Трухин В.В. Проектирование гибких производственных систем

Подождите немного. Документ загружается.

(АИС СОЖ). Годовой расход определяется исходя из количества обо-

рудования и нормы расхода на единицу оборудования. Норма расхода

СОЖ принимается по практическим данным и в среднем составляет 5–

10 литров в 2 смены на один станок. Площадь отделения для приготов-

ления СОЖ составляет 40–120 м

при числе станков соответственно

50–400 ед.

Учитывая пожарную опасность, отделения для приготовления

СОЖ располагают у наружной стены здания с отдельным выходом на-

ружу.

В отделении предусматривают подвод воды, пара для подогрева и

стерилизации, а также сжатого воздуха для перемешивания растворов.

3.10. Технико-экономические показатели

Основные показатели, характеризующие технико-экономическую

эффективность проектируемого механического цеха, приведены в

табл. 9.

Таблица 9

Технико-экономические показатели механического цеха

Наименование показателей Ед. изм.

По настоя-

щему проекту

По базовому

производству

Абсолютные показатели

1. Годовой выпуск шт., р.

2. Количество оборудования

производственного ед.

В том числе ЧПУ, ОЦ ед.

вспомогательное ед.

подъемно-транспортное ед.

3. Количество работающих чел.

В том числе производственных чел.

вспомогательных чел.

ИТР чел.

СКП чел.

МОП чел.

4. Площадь общая м

производственная м

Продолжение табл. 9

Наименование показателей Ед. изм.

По настоя-

щему проекту

По базовому

производству

вспомогательная м

5. Установленная мощность кВт

Относительные показатели

1. Годовой выпуск

на 1 работающего т

на 1 рабочего т

на единицу производствен-

ного оборудования

2. Трудоемкость и станкоем-

кость 1 детали

чел.-ч,

станко-ч

3. Средний коэффициент за-

грузки оборудования

4. Коэффициент сменности

оборудования

5. Уровень механизации и

автоматизации

4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ГПС СБОРКИ

4.1. Значение и объем сборочных работ

Сборочные работы являются заключительным этапом в производ-

ственном процессе, на котором из отдельных деталей и узлов собира-

ются готовые изделия. Качество сборочных работ значительно влияет

на эксплуатационные качества машин, на их надежность и долговеч-

ность, поэтому в производстве сборочные работы имеют первостепен-

ное значение.

По трудоемкости сборка занимает второе после механообработки

место и в среднем по машиностроению трудоемкость сборки составляет

30 % от трудоемкости изготовления изделия, а по некоторым машинам

трудоемкость сборочных работ доходит до 40–60 % от общей трудоем-

кости.

Следует отметить, что уровень механизации и автоматизации сбо-

рочных работ не превышает 15 %.

Основой для проектирования сборочного цеха является производ-

ственная программа, составленная в соответствии с заданием на проек-

тирование. Проектирование сборочных цехов по аналогии с механиче-

скими цехами ведется по точной, приведенной или условной програм-

ме.

4.2. Основные организационные формы сборки

Сборочный цех представляет собой сочетание различных форм

организации сборочных работ, зависящих от принятого способа произ-

водства.

Различают две основные организационные формы сборки: стацио-

нарную и подвижную.

Стационарная сборка – сборка на одном определенном рабочем

месте, к которому подаются все необходимые детали.

Подвижная сборка – сборка, при которой собираемый объект пе-

ремещается от одного сборочного места к другому, которые оборудо-

ваны необходимыми подъемно-транспортными средствами, приспособ-

лениями и инструментами.

Указанные организационные формы делятся на поточные и непо-

точные методы работы.

В зависимости от степени взаимозаменяемости, предусмотренной

в конструкции собираемого изделия, различают сборку двух видов – с

полной и с неполной взаимозаменяемостью.

Сборка с неполной взаимозаменяемостью предполагает подбор

деталей (селективная сборка), регулировку положения деталей при

сборке или индивидуальную подгонку отдельных деталей по месту. В

крупносерийном и массовом, как и в автоматизированном производст-

ве, никакая подгонка по месту не допускается. Селективная сборка до-

пускается как исключение для особо точных соединений, например со-

единения плунжерных пар топливных насосов и т.п.

Регулировку соединений осуществляют при сборке путем подбора

жестких компенсаторов соответствующих размеров, выполняемых

обычно в виде регулировочных прокладок, а также гайками.

4.3. Технологический процесс

В основу проектирования технологического процесса (ТП) сборки

должны быть заложены следующие основные принципы:

1) обеспечение высокого качества собираемых машин;

2) минимальная трудоемкость слесарно-сборочных работ;

3) минимальный цикл сборки;

4) максимальный съем с 1 м

сборочной площади.

Для достижения указанных принципов при проектировании ТП

сборки предусматривается:

 расчленение изделия на сборочные элементы, допускающие

возможность параллельного выполнения узловой и общей сборки;

 одновременное выполнение нескольких технологических пере-

ходов в одной операции;

 механизация и автоматизация пригоночных и сборочных работ,

сокращающих основное и вспомогательное время.

Стадии сборочного процесса:

1) предварительная сборка;

2) промежуточная сборка;

3) узловая сборка;

4) общая сборка;

5) испытания;

6) окраска;

7) консервация и упаковка.

Предварительная сборка применяется для изделий, в дальнейшем

подлежащих разборке.

Промежуточная сборка выполняется для припасовки сопряжен-

ных деталей перед сборкой, для совместной обработки деталей. Эти

операции стараются вынести за пределы окончательной сборки.

Узловая сборка – сборка объектов, которые являются составной

частью изделий.

Общая сборка – сборка изделий в целом.

Технологический процесс автоматической сборки изделий диффе-

ренцирован на ряд взаимосвязанных операций:

 подача деталей к месту сборки;

 ориентация и базирование относительно друг друга;

 установка и базирование деталей;

 сопряжение собираемых деталей;

 закрепление деталей (прессование, завинчивание, клепка, пайка

и др.);

 контроль комплектности и качества собранных изделий;

 съем узла (изделия) и транспортирование на следующую пози-

цию.

4.4. Трудоемкость слесарно-сборочных работ

Трудоемкость слесарно-сборочных работ – это затраты времени,

необходимые для сборки из отдельных элементов узла или машины,

выражается обычно в человеко-часах.

Трудоемкость сборочных работ зависит от многих факторов. Для

ее сокращения необходимы:

 рациональное построение последовательности отдельных опе-

раций и переходов применительно к заданному масштабу производст-

ва;

 максимальное сокращение подгоночных работ путем улучше-

ния точности станочной обработки и сокращения ручных работ;

 максимальная механизация и автоматизация слесарно-

сборочных работ путем применения завинчивающих, клепальных и

сварочных полуавтоматов и автоматов, в том числе программно-

управляемых устройств;

 рациональная организация труда, исключающая различные по-

тери в производстве.

Трудоемкость слесарно-сборочных работ определяется различны-

ми методами: по технологическому процессу, методом сравнения, по

данным заводов и укрупненным показателям.

Трудоемкость по технологическому процессу определяется путем

нормирования затрат времени для отдельных операций и переходов.

4.5. Оборудование и рабочие места

В состав технологического оборудования сборочного цеха входят

металлорежущие станки, прессы, нагревательные устройства, клепаль-

ные машины, сборочные стенды и т.д. Количество стендов (рабочих

мест) для непоточного производства для узловой и общей сборки опре-

деляется по следующей формуле:

СТ

C  , (72)

где

СТ

– трудоемкость сборки одного узла или изделия на стенде,

чел.-ч;

– годовая программа выпуска изделий, шт.;

СТ

F – действи-

тельный годовой фонд времени работы стенда.

сб

СТ

 , (73)

где

сб

– трудоемкость сборки изделия, чел.-ч;

– средняя плотность

работы. Под плотностью понимают число рабочих, одновременно рабо-

тающих за одним рабочим местом.

Для поточного производства число рабочих мест определяют ис-

ходя из такта сборки по формуле

сб

 , (74)

где

сб

– трудоемкость сборочных работ, чел.-ч;

– такт выпуска изде-

лия, мин;

– средняя плотность работ.

Длина рабочей части конвейера определяется по формуле

lML



, (75)

где

– длина рабочего места на конвейере.

изд тех

l l l

 

, (76)

где

изд

– длина изделия;

тех

– техническое расстояние между изде-

лиями.

Для определения скорости движения пользуются формулой





, (77)

где

– скорость непрерывного конвейера, м/мин, 0,5 <

< 55 м/мин.

При периодическом конвейере

сб n

t t



 

, (78)

где

сб

– время сборки, мин;

– время движения конвейера.

 . (79)

Рекомендуется

= 3–5 м/мин для тяжелых изделий;

= 15–20 м/мин для мелких изделий.

ГПС сборки предназначена для автоматического выпуска продук-

ции в мелкосерийном и многономенклатурном производстве. ГПС

включает автоматизированную технологическую, транспортную систе-

мы, автоматизированное складирующее оборудование, манипуляторы,

контрольно-измерительное и другое оборудование.

В качестве основного технологического оборудования для ГПС

сборки применяют:

 одноцелевые "жесткие" сборочные машины;

 переналаживаемые сборочные станки (агрегаты) блочно-

модульной конструкции;

 программируемые сборочные центры;

 автоматизированные робототехнические комплексы.

Количество автоматизированных сборочных станков определяется

по формуле

cб

 , (80)

где

сб

– трудоемкость сборки изделия на станке, ч;

– годовая про-

грамма выпуска изделий на станке, шт.;

– действительный годовой

фонд работы станка, центра.

4.6. Состав работающих

В состав работающих сборочного цеха входят производственные и

вспомогательные рабочие, инженерно-технические работники (ИТР),

счетно-конторский персонал (СКП) и младший обслуживающий персо-

нал (МОП).

В состав производственных рабочих входят: слесари по узловой

сборке, слесари по монтажу изделий (общей сборки), рабочие по обкат-

ке, испытатели, а также маляры и упаковщики.

Численность рабочих слесарей сборочного цеха определяется раз-

личными методами.

Для стационарной сборки изделий количество рабочих-сборщиков

определяется по формуле

рмр

СТ

rFM

R 

, (81)

где

– число рабочих мест; r – плотность работы (среднее число ра-

бочих, одновременно работающих на одном рабочем месте);

– эф-

фективный годовой фонд времени рабочего;

рм

– действительный го-

довой фонд времени рабочего места.

При подвижной сборке







шт

R , (82)

где



R – число слесарей-сборщиков для данной позиции;

шт

– время

выполнения операций, мин;



– такт сборки, мин.

4.7. Система контроля качества изделий

4.7.1. Организация и структура системы контроля качества

Система контроля качества изделий предназначена для своевре-

менного определения с требуемой точностью параметров качества из-

делий механосборочного производства. В связи с этим на нее возлага-

ются следующие основные функции:

 хранение информации об изготовляемых изделиях (их конфи-

гурации, технические требования к ним и т.д.);

 проведение настройки контрольно-измерительных устройств;

 обеспечение своевременной изоляции обнаруженного брака;

 приемочный и операционный контроль качества изделий с про-

веркой соответствия чертежам и техническим требованиям;

 выдача информации по результатам контроля качества изде-

лий.

Контроль качества изделий может быть осуществлен на рабочем

месте, в специальных контрольных пунктах (КП) или отделениях, в ис-

пытательных отделениях.

Контроль на рабочем месте может быть осуществлен прямо на

станке (внутренний) или около оборудования (внешний). Контроль ка-

чества изделий в процессе формообразования с помощью средств ак-

тивного контроля не удлиняет цикл изготовления изделия, а контроль

после формообразования (пассивный) на станке приводит в ряде случа-

ев к увеличению продолжительности цикла, но позволяет предотвра-

тить появление брака.

Контроль качества изделий на КП или в отделениях производится

в следующих случаях: когда необходимо применять разнообразные или

крупногабаритные средства контроля; когда применяемые на рабочих

местах средства контроля не обеспечивают необходимой точности из-

мерения, например вследствие нагрева детали при приемке продукции

высокой точности; когда проверяют большое количество однообразной

продукции, удобной для транспортирования; когда проверяют продук-

цию после последней операции перед сдачей ее на склад.

Размерный контроль после изготовления проводят с помощью из-

мерительных инструментов общего назначения (калибрами, скобами,

индикаторами и т.п.), специальными измерительными приборами и

средствами автоматического контроля (контрольно-сортировочными

автоматами, контрольно-измерительными машинами).

Контрольные операции включаются в технологическую карту из-

готовления изделия. Определив время измерений и их число, находят

количество средств для контроля, число контролеров, а затем-

необходимые площади для контрольных пунктов и отделения.

Число контролеров для неавтоматизированного контроля можно

определить по формуле

сл

ркр

КККР

РР



 , (83)

где

– число производственных рабочих;

рк

– число производст-

венных рабочих, осуществляющих самоконтроль;

Р – норма обслужи-

вания одним контролером производственных рабочих;

К = 0,9…1,5 –

коэффициент точности деталей, характеризует наиболее распростра-

ненный квалитет;

сл

= 0,9…1,1 – коэффициент сложности деталей;

– коэффициент вида контроля (при приемке

= 1,0 при двухразо-

вом контроле – первоначально у производственных рабочих, повторно

на КП

= 0,6).

Укрупненное число контролеров можно определить: в непоточном

производстве 7–10 % от числа основных станков, в поточном производ-

стве 5–7 % от числа основных станков.

Площади, занимаемые КП и контрольными отделениями, можно

определить исходя из расчета размеров КП: 23 = 6 м

Необходимое число КП

удк

кt

n  , (84)

где

– среднее время контроля одного установа детали, мин;

уд

–

число установов деталей, приходящих на КП за месяц, шт.;

– месяч-

ный фонд времени работы пункта, ч.

Число установов деталей

уд

 , (85)

где

– число установов деталей, изготовляемых на участке за месяц,

шт.;

– число установов деталей, через которое производится их кон-

троль, шт.