книги из ГПНТБ / Воскресенский Б.В. Производственная мощность машиностроительного завода

ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ МОЩНОСТЬ ЦЕХА

Величина производственной мощности всего цеха опреде­ ляется по результатам расчета производственной мощности вхо­ дящих в него отделений. В табл. 17 приведены результаты расчета по цеху в целом.

Т а б л и ц а 17

Производственная мощность кузнечного цеха в целом

Заключительным этапом выявления резервов производственной мощности кузнечных цехов является проверка обеспеченности поковками и штампованными заготовками задаваемой < заводу программы и принятой по заводу производственной мощности. Это производится сопоставлением мощности кузнечного цеха с по­ требностью завода в поковках и штампованных заготовках на программу и принятую мощность с учетом обеспечения собствен­ ных нужд завода (изготовление оснастки, капитальный ремонт

идр.).

Врезультате такого сопоставления выявляются резервы про­ изводственной мощности кузнечного цеха, остающиеся после обес­ печения нужд своего завода. Они используются для поставки за­ готовок на сторону по плану кооперации и, кроме того, фигури­ руют в качестве недоиспользуемой части резерва.

Аналогично рассматривается и дефицит поковок и штампован­ ных заготовок, при этом учитывается получение недостающей части поковок от других заводов по плану кооперации и устанав­ ливается объем еще непокрытого дефицита. Следует иметь в виду, что данный расчет является укрупненным и что даже при наличии неиспользуемых резервов производства кузнечного цеха не ис­ ключена возможность, что завод получает по кооперации отдель-

60

ные виды поковок или штампованных заготовок (например, тяженые поковки), которые завод не в состоянии изготовлять на своем оборудовании.

РЕЗЕРВЫ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ МОЩНОСТИ ЦЕХА

Крупнейшим резервом роста производственной мощности яв­ ляется совершенствование технологии кузнечного производства. Так, в серийном и крупносерийном производстве применение штамповки поковок на кривошипных горячештамповочных прес­ сах вместо молотовой штамповки обеспечивает повышение произ­ водительности оборудования и труда на 10—30%, снижает расход металла на 3—15% и позволяет получить более точные заготовки.

Производство точных штампованных заготовок выдавливанием позволяет получать заготовки почти без заусенцев и с незначи­ тельными припусками на механическую обработку. Раскатка поковок типа колец дает значительную экономию металла и сни­

дает применение периодического проката, вальцовки перед штам­ повкой, малооблойной штамповки, прессования, штамповки ше­ стерен с зубом, накатки резьбы и т. д.

Широкое применение на молотах и прессах подкладных штам­ пов, блоков со вставками позволяет значительно увеличить эф­ фективность использования производственного оборудования при одновременном сокращении веса заготовок и трудоемкости их обработки в механических цехах вследствие уменьшения при­ пусков.

Для увеличения выпуска продукции в кузнечных цехах с мел­ косерийным и серийным характером производства особую роль играют мероприятия по повышению серийности производства пу­ тем применения групповых методов штамповки. Эти методы позво­ ляют для производства группы различных поковок с близкими параметрами (материал, форма, размеры) использовать один штамп со сменными вставками. Эффект от применения групповых методов штамповки определяется сокращением эксплуатацион­ ных расходов за счет значительного снижения удельных (на одну поковку) расходов на штампы и сокращением времени наладки

Весьма эффективна секционная штамповка крупногабаритных поковок, при которой поковки типа коленчатых валов штампуются частями. Верхний штамп в этом случае состоит из отдельных сек­ ций, которые последовательно вводятся в работу при помощи специальных направляющих, что позволяет снизить расход ме-

61

талла, уменьшить трудоемкость и использовать менее мощное оборудование.

Механизация и автоматизация кузнечного производства яв­ ляются важнейшим резервом роста производственной мощности. Они широко используются на таких операциях, как регулирование температуры нагревательных устройств; транспортировка загото­ вок от загрузочных устройств вплоть до выгрузки их из печи; удаление окалины, заусенцев, готовой поковки; смазка молотов и штампов; обдувка окалины, передача заготовки из ручья в ру­ чей, а также на обрезные прессы, удаление готовой поковки и т. д.

Главное внимание при механизации свободной ковки должно быть обращено на сокращение времени внутриоперационного перемещения поковки в процессе ковки, которое составляет 67—77% от нормы штучного времени ковки, а при горячей штам­ повке в первую очередь должны быть механизированы приемы установки заготовки в ручей штампа. Механизация кузнечных работ позволит увеличить съем продукции с единицы оборудова­

пуляторами, шаржир-машинами, поперечными выдвижными сто­ лами, быстросъемными бойками, автоматическим управлением ходом прессов на заданные величины обжатий, манипуляторами для инструмента.

Значительное увеличение производительности оборудования достигается за счет его модернизации. Например, подогрев воз­ духа для штамповочного воздушного молота позволяет увеличить его производительность.

Выпуск штамповок может быть резко поднят за счет увеличе­ ния размера обрабатываемых партий.

Одним из значительных резервов увеличения производственной мощности кузнечных цехов является широкое внедрение штам­ повки взамен свободной ковки. Это обеспечивает увеличение производительности, снижение расхода металла и уменьшение трудоемкости механической обработки.

Нагрев металла перед штамповкой и ковкой является важней­ шей технологической операцией, от которой зависит качество поковок, производительность труда и расход металла. Поэтому резервы производительности нагревательных печей также имеют первостепенное значение. В настоящее время совершенствова­ ние этого процесса выражается в применении скоростного газо­

Электронагрев является самым совершенным методом, так как он обеспечивает большую скорость нагрева, минимальный угар металла, позволяет производить автоматизацию процесса нагрева и создает благоприятные санитарно-гигиенические условия труда.

Для совершенствования процесса газового нагрева необходимо улучшить конструкцию печей с применением средств автомати-

62

зации тепловых процессов, при этом следует широко внедрять карусельные печи, высокочастотные индукционные нагреватели и печи с использованием тепла отходящих газов, а также печи безокислительного нагрева. При безокислительном нагреве до­ стигается экономия металла до 3%, значительно улучшается ка­ чество поковок.

Важным резервом производственной мощности является уве­ личение комплектной агрегатной мощности за счет выравнивания пропускной способности по технологическим звеньям (печь— молот—обрезной пресс) путем более рациональной загрузки обо­ рудования, улучшения его размещения, механизации передачи заготовок, совершенствования технологии и организации произ­ водства.

Очень важно чтобы кузнечные цехи были укомплектованы фор­ мообразующим оборудованием с малым разрывом по усилию и весу падающих частей, что позволит унифицировать основные элементы штампов и средств механизации, нагревательных уста­ новок, полнее использовать площади зданий, мощности энергети­ ческих установок, упростить организацию ремонта и обслужи­ вание агрегатов.

После проведения расчета производственной мощности куз­ нечного цеха и выявления ее резервов определяются дополнитель­ ные, так называемые некомплектные, возможности увеличения выпуска продукции.

Характерными особенностями кузнечно-штамповочного про­ изводства являются сравнительно небольшая трудоемкость ковки каждой детали, относительно слабая взаимозависимость между типом оборудования и формой детали, а также то, что основной процесс — формообразование деталей — является быстротечным и малооперационным и поэтому выполняется, как правило, на одном агрегате (молоте или прессе). Все это дает возможность использовать мощность каждой единицы кузнечного оборудования отдельно в малой зависимости от остальных агрегатов.

При определении производственной мощности кузнечных цехов нередко оказывается, что пропускная способность отдельных групп оборудования больше мощности, принятой по цеху в целом. Это добавочная пропускная способность может быть использована для изготовления дополнительно количества поковок или штампо­ ванных заготовок, но не по всей номенклатуре расчетной про­ граммы и не в заданном количественном соотношении между от­ дельными номенклатурными позициями данной программы.

Для определения дополнительных (некомплектных) поковок и штампованных заготовок выявляется количество резервных нормо-часов по каждой группе оборудования по отношению к при­ нятой величине производственной мощности с учетом часовой производительности оборудования.

Часовая производительность единицы оборудования опреде­ ляется делением фактического выпуска продукции в весовом

63

о часовой производительности единицы оборудования, аналогич­ ным приведенным в табл. 14.

Если цех располагает резервами только по некоторым типо­ размерам оборудования, а следовательно, толькопо определенным весовым группам поковок (штампованных заготовок), то для выявления возможности дополнительной загрузки цеха изготовле­ нием определенных наименований поковок и штампованных за­ готовок некомплектно программе необходимо, кроме общего веса, обязательно установить их развес (табл. 18).

Т а б л и ц а 18

Резервы оборудования по некомплектным поковкам и штампованным заготовкам

Комплексное выявление резервов производственных мощно­ стей кузнечных цехов и их реализация позволят резко увеличить выпуск продукции при наличном составе оборудования и площа­ дей в действующих цехах.

Г л а в а I I I

ЛИТЕЙНЫЕ ЦЕХИ

ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ СТРУКТУРА И ОСОБЕННОСТИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ МОЩНОСТИ ЦЕХА

В промышленности нашей страны имеется около 4000 литейных

на большинстве машиностроительных заводов. Их назначение — изготовление отливок из чугуна, стали, сплавов, цветных металлов и т. д. Эти отливки, как правило, подвергаются последующей обработке в механических цехах. Таким образом, литейные цехи являются одной из составных частей заготовительной фазы ма­ шиностроительного производства.

Удельный вес чугунных и стальных отливок в основных видах заготовок, используемых в Машиностроении (отливки, поковки, штампованные заготовки, металлоконструкции), составляет около 53%. Большой удельный вес отливок объясняется тем, что они имеют ряд преимуществ: небольшие затраты на изготовление, возможность получения заготовок самых разнообразных форм, развеса и габаритов, а также высокие механические и эксплуатаци­ онные свойства литых сплавов, соответствующие требованиям современного машиностроения.

Литейное производство в нашей промышленности еще сильно распылено, что видно из приведенных в табл. 19 данных, характе­ ризующих уровень концентрации производства чугуно- и стале­ литейных цехов. Приведенные данные показывают, что 51,5% литейных цехов являются мелкими (с выпуском до 1000 т в год) и производят в общей сложности по весу только 4,1% всех от­ ливок.

Эффективность литейного производства зависит в первую оче­ редь от состояния техники, технологии и организации произ­ водства. В современных условиях неизменно возрастают масштабы и сложность производства, повышаются требования к качеству заготовок, появляются новые технологические процессы и обору­ дование, поэтому непременным условием развития литейного производства является его дальнейшая концентрация и специа­ лизация.

Основной тенденцией развития литейной базы машинострое­ ния является создание технологически специализированных, оптимальных по мощности и технико-экономическим показателям специальных литейных заводов-центролитов. В настоящее время

1 Б я л к о в с к а я В. С. Н е к о т о р ы е п р о б л е м ы с п е ц и а л и з а ц и и и к о н ц е н т р а ц и и п р о и з в о д с т в а

и создается ряд таких заводов, например рязанский, сумский, тихвинский центролиты, Куйбышевский сталелитейный завод и др.

Отечественный и зарубежный опыт подтверждает высокую экономическую эффективность работы заводов-центролитов по сравнению с универсальными литейными цехами машинострои­ тельных заводов. Так, производительность труда рабочих на за- водах-центролитах при производстве чугунных отливок в 2—3 раза выше, значительно меньше себестоимость и лучше другие технико-

циализированных цехах массового производства составляет 85— 90 р. Однако доля централизованного производства отливок еще невелика: только 3,1% стальных и 0,8% чугунных отливок из­ готовляются централизованно. При установлении направлений дальнейшего развития действующих и создании новых производ­ ственных мощностей в качестве ориентира необходимо использо­ вать оптимальные размеры производственных мощностей литей­ ных цехов. Анализ технико-экономических показателей ряда литейных цехов позволил определить величину оптимальных размеров производственных мощностей этих цехов (табл. 20).

Высокие темпы развития машиностроения и других отраслей народного хозяйства требуют постоянного увеличения выпуска

66

отливок. В выпускаемых машинах изготовляемые из отливок детали составляют по весу 30—90%, а удельный вес трудоемкости их изготовления равен 20—30%. По весу отливки колеблются в весьма широком диапазоне: от нескольких граммов (при литье по выплавляемым моделям и при литье под давлением) до 100— 200 т.

Литейные цехи имеют большой удельный вее в структуре современного машиностроительного завода. Они располагают значительными производственными площадями, оснащены слож­ ным технологическим и транспортным оборудованием. Каждый пятый рабочий в машиностроении — литейщик. Из общего ко­ личества выпускаемых отливок на долю машиностроения при­ ходится примерно 60%. Удельный вес трудоемкости отливок для машиностроения в общей трудоемкости отливок в стране состав­ ляет примерно 85%. Это объясняется тем, что в машиностроении используются более сложные по конфигурации и менее серийные отливки.

В техническом прогрессе машиностроительного производства совершенствование литейной технологии играет значительную роль. Одно из основных направлений этого прогресса заключается в постепенном приближении формы заготовки (отливки) к форме готовой детали, что обеспечивает значительное сокращение тру­ доемкости механической обработки. В среднем объем снимаемой стружки на литых заготовках в 1,5—2 раза меньше по сравнению с нелитыми.

Литейные цехи среди других цехов машиностроительных за­ водов отличаются многообразием технических и организационных форм. При этом нередко на одном и том же заводе и даже в одном

и том же цехе производятся различные виды отливок с различной технологией и организацией производства. Например, по родуметалла литейные цехи (участки) делятся на чугунолитейные, ковкого чугуна, фасонно-сталелитейные и цветнолитейные.

Особенностью литейных цехов является и то, что из-за слож­ ности технологии изготовления отливок до сих пор литейное про­ изводство остается по существу единственным в машиностроении, где брак еще технологически неизбежен, хотя процент его непре­ рывно снижается.

Наиболее распространены в машиностроении цехи чугунных отливок, из которых изготовляется большое количество деталей машин, в том числе наиболее крупные детали сложной конфигу­ рации — станины, корпусы, стойки, крышки и т. п.

Вторым по распространенности являются цехи стальных от­ ливок, особенно в таких отраслях машиностроения, как тракторо­ строение, транспортное машиностроение и др. Из стальных отли­ вок изготовляются колеса, балки, кронштейны, шестерни и др.

Третью группу литейных цехов представляют цехи цветного литья, изготовляющие отливки из различных сплавов цветных металлов — бронзовых, алюминиевых, цинковых и др. Из отли­ вок из цветных сплавов изготовляется много машиностроительных деталей, например втулки, венцы, шестерни, поршни двигателей и т. д. Увеличению номенклатуры отливок из цветных сплавов способствует все более широкое применение литья под давлением. Особенностью этого вида литья является возможность получения тонкостенных отливок весьма сложной конфигурации, идущих в сборку после весьма незначительной механической обработки или вовсе без нее.

Таким образом, номенклатура отливок, производимых на ма­ шиностроительном заводе, может быть не только большой по числу наименований деталей, но и весьма разнообразной по роду ме­ талла, из которого они отливаются, и способам их изготовления. Это отражается и на структуре производственных процессов, которые, как правило, различны при изготовлении отливок из разных металлов и влияют на методы определения производ­ ственных мощностей.

Существенно различаются литейные цехи и участки также по классу точности изготовляемых отливок и по степени их слож­ ности. Точность отливок зависит от применяемой технологии. Она существенно различна при литье в разовые песчаные формы, в почву на плацу, в постоянные металлические формы (кокили), при литье под давлением, корковом литье или по выплавляемым моделям. Сложность отливок определяется наличием или отсут­ ствием в них полостей, требующих установки в форме стержней, конфигурацией отливки и т. п.

Важной характеристикой литейных цехов и участков является развес отливок, который во многом определяет производственный профиль литейного цеха и влияет на объемы производства и вели-

68

чину производственных мощностей. Это влияние, однако, сказы­ вается не непосредственно, а через неизбежные различия типов производства в цехах с различным развесом отливок.

В цехах мелких и средних отливок наиболее широко распро­ странены принципы поточного производства, а в цехах крупных отливок в основном сохраняются принципы мелкосерийного и единичного производства. Различия этих типов производства весьма существенно сказываются на методах выявления резервов производственных мощностей.

Технологические процессы литейного производства не допу­ скают длительных перерывов во времени и характеризуются строгой последовательностью их выполнения. Для литейного про­ изводства ^характерно наличие нескольких грузопотоков: форм, стержней, металла, песчано-глинистых смесей, отходов, отливок и др. На каждую тонну выпускаемых отливок приходится в сред­ нем 160 т грузов, перемещаемых внутри литейного цеха.

Для литейного цеха характерно наличие пяти основных отде­ лений (участков): смесеприготовительного, формовочного, стерж­ невого, плавильного и обрубного. Каждый из этих участков имеет специфическое оборудование, технологию и организацию произ­ водства. Основным отделением, определяющим производственную мощность цеха и технический уровень литейного производства, является формовочное отделение. Это отделение обычно занимает наибольшую часть производственных площадей цеха. В нем вы­ полняются наиболее трудоемкие операции, определяющие произ­ водительность всего литейного цеха.

Что касается изготовления стержней и приготовления формо­ вочных смесей, а также плавки металла, то они являются подго­ товительными операциями.

Важное место в чугуно- и сталелитейных цехах занимают очистные отделения. На эти отделения приходится значительная часть трудоемкости цеха при производстве отливок. В ряде слу­ чаев, особенно в сталелитейных цехах, очистные отделения опреде­ ляют величину производственной мощности всего литейного цеха.

В зависимости от характера производства литейные цехи делятся на три группы: массового, серийного и единичного про­ изводства. Уровень техники и организации производства в ли­ тейном цехе определяется в основном его принадлежностью

ктой или иной группе.

Клитейным цехам массового производства относятся, напри­ мер, литейные цехи автомобильных и тракторных заводов, а также цехи (отделения), выпускающие чугунные трубы, радиаторы ото­ пительных систем, арматурное литье, фитинги, детали автосцепки, изложницы для слитков и другие изделия массового потребления.

Такие литейные цехи являются наиболее специализированными и обычно отличаются высокой степенью механизации. Их мощность составляет несколько десятков тысяч, а иногда превышает и сотню тысяч тонн отливок в год.

69