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

Тема 3. ПРИНЦИПЫ И СТРУКТУРА ПОСТРОЕНИЯ ОСНОВНЫХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССОВ 1. Цели и задачи изучения темы: - умение решать задачи выбора рациональной структуры и организацион­ных форм участков, линий и цехов для различных типов производства; - знание основных вариантов размещения производственных участков ме­ханосборочных цехов и факторов, влияющих на их выбор; - знание вариантов размещения оборудования и рабочих мест сборки на участках, линиях и в ГПС и методов выполнения планировок. 2. Перечень основных вопросов темы 2.1 Основные принципы выбора структуры цеха. 2.2 Методика выбора структуры цеха и организационных форм его осно­вных подразделений. 2.3 Расположение производственных участков цеха. 2.4 Предварительное определение площади цеха и основных параметров производственного здания . 2.5 Выбор варианта расположения оборудования на участках механичес­кой обработки. 2.6 Особенности расположения оборудования и рабочих мест на участках сборки. 2.7 Планировка оборудования и рабочих мест. 3. Краткое содержание вопросов темы 3.1. Основные принципы выбора структуры цеха (наименование вопроса) Как известно, существуют две формы специализации основных це­хов машиностроительного производства - технологическая и предметная. В первом случае цеха специализируются по признаку выполняемых техно­логических процессов (литейные, механические, сварочные), во втором случае - по признаку изготавливаемых изделий (деталей). Применительно к механообработке и сборке в массовом и крупно­серийном производстве в основном создают механосборочные предметно-специализированные цеха, в серийном и единичном - самостоятельные ме­ханические и сборочные, т.е. технологически специализированные цехи. Структура этих цехов может быть различной. При проектировании нового цеха, а также при реконструкции и техническом перевооружении существующих цехов важным этапом является синтез его структуры, т.е. обоснованный выбор состава его отделений и участков. Этот вопрос требует тщательного анализа номенклатуры и объемов выпускаемой продук­ции, технологии их изготовления и организационных форм их выполне­ния. Относительно просто этот вопрос решается для цехов массового и крупносерийного производства, где естественной является целевая пред­метная организация цехов ( цеха по производству двигателей, шасси и др.) и участков ( участок изготовления деталей и сборки масляного насоса и т.д.). Такая структура обеспечивает прямоточность производственного процесса, когда в конце поточных линий обработки располагаются участки узловой сборки, а дальше выполняется сборка агрегатов или изделий. Сложнее решать задачу структуризации для цехов средне - и мелко­серийного производства, где обширная номенклатура деталей и изделий, изготавливаемых последовательно на одних и тех же рабочих местах, на первый взгляд предопределяет технологическую специализацию участков, выполняющих однотипные операции производства. Однако современная теория организации производства базирующаяся на системном подходе к анализу и синтезу структур производственных процессов, в большинстве случаев отвергает подобную структуру. При традиционном подходе к определению структуры и организа­ции работы цеха основное внимание уделялось расчленению общего объе­ма работ на отдельные операции изготовления деталей или сборки узлов. Указанные операции, особенно в условиях серийного производства, кон­центрировались на соответствующих участках, сформированных по техно­логическому, т.е. функциональному признаку. При этом рекомендации о структуре строились в основном на основе анализа и не затрагивали вопро­сов взаимодействия операций как системы в целом. Структурная схема производственного процесса и возникающих при этом связей показана на рис. 3.1.а. Рис.3.1 Схема структуры производственного процесса, сформированного при традиционном и системном подходе: I, II, Ш - участки обработки а,в,с - группы станков одинакового технологического назначения На схеме условно показаны три участка, каждый из которых сфор­мирован из станков одинакового технологического назначения. Указанные станки могут принадлежать к одной группе или к разным размерным груп­пам. При такой структуре возникают многочисленные прямые и обрат­ные связи между технологических специализированными участками для из­готовления множества деталей Д . При системном же подходе решающее значение имеют взаимодей­ствие, единство и эффективность работы, как отдельных участков (подсистем), так и цеха (системы) в целом. Выбор структуры при этом про­изводится по результатам анализа и синтеза составных частей системы как интегрированного целого объекта с качественно новыми свойствами. По­этому при системном подходе структура производственных процессов основывается на использовании целевой подетальной и предметной спе­циализации участков или цехов. Схема структуры производственного про­цесса при системном подходе показана на рис.3.1,б. В этом случае цех так­же состоит из трех участков, но построенных по принципу подетальной спе­циализации, при пересечении внешних вертикальных и внутренних гори­зонтальных связей. Здесь конечные цели производственной системы скла­дываются из целей обособленных подразделений (участков), выпускающих законченные детали подмножества {Д1,Д2,Д3} с Д. Ориентация участков на законченный результат, существенное уменьшение внешних связей значительно упрощает решение проблем раз­деления и согласования труда и способствует приобретению ими свойств самоорганизации и саморегулирования. Такой метод организации производства называют программно-целевым. Он базируется на единстве двух аспектов: пространственной структуризации производственной системы и организации ее функциони­рования во времени. При использовании программно-целевого метода организации ме­ханосборочного производства реализуются три основных структурообра­зующих принципа: • целевая подетальная или предметная специализация цехов и их участков, а, следовательно, пространственная концентрация производства од­нородных деталей или сборочных единиц; • унификация технологических процессов изготовления однородных дета­лей или сборочных единиц, и как результат, определенная концентрация, специализация и комплектность необходимого для этого оборудования или технологического оснащения; • централизация выдачи цехам и участкам целевых программ на изготов­ление комплектного состава деталей изделия со стороны органов опера­тивного управления, а значит, определенная концентрация во времени изготовления однородных изделий, что важно для сокращения цикла изготовления законченных изделий. Если ранжировать подетальную, предметную и технологическую специализацию по технологическим показателям (производительность тру­да, использование оборудования, приведенных затрат на годовой выпуск), то их соотношение составит 1, 9: 1, 5: 1. Подетальная и предметная формы организации участков, линий и цехов обеспечивают организационные и социальные преимущества по сравнению с технологической формой, т.к. при этих формах в большей сте­пени обеспечиваются непрерывность, прямоточность и ритмичность произ­водственного процесса, а коллективы бригад и участков в большей степени могут влиять на конечные результаты труда. Таким образом, при определении структуры цеха необходимо ис­пользовать системный подход, при котором наиболее эффективной являет­ся программно-целевая организация производственных процессов. При этом в условиях серийного производства создают подетально-специализированные механические цеха, подетально-специализированные участки, многономенклатурные групповые поточные линии. Эти же орга­низационные формы наиболее эффективны и при создании ГПС. В условиях массового и крупносерийного производства основной организационной формой являются предметно-специализированные линии. В условиях единичного производства в небольших механических цехах могут создаваться участки, сформированные по технологическому признаку. В крупных цехах единичного производства необходимо рассматри­вать целесообразность по детальной специализации участков. 3.2. Методика выбора структуры цеха и организационных форм его основных подразделений (наименование вопроса) В условиях массового и крупносерийного производства структура цеха практически всегда определяется составом сборочных единиц и дета­лей изделия. Это обуславливается закреплением за каждым рабочим местом одной или двух технологических операций и очевидной целесообразностью организации в этих условиях поточных линий. Поэтому число поточных линий обработки или сборки определяется числом изготавливаемых дета­лей и собираемых узлов. Число участков автоматических линий жесткого типа определяют на основе расчета фактической производительности линий в зависимости от внецикловых потерь, связанных с надежностью технологических систем. Оптимальное число последовательных позиций автоматической линии на одном участке: где τ -такт работы автоматической или поточной линии, мин; tв - внецикловые потери. tв=ω*θ , где ω - среднее число отказов в 1 мин; θ - среднее время, мин, обнаружения и устранения отказов, отнесенное к циклу. Между участками автоматических и поточных линий предусматри­вают накопители, вместимость которых должна быть достаточной для ра­боты смежного участка на период времени устранения отказа, вызванного отказом станка, транспортной системы, системы управления, внезапной поломкой инструмента и т.п. Таким образом, типичными для поточных линий жесткого типа будут структуры, приведенные на рис 3.2. Короткие линии состоят из одно­го участка (рис 3.2,а), линии с количеством станков (позиций) более 10, как правило, разбивают на два или несколько участков с накопителями между ними (рис 3.2,б,в). Для условий многономенклатурного средне-, мелкосерийного и единичного производства методика формирования под детально-групповых участков, групповых поточных линий и их высших форм - ГПС, включает три этапа. На первом этапе производится анализ номенклатуры деталей изде­лий по конструктивно-технологическим признакам, на втором - осу­ществляется анализ планово-организационных характеристик деталей ( их трудоемкость, программа выпуска), на третьем - осуществляется синтез первых двух этапов и определяют структуру производственных подразде­лений. Анализ конструктивно-технологической общности деталей. Задача анализа состоит в том, чтобы все многообразие изготавливаемых цехом де­талей разделить на группы по конструктивным и технологическим призна­кам. С этой целью любую деталь из всей номенклатуры, выражаемой мно­жеством Д (рис 3.3), описывают набором признаков Р={Р1*i=1,2…n}по ко­торым классифицируют детали множества Д . Этими признаками могут быть: Р1 - вид заготовки, определяющий характер оборудования и частич­но технологический процесс; Р2 - габаритные размеры деталей, характери­зующие возможную группу и мощность оборудования; Р3 - основной техно­логический маршрут, задаваемый преобладающими видами только токар­ной обработки (Т), токарной и фрезерной (Т-Ф), токарно-фрезерно-сверлильной (Т-Ф-С),сверлильно-фрезерно-расточной (С-Ф-Р) и т.д. Маршрут определяет комплект необходимого оборудования для основной обработки деталей группы; Р4 - конструктивный тип деталей ( корпусные, рычаги, валы и т.д.), устанавливающий профиль подетальной специализа­ции участка. Для оценки планово-организационных характеристик деталей используют суммарное расчетное число станков для изготовления деталей группы - параметр Р5-. Могут быть приняты и другие признаки. Каждая группа при множестве наименований признаков Р={Р1,j},i=1,2…n об­разуется на последней n -й ступени. Анализ планово-организационных характеристик. Анализ дей­ствующих участков с подетальной специализацией показывает, что не всег­да удается обеспечить необходимую загрузку оборудования участка и ли­нии обработкой деталей только одной конструктивно-технологической группы. Приходится закреплять за участком детали, входящие в разные группы, если их можно обработать на одних и тех же станках (например, корпусные детали, рычаги, планки и т.д.). Поэтому необходимо дополни­тельно группировать детали по признакам трудоемкости и объема выпуска (признак Р5). В качестве показателя синтезирующего признаки трудоемкости и объема выпуска ГОСТ 14312-79 рекомендует относительную трудоемкость изготовления Кдi i-ой детали: Где Коi - число операций изготовления i -й детали; tш i,j, - штучное время j -й операции при обработке i -й детали; Фо- эффективный годовой фонд времени работы оборудования; Ni - годовая программа выпуска i -й детали; Кв - средний коэффициент выполнения норм в цехе. Нетрудно заметить, что коэффициент Кдi представляет собой сум­марное число станков, необходимых для изготовления заданного объема выпуска Ni при рассматриваемой технологии и режиме работы, а выраже­ние N i=∑t i,j/Кв - станкоемкость изготовления деталей группы на станках определенной группы. Суммарная относительная трудоемкость обработки по -и типовой группе: Где f - число наименований деталей в i -й группе. Синтез групп деталей для изготовления на данном участке. При синтезе групп деталей для обработки на данном участке вначале необходи­мо обосновать число участков цеха, а затем их подетальную специализа­цию. Практика показывает, что рациональное число станков в составе обособленных участков и линий с их подетальней специализацией состав­ляет 25-35 единиц, а для ГПС 6-18 ГПМ. Причем число ГПМ в составе ГАЛ составляет 3-9 единиц. Это объясняется значительным возрастанием внецикловых потерь в системе взаимосвязанных станочных модулей. Число участков цеха nц ориентировочно определяется делением общего числа станков цеха Сn на принимаемое среднее число станков на одном участке Сц т.е. nц≈Сn/Сц. П одбором групп деталей необходимо обеспечить создание уча­стков с примерно одинаковым числом станков, для чего следует соблюсти следующее условие: Где dу - число групп деталей, закрепленных за участком. Это объясняется значительным возрастанием внецикловых потерь в системе взаимосвязанных станочных модулей. Для выбора типа линии пользуются показателем средней относи­тельной трудоемкости операции Кmi , определяемом для каждой детали: Коэффициент Кmi, выражает число станков для выполнения i -й операции изготовления данной детали и одновременно представляет собой средний коэффициент загрузки станков однономенклатурной поточной ли­нии. При Кmi>0,75 целесообразно создание непрерывно-поточной линии; при 0,2<Кmi<0,75- много номенклатурной предметно-поточной линии; при 0,05<Кmi<0,2 - групповой поточной линии. В последнем случае за участком закрепляют несколько типов де­талей, обрабатываемых на одинаковом оборудовании, чтобы обеспечить средний коэффициент загрузки станков участка не менее 0,75.

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...