Введение
1.Машина как объект производства
2 Производственный процесс и его структура
3 Технологический процесс и его структура
4 Типы производства и их характеристика
Заключение
Список использованных источников

Введение

В основе производственного процесса лежит технологический процесс. Он включает в себя все операции обработки, связанные непосредственно с изменением формы, размеров и свойств изготовляемого изделия, выполняемые а определенной последовательности. Различают такие технологические процессы: обработка давлением, механическая обработка, термическая обработка, сборка и многие другие. На заводе технологические процессы и технологическую документацию разрабатывает отдел главного технолога. Правильно разработанные технологические процессы обеспечивают выполнение всех операций по изготовлению промышленной продукции с минимальными затратами материалов, труда и энергии.

Виды производств. Для этого типа производства характерно применение универсального оборудования, на котором обрабатываются разнообразные по форме и величине детали, универсальные приспособления и измерительный инструмент, значительное количество ручных работ, использование высококвалифицированных рабочих. Себестоимость деталей на таких заводах значительно выше, чем на заводах с иным характером производства, а производительность труда намного ниже. Типичными представителями такого типа производства являются заводы тяжелого машиностроения, турбинные, судостроительные, химического машиностроения и др. Кроме того, на современных машиностроительных заводах с массовым и серийным характером производства имеются экспериментальные цеха, где создаются новые образцы машин в одном или нескольких экземплярах, что характерно для индивидуального производства.

Серийное производство характеризуется выпуском определенных партий (серий) одинаковых изделий, которые повторяются через определенные промежутки времени, применением высокопроизводительного специального оборудования, приспособлений, оснастки и инструмента. В зависимости от размера партии (серии) выпускаемых изделий различают три типа серийного производства: крупносерийное, которое по своему характеру приближается к массовому, среднесерийное и мелкосерийное. Типичными представителями заводов серийного производства являются тепловозостроительные, станкостроительные и др. Массовое производство характеризуется выпуском большого количества одинаковых изделий (машин) на протяжении длительного времени, узкой специализацией рабочих мест, применением высокопроизводительного специального оборудования (автоматических линий, станков-автоматов и полуавтоматов, агрегатных станков), а также специальных оснастки, приспособлений и инструментов, широкой взаимозаменяемостью деталей.

К заводам этого типа относятся автомобиле- и тракторостроительные, завод поршней и др. Принципы поточного производства. В машиностроении различают две формы организации производства: поточное и непоточное. Характерной особенностью поточного производства является закрепление за рабочими местами выполнения определенных операций, расположение рабочих мест в технологической последовательности выполнения операций обработки. При этом до минимума сокращается время на передачу детали с одного рабочего места к другому. Поточная форма организации производства свойственна заводам серийного и массового производства. Пели за рабочими местами операции не закреплены и оборудование установлено независимо от технологической последовательности обработки, то это является характерными чертами непоточного производства.

Элементы технологического процесса

Всякий технологический процесс состоит из отдельных элементов. Такими элементами являются: операция, установка, позиция, переход, проход, рабочий прием. Под технологической операцией понимают часть технологического процесса обработки заготовки, выполняемую на одном рабочем месте (станке) одним инструментом (резцом, напильником и т. п.) одним или несколькими рабочими. В зависимости от объема выполняемой работы операции могут быть простыми и сложными. Сложную операцию можно разбить на отдельные составные части, называемые установками.

Таким образом, установка - это часть операции, которая выполняется на станке (рабочем месте) при неизменном креплении заготовки. Позиция представляет собой часть операции, которая выполняется при одном неизменном положении заготовки относительно инструмента (не считая перемещении, связанных с рабочими движениями заготовки или инструмента). Часть операции по обработке одной или одновременно нескольких поверхностей заготовки, которая выполняется при неизменных режиме станка и инструменте (или нескольких инструментах), называется переходом. Проходом называется часть перехода, при котором снимается один слой металла или другого материала. Рабочим приемом называется законченное действие рабочего при выполнении операции (закрепление или снятие заготовки, режущего инструмента и т. п.).

Многопозиционная обработка. Высокой производительности труда на машиностроительных заводах при механической обработке достигают благодаря широкому внедрению прогрессивных технологических процессов, применения специального высокопроизводительного оборудования, приспособлений и инструмента. В зависимости от тина производства и имеющегося оборудования обработку деталей можно выполнять двумя различными методами: на небольшом количестве различных станков и на сравнительно большом количестве станков, каждый из которых выполняет только одну определенную операцию. Обработка деталей по первому методу получила название метода концентрированных (укрупненных) операций, а по второму - метода дифференцированных (расчлененных) операций.

Отличительной чертой метода укрупненной обработки является объединение нескольких переходов в одной более сложной операции. Например, сокращение количества перестановок деталей на станке и выполнение заданной обработки за одну установку, одновременное сверление нескольких отверстий в различных плоскостях и т. п. Высшей степенью развития метода укрупнения операции является многопозиционная обработка деталей на автоматических поточных линиях и на агрегатных станках, что является характерным для массового и крупносерийного производства.

Однако метод укрупнения операций успешно применяется и в условиях единичного и мелкосерийного производства: при обработке тяжелых и крупных деталей, при наличии зажимных приспособлений, которые требуют при закреплении деталей больших физических усилий рабочего, при установке сложных заготовок, для правильности выверки которых требуется затрата большого количества времени и т. п. При этом требуется более высокая квалификация рабочих и предъявляются более высокие требования к рабочему месту. Совмещению нескольких операций на одном станке способствует применение многоместных приспособлений, много шпиндельных головок, комбинированных инструментов (комбинированных сверл, зенкеров и т. п.).

1.Машина как объект производства

Машиностроение является одной из ведущих отраслей народного хозяйства. Объектами производства машиностроительной промышленности являются различные виды машин. Понятие о «машине» формировалось на протяжении многих столетий по мере развития науки и техники. С давних времен под машиной понимали устройство, предназначенное для действия в нем сил природы сообразно потребностям человека. В настоящее время понятие «машина» расширилось и трактуется с разных позиций и в различном смысле. Например, с точки зрения механики машина ­ это механизм или сочетание механизмов, выполняющих целесообразные движения для преобразования энергии, материалов или производства работ.

Появление электронно-вычислительных машин, стихийно причисленных к классу машин, вынудило рассматривать машину как устройство, выполняющее определенные целесообразные механические движения для преобразования энергии, материалов, производства работ или же для сбора, передачи, хранения, обработки и использования информации. Все машины и различные механические устройства создавались с целью замены или облегчения физического и умственного труда человека. С точки зрения технологии машиностроения машина может быть либо объектом, либо средством производства. Поэтому для технологии машиностроения понятие «машина» можно определить как систему, созданную трудом человека для качественного преобразования исходного продукта в полезную для человека продукцию. Процесс преобразования может вестись механическим, физическим, химическим путем как каждым в отдельности, так и в сочетаниях. В зависимости от области использования и функционального назначения различают энергетические, производственные и информационные машины.

В энергетических машинах один вид энергии превращается в другой. Такие машины обычно называют двигателями. Гидравлические турбины, двигатель внутреннего сгорания, паровые и газовые турбины относят к так называемым тепловым двигателям. Электрические двигатели постоянного и переменного тока составляют группу электрических машин. Число типов производственных машин достаточно велико. Это объясняется разнообразием производственных процессов, выполняемых этими машинами. Различают строительные, грузоподъемные, землеройные, транспортные и другие машины. Самую большую группу составляют технологические или рабочие машины. К ним можно отнести, например, металлорежущие станки, текстильные и бумагоделательные машины, полиграфическое оборудование и др. Для технологических машин характерны периодически повторяющиеся перемещения их рабочих органов, которые непосредственно выполняют производственные операции. К рабочим органам машины необходимо непрерывно подводить механическую энергию. При этом двигатель (чаще всего электрический) и рабочие органы машины соединяются с помощью специальных устройств, называемых механизмами. Механизмы являются составной частью как энергетических, так и производственных машин.

В современных энергетических машинах используют простые виды движений (вращательные, возвратно-поступательные), поэтому в них применяется небольшое число типов механизмов. Наоборот, число типов механизмов, используемых в современных производственных машинах, достаточно велико. Это объясняется большим разнообразием типов движений их рабочих органов. Машина-двигатель, передаточный механизм и исполнительная машина, спроектированные как одно целое и установленные на общей раме или фундаменте, представляют собой машинный агрегат. Огромное значение для развития всех отраслей современного производства имеет все более широкое внедрение методов автоматического контроля производственных процессов. Устройства, используемые для этой цели, называют приборами. Отдельной группой устройств, изменяющих состояние предмета труда без непосредственного участия рабочего, являются аппараты.

В аппаратах происходят различные химические, тепловые, электрические и другие процессы, необходимые для обработки или изменения свойств обрабатываемых деталей. Рабочие устройства аппаратов, как правило, неподвижны. Иногда аппараты включают устройства для транспортирования обрабатываемых объектов (транспортеры термических печей, различные загрузочные и дозирующие устройства и др.). Группу информационных машин составляют вычислительные, измерительные, контрольно-управляющие и др. Энергетические и информационные машины изучаются в специальных курсах соответствующих специальностей. Машины, механизмы, отдельные узлы и детали в процессе производства их на машиностроительном предприятии являются изделиями. Изделием в машиностроении называют любой предмет или набор предметов производства, подлежащих изготовлению на данном предприятии.

Изделием может быть машина, ее элементы в сборе и отдельные детали, если они являются продуктом конечной стадии данного производства. Например, для автомобильного завода изделием является автомобиль, для завода редукторов – редуктор, для завода поршней – поршень и т.п. Изделия могут быть неспецифицированными (не имеющими составных частей) и специфицированными (состоящими из двух и более частей). Деталь ­ это изделие, изготавливаемое из однородного по наименованию и марке материала без применения сборочных операций. Характерным признаком детали является отсутствие в ней разъемных и неразъемных соединений. Деталь представляет собой комплекс взаимосвязанных поверхностей, выполняющих различные функции при эксплуатации машины. Детали машин различного функционального назначения отличаются формой, размерами, материалом и др. Вместе с тем независимо от функционального назначения детали машин имеют общее свойство производственного характера ­ они являются продуктом производства, формирующего их из исходных заготовок и материалов.

Кроме отдельных машин и их частей объектами производства машиностроительных предприятий могут быть комплексы и комплекты изделий. Комплексом называют два и более специфицированных изделия, не соединенных на предприятии-изготовителе сборочными операциями, но предназначенных для выполнения взаимосвязанных эксплуатационных функций, например: бурильная установка, автоматическая линия, цех-автомат и т.п. Комплект ­ это два и более изделий, не соединенных на предприятии-изготовителе сборочными операциями и представляющих набор изделий, которые имеют общее эксплуатационное назначение вспомогательного характера, например: комплект запасных частей, комплект инструмента и принадлежностей, комплект измерительной аппаратуры и т.п. Группу составных частей изделия, которые необходимо подать на рабочее место для сборки изделия или его составной части, называют сборочным комплектом. Изделие предприятия-поставщика, применяемое как составная часть изделия, которое выпускается предприятием-изготовителем, называют комплектующим изделием. Для моторного завода комплектующими изделиями могут быть, например, стартеры, генераторы, прерыватели-распределители и др. Одной из важнейших характеристик выпускаемой продукции является ее качество. При этом в соответствии с ГОСТ 15467­79 под качеством промышленной продукции понимается совокупность свойств, обусловливающих ее пригодность удовлетворять определенные потребности в соответствии с ее назначением. Качество продукции фиксируется на определенный период времени с помощью различных нормативных документов, главным образом стандартов, и изменяется при появлении более прогрессивных технологий. Качество продукции относится к числу важнейших показателей производственно-хозяйственной деятельности промышленного предприятия. Именно качество продукции обусловливает финансовую и экономическую устойчивость предприятия, темпы научно-технического прогресса, экономию материальных и трудовых ресурсов. Во всех странах мира выпуск продукции высокого качества рассматривается как одно из важнейших условий развития национальной экономики. Снижение качества приводит к уменьшению объема продаж, прибыли и рентабельности, к снижению экспорта и другим нежелательным последствиям.

2. Производственный процесс и его структура

Промышленное производство является наиболее крупной и ведущей областью сферы материального производства. Оно представляет собой систему взаимосвязанных отраслей, занятых добычей и переработкой промышленного и сельскохозяйственного сырья в готовую продукцию, необходимую для общественного производства и личного потребления. Машиностроительное производство основано на преимущественном применении при выпуске продукции методов технологии машиностроения. Основной продукцией машиностроения являются металлорежущие станки, автомобили, тракторы, сельскохозяйственные машины, оборонная продукция, оборудование для энергетики, строительная техника и другие виды машин и механизмов. Машиностроительное производство в целом представляет собой множество организационно и экономически самостоятельных производственных единиц, называемых предприятиями машиностроения. Машиностроительное предприятие является сложноорганизованной, целенаправленной системой, объединяющей людей и орудия производства для обеспечения выпуска изделий.

Процесс изготовления машин и механизмов на машиностроительном предприятии состоит из комплекса работ, в результате которых исходные материалы и полуфабрикаты превращаются в готовое изделие. Отдельные виды исходных материалов, деталей и узлов (подшипники, электродвигатели, гидроавтоматика, резинотехнические изделия и др.) машиностроительный завод может получать в качестве комплектующих изделий от других промышленных предприятий. Совокупность всех действий людей и орудий производства, необходимых для изготовления или ремонта изделий на данном предприятии, называют производственным процессом. Производственный процесс современных машиностроительных предприятий представляет собой единый взаимосвязанный комплекс работ, охватывающих подготовку средств производства и организацию обслуживания рабочих мест, процессы получения исходных заготовок и готовых деталей, процессы сборки, испытания, технического контроля, хранения, транспортировки, упаковки и сбыта готовой продукции, а также другие виды работ, связанные с выпуском продукции. В зависимости от значения и роли в изготовлении продукции различают основные, вспомогательные и обслуживающие производственные процессы. Основной процесс обеспечивает производство товарной продукции. Он непосредственно связан с изготовлением деталей и сборкой из них машин и механизмов. В ходе основных производственных процессов сырье и материалы превращаются в готовую продукцию заданного качества. К основному производству относятся, например, обработка заготовок на металлорежущих станках, химическая и химико-термическая обработка, ковка, штамповка, сварка, сборка и др.

Вспомогательные процессы обеспечивают стабильную и ритмичную работу основного процесса и заняты изготовлением продукции и оказанием услуг, необходимых основному производству. К этим работам относят, например, изготовление металлорежущих инструментов и технологической оснастки, наладка и ремонт оборудования, изготовление контрольно-измерительных инструментов, заточка инструмента, обеспечение предприятия электрической и тепловой энергией, сжатым воздухом, углекислым газом, кислородом, ацетиленом и другие виды работ. Изделия основного производства предназначены для реализации по договорам и на свободном рынке, а изделия вспомогательного производства используются только внутри предприятия-изготовителя. Обслуживающие процессы должны обеспечивать бесперебойную и ритмичную работу всех подразделений предприятия. К ним относятся меж­ и внутрицеховой транспорт, погрузочно-разгрузочные работы, складирование и хранение сырья, материалов, комплектующих изделий, уборка цехов и территории предприятия. Сюда можно отнести также заводские лаборатории, лечебные учреждения, столовые и др.

В зависимости от технической оснащенности, т.е. в зависимости от участия рабочего производственные процессы подразделяются на ручные, ручные механизированные, машинно-ручные, машинные, автоматизированные и аппаратурные. В случае ручных процессов воздействие на предмет труда осуществляется рабочим с помощью каких-либо инструментов, но без применения любых источников энергии. Это, например, заворачивание гайки ключом, сверление отверстия ручной дрелью.

Ручные механизированные процессы характеризуются тем, что технологические операции выполняются рабочим с помощью ручных механизированных орудий труда, т.е, с использованием каких-либо источников энергии, например, сверление отверстий электродрелью, зачистка литья переносным наждачным кругом и т.п. К машинно-ручным относятся процессы, когда воздействие на предмет труда производится с помощью машины или механизма, но при обязательном участии рабочего, например, сверление отверстия на сверлильном станке с ручной подачей.

Машинные процессы осуществляются на машинах, станках и других видах технологического оборудования без непосредственного участия рабочего, а роль рабочего при этом заключается в обеспечении машины материалом, снятии готовой продукции, пуске и остановке оборудования и пр.

Автоматизированные производственные процессы выполняются на станках-автоматах, автоматизированных поточных линиях и других видах автоматизированного оборудования, а роль рабочего в этом случае сводится к контролю за ходом процесса и выполнению пуско-наладочных работ. Аппаратурные процессы имеют место тогда, когда воздействие на предмет труда происходит каким-либо видом энергии ­ тепловой, химической, электрической. К этим видам процессов можно отнести, например, металлургические процессы, термическую и химико-термическую обработку, приготовление пара, сушку, различные химические процессы. Рабочие в этом случае наблюдают за работой аппаратов и при необходимости вмешиваются в ход протекающих в них процессов. В зависимости от стадии изготовления, т.е. от места в процессе изготовления изделия, различают заготовительные, обрабатывающие и сборочные производственные процессы. Заготовительные процессы превращают сырье и материалы в исходные заготовки, по форме и размерам приближающиеся к готовым деталям.

В машиностроении это, например, литейные, кузнечно-штамповочные цехи, цехи по первичной обработке проката. Обрабатывающими являются процессы, в ходе которых заготовки превращаются в готовые детали, форма, размеры и свойства которых заданы конструктором на чертеже. К этой фазе относятся обработка заготовок на металлорежущих станках, термическая и химико-термическая обработка, гальванические, окрасочные и другие работы. Сборка узлов, агрегатов и отдельных деталей в готовые изделия производится в отдельных цехах или на отдельных участках цехов. Кроме того, в производственном процессе предусматриваются контроль качества, регулирование и испытание изготовленной продукции, т.е. проверка тех параметров, которые и определяют ее качество, назначение и применение.

Производственную деятельность завода осуществляют входящие в его состав цехи, участки, различные службы и подразделения, в которых изготовляется, проходит контрольные проверки и испытания основная продукция, комплектующие изделия, материалы и полуфабрикаты, запасные части для обслуживания изделий и ремонта их в процессе эксплуатации. Цех является основной производственной единицей машиностроительного предприятия. При этом по ГОСТ 14.004­83 под цехом понимают совокупность производственных участков. Цех характеризуется выполнением работ технологически однородного вида, наличием определенного типажа технологического оборудования и определенных видов профессий рабочих. Например, в механических цехах производят обработку деталей машин резанием на металлорежущих станках, профессии рабочих ­ токари, фрезеровщики, сверловщики, расточники и др.

Цех является обособленным в административном отношении звеном, выполняющим определенную часть общего производственного процесса изготовления продукции. Цехи осуществляют свою деятельность на принципах хозяйственного расчета. Производственный участок ­ это группа рабочих мест, организованных по предметному, технологическому или предметно-технологическому принципам. В зависимости от выполняемых функций и роли в изготовлении продукции цехи, как правило, подразделяются на производственные, вспомогательные и обслуживающие. Кроме того, почти на каждом машиностроительном предприятии имеются подразделения, занимающиеся повышением производственной квалификации рабочих, инженерно-технических работников, специалистов. Состав цехов и служб предприятия с указанием связей между ними называют его производственной структурой.

Особую роль в производственной структуре предприятия играют конструкторские бюро, научно-исследовательские и испытательные станции, В них разрабатываются конструкции новых изделий, новые технологические процессы, проводятся экспериментальные исследования и опытно-конструкторские работы, проводится доработка конструкции изделия и т.п. Производственная структура цеха определяется главным образом конструктивными и технологическими особенностями продукции цеха, объемом выпуска продукции, формой специализации цеха и его кооперированием с другими цехами. Основными элементами производственной структуры цеха являются участки и линии, обеспечивающие изготовление деталей и сборку узлов и изделий, составляющих производственную программу цеха и завода. Кроме основных производственных участков и линий в состав цехов входят также вспомогательные отделения и службы, обеспечивающие функционирование производственных участков. Это, например, отделения и участки по восстановлению режущего инструмента, его ремонта, цеховая ремонтная база по техническому обслуживанию и ремонту оборудования, сбора и переработки стружки, контрольные и испытательные отделения и др. Основные производственные участки могут создаваться по принципу технологической и предметной специализации.

На участках, организованных по принципу технологической специализации, выполняют технологические операции определенного вида. Например, в механическом цехе могут быть организованы токарный, фрезерный, шлифовальный, слесарный и другие участки, в сборочном ­ участки узловой и окончательной сборки изделий, испытаний их частей и систем, контрольно-испытательные станции и др. На участках, организованных по принципу предметной специализации, осуществляют не отдельные виды операций, а технологические процессы в целом, вследствие чего получают законченную продукцию для данного участка. Например, выделяют участок по обработке корпусных деталей, валов, зубчатых и червячных колес, метизов и т.п. В некоторых случаях за цехом или участком закрепляют технологический процесс изготовления отдельного изделия или какой-либо ограниченной номенклатуры изделий, например, цехи редукторов, муфт, коробок передач и т.п. В этом случае детали и узлы распределяют по отдельным цехам или участкам цехов в зависимости от их массы, сложности, функционального назначения или других признаков. Установка и расположение оборудования на таких участках осуществляется по ходу технологического процесса изготовления определенных деталей или готовых изделий.

Машиностроительные предприятия в зависимости от степени их технологической специализации подразделяются на два вида.

1. Предприятия, полностью охватывающие все стадии процесса изготовления изделия. В состав такого предприятия входят основные предприятия по всем стадиям производственного процесса, начиная от заготовительных до сборочных включительно.

2. Предприятия, не полностью охватывающие все стадии изготовления изделия. В производственной структуре такого предприятия отсутствуют некоторые цехи, относящиеся к той или иной стадии основного производственного процесса. Такое предприятие может иметь только основные заготовительные цехи, выпускающие отливки, поковки или штамповки, поставляемые в порядке кооперации другим машиностроительным предприятиям; или же только сборочные цехи, выполняющие сборку изделий из деталей, узлов, поставляемых в порядке кооперации другими предприятиями; или только механообрабатывающие цехи, которые из заготовок, получаемых от других предприятий, изготовляют детали или узлы и передают их для окончательной сборки и испытания другим машиностроительным предприятиям.

Предприятия с неполной производственной структурой имеют обычно более высокой уровень технологической специализации, чем предприятия с полной производственной структурой. Рационально организованный технологический процесс изготовления изделия должен обеспечивать заданное качество продукции и производительность труда, а также ритмичность работы, стабильность качества во времени и выпуск продукции в требуемом объеме. При решении вопросов развития производства, его технического перевооружения и реконструкции особенно важно правильно определить наиболее перспективные объекты производства, потребность рынка в этих объектах как в ближайшее время, так и на длительную перспективу. Вся научно-техническая, производственная и сбытовая деятельность предприятия должна быть направлена на выпуск конкурентоспособных и пользующихся спросом изделий, в том числе и на мировом рынке.

3. Технологический процесс и его структура

Важнейшим элементом производственного процесса является технологический процесс. Технологическим процессом называют часть производственного процесса, содержащую целенаправленные действия по изменению и последующему определению состояния предмета труда. Под изменением состояния предмета труда понимают изменение его физических, механических, химических свойств, геометрических размеров, внешнего вида. В зависимости от содержания различают технологические процессы получения заготовок, изготовления деталей, сборки отдельных узлов и машины в целом, окраски машины и др. Последующее определение состояния предмета труда означает последовательный контроль производственного «изменения» предмета производства.

По последовательности выполнения различают технологические процессы изготовления исходных заготовок, их обработки и сборки изделий. В технологическом процессе изготовления заготовок происходит превращение материала в исходные заготовки деталей машин путем литья, обработки давлением, резки сортового проката, а также комбинированными методами. В результате технологического процесса обработки в определенной последовательности происходит непосредственное изменение состояния обрабатываемой заготовки, т.е. изменение ее размеров, формы или физико-механических свойств. При этом под обработкой понимают действие, направленное на изменение свойств предмета труда при выполнении технологического процесса.

К отдельным видам обработки можно отнести, например, обработку резанием, обработку давлением, термическую обработку, поверхностное упрочнение деталей и др. Совокупность значений параметров технологического процесса в определенном интервале времени называется технологическим режимом. При обработке резанием, например, параметрами технологического режима являются скорость резания, глубина резания и подача; при термической обработке ­ скорость нагрева, температура нагрева, длительность выдержки и скорость последующего охлаждения. Технологический процесс может осуществляться при наличии соответствующих орудий производства, называемых средствами технологического оснащения. При этом к технологическому оснащению относят технологическое оборудование и технологическую оснастку.

Технологическим оборудованием называют средства технологического оснащения, в которых для выполнения определенной части технологического процесса размещают материалы или заготовки, средства воздействия на них, а также технологическая оснастка. К технологическому оборудованию можно отнести, например, литейные машины, металлорежущие станки, нагревательные печи, гальванические ванны, ковочные молоты, испытательные стенды и т.д. Технологической оснасткой называют средства технологического оснащения, дополняющие технологическое оборудование для выполнения определенной части технологического процесса. К технологической оснастке относят режущий инструмент, штампы, приспособления, измерительные средства, модели, литейные формы и др.

Степень прогрессивности технологического процесса можно оценить качественными и количественными показателями. Качественный показатель прогрессивности технологического процесса характеризует его основную идею, технический метод реализации этой идеи, а также степень приближения реального технологического процесса к такой его модели, которая может быть разработана с учетом последних достижений науки и техники. С количественной стороны прогрессивность технологического процесса можно оценить системой показателей, основными из которых по ГОСТ 27782­88 являются коэффициент использования материала, расходный коэффициент, коэффициент раскроя материала. Коэффициент использования материала характеризует степень полезного расхода материала на производство изделия. Расходный коэффициент ­ это показатель, обратный коэффициенту использования материала. Коэффициент раскроя материала характеризует степень использования массы (площади, длины, объема) исходного материала при раскрое по отношению к массе (площади, длине, объему) всех видов полученных заготовок или деталей. Максимально допустимое плановое количество материала на изготовление изделия при установленном качестве и условиях производства составляет норму расхода материала на изделие.

В составе нормы расхода следует учитывать массу изделия (полезный расход материала), технологические отходы и потери материала. Отходы могут быть использованы в качестве исходного материала для производства других изделий или реализованы в качестве вторичного сырья. Потери материала характеризуют количество безвозвратно теряемого материала в процессе изготовления изделия. Массу технологических отходов и потерь материала регламентируют в технологической документации.

Ранее отмечалось, что производство машин на машиностроительных предприятиях осуществляется в результате выполнения комплекса взаимосвязанных технологических процессов, являющихся частями общего производственного процесса предприятия. Для выполнения технологического процесса создается рабочее место, представляющее собой участок производственной площади цеха, оборудованный в соответствии с выполняемой на нем работой. Рабочее место является элементарной единицей структуры предприятия, где размещены исполнители работы, обслуживаемое технологическое оборудование, часть конвейера, устройства для хранения заготовок и изделий, изготовленных на данном рабочем месте, а на ограниченное время ­ технологическая оснастка и предметы труда. Т

ехнологический процесс обычно расчленяется на части, называемые операциями. Технологической операцией называют законченную часть технологического процесса, выполняемую на одном рабочем месте. Операция охватывает все действия оборудования и рабочих над одним или несколькими совместно обрабатываемыми или собираемыми объектами производства. Так при обработке на станках операция включает все действия рабочего по управлению станком, а также автоматические движения станка, связанные с процессом обработки заготовки до момента снятия ее со станка и перехода к обработке другой заготовки. Число операций в технологическом процессе зависит от сложности конструкции детали или собираемого изделия и может изменяться в достаточно широких пределах.

К отдельным операциям обработки можно отнести, например, сверление, точение, фрезерование, развертывание, нарезание резьбы метчиком и др. Как видно, операция характеризуется неизменностью рабочего места, технологического оборудования, предмета труда и исполнителя. При изменении одного из этих условий имеет место новая операция. Однако изменение рабочего места не всегда является критерием законченности операции. Например, обработка на двух сверлильных станках-дублерах, где необходимо постоянное присутствие по одному рабочему возле каждого станка, означает наличие двух рабочих мест, но выполнение одной и той же операции, если на этих станках выполняется одна и та же обработка с одинаковой наладкой оборудования. В случае если черновая обработка детали, например, выполняется одним рабочим на одном станке, а чистовая – другим рабочим на другом станке, то здесь выполняется две операции. Если же и черновая и чистовая обработка выполняется на одном станке, то это будет одна операция. Точение вала, выполняемое последовательно сначала на одном конце, а затем после переустановки его в центрах ­ на другом, является одной операцией.

Следует заметить, что переход к обработке другой заготовки не означает начало новой операции. Заготовка может быть из одной партии с предыдущей. В этом случае операция одна и та же, но повторяется столько раз, сколько заготовок в партии. Поэтому основным критерием другой операции является переналадка станка, т.е. законченность процесса обработки. Необходимость деления технологического процесса на операции обусловлена в основном двумя факторами. Обычно обработать заготовку со всех сторон на одном рабочем месте невозможно. Кроме того, при построении технологического процесса по принципу дифференциации возникает необходимость разделения предварительной и окончательной механической обработки заготовки, поскольку между ними должна быть проведена термическая обработка. С другой стороны по экономическим соображениям нецелесообразно, например, создавать специальный и дорогостоящий станок, позволяющий совмещать на одном рабочем месте проведение многих способов механической обработки. В крупносерийном и массовом производстве при сборке большого числа одинаковых изделий расчленение сборочного процесса на отдельные операции и закрепление каждой из них за отдельным рабочим местом обусловливают узкую специализацию рабочих в выполнении операций, что обеспечивает более высокую производительность труда и позволяет использовать рабочих сравнительно невысокой квалификации.

Содержание операции определяется многими факторами и, прежде всего, факторами организационного и экономического характера. Диапазон работ, входящих в состав операции, может быть достаточно широк. Операцию может составлять обработка всего лишь одной поверхности на отдельном станке. Например, фрезерование шпоночной канавки на вертикально-фрезерном станке. Изготовление сложной корпусной детали на автоматической линии, состоящей из нескольких десятков станков и имеющей единую систему управления, является также операцией. Технологическая операция является основным элементом производственного планирования и учета. По операциям определяют трудоемкость процесса, необходимое оборудование, инструмент, приспособления, квалификацию рабочих. На каждую операцию составляется вся плановая, учетная и технологическая документация.

Операции, входящие в состав технологического процесса, выполняют в определенной последовательности. Содержание, состав и последовательность выполнения операций определяют структуру технологического процесса. Последовательность прохождения заготовки, детали или сборочной единицы по цехам и производственным участкам предприятия при выполнении технологического процесса изготовления или ремонта называют технологическим маршрутом. Структура операции предполагает расчленение ее на составные элементы ­ установы, позиции и переходы. Для обработки заготовки ее необходимо установить и закрепить в приспособлении, на столе станка или другом виде оборудования. При сборке то же самое следует проделать с деталью, к которой должны быть присоединены другие детали. Установ ­ часть технологической операции, выполняемая при неизменном закреплении обрабатываемых заготовок или собираемой сборочной единицы. При каждом повторном снятии заготовки и последующем ее закреплении на станке или же при повороте заготовки на какой-либо угол для обработки новой поверхности имеет место новый установ.

В зависимости от конструктивных особенностей изделия и содержания операции она может быть выполнена либо с одного, либо с нескольких установов. В технологической документации установы обозначаются буквами А, Б, В и т.д. Например, при обработке вала на фрезерно-центровальном станке фрезерование торцов вала с двух сторон и их зацентровку выполняют последовательно за один установ заготовки. Полная обработка заготовки вала на токарно-винторезном станке может быть осуществлена только с двух установов заготовки в центрах, так как после обработки заготовки с одной стороны (установ А) ее необходимо открепить, установить в новом положении (установ Б) для обработки с другой стороны. В случае поворота заготовки без снятия ее со станка необходимо указывать угол поворота: 45°, 60° и т.д.

Установленная и закрепленная заготовка в случае необходимости может изменять свое положение на станке относительно инструмента или рабочих органов станка под воздействием устройств линейных перемещений или поворотных устройств, занимая новую позицию. Позицией называется каждое отдельное фиксированное положение, занимаемое неизменно закрепленной обрабатываемой заготовкой или собираемой сборочной единицей совместно с приспособлением относительно инструмента или неподвижной части оборудования при выполнении определенной части операции. При обработке заготовки, например, на токарно-револьверном станке позицией будет каждое новое положение револьверной головки.

При обработке на многошпиндельных автоматах и полуавтоматах неизменно закрепленная заготовка занимает различные позиции относительно станка путем вращения стола, последовательно подводящего заготовку к разным инструментам. Технологический переход ­ законченная часть технологической операции, выполняемая одними и теми же средствами технологического оснащения при постоянных технологических режимах и установке. Технологический переход, таким образом, характеризует постоянство применяемого инструмента, поверхностей, образуемых обработкой или соединяемых при сборке, а также неизменность технологического режима. Например, технологическими переходами будут являться получение отверстия в заготовке при обработке спиральным сверлом, получение плоской поверхности детали фрезерованием и т.п. Последовательная обработка одного и того же отверстия в корпусе редуктора расточным резцом, зенкером и разверткой будет состоять соответственно из трех технологических переходов, поскольку при обработке каждым инструментом образуется новая поверхность.

В токарной операции, выполняются два технологических перехода. Такие переходы называют простыми, или элементарными. Совокупность переходов, когда в работе одновременно участвуют несколько инструментов, называют совмещенным переходом. При этом все инструменты работают с одинаковой подачей и при одинаковой частоте вращения заготовки. В случае, когда происходит изменение последовательно обрабатываемых поверхностей одним инструментом с изменением режимов резания (скорости при обработке на гидрокопировальных станках или скорости и подачи на станках с ЧПУ) при одном рабочем ходе инструмента, имеет место сложный переход. Технологические переходы при этом могут выполняться последовательно или параллельно-последовательно. При обработке заготовок на станках с ЧПУ несколько поверхностей могут последовательно обрабатываться одним инструментом (например, подрезным резцом) при его движении по траектории, задаваемой управляющей программой. В этом случае говорят, что указанная совокупность поверхностей обрабатывается в результате выполнения инструментального перехода.

Примерами технологических переходов в сборочных процессах могут служить работы, связанные с соединением отдельных деталей машины: приданием им требуемого относительного положения, проверкой достигнутого положения и его фиксацией с помощью крепежных деталей. При этом постановку каждой крепежной детали (например, винта, болта или гайки) следует рассматривать как отдельный технологический переход, а одновременное закручивание нескольких гаек с помощью многошпиндельного гайковерта ­ как совмещение технологических переходов. Технологическая операция в зависимости от организации технологического процесса может быть осуществлена на основе концентрации или дифференциации технологических переходов. При концентрации переходов структура операции включает максимально возможное при заданных условиях количество технологических переходов. Такая организация операции сокращает количество операций в технологическом процессе. В предельном случае технологический процесс может состоять лишь из одной технологической операции, включающей все переходы, необходимые для изготовления детали. При дифференциации переходов стремятся к уменьшению количества переходов, входящих в технологическую операцию.

Пределом дифференциации является такое построение технологического процесса, когда в состав каждой операции входит лишь один технологический переход. Характерной особенностью технологического перехода в любых процессах (кроме аппаратурных) является возможность его обособления на отдельном рабочем месте, т.е. выделение его в виде самостоятельной операции. В случае однопереходной операции понятие операции может совпадать с понятием перехода. При организации процесса обработки по принципу дифференциации построения операции (а не перехода) технологический процесс расчленяется на одно-, двух-переходные операции, подчиняющиеся по продолжительности такту выпуска. Если операции (например, зубофрезерная, шлицефрезерная) по длительности выходят за пределы такта выпуска, то ставят станки-дублеры. Следовательно, пределом дифференциации служит такт выпуска. Принцип концентрации операций подразделяется на принцип параллельной концентрации и последовательной. И в том и в другом случае в одной операции концентрируется большое количество технологических переходов, но они распределяются по позициям таким образом, чтобы время обработки на каждой операции было примерно равно или было меньше такта выпуска.

По наибольшему времени по позициям будет определяться норма времени на операцию. По принципу последовательной концентрации все переходы выполняются последовательно, а время обработки определяется суммарным временем по всем переходам. Технологический переход при обработке резанием может состоять из нескольких рабочих ходов. Под рабочим ходом понимают законченную часть технологического перехода, состоящую из однократного перемещения инструмента относительно заготовки, сопровождаемого изменением формы, размеров, качества поверхности или свойств заготовки. Количество рабочих ходов, выполняемых в одном технологическом переходе, выбирают, исходя из обеспечения оптимальных условий обработки, например уменьшения глубины резания при съеме значительных слоев материала. Примером рабочего хода на токарном станке является снятие резцом одного слоя стружки непрерывно, на строгальном ­ снятие одного слоя металла по всей поверхности, на сверлильном ­ сверление отверстия на заданную глубину. Рабочие ходы имеют место в тех случаях, когда величина припуска превышает возможную глубину резания и его приходится снимать за несколько рабочих ходов. При повторении одной и той же работы, например, сверление четырех одинаковых отверстий последовательно, имеет место один технологический переход, выполняемый за 4 рабочих хода; если же эти отверстия выполняются одновременно, то имеет место 4 совмещенных рабочих хода и один технологический переход. В состав операции входят также элементы, связанные с выполнением вспомогательных движений и необходимые для осуществления технологического процесса. К ним относятся вспомогательные переходы и приемы. Вспомогательный переход ­ законченная часть технологической операции, состоящая из действий человека и (или) оборудования, которые не сопровождаются изменением формы, размеров или свойств поверхности, но необходимы для выполнения технологического перехода.

К вспомогательным переходам относятся, например, закрепление заготовки на станке или в приспособлении, смена инструмента, перемещение инструмента между позициями и др. Для сборочных процессов вспомогательными могут считаться переходы по установке базирующей детали на сборочном стенде или в приспособлении на конвейере, перемещение к ней присоединяемых деталей и др. Для выполнения технологической операции необходимы также вспомогательные ходы и приемы. Вспомогательный ход ­ законченная часть технологического перехода, состоящая из однократного перемещения инструмента относительно заготовки, необходимого для подготовки рабочего хода. Под приемом понимают законченную совокупность действий рабочего, применяемых при выполнении перехода или его части и объединенных одним целевым назначением. Например, вспомогательный переход «установить заготовку в приспособлении» состоит из следующих приемов: взять заготовку из тары, установить в приспособление, закрепить. Вспомогательные ходы и приемы учитываются при изучении затрат вспомогательного времени на выполнение операции. Любой технологический процесс протекает во времени. Интервал календарного времени от начала до конца какой-либо периодически повторяющейся технологической операции независимо от числа одновременно изготовляемых или ремонтируемых изделий называется циклом технологической операции.

Подготовку технологического оборудования и технологической оснастки к выполнению технологической операции называют наладкой. К наладке относятся установка приспособления, переключение скорости или подачи, настройка заданной температуры и т.д. Дополнительную регулировку технологического оборудования и (или) оснастки в процессе работы для восстановления достигнутых при наладке значений параметров называют подналадкой.

4. Типы производства и их характеристика

Машиностроительное производство характеризуется объемом выпуска, программой выпуска продукции, тактом выпуска. Объем выпуска продукции ­ это количество изделий определенных наименований, типоразмеров и исполнений, изготовляемых или ремонтируемых предприятием или его подразделением в течение планируемого периода времени (месяц, квартал, год). Объем выпуска в значительной степени определяет принципы построения технологического процесса. Установленный для данного предприятия перечень изготовляемых или ремонтируемых изделий с указанием объема выпуска и сроков выполнения по каждому наименованию на планируемый период времени называется программой выпуска продукции.

Тактом выпуска называется интервал времени, через который периодически производится выпуск изделий или заготовок определенных наименования, типоразмера и исполнения. Такт выпуска t, мин/шт., определяется по формуле t = 60 Фд/ N, где Фд ­ действительный фонд времени в планируемом периоде (месяц, сутки, смена), ч; N ­ производственная программа на этот же период, шт. Действительный фонд времени работы оборудования отличается от номинального (календарного) фонда времени, поскольку учитывает потери времени на ремонт оборудования. Действительный фонд работы оборудования в зависимости от его сложности и количества выходных и праздничных дней при 40­часовой рабочей неделе и при работе в две смены в машиностроительном производстве составляет от 3911 до 4029…4070 часов. Фонд времени рабочего при этом около 1820 ч.

В зависимости от производственных мощностей и возможностей сбыта продукции изделия на предприятии изготовляют в различных количествах ­ от единичных экземпляров, до сотен и тысяч штук. При этом все изделия, изготовленные по конструкторской и технологической документации без ее изменения, называются серией изделия. В зависимости от широты номенклатуры, регулярности, стабильности и объема выпуска изделий различают три основных типа производства: единичное, серийное и массовое. Каждому из этих типов присущи свои характерные особенности в организации труда и в структуре производственного и технологического процессов. Тип производства является классификационной категорией производства, выделяемой по признакам широты номенклатуры, регулярности, стабильности и объема выпуска продукции. В отличие от типа производства вид производства выделяется по признаку применяемого метода изготовления изделия. Примерами видов производства являются литейное, сварочное, механосборочное и др. Одной из основных характеристик типа производства является коэффициент закрепления операций Кз.о., представляющий собой отношение числа всех различных технологических операций ΣО, выполняемых или подлежащих выполнению в течение месяца, к числу рабочих мест ΣР: Кз.о. = ΣО/ΣР С расширением номенклатуры выпускаемых изделий и уменьшением их количества значение этого коэффициента увеличивается.

Единичное производство характеризуется малым объемом выпуска одинаковых изделий, повторное изготовление и ремонт которых, как правило, не предусматривается. При этом технологический процесс изготовления изделий либо совсем не повторяется, либо повторяется через неопределенные промежутки времени. По единичному типу производства выпускаются, например, крупные гидротурбины, прокатные станы, оборудование для химических и металлургических заводов, уникальные металлорежущие станки, опытные образцы машин в различных отраслях машиностроения, ремонтные цеха и участки и др.

Технология единичного производства характеризуется применением универсального металлорежущего оборудования, которое располагается в цехах обычно по групповому признаку, т.е. с разбивкой на участки токарных, фрезерных, шлифовальных станков и т.д. Обработку ведут стандартным режущим, а контроль ­ универсальным измерительным инструментом. Характерным признаком единичного производства является концентрация на рабочих местах разнообразных операций. При этом на одном станке часто производится полная обработка заготовок разнообразных конструкций и из различных материалов. Ввиду необходимости частой перенастройки и наладки станка на выполнение новой операции доля основного (технологического) времени в общей структуре нормы времени на обработку сравнительно невелика.

Отличительные особенности единичного производства обусловливают относительно низкую производительность труда и высокую себестоимость выпускаемых изделий. Серийное производство характеризуется изготовлением или ремонтом изделий периодически повторяющимися партиями. При серийном производстве одноименные или однотипные по конструкции изделия изготовляют по отработанным на технологичность чертежам. Продукцией серийного производства являются машины установившегося типа, выпускаемые в значительных количествах. К этой продукции можно отнести, например, металлорежущие станки, двигатели внутреннего сгорания, насосы, компрессоры, оборудование для пищевой промышленности и др. Серийное производство является наиболее распространенным в общем и среднем машиностроении.

В серийном производстве наряду с универсальным широко используется и специальное оборудование, автоматы и полуавтоматы, станки с ЧПУ, специальный режущий инструмент, специальные измерительные приборы и приспособления. В серийном производстве средняя квалификация рабочих обычно ниже, чем в единичном производстве. В зависимости от количества изделий в партии или серии и значения коэффициента закрепления операций различают мелкосерийное, среднесерийное и крупносерийное производство. Такое подразделение является достаточно условным для различных отраслей машиностроения, так как при одном и том же количестве машин в серии, но различных размеров, сложности и трудоемкости производство может быть отнесено к разным типам. Условной границей между разновидностями серийного производства по ГОСТ 3.1108­74 является величина коэффициента закрепления операций Кз.о.: для мелкосерийного производства 20 < Кз.о.< 40, для среднесерийного ­ 10 < Кз.о.< 20, а для крупносерийного ­ 1 < Кз.о.< 10.

В мелкосерийном производстве, близком к единичному, оборудование располагается преимущественно по типам станков ­ участок токарных станков, участок фрезерных станков и т.д. Станки могут располагаться и по ходу технологического процесса, если обработка ведется по групповому технологическому процессу. Применяют главным образом универсальные средства технологического оснащения. Размер производственной партии обычно составляет несколько единиц. При этом производственной партией принято называть предметы труда одного наименования и типоразмера, запускаемые в обработку в течение определенного интервала времени, при одном и том же подготовительно-заключительном времени на операцию. В среднесерийном производстве, обычно называемом серийным, оборудование располагают в соответствии с последовательностью выполнения этапов обработки заготовок. За каждой единицей оборудования обычно закрепляют несколько технологических операций, при этом возникает необходимость переналадки оборудования. Размер производственной партии составляет от нескольких десятков до сотен деталей.

В крупносерийном производстве, близком к массовому, оборудование, как правило, располагается в последовательности технологического процесса для одной или нескольких деталей, требующих одинакового процесса обработки. При недостаточно большой программе выпуска изделий целесообразно обрабатывать заготовки партиями, с последовательным выполнением операций, т.е. после обработки всех заготовок партии на одной операции производят обработку этой партии на следующей операции. Заготовки после окончания обработки на одном станке транспортируют целой партией или по частям к другому, при этом в качестве транспортных средств используют рольганги, подвесные цепные конвейеры или роботы. Обработку заготовок выполняют на предварительно настроенных станках, в пределах технологических возможностей которых допустима переналадка для выполнения иных операций. В крупносерийном производстве используются, как правило, специальные приспособления и специальный режущий инструмент. В качестве измерительного инструмента широко используют предельные калибры (скобы, пробки, резьбовые кольца и резьбовые пробки) и шаблоны, позволяющие определять годность обработанных деталей и производить разбивку их на размерные группы в зависимости от величины поля допуска.

Серийное производство значительно экономичнее, чем единичное, так как лучше используется оборудование, ниже припуски, выше режимы резания, более высокая специализация рабочих мест, значительно сокращаются цикл производства, межоперационные заделы и незавершенное производство, более высокий уровень автоматизации производства, повышается производительность труда, резко снижается трудоемкость и себестоимость изделий, упрощается управление производством и организация труда. При этом под заделом понимают производственный запас заготовок или составных частей изделия для обеспечения бесперебойного выполнения технологического процесса. Этот тип производства является наиболее распространенным в общем и среднем машиностроении. Около 80 % продукции машиностроения выпускается серийно. Массовое производство характеризуется большим объемом выпуска изделий, непрерывно изготовляемых или ремонтируемых продолжительное время, в течение которого на большинстве рабочих мест выполняется одна рабочая операция.

Детали, как правило, изготовляются из заготовок, производство которых ведется централизованно. Централизованным способом осуществляется производство нестандартного оборудования и технологической оснастки. Поставляют их своим потребителям цехи, являющиеся самостоятельной структурной единицей. Массовое производство экономически целесообразно при выпуске достаточно большого количества изделий, когда все материальные и трудовые затраты, связанные с переходом на массовое производство, достаточно быстро окупаются и себестоимость изделия ниже, чем при серийном производстве. Продукция массового производства ­ это изделия узкой номенклатуры, унифицированного или стандартного типа, выпускаемые для широкого сбыта потребителю. К этой продукции можно отнести, например, многие марки легковых автомобилей, мотоциклов, швейных машин, велосипедов и т.д.

В массовом производстве применяют высокопроизводительное технологическое оборудование ­ специальные, специализированные и агрегатные станки, многошпиндельные автоматы и полуавтоматы, автоматические линии. Широко применяется многолезвийный и наборный специальный режущий инструмент, предельные калибры, быстродействующие контрольные приспособления и приборы. Массовое производство характеризуется также установившимся объемом производства, что при значительной программе выпуска продукции обеспечивает возможность закрепления операций за определенным оборудованием. При этом производство изделий осуществляется по окончательно отработанной конструкторской и технологической документации. Наиболее совершенной формой организации массового производства является поточное производство, характеризуемое расположением средств технологического оснащения в последовательности выполнения операций технологического процесса и определенным тактом выпуска изделий. Для поточной формы организации технологического процесса требуется одинаковая или кратная производительность на всех операциях. Это позволяет производить обработку заготовок или собирать узлы без заделов в строго определенные промежутки времени, равные такту выпуска. Приведение длительности операций к указанному условию называют синхронизацией, что в некоторых случаях предусматривает использование дополнительного (дублирующего) оборудования. Для массового производства коэффициент закрепления операций Кз.о. = 1.

Основным элементом поточного производства является поточная линия, на которой расположены рабочие места. Для передачи предмета труда с одного рабочего места на другое применяют специальные транспортные средства. В поточной линии, являющейся основной формой организации труда поточного производства, на каждом рабочем месте выполняют одну технологическую операцию, а оборудование располагают по ходу технологического процесса (по потоку). Если длительность операции на всех рабочих местах одинакова, то работа на линии выполняется с непрерывной передачей объекта производства с одного рабочего места на другое (непрерывным потоком). Достигнуть равенства штучного времени на всех операциях обычно не удается. Это обусловливает технологически неизбежное различие загрузки оборудования по рабочим местам поточной линии. При значительных объемах выпуска в процессе синхронизации наиболее часто возникает необходимость уменьшения длительности операций. Это достигается за счет дифференциации и совмещения во времени переходов, входящих в состав технологических операций. В массовом и крупносерийном производствах при необходимости каждый из технологических переходов может быть выделен в отдельную операцию, если будет выполнено условие синхронизации. За время, равное такту выпуска, с поточной линии сходит единица продукции.

Производительность труда, соответствующая выделенному производственному участку (линии, участку, цеху), определяется ритмом выпуска. Ритм выпуска ­ это количество изделий или заготовок определенных наименований, типоразмеров и исполнений, выпускаемых в единицу времени. Обеспечение заданного ритма выпуска является важнейшей задачей при разработке технологического процесса массового и крупносерийного производства. Поточный метод работы обеспечивает значительное сокращение (в десятки раз) цикла производства, межоперационных заделов и незавершенного производства, возможность применения высокопроизводительного оборудования, снижения трудоемкости изготовления изделий, простоту управления производством. Дальнейшее совершенствование поточного производства привело к созданию автоматических линий, на которых все операции выполняют с установленным тактом на рабочих местах, оснащенных автоматическим оборудованием. Транспортирование предмета труда по позициям осуществляется также автоматически. Интервал календарного времени от начала до окончания процесса изготовления или ремонта изделия называют производственным циклом. Длительность производственного цикла и ритмичность работы предприятия в значительной степени зависят от организации всего производственного процесса, четкого управления производством и персоналом, своевременного снабжения предприятия сырьем, материалами, инструментом, запасными частями, комплектующими изделиями и другими средствами производства. Важное значение для ритмичности и экономичности работы предприятия имеет своевременная реализация изготовленной промышленной продукции. Следует отметить, что на одном предприятии и даже в одном цехе можно встретить сочетание различных типов производства.

Следовательно, тип производства предприятия или цеха в целом определяется по признаку преимущественного характера технологических процессов. Массовым можно назвать производство, если на большинстве рабочих мест выполняется одна постоянно повторяющаяся операция. Если на большинстве рабочих мест выполняется несколько периодически повторяющихся операций, то такое производство следует считать серийным. Отсутствие периодичности повторения операций на рабочих местах характеризует единичное производство. Кроме того, для каждого типа производства характерным является также соответствующая точность исходных заготовок, уровень отработанности конструкции деталей на технологичность, уровень автоматизации процесса, степень детализации описания технологического процесса и др. Все это влияет на производительность процесса и на себестоимость изготовляемых изделий. Планомерная проводимая унификация и стандартизация изделий машиностроения способствует специализации производства. Стандартизация приводит к сужению номенклатуры изделий при значительном увеличении программы их выпуска. Это позволяет шире применять поточные методы работы и автоматизацию производства. Характеристики производства отражаются в решениях, принимаемых при технологической подготовке производства.

Заключение

Основы организации производства. Под организацией производства понимают координацию и оптимизацию во времени и пространстве всех материальных и трудовых элементов производства с целью достижения в определенные сроки наибольшего производственного результата с наименьшими затратами. Следовательно, организация производства создает условия для наилучшего использования техники и людей в процессе производства, тем самым повышая его эффективность. На каждом промышленном предприятии имеются свои специфические задачи организации производства. Это могут быть, например, вопросы обеспечения сырьем, наилучшего использования рабочей силы, сырья, оборудования, улучшения ассортимента и качества выпускаемой продукции, освоение новых видов продукции и т.п. Поскольку на практике многие задачи организации производства решают технологии, то важно различать функции технологии и функции организации производства.

Технология определяет способы и варианты изготовления продукции. Функцией технологии является определение возможных типов оборудования и технологической оснастки для производства каждого вида продукции, а также оптимальных параметров технологического режима. Таким образом, технологии определяют, что нужно сделать с предметом труда и при помощи каких средств производства, чтобы превратить его в продукт с заданными свойствами. Функцией организации производства является определение конкретных значений параметров технологического процесса на основе анализа возможных вариантов и выбора наиболее эффективного в соответствии с целью и условиями производства. То есть организация производства определяет, как лучше сочетать предмет и орудия труда, а также сам труд, чтобы превратить предмет труда в продукт необходимых свойств с наименьшими затратами рабочей силы и средств производства.

Особенностями организации производства являются рассмотрение во взаимосвязи элементов производства и выбор таких методов и условий их использования, которые в наибольшей степени соответствуют цели производства. Многие вопросы организации производства рассматриваются совместно с технологией. Однако организация производства имеет и присущие только ей задачи. Это, в частности, углубление специализации, быстрая (гибкая) переориентация производства на другие виды продукции, обеспечение непрерывности и ритмичности производственного процесса, совершенствование форм организации производства и др. Кроме того, к задачам организации производства относятся сокращение длительности производственного цикла, бесперебойное снабжение сырьем, материалами, комплектующими изделиями, сбыт готовой продукции, снижение простоя оборудования и обеспечение оптимальной его загрузки, согласование всех звеньев производственного процесса и др.

Совокупность отделов и служб, занимающихся построением и координацией функционирования производственного процесса, называют организационной структурой предприятия. Экономическую эффективность производственной структуры можно оценить такими показателями, как состав и размер цехов, профиль и уровень их специализации, длительность производственного цикла, коэффициент застройки территории, себестоимость и прибыль. Основными факторами, определяющими тип, сложность и иерархичность (т.е. число уровней предприятия) организационной структуры предприятия, являются: масштаб производства и объем продаж; номенклатура выпускаемой продукции; сложность и уровень унификации продукции; степень развития инфраструктуры региона; международная интегрированность предприятия и др. В зависимости от рассмотренных факторов выбирается тип организационной структуры, предполагающий методы планирования работ производственным подразделениям и контроль их выполнения. Для количественного анализа структуры предприятия используются различные показатели, характеризующие объем выпуска продукции, соотношение между основными, вспомогательными и обслуживающими производствами, эффективность пространственного размещения предприятия, характер взаимосвязей между подразделениями, степень централизации отдельных производств и др. Анализ данных показателей позволяет определить пути создания рациональной структуры предприятия, которая должна обеспечивать максимальную возможность специализации цехов и участков, непрерывность и прямоточность производства, отсутствие дублирующих и чрезмерно раздробленных подразделений, возможность расширения и перепрофилирования производства без его остановки.

Список использованных источников

1. Клепиков, В. В. Технология машиностроения: Учебник / В. В. Клепиков, А. Н. Бодров. – М. : ФОРУМ: ИНФРА-М, 2004.
2. Черепахин, А. А. Технология обработки материалов: Учебник / А. А. Черепахин. – М. : Издательский центр «Академия», 2004. – 272 с.
3. Салтыков, В. А. Технологии машиностроения. Технологии заготовительного производства: Учебное пособие / В. А. Салтыков, Ю. М. Аносов, В. К. Федюкин. – СПб. : Изд-во Михайлова В.А., 2004. – 336 с.
4. Маслов, А. Р. Приспособления для металлообрабатывающего инструмента: Справочник, 2-е изд. исправ. и доп. – М. : Машиностроение, 2002. – 256 с.
5. Берлинер, Ю. И. Технология химического и нефтяного аппаратостроения / Ю. И. Берлинер, Ю. А. Балашов. – М. : Машиностроение, 1996. – 288 с.
6. Шишмараев, В. Ю. Машиностроительное производство: Учебник / В. Ю. Шишмараев, Т. И., Каспина. – М. : Издательский центр «Академия», 2004. – 352 с.
7. Аверченков, В. И. Технология машиностроения: Сборник задач и упражнений: Учеб. пособие / В. И. Аверченков, и др. – М. : Инфра-М, 2006. – 288 с.
8. Медведев, В. А. Технологические основы гибких производственных систем: Учебник / В. А. Медведев, В. П. Вороненко, В. Н. Брюханов. – М. : Высшая школа, 2009. – 255 с.
9. Типовые технологические процессы изготовления аппаратов химических производств. Атлас типовых технологических процессов и чертежей / под ред. А. Д. Никифорова. – М. : Машиностроение, 1989. – 244 с.
10. Ярушин, С. Г. Технологические процессы в машиностроении: учебник для бакалавров / С. Г. Ярушин. – М.: Юрайт, 2011. – 564 с.

Реферат на тему “Производственный и технологический процессы в машиностроении” обновлено: 31 июля, 2017 автором: Научные Статьи.Ру

Машиностроение является ведущей отраслью промышленности любой развитой и развивающейся страны. Как и в другой любой отрасли, в машиностроении есть свои задачи и цели, а соответственно и методы которыми они достигаются, и не важно процесс обработки это или исследования.

Точность и методы ее достижения

Определение 1

Точность – это соответствие изготовленного изделия приведенному образцу.

Произведенная деталь с помощью механической и станочной обработки должна максимально соответствовать заданным чертежам и техническим условиям изготовления.

Методы достижения точности при обработке детали на металлорежущем станке:

1. Обработка детали по разметки, или с применением пробных проходов, максимально приближаясь к заданной форме и размерам. После каждого прохода оборудование снимает размеры, чтобы решить какой проход сделать в следующий шаг. В таком случает точность проведенной работы зависит от квалификации работника.
2. Метод автоматического получения размеров, настройка оборудования на нужный размер. Изделие обрабатывается в неизменном положении, в таком случае точность изготовления зависит от наладчика оборудования.
3. Автоматическая обработка на станках с программным управлением и на копировальных станках, в них точность зависит от точности управления.

Замечание 1

Однако стоит заметить, что насколько бы не был точно настроен станок некоторые детали все же будут отличаться друг от друга, это называется погрешностью.

Причины появления погрешностей:

• Неточность непосредственно самого станка, что может свидетельствовать о неточности сборки или не точности деталей, из которых собран станок
• Погрешности установки заготовки
• Износ режущего станка
• Упругие и тепловые деформации в системе
• Остаточные деформации в заготовке

Методы изготовления деталей машиностроения

Машиностроение занимается производством деталей разного размера, удельного веса, сложности. Одни детали изготавливаются из легких и хрупких металлов, другие же наоборот из тяжелых и не ковких. И для каждого вида сырья и продукции существует свой метод изготовления.

Основные методы изготовления деталей:

1. Литье. Детали изготовляются путем заливки жидкого сырья (чугун, сталь, цветные и черные металлы) в формы.
2. Ковка и штамповка. Используется пластичные материалы (кроме чугуна). Штамповка представляет собой деформирование заготовки в полости инструмента. Ковка – это свободное деформирование в продольном и поперечном направлении заготовки.
3. Прокат. Более 90% изготовляемых деталей проходят на производстве через прокат (рельсы, проволока, листы, трубы и т.п.). прокат разделяется на горячий и холодный. Холодный прокат используют для более точных размеров.
4. Протяжка и волочение. Данная обработка улучшает механические свойства изделия, заготовки протягивают через специальный инструмент, что подвергает его как минимум 30% деформации. К тому же поверхность изделия становится светлой и частой.
5. Сварка. Данный процесс может быть довольно разнообразным: газовая сварка, химическая, электросварка и т.п.
6. Пайка. При данном виде соединения не происходит расплава соединяющих металлов, так как температура не достигает температуры плавления.
7. Термическая обработка.
8. Механическая обработка.

Методы измерения в машиностроении

На производстве деталей применяются прямые и косвенные методы измерения.

При прямых измерениях размер определяется по показателям непосредственно самого прибора.

При косвенных же измерениях размер определяют по результатам прямых измерений одной или нескольких величин, связанных с определенной зависимостью. К примеру измерение углов с использованием катетов и гипотенузы.

Замеры могут проводиться абсолютным и относительным методами.

Опять же в абсолютном замере все показания получаются с данных прибора. Тогда как при относительном измерении можно измерить лишь отклонения от установленных. При использовании данного метода приборы требуют дополнительную настройку по заданной мере, что приводит к затрате лишнего времени. Однако это можно применять при массовом производстве, где обеспечивается более точное выполнение детали.

Так же существуют комплексные и дифференцированные методы измерения.

Комплексный метод представляет собой сопоставление имеющегося корпуса изготовляемой детали с ее предельными контурами, определяемыми величинами и расположением полей допуска. Примером такого измерения служит контроль зубчатых колес на межцентромере.

Дифференцированный метод заключается в проверке каждой детали отдельно. Однако данный метод не гарантирует взаимозаменяемости деталей. Данный метод используется как правило при проверке инструментов, а также выявление причин выхода размеров детали за пределы погрешности.

Статистические методы в машиностроении

Замечание 2

Часто такие методы называют статистическими методами управления качеством, это вспомогательные средства на основе выводов и положения теории вероятности и математической статистики, которые помогают принимать решения, связанные с качеством функционирования технологических процессов.

Это средства диагностики процессов, и оценка отклонений в области качества. Стоит отметить, что на всех производствах где были внедрены статические методы наметились значительные улучшения качества выполнения производственных работ.

Используемый метод статического анализа и профилактики брака позволяют на основании математической статистики и накопленных данных о погрешностях, ранее обнаруженных на производстве, создать новый устойчивый процесс сборки и обработки деталей.

Сначала требуется собрать все данные по погрешностям и сопоставить их, составить месячный график возврата для устранения погрешностей, если число погрешностей превышает критическое количество, то это означает что нормативный процесс технологии нарушен и требуется вмешательство технического персонала.

Тип производства – классификационная категория, выделяемая по признакам широты номенклатуры, регулярности, стабильности и объема выпускаемых изделий. В зависимости от потребностей человека, учреждения, отрасли или государства изделия выпускаются предприятиями в различных количествах. Соответственно производства условно подразделяют на единичное, серийное или массовое.

Отнесение предприятия (завода) или цеха к тому или иному типу производства называется условным потому, что возможно одновременное существование различных типов, т.е. отдельные изделия или детали могут изготовляться в соответствии с разными принципами: одни – единичным порядком, другие – серийным или одни – массовым, другие – серийным и т.п. Так, па предприятиях тяжелого машиностроения, характеризующихся единичным производством сложных крупногабаритных изделий (например, шагающих экскаваторов), требующиеся для них в большом количестве мелкие унифицированные или стандартизированные детали могут изготовляться по принципу серийного и даже массового производства.

Под единичным (индивидуальным) производством понимают изготовление единичных экземпляров изделий по неизменным чертежам, которое не повторяется либо повторяется редко, через неопределенное время.

Отличительными особенностями единичного типа производства являются: миогономенклатурность выпускаемой продукции; отсутствие постоянного закрепления за рабочими местами определенных изделий; использование универсального оборудования, приспособлений и инструментов; размещение оборудования по однотипным группам; наличие высококвалифицированных рабочих-уииверсалов; большой объем ручных операций; высокая длительность производственного цикла и др. К нему относят выпуск экспериментальных или уникальных образцов машиностроительных изделий, любого нестандартного оборудования.

Под серийным производством понимают изготовление изделий по неизменным чертежам периодически повторяющимися партиями в течение определенного периода времени.

В зависимости от числа изделий в партии его подразделяют на: мелкосерийное, серийное и крупносерийное. Такое подразделение достаточно условно. При одном и том же числе изделий в партии, по разных размерах и сложности, производство можно отнести к разным видам. Например, изготовление 25 проходческих комбайнов для выработки месторождений калийной руды можно отнести к среднесерийному производству, 25 тяжелых транспортных самолетов "Руслан" – к крупносерийному, а 25 малогабаритных токарных станков – к мелкосерийному. Ориентировочно серийность производства определяют по табл. 1.1.

Таблица 1.1

Серийность производства

Продукцией серийного производства являются изделия, выпускаемые в значительном количестве: металлорежущие станки, насосы, компрессоры и т.д. В этом случае используют высокопроизводительное универсальное и специализированное оборудование; специализацию рабочих мест по выполнению нескольких закрепленных операций; универсальные, переналаживаемые быстродействующие приспособления; универсальный и специальный инструмент. Широко применяют станки с ЧПУ, многоцелевые станки и гибкие переналаживаемые системы (ГПС). Серийное производство также характеризуется незначительным объемом ручных операций, наличием рабочих средней квалификации, незначительной длительностью производственного цикла и др.

Под массовым производством понимают изготовление изделий по неизменным чертежам в больших количествах и в течение длительного периода времени.

Продукцией массового производства являются изделия узкой номенклатуры и стандартного типа, например автомобили, велосипеды, электродвигатели, швейные и стиральные машины, подшипники и т.п. На большинстве рабочих мест выполняют только одну закрепленную постоянно повторяющуюся операцию. Массовому производству свойственны следующие особенности: ограниченная номенклатура изделий; предметная специализация рабочих мест; расположение оборудования в последовательности выполнения операций; применение высокопроизводительного автоматизированного и роботизированного оборудования, специальных приспособлений и инструмента; широкое использование транспортных устройств для передачи заготовок вдоль поточной линии; механизация и автоматизация технического контроля; наличие рабочих невысокой квалификации; минимальная длительность производственного цикла и др.

Тип производства определяют по коэффициенту закрепления операций К з.о

где Q – число операций, выполненных или подлежащих выполнению в течение планового периода, равного одному месяцу; Р – число рабочих, выполняющих различные операции.

Коэффициент закрепления операций является одной из основных характеристик типа производства (ГОСТ 3.1121–84). Значение для массового производства составляет К з.о = 1, для крупносерийного – 1–10, для серийного – 10–20. При единичном производстве К з.о может быть более 40.

В машиностроении различают две формы производства: непоточное и поточное.

Непоточным называют производство, при котором его объекты в процессе изготовления находятся в движении с различной продолжительностью операций и перерывов между ними. Эта форма характерна для единичного производства.

Поточным называют производство, при котором операции закреплены за определенными рабочими местами, расположенными в порядке их выполнения, а объект производства передается с одного рабочего места на другое с определенным тактом.

Это наиболее совершенная с точки зрения минимизации издержек форма организации массового производства. По этому принципу строятся автоматические линии обработки и сборки. Особенность автоматического производства – выполнение операций без непосредственного участия рабочего либо под его наблюдением и контролем. Поточное производство может быть и неавтоматическим, если установку заготовок и их снятие после обработки выполняет рабочий.

Для организации поточного производства требуется одинаковая или кратная производительность на всех операциях. На линии обработанные заготовки или собранные узлы выпускаются через строго определенный интервал времени, называемый тактом выпуска.

Такт выпуска (мин/шт.) – интервал времени Т в между выпуском двух изделий или заготовок определенных наименований, следующих одно за другим,

где Фд – действительный фонд времени в планируемом периоде (месяц, сутки, смена), ч; N – производственная программа на этот же период (число изделий, шт.).

Цикл – интервал календарного времени от начала до конца выполнения какого-либо повторяющегося технологического или производственного процесса независимо от числа одновременно изготовляемых изделий.

Различают цикл изготовления изделия в целом, отдельных сборочных единиц и деталей, выполнения отдельных операций.

Каждое производство обладает определенной производственной мощностью , под которой понимают максимально возможный выпуск продукции установленных номенклатуры и количества, который может быть осуществлен за определенный период времени при установленном режиме работы.

ПРАКТИКА ОРГАНИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВА

ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И ОРГАНИЗАЦИИ ГРУППОВОГО ПРОИЗВОДСТВА В МАШИНОСТРОЕНИИ М.И. Бухалков, д-р экон. наук, профессор,

М.А. Кузьмин, аспирант,

В.В. Павлов, канд. экон. наук, доцент Самарский государственный технический университет, г. Самара

Рассматриваются научные основы организации группового производства на предприятиях машиностроительного комплекса, приводятся практические рекомендации по проектированию и построению графиков работы групповых поточных линий

Групповое производство представляет собой прогрессивную гибкую форму организации прерывных производственных процессов на предприятиях машиностроения, основанную на предметной специализации цехов и участков и типовой унификации технологических процессов. В зависимости от объема рыночного спроса на выпускаемую продукцию, существующего на предприятии направления специализации и достигнутого уровня технологической унификации принято различать шесть основных форм групповой организации производственных процессов. При подетальной специализации производства с применением единичной или типовой форм организации технологических процессов могут иметь место три первичные формы группового производства :

Подетальные специализированные цехи предприятия;

Подетально-специализированные участки цеха;

Многономенклатурные групповые поточные линии с переналадкой станков.

При подетальной специализации производства, сочетающейся с использованием групповой формы организации технологических процессов, создаются следующие вторичные формы группового производства:

Подетально-групповые механосборочные цехи;

Подетально-групповые производственные участки;

Групповые поточные линии с переналаживаемыми станками.

Вторичные формы организации группового производства основаны на повсеместном использовании высокопроизводительного оборудования, быстропе-реналаживаемой технологической оснастки, станков с числовым программным управлением, специальных обрабатывающих центров и специализированных станков и других технологических средств механизации и автоматизации основных и вспомогательных производственных процессов. Как свидетельствует отечественный передовой опыт, групповое производство на предприятиях машиностроения, создаваемое на основе конструктивной классификации выпускаемых изделий, унификации технологических процес-

сов и подетально-групповой специализации производственных подразделений, способствует в характерных для рынка условиях единичного, мелкосерийного и серийного типов производства широкому применению таких присущих для массового производства принципов рациональной организации производственного процесса, как специализация рабочих мест, непрерывность, ритмичность, прямоточность и т.д. С учетом степени полноты использования этих принципов групповое производство продукции может функционировать на предприятии при различных организационных формах и типах производства .

В единичном, мелкосерийном и серийном типах производства методы организации групповых процессов целесообразно использовать при изготовлении разнообразных деталей, сборке изделий и ремонте оборудования в основных и вспомогательных цехах. В крупносерийном и массовом производстве групповые формы его организации рекомендуется применять при высоком уровне специализации и коэффициенте закрепления операций за рабочим местом, равным или превышающим две выполняемые деталеоперации за один месяц, а также при незначительном производственном цикле изготовления деталей.

Коэффициент специализации или закрепления рабочих мест в различных подразделениях машиностроительных предприятий зависит от сочетания двух организационных показателей - объема выпуска и трудоемкости продукции, которые во многом определяют технологические или предметные формы специализации цехов и участков, производственную и организационную структуру предприятия, а также методы и формы организации группового производства. Постепенный переход от технологической формы специализации к подетально-групповой считается одним из важных прогрессивных направлений в совершенствовании организации современного машиностроительного производства.

Высшей формой развития группового производства является в рыночных условиях внедрение при соответствующих объемах выпуска товаров гибких быстропереналаживаемых поточных линий механической обработки деталей и сборки изделий.

Организация группового производства включает в себя следующий комплекс проектных работ, обеспечивающих создание и функционирование специализированных подразделений:

Анализ номенклатуры выпускаемых изделий и основных условий их производства;

Классификация и кодирование обрабатываемых деталей;

Группирование деталей по принятым классификационным признакам;

Унификация деталей и отработка их на технологичность;

Анализ действующих технологических процессов и разработка групповых;

Расчет трудоемкости выполнения групповых технологических процессов;

Определение состава производственных подразделений;

Проектирование организации группового производства изделий;

Определение потребного технологического оборудования в проекте;

Приобретение необходимых средств технологического оснащения;

Опытно-промышленное испытание и внедрение организации группового производства.

Основой организации группового производства, по оценке С.П.Митрофанова, служат унификация конструкций выпускаемых изделий и технологических процессов их изготовления . Важнейшими организационными направлениями конструктивной и технологической унификации в машиностроительном производстве при снижении рыночного спроса на продукцию стали разработка типовых технологических процессов и применение групповых методов обработки деталей. Типовые технологические процессы создаются на изготовление однотипных или стандартизированных деталей и применяются главным образом в крупносерийном и массовом производстве. Групповые технологические процессы разрабатываются на группы подобных по конструктивным или иным признакам деталей и используются в условиях единичного, мелкосерийного и серийного производства.

Типизация методов обработки основана на классификации деталей и их поверхностей. Классификация деталей и технологических процессов строится по схеме класс-группа-тип. Класс представляет собой совокупность деталей определенной конфигурации, характеризуемых общностью конструктивных форм и технологических процессов, например, валы, втулки, шестерни и т.д. Каждый класс разбивается на подклассы и группы, каждая группа - на подгруппы и типы. Группой считается совокупность деталей, объединяемая при обработке общностью оборудования, оснастки, наладки и технологического или операционного процесса. При создании групп учитываются габариты детали, геометрическая форма, общность

подлежащих обработке поверхностей, требуемые ква-литет точности, шероховатость поверхности, однородность заготовок, серийность выпуска, экономичность процесса и многие другие факторы. Группа служит промежуточным звеном классификации деталей, конечная цель которой состоит в установлении типов. Типом называется совокупность сходных деталей, имеющих в конкретных производственных условиях общий технологический процесс.

Типовые технологические процессы предназначаются для производства стандартных и унифицированных деталей, сборки узлов и сложных изделий. На предприятиях машиностроения используется два способа типизации технологических процессов. Первый способ заключается в проведении такой классификации деталей, в результате которой определяется количество существующих конструктивных типов изделий и на каждый из них составляется общий технологический процесс. Второй способ состоит в установлении ряда технологических методов обработки, относящихся к отдельным деталям или к их характерным поверхностям, имеющим конструктивные признаки сходства - основу для построения типовых процессов. Построение типовых процессов осуществляется на конструктивном сходстве или подобии обрабатываемых деталей и их поверхностей, а не на общности средств производства и орудий труда - станков, приспособлений, инструмента. Типовые процессы, характерные для данного конкретного предприятия, должны охватывать все детали, имеющие одинаковый маршрут обработки, однотипные станки, применяемую оснастку, а также режущий и мерительный инструмент. Такие процессы разрабатываются обычно с подробным описанием маршрутной технологии и составлением технологических карт для соответствующих типов деталей, в которых содержится перечень конкретных операций, оборудования и инструмента, режимов обработки, норм времени и других организационно-технических показателей.

Групповые технологические процессы разрабатываются для однородных по тем или иным конструктивно-технологическим признакам видов продукции с использованием унифицированной технологии производства и быстропереналаживаемой оснастки. Г рупповой метод обработки непосредственно связан с унификацией конструкции машин и их элементов, а также с организацией их производства. Чем выше уровень унификации технологии, тем соответственно выше и уровень специализации производства и тем, следовательно, совершеннее могут быть формы его организации на предприятии. Важнейшими организационными предпосылками применения групповых методов в машиностроительном производстве являются следующие:

Правильная классификация и группировка изготовляемых деталей, выполняемых работ и проектируемых технологических процессов;

Подбор и конструирование групповых приспособлений и другой технологической оснастки для осуществления принятой технологии;

Специализация и модернизация технологического оборудования с целью повышения эффективности его использования;

Внедрение групповых поточных и автоматических линий для производства деталей.

Групповой метод как основа унификации технологических процессов и средств их оснащения способствует сокращению их количества на изготовление однотипных деталей и одновременно расширяет применение прогрессивной технологии на производство большой номенклатуры продукции. На машиностроительных предприятиях принято различать два основ-

ных направления технологической унификации: типизация технологических процессов и групповой метод обработки деталей. Оба этих совершенно самостоятельных подходов, взаимодополняющих системное решение на предприятии общих технологических и организационных задач, представлены на рис. 1. Принципиальное их различие заключается в том, что типовые процессы характеризуются общностью последовательности и содержания операций (переходов) при обработке типовой группы деталей, а групповая технология характеризуется общностью оборудования и оснастки при выполнении отдельных операций или при полном изготовлении группы разнотипных деталей.

Унификация технологических процессов

Типизация технологических процессов

Методы групповой обработки

Рис. 1. Схема унификации технологических процессов

Групповые методы организации технологических процессов могут базироваться на различных подходах к классификации деталей и способов их обработки. Задачей любой классификации является установление определяющих признаков, предметов труда, необходимых для правильного группирования проектируемых объектов или выявления их основных свойств и характерных особенностей. Различные конструкции машин и приборов, виды изделий и деталей имеют большое количество одинаковых конструктивных, технологических, организационных и целый ряд иных общих признаков. Групповые процессы на предприятиях машиностроения принято классифицировать по следующим наиболее важным признакам:

По конструктивно-технологическому сходству изготовляемых деталей, в соответствии с которым типовыми совокупностями служат группы валиков, втулок, шпинделей, шлицевых валов, зубчатых колес и т.д.;

По элементарным поверхностям обрабатываемых деталей, позволяющим выбрать необходимый метод изменения их форм и размеров и составить из их комбинации совокупный технологический процесс обработки любой детали, содержащей те или иные

поверхности, например, круглые, плоские, а также пазы, отверстия и т.п.;

По типам применяемого технологического оборудования, включающего соответствующие виды и модели металлообрабатывающих станков, например, токарных, сверлильных, фрезерных, шлифовальных и

По единству используемого технологического оснащения на различных операциях и видах оборудования, к примеру, по общности способов крепления детали, наладки оборудования и т.п.

Кроме того, во всех направлениях классификации групповых процессов обработки учитываются такие признаки, как назначение детали, сложность конструкции, точность и шероховатость поверхностей, сходство технологических маршрутов, объем выпуска продукции, методы оперативного регулирования производства, состав организационно-плановых нормативов и др. На предприятии могут применяться самые разнообразные признаки классификации обрабатываемой продукции, чем подтверждается гибкость группового производства и необходимость его использования в условиях рыночной неопределенности спроса на товары и услуги.

Разработанная С.П.Митрофановым система групповой классификации изделий и процессов строится на общности конструкции деталей, технологии обработки, применяемого оборудования, способов наладки станков, инструментальной оснастки. В основном обрабатываемые детали разбиваются на три характерные группы :

1) детали, имеющие законченный цикл обработки на одном типе оборудования как, например, заготовительные процессы, металлообработка резанием, термические операции, отделочные работы и т.п.;

2) изделия, имеющие общий многооперационный процесс, выполняемый на различных типах технологического оборудования в порядке последовательности операций с применением групповой оснастки;

3) группы деталей, имеющие общий технологический маршрут обработки, осуществляемой на разнотипном оборудовании с соблюдением принципа прямоточности движения обрабатываемых предметов.

Группирование деталей может осуществляться также и по степени унифицированности условий обработки на предприятии. При этом рекомендуется различать два способа группировки деталей:

Детали с унифицированными процессами обработки, когда их объединение проводится либо в пределах одного вида технологического процесса, выполняемого на оборудовании одного типа, либо в пределах нескольких видов обработки на оборудовании различных типов по общности технологических маршрутов;

Детали с частичной унификацией процессов обработки, когда группирование происходит либо нескольких различных изделий по одной технологической операции, либо нескольких смежных операций одной детали по действующему технологическому маршруту.

Группирование деталей во всех случаях должно охватывать номенклатуру реально выпускаемых деталей определенной конструкции. При необходимости можно создавать комплексные или условные детали, имеющие все геометрические элементы деталей данной группы. Комплексной может быть и реальная деталь, имеющая все основные характеристики наиболее сложной в данной группе детали. Выбранная комплексная деталь-представитель служит основой при разработке групповой технологии и групповой оснастки, представляющих собой совокупность приспособлений и инструментов и обеспечивающих обработку всех деталей данной группы при небольших подналадках оборудования. Составленный на комплексную деталь технологический процесс должен обеспечить изготовление любой детали данной группы в полном соответствии с требованиями заказчика к уровню качества и срокам выполнения. Каждый групповой техпроцесс состоит из ряда предусмотренных групповых технологических операций обработки или сборки изделия.

Групповой технологической операцией называется общая для данной группы различных по конструктивным признакам деталей часть техпроцесса, выполняемая с определенной групповой оснасткой на соответствующем оборудовании. Групповая операция охватывает столько деталеопераций, сколько деталей различных типов входит в данную группу. Деталео-перация представляет собой дифференцированный состав технологических переходов при обработке конкретной детали определенной группы, для которой разработана групповая операция. Совокупность групповых операций образуют групповой технологический процесс, обеспечивающий обработку различных деталей одной или нескольких групп по общему технологическому маршруту. При групповом технологическом маршруте некоторые детали или их группы могут не подвергаться обработке на каждой операции, т.е. пропускать отдельные станки или операции. Поэтому при образовании групп деталей с общим технологическим процессом необходимо учитывать объем выпуска отдельных деталей: трудоемкость выполняемых деталеопераций должна обеспечивать нормальную загрузку станков и рабочих-операторов на каждой операции.

Технологические маршруты, не имеющие некоторых операций или переходов, должны обеспечивать не только принцип прямоточности в пространстве, но и принцип пропорциональности работы оборудования во времени. На рис. 2 представлена схема подбора деталей и график работы групповой поточной линии, на которой в течение одной рабочей смены продолжительностью 480 мин обрабатываются на пяти операциях (станках) пять видов деталей. На приведенной схеме маршрут обработки каждой детали показан в виде сплошной линии с уголками, означающими наличие технологической операции. Над линией указано штучное время на операцию, под линией - время цикла обработки партии каждой детали. Так, деталь Б трудоемкостью 15 минут изготовляется в количестве 30 единиц на первой, третьей и пятой операциях, штучное время на которых равно соответственно 6, 4 и 5 мин. В этом случае расчетное время цикла обработки всей партии деталей Б на первой операции составит:

Тобр = N Тшт = 30 6 = 180 мин/партию

где N - размер партии деталей, шт.;

Тшт - штучное время выполнения первой операции, мин/шт.

Время обработки партии деталей на отдельных операциях и общее время прохождения каждой партии изделий по всему технологическому маршруту рассчитывается аналогичным образом по приведенной формуле. Коэффициенты загрузки оборудования могут быть найдены как отношение суммарного времени обработки всех групп деталей по отдельным операциям к продолжительности рабочей смены. Этот показатель при обработке группы деталей на первом станке или операции будет равен:

Тсм - продолжительность рабочей смены, мин.

где У Тобр - суммарное время обработки всех деталей на данной операции (станке), мин;

Группа деталей Расчетные показатели Номер операции (станка)

Тшт Нп-Тшт 1 2 3 4 5

Деталь А 30 12 360 /\ 3 ✓Ч 2 ✓■44 /\ 3

Деталь Б 30 15 450 А6 ✓Ч 4 ✓Ч 5

Деталь В 40 18 720 ^2 ✓"Ч4 ✓"Ч 4 ✓"Ч4 4 /ч 4

80" 160 160 160 160

Деталь Г 26 12 312 "Ч5 /\ 3 ✓Ч4

Деталь Д 18 8 144 у-Ч6 ^ч 2

Группа деталей А+Б+В+Г+Д I N IТ / -< шт I N Тшт Б+В+Г А+В+Д А+Б+В+Г А+В+Г А+Б+В+Д

Суммарные показатели 144 65 1986 390 358 418 384 436

Коэффициент загрузки станков - - 0,83 0,81 0,74 0,87 0,80 0,91

Рис. 2. График работы групповой поточной линии

Коэффициенты загрузки оборудования являются важными организационными показателями эффективности внедрения группового производства. В приведенном примере их индивидуальное значение по отдельным операциям находится в пределах от 0,74 до 0,91 при среднем значении на участке, равном 0,83. Эти коэффициенты свидетельствуют о высокой загрузке и эффективности использования в проекте технологического оборудования, а также о правильном подборе деталей на данном участке группового производства.

На предприятиях коэффициенты загрузки оборудования во многом зависят от соотношения расчетного (проектного) и принятого (установленного) количества рабочих мест (станков), а также от количества и трудоемкости обрабатываемых деталей .

В групповом производстве требуемое число рабочих мест может рассчитываться по каждой отдельной операции или в целом по всему производственному подразделению на основе отношения соответствующей станкоемкости операции или участка к фонду времени работы оборудования. В общем случае количество необходимых рабочих мест на выполнение имеющихся заказов определяется по следующей формуле:

где Собщ - общее количество оборудования на групповом участке, шт.;

суммарная проектная станкоемкость

производственных заказов на участке, станко-час;

Фд - действительный фонд времени работы оборудования, час.

Г одовой фонд рабочего времени единицы оборудования при двухсменном режиме работы составляет примерно 4000 часов, месячный фонд при односменной работе - 175, недельный - 40 часов.

Рассчитанное количество станков на групповом участке распределяется по видам и моделям в соответствии с трудоемкостью (станкоемкостью) выполняемых по заказам работ. Станки на производственном участке располагаются с учетом необходимости соблюдения схемы движения деталей по ранее разработанному технологическому маршруту. В зависимости от принятой формы организации группового производства на участке могут быть использованы различные производственные схемы расположения технологического оборудования: точечная, линейная, ячеистая, технологическая и др. На рис. 3 приведены наиболее распространенные на американских фирмах варианты планировки технологического оборудования в групповом производстве .

Точечная

Т ехнологическая

Линейная

Ячеистая

Рис. 3. Схема планировки оборудования на участке

Как видно, групповое производство способствует экономии производственного пространства и рабочего времени при организации выпуска широкой номенклатуры товаров и услуг на предприятиях машиностроения по заказам основных потребителей продукции. Совершенствование организации группового производства может стать важным фактором модернизации отечественных промышленных предприятий

Таким образом, организация группового производства является в условиях рынка одним из важных направлений создания и функционирования многопродуктовых гибких производственных систем, учитывающих в ходе производства изменение рыночного спроса на продукцию и позволяющих производить товары и услуги высокого качества при наиболее полном использовании имеющихся на каждом предприятии производственных ресурсов.

0

Курсовая работа

Организация производства на машиностроительном предприятии

Введение

Организация производства - форма, порядок соединения труда с вещественными элементами производства для обеспечения выпуска высококачественной продукции, достижения высокой производительности общественного труда на основе лучшего использования производственных фондов и трудовых ресурсов.

Организация производства должна обеспечить неуклонное увеличение объёма необходимой народному хозяйству продукции соответственного качества, совершенствование типов, моделей, марок изделий, рост производительности труда и снижение издержек производства, улучшение условий труда и повышение культурно-технических уровня кадров.

Важнейшими методами организации производства являются поточный, партионный и единичный

Целью курсовой работы является закрепление знаний, полученных при усвоении материала разделов курса организациипроизводства на предприятии машиностроения, а также выработка навыков самостоятельного решения комплекса вопросов проектирования, организации и планирования машиностроительного производства.

В ходе выполнения курсовой работы необходимо решать следующие задачи:

1) расширить и систематизировать теоретически и практические знания;

2) применять полученные знания при решении конкретных научных и производственных вопросов;

3) правильно использовать литературные источники и нормативные материалы для обоснования выбора варианта решения;

4) правильно производить основные технико-экономические расчеты при проектировании организации механического цеха.

Объектом исследования является участок механического цеха на предприятии машиностроения.

Предметом исследования - рациональная организация и планирование производства детали «муфта» на участке механического цеха.

Методологической и теоретической базой работы послужили учебники, учебные и методические пособия, справочная литература по вопросам организации производства, а также курс лекций по дисциплине «Организация производства на предприятии машиностроения».

Практическое значение работы - разработка мероприятий по сокращению длительности производственного цикла изготовления деталей, рациональному размещению оборудования на участке цеха, обеспечения пропорциональности, с целью улучшения технико-экономических показателей работы цеха.

1 Характеристика технологического процесса

Зубчатое колесо́ или шестерня — основная деталь зубчатой передачи в виде диска с зубьями на цилиндрической или конической поверхности, входящими в зацепление с зубьями другого зубчатого колеса. В машиностроении принято малое зубчатое колесо с меньшим числом зубьев называть шестернёй, а большое — колесом. Однако часто все зубчатые колёса называют шестернями.

В таблице 1.1 представлен технологический процесс изготовления данной детали.

Таблица 1.1 - Технологический процесс изготовления детали «шестерня».

		Наименование и содержание переходов
	Токарно-фрезерная с ЧПУ
		Первый установ:
		Точить поверхность 9 чисто;
		Точить поверхность 9 тонко
		3. Точить канавку 10
		Расточить отверстие 12 тонко;
		Расточить отверстие 12 чисто;

Продолжение таблицы 1.1

		Второй установ:
		Расточить фаску
		Нарезать зубья

В таблице 1.2 представлены средства технологического оснащения технологического процесса обработки детали «шестерня».

Таблица 1.2 - Средства технологического оснащения технологического процесса обработки заготовки детали «шестерня»

Подрезать торец 1. Точить поверхность 9, подрезкой торца 5	C4-DCLNR/L-27050-12
Расточить поверхность 9 черновое
Точить поверхность 9 чисто;	C8-DCLNR/L-55080-12
Точить поверхность 9 тонко	C8-DCLNR/L-55080-12
3. Точить канавку 10	C4-R/LS151.22-27050-25(B-52)
Расточить отверстие 12 предворительно и окончательно и фаску,	C4-DCLNR/L-27050-12 A89
Расточить отверстие 12 черновое	C4-DCLNR/L-27050-12A89
Расточить отверстие 12 получисто;	880-D1500L20-02 E 43
Расточить отверстие 12 тонко;	C4-DCLNR/L-27050-12A89
Расточить отверстие 12 чисто;	C4-DCLNR/L-27050-12A89
4. Фрезерование шпоночного паза 13	R216.12-08030-BS09P
Подрезание торца 11, точение поверхности 6	C4-DCLNR/L-27050-12 A89
Расточить фаску	570-SCLCR/L-20-09/Резцовая головка А-215
Нарезать зубья	Чевячная фреза (по Гост 9324-80) модуль 3

Исходя из технологического процесса и применяемого оборудования, инструмента и оснастки для изготовления детали «шестерня», определим тип производства и метод организации процесса механической обработки детали.

2 Обоснование типа производства

Тип производства оказывает решающее влияние на особенности его организации, управления и оперативно-производственного планирования, а также на технико-экономические показатели. В машиностроении различают три основных типа производства - массовое, серийное и единичное производство. При этом серийное производство подразделяется на крупносерийное, среднесерийное и мелкосерийное производство.

Ведущими факторами, которые влияют на тип производства, являются широта номенклатуры, объем выпуска, степень постоянства загрузки рабочих мест и их специализация. Поэтому основным показателем для определения типа производства служит коэффициент закрепления операций К з.о или коэффициент специализации рабочих мест К сп. :

где - число деталеопераций технологического процесса;

Число рабочих мест (единиц оборудования).

Для крупносерийного производства коэффициент специализации =1-10

При коэффициенте специализации =1 обеспечивается узкая специализация рабочего места.

В условиях организации производства для полной загрузки рабочего места необходимо, чтобы соблюдалось следующее условие :

где - годовая программа выпуска, шт.;

Норма штучного времени i-й операции, мин.;

Действительный годовой фонд времени работы оборудования, ч.

В условиях серийного производства выполняется условие:

где m - число отдельных операций, выполняемых на данном рабочем месте; каждая из этих операций может его загрузить лишь частично.

Так как в задании детали одного наименования, то в расчетах следует использовать условие массового производства.

Действительный фонд времени работы оборудования (ч) зависит от вида оборудования, его ремонтной сложности, а также сложности наладки:

где - номинальный фонд времени работы оборудования в год, ч;

Число смен работы;

Коэффициент, учитывающий потери рабочего времени, связанные с проведением плановых ремонтов и всех видов обслуживания (0.03-0,07);

Коэффициент, учитывающий потери времени на настройку и подналадку оборудования во время рабочих смен (0,05-0,1).

Расчет годового номинального фонда времени для одной смены при пятидневной рабочей неделе для текущего года приведен в таблице 2.1.

Таблица 2.1 - Расчет номинального фонда времени 2012 года

Показатели	Ед.измерения	Значение
1 Количество календарных дней
2 Количество выходных дней
3 Количество праздничных дней
4 Количество рабочих дней
5 Количество предпраздничных дней
6 Продолжительность рабочего дня в обычные дни
7Продолжительность рабочего дня в предпраздничные дни
8 Номинальный фонд времени для одной смены

Режим работы определяется в соответствии с исходными данными.

При двусменном режиме работы оборудования, а также при условии, что и действительный фонд времени равен:

Исходя из номинального фонда времени (ч) и трудоемкости лимитирующей операции (мин.), определяется программа выпуска (шт.) на год:

Лимитирующей считается наименее трудоемкая операция технологического процесса .

Тогда при. годовая программа равна:

Определяем коэффициент массовости, для обоснования типа производства:

где - относительная трудоемкость детали, ед.

Относительная трудоемкость детали (ед.) или обезличенное число рабочих мест, необходимых для обработки детали, рассчитывается следующим образом :

где - коэффициент выполнения норм времени.

Коэффициент массовости рассчитывается по каждой операции технологического процесса обработки заготовки детали.

Таблица 2.2 - Расчет коэффициента массовости

Наименование операции		Расчет коэффициента массовости	Значение
1 (005) Токарная с ЧПУ

Так как γ м i >0,75, то принимаем массовый тип производства. Номинальный фонд времени=1970 ч., а действительный, при двусменном режиме работы на автоматизированном участке, равен ч. Годовая программа выпуска детали шестерня равна 23500шт.

3 Проектирование предметной линии

3.1 Расчет программы запуска

Определяем программу запуска производства детали «шестерня» N з (шт.).

где - коэффициент, учитывающий потери деталей или брак; принимается 0,02-0,03.

Таким образом, программа запуска равна шт.

Для однопредметной поточной линии такт потока r (мин./шт.) рассчитывается по формуле:

где F д - действительный фонд времени работы оборудования, ч;

N з - программа запуска детали, шт.

В поточном производстве необходимое количество оборудования (рабочих мест) для каждой технологической операции определим по формуле:

где С pi - расчетное количество рабочих мест на i-й операции, ед.;

К в - коэффициент выполнения норм времени.

Расчетное количество рабочих мест получается дробным числом. Поэтому по каждой операции устанавливается принятое число рабочих мест С пр i (ед.).

При определении принятого количества рабочих мест допускается небольшая перегрузка 8-10%. Перегрузка компенсируется снижением трудоемкости за счет повышения режимов обработки.

3.2 Составление подетального плана производства

В массовом производстве благодаря постоянной и неизменной загрузке рабочих мест устраняется необходимость календарного регламентирования начала и конца выполнения данной деталеоперации.

На основании квартальных и месячных программ в цехах составляются месячные подетальные планы производства, в которых указывается задание на месяц и на сутки. Таким образом, месячный план является документом, с помощью которого осуществляется планирование и оперативный контроль за ходом производства.

Программа, установленная на длительный отрезок времени, позволяет организовать стабильный режим на каждом рабочем месте, использовать стандартные плановые графики - стандарт-планы.

Таблица 3.3 - Подетальный план производства детали «шестерня» за июль 2013 года

Наиме-нование детали

Про-граммамесяч-ная, шт.

Суточный темп, шт.

График сдачи по дням

шестерня

3.3 Расчет заделов однопредметной поточной линии

Для организации бесперебойного, равномерного и комплексного выполнения производственной программы необходимо установление нормативных заделов, величина которых должна быть достаточной при данных технических и организационных условиях производства .

По месту образования на поточных линиях различают:

1) линейные, или межоперационные;

2) межлинейные - между смежными линиями в пределах одного цеха;

3) межцеховые, когда смежные линии находятся в разных цехах.

В комплексном практическом задании рассчитаем только линейные заделы, которые по назначению и характеру образования делятся на технологический, транспортный, страховой и оборотный заделы.

Технологический задел - это количество деталей, находящихся в данный момент в процессе обработки (шт.). Определяется по формуле:

где p - размер транспортной партии, шт.

10 × 1 =10 шт.

При штучной передаче величина транспортного задела определяется следующим образом:

Величину страхового задела можно также рассчитать по формуле:

где - средняя продолжительность перерыва в работе одного рабочего места на i-й операции (отсутствие предмета труда, ремонт оборудования и др.), мин.

Для расчета продолжительности перерывов (мин.) используется следующая формула:

Общая величина задела на однопредметной непрерывно - поточной линии равна:

4 Организация обслуживания рабочих мест

4.1 Выбор транспортных средств

Можно выделить следующие основные виды транспортных средств (таблица 4.1).

Таблица 4.1 - Характеристика транспортных средств

Наименование	Краткая техническая характеристика
1 Приводной толкающий конвейер ПТК	Грузоподъемность 125-750 кг, система адресования, устройство для опускания секций
2 Приводной подвесной конвейер ППК	Грузоподъемность 50-250 кг, система адресования, автоматические съемные устройства
3 Приводной напольный цепной транспортер (ленточный конвейер)	Поштучная передача деталей массой 1-30 кг, есть приемники-накопители
4 Приводной рольганг (приводной роликовый конвейер)	В сочетании с поворотными шариковыми столами или отводными рольгангами
5 Подвесной монорельс типов МПС-5 и МПС-6 с подвесками	Масса детали: МПС-5-1-16 кг, МПС-6-16-125 кг; число деталей на подвеске 3-8шт.
6 Рольганг неприводной	Масса детали до 5 кг, в таре - 5-16 кг
7 Склиз (скат)	Масса детали до 100 кг
8 Напольные механизированные тележки	Грузоподъемность 1-10 т
9 Консольные краны, краны-укосины, кран-балки	Грузоподъемность 0,1-5 т

В данном случае для перемещения деталей нужно использовать напольные ручные тележки. Это объясняется тем, что поточная линия отсутствует, необходимо доставить заготовку до оборудования и забрать уже готовую деталь.

Для перемещения детали «шестерня» на автоматизированном участке, оснащенным токарным многоцелевым центром E MAG VLC-250WF, используются тележки.

Напольная ручная тележка предназначена для внутрицеховых или межцеховых перевозок в помещениях. Устанавливается в помещениях и на открытых площадках.

4.2 Пространственная планировка

После выбора транспортных средств осуществляется компоновка. При этом необходимо добиваться прямолинейного расположения оборудования, если позволяют производственные площади и тип транспортных средств.

В планировку автоматизированного участка, оснащенного токарным многоцелевым центром E MAG VLC-250WF входит: станок E MAG VLC-250WF, стеллаж для заготовок, шкаф для инструмента, стеллаж для деталей, ящик для утиля.

Таблица 4.2 - Краткая характеристика оборудования

Планировка выполнена правильно, так как выполняется условие:

где F - площадь по результатам проектирования, м 2 ;

k гр - количество групп станков на поточной линии, шт.;

g i - количество станков i-й группы, шт.;

f i - удельная площадь на один станок i-й группы, м 2 /шт;

р j - число рабочих, чел.;

f j - удельная площадь, приходящаяся на одного рабочего, м 2 .

Площадь по результатам проектирования:

• Длина участка:

F= 900+500+700+3700+700+500+900=8000мм=7,9м

2)Ширина участка:

F= 900+2260+1000+900+1500+900=7600мм=7,5м

3)Площадь участка:

F= 7,9×7,5= 59,3м 2

Норма площади на участок:

Проверка условия 4.1:

Условие выполняется, следовательно планировка выполнена правильно.

4.3 Планировка и организация ремонта оборудования

Планировка ремонтных работ осуществляется на основе единой системы планово-предупредительных ремонтов (ЕСППР). Сущность системы заключается в том, что после обработки каждым агрегатом или станком определенного количества часов производится плановые профилактические осмотры и различные виды ремонтов.

Необходимо составить годовой план проведения осмотров и плановых ремонтов станочного оборудования и транспортных средств участка и рассчитать их трудоемкость.

Продолжительность ремонтных циклов, межремонтных и межосмотровых периодов устанавливается в часах работы оборудования.

Структура ремонтного цикла:

К 1 - О 1 - Т 1 - О 2 - Т 2 - О 3 - С 1 - О 4 - Т 3 - О 5 - Т 4 - О 6 - К 2

Продолжительность ремонтного цикла Т мц (ч) определяется следующим образом:

где А - нормативный ремонтный цикл, станко-ч;

β п - коэффициент, учитывающий тип производства;

β м - коэффициент, учитывающий род обрабатываемого материала при обработке конструкционных сталей -1;

β y - коэффициент, учитывающий условия эксплуатации оборудовании; при нормальных условиях работы в механических цехах - 1,0;

β т - коэффициент, учитывающий группу станков - 1

Для напольных конвейеров нормативный ремонтный цикл А=7750 нормо-часов.

Продолжительность ремонтного цикла Т мц (ч.) подъемно-транспортного оборудования рассчитывается по формуле:

Нормативный ремонтный цикл станочного оборудования равен - 24000ч.

Продолжительность ремонтного цикла станочного оборудования равна:

Для расчета длительности ремонтного цикла в календарном времени необходимо учесть годовой фонд времени работы оборудования.

24 000ч/3950=6 лет

Продолжительность межосмотрового t мо (ч.) и межремонтного t мр (ч.) периодов находится так:

где n с - количество средних ремонтов в течение ремонтного цикла;

n т - количество текущих ремонтов в течение ремонтного цикла;

n о - количество осмотров в течение ремонтного цикла

Структура ремонтного цикла выглядит следующим образом:

Трудоемкость ремонта Т рем (ч.) определяется по формуле:

где R i - количество единиц ремонтной сложностиi-й единицы оборудования, р.е.;

Т р.е - норма времени на одну ремонтную единицу, нормо-ч.

Определим трудоемкость ремонтов для каждой группы оборудования:

Капитальный:

Продолжительность простоя оборудования в ремонте зависит от вида ремонта, категории ремонтной сложности агрегата и числа смен работы ремонтных бригад в сутки.

Простой оборудования исчисляется с момента остановки агрегата до момента приемки его из ремонта .

Необходимо определить общий годовой объем работ по ремонту и межремонтному обслуживанию в целом и по видам работ.

Общий годовой объем ремонтных работ (ч.) рассчитывается по формуле:

где Т к, Т с, Т т, Т о - суммарная трудоемкость капитального, среднего, текущего ремонтов и осмотров на одну единицу ремонтной сложности, нормо-ч;

С пр i - число единиц оборудования i-го наименования, шт.

Слесарные:

Станочные:

Годовой объем по межремонтному обслуживанию (ч.) определяется по формуле:

где F э - годовой эффективный фонд времени работы одного рабочего, ч. (принимается по балансу рабочего времени);

s - число смен работы обслуживаемого оборудования;

Н об - норма обслуживания ремонтных единиц при выполнении слесарных (Н об.сл =800 р.е.) и станочных (Н об.ст =1650 р.е.) работ.

Слесарные:

Станочные:

Результаты расчета объема работ по ремонту и межремонтному обслуживанию представлены в таблице 4.2

Таблица 4.2 - Объем работ по ремонту и межремонтному обслуживанию технологического оборудования (по каждой группе станков)

Продолжительность ремонтного цикла токарного автомата E MAG VLC-250WF равна 6 лет. Продолжительность межосмотрового и межремонтного периодов - 2, 5 мес. и 5 мес. В 2014 году необходимо провести осмотр - 15 января, средний ремонт 1 апреля, осмотр 15 июня, текущий ремонт - 1 сентября и осмотр - 15 декабря. Общий годовой объем работ по ремонту составил 236.2 ч., а по межремонтному обслуживанию - 80.2ч.

4.4 Планирование и организация обеспечения инструментом

Планирование потребности в инструменте предусматривает:

• расчет количества расходуемого инструмента каждого типоразмера, необходимого для выполнения годовой производственной программы;
• расчет оборотного фонда инструмента;
• определение стоимости инструмента каждого типоразмера.

Расход режущего и абразивного инструмента К р (шт.) определяется так:

где Н р - норма расхода инструмента на расчетную единицу, шт.

Расчет нормы расхода режущего инструмента Н р (шт) в массовом и крупносерийном производстве обычно производится на 1000 шт. деталей по каждому типоразмеру для каждой деталеоперации:

где t м - машинное время на одну деталеоперацию, мин;

n н - число инструментов, одновременно работающих на станке, шт.;

T изн - стойкость инструмента, ч;

η - коэффициент преждевременного износа инструмента.

Рассчитаем нормы расхода режущего инструмента и расход режущего инструмента:

• Резец С4-DCLNR/L-27050-12:

• Резец 570-SCLCR/L-20-09:

• Резец С8-DCLNR/L-55080-12:

• Резец С8-DCLNR/L-55080-12:

• Резец C-4R/22-27050-25:

• Резец С4-DCLNR/L-27050-12:

• Резец С4-DCLNR/L-27050-12:

• Сверло 880-D1500L20-02

• Резец С4-DCLNR/L-27050-12

• Резец С4-DCLNR/L-27050-12

• Фреза R216.12-08030-BS09P

• Резец С4-DCLNR/L-27050-12

• Резец 570-SCLCR/L-20-09:

Результаты расхода инструмента сводятся в итоговую таблицу 4.4.

С целью создания минимальных запасов инструмента для обеспечения бесперебойной работы цеха производим расчет цехового оборотного фонда инструмента по каждому типоразмеру, предусмотренному технологическим процессом обработки.

Таблица 4.4 - Ведомость расчета расхода инструмента на годовую программу производства детали «шестерня»

Наименование инструмента						Цена единицы инстру-мента
РезецС4-DCLNR/L-27050-12
Резец 570-SCLCR/L-20-09
Резец С8-DCLNR/L-55080-12
Резец С8-DCLNR/L-55080-12
C-4R/LS151.22-27050-25
Резец С4-DCLNR/L-27050-12
РезецС4-DCLNR/L-27050-12
РезецС4-DCLNR/L-27050-12
РезецС4-DCLNR/L-27050-12
R216.12-08030-BS09P
РезецС4-DCLNR/L-27050-12
Резец 570-SCLCR/L-20-09
Червячная фреза (по ГОСТ 9324-80) модуль 3

Цеховой оборотный фонд инструмента Z ц (шт.) определяется по формуле:

где Z р.м - количество единиц инструмента на рабочих местах, шт.;

Z р.з - количество режущих инструментов, находящихся в заточке и на восстановлении, шт;

Z к - количество режущих инструментов, находящихся в инструментально - раздаточных кладовых (ИКР), шт.

Количество инструментов на рабочих местах Z р.м (шт.) при их периодической подаче определяется по формуле:

где Т м - период между подачами инструмента к рабочим местам, ч (Т м =1,5 ч);

Т с - период между сменами инструмента на станке, ч;

n н - число инструментов, одновременно применяемых на одном рабочем месте, шт.;

к з -коэффициент резервного запаса инструмента на каждом рабочем месте; как правило, к з =1.

Периодичность смены инструмента Т с (ч) определяется по формуле:

где t i - норма штучного времени на i-й операции, мин;

t с.т. - продолжительность работы инструмента между двумя заточками, для резцов 1час, для протяжек и фрез 3 часа.

Определим периодичность смены инструментов:

• РезецС4-DCLNR/L-27050-12

• Резец 570-SCLCR/L-20-09

• Резец С8-DCLNR/L-55080-12

• Резец С8-DCLNR/L-55080-12

• Резец C-4R/LS22-27050-25

• Резец С4-DCLNR/L-27050-12

• Резец С4-DCLNR/L-27050-12

• Сверло 880-D1500L20-02

• Резец С4-DCLNR/L-27050-12

• Резец С4-DCLNR/L-27050-12

• Фреза R216.12-08030-BS09P

• Резец С4-DCLNR/L-27050-12

• Резец 570-SCLCR/L-20-09

• Червячная фреза (по ГОСТ 9324-80) модуль 3

Количество инструментов Z р.з (шт.), находящихся в заточке, рассчитывается по формуле:

где Т з - время поступления инструмента с рабочего места в ИРК до возвращения из заточки, ч; для простого инструмента Т з =8 ч, а для сложного инструмента Т з =16 ч.

Количество режущих инструментов, которое находится в запасе в ИРК, Z к (шт.) определяется по формуле:

где Q р - среднесуточный расход инструментов за период между очередными поступлениям из центрального раздаточного склада, шт. (Q р =К р:360);

к з - коэффициент резервного (страхового) запаса инструмента в ИРК; принимается к з =0,1;

t н - период между поставками инструмента из центрального инструментального склада в ИРК цеха; как правило, поставки производят два раза в месяц, t н =15 дней.

Расчет оборотного фонда режущего инструмента произведем в виде таблицы 4.5.

Таблица 4.5 - Ведомость расчета оборотного фонда режущего инструмента

Наименование инструмента
С4-DCLNR/L-27050-12
570-SCLCR/L-20-09
С8-DCLNR/L-55080-12
С8-DCLNR/L-55080-12
C-4R/LS151.22-27050-25
С4-DCLNR/L-27050-12
С4-DCLNR/L-27050-12
С4-DCLNR/L-27050-12
С4-DCLNR/L-27050-12
Фреза R216.12-08030-BS09P
Резец С4DCLNR/L-27050-12
Резец 570-SCLCR/L-20-09
Червячная фреза (по ГОСТ 9324-80) модуль 3

Цеховой оборотный задел по резцу С4-DCLNR/L-27050-12составил 58 шт., по резцу 570-SCLCR/L-20-09-16 шт., по резцу С8-DCLNR/L-55080-12-22шт., по резцу C-4R/LS151.22-27050-25-9шт., по сверлам - 9 шт., по фрезе R216.12-08030-BS09P - 4шт., по фрезе R216.3202030-AC60P - 14шт., по фрезе 490-025С4-08М - 14шт., по червячной фрезе (по ГОСТ 9324-80) модуль 3 - 18шт.Затраты на приобретение инструмента для выполнения годовой программы производства детали «шестерня» составили 909544р.

5 Определение экономических показателей производства

5.1 Расчет потребности в материалах

Рассчитаем потребность в основных материалах (Сталь 40Х Гост 4543-71), из которых изготавливаются детали, и вспомогательных материалах, используемых для ремонтных нужд. Потребность в основных и вспомогательных материалах рассчитывается на основе производственной программы выпуска изделий и норм расхода на одно изделие.

Норма расхода основного материала включает:

• полезный (чистый) доход. Он определяется массой детали;
• технологические отходы;
• прочие потери.

Доля технологических отходов зависит от особенностей технологического процесса производства продукции. Их делят на две группы:

Используемые отходы;

Неиспользуемые (безвозвратные) отходы.

Прочие потери не связаны с технологическим процессом производства, например, отходы материалов из-за некратности. В отдельных случаях, когда организационно-технологические условия не позволяют устранить их, в допустимых размерах они включены в норму .

За норму расхода принимаем массу заготовки (0,84кг.).

Расчет потребности в основных материалах Р ом (кг) на заданный объем производства ведется на каждый материал и продукции по формуле:

где Н д - норма расхода материала или полуфабриката на деталь, кг.

Годовой объем затрат на основные материалы С ом (р.) за вычетом стоимости реализуемых отходов рассчитывается на каждый вид продукции:

где Ц - цена основных материалов, р./кг;

q от - годовой объем реализуемых отходов основных материалов, кг;

Ц от - цена отходов основных материалов, р./кг;

Годовой объем реализуемых отходов q от (кг) рассчитывается так:

где В чр - масса заготовки, кг;

В чст - масса детали, кг.;

β - доля безвозвратных потерь.

Оптовую цену основных материалов принимаем по данным, полученным на предприятии. Транспортно-заготовительные расходы в среднем составляют 5-8%.

Цену реализуемых товаров принимаем по действующим ценам на вторичные материалы.

Потребность в материалах для ремонтных нужд Р вм (кг.) рассчитывается по формуле:

Где λ - коэффициент, учитывающий расход материала на осмотры и межремонтное обслуживание (λ=1,12)

Н i - норма расхода материала на один капитальный ремонт оборудования на одну ремонтную единицу, кг.;

∑R к, ∑R с, ∑R т - сумма ремонтных агрегатов, подвергаемых в течение года соответственно капитальному, среднему и текущему ремонтам, р.е.;

L - коэффициент, учитывающий соотношение нормы расхода материала при среднем и капитальных ремонтах (L=0,6);

B - коэффициент, учитывающий соотношение нормы расхода материала при текущем и капитальных ремонтах (B=0,2).

Стоимость вспомогательных материалов С вм (р.) определяем так же, как стоимость основных материалов С ом (р.). Оптовая цена вспомогательных материалов принимается в соответствии с данными предприятия.

Расчет стоимости основных и вспомогательных материалов сводится в таблицу 5.1.

Таблица 5.1 - Расчет потребности и стоимости основных и вспомогательных материалов.

Таким образом, потребность в основных материалах для производства детали «шестерня» составляет 640893 р., а во вспомогательных - 1070 р. А стоимость отходов по основного материалу составляет 24538,2 р., а по вспомогательному - 83,04 р.

5.2 Определение численности работающих

Расчет численности работающих начинаем с составлении баланса рабочего времени. Баланс рабочего времени представляет собой среднее количество часов, которое может отработать один человек в течение планового периода. В качестве планового периода принимаем год.

Расчет баланса рабочего времени приведен в таблице 5.2

Баланс рабочего времени только на плановый период, исходя из принятого режима работы и планируемых потерь рабочего времени.

Календарный фонд времени и количество праздничных и выходных дней устанавливаем по производственному календарю.

Таблица5.2 - Баланс рабочего времени одного рабочего при пятидневной рабочей неделе в 2013 г.

Показатели
		в процентах к числу рабочих дней
1 Календарный фонд времени, дней
2 Количество нерабочих дней, всего:
а) праздничных
б) выходных
3 Количество календарных рабочих дней
4 Неявки на работу, дни, всего:
В том числе: Очередные и дополнительные отпуска
Неявки по болезни
5 Число рабочих дней в году
6 Потери рабочего времени в связи с сокращением продолжительности рабочего дня, часов, всего:
В том числе: В предпраздничные дни
7 Средняя продолжительность рабочего дня, ч
8 Полезный (эффективный) фонд рабочего времени, ч

Списочная численность рабочих - это число рабочих, которые должны обеспечивать функционирование оборудования в течение плановой продолжительности его работы. Списочная численность рабочих основного производства определяется по формуле:

где Р сп - списочная численность рабочих, чел.;

Р яв - явочное число рабочих, чел.;

F д - действительный фонд времени работы оборудования, ч;

F эф - эффективный фонд времени одного рабочего, ч.

Результаты расчета численности производственных рабочих сводятся в таблицу 5.3.

Таблица 5.3 - Расчет численности основных рабочих-сдельщиков

Определим число вспомогательных рабочих следующих профессий:

Курсовые по менеджменту