхода на работу отдельных рабочих (болезни, отпуск). Работа на разных операциях не только расширяет профессиональные навыки рабочих, но и позволяет оценивать влияние качества выполнения каждой операции на результаты работы линии в целом и, в первую очередь, на кач е- ство готовой детали и производительность последующих операций и тем самым способствует повышению заинтересованности всех членов коллектива в повышении эффективности производства.

В условиях неавтоматизированного производства наибольшее распространение получила индивидуальная форма организации труда. Бригадная форма обычно применяется при обслуживании уникального оборудования, на поточных линиях и при выполнении некоторых вспомогательных работ (ремонт оборудования, транспортировка грузов).

Особенности планировки рабочего места определяются типом оборудования и степенью специализации рабочего места. Оборудование на каждом рабочем месте размещается с таким расчетом, чтобы обеспечивалось удобство его эксплуата-

86

ции (обслуживание и ремонт), соблюдение правил техники безопасности и наиболее рациональная в данных условиях связь с примыкающими к нему рабочими местами. Размещение и хранение технологической оснастки заготовок и обработанных деталей подчинено принципу обеспечения наиболее экономичных движений рабочего. Учитывая высокую производительность оборудования, соблюдение этого требования играет особо важную роль. При проектировании рабочего места необходимо предусмотреть площади для размещения межоперационного задела или нормальной партии соответствующих заготовок и полуфабрикатов. Огромное значение при этом приобретает использование унифицированной мерной тары для хранения и транспортировки.

Технико-экономические показатели

Важнейшими показателями работы механических цехов являются: показатели трудоемкости, производительности труда, использования оборудования и затрат на производство. Производительность труда характеризуется показателями выпуска продукции на одного работающего (шт., тыс. р.). Использование площадей и оборудования характеризуется годовым съемом продукции с 1 м 2 производственной (общей) площади и с единицы основного оборудования.

Расчет парка металлорежущих станков выполняется:

1)по технологическому процессу (детальный метод);

2)по технико-экономическим показателям (укрупненный метод).

Расчет станочного парка механических цехов по первому методу производится при наличии точно установленной номенклатуры продукции, детально разработанных технологических процессов и норм времени на каждую деталеоперацию. Второй метод расчетов оборудования применим в тех случаях, когда неизвестна точная номенклатура обрабатываемых деталей.

87

где ti – штучно-калькуляционное время на обработку одной детали, мин; Ni – количество одноименных деталей, обрабатываемых в течение года на данной группе станков, шт.; Fэ – эффективный годовой фонд времени работы одного станка, ч; Кв.н. – коэффициент выработки норм в ч.

При расчете числа единиц оборудования на каждой операции непрерывно-поточных линий вместо штучнокалькуляционного времени следует учитывать штучное время t. При этом общее количество станков на линии равно сумме станков по каждой операции. Расчетное количество станков может оказаться дробным; в этом случае его необходимо округлить в большую сторону до целого числа, которое называется принятым числом станков.

При определении количества оборудования по укрупненному методу расчет ведется на основе техникоэкономических показателей, характеризующих: а) съем продукции с одного станка в тоннах или штуках при условии работы в одну смену; б) съем продукции с одного станка в д е- нежном выражении при работе станка в одну смену; в) трудоемкость обработки 1т изделий в станко-часах. Точность расчетов определяется степенью точности исходных нормативов.

Если расчеты ведутся по показателям съема продукции с одного станка, то формула для определения расчетного количества

88

где В – объем валовой продукции 1 т или р.; t см – годовой съем с одного станка при работе в одну смену в т или р.; h – количество смен работы.

Полученное при расчете по технико-экономическим показателям общее количество станков затем распределяется по типам и по мощности. Это распределение выполняется в соответствии с удельными соотношениями каждой группы в общем количестве станков, которое специфично для каждой отрасли машиностроения.

Производственные площади механического цеха могут быть наиболее точно определены при планировании оборудования, рабочих мест, проходов и проездов. Планировка позволяет определить размеры цеха, ширину и длину его пролетов.

Степень рациональности использования производственной площади определяется удельной площадью, под которой понимают производственную площадь, приходящуюся на один станок, с учетом проходов и проездов. Удельная площадь на один станок зависит от размеров оборудования.

Сопоставление полученной в результате проектирования цеха удельной площади с удельной площадью по нормативам указывает на степень рационального использования производственной площади.

При укрупненном методе определения производственной площади механического цеха расчет ведется исходя из норм удельных площадей и количества предполагаемых к установке станков разных типов.

Планировка оборудования производится путем вычерчивания габаритов станков либо расположения предварительно заготовленных макетов габаритов оборудования на плане цеха. Планировка оборудования должна учитывать эффективное расположение оборудования, обеспечивающее прямоточное движение и наиболее короткие технологические линии при минимальных путях перемещения деталей.

Металлорежущее оборудование в пролете цеха может устанавливаться вдоль и поперек оси пролета; его планировка может иметь несколько вариантов. Из этих вариантов наибо-

89

лее часто встречается продольное расположение. Рабочие места с целью их лучшего обслуживания транспортом следует располагать со стороны проходов.

Планировка и организация рабочего места должны обеспечивать максимальную производительность труда станочника при минимальной его утомляемости. На рабочем месте должны предусматриваться стеллажи для деталей и заготовок при обработке партиями, передвижной инструментальный столик, устройство для местного искусственного освещения, а для тяжелых станков – местные подъемно-транспортные устройства.

Впроцессе работы инструмент должен располагаться в порядке последовательности применения, определяемой технологическим процессом, либо в соответствии с частотой пользования.

Правильное размещение заготовок, обработанных деталей и инструментов на рабочем месте имеет существенное значение для производительной работы станочника, обеспечивая сокращение движений и снижение утомляемости /22/.

Необходимым условием высокопроизводительной работы является рациональное обслуживание рабочих мест, при котором основной производственный рабочий освобожден от выполнения вспомогательных операций и своевременно обеспечивается материалами, нарядами, чертежами, оснасткой. При такой организации должны обеспечиваться технический контроль и постоянное поддержание чистоты на рабочем месте, своевременное проведение осмотров, смазки, чистки, промывки, ремонта, предупреждающих внеплановый выход оборудования из строя.

Вначале технологического потока механической обработки располагаются площади склада заготовок и материалов совместно с заготовительным отделением. Эти склады располагаются обычно перпендикулярно оси пролетов. Такое расположение обеспечивает минимальную протяженность транспортировки металла и заготовок. В массово-поточном производстве в конце поточной линии вместо промежуточных

90