7. Планировка цеха

7.1. Краткие теоретические сведения

Компоновочным планом или компоновкой цеха (корпуса) называется план, выполненный в заданном масштабе (обычно 1:200 или I:400 в зависимости от размеров здания) с нанесением на нём в том же масштабе границ производственных и вспомогательных участков, служебно-бытовых помещений, магистральных проездов, входных и въездных проёмов, но без изображения оборудования (рисунок 12, приложение 10).

На компоновочном плане с помощью условных обозначений (приложение 5) указывают капитальные стены, границы между цехами и участками, трассы основных транспортных средств, колонны здания с соответствующими обозначениями, размеры здания в плане. К компоновочному плану прилагается поперечный разрез здания (масштаб 1:50) с указанием высоты пролетов до нижнего пояса ферм. Все высотные отметки даются относительно чистого пола (рисунок 1).

При разработке компоновочного плана решаются вопросы взаимного расположения всех подразделений цеха и окончательно устанавливаются основные параметры здания - его конфигурация в плане, сетка колонн и высота пролётов. Компоновка неразрывно связана с формой организации производства.

После определения организационной структуры цеха (корпуса) и составления перечня всех его производственных и вспомогательных подразделений приступают к расчету необходимых площадей для каждого подразделения цеха (таблица 5, приложение 9).

По назначению площади цехов делятся на производственные, вспомогательные и служебно-бытовые.

К производственной площади относится площадь, занятая производственным оборудованием и рабочими местами, рабочими местами мастеров и контролеров, средствами механизации и автоматизации, межоперационным транспортом, складами заделов у рабочих мест, проходами и проездами между рядами оборудования (кроме магистральных).

Вспомогательная площадь включает площади занятые вспомогательными подразделениями, а такие магистральными проездами между цехами и участками, расположенными в корпусе.

На служебно-бытовых площадях размещаются помещения для административно-технического персонала, объекты санитарно-гигиенического назначения, общественного питания, медицинского обслуживания.

Общей площадью цеха (корпуса) называется сумма производственных и вспомогательных площадей, без служебно-бытовых помещений. Расчет общей площади при разработке компоновочного плана производится по укрупнённым показателям удельных площадей (приложение 9).

Расчёт площадей и разработка плана служебно-бытовых помещений ведётся по общему числу работающих в наибольшую смену, с учётом процента работающих женщин.

Площадь, приходящаяся на один производственный станок, называют удельной. В ней учтены площади, занимаемые производственным оборудованием и напольным транспортом, площади для складирования заготовок, готовых деталей и контрольных пунктов. Площади кладовых, трансформаторных подстанций, магистральных проездов. Кроме площадей занятых рембазами механика и энергетика, РемПри, ЦЗМ, отделений приготовления СОЖ и переработки стружки, а так же конторско-бытовые помещения.

Основной принцип при разработке компоновочного плана, взаимное расположение главных производственных подразделений, обеспечивающее кратчайший путь технологических грузопотоков.

Вспомогательные службы, санитарно-технические и энергетические подразделения размещаются обособленно от зон производственных участков.

Производственная часть механического цеха, как правило, представляет собой общий зал без перегородок, разделенный на отдельные участки магистральными продольными и поперечными проездами, обеспечивающими удобное транспортирование грузов и проход рабочих к рабочим местам.

Ширину магистральных проездов выбирают в зависимости от применяемых транспортных средств (таблица 6, приложение 10). Расположение магистральных проездов определяет длину и ширину размещенных между ними производственных участков.

Расстояние между проездами не нормируется, его выбирают с таким расчетом, чтобы размеры участков образуемых между проездами, позволяли рационально расположить поточные линии, а также удовлетворяли противопожарным условиям.

Заточное отделение, инструментально-раздаточный склад, а также другие вспомогательные отделения цеха располагаются в стороне от потока, чтобы не стеснять движение деталей. Участки сбора и переработки стружка следует размещать у наружной стенки здания вблизи от выезда цеха. Отделение для приготовления СОЖ в целях пожарной безопасности располагается у наружной стены и имеет непосредственный выход на улицу.

Наиболее распространенной конструкцией зданий для размещения механических цехов являются одноэтажные многопролетные здания прямоугольной формы с полом на бетонном основании и перекрытием, поддерживаемым системой колонн, образующих пролеты цеха.

Колонны устанавливаются на фундамент и соединяются стропильными и подстропильными фермами, на которых укладываются перекрытия. Ширина пролета и шаг колонн характеризует сетку колонн. Для всех конструктивных схем зданий шаг внутренних колонн принимается равный 12 м, а шаг колонн, расположенных по периметру здания, 6 или 12 м в зависимости от размера стеновых панелей.

В настоящее время механосборочные цехи размещают в одноэтажных зданиях с бескрановыми пролетами с сеткой колонн 24хI2 м и высотой пролета 7,2; 8,4; 9,6 м. В массово-поточном производстве с постоянными направлениями технологических транспортных потоков мостовые краны не могут рационально использоваться и, как правило, не применяются в современных проектах этих цехов. Для транспортирования тяжёлых деталей применяют подвесные краны грузоподъёмностью 0,25-5,0 т. Для строительства одноэтажных промышленных зданий с сеткой колонн I8хI2 и 24хI2 м применяют унифицированные типовые секции размером I44х72 м и полусекции 72х72 м. Пример компоновочного плана для корпуса механических цехов приведен в приложении 10.

Важнейшей задачей при проектировании механосборочных цехов является выбор цехового транспорта.

В качестве транспортных средств применяются: электрические и ручные тележки; подвесные монорельсы с электротельферами; узкоколейные и ширококолейные железнодорожные пути; поворотные краны; подвесные кран-балки; мостовые краны; конвейеры; рольганги; желоба; склизы; скаты; подъёмники; промышленные роботы.

Выбор транспорта зависит от вида производства и форм его организации, характера продукции её массы и габаритов, типа и размеров здания.

Оптимальным считается тот вид транспортных средств, при использовании которого, приведённые затраты будут наименьшими.

В условиях массового и крупносерийного производства, когда трассы движения грузов строго определены и постоянны, целесообразно применять конвейеры, рольганги, желоба, склизы и скаты. При транспортировке штучных и затаренных грузов наиболее часто применяют подвесные толкающие и грузонесущие конвейеры, позволяющие перемещать груз по сложной трассе в автоматическом цикле. Подвесной межоперационный конвейер применим только для деталей весом до 8 кг. Многократное навешивание вручную более тяжёлых деталей утомляет рабочего, а применение электротельфера значительно увеличивает вспомогательное время, что делает такой конвейер нерентабельным. Подвесной конвейер удобен тем, что его можно располагать под потолком, не занимая производственной площади.

В качества межоперационных транспортных средств, в поточных линиях, целесообразно применять подвесные приводные и неприводные конвейеры локального действия. Их используют в сочетании с рольгангами, скатами, склизами, электро – и пневмоподъёмниками.