Скачать 1.06 Mb.
|
3.3. Расположение производственных участков цеха (наименование вопроса) Размещение участков внутри цеха обуславливается взаимным размещением механических и сборочных цехов. Последнее, в свою очередь. .определяется принятой организационной формой механосборочного производства. Возможные компоновочные схемы механических и сборочных цехов показаны на рис. 3.4. В поточно-массовом производстве рабочие места узловой сборки предметно-специализированных цехов размещают в конце линии механо-обработки. Механосборочный цех при этом состоит из ряда параллельно расположенных участков механообработки, состоящих из непрерывно- или переменно-поточных линий и линии или участка узловой сборки. При конвейерной общей сборке участки механосборочного производства размещают в соответствии с последовательностью установки сборочных единиц и деталей в изделии на главном конвейере. Отделение или цех общей сборки с конвейером размещают перпендикулярно к линии обработки после узловой сборки в конце корпуса или в его середине (рис. 3.4, а, б). При этом обеспечивают наиболее благоприятные условия передачи изготовленных деталей и сборочных единиц на конвейер общей сборки в процессе прямоточной межоперационной передачи. Вариант размещения общей сборки в середине цеха используют при производстве изделий с большим числом коротких линий механообработки и относительно небольшой трудоемкости общей сборки. В серийном и единичном производстве применяют компоновочные схемы размещения цеха (отделения) общей сборки в отдельном пролете или параллельно пролетам или участкам механического цеха (рис. 3.4,в, г). В условиях мелкосерийного и единичного производства используют стационарную непоточную сборку, поэтому взаимное размещение участков определяет в общей степени технологическая однородность обрабатываемых деталей и применяемых видов транспорта. Исходя из этого, например, в одном пролете, оборудованном мостовым краном, сосредотачивают обработку наиболее крупных базовых деталей (рис. 3.4,в). При параллельном расположении пролетов (рис.3,4,г) участок базовых деталей целесообразно располагать рядом с пролетом сборочного цеха с тем, чтобы облегчить передачу наиболее тяжелых деталей на сборку. С точки зрения минимизации грузопотоков, чем больше общая масса изготавливаемых на участке деталей, тем ближе он должен быть расположен к отделению, цеху общей сборки и наоборот. С другой стороны, на выбор варианта расположения участков оказывают влияние условия работы и технологические особенности используемого оборудования. Исходя из этого нецелесообразно размещать рядом участки и линии изготовления деталей высокой точности и относительно малой точности формы и расположения поверхностей ввиду неизбежного влияния вибраций этого оборудования на точность изготовления ответственных деталей. Недопустимо смежное расположение размещения участков абразивной обработки и сборки. В каждом конкретном случае необходимо учитывать совместимость технологических процессов смежных участков и цехов, степень пожарной опасности, а также концентрацию вредных для человека аэрозолей выделяемых при работе оборудования. Пожароопасные или вредные для здоровья работающих участки или производства должны быть изолированы от других производств соответствующими перегородками и оборудованы системами очистки воздуха. 3.4. Предварительное определение площади цеха и основных параметров производственного здания (наименование вопроса) При предварительной проработке компоновочной схемы общую площадь участка или цеха определяют по показателю Sуд.о удельной общей площади, относящейся на один станок или рабочее место S=Sуд.о*Сn, где Сn - принятое число станков (рабочих мест). Этот показатель зависит от габаритных размеров применяемого оборудования и транспортных средств. Последние определяют ширину проездов между рядами станков. Так, для средних станков Sуд.о=14…18м **2. Поскольку в составе цеха (участка) имеется оборудование разных габаритных размеров для предварительной оценки требуемой площади удобнее пользоваться удельными показателями Sуд.о для аналогичных цехов, обобщенных по ряду действующих заводов или выполненных ранее проектов. Например Sуд.о для отделений механообработки цехов автомобильной промышленности: цех двигателей - для двигателей мощностью до 50 кВт -27 м2; свыше 50 кВт-32 м2; цех шасси для грузовых автомобилей грузоподъемностью до 5 т - 21 м2, свыше 5 т - 23 м2. Важным при проектировании является выбор строительных параметров здания - сетки колонн и высоты пролета. Поперечный разрез и план пролета показаны на рис. 3.5. Сетку колонн (ширину L пролета и шаг t колонн) и высоту H пролета (расстояние от пола до нижней части несущей конструкции здания) выбирают из унифицированного ряда указанных величин. Ширину пролета L выбирают такой, чтобы можно было рационально разместить кратное число рядов станков, в зависимости от габаритных размеров и вариантов размещения ( L ==18, 24, 38 и 36 м). Высоту пролета определяют по схеме, приведенной по рис, 3.5. Исходя из максимальной высоты оборудования h1 минимального расстояния h2 между оборудованием и перемещаемым грузом, а также высоты транспортируемых грузов h3 , крана h4 определяют высоту H1 до головки подкранового рельса: H1=h1+h2+h3+h4, Высоту h4 определяют с учетом крайних положений подвижных частей станка, но не менее 2, 3 м. Расстояние h2 принимают не менее 400 мм. По величине H1 определяют по таблице минимальную высоту пролета H . При проектировании участков и цехов ГПС целесообразно использовать пролеты с мостовым краном, причем одна из причин использования мостовых кранов состоит в обеспечении высокой мобильности при перестановке и замене оборудования. Длину станочных участков и линий из соображений пожарной безопасности принимают в пределах 35-50 м, а между ними предусматривают магистральные (пожарные) проезды шириной 4,5-5,5 м. По известной производственной площади участков определяют их ширину. На основании габаритных размеров участков с учетом наличия продольного и поперечных магистральных проездов определяют габаритные размеры и ориентировочную площадь цеха. 3.5 Выбор варианта расположения оборудования на участках механической обработки (наименование вопроса) Расположение станков на участках и линиях механической обработки определяется организационной формой производственного процесса, длиной станочных участков, числом станков, видом межоперационного транспорта, способом удаления стружки и др. факторами. Выбор варианта расположения станков непрерывно- и переменно-поточных линий относительно прост. Здесь последовательность расположения оборудования практически однозначно определяется последовательностью выполнения операций технологического процесса. Задача рационального размещения оборудования сводится к выбору варианта размещения станков относительно транспортного средства, числа рядов станков и связей конфигурации поточной (автоматической) линии. О тносительно транспортного средства возможны варианты продольного, поперечного, углового и кольцевого размещения станков (рис.3.6). а) б) РисЗ.б. Варианты размещения станков относительно транспортных средств: а - продольное, б - поперечное, в - угловое, г - кольцевое. Фронтальное расположение станков по отношению к транспортному средству или проезду создает наиболее благоприятные условия для автоматизации и механизации межоперационного транспортирования и обслуживания рабочих мест. При поперечном расположении условия обслуживания станка оператором ухудшаются в связи с его удалением от конвейера. Однако при использовании для автоматической загрузки станков манипуляторов или промышленных роботов портального типа это противоречие разрешается. т.к. обеспечивается лучшее использование производственной площади. Расположение станков под углом к проезду применяют для расточных, продольно-строгальных, продольно-фрезерных станков, прутковых автоматов и других станков, длина которых значительно превышает их ширину. Прутковые автоматы размещают обычно загрузочными устройствами к проезду для облегчения установки прутка. Кольцевое размещение станков благоприятно для многостаночного обслуживания, но создает трудности для использования межоперационного транспорта и инженерных коммуникаций. Выбор того или иного варианта определяется также способом удаления стружки от станков. При использовании автоматизированных систем уборки стружки необходимо учитывать взаимное расположение станочных и цеховых струж-коуборочных конвейеров. В зависимости от длины технологического потока и длины станочного участка применяют однорядное и многорядное размещение станков. При этом для обеспечения прямоточности зону заготовок (начало линий) располагают со стороны одного проезда, а конец линий - с противоположной стороны в направлении дальнейшего перемещения деталей на сборку. Рассмотрим основные варианты размещения оборудования в непрерывно- и переменно-поточных линиях (рис. 3.7). Для линий, оборудование которых размещается в пределах длины участка, применяют однорядный вариант размещения (рис.3.7,а). В приведенном примере на второй операции предусмотрены два станка, поскольку штучное время на этой операции превышает такт выпуска. Короткие линии обработки располагаются последовательно (рис. 3.7,б). Поточные линии с большим числом станков размещают в два или несколько рядов (рис.3.7,в), но с обязательным условием, чтобы начало линии располагалось со стороны зоны заготовок, а конец линии - с противоположной стороны. Для обеспечения лучшего использования отдельных станков возможно параллельное размещение линий с использованием общего для двух линий оборудования (рис.3.7,г), однако в этом случае перед "общим" оборудованием необходимо предусматривать необходимые заделы для компенсации несинхронности работы двух линий. На схеме "общее" оборудование заштриховано. Значительно сложнее выбрать оптимальный вариант размещения станков для подетально-специализированных участков серийного производства. На этих линиях можно одновременно изготавливать партии различных деталей, т.к. вариант размещения влияет на транспортные расходы, себестоимость продукции и капитальные вложения, на непрерывность и ритмичность производства. Р ис.3.7.Варианты размещения оборудования в непрерывно - и переменно-поточных линиях. В первом случае в гнездо собирают оборудование для изготовления определенного типа деталей. При размещении станков гнездами по технологическому признаку создают группы однотипных станков в соответствии с ходом технологического процесса характерных деталей. Однако при этом варианте возникают сложные возвратные перемещения партий деталей. Он может быть использован при создании относительно небольших участков единичного производства. Возможны три различных варианта расположения станков на предметно-замкнутых (подетально-специализированных) участках: - точечный, при котором отсутствуют межоперационные связи между станками; - рядный, при котором оборудование размещено в линейной последовательности, соответствующей ходу технологического процесса характерной детали; - гнездовой, при котором станки размещают группами в зависимости от межоперационных связей между ними. Точечный вариант расположения станков возможен при полном изготовлении деталей на одном станке. Его применяют в тяжелом машиностроении при изготовлении крупных деталей, в легком и среднем машиностроении при использовании многоцелевых станков, а также на автоматных участках изготовления несложных деталей. Рядный и гнездовой варианты расположения станков характерны для групповых поточный линий, где в зависимости от степени синхронизации работа может осуществляться, как на переменно-поточной линии с определенным тактом, или линия может быть несинхронной –прямоточной . Возможны также комбинации указанных вариантов расположения станков внутри одного участка. При выборе того или иного варианта в качестве основного параметра, влияющего в наибольшей степени на эффективность работы участка и линии, обычно используют грузооборот участка, характеризуемый грузопотоком It1t2 между рабочими местами t1 иt2 : где Nк - программа к-ой детали; mк - ее масса; р - число детале-маршрутов между t1 и t2 -м рабочими местами. При точечном варианте расположения оборудования, когда перемещение деталей осуществляется со склада к рабочему месту и обратно, рабочие места с наибольшей интенсивностью грузопотока размещают ближе к складу, и наоборот. Варианты линейного (а) и гнездового (б) размещения станков р групповых поточных линиях показаны на рис. 3.8. Рис.3.8. Варианты линейного (а) и гнездового (б) размещения станков с групповых поточных линиях. При гнездовом варианте размещения оборудование может быть сгруппированы по предметному либо по технологическому признаку. Выбор рациональной планировки линий и участков ГПС имеет много общего в подходе, принципах размещения станочных модулей и критериях оптимальности, рассмотренных выше. На основе анализа ГПС можно выделить произвольный, функциональный и групповой вариант размещения модулей (рис. 3.9). Произвольный вариант. Несколько модулей или станков с ЧПУ произвольно размещают на площади участка. При этом варианте существенно усложняются и удлиняются транспортные маршруты, если станков используемых при изготовлении одной детали, более трех. Этот вариант приемлем при полном изготовлении детали на одном станке. Функциональный вариант. Станочные модули группируют по их технологическому назначению (токарные, фрезерно - расточные, шлифовальные и другие). Недостатком являются неизбежные встречные потоки при изготовлении различных деталей. Групповой вариант. Каждая группа модулей служит для изготовления группы деталей, близких по конструктивным и технологическим признакам. Основой создания Г.ПС подобного типа является методология групповой обработки. Указанный тип компоновки ГПС является наиболее перспективным, поскольку нацелен на изготовление законченных деталей. В большинстве случаев для обработки в ГПС у заготовки необходимо подготовить базы, например, профрезеровать плоскость и обработать два базовых отверстия. Для этой цели вблизи ГПС целесообразно предусмотреть участок станков с ЧПУ с ручной установкой заготовок (рис.3.9,г). Кроме того, при обработке ответственных деталей возникает необходимость специальной обработки, например, термической. Указанные операции целесообразно выполнять на соответствующем оборудовании, размещенном на отдельном участке или в других цехах. В большинстве существующих ГПС используют линейный принцип размещения ГПМ. При небольшом числе станков их размещают в один ряд, при числе станков более четырех - в два ряда. В зависимости от вида применяемой транспортно-складской системы, с помощью которой регулируют потоки заготовок, инструментов, тары и деталей, могут быть три различных схемы планировок ГПС (рис.3.10). Планировка с централизованным складом (рис.3.10,а). Со склада заготовки в таре или на палетах передаются к станочным модулям транспортной системой. Заготовки, обработанные на одном станке, передают на следующий или возвращают на склад, где они хранятся, пока не освободится занятый станок. Эта схема универсальна, обеспечивает возможность ее наращивания в определенных пределах. Планировка со складом-накопителем в составе транспортной системы (рис.3.10,6). Роль склада выполняет транспортная система ( например, роликовый конвейер замкнутого типа). Загрузку и разгрузку транспортной системы обычно производят на одном месте. Подобная планировка характерна для ГПС. средне- и крупносерийного производства с четко выраженной последовательностью и определенной синхронизацией во времени выполняемых операций. Планировка с перемещением деталей транспортным средством в составе склада (рис.3.10,в). В этом случае ГПМ непосредственно примыкают к складу, что значительно упрощает доставку заготовок и их автоматическую загрузку. Этот вариант характеризуется простотой загрузки, перемещения и хранения заготовок, но возможности расширения ГПС и замены оборудования при модернизации ограничены. а) б) в) г) Рис.3.9. Варианты размещения станочных модулей: а - производственное; б - функциональное; в - групповое; г - ступенчатое с группой оборудования; 1 - для предварительной обработки баз, основной обработки - 2 и финишной или специальной - 3; а, б, в - типы станочных модулей. а) б) в) Рис.3.10. Планировка ГПС: а –с централизированным складом; б –с накопителем в составе транспортной системы; в –с транспортными устройствами в составе склада; 1 - станочный модуль; 2 - склад; 3 - транспортная система; 4 - транспортер - накопитель; 5 - робот - штабелер склада. 3.6. Особенности расположения оборудования и рабочих мест на участках сборки (наименование вопроса) При конвейерной сборке узлов и изделий рабочие места располагают вдоль конвейера с одной стороны или с обоих сторон. Необходимые комплектующие детали и сборочные единицы размещают в рабочей зоне в контейнерах. Крупные детали и узлы доставляют со складов подвесными конвейерами, которые могут одновременно выполнять роль накопителей. С обоих сторон конвейера предусматривают проезды для цехового транспорта. Сборочные конвейеры могут быть прямолинейными и замкнутыми. Из них можно создавать сложные структуры, состоящие из нескольких участков различной конфигурации. Для сборки узлов и изделий небольших габаритных размеров эффективно использовать автоматические и автоматизированные линии. При размещении стендов и рабочих мест на участках непоточной сборки используют точечные и гнездовые структуры планировки. Критерием оптимального размещения рабочих мест служит суммарный грузопоток на участке и в цехе. В зоне сборочных стендов, стеллажей и столов размещают станки, необходимые для выполнения пригоночных работ, нагревательные устройства, прессы и другое оборудование. При сборке тяжелых изделий рабочие места оснащают подъемно-транспортными устройствами. Детали на сборочные стенды подают укомплектованными. 3.7. Планировка оборудования и рабочих мест (наименование вопроса) К планировке оборудования производственных участков наряду с требованиями эстетики предъявляется ряд производственных и эксплуатационных требований, основными из которых являются удобство и безопасность работы, а в условиях поточного производства - максимальное облегчение межоперационной передачи деталей и многостаночного обслуживания. Кроме того, должен быть обеспечен удобный подвоз тяжелого инструмента ( расточных головок, шлифовальных кругов и др.), крупных приспособлений и запасных узлов оборудования, безопасный подход к станку для смазки и разборки его на месте установки, возможность уборки стружки. Требования, касающиеся безопасности и удобства работы, однако относятся как к оборудованию эксплуатируемому в условиях непоточного производства, так и к оборудованию, работающему в условиях поточного производства. При размещении оборудования в соответствии с выбранным вариантом необходимо обеспечить установленные нормами расстояние между оборудованием при различных вариантах его размещения, а также ширину проездов. Указанные нормы для схем, приведенных на рис. 3.11, даны в табл. 3.1. Расстояния указаны от наружных габаритов станка, включающих крайнее положение движущихся частей и открывающихся дверей, постоянные ограждения, электорпульты, индивидуальные резервуары и насосные установки СОЖ. 3.1 Нормы расстояний, мм, станков от проезда между станками, а также от станков до стен и колонн здания
При размещении рядом двух станков различных размеров расстояния между ними следует выбирать по наибольшему из этих станков. Стружкоуборочные каналы, располагаемые вдоль проезда, должны находиться за его пределами. Ширину магистральных (главных) проездов, по которым осуществляются межцеховые перевозки, принимают равной при одностороннем движении 4000-4500 мм, при двустороннем - 5000 м. Ширина цеховых проездов зависит от вида используемого транспорта и габаритных размеров перемещающихся грузов. Для всех видов напольного электротранспорта ширина проезда А (мм.) составляет: -при одностороннем движении А=Б+1400; -при двустороннем движении А=2Б+1400; -для робокар при одностороннем движении А=Б+1400, где Б -ширина груза ,мм. Ширину пешеходных проходов принимают равной 1400 мм. При размещении оборудования внутри поточных линий станки расставляют в соответствии с • последовательностью операций техпроцесса. При этом для черновых и чистовых операций устанавливают на разных концах линии: станки для конечных отделочных операций должны примыкать к сборке, а станки для черновых операций - к проезду, питающему линию заготовками. Примеры планировочных решений поточных станочных линий приведены на рис.3.12. В озможные варианты размещения стационарных рабочих мест сборки для условий единичного, мелко- и среднесерийного производства показаны на рис.3.13, а в табл. 3.2 приведены нормы на их размещение. Рис.3.12. Примеры планировочных решений станочных линий с использованием различных видов межоперационного транспорта: а- с автоматизированной транспортно-складской системой; б- со стационарным роликовым или пластинчатым конвейером; в- с подвесным конвейером или электроталью на монорельсе; г- с подвесным конвейером и манипулятором у станка Рис.3.14. Примеры размещения рабочих мест при конвейерной и автоматизированной сборке и нормы на их размещение при использовании: а- шагового конвейера; б- вертикально-замкнутого конвейера; в- подвесного конвейера; г- горизонтально-замкнутого конвейера; д - автоматизированной линии. 3.2 Нормы расстояний, мм, для размещения сборочных мест (единичное, мелко- и среднесерийное производство)
Примечание. В нормы не включены площади для складирования деталей и сборочных единиц. Для условий крупносерийного и массового производства характерны варианты конвейерной сборки. Планировка рабочих мест при использовании сборочных конвейеров и автоматизированных сборочных линий, а также нормы их размещения приведены на рис.3.14. В практике проектирования в основном используют темплетный метод выполнения планировок. Темплеты представляют собой планы рабочих мест и оборудования, выполненные на прозрачной пленке или бумаге в определенном масштабе. Кроме габаритных размеров оборудования, сборочного стола или верстака на темплете указывают место рабочего, расположение инструментальных тумбочек, столов и другой организационной оснастки, а также места подвода энергоносителей и технологических жидкостей. В ходе планировки их размещают на подготовленном компоновочном плане участка, закрепляя прозрачной клейкой лентой. В этом случае сокращается до минимума доработка планов и уменьшается в 1,5-2 раза трудоемкость планировочных работ по сравнению с трудоемкостью планировки при использовании шаблонов-габаритов оборудования. Темплетный метод можно использовать при разработке планировок на ЭВМ. При этом в соответствии с выбранным расположением, обеспечивающем минимальные мощности грузопотоков на участке, размещают темплеты рабочих мест, заранее введенные в банк данных машины в виде графических файлов. При разработке планировки цехов, имеющих сложные транспортные системы подвесных и напольных конвейеров, монорельсы и автоматизированных складов, эффективно использовать метод объемного проектирования, при котором применяют объемные модели (выполненные в определенном масштабе) станков, рабочих мест сборки, транспортных систем и строительных элементов зданий. Применение объемных моделей позволяет правильно расположить транспортно-технологическое оборудование и избежать ошибок в расположении отдельных транспортных систем по высоте, возможных при плоскостном проектировании. Контрольные вопросы: 1. В чем заключаются преимущества подетальней и предметной форм специализации участков цеха по сравнению с технологической? 2. Как определяется число участков автоматических линий? 3. Какова методика формирования структуры производственных подразделений цеха в условиях серийного производства? 4. Как производится анализ конструкторско-технологической общности деталей, их планово-организационных характеристик? 5. Как производится синтез групп для обработки на одном участке? Какие возможны при этом организационные формы обработки? 6. Назовите основные варианты размещения производственных участков механического производства, их достоинства и недостатки, условия применения? 7. Как определяется общая производственная площадь цеха при укрупненном детальном проектировании? 8. Назовите основные строительные параметры производственных зданий и факторы, влияющие на их выбор? 9. Какие варианты размещения оборудования возможны на станочных участках и линиях? В каких случаях применяют тот или иной вариант? 10. Как осуществляется выбор оптимального варианта расположения оборудования и рабочих мест на участке? 11. Назовите варианты размещения станочных модулей в ГПС. Когда их применяют? 12. Какие схемы планировки станочных модулей и автоматизированной транспортно-складской системы применяют в ГПС? 13. Как размещают рабочие места на участках сборки? 14. В чем суть темплетного метода выполнения планировок? В зависимости от каких факторов установлены нормы расстояний между оборудованием и шириной проездов? Каковы условия выполнения этих норм? 15. Какие особенности необходимо учесть при проектировании участков и цехов для производства высокоточных линий? |
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... |