Характеристика производства
Режим работы и фонды времени
Режим работы включает в себя количество рабочих дней в году, за исключением выходных и праздничных дней, с двумя сменами в сутки, т.к. разрабатывается автоматизированный участок. Полный календарный годовой фонд времени показывает число часов в году 24 363=8670ч.
Исключая выходные и праздничные дни, из расчета пятидневной рабочей недели длительностью 41 час, получим номинальный фонд времени ФН=4320ч.
Учитываем простои оборудования на ремонт, ФД - действительный годовой фонд времени работы оборудования при 2-х сменной работе.
ФД = 3894 час.
Определение такта выпуска
Для обоснования организации производственного процесса и определения типа производства, необходимо рассчитать средний производственный такс - и среднее штучное время - Тш.ср. изготовления изделия на основных операциях.
Такт выпуска определяется по формуле:
(мин/шт) (3.3.1)
где Фд = 3894 час;
Nг = 20000шт - годовая программа выпуска деталей;
фс = 3894 60/20000 = 11,7 мин/шт
Определение типа производства
Тип производства можно определить по численному значению коэффициента закрепления операция, расчет которого производится по ГОСТ 3.11.08-74. Приближенно тип производства может быть определено по величине коэффициента - Кс
где Тшт.ср - среднее штучное время изготовления изделия, определяется по данным действующего техпроцесса.
Тшт.ср. = 71,43/17 = 4,2 мин.
Кзо =11,6/4,2=2,7
1< Кс?10 - крупносерийное производство
Анализ технологичность конструкции детали «Ведущий вал»
Технологичность - свойство изделия, согласно которому конструкция детали должна соответствовать применению наиболее прогрессивных методов обработки или сборки при изготовлении.
Рациональные конструкции машин, обеспечивающие необходимые эксплуатационные требования не могут быть созданы без учета трудоемкости и материалоемкости их изготовления. Соответствие конструкции машин требованиям трудоемкости и материалоемкости определяют технологичность конструкции. При объективной оценке технологичности конструкции машин, их деталей и узлов, учитывают ряд положительных факторов, определяющих технологичность конструкции.
При объективной оценке технологичности конструкции машин, их деталей и узлов, учитывают ряд положительных факторов, определяющих технологичность конструкции. К ним относится:
Оптимальная форма детали, обеспечивающая изготовление заготовки с наименьшим припуском и наименьшим количеством обрабатываемых поверхностей;
Наименьший вес машины;
Наименьшее количество материала, применяемого в конструкции машин;
Взаимозаменяемость деталей и узлов с оптимальным значением полей допуска;
Нормализация (стандартизация) и унификация деталей, узлов и их отдельных конструкторских элементов.
Основные требования по технологичности конструкции деталей машиностроения излагается в литературе.
Конструкции детали должны состоять из стандартных и унифицированных конструктивных элементов (КЭД) или быть стандартной в целом. Детали должны изготавливаться из стандартных или унифицированных заготовок. Размеры детали должны иметь оптимальную точность. Шероховатость поверхностей должна быть оптимальной. Физико-химические и механические свойства материала детали, её жесткость, форма, размеры должны соответствовать требованиям технологии изготовления (включая процессы отделочно-упрочняющей обработки, нанесения антикоррозийных покрытий и т.п.), а также хранения и транспортировки.
Базовая поверхность детали должна иметь оптимальные показатели точность и шероховатости поверхности, которые обеспечивают требуемую точность установки, обработки и контроля.
Заготовки для изготовления деталей должны быть получены рациональным способом с учетом материала, заданного объема выпуска и типа производства. Метод изготовления деталей должен обеспечивать возможность одновременного изготовления нескольких деталей. Конструкция детали должны обеспечивать возможность применения типовых и стандартных технологических процессов ее изготовления.
Отработку технологичности детали «Ведущий вал» на технологичность проведем в соответствии с Методическими указаниями .
Поточно-массовое создание характеризуется тем, что детали после обработки на одном станке либо рабочем месте сходу передаются для обработки на другое рабочее место по ходу технологического процесса. Перемещение деталей осуществляется с помощью сборочного потока, тележек, тельферов и т.п. При поточно-массовом производстве производят синхронизацию операций, т.е. время на каждую операцию принимают равным либо кратным такту.
Организация поточного производства связана с проведением ряда расчетов и предварительных работ. Начальным моментом при проектировании поточного производства является определение объема выпуска продукции и такта.
Такт — это просвет времени меж пуском (либо выпуском) 2-ух смежных изделий на полосы. Он определяется по последующей формуле (см. формула 1 в тексте).
Величина, оборотная такту, именуется темпом работы полосы. При организации поточного производства нужно обеспечить таковой темп, чтоб выполнить план по выпуску продукции. Ритм определяет число деталей, выпускаемых в единицу времени (см. формула 2 в тексте).
Общее прямоточное создание также характеризуется расположением оборудования в порядке последовательности технологического процесса. Но в отличие от поточно-массового производства время отдельных операций не синхронизировано меж собой, т.е. не всегда равно такту . Вследствие этого у рабочих мест с большой длительностью операций временами создаются припасы деталей и движение их от станка к станку происходит неритмично. Потому стремятся иметь поточно-массовое создание как более совершенную форму производства.
Что такое такт производства и как его определяют?
Поточно-массовое создание характеризуется тем, что детали после обработки на одном станке либо рабочем месте сходу передаются для обработки на другое рабочее место по ходу технологического процесса. Перемещение деталей осуществляется с помощью сборочного потока, тележек, тельферов и т.п. При поточно-массовом производстве производят синхронизацию операций, т.е. время на каждую операцию принимают равным либо кратным такту. Организация поточного...
Поточным называется производство , в котором в установившемся режиме над упорядоченно движущейся совокупностью однотипных изделий одновременно выполняются все операции, кроме быть может, незначительного их числа с не полностью загруженными рабочими местами.
Поточное производство в его наиболее совершенной форме обладает совокупностью свойств, отвечающих в максимальной степени принципам рациональной организации производства. Основными такими свойствами являются следующие.
Строгая ритмичность выпуска изделий. Ритм выпуска- это количество изделий, выпускаемых в единицу времени. Ритмичность - это выпуск изделий с постоянным во времени ритмом.
Такт выпуска- это промежуток времени, через который периодически производится выпуск одного или одинакового числа изделий определенного типа.
Существуют варианты поточного производства, в которых, в принципе, отсутствует ритмичность выпуска на уровне отдельных экземпляров изделий. Строгая регулярность повторения всех поточных операций- это свойство состоит в том, что все операции поточного производства определенного типа изделий повторяются через строго фиксированные промежутки времени, создавая предпосылки для ритмичного выпуска этих изделий.
Специализация каждого рабочего места на выполнении одной операции по изготовлению изделий определенного типа.
Строгая пропорциональность в длительности выполнения всех операций поточного производства.
Строгая непрерывность движения каждого изделия через все операции поточного производства.
Прямоточность производства. Расположении всех рабочих мест в строгой последовательности выполнения технологических операций поточного производства. Однако в ряде случаев по определенным причинам достичь полной прямоточности в расположении рабочих мест не удается, и в движении изделий возникают возвраты и петли.
Виды поточных линий.
Поточная линия - это обособленная совокупность функционально взаимосвязанных рабочих мест, на которой осуществляется поточное производство изделий одного или нескольких типов.
По номенклатуре закрепляемых за ПЛ изделий различают:
Однопредметные ПЛ, каждая из которых специализирована на производстве изделий одного вида
Многопредметные ПЛ, на каждой из которых одновременно или последовательно изготавливаются изделия нескольких типов, сходных по конструкции или технологии их обработки или сборки.
По характеру прохождения изделиями всех операций производственного процесса различают:
Непрерывно-поточные линии , на которых изделия непрерывно, т.е. без межоперационных пролеживаний, проходят через все операции их обработки или сборки
Прерывно-поточные линии , которых имеются межоперационные пролеживания, т.е. прерывность обработки или сборки изделий.
По характеру такта различают:
Поточные линии с регламентированным тактом , в которых такт задается принудительно с помощью конвейеров, световой или звуковой сигнализации.
Поточные линии со свободным тактом, на которых выполнение операций и передача изделий с одной операции на другую, могут производится с небольшими отклонениями от установленного расчетного такта.
В зависимости от порядка обработки на них изделий различных типов делятся на:
Многопредметные поточные линии с последовательно-партионным чередованием партий изделий различных типов, в которых каждый тип изделий монопольно обрабатывается в течении определенного периода, а обработка различных типов изделий осуществляется последовательно чередующими партиями. На линиях такого типа необходимо рационально организовать переход от выпуска изделий одного типа к выпуску другого:
одновременно на всех рабочих местах поточной линии прекращается сборка изделий нового типа. Достоинством является отсутствие потерь рабочего времени, однако это требует создания на каждом рабочем месте задела изделий каждого типа, находящихся в той стадии готовности, которая соответствует выполненной операции по данному рабочему месту.
изделия нового типа запускаются на поточную линию до момента окончания сборки партии изделий предыдущего типа, и на поточной линии в переходный период устанавливается максимальный из двух возможных тактов для старого и нового типов изделий. Однако в переходный период возможны простои рабочих на тех рабочих местах, на которых происходит сборка изделий с меньшим требуемым тактом, чем установленный в данный момент.
Групповые поточные линии, которые характеризуются одновременной обработкой на поточной линии партий изделий нескольких типов.
Расчет такта выпуска. Определение типа производства. Характеристика заданного типа производства
Зависимость типа производства от объёма выпуска деталей приведена в таблице 1.1.
При массе детали 1,5кг и N=10000 деталей выбирается среднесерийное производство.
Таблица 1.1- Характеристика типа производства
|
детали, кг |
Тип производства |
||||
|
Единичное |
Мелкосерийное |
Среднесерийное |
Крупносерийное |
Массовое |
|
Серийное производство характеризуется ограниченной номенклатурой выпускаемых деталей, изготовляемых периодически повторяющимися партиями и сравнительно небольшим объёмом выпуска, чем в единичном производстве.
Основные технологические признаки серийного производства:
1. Закрепление за каждым рабочим местом нескольких операций;
2. Применение универсального оборудования, специальных станков для отдельных операций;
3. Расстановка оборудования по технологическому процессу, типу детали или группам станков.
4. Широкое применение спец. Приспособлений и инструмента.
5. Соблюдение принципа взаимозаменяемости.
6. Средняя квалификация рабочих.
Величина такта выпуска рассчитывается по формуле:
где F д - действительный годовой фонд времени работы оборудования, ч/см;
N - годовая программа выпуска деталей, N=10 000 шт
Далее необходимо определить действительный фонд времени. При определении фонда времени работы оборудования и рабочих принято следующие исходные данные на 2014 год при 40 часовой рабочей неделе, Fд=1962 ч/см.
Тогда по формуле (1.1)
Тип производства зависит от двух факторов, а именно: от заданной программы и от трудоёмкости изготовления изделия. На основании заданной программы рассчитывается такт выпуска изделия t В, а трудоёмкость определяется средним штучным (штучно-калькуляционным) временем Т ШТ по операциям действующего на производстве или аналогичного технологического процесса.
В серийном производстве количество деталей в партии определяется по следующей формуле:
где а - число дней, на которое необходимо иметь запас деталей, на=1;
F - число рабочих дней в году, F=253 дня.
Анализ требований к точности и шероховатости обрабатываемых поверхностей детали и описание принятых методов их обеспечения
Деталь "Вал промежуточный" имеет невысокие требования по точности и шероховатости обрабатываемых поверхностей. Многие поверхности обрабатываются по четырнадцатому квалитету точности.
Деталь является технологичной, так как:
1. Ко всем поверхностям обеспечивается свободный доступ инструмента.
2. Деталь имеет небольшое число точных размеров.
3. Заготовка максимально приближена к форме и размерам готовой детали.
4. Допускается применение высокопроизводительных режимов обработки.
5. Очень точных размеров нет, кроме: 6P9, 35k6, 30k6, 25k6, 20k6.
Деталь можно получить штамповкой, поэтому конфигурация наружного контура не вызывает трудностей при получении заготовки.
С точки зрения механической обработки деталь можно описать следующим образом. Конструкция детали допускает ее обработку на проход, ни что не мешает данному виду обработки. Имеется свободный доступ инструмента к обрабатываемым поверхностям. Деталь предусматривает возможность обработки на станках с ЧПУ, также и на универсальных станках, не представляет трудностей при базировании, что обусловлено наличием плоскостeй и цилиндрических поверхностей.
Делается вывод, что с точки зрения точности и чистоты обрабатываемых поверхностей данной детали в основном не представляет значительных технологических трудностей.
Также для определения технологичности детали используют
1. Коэффициент точности, КТ
где К ТЧ - коэффициент точности;
Т СР - средний квалитет точности поверхностей детали.
где Т i - квалитет точности;
n i - число поверхностей детали с данным квалитетом (таблица 1.2)
Таблица 1.2- Число поверхностей детали "Вал промежуточный" с данным квалитетом
Таким образом
2. Коэффициент шероховатости, КШ
где К Ш - коэффициент шероховатости,
Ra СР - средняя шероховатость.
где Ra i - параметр шероховатости поверхности детали;
m i - число поверхностей детали с одинаковым параметром шероховатости (таблица 1.3).
Таблица 1.3 - Число поверхностей детали "Вал промежуточный" с данным классом шероховатости
Таким образом
Коэффициенты сравниваются с единицей. Чем ближе значения коэффициентов к единице, тем деталь технологичнее. Из вышеперечисленного можно сделать вывод, что деталь достаточно технологична.
В машиностроении различают три типа производств: массовое, серийное и единичное и два метода работы: поточный и непоточный .
Массовое производство характеризуется узкой номенклатурой и большим объемом выпуска изделий, непрерывно изготовляемых в течение продолжительного времени. Основным признаком массового производства является не только количество выпускаемых изделий, но и выполнение на большинстве рабочих мест одной закрепленной за ними постоянно повторяющейся операции.
Программа выпуска в массовом производстве обусловливает возможность узкой специализации рабочих мест и расположения оборудования по ходу технологического процесса в виде поточных линий. Длительность операций на всех рабочих местах одинакова или кратна по времени и соответствует заданной производительности.
Такт выпуска — интервал времени, через который периодически производится выпуск изделий. Он существенно влияет на построение технологического процесса, поскольку необходимо привести время каждой операции ко времени, равному или кратному такту, что достигается соответствующим расчленением технологического процесса на операции или дублированием оборудования для получения необходимой производительности.
Во избежание перебоев в работе поточной линии на рабочих местах предусматриваются межоперационные запасы (заделы) заготовок или деталей. Заделы обеспечивают непрерывность выпуска продукции при непредусмотренной остановке -отдельного оборудования.
Поточная организация производства обеспечивает значительное сокращение технологического цикла, межоперационных заде-, лов и незавершенного производства, возможность применения высокопроизводительного оборудования и резкое снижение трудоемкости и себестоимости изделий, простоту планирования и управления производством, возможность комплексной автоматизации производственных процессов. При поточных методах работы уменьшаются оборотные фонды и значительно повышается оборачиваемость вложенных в производство средств.
Серийное производство характеризуется ограниченной номенклатурой изделий, изготовляемых периодически повторяющимися партиями, и большим объемом выпуска.
В крупносерийном производстве широко применяют оборудование специального назначения и агрегатные станки. Оборудование располагается не по типам станков, а по изготовляемым предметам и в ряде случаев в соответствии с выполняемым технологическим процессом.
Среднесерийное производство занимает промежуточное положение между крупно- и мелкосерийным. На размер партии в серийном производстве влияют годовой выпуск изделий, длительность процесса обработки и наладки технологического оборудования. В мелкосерийном производстве размер партии обычно составляет несколько единиц, в среднесерийном — несколько десятков, в крупносерийном — несколько сотен деталей. В электромашиностроении и аппаратостроении слово «серия» имеет два значения, которые следует различать: ряд машин возрастающей мощности одного и того же назначения и количество одновременно запускаемых в производство однотипных машин или аппаратов. Мелкосерийное производство по своим технологическим особенностям приближается к единичному.
Единичное производство характеризуется широкой номенклатурой изготовляемых изделий и малым объемом их выпуска. Характерным признаком единичного производства является осуществление на рабочих местах различных операций. Продукция единичного производства — машины и аппараты, которые изготовляются по отдельным заказам, предусматривающим выполнение специальных требований. К ним относят также опытные образцы.
В единичном производстве выпускаются электрические машины и аппараты широкой номенклатуры в относительно малых количествах и часто в единичном экземпляре, поэтому оно должно быть универсальным и гибким для выполнения различных заданий. При единичном производстве применяют быстропереналаживаемое оборудование, которое позволяет переходить с изготовления одной продукции на другую с минимальной потерей времени. К такому оборудованию относят станки с программным управлением, автоматизированные склады, управляемые ЭВМ, гибкие автоматизированные ячейки, участки и т. д.
Универсальное оборудование в единичном производстве используют только на предприятиях, построенных ранее.
Некоторые технологические методы, возникшие в поточно-массовом производстве, применяют не только в серийном, но и единичном производстве. Этому способствуют унификация и стандартизация изделий, специализация производства.
Сборка электрических машин и аппаратов — заключительный технологический процесс, при котором отдельные детали и сборочные единицы соединяются в готовое изделие. Основными организационными формами сборки являются стационарная и подвижная.
При стационарной сборке изделие полностью собирается на одном рабочем месте. Все детали и узлы, требуемые для сборки, поступают на рабочее место. Эту сборку применяют в единичном и серийном производстве и выполняют концентрированным или дифференцированным способом. При концентрированном способе сборочный процесс не расчленяется на операции и всю сборку (от начала до конца) выполняет рабочий или бригада, а при дифференцированном способе сборочный процесс расчленяется на операции, каждую из которых выполняет рабочий или бригада.
При подвижной сборке изделие перемещается от одного рабочего места к другому. Рабочие места оснащены необходимым сборочным инструментом и приспособлениями; на каждом из них, выполняется одна операция. Подвижная форма сборки применяется в крупносерийном и массовом производстве и осуществляется только дифференцированным способом. Такая форма сборки более прогрессивна, поскольку позволяет специализировать сборщиков на определенных операциях, в результате чего повышается производительность труда.
В процессе производства объект сборки должен последовательно переходить от одного рабочего места к другому по потоку (такое движение собираемого изделия обычно осуществляется конвейерами). Непрерывность процесса при поточной сборке достигается благодаря равенству или кратности времени выполнения операций на всех рабочих местах линии сборки, т. е. длительность любой сборочной операции на линии сборки должна быть равна или кратна такту выпуска.
Такт сборки на конвейере является планирующим началом для организации работы не только сборочного, но и всех заготовительных и вспомогательных цехов завода.
При широкой номенклатуре и небольших количествах выпускаемых изделий необходимы частые перенастройки оборудования, которые снижают его производительность. Для снижения трудоемкости выпускаемых изделий в последние годы на базе автоматизированного оборудования и электроники разрабатываются гибкие автоматизированные производственные системы (ГАПС), позволяющие изготовлять отдельные детали и изделия различного исполнения без перенастройки оборудования. Количество изделий, выпускаемых на ГАПС, задается при ее разработке.
В зависимости от конструкций и габаритных размеров электрических машин и аппаратов требуются различные технологические процессы сборки . Выбор технологического процесса сборки, порядка следования операций и оборудования определяется конструкцией, объемом выпуска и степенью унификации их, а также конкретными условиями, имеющимися на заводе.
