План-конспект лекций по курсу: " Проектирование механосборочных цехов и заводов для студентов спец. 151001 "Технология машиностроения"

Тст.ч=Тчел.ч*Км где: Км - среднее число станков, обслуживаемых одним рабочим. В зависимости от этапа проектирования, типа производства и других факторов трудоемкости (станкоемкость) изготовления детали или сборки изделия может быть определена различными способами. При проектировании цехов массового производства разраба­тывают подробно техпроцессы обработки каждой детали или изделия и его составных частей. Как известно, основной величиной при проектировании производственного процесса массового производства является такт выпус­ка (промежуток времени, затрачиваемый на изготовление детали или сбор­ки узла, изделия) : τ=(Фо*60)/N, где :Фо - эффективный годовой фонд времени работы оборудования, ч. ; N - годовая программа выпуска, шт. Содержание операций в массовом производстве устанавлива­ют таким образом, чтобы их продолжительность была приблизительно равна или кратна такту выпуска. Проектирование цехов и участков массового и крупносерий­ного производства ведут по точной программе. Этот метод предполагает наличие детально разработанных техпроцессов обработки и сборки с тех­ническим нормированием. При этом трудоемкость обработки комплекта деталей или сборки узла на одно изделие: для массового производства Ти=∑ ∑t ш i,j, для серийного производства Ти= ∑ ∑ t ш-к i,j где:t ш i,j, t ш-к i,j- штучное и штучно-калькуляционное время выполнения ,j -ой операции i -ой детали и сборки i -го узла; n - число деталей в изделии при определении трудоемкости обработки или узлов при определении трудоем­кости сборки; m-число операций изготовления детали или сборки узла. Время tш-кi,j=t ш i,j+Тn.зi,j / n ni где: Тn.зi,j - подготовительно-заключительное время на j-ой операции изго­товления i -ой детали или сборки i -го узла; n ni - число деталей или узлов в партии. Суммарная трудоемкость сборки изделия Тсб.и. включает время Тобщ, затрачиваемое на общую сборку изделия из предварительно собранных узлов, т.е. Тсб.и.=Тобщ+Туз где: Туз- трудоемкость узловой сборки. При проектировании по приведенной программе трудоемкость изделий - представителей получают также путем технического нормиро­вания операций обработки или сборки. Трудоемкость обработки или сборки остальных деталей или изделий находят с помощью коэффициента приведения Тп=Тпр*Кпр где: Тп, Тпр - трудоемкость соответственно изготовления рассматри­ваемой детали или изделия данной группы и детали или изделия - предста­вителя; Кпр - общий коэффициент приведения для рассматриваемой детали или изделия. Трудоемкость разметочных, моечных, слесарных и прочих дополнительных работ при мехобработке (в процентах от станкоемкости) зависит от вида производства: 8 - 15% - для единичного и мелкосерийного производства: 5 - 10% - для серийного' и 3 - 6% - для крупносерийного и массового. При укрупненном проектировании, применяемом на этапе технико-экономического обоснования проекта, трудоемкость изготовления изделий на годовой выпуск может быть определена и показателем трудо­емкости механ.обработки комплекта деталей одного изделия Туд или изделия Т"уд . При использовании первого показателя суммарная трудо­емкость обработки годовой программы Т=Туд′*N где: N - годовая программа выпуска. При использовании второго показателя: Т=Т′′уд*М*N, где: М - масса изделия. Указанные показатели трудоемкости определяют на основе анализа трудоемкости изготовления аналогичных изделий на передовых заводах страны и за рубежом. Эти показатели также устанавливают отрас­левые технологические институты, занимающиеся разработкой прогрессив­ной технологии. При укрупненном проектировании трудоемкость сборки изде­лия может быть определена: - по показателю трудоемкости сборочных работ на 1т массы изделия; - по данным заводов и ранее выполненных проектов в зави­симости от трудоемкости изготовления деталей данного класса. Трудоемкость сборки изделия подразделяют на трудоемкость слесарно-пригоночных работ, узловой и общей сборки. В условиях единичного и мелкосерийного производства увели­чивается доля слесарно-пригоночных работ и общей сборки. Это объясняется тем, что сборку ведут на одном рабочем месте (стенде ), а требуемую точность ответственных сопряжении обеспечи­вают пригонкой. В условиях массового производства с целью сокращения цик­ла сборки и увеличения производительности изделие разбивают на отдель­ные узлы, сборку которых ведут параллельно. Общую сборку проводят из предварительно собранных и проведенных сб. единиц используя поточные методы сборки. Широкое применение автоматизированного проектирования технологических процессов при проектировании цехов и участков суще­ственно снижает трудоемкость и повышает точность расчетов. 3.4. Режим работы и фонды времени (наименование вопроса) Механические и механосборочные цехи проектируются, как правило, из расчета работы в две смены. При непоточной форме организа­ции производства на трехсменную работу рассчитывают только уникаль­ное и частично крупное оборудование в тех случаях, когда установка до­полнительного оборудования экономически неоправданна. Номинальный (расчетный) годовой фонд времени работы обо­рудования и рабочих мест Фн при 41 - часовой рабочей недели и при работе в одну смену принимается равным 2070 ч. Для определения планируемого действительного (эффективного) годового фонда времени работы оборудования Фо из номинального фонда исключают время, необходимое на плановые ремонты оборудования. Для металлорежущего оборудования в зависимости от сложности и сменности работы это время принимают равным 2 - 4% номинального фонда време­ни, для автоматических линий - 10 - 12%. Для определения планируемого действительного фонда времени рабочих Фд.р. из расчетного номинального фонда времени исключают пла­нируемые потери рабочего времени на очередные отпуска, болезни и др. В зависимости от длительности отпусков отдельных категорий рабо­тающих эти потери принимаются в размере 10 - 12%. Так, например, дей­ствительный фонд времени рабочих Фд.р. при 41 - часовой рабочей недели и продолжительности основного отпуска в 24 дня принимается равным 1820ч. 3.5. Расчет количества основного технологического оборудования и рабочих мест для поточного производства (наименование вопроса) Поточные методы работы характерны в основном для массово­го и крупносерийного производства. При поточной форме организации производства первичным структурным звеном цеха является поточная линия изготовления деталей или сборки изделий. Оборудование для обработки и рабочие места для сборки размещают при этом в принятой последовательности выполнения технологических операций. Основными параметрами поточной линии служат такт работы линии, характеризующий ее производительность и ко­эффициент загрузки установленного на ней оборудования. Наиболее распространенным видом поточных линий являются непрерывно- поточные (однономенклатурные) линии, предназначенные для обработки одной детали или сборки изделий одного типоразмера. Стремление использовать преимущества поточной организации в серийном производстве привело к созданию многономенклатурных линий - переналаживаемых переменно - поточных линий и непереналаживаемых групповых поточных линий. В первом случае все станки линии налаживают на обработку какой - либо одной детали из закрепленной за линией группы, и после об­работки партии этих деталей всю линию переналаживают на обработку партии следующей детали и т.д., пока не будут последовательно обрабо­таны все детали, входящие в группу, при этом такт выпуска для разных де­талей различны. Во втором случае на линии одновременно или последова­тельно обрабатывают или собирают несколько деталей или изделий без переналадки. Причем такт выпуска может оставаться одинаковым или изме­няться. Число станков непрерывно - поточной линии определяют для каждой операции (в автоматической линии для каждой позиции) изготов­ления. Расчетное значение числа станков, требуемое для выполнения дан­ной операции: С′р=tш / τ где: tш- штучное время (станкоемкость) выполнения операции, мин.; τ - такт выпуска, мин. Станкоемкость операции представляет собой время, затрачи­ваемое станком (или станками) для выполнения данной операции в станко-мин. Tш=to+tв+tтех+tорг+tпер, где:tо - основное время выполнения операции tв - вспомогательное время на выполнение операции, не перекры­ваемое основным (время на установку, закрепление и снятие детали, пуск и остановка станка, подвод и отвод инструмента, измерения детали, пере­ключение скоростей и подач и др.); tтех - время на техническое обслуживание рабочего места, отнесенное к одной детали (время на подналадку инструмента и смену его при затуплении, устранение отказов и др.) tорг- время на организационное обслуживание рабочего места (время на подготовку станка к работе, на его очистку, смазку, получение инструмента и др.); tпер - время, учитывающее регламентированные перерывы на отдых и собственные надобности рабочего. При последних видах потерь времени часто объединяют и выра­жают их в процентах от оперативного времени: Tоп=to+tв, Полученное значение Срасч округляют до ближайшего большего целого числа, получая при этом расчетное число станков Срасч для данной операции. Проектный коэффициент загрузки каждого станка К3 равен отношению фактического времени работы станка для выполнения данной операции tш к эффективному фонду времени, планируемому для его вы­полнения., т.е. К3=Срасч / Срасч=tш/τ ср Практика работы поточных линий показала, что на производи­тельность линии большое влияние оказывают фактические дополнитель­ные наложенные потери времени, вызываемые работой смежного оборудования и различными внешними условиями (перебои в снабжении поточ­ных линий заготовками, внезапная остановка оборудования на линии, простои оборудования из-за отсутствия тары, перебои в водо- и энерго­снабжении и по другим организационно-техническим причинам). Эти по­тери особенно ощутимы на операциях с высоким коэффициентом за­грузки. Вследствие наличия этих дополнительных потерь, не учитываемых при определении коэффициента загрузки К3 , необходимо снижать до­пускаемую проектную загрузку станков и вводить в расчет принимаемого количества оборудования Спр дополнительный коэффициент использова­ния оборудования Ки, который учитывает наложенные потери. Тогда при­нимаемое количество оборудования на операцию: Спр=Срасч / Ки или Ки=Срасч / Спр, следовательно, коэффициент использования оборудования представляет собой отношение расчетного числа единиц технологического оборудова­ния, необходимого для обеспечения программ выпуска изделий, к факти­ческому. В табл. 2.1 даны рекомендуемые значения коэффициентов за­грузки и использования для отдельных станков и групп оборудования. При этом следует иметь в виду, ч то в тех случаях, когда коэффициент загрузки по расчету получается меньше рекомендованных значений, в качестве при­нято брать расчетное число станков. Для переменно-поточных и групповых поточных линий число станков на каждую операцию рассчитывают по штучно-калькуляционному времени и программе выпуска каждой закрепленной за линией детали: С′расч=(∑ t ш-кi*Ni)/(Фо*60) где t ш-кi и Ni - соответственно штучно- калькуляционное время, мин, операции изготовления i -ой детали на станке и ее программа выпуска; Фо - эффективный годовой фонд времени станка; n - количество разных деталей, изготавливаемых на переменно-поточной линии. При отсутствии данных о подготовительно-заключительном вре­мени расчет числа станков на каждую операцию переменно-поточной ли­нии можно вести по штучному времени tш: С′′расч=(∑ t ш 1*N1)/(Фо*60*Кn) где Kn- коэффициент переналадки, обычно Kn = 0,95, а для групповых по­точных линий не требующих переналадки, Kn = 1. Расчетное число станков Срасч получают округлением С′расч до ближайшего большего целого числа. Если многопредметная поточная линия работает с разными так­тами при изготовлении разных деталей, то необходимым условием выпол­нения заданной программы по всей номенклатуре выпускаемых деталей яв­ляется следующее соотношение: ∑τi*Ni ≤ Фо*60*Kn где τ - такт выпуска i -ой детали. Указанное соотношение вытекает из того, что фактическое время работы оборудования не может превышать эффективного фонда времени с учетом потерь на переналадку. Число рабочих мест поточной линии сборки при детальном про­ектировании также определяют для каждой сборочной операции. При подвижной ( конвейерной ) сборке основой для расчета пара­метров сборочных конвейеров являются заданный такт выпуска τ и об­щая трудоемкость сборки изделия или сборочной единицы на конвейере Тсб. Фактический такт выпуска изделий определяют аналогично такту работы поточных линий механической обработки. Расчетное число рабочих мест М′сб можно определить как отноше­ние общей трудоемкости сборки на конвейере Тсб к средней трудоемкости работы на каждом рабочем месте: М′сб=Тсб/τ * n, где n - средняя плотность работы. Допускаемая средняя плотность работы на рабочих местах зави­сит от габаритных размеров собираемых изделий и характера выполнения сборочных операций, определяющих возможность одновременной работы нескольких рабочих с разных сборок изделия на одном рабочем месте. Если на одном рабочем месте работает один рабочий, то число рабочих мест на конвейере: М′сб.расч.=Тсб/τ, Расчетное дробное число рабочих мест сборки М′сб.расч. округляют до ближайшего большего целого числа. Увеличение плотности работы на конвейере способствует сокра­щению числа рабочих мест, следовательно, длины конвейера. К расчетному числу рабочих мест на конвейере добавляется необходимое число мест для выполнения контрольных операций и резервных мест на случай возможных изменений в конструкции изделий или технологии сборки. Длина одного рабочего места ℓ или шаг конвейера равна рас­стоянию между осями соседних собираемых изделий. Обычно ℓ = ℓ1+ ℓ2, где ℓ1 - габаритный размер собираемого изде­лия в направлении его перемещения; ℓ2 - технологическое расстояние меж­ду изделиями, обеспечивающее удобство работы и возможность размеще­ния технологического оснащения и принимаемое равным 0,3-1,5 м в зави­симости от габаритных размеров изделия. Общая длина конвейера: L=ℓ*Мсб.пр, Где Мсб.пр- принятое число рабочих мест с учетом резервных. Скорость непрерывно движущихся конвейеров зависит от шага и такта работы и определяется по формуле: V=ℓ/τ Скорость непрерывно движущихся конвейеров для сборки круп­ных изделий зависит от такта выпуска обычно составляет 0,5-2,5 м/мин при общей сборке грузовых автомобилей; 1,5-5,5 м/мин для сборки легковых автомобилей; 0,4-1,5 м/мин для сборки агрегатов и крупных узлов автомо­билей и 0,5-1,2 м/мин для сборки мелких узлов и приборов. При превышении указанных выше расчетных скоростей рекомендуется организовывать сбор­ку на двух и более параллельных конвейерах. При скорости конвейера ниже рекомендуемой целесообразно при­менение конвейеров с периодическим движением. При проектировании сборки на конвейерах с периодическим дви­жением сборочные операции выполняются во время остановки конвейера, поэтому время для их выполнения t′в меньше такта выпуска и определяется по формуле: t′в=τ-t n где t n- время перемещения изделий между рабочими местами сборки, зави­сящее от скорости движения конвейера, мин. Это время определяется по формуле: t n=1/Vn, где Vn - скорость перемещения конвейеров с периодическим движением принимается в пределах 3-5 м/мин для сборки тяжелых изделий на длинных конвейерах и до 15-20 м/мин при сборке средних и мелких изделий на более коротких конвейерах. 3.6. Расчет количества основного технологического оборудования и рабочих мест при непоточном производстве. (наименование вопроса) Непоточная форма организации производства эффективна при многономенклатурной программе цеха с небольшим объемом выпуска из­делий каждого наименования: она характерна для единичного, мелко- и среднесерийного производства, а также для ремонтных, эксперименталь­ных, инструментальных и т.п. цехов крупносерийного и массового про­изводства. Первичным структурным звеном цеха с непоточной формой организации является участок, объединяющий технологически однородную группу оборудования одного или нескольких типоразмеров, например, участок токарных, фрезерных, шлифовальных и других станков. Переходной формой от непоточного производства к поточному является организация в серийном производстве предметно-замкнутых уча­стков параллельно-последовательной обработки детали. Для организации предметно-замкнутых участков подбирают группу сходных по размеру и характеру обработки деталей и устанавли­вают на нем комплект оборудования, необходимого для полной обработ­ки деталей, входящих в данную группу. При детальном проектировании цехов и участков серийного про­изводства количество станков определяют по каждому типоразмеру обо­рудования для каждого участка на основе данных о станкоемкости дета­лей, закрепленных для обработки за данным участком. Расчетное : C′расч=Тс∑/Фо, где: Тс∑ - суммарная станкоемкость обработки годового количества деталей, обрабатываемых на участке на станках данного типо­размера, станко-ч ; Фо - эффективный годовой фонд времени ра­боты станка, ч. Суммарная станкоемкость обработки : где: tш-кi,j - штучно -калькуляционное время выполнения j -ой операции изготовления i -ой детали, станко-мин; Ni – годовая программа выпуска деталей; n- число разных деталей, обраба­тываемых на станках данного типоразмера; j- число операций обработки , i-ой детали на станках данного типоразмера. При проектировании по приведенной программе в формулу для определения станкоемкости подставляют штучно-калькуляционное время операций изготовления деталей - представителей и их приведенные про­граммы. Рассчитанное значение C′расч округляют до ближайшего большо­го расчетного числа станков и определяют коэффициент загрузки: К3=С′расч/Срасч, Полученный коэффициент загрузки расчетного числа станков данного типоразмера не должен превышать допустимых значений, приве­денных в табл.2.1. В тех случаях, когда полученный коэффициент загрузки превышает допустимые значения в расчет принимаемого количества обо­рудования, необходимо ввести коэффициент использования Ки который учитывает наложение потери времени. Тогда принимаемое в проекте чис­ло станков; Спр=Срасч/Ки, Средний коэффициент загрузки станков участка или цеха непо­точного производства, как правило, выше, чем на поточных линиях, и со­ставляет 0,8-0,85. Однако, меньшие потери времени на переналадку и обес­печивает их более высокую производительность. Указанное противоречие устраняется при использовании в условиях серийного производства гибких производственных систем. Малые потери времени на переналадку высоко­производительного оборудования с ЧПУ при переходе к изготовлению другой детали в ГПС, позволяют изготавливать детали малыми партиями, обеспечивая высокую эффективность работы производственных подраз­делений и уменьшая незавершенное производство. Число рабочих мест (стендов) при непоточной сборке при детальном проектировании определяют исходя из трудоемкости сбороч­ных работ, технологических особенностей собираемых на участке сбороч­ных единиц и изделий. На основе анализа содержание технологических процессов опре­деляют типаж сборочных стендов и дополнительных рабочих мест, осна­щенных оборудованием для запрессовки, шлифования с целью пригонки, сверления по месту и т.д. Число стендов каждого типа необходимых для выполнения годовой программы: Мсб=(N*Тсб)/(Фн*m*Кр*П), где: N- годовая программа сборки изделий или сборочных единиц на данном стенде; Тсб - общая трудоемкость сборки на стенде, человеко-час; Фн- номинальный годовой фонд времени работы стенда в одну сме­ну, принимаем равным 2070; m - число смен работы стенда в сутки; Кр - коэффициент, учитывающий время для ремонта стенда, в зави­симости от сменности работы Кр =0,96-0,98; К3- коэффициент загрузки стенда, К3= 0,75 ... 0,85; П - плотность работы, т.е. среднее число одновременно работающих на стенде рабочих. Полученное в результате расчета число стендов округ­ляют до ближайшего большего целого. Подобные расчеты выполняются для всех участков сборочного цеха - участка слесарной пригонки, узловой и общей сборки. Потребное количество оборудования (прессов, металлорежущих станков) для выполнения сборочных работ определяют исходя из годовой трудоемкости (станкоемкости) соответствующего вида по методике, при­меняемой для определения числа станков механического цеха. Контрольные вопросы: 1. Назовите типы производства и дайте их характеристику. 2. Сформулируйте основные требования к технологическому оборудова­нию машиностроительных цехов. Что является критерием выбора состава оборудования? 3. Назовите прогрессивные виды оборудования для основных видов про­изводства. 4. Какова структура ГПС? Каковы основные источники их эффективности? 5. В чем суть метода проектирования по точной, приведенной и условной программ? 6. Что такое трудоемкость и станкоемкость обработки? Как связаны между собой эти величины. 7. Что такое коэффициент приведения, как его определить? Что такое при­веденная программа? 8. Как определить число станков и рабочих мест при детальном проекти­ровании участков и цехов поточного и непоточного производства? 9. Что такое коэффициент загрузки и использования оборудования? 10. Как определить число рабочих мест конвейера и его длину?

Похожие:

	Министерство образования и науки российской федерации Рабочая программа по дисциплине «Сервисное обслуживание автомобилей» предназначена для студентов, обучающихся по специальности 151001....		Министерство образования и науки российской федерации Рабочая программа по дисциплине «Оборудование автомобиля системами безопасности» предназначена для студентов, обучающихся по специальности...
	Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Методические указания предназначены для выполнения лабораторных работ по курсу «Технология автоматизированного машиностроения» для...		Конспект лекций по курсу “Технология лекаственных форм и галеновых... Конспект лекций по курсу “Технология лекаственных форм и галеновых препаратов” для студентов специальности «Технология фармацевтических...
	Спецкурс немецкого языка для технических специальностей и направлений мин истерство Рекомендовано умо рае по классическому университетскому и техническому образованию в качестве учебного пособия для студентов высших...		151001. 65 – Технология машиностроения Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
	Отчет о результатах самообследования основных образовательных программ... Работа кафедр по устранению недостатков, отмеченных в ходе предыдущей аккредитации		Рабочая программа по дисциплине ен ф04 «Химия» 151001. 65 «Технология машиностроения» Химия относится к фундаментальным наукам, формирующим инженерное мышление. Химия является одной из базовых естественно научных дисциплин...
	Санитарные правила для литейного производства (заводов, цехов, участков) Санитарные нормы проектирования промышленных предприятий, утв. Постановлением Госстроя СССР от 05. 11. 1971 n 179, утратили силу...		Конспект лекций тема характеристика построения технологических швейных цехов Воспитание культуры поведения. Этапы работы с детьми по воспитанию культуры поведения (графический организатор)
	Конспект лекций по курсу «Организация ЭВМ и систем» для студентов...		Конспект лекций по курсу «Организация ЭВМ и систем» для студентов...
	Машиностроительных производств магистерская программа Технология... Целью изучения дисциплины является овладение магистрами техники и технологий направления подготовки 151900 современными методами...		Конспект лекций по курсу хозяйственного права тема Понятие хозяйственного права Кафедра Истории, социологии и права Назаров Андрей Александрович конспект лекций по курсу хозяйственного права
	Программа дисциплины «Проектирование и технология электронной компонентной базы» Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, учебных ассистентов и студентов направления 210100 Электроника...		Программа базовой подготовки по специальности 151901 Технология машиностроения... Федерального государственного образовательного стандарта среднего профессионального образования по специальности 150901 Технология...