
книги из ГПНТБ / Мовчин, В. Н. Технология производства измерительных инструментов и приборов учебник
.pdfГлава VI
ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫХ ЦЕХОВ
1. ЗАДАНИЕ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ОСНОВНЫЕ СТАДИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Для выполнения производственного процесса изготов
ления измерительного инструмента |
и |
приборов |
среди |
машиностроительных заводов четко |
выделяется |
группа |
|
специализированных инструментальных |
заводов, |
пред |
ставляющих собой сложную организацию, зависящую от характера и конструкции выпускаемой продукции и
ее |
объема. |
промышленности |
началось |
в |
Развитие отечественной |
||
первой пятилетке, когда |
были построены |
и введены |
в строй в числе ударных 918 предприятий такие заводы, как завод «Калибр» в Москве и завод «Красный инстру ментальщик» в Ленинграде.
Естественно, первая продукция этих заводов не была сложна: микрометры, штангенциркули, поверочные ли нейки, поверочные плиты, калибры и др. Первые за воды в какой-то мере обеспечивали измерительными средствами технологические операции машиностроитель ных предприятий. В годы войны инструментальные заводы выпускали необходимый измерительный инстру мент для предприятий, производящих вооружение и бое припасы.
В настоящее время перед инструментальным заводом стоят задачи по выпуску приборов для автоматических линий с ценой деления менее 0,1 мкм.
Проектирование инструментальных заводов в настоя щее время представляет собой стройную систему и обеспе чивается специальными отраслевыми проектными инсти тутами.
Проектирование вновь строящихся заводов Мини стерства станкоинструментальной промышленности осу ществляет проектный институт «Гипростанок».
400
Для проектирования промышленного предприятия не обходимо иметь задание, на основе которого производят все расчеты.
Задание для проектирования предприятий разрабаты вают в соответствии с планом развития той отрасли народ ного хозяйства, к которой относится проектируемый завод.
Задание на проектирование предприятия содержит следующие основные технические производственные дан ные: а) характеристику продукции (чертеж и технические условия); б) производительность (мощность) предприятия в натуральном и ценностном выражении по основным видам продукции; в) производственные связи (кооперация); г) основные источники снабжения предприятия сырьем и технологическим топливом; д) район или пункт строи тельства; е) сроки строительства и очередность ввода мощностей.
Задание на строительство утверждается Министерством, в подчинении которого находится проектируемое пред приятие.
Всоответствии с инструкцией по разработке проектов
исмет промышленного строительства все проектные ра боты выполняют обычно в две стадии. Первая стадия заключается в разработке проектного задания, вторая стадия —в разработке строительных и монтажных чер тежей. Целью проектного задания является выявление технической возможности экономической целесообраз
ности предполагаемого строительства в данном месте и намеченные сроки, правильный выбор площадки для строительства, источников снабжения его основным сырьем, энергией, а также установление общей стоимости строительства и основных технико-экономических пока зателей.
Проектное задание должно содержать:
а) по генеральному плану: характеристику района и ситуационный план района, основные технико-экономи ческие показатели (площадь, занятая предприятием, ко эффициент застройки и др.);
б) по технологической части: характеристику и но менклатуру выпускаемой продукции и программу вы пуска с учетом производственного кооперирования; со став предприятия и схему технологического процесса; перечень применяемых типовых и повторно используе мых проектов отдельных объектов (цехов) с их краткой
401
характеристикой; требуемое количество сырья, основных материалов и энергии; характеристику сырьевой, топлив ной и энергетической базы предприятия; схему энерго снабжения предприятия; объем грузооборота предприятия; необходимое количество работников предприятия (про изводственные и вспомогательные рабочие, ИТР и др.); требования к другим отраслям промышленности;
в) по основным объектам (цехам): программу, режим работы и схему технологического процесса цеха; коли честв основного оборудования; компоновку или плани ровку (планы и разрезы) основных цехов с расположением в них основного оборудования;
г) по строительной части: типаж основных зданий и сооружений и их строительную характеристику; схема тические планы и резервы основных зданий и сооружений, площади и объемы зданий и сооружений; источники водо снабжения, а также места спуска сточных вод; схемы водо снабжения, канализации и их основных сооружений; основное оборудование; систему отопления и вентиляции и основного оборудования;
д) общую сметную стоимость строительства предприя тия, которая определяется сметно-финансовым расчетом; е) по технико-экономическим показателям: стоимость единицы продукции по главнейшим видам; капитальные вложения на единицу мощности; годовую выработку на одного рабочего (в натуральном или денежном выра
жении).
Рабочие чертежи разрабатывают при проектировании на основе утвержденного проектного задания в виде: общих чертежей, планов и разрезов, на которых показы вают расположение оборудования, частей зданий или сооружений и конструкций, планировку, а также габарит ные размеры; деталированных чертежей, на которых по казывают размеры всех деталей и элементов зданий или сооружений, их сопряжения, сечения конструктивных элементов и спецификацию.
По рабочим чертежам осуществляют строительные и монтажные работы, включая установку оборудования и устройство коммуникаций.
В рабочих чертежах уточняют генеральный план застройки, размещения и привязки к разбивочным коор динатным сеткам строящихся зданий, сооружений и ком муникаций, а также уточняют их вертикальные отметки; увязывают размеры строительных конструкций с разме
402
рами оборудования, всеми видами коммуникаций, устрой ствами по сантехнике, энергетике и т. п.; разрабатывают конструкции фундаментов и увязывают с уточненными данными геологических и гидрогеологических изысканий
иисследований; детально разрабатывают конструктивные
иограждающие части зданий и сооружений, необходимые для их изготовления и монтажа; детально разрабатывают
мероприятия по охране труда и технике безопасности (предохранительные приспособления, площадки и пе рила, мероприятия по борьбе с вредными газами, пылью и т. п.).
Исходным материалом для проектирования цехов ин струментального завода служит производственная про грамма, разработанная на основе общего производствен ного задания завода.
Проектирование цеха ведут на основе точной произ водственной программы, в которой количество изделий точно определено по номенклатуре и типоразмерам, при этом разрабатывают операционный технологический про цесс с подробным нормированием каждой операции. Разработка такого процесса целесообразна при проектиро вании цехов для крупносерийного или массового произ водства.
Проектирование цехов для единичного и мелкосерий ного производства по точной программе нецелесообразно. Такие цехи обычно проектируют по приведенной про грамме.
Приведенная программа представляет собой условно объединенные группы изделий по технологической общ ности. Из этой группы выделяют так называемый «техно
логический представитель», по которому |
и производят |
|
все расчеты. Например, в группе |
микрометров с преде |
|
лами измерения 0—100 мм имеется |
четыре |
микрометра: |
0—25 мм; 25—50 мм; 50—75 мм; 75—100 мм.
Указанные выше микрометры, отличающиеся друг от друга размерами скобы и градуировкой цифр на гильзе, имеют различную сложность изготовления, т. е. различ ную трудоемкость.
В указанном выше примере «типовым технологическим представителем» можно выбрать микрометр с пределами измерения 25—50 мм.
Для того чтобы рассчитать приведенную программу, необходимо определить коэффициент приведения.
40$
Коэффициент приведения определяют по формуле
|
|
Кпр = |
1тпр |
|
где |
Кпр |
коэффициент приведения; |
|
|
|
Тр |
трудоемкость |
изделия, |
приравниваемого |
|
|
к трудоемкости технологического представи |
||
|
|
теля; |
технологического представи |
|
|
Ту. Пр — трудоемкость |
теля.
Для получения данных приведенной программы не обходимо программу годового выпуска по каждому типо размеру умножить на коэффициент приведения.
2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА СТАНКОВ В СЕРИЙНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ
Для определения количества металлообрабатываемого оборудования необходимо знать:
1) производственную годовую программу (точную или приведенную);
2)операционный технологический процесс с нормами времени;
3)действительный (расчетный) годовой фонд времени работы оборудования.
Расчетное количество станков определяют по формуле
|
Сп |
60Флт |
где |
|
|
Ср — расчетное количество станков данного типа |
||
|
в шт.; |
|
1 |
tmк — сумма штучно-калькуляционного времени по |
|
всем (п) операциям, выполняемым на дан |
ном типе станков, на одно изделие в мин; N — годовая производственная программа;
т — число смен работы оборудования; Фд — действительный годовой фонд работы обо
рудования в одну смену в ч.
Ф„д принят в соответствии с нормами технологического проектирования машиностроительных заводов, разрабо танными Государственным институтом «Гипростанок», со гласованным с Госстроем СССР и утвержденным Мини стерством станкостроительной и инструментальной про мышленности.
404
|
|
|
|
|
|
Фонды времени |
|
|
|
|
Таблица 11 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
Предприятия с нор |
|
Предприятия с вред |
||||||
|
|
|
|
|
мальными условиями |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
ными условиями работы |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
работы |
|
|
||||
Исходные данные |
|
Рабочие недели |
|
|
Рабочие недели |
||||||||
|
|
|
шестидневные |
|
|
|
шести дневные |
||||||
|
|
|
|
|
пятидневные |
пятидневные |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|1 |
|
|
|
|
|
Продолжитель |
|
8,2 |
8 |
Утрен |
7 |
7,2 |
7 |
|
Утрен |
||||
ность смены |
|
|
|
ней 8, |
|
|
|
|
|
ней 7, |
|||
|
|
|
|
|
|
|
вечер |
|
|
|
|
|
вечер |
|
|
|
|
|
|
|
ней 8, |
|
|
|
|
|
ней 7, |
|
|
|
|
|
|
|
ночной |
|
|
|
|
|
ночной |
|
|
|
|
|
|
|
7 |
|
|
|
|
|
6,5 |
Число смен |
|
|
2; 1 |
2; 1 |
3 |
2; |
|
2; 1 2; |
1 3 |
2; 1; 3 |
|||
|
|
1; |
3 |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Продолжитель |
|
41 |
41 |
41 |
41 |
|
36 |
36 |
36 |
36 |
|||
ность |
рабочей |
|
|||||||||||
недели |
в ч |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Количество кален |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
дарных |
дней |
в |
365 |
365 |
365 |
365 |
365 |
365 365 |
365 |
||||
году |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Количество |
рабо |
253 |
260 |
271 |
305 |
253 |
260 271 |
305 |
|||||
чих дней в году |
|||||||||||||
Количество празд |
8 |
8 |
8 |
8 |
|
8 |
8 |
8 |
|
||||
ничных |
дней |
в |
|
8 |
|||||||||
году |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Количество |
дней |
104 |
97 |
86 |
52 |
|
104 |
97 |
86 |
52 |
|||
отдыха |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Количество сокра |
6 * |
6* |
6* |
58** |
— |
— |
— |
— |
|||||
щенных рабочих |
|||||||||||||
дней |
в году |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
* |
Продолжительность |
смены сокращается |
на |
1 ч только в празд- |
|||||||||
яичные дни. |
|
|
|
|
сокращается |
на 1 ч в предвыходные |
|||||||
** Продолжительность смены |
|||||||||||||
и праздничные дни. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
* |
' |
|
405
3. ФОНДЫ ВРЕМЕНИ
Для определения фондов времени работы рабочих и
оборудования приняты исходные данные, |
приведенные |
в табл. 11. |
полное коли |
Календарный годовой фонд времени, т. е. |
чество часов в году составляет 24 ч х 365 = 8760 ч. Номинальный годовой фонд времени, т. е. количество отработанных часов в году рабочими и оборудованием при 41-часовой и 36-часовой неделях приводится в табл. 12.
Таблица 12
|
Номинальный годовой фонд времени |
|
|
||||||
|
|
работы |
рабочих и оборудования |
|
|
|
|||
|
|
Н о м и н а л ь н ы й г о д о в о й |
|
|
|
|
|||
|
|
|
ф о н д в р е м е н и в ч |
|
|
|
|
||
Х а р а к т е р и с т и к а |
X |
о б о р у д о в а н и я |
|
П р и м е ч а н и е |
|
||||
п р о и з в о д с т в а |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|||||
|
|
S |
|
Ч и с л о смен |
|
|
|
|
|
|
|
V |
|
|
|
|
|
||
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
я |
I |
о |
3 |
|
|
|
|
|
|
а. |
|
|
|
|
|||
Производство |
2070 |
2070 |
4140 |
6210 |
41-часовая рабо |
||||
с прерывным тех |
|
|
|
|
чая |
неделя |
|
|
|
нологическим |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
процессом и нор |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мальными усло |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
виями |
работы |
|
|
|
|
|
|
|
|
Производство |
1830 |
1830 |
3660 |
5490 |
Зб-часовая рабо |
||||
с прерывным тех |
|
|
|
|
чая |
неделя |
|
|
|
нологическим |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
процессом и вред |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ными |
условиями |
|
|
|
|
|
|
|
|
работы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Производство |
|
|
|
8760 |
Непрерывная |
ра |
|||
с непрерывным |
|
" |
“ |
|
круглогодичная |
||||
тех нолorическим |
|
|
бота, |
24 |
чХ 365 = |
||||
процессом |
|
|
|
8570 |
= 8760 ч |
|
|
||
|
|
|
|
|
Непрерывная |
|
|||
|
|
|
|
|
|
круглогодичная |
ра |
||
|
|
|
|
|
|
бота, кроме 8 празд |
|||
|
|
|
|
|
|
ничных дней, 24 чХ |
|||
|
|
|
|
|
6490 |
X 357 = 8570 ч |
|
||
|
|
|
|
|
Круглосуточная |
||||
|
|
|
|
|
|
работа, кроме вы |
|||
|
|
|
|
|
|
ходных и празднич |
|||
|
|
|
|
|
|
ных |
дней, |
24 |
чХ |
|
|
|
|
|
|
X 271 = 6490 ч |
|
406
Потери рабочего времени в машиностроительной про мышленности, связанные с профессиональными отпусками, отпусками по учебе, беременности, сокращенным рабочим днем подростков в возрасте от 16 до 18 лет и выполнением государственных обязанностей, приняты по данным ЦСУ СССР.
В табл. 13 приводится действительный годовой фонд времени рабочих.
|
|
|
|
|
Таблица 13 |
|
Действительный |
годовой фонд времени рабочих 1 |
|||||
П р о д о л ж и |
П р о д о л ж и |
Н о м и н а л ь н ы й |
|
Д е й с т в и тел ь и ^.й |
||
т е л ь н о с т ь |
П о т е р и от |
( р а с ч е т н ы й ) |
||||
т е л ь н о с т ь |
|
г о д о в о й |
||||
раб о ч ей |
|
о с н о в н о г о |
ф о н д |
н о м и н а л ь н о г о |
г о д о в о й ф о н д |
|
|
о т п у с к а |
ф о н д а в % |
в р е м е н и |
|||
н е д е л и в ч |
в р е м е н и в ч |
|||||
в д н я х |
|
р а б о ч е г о в ч |
||||
|
|
|
|
|||
41 |
|
15 |
2070 |
10 |
I860 |
|
41 |
|
18 |
2070 |
11 |
1840 |
|
41 |
|
24 |
2070 |
12 |
1820 |
|
36 |
|
24 |
1830 |
12 |
1610 |
|
1 У к а з а н н ы й д е й с т в и т е л ь н ы й г о д о в о й ф о н д в р е м е н и не р а с п р о с т р а н я е т с я |
||||||
н а р а б о ч и х , |
|
р а б о т а ю щ и х в р а й о н а х К р а й н е г о С е в е р а и в д р у г и х м е с т а х |
||||
и у с л о в и я х , |
п р и р а в н е н н ы х к э т и м р а й о н а м . |
|
|
Потери времени для оборудования определяют, исходя из простоев оборудования в планово-предупредительном ремонте.
Действительный (расчетный) годовой фонд времени работы оборудования приведен в табл. 14.
Расчетное количество станков Ср может быть дробным. Тогда полученный результат округляют до ближайшего большего. Эту величину называют принятым количеством Сп станков.
Важнейшим показателем использования станков яв ляется коэффициент загрузки (или процент загрузки).
Этот коэффициент подсчитывают по формуле
Обычно в -условиях серийного производства коэффи циент загрузки должен находиться в пределах 0,80—0,95.
407
|
|
|
Расчетный фонд времени работы оборудования при 41-часовой неделе |
|
Таблица 14 |
|||||||
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
П р и о д н о й с м е н е |
П р и д в у х с м е н а х |
П р и тр е х с м е н а х |
||||||
|
|
|
|
Н о м и |
П о т е р и |
Д е й с т в и |
Н о м и |
П о т е р и |
Д е й с т в и |
Н о м и |
П о т е р и |
Д е й с т в и |
О б о р у д о в а н и е |
|
н а л ь н ы й |
от н о м и |
т е л ь н ы й |
н а л ь н ы й |
о т н о м и |
т е л ь н ы й |
н а л ь н ы й |
от н о м и |
т е л ь н ы й |
||
|
г о д о в о й |
н а л ь н о г о |
г о д о в о й |
г о д о в о й |
н а л ь н о г о |
г о д о в о й |
г о д о в о й |
н а л ь н о г о |
г о д о в о й |
|||
|
|
|
|
ф он д |
ф о н д а |
ф о н д |
ф о н д |
ф о н д а |
ф о н д |
ф о н д |
ф о н д а |
ф о н д |
|
|
|
|
в р ем ен и |
в р е м е н и |
в р е м е н и |
в р е м е н и |
в р е м е н и |
в р е м е н и |
в р е м е н и |
в р е м е н и |
в р е м е н и |
|
|
|
|
в ч |
в % |
в ч |
в ч |
в % |
в ч |
в ч |
в % |
в ч |
Металлорежущее |
и |
2070 |
2 |
2030 |
4140 |
3 |
|
|
|
|
||
деревообрабатывающее |
4015 |
6210 |
4 |
5960 |
||||||||
оборудование |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Металлорежущее уни |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
кальное |
оборудование |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
(станки |
весом |
более |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
100 т, а также |
станки, |
— |
— |
— |
4140 |
6 |
3890 |
6210 |
10 |
5590 |
||
имеющие категорию ре |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
монтной сложности свы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
ше 30 ремонтных еди |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
ниц) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Автоматические |
«ли |
— |
— |
— |
4140 |
10 |
3725 |
6210 |
12 |
5465 |
||
нии |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В поточном производстве (поточно-массовом) коли чество станков определяют, исходя из положения, что время выполнения операции равно или кратно такту R поточной линии. При этом величина такта поточной линии должна обеспечивать выполнение годового задания.
Такт поточной линии определяют по формуле
DбОФцт
*N ’
где R — такт поточной линии в мин;
Фд — действительный годовой фонд работы оборудо вания в одну смену в ч;
т — число смен работы поточной линии;
N — годовая производственная программа.
При изготовлении мелких деталей (часовое производ ство) операционная поштучная транспортировка деталей затруднена. В этом случае применяют групповую пере дачу деталей, так называемыми «транспортными партиями» в мерной таре, непрерывное движение конвейера при этом не требуется, работа его может быть пульсирую щей, т. е. конвейер может двигаться через определенные промежутки, времени, равные «ритму» работы поточной линии.
|
Величину ритма подсчитывают по формуле |
|||||
|
|
|
Rn = |
Rn, |
||
где |
Rn — ритм |
поточной |
линии; |
|
||
|
R — такт |
поточной |
линии; |
|
||
|
п — количество |
деталей в транспортной партии. |
||||
|
Расчет потребного оборудования для поточных линий |
|||||
выполняют по |
каждой операции |
|||||
|
|
|
|
_ |
^шт |
• |
|
|
|
ЬР— |
R |
||
где |
Ср — расчетное |
количество |
станков; |
|||
|
imT — штучное время на операцию в мин; |
|||||
|
R — такт |
поточной |
линии. |
|
||
|
Полученный |
результат |
округляют до ближайшего |
большего. Коэффициент загрузки в поточной линии до пускается несколько ниже, чем для станков в серийном производстве, но он не должен быть менее 0,7—0,75.
14 |
772 |
409 |