§ 87. Определение площади цеха

Площадь цеха может быть определена по планировочному чертежу или по укрупненным показателям. Расчет по укрупненным показателям позволяет только приближенно определить площадь цеха. Его применяют для предварительного представления о цехе. Окончательные размеры площади выявляются при планировке цеха.

Для определения площади цеха можно использовать различные укрупненные показатели. Например, съем продукции с квадратного метра площади цеха. Для получения при этом удовлетворительных результатов необходимо, чтобы такие показатели, взятые из ранее разработанных проектов или отчетов действующих цехов, возможно ближе отвечали условиям работы проектируемых цехов.

Менее требователен в этом отношении расчет, в котором в качестве показателей использованы удельные площади, приходящиеся на единицу оборудования, при условии, что они даны дифференцированно для разных видов и типоразмеров оборудования. Приведенные в табл. XI.43 значения относятся к производственной площади, приходящейся на один пресс. Они могут также быть приближенно использованы для другого технологического оборудования, близкого к прессам по габаритным размерам в плане.

Таблица IX.43

Ориентировочные удельные производственные площади на один пресс

Механические прессы	Площадь, на один пресс,	Механические прессы	Площадь на один пресс, м2
Мелкие и особо мелкие прессы: однокривошипные универсальные прессы <250 кН 400—630 кН ………………. 1000—1600 кН . . . . однокривошипные универсальные прессы с автоматическими подачами <250 кН 400... 630 кН . . . . 1000... 1600 кН . . .	15...20 25...30 35...40 20...25 30...35 45...50	Средние прессы .... Крупные и особо крупные прессы Лонжеронные прессы . . Многопозиционные прессы-автоматы: <400 кН 630—4000 кН . . . . 6300—10 000 кН . . . 20 000—30 000 кН . . Многоползунковые гибочные прессы-автоматы . . .	60...100 120...180 420...450 25...30 40...50 60...70 120...150 20...30

Производственная площадь заготовительного отделения составляет примерно 20% от производственной площади штамповочных отделений цеха. Площади вспомогательных подразделений цеха определяют по процентному соотношению между производственными и вспомогательными площадями (табл. IX.44). Вспомогательная площадь заготовительного отделения составляет примерно 12...15% от общей площади этого отделения. Площадь под санитарно-техническими и энергетическими устройствами в табл. IX.43 и IX.44 не учтена. Площадь под этими устройствами ориентировочно составляет 10...15% от общей (производственной и вспомогательной) площади цеха. . Санитарно-тех-

Таблица IX.44

Ориентировочные соотношения между площадями в цехах листовой штамповки

Подразделения цеха	Площадь в процентах от общей площади цеха
	Особо крупная и круп­ная штампов­ка	Средняя штамповка	Особо мелкая и мелкая штамповка
Производственная площадь Вспомогательная площадь В том числе: склад металла склад заготовок ... . . . . склад штампов, средств автоматизации и механизации, контрольных приспособлений склад деталей ремонтно-механическое отделение мастерская энергетика штампо – ремонтное отделение разные кладовые	25...40 60...75 10... 15 5 15...20 20...25 2 2 5 1	40...50 50...60 8...12 4 13...17 18...20 1,5 1,5 3 1	55...60 40...45 8...9 3 12...14 14...16 0,5 0,5 1,5 0,5

нические и энергетические устройства в ряде случаев целесообразно размещать на технических этажах. В здании прессового производства - ВАЗа они, например, размещены на встроенной этажерке, примыкающей к складу штампованных деталей. Можно для этих целей использовать также подвалы и антресоли.

При планировке цеха следует учитывать перспективы развития производства. В § 4 приведена формула для подсчета площади цеха с учетом перспективы развития производства. Определим, например, какое в проекте должно быть предусмотрено увеличение площади цеха крупной штамповки автомобильного завода в перспективе на 20 лет, при условии, что ежегодный прирост выпуска продукции составит 2%.

Увеличение объема выпускаемой продукции учитывается коэффициентом k, оказывающим наибольшее влияние на площадь цеха. Примем поэтому вначале, что увеличение площади цеха зависит только от этого коэффициента

F_к= F(1+к₁),

где F — общая площадь цеха. Индексом к здесь и ниже обозначены параметры, связанные с увеличением объема выпускаемой продукции и площади цеха. При увеличении выпуска продукции увеличивается расход металла, величина заделов и количество готовой продукции, хранящейся на площади цеха. Величина заделов пропорциональна величине партии штампуемых деталей. Величина оптимальной партии п зависит от годового выпуска деталей В. Оптимальные величины партий могут быть определены по формулам [41]

n=aиn_к=a_к

где а и а_к— коэффициенты, зависящие от ряда факторов. Принимаем в первом приближении, что аа_к. Площадь, занятая готовыми деталями, увеличивается в такой же пропорции, как и площадь, занятая заделами. Следовательно, в такой же пропорции увеличивается и вся площадь f, занятая металлом, заделами и готовыми деталями

f/f_K=n/n_k=

Общая увеличенная площадь цеха при этом составит

F_k=F(1+k₁)=F-f+f_k=F-xF+xF

где x—f/F. Откуда

k₁=x(-1)

В цехах крупной штамповки х = 0,35...0,45 (см. табл. IX.44). Примем х=0,45. При ежегодном приросте на 2% через 20 лет выпуск продукции увеличится в 1,5 раза В_К/В=1,5 (сложные проценты). Следовательно,

k₁= 0,45(—1) = 0,1.

Оценим влияние остальных факторов на площадь цеха. Рост выпуска продукции сопровождается увеличением производительности оборудования, интенсификацией его использования, повышением уровня автоматизации и механизации, а также модернизацией выпускаемых моделей изделий и переходом к выпуску новых моделей, что связано с некоторым увеличением общего количества штампов и другой оснастки в период освоения модернизируемой или новой модели, так как в этот период и в течение еще некоторого времени параллельно с их выпуском продолжается выпуск старых моделей. Все это учитывается коэффициентами k₂,k₃,k₄и k₅. Обозначим

k^’=k₂+k₃+k₄+k₅

Получим для определения увеличенной площади цеха вследствие расширения площади /', занятой штампами и другой оснасткой, включая средства автоматизации и механизации, выражение

F' = F(1+k') = F-f ' + f 'x= F-x'F+x'F(f'_k/f'), где x'=f'/F. Откуда

k'=x'[(f'_k/f')-1]

Примем, что увеличение общего количества штампов и другой оснастки, включая средства автоматизации и механизации, составит 50% от процента прироста выпуска продукции. Следовательно, занятая ими площадь увеличится на 25% (f'_k„f') = 1 ,25. Площадь, занятая штампами и другой оснасткой, не превышает 20% от общей площади цеха (см. табл. IX.44), х'=0,2. Учтя, все это, найдем

k' = 0,2 (1,25—1) = 0,05.

Некоторое, но небольшое влияние на площадь цеха окажут также другие факторы (коэффициент k₆). К их числу, например, относятся загрузка ремонтных служб и кладовых цеха, которая повысится вследствие увеличивающегося количества штампов и другой оснастки и более интенсивного использования оборудования. Однако к этому времени несомненно будет лучше организовано снабжение запасными частями и нормализованными деталями. Исходя из этих соображений можно площадь, занятую ремонтными службами и кладовыми, увеличить не в 1,25 раза (на 25%), как площадь, занятую штампами и другой оснасткой, а только на 10%. Учтя соотношение площадей (см. табл. IX.44) и выполнив расчет, аналогичный приведенным выше, найдем, чтоk₆=0,01.

Следовательно, при увеличении выпуска продукции в полтора раза необходимо в проекте предусмотреть увеличение площади цеха на 16%

∑k₁=k₁+k'+k₆= 0,l +0,05+0,01 =0,16.