Основы проектирования участков и цехов

     Массовое  производство обеспечивает наиболее полное использование оборудования, высокий  общий уровень производительности труда, самую низкую себестоимость  изготовления продукции.

 

    4 Проектирование станочного отделения (линии) 
 

  4.1 Выбор специализации участка

     Применительно к механообработке и сборке в  массовом и крупносерийном производстве в основном создают механосборочные  предметно-специализированные цехи. При  предметной специализации участков участки специализируют по признаку изготовляемых изделий (деталей) ; при этом в одном цехе сосредотачивается всё оборудование, необходимое для полного изготовления сборочной единицы (детали).

     Для цехов и участков массового и  крупносерийного производства естественной является предметная целевая специализация участков (участок изготовления деталей и сборки коленчатого вала с маховиком, участок изготовления деталей и сборки масляного насоса и другие). Такая структура обеспечивает прямоточность производственного процесса, когда в конце поточных линий получают готовую деталь или сборочную единицу.

     Ориентация  участков на законченный конечный результат, существенное уменьшение внешних связей значительно упрощают решение проблем  разделения и согласования труда  и способствуют приобретению ими  свойств самоорганизации и саморегулирования.

     Подетальная и предметная формы организации  участков, линий и цехов обеспечивают организационные и социальные преимущества по сравнению с технологической  формой, так как при этих формах в большей степени обеспечиваются непрерывность, прямоточность и ритмичность производственного процесса, а коллективы бригад и участков в большей степени могут влиять на конечные результаты труда. При этих формах организации создаются более благоприятные условия для внедрения хозяйственного расчета в бригадах линий и участков.

     В условиях массового и крупносерийного  производства основной организационной формой являются предметно-специализированные поточные линии. 

  4.2 Выбор метода расположения  оборудования

     Основным  принципом при разработке плана  расположения оборудования на участке является обеспечение прямоточности движения деталей в процессе их обработки в соответствии с технологическим процессом, а также определение расстояний между оборудованием и колоннами и стенами.

     Метод расположения оборудования зависит от метода производства и от вида специализации участка.

     В поточном производстве оборудование располагается  по ходу технологического процесса детали, которая обрабатывается на поточной линии (рисунок 4.1):

     

     Рисунок 4.1 – Схема расположения оборудования по ходу техпроцесса. 

  4.3 Выбор способа  ориентации станков  относительно продольного  проезда

     Продольное  расположение, когда станок фронтальной  стороной обращён к проезду –  наиболее удобный вариант. При таком  расположении облегчается подача к станку заготовок, инструмента, удаление отходов, подвод коммуникаций. Примем продольное расположение для станков так как их количество невелико и сформированный таким способом участок возможно будет вписать в типовой цех.  
 
 
 

  4.4 Выбор расстояний между станками

     Для осуществления обслуживания и ремонта  оборудования необходимо предусмотреть  достаточные расстояния между станками, колоннами и стенами. По [1. табл. 4.9 с. 116] принимаем:

     -от  проезда до фронтальной стороны  станка (а) – 1000 мм;

     -между  станками при расположении их боковыми сторонами друг к другу (б) – 900 мм;

     -от стен, колон до тыльной стороны станка (в) - 800 мм (рисунок 4.2). 

   

     Рисунок 4.2 – Расстояния между станками и строительными конструкциями 

  4.5 Ширина продольного проезда

     Примем по рекомендациям [1, c. 116]. Ширину продольного проезда принимаем 3 метра для проезда внутрицехового транспорта – электротележки. Ширину магистральных проездов, по которым осуществляются межцеховые перевозки, принимаем равной 5 метров. 
 

  4.6 Площадь станочного  отделения механического  цеха

     Определим площадь станочного отделения укрупнено  по формуле: 

   

 

Где Сп.пр –  число станков данного типоразмера  на участке: 
-малые станки – 4; 
-средние станки – 10; 
fуд – удельная производственная площадь: 
-для малых станков – 12м²;  
-для средних – 25 м²;

     Точная  площадь станочного отделения, определённая по плану расположения оборудования в цеху составляет F=548 м². 

  4.7 Установка оборудования  при монтаже

     Для лёгких станков общего назначения с массой до 3 тонн (6Т82Г, m=2530кг) принимаем установку на полу.

     На  общие фундаменты устанавливаем  остальные станки, так как их масса  находится в пределах 3-10 тонн (2Г175, m=4250кг; 1Н713, m= 4700кг; 53А20, m=6800кг).

 

    5 Выбор и обоснование  транспортных средств 
 

     Обрабатываемая  деталь «Вилка» имеет массу 6 кг и  относится к средним по массе  деталям. По форме деталь «Вилка»  является представителем класса вилок. Для удобства загрузочно-разгрузочных операций деталь будет транспортироваться на поддонах. Деталь «Вилка» выполнена из твёрдого металлического материала.

     Для данного участка в качестве межоперационных  транспортных средств принимаем  конвейеры роликовые однорядные (рольганги), обладающие следующими свойствами и возможностями:

     -по назначению – межоперационный вид транспорта;

     -по  способу перемещения грузов - как в таре, так и без тары;

     -по  принципу движения – периодическое;

     -по направлению движения  – прямоточное;

     -по уровню расположения – эстакадный (на уровне руки рабочего);

     -по принципу работы – грузонесущая транспортная система;

     -по  схеме движения – линейная;

     -по  конструктивному исполнению – безрельсовая.

     Так как заготовка имеет массу 8,5 кг, на первых операциях для перемещения  заготовок принимаем подвесной  однобалочный кран грузоподъёмностью  до 5 т. И пролётом 3-12 м.

     Схема транспортных грузопотоков приведена  на рисунке 4.3.

     В качестве внутрицехового транспорта принимаем электрические тележки с подъёмником, так как они просты в управлении, бесшумны, обладают высокой манёвренностью, не требуют широких проездов и больших радиусов закруглений, обладают грузоподъёмным краном, который позволяет снизить трудоёмкость погрузочно-разгрузочных работ.

 

     

 

     Рисунок 5.1 – Схема транспортных грузопотоков на участке

 

   

   6 Проектирование системы  уборки стружки 

     Найдём  количество стружки, производимое на поточной линии: 

   

 

Где q_с – выход стружки в кг/час; 
Q_з – масса заготовки 8,5 кг; 
Q_д – масса детали 6 кг; 
N – годовой выпуск 100000 шт в год; 
F_э – эффективный годовой фонд времени оборудования 4015 час.

     Подставив в формулу известные величины, получим: 

   

 

     Так как на участке большинство станков – фрезерные, то будет образовываться преимущественно стружка группы 1 - элементообразная (мелкая крошка, кусочки, высечка). Так как скорость образования стружки на участке невелика, это позволит отказаться от механизированной системы уборки стружки. В проектируемом участке стружка будет собираться в ящики для стружки и периодически вывозиться электрокарами.

 

    7 Проектирование  вспомогательных  отделений 
 

  7.1 Проектирование складского  хозяйства

     Складское хозяйство состоит из комплекса складов разного функционального назначения. Непосредственно в цехе целесообразнее всего размещать площадки для хранения минимального запаса (2 – 3 дня) заготовок. Эти площадки устанавливают в каждом пролёте в начале станочного отделения.

     Размеры площадок для одного пролёта определяем по формуле (2 стр. 30): 

   

 

где, t – время хранения деталей на складе, t=3 дня (2. табл. 2.8 с. 31);  
g – допускаемая загруженность пола,g=2 ; 
k – коэффициент использования площади, k=0,4;  
Д – число рабочих дней в году, 253 дня; 
Qз - масса заготовок, обрабатываемых на участке в течение года, определяется по формуле: 

   

 

где N – программа выпуска деталей, N=100000шт; 
G_з – масса заготовки, 8.5 кг;

     Подставив в уравнение известные величины, получим: 

   

 

   

 

     Размещается склад готовой продукции в  конце цеха смежного с контрольным  отделением. Ограждается металлическими сетками.

     Площадь склада готовой продукции: 

   

; 

где t – время хранения деталей на складе, t=3 дня (2. табл. 2.8 с. 31); 
g – допускаемая загруженность пола,g=2 ; 
k – коэффициент использования площади, k=0,4; 
Qд - масса готовых деталей, обрабатываемых в цехе в течении года: определяется по формуле: 

   

 

где Gд – масса готовой детали, 6 кг; подставив ранее найденные значения в формулу, получим: 

   

 

   

 

     Склад готовой продукции принимаем  по укрупнённым данным: 

   

 

  7.2 Проектирование инструментально – раздаточной кладовой (ИРК)

     Инструментально – раздаточная кладовая (ИРК) служит для хранения всех видов инструмента  и оснастки, а также выдачи их на рабочем месте.

     Для небольших цехов и средних (до 200 станков) устанавливается комплексная ИРК для всех видов инструментов. Расчет площади комплексной ИРК производится по нормам, приведенным в (2 табл. 2.5, стр. 25). 

   

; 

     Размещается ИРК в стороне от основных грузопотоков, но не далее 70 м от наиболее удалённого рабочего места, ограждается металлической сеткой. 

  7.3 Проектирование заточного  отделения

     Заточное  отделение предназначено для  централизованной заточки режущих  инструментов. Количество заточных станков  определяется по нормам [2, стр. 25, табл. 2.6]. Принимаем 4 заточных станка. Площадь заточного отделения определяется по формуле: 

   

 

Где C_зо – число станков в заточном отделении, 4 станка; 
f_уд – удельная площадь на один заточной станок, принимаем 12 м², подставив значения в формулу, получим: 

   

 

     Заточное  отделение располагается рядом  с ИРК и ограждается стеклянными  перегородками. 

  7.4 Проектирование контрольного отделения

     Контрольное отделение предназначено для  организации приёмного контроля годных деталей. По степени охвата приёмочный контроль подразделяется на сплошной и выборочный.

     Выборочный  контроль требует значительного  объема выпуска для формирования корректных выводов или проб. Выборочный контроль, как правило, принимают  при операционном контроле.