Вопросы для самоконтроля

1. Что понимается под трудоемкостью и станкоемкостью? Как они связаны между собой?

2. Как определяется трудоемкость при проектировании по точной программе; по приведенной программе; при разработке проектов реконструкции?

3. Как определяется количество основного технологического оборудования при детальном способе расчета; при укрупненном способе расчета?

4. Как определяется число станочников по общему нормированному времени; по заданному количеству станков?

5. Как определяется численность вспомогательных рабочих; служащих; ИТР?

6. Какой принцип расположения технологического оборудования следует применить в массовом производстве; в серийном; в единичном и мелкосерийном?

7. Как следует располагать длинномерные станки относительно друг друга?

8. В чем заключается различие по организации рабочего места в массовом и единичном производстве?

9. При каком условии возможно многостаночное обслуживание? Какие требования предъявляются в этом случае к организации рабочего места?

10. В каких масштабах выполняется планировка и что должно быть на ней изображено?

11. Что является основным показателем общей площади цеха?

Практические задания

1. Используя укрупненный метод расчета, определить, сколько станков основного производства потребуется для изготовления изделий в количестве 10000 штук в год при двухсменной работе, если трудоемкость механической обработки комплекта деталей данного изделия составляет 15 человеко-часов? Коэффициент загрузки принять равным 0,85.

Решение: Суммарная трудоемкость обработки изделий равна человеко-часов. Эффективный годовой фонд времени работы станочного оборудования при двухсменной работе составляет 4060 часов. Тогда количество станков основного производства, необходимых для выпуска данного изделия, равно.

2. Используя укрупненный метод расчета, определить, сколько станков основного производства потребуется для изготовления изделий в количестве 6000 штук в год при односменной работе, если вес одного изделия равен 15 кг, а трудоемкость механической обработки комплекта деталей одной тонны изделий составляет 90 человеко-часов? Коэффициент загрузки принять равным 0,85.

3. Определить общее число станочников по заданному количеству станков, используя данные предыдущей задачи.

4. Определить численность вспомогательных рабочих на основании данных о численности станочников из предыдущей задачи.

5. Определить укрупненным способом площадь участка механической обработки, содержащего: малых станков – 26, средних – 65, крупных – 10, особо крупных – 5.

6. Определить численность ИТР, если в цехе имеется 40 станков основного производства.

4 Проектирование основной системы сборочных цехов

• Методы и организационные формы сборки.

• Определение трудоемкости сборочных работ.

• Определение количества рабочих мест и оборудования.

• Определение состава и числа работающих.

• Испытательное отделение.

• Разработка планировок и определение площади сборочного цеха.

4.1 Методы и организационные формы сборки

Сборочные работы, заключающиеся в сборке готового изделия из отдельных деталей и узлов, являются заключительным этапом производственного процесса. Качество сборочных работ существенно влияет на эксплуатационные свойства машин, их надежность и долговечность, в противном случае даже при точном изготовлении деталей машина не будет обладать необходимыми качествами.

Трудоемкость сборочных работ составляет в среднем 20…35% от общей трудоемкости изделий. В зависимости от типа производства трудоемкость сборочных работ в процентах от времени механической обработки принимается:

• для единичного и мелкосерийного производства 40…50%;

• для среднесерийного – 30…35%;

• для крупносерийного – 20…25%;

• для массового – менее 20%.

Сборочный цех проектируется для выполнения узловой и общей сборки, производства испытаний, окраски и упаковки изделий. Сборочные цеха различают по типу производства, общей площади цеха и грузоподъемности подъемно-транспортных средств.

Основой для проектирования сборочного цеха является его производственная программа (точная, приведенная или условная), включающая спецификации поступающих в цех узлов и деталей, сборочные чертежи узлов и изделий, технические условия на приемку и испытания изделий.

Проектирование цехов массового и крупносерийного производства ведется по точной программе. Проектирование цехов мелкосерийного и серийного производства ведется по приведенной программе, для составления которой все подлежащие сборке машины распределяются на группы по конструктивной и технологической однородности. В каждой группе выбирается типовой представитель, на который разрабатывается технологический процесс с нормированием каждой операции.

В проектных организациях технологический процесс сборки разрабатывается по картам или маршрутным ведомостям. При разработке по картам технологический процесс разбивают на операции и переходы, указывают оборудование, инструмент, приспособления, норму времени и количество рабочих, необходимых для выполнения каждой операции.

В единичном и мелкосерийном производстве технологический процесс сборки обычно разрабатывается по маршрутным ведомостям; в этом случае он разбивается только на операции.

Для определения последовательности операций сборки составляют технологическую схему сборки, показывающую, из каких деталей составляются простейшие сборочные единицы и узлы; из каких деталей и узлов – агрегаты, идущие на общую сборку изделия. Расчленение изделия на отдельные сборочные единицы зависит от конструктивных особенностей изделия и производится с учетом следующих основных положений:

• выделение соединения в сборочную единицу должно быть возможным и целесообразным с точки зрения конструкции и технологии;

• должна соблюдаться правильная последовательность сборочных операций;

• при выполнении общей сборки число мелких соединений и вспомогательных работ должно быть минимальным;

• на общую сборку должны подаваться предварительно скомплектованные сборочные единицы.

Различают три метода проведения сборочных работ:

• Метод индивидуальной пригонки применяется в единичном и мелкосерийном производстве и характеризуется широким применением слесарно-пригоночных работ, что повышает себестоимость сборки.

• Метод полной взаимозаменяемости применяется в крупносерийном и массовом производстве и характеризуется отсутствием пригоночных работ; при этом все детали и узлы являются взаимозаменяемыми. Использование этого метода приводит к увеличению себестоимости механической обработки, так как вызывает необходимость изготовления деталей с малыми допусками.

• Метод неполной (частичной) взаимозаменяемости применяется для всех типов производства. Детали изготавливаются с большими допусками, а подбор деталей по размерам осуществляется либо из всей партии деталей, поступивших на сборку (индивидуальный подбор), либо путем предварительной сортировки на группы в пределах одного допуска (групповой подбор). В единичном, мелко- и среднесерийном производстве этот метод сопровождается введением в собираемую размерную цепь регулируемых компенсаторов: прокладок, колец и др. При этом удешевляется механическая обработка, но повышается себестоимость сборочных работ.

Различают две основные организационные формы сборки: стационарную и подвижную.

Стационарная сборка изделия выполняется на одном неподвижном месте: на необорудованных площадках, стендах, фундаментах или сборочных станках. Она может быть последовательной или параллельной. При последовательной сборке весь объем сборочных работ от начала до конца выполняется на одном рабочем месте одной бригадой рабочих; изделие при этом собирается из отдельных деталей. Такой метод характерен для единичного производства. При параллельной сборке изделие собирается одной бригадой рабочих из отдельных деталей и узлов; отдельные узлы собираются параллельно на разных сборочных местах другими рабочими, не входящими в состав бригады, ведущей общую сборку. Метод более производителен, чем предыдущий, и применяется в серийном производстве.

Стационарная сборка может быть поточной и непоточной. Поточная сборка выполняется на расположенных в линию неподвижных стендах. Каждый рабочий (или бригада рабочих) в соответствии с установленным тактом сборки выполняет одну и ту же, закрепленную за ним операцию, переходя от одного стенда к другому. Такая сборка обычно применяется в условиях мелкосерийного производства или при сборке крупногабаритных изделий (тяжелые станки, двигатели и пр.), а также при большом такте сборки.

При подвижной сборке собираемый объект перемещается от одного рабочего места к другому, причем за каждым рабочим местом закрепляются определенные операции и рабочие, выполняющие эти операции. Данный метод применяется в крупносерийном и массовом производстве только при поточной сборке, при этом сборка может осуществляться несколькими способами:

• на непрерывно движущемся конвейере, скорость перемещения которого обеспечивает возможность выполнения сборочных операций на каждом рабочем месте (при общей сборке крупных изделий v=0,5…5,5 м/мин, при сборке узлов средних размеров, аппаратуры и приборов v=0,3…1,5 м/мин);

• на конвейере с пульсирующим (периодическим) движением, когда сборка производится в периоды остановки объекта;

• с перемещением собираемого объекта от одного рабочего места к другому вручную (по рольгангу, на рельсовых и безрельсовых тележках и др.) или с помощью специальных механических транспортирующих средств.

Основной расчетной величиной при поточной сборке является такт сборки, определяющий период времени равномерного выпуска собранных изделий или узлов. При поточной сборке с регламентированными перерывами на обслуживание рабочих мест, отдых и т.д. используют действительный такт сборки, определяемый по формуле

,

где Ф_с.об. − эффективный годовой фонд времени работы сборочного оборудования (рабочего места) за вычетом годовых потерь времени на регламентированные перерывы на обслуживание рабочих мест, отдых и прочее, час;

N – годовой объем выпуска изделия или узла, шт.

Для обеспечения поточной сборки необходимо выполнение следующих требований:

• использование метода полной взаимозаменяемости;

• подробная разработка технологического процесса сборки;

• расчленение всего сборочного процесса на отдельные операции, равные или кратные такту выпуска;

• определение точного количества рабочих-сборщиков соответствующей специализации и квалификации для выполнения каждой операции;

• четкая организация сборочного процесса, предусматривающая регулярную и своевременную подачу комплектующих, инструмента и приспособлений к рабочим местам.