Буторин Г.И. Проектирование машиностроительного производства

Подождите немного. Документ загружается.

— 10 —

— —

Действительный годовой фонд времени работы рабочего

д.р

, ч,

где

— номинальный годовой фонд времени рабочего (определяется так же,

как и для оборудования);

— коэффициент использования номинального фонда

времени рабочего, учитывающий время отпуска и невыход рабочего по уважи-

тельным причинам, принимается в размере 11% от номинального фонда времени

(

k=0,89) [14].

2.3.3. Определяется тип производства и величина такта выпуска изделий [3, 4,

7, 21].

В соответствии с ГОСТ 14004-83 показателем для определения типа производ-

ства является коэффициент закрепления операций

о.з

К =

где

— число технологических операций, выполненных или подлежащих вы-

полнению в течение месяца цехом или участком;

— число рабочих мест.

Согласно ГОСТ 14004-83 коэффициент

з.о

=1 для массового производства;

з.о

≤10 для крупносерийного; 10<К

з.о

≤20 для среднесерийного; 20<К

з.о

≤40 для

мелкосерийного. Для единичного производства величина

з.о

не регламентирует-

ся.

При укрупненном проектировании для определения типа производства можно

воспользоваться табл. 2.

Таблица 2

Примерное количество изделий, выпускаемых в течение года

при различных типах производства

Тип производства

Единичное

Мелко-

серийное

Средне-

серийное

Крупно-

серийное

Массовое

Трудоемкость

изделия, ч

Количество изделий по годовой программе, шт.

Свыше 10 000 До 10 10–25 25–100 Свыше 100 —

1 000–10 000 До 20 20–50 50–250 250–5 000 Св. 5 000

10–1 000 До 40 40–100 100–500 500–10 000 Св. 10 000

10–100 До 80 80–150 150–750 750–15 000 Св. 15 000

1–10 До 100 100–250 250–1 500 1 500–30 000 Св. 30 000

До 1 До 150 150–500 500–3 000 3 000–50 000 Св. 50 000

Обработка деталей в массовом и крупносерийном производствах осуществ-

ляется на непрерывно-поточных, а в среднесерийном — переменно-поточных и

групповых линиях, такт выпуска которых определяется по формуле

— 11 —

— —

mKF60

нд

вып

= , мин,

где

—действительный годовой фонд времени станка при работе в одну смену,

ч;

m — число рабочих смен в сутки; К

— коэффициент, учитывающий затрату

времени на организацию технологического процесса (переналадки с одного на-

именования детали на другое, подналадку оборудования и т.д.,

=0,8…0,9); П

— годовая программа выпуска изделий.

2.3.4. Намечается состав участков цеха [1, 17].

В зависимости от принятой схемы организации производства и характера вы-

пускаемого изделия в состав цеха могут входить различные отделения и участки.

В общем случае в состав цеха входят:

1) производственные отделения и участки, к которым относятся отделения

(участки) для непосредственного осуществления

технологических процессов об-

работки деталей, сборки подузлов, узлов и общей сборки, а также окраски, испы-

тания, консервации и упаковки готовых изделий;

2) вспомогательные отделения и участки, где размещаются мастерские вспо-

могательного характера (для ремонта оборудования и технологической оснастки,

заточки инструментов), контрольное отделение, цеховые склады (основных и

вспомогательных материалов, заготовок, деталей, инструментов)

и др.;

3) служебные помещения для технической части цеха и административно-

технического персонала;

4) бытовые помещения для размещения гардеробных, уборных, умывальных,

душевых, курительных и др.

Необходимо наметить состав производственных и вспомогательных отделе-

ний, а также служебных и бытовых помещений для проектируемого цеха.

2.4. Расчет основных показателей механического отделения

2.4.1. Производится расчет потребного количества

производственного обору-

дования механического отделения и разбивка его по видам.

Определение необходимого (расчетного) количества станков

С для механиче-

ских участков при укрупненном проектировании осуществляется по трудоемко-

сти годового выпуска изделий

, действительному фонду времени работы стан-

ка при работе в одну смену

и режима работы цеха (количества рабочих смен в

сутки)

m по следующей формуле:

= , шт.

С учетом среднего значения коэффициента загрузки оборудования

для раз-

личных типов производства (единичное, мелкосерийное

=0,8…0,9; среднесе-

— 12 —

— —

рийное η

=0,75…0,85; крупносерийное, массовое η

=0,65…0,75 [5]) принятое

число станков

S определится из соотношения

зд

Если количество станков получается дробным, число округляется до целого в

сторону увеличения.

Для слесарной доработки деталей в механическом цехе предусматривается

слесарный участок. Число рабочих мест

сл

определяется в процентном отноше-

нии от количества принятых станков (

сл

≈2%).

Полученное количество оборудования разбивается по типам и типоразмерам в

зависимости от характера изготавливаемой продукции [10]. В табл. 3 и 4 приведён

примерный состав оборудования механических цехов автомобильного и станко-

строительного заводов, а в табл. 5 — процентное соотношение различных типов

станков в цехах механосборочного производства.

Таблица 3

Примерный состав оборудования по отдельным механическим цехам

автомобильных заводов, в % от общего количества станков

Производство грузо-

вых автомобилей

грузоподъемностью

2…2,5 т

Производство грузо-

вых автомобилей

грузоподъемностью

4…4,5 т

Производство легко-

вых малолитражных

автомобилей

Типы станков

Цех двига-

телей

Цех шасси

Автомат-

ный цех

Цех двига-

телей

Цех шасси

и задних

мостов

Цех короб-

ки передач

Цех двига-

телей

Цех шасси

Автомат-

ный цех

Токарные 11 25 49 22 26 24 16 24 53

Расточные 4 1 1,5 3 0,4 0,3 3 2 0,3

Сверлильные 17 21 4 22 20 17 27 22 15

Агрегатные 7 10 4 9 13 3 10 5 2

Протяжные 2 3 1 3 3 2 2 2 1

Фрезерные 11 7 9 14 8 12 13 12 10

Строгальные

и долбежные

0,5 — 0,1 — — — — — 1

Зубообрабатывающие 14 9 — 5 13 24 4 16 —

Шлифовальные

и полировальные

20 12,5 5 21 12 17 20 13 8

Резьбонарезные 0,1 1 2 0,2 3 0,6 0,6 1 9

Удельное значение авто-

матов и полуавтоматов в

составе металлообраба-

тывающих станков

10 18 37 27 24 35 18 11 34

— 13 —

— —

Таблица 4

Примерный состав оборудования механических цехов станкостроительных заводов,

в % от общего количества станков

Типы станков

Завод токарно-

винторезн. и

спец. агрегатных

станков

Завод прецизи-

онных резьбо-

шлиф., червяч.-

шлиф. и зубо-

шлиф. станков

Завод горизон-

тально и коор-

динатно-рас-

точных станков

Завод токарно-

револьверных

станков

Завод зубообра-

батывающих

станков

Токарно-винторезные 19 12 16 12 18

Токарно-револьверные 4 7 3 5 5

Токарные автоматы

и полуавтоматы

— 1 — 1 1

Карусельные 2 1 1 1 2,5

Расточные 6 5 7 5,5 6

Координатно-расточные 1,5 — — — —

Сверлильные 10 6 5 11 5

Фрезерные 15 13 13 14 11

Строгальные

и долбежные

5 4 8 2 4

Протяжные 1 0,5 1 1 1

Шлифовальные 12 22 13 13 12

Зубообрабатывающие 6 6 9 6 10

Специальные, агрегатные

автоматы и полуавтоматы

15 50 22 25 23

Отрезные 1 1 2 3 1,5

Таблица 5

Процентное соотношение различных типов станков

в цехах механосборочного производства [5]

Станки

Цех непоточного

производства

Цех поточного про-

изводства со средним

объемом выпуска

Цех поточного про-

изводства с большим

объемом выпуска

Простые токарные 2,6 7,5 3

Револьверные 12 6,3 3,4

Многорезцовые

одношпиндельные

1,2 11,3 7,6

Токарные автоматы

и полуавтоматы

многошпиндельные

0,5 2,6 8,1

Строгальные 7,2 — —

— 14 —

— —

Окончание табл. 5

Станки

Цех непоточного

производства

Цех поточного про-

изводства со средним

объемом выпуска

Цех поточного про-

изводства с большим

объемом выпуска

Горизонтально-

и вертикально-

фрезерные

14,2 10 5,7

Протяжные верти-

кальные и горизон-

тальные

0,5 2 3,6

Сверлильные

и расточные одно-

шпиндельные

12,5 17 12

Агрегатно-

сверлильные

— 3 12,6

Автоматические

линии

— — 1,6

Круглошлифовальные 9 7,2 5,5

Внутришлифоваль-

ные

6,6 2,7 1,6

Прочие 9,1 30,4 35,3

2.4.2. Производится расчет численности работающих в цехе [9, 11].

Состав и численность работающих в цехах механосборочного производства

определяется характером производственного процесса и степенью его автомати-

зации, уровнем специализации вспомогательных служб и другими факторами.

Общее количество, участвующих в работе механосборочного цеха, состоит из:

производственных (основных) рабочих, вспомогательных (подсобных) рабочих,

инженерно-технических работников, счетно-конторского

персонала (служащих) и

младшего обслуживающего персонала.

К производственным рабочим относят станочников и наладчиков оборудова-

ния, слесарей, мойщиков и других рабочих, занятых непосредственно выполнени-

ем операций технологического процесса обработки заготовок и сборки машин.

К вспомогательным рабочим относят транспортных и складских рабочих цеха,

рабочих вспомогательных служб цеха, операторов механизмов по уборке стружки

производственных помещений, рабочих-контролеров и др.

К категории инженерно-технических работников (ИТР) относят руководителей

цеха (начальник цеха, его заместители, начальники участков, отделений, мастера),

а также инженеров-технологов, техников, экономистов, нормировщиков, диспет-

черов, механиков, энергетиков и т.д.

К служащим относят работников бухгалтерии, осуществляющих расчеты, от-

носящиеся к данному цеху.

— 15 —

— —

К младшему обслуживающему персоналу (МОП) относят операторов убороч-

ных машин (уборщиков) административно-конторских и санитарно-бытовых по-

мещений, работников цеховых и заводских хранилищ (архивов) технической до-

кументации и др.

2.4.2.1. В зависимости от суммарной станкоёмкости обработки определяется

потребное количество производственных рабочих-станочников и в процентном

отношении к нему количество слесарей механического

отделения [11].

В поточно-массовом и поточно-серийном производстве число производст-

венных рабочих определяется по количеству рабочих мест (станков), выпол-

няющих определенную операцию, с учетом возможности многостаночного об-

служивания.

Для единичного, мелкосерийного и среднесерийного производства применя-

ется два способа определения численности производственных рабочих: по общей

трудоемкости или по числу принятых станков.

При

расчете по трудоёмкости (в человеко-часах) число рабочих станочников

рр.д

ст

R =

где

— трудоемкость годового выпуска изделий, ч; F

д.р

— действительный го-

довой фонд времени работы рабочего, ч;

— количество станков, на которых

может одновременно работать 1 рабочий (коэффициент многостаночности).

Величина коэффициента многостаночности составляет в среднем: 1,0…1,35 в

единичном и мелкосерийном производстве, 1,3…1,5 — в среднесерийном,

1,9…2,2 — в крупносерийном и достигает 5 в поточно-массовом [17].

Расчет численности рабочих по принятому числу станков ведётся по формуле

рр.д

рс.зд

ст

КmSF

= ,

где

з.с

— среднее значение коэффициента загрузки станков; К

— коэффициент,

определяющий трудоемкость ручных работ (средняя величина

для массового

и крупносерийного производства равна 1,02, для среднесерийного и мелкосерий-

ного — 1,05).

Помимо станочников определяется количество производственных рабочих-

слесарей

сл

, занятых на ручных работах. Оно принимается для массового и

крупносерийного производства в размере 1–3% от количества станочников (

ст

а для единичного и среднесерийного 3–5%.

2.4.2.2. Определяется потребное количество вспомогательных рабочих, инже-

нерно-технических работников (ИТР), счетно-конторского персонала (служа-

щих) и младшего обслуживающего персонала (МОП) механического отделения.

— 16 —

— —

При укрупненных расчетах количество вспомогательных рабочих определя-

ется в процентном соотношении от численности производственных рабочих

(табл. 6).

Таблица 6

Нормативы численности вспомогательных рабочих, ИТР и служащих [9, 11]

Цехи Тип производства

Вспомогательные

рабочие

(% от числа про-

изводственных

рабочих)

ИТР

(% от числа ос-

новных станков

механического

цеха)

Служащие

(% от числа про-

изводственных

рабочих)

Массовое 20–25 20–15 0,6–1,4

Крупносерийное 20–25 21–15 0,8–1,6

Среднесерийное 20–25 22–16 1,1–1,9

Механиче-

ские,

Мелкосерийное

и единичное

20–25 24–18 1,4–2,2

в том числе

автоматные

и автомати-

зированные

Крупносерийное и

массовое

30–35 20–15 0,1–1,6

Численность ИТР механических цехов определяется от числа основных стан-

ков цеха (см. табл. 6).

Количество служащих при укрупненных расчетах принимается в процентном

отношении от числа производственных рабочих (см. табл.6).

Численность МОП определяют по нормам технологического проектирования:

один человек на 500–600 м

площади обслуживаемых помещений или 2–3% от

общего числа рабочих.

2.4.3. Подсчитывается размер производственной площади механического от-

деления с учетом площади, занимаемой верстаками слесарей.

При детальном проектировании цеха производственная площадь, занимаемая

механическим отделением, определяется на основании разработанного плана

расположения всего оборудования, рабочих мест, проездов, проходов и пр.

В случае укрупненного проектирования производственная площадь

отделе-

ния определяется по удельной площади, приходящейся на 1 станок. В среднем

она составляет: для малых станков 10–12, средних 15–25, крупных 25–70, особо

крупных и уникальных станков тяжелого машиностроения 70–200 м

на станок.

Для линий по обработке корпусных деталей средняя площадь на станок состав-

ляет 16–25 м

, а для некоторых секций автоматических линий до 35 м

. Таким

o6pазом, площадь, занимаемую станками можно подсчитать по формуле

ст

=ΣS

, м

где

— принятое число станков данного типоразмера; f

— удельная производ-

ственная площадь, приходящаяся на 1 станок данного типоразмера.

— 17 —

— —

Площадь слесарного участка определяется по следующей формуле:

сл

, м

где

сл

— число рабочих мест ручной обработки; f

cл

— удельная площадь на 1

слесаря или рабочее место (при обработке мелких деталей 5–6, средних — 18–25,

крупных — 25–60 м

2.5. Расчет основных показателей сборочного отделения

2.5.1. Для сборочного отделения раздельно определяются необходимое коли-

чество стендов (верстаков) для стационарной сборки и количество рабочих мест

на конвейерной сборке.

Сборка небольших узлов и сборочных единиц выполняется одним или не-

сколькими рабочими. Если число сборочных операций не велико (не больше 8),

сборка осуществляется на одном

рабочем месте (стенде, верстаке). В этом случае

число сборочных мест узловой сборки определяется по формуле

зр.псб.д

у.с

ст

КmКF

М =

где

с.у

— трудоемкость узловой сборки узлов на всю программу выпуска; F

д.сб

— действительный годовой фонд времени работы рабочего места (стенда, вер-

стака) при работе в одну смену, ч;

m — число рабочих смен в сутки; К

п.р

— ко-

эффициент, учитывающий плотность работы (отношение числа работающих к

числу рабочих мест);

— средний коэффициент загрузки слесарно-сборочных

мест (

≈0,8…0,85).

Значение коэффициента

п.р

для малых узлов (изделий) равно 1, для средних

— 1,1…1,3, для крупных — 1,5…2,5.

В случае сборки узлов на конвейере число рабочих мест определяется по фор-

муле

к.зр.пвып

сб

у.к

ККt

60Т

М =

где Т

сб

— трудоемкость слесарных работ сборки одного узла, ч.

При поточной общей сборке на конвейере количество рабочих мест опреде-

ляется по формуле

к.зр.пвып

к.с

ККt

60Т

М =

где

с.к

— трудоемкость конвейерной сборки одного изделия, ч; t

вып

— такт вы-

пуска, мин;

з.к

— средний коэффициент загрузки сборочных мест на конвейере

(

з.к

≈0,8…0,85).

— 18 —

— —

2.5.2. Раздельно подсчитывается потребное количество производственных ра-

бочих-сборщиков для стационарной и конвейерной сборки.

Для стационарной сборки узлов (изделий) число рабочих сборщиков для

сборки узлов на всю программу определяется по формуле

р.д

у.с

ст.сл

R =

где

с.у

— трудоемкость слесарно-сборочных работ на всю программу выпуска,

ч;

д.р

— действительный годовой фонд времени рабочего, ч.

Число слесарей-сборщиков, работающих на конвейере общей сборки, опреде-

ляется из соотношения:

р.д

сб.о

к.сл

R =

где

о.сб

— трудоемкость общей (конвейерной) сборки изделий на всю програм-

му.

2.5.3. Определяется потребное количество вспомогательных рабочих сбороч-

ного отделения, младшего обслуживающего персонала, счетно-конторского пер-

сонала, инженерно-технических работников [11].

Количество вспомогательных рабочих в сборочном отделении определяется

так же как и для механического отделения — в процентном отношении к произ-

водственным рабочим. В массовом

производстве количество вспомогательных

рабочих составляет 15…25%, крупносерийном — 25…30%, в среднесерийном и

мелкосерийном — 25…40% от числа производственных рабочих.

Инженерно-технические работники (ИТР), служащие и младший обслужи-

вающий персонал (МОП), счетно-конторский персонал (СКП) определяются в

процентном отношении к общему количеству рабочих: ИТР — 7…8%, служащие

— 3…5%, МОП — 2…3%, СКП — 1,5…3%.

Количество контролеров ОТК может быть принято в размере 5…7% от

коли-

чества рабочих сборщиков.

Для определения численности работающих в наибольшую смену

наиб

можно

воспользоваться следующей формулой:

смен

наиб

R =

где

R — общее количество работающих; К

смен

— коэффициент сменности, рав-

ный отношению общего числа работающих к числу рабочих в наибольшую сме-

ну.

В среднем

смен

равен: для рабочих 1,8; для служащих 1,2. На участках по-

точно-массового производства и автоматических линиях производственные рабо-

чие по сменам распределяются поровну.

— 19 —

— —

2.5.4. На основе проведенных расчетов составляется сводная ведомость на

всех работающих в механическом и сборочном отделениях с разделением по

сменам. Форма ведомости представлена в табл.7.

Таблица 7

Рабочий состав цеха

Численность

по сменам, чел.

№

Категория

работающих

Обоснование

расчета

I II III

Механическое отделение

Станочники

ст

Расчетная формула

Слесари

сл

В % от R

ст

Всего основных

ст

сл

Вспомогательные рабочие

В % от R

5 Младший обслуживающий персонал

В % от (

)

6 Инженерно-технические работники

В % от числа

станков

7 Счетно-конторский персонал

В % от

Итого:

Сборочное отделение

Слесари узловой сборки

сл.ст

Расчетная формула

Слесари-сборщики на конвейере

сл.к

Расчетная формула

Всего основных

сл.о

сл.ст

сл.к

Вспомогательные рабочие

В % от R

сл.о

12 Младший обслуживающий персонал

В % от (

сл.о

)

13 Инженерно-технические работники

В % от (

сл.о

)

14 Счетно-конторский персонал

В % от (

сл.о

)

Итого:

Всего работающих:

2.5.5. По технико-экономическим показателям определяется общая и произ-

водственная площадь сборочного отделения.

Под производственной площадью сборочного цеха понимается та часть его

общей площади, которая занята непосредственно для осуществления технологи-

ческих процессов сборки изделия. В ее состав включаются площади для разме-

щения оборудования (верстаки, стенды и т.д.), шкафов, стеллажей и

другого

производственного инвентаря; хранения запасов и заделов собираемых деталей;

площади, занимаемые немагистральными проходами и проездами.