Неунылова / УМК лекции / Конспект лекций по дисциплине организация производства на предприятиях отрасли / Раздел 3.Особенности организации основных цехов машиностроительного предприятия

Раздел 3. Особенности организации основных цехов машиностроительного предприятия

Тема 3.1 : Механические цехи.

1. Место и классификация механических цехов в структуру машиностроительных предприятий (заводов).

2. Технико-экономическая характеристика механических цехов.

3. Расчет оборудования и площадей.

4. Вспомогательные отделения и склады цеха.

1

Под механическими цехами (М. Ц.) понимаются основные обрабатывающие цехи определяющие обычно производственную мощность машиностроительного предприятия. В зависимости от объема производства и уровня специализации на предприятии может быть несколько механических цехов, которые специализируются на обработке либо однородных деталей, либо отдельных узлов одного и того же изделия. На некоторых заводах образуются механосборочные цехи, которые наряду с механической обработкой деталей осуществляют сборку узлов и агрегатов. Процесс механической обработки завершает изготовление деталей и занимает наибольший удельный вес в общей трудоемкости изготовления машин, механизмов и аппаратов – 40-60%. Такое положение является следствием отставания технологии заготовительных процессов.

Механические цехи отличаются многономенклатурностью производимых деталей, определяющей особую сложность планирования и организации производственного процесса в этих цехах.

Особенность изготовления деталей в механических цехах заключается в большом количестве технологических операций, выполняемых над одной деталью, что предопределяет различные варианты последовательности исполнения операций и оказывает большое влияние на организацию производства.

Для механической обработки металлов резанием характерен высокий уровень разделения труда, который зависит от организационного уровня, определяемого типом производства и его специализацией.

Расчлененность процесса приводит к тому, что в механических цехах применяются оборудование и оснастка разнообразных видов как по назначению, так и по конструктивному исполнению.

Классификация механических цехов производится в соответствие:

• с весовой и конструктивной характеристиками изделий,

• типом производства,

• размерами цеха.

В соответствии с весовой и конструктивной характеристиками изделий все механические цеха делятся на четыре класса:

1. цехи, обрабатывающие детали черным весом до 100кг., характерные для легкого машиностроения;

2. цехи, обрабатывающие детали черным весом до 2000кг., характерные для среднего машиностроения;

3. цехи, обрабатывающие детали черным весом до 15000кг., характерные для тяжелого машиностроения;

4. цехи, обрабатывающие детали свыше 15000кг.,характерные для особо тяжелого машиностроения.

Внутри каждого класса в соответствии с типами производства осуществляется деление на группы.

Цехи 1 класса имеют 3 группы производства:

1. серийного и мелкосерийного,

2. серийного,

3. крупносерийного производства.

Цехи 2 класса имеют 3 группы производства:

1. серийного,

2. крупносерийного,

3. массового.

Цехи 3 класса имеют 3 группы производства:

1. единичного и мелкосерийного,

2. серийного,

3. крупносерийного.

Цехи 4 класса имеют 2 группы производства:

1. единичного и мелкосерийного,

2. серийного.

В соответствии с количеством установленного оборудования все классы по размерам цехов делятся на цехи мелкие, средние, крупные. (т.1)

Кроме этих основных классификационных признаков, каждая группа может характеризоваться:

• особенностями технологических процессов,

• оборудованием,

• приспособлениями,

• режущим и измерительным инструментом.

Табл.1

Количество оборудования в цехах различных размеров в штуках.

Цехи	Класс цеха
	1	2	3	4
Малые	до 150	до125	до 100	до 75
Средние	150-300	125-250	100-200	75-150
Крупные	свыше 300	свыше 250	свыше 200	свыше 150

Механические цехи состоят из:

• производственных отделений и участков,

• вспомогательных отделений,

• служебных помещений,

• помещений бытовых и общественных организаций.

Производственные участки и отделения служат для размещения оборудования и рабочих мест, необходимых для выполнения технологического процесса обработки деталей. Их состав определяется технологическим процессом и характером изготовляемых изделий.

К вспомогательным отделениям относятся мастерские по:

• заточке инструмента,

• ремонту приспособлений,

• ОТК,

• склады и др. помещения всех видов.

Механические цехи восьмого класса могут быть:

• серийными,

• крупносерийными,

• массовыми.

Для них характерен как концентрированный, так и дифференцированный по операциям и элементам операций технологический процесс, выполняемый на одном или нескольких станках.

Цехи серийного производства оснащаются оборудованием общего назначения со специальными и универсально-групповыми приспособлениями. В цехах с крупносерийным и мелко серийным производством в основном применяются специализированные и специально оборудованные, автоматы и агрегатные станки.

Применяемая оснастка относится к универсальной и к специальной. В этих цехах используется инструмент нормальный, общего назначения, специальный и узкоспециализированный.

Механические цехи второго класса – это цехи серийного и массового производства с дифференцированным по операциям и элементам операций технологическим процессом. В цехах с массовым характером производства, технологический процесс может организовываться на основе концентрации операций на автоматах и агрегатных станках.

Применяемое в цехе оборудование такое же, как и в цехах первого класса:

• универсальные и специальные приспособления,

• нормализованные, специализированные и узкоспециализированные режущие инструменты.

Механические цехи третьего класса имеют тип производства:

• единичный,

• мелкосерийный,

• крупносерийный (редко).

В них применяется уплотненный и дифференцированный на операции и элементы операций технологический процесс. Уплотненный технологический процесс характеризуется тем, что на одном станке выполняется возможно большее число операций, в то время как при дифференцированном процессе операции расчленяются и выполняются на различном, более подходящем для данной операции оборудовании. В цехах третьего класса устанавливается оборудование главным образом общего назначения. Производственный процесс оснащается универсальными и некоторыми специальными приспособлениями. В цехах используется инструмент:

• режущий общего назначения,

• нормальный,

• специальный (редко).

В механических цехах четвертого класса преобладает единичное и мелкосерийное производство. Оборудование применяется универсальное. Технологические процессы оснащаются универсальными и специальными приспособлениями. Для цехов характерен уплотненный по операциям технологический процесс.

Расчет марки металлорежущих станков выполняется одним из двух методов:

1. по технологическому процессу (детальный метод);

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

Расчет по детальному методу производится при наличии точно установленной номенклатуры продукции, детально разработанных технологических процессов и норм времени на каждую детале-операцию.

Укрупненный метод расчетов оборудования применяется в тех случаях, когда неизвестна точная номенклатура обрабатываемых деталей.

Расчет количества станков С при детальном методе осуществляется по формуле:

С = ∑ t_k • N / 60 F_э • К_в.н ,

t_к- штучно-калькуляционное время на обработку одной детали, мин.;

N- количество одноименных деталей, обрабатываемых в течении года на одной группе станков, штук;

F_э- эффективный годовой фонд времени работы одного станка.

Кв.н- коэффициент выработки норм, ч.

Расчетное количество станков может оказаться дробным; в этом случае необходимо его округлить до целого числа, которое называется принятым числом станков.

Расчет количества оборудования по укрупненному методу ведется на основе технико-экономических показателей, характеризующих:

а) съем продукции с одного стонка в тоннах или штуках при условии работы в одну смену;

б) съем продукции с одного стонка в денежном выражении при работе станка в одну смену;

в) трудоемкость обработки 1т изделий в станко-часах.

Расчет количества оборудования по показателям “а”,“б” производится по формуле:

С = В / в_ст h ,

В – объем валовой продукции в т. или руб.;

Вст – годовой съем одного станка при работе в одну смену, т. или руб.;

h – количество смен работы.

Расчеты количества оборудования по показателю “в” производится по формуле:

С = t_T B / F_э • К_р h ,

tT – трудоемкость обработки 1т. изделий в станко-часах;

Кр – коэффициент, учитывающий потери времени на ремонт.

Полученное при расчете по технико-экономическим показателям общее количество станков затем распределяется по типам и мощности.

Это распределение выполняется в соответствии с удельными соотношениями каждой группе в общем количестве станков, которые специфично для каждой отросли 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. Ширина пролетов механических цехов зависит от габаритов и планировки располагаемого в них оборудования и применяемых в цехе транспортных средств.

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

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 различных типов.

Нормы удельной площади для различных групп станков различны и могут быть приняты для:

• мелких станков 5-9м²,

• средних 10-16м²,

• крупных 18-60м²,

• особо крупных 70-170м²,

• уникальных 250-350м².

К вспомогательным отделениям цеха относятся:

• заточное и ремонтное отделение,

• мастерские по ремонту приспособлений,

• мастерская энергетика цеха,

• кладовые материалов и заготовок,

• межоперационные кладовые,

• инструментално-раздаточная кладовая,

• контрольное отделение.

В заготовительном отделении осуществляются основные заготовительные операции: резка металла, центровка и обдирка заготовок. Заготовительное отделение цеха иногда рационально объединять со складом материалов и заготовок.

При детальных расчетах площадь цехового склада рассчитывается в соответствии с весом хранимых заготовок в течении срока хранения и нормами допустимой нагрузки на 1м² площади пола, в зависимости от конструкций зданий и характера материала.

При укрупненных расчетах площадь склада и заготовительного отделения определяется в размере 15-20% от станочной площади.

В заточном отделении цеха производится централизованная заточка инструмента. Площадь заточного отделения как произведение удельной площади на один заточной и доводочный станок (принимается в размере 8-10м² на количество заточных станков, которое принимается равным 4-6% оборудования, обслуживаемого заточным отделением). Число доводочных станков при укрупненных расчетах принимается равным 50% от числа заточных.

Функции ремонтного отделения заключаются в производстве текущих и средних ремонтов, осмотра, проверка и промывка оборудования. Число единиц станочного оборудования этого отделения определяется в % к числу единиц оборудования механического цеха. Общая площадь отделения определяется по удельной площади на один станок (10-12м²).

Площадь мастерской цехового энергетика принимается равной 20% площади ремонтного отделения.

В цехах массового и крупносерийного типа производства для ремонта приспособлений создаются специальные мастерские, общая площадь которых определяется по удельной площади на один станок (10-12м²). Количество станков может быть рассчитано исходя из определенного процентного отношения к станочному порку механического цеха (1,5-3%).

Между сборочными и механическими цехами создаются промежуточные склады для накопления и комплектования обработанных деталей, идущих на сборку.

Площадь промежуточных и межоперационных складов деталей определяется либо в % отношении к станочной площади механического цеха, либо методом детальных расчетов на основе веса хранимых деталей в течение определенного промежутка времени и грузонапряженности площади пола в тоннах на 1м².

Площадь контрольного отделения механического цеха определяется также в % отношении от площади, занимаемой оборудованием механического цеха (4-5%).

Площадь инструментально-раздаточной кладовой может быть определена по площади склада, приходящейся на один станок. Аналогичным образом определяются площади склада, приспособлений и кладовой для хранения абразивных материалов и абразивов.