Предварительная компоновка цехов

Компоновка цеха – взаимное расположение площадей производственных участков, вспомогательных отделений, машиностроительного проезда и служебно-бытовых помещений в пределах цеха.

а) б)

в) г)

- мостовой кран;

М/о – механическая обработка.

Рис. 7

Компоновку проводят после определения количества оборудования и выбора форм специализации и производства. В общем случае при предметной специализации различают следующие компоновочные решения (рис. 7).

Варианты а) и б) применяют для массового и крупносерийного производства для конвейерной общей сборки, в) и г) применяют для среднесерийного, мелкосерийного, единичного типа производства при стационарной непоточной общей и узловой сборке.

При размещении участков необходимо выполнять следующие требования:

1. Чем больше масса детали, тем ближе должен находиться участок по ее изготовлению к участку сборки.

2. Нельзя располагать рядом участки линий по изготовлению деталей высокой и низкой точности (по причине вибрации).

3. Нельзя располагать рядом участки абразивной обработки и сборки; абразивной и прецизионной обработки.

4. Участки с вредными, а так же парообразными выделениями должны быть огорожены и должны иметь систему местной вентиляции и очистки воздуха

На этапе предварительной компоновки ориентировочно определяют площадь цеха:

1. Производительная площадь цеха:

, (26)

где число основных станков цеха;

удельная площадь на один станок (табл. 5)

Таблица № 5

Группа оборудования и (или) наименование цехов	Средняя удельная площадь, м2, на единицу производственного оборудования, F уд
Мелкие станки	10…15
Средние станки	15…25
Крупные станки	30…45
Особо крупные станки	45…150

2. Вспомогательная площадь цеха на начальных этапах проектирования укрупнённо определяется по формуле:

, (27)

В данном случае не учитываются системы ремонтно-технического обслуживания и инструментального обеспечения.

При предварительной компоновке между участками предусматривают магистральные (пожарные) проезды шириной 4,5…6 м. Длина участка из соображения пожарной безопасности должна быть 30…50 м.

Зная предварительно определенные, основные и вспомогательные площади и размеры магистральных поездов, определяют габаритные размеры и ориентировочную площадь цеха. Здесь же предварительно определяют сетку колон и высоту цеха.

15. Предварительная планировка оборудования и рабочих мест на участках.

Планировка оборудования цеха – взаимное расположение основного и вспомогательного оборудования и других производственных средств на территории цеха и его участков.

Расположение станков зависит от способа организации производства, длины и ширины участка, количества оборудования на участках, виды меж операционного транспорта и способа удаления стружки от станков.

Для поточного производства планировочное решение относительно просто – станки расставляют по ходу технологического процесса вдоль транспортного средства.

Возможны следующие варианты размещения станков (рис. 8):

а) Фронтальное расположение – наиболее благоприятно для обслуживания оборудования, но при этом длина участка оказывается слишком большой.

б) Поперечное расположение – обеспечивает компактность размещения оборудования и небольшую длину участка, но затрудняется работа оператора.

Рис. 8

в) Угловое расположение – применяется для станков, у которых длина значительно превышает ширину, (продольно-строгальные, продольно-фрезерные, револьверные станки и прутковые автоматы).

г) Кольцевое размещение – применяется при многостаночном обслуживании, при этом работа оператора затруднена, но при применении манипуляторов и промышленных роботов обеспечивает компактность планировки, и минимальное время на загрузку и выгрузку заготовок.

Возможно как одностороннее, так и двустороннее расположение оборудования (рис. 9).

Рис. 9

В непоточном производстве выбор планировочных решений гораздо сложнее. В данном случае от способа размещения оборудования зависит величина капитальных вложений, транспортных расходов, себестоимости продукции, непрерывность и ритмичность производства.

В общем случае применяют три варианта размещения оборудования (рис. 10):

а) Точечный.

б) Рядный.

в) Гнездовой.

а) При точечном – отсутствуют связи между станками. Оборудование располагаются в произвольной последовательности на участке. Применяют при технологической специализации механосборочных цехов, а так же при изготовлении детали на одном станке.

б) При рядном – оборудование располагают в линию в соответствии с техническим процессом обработки наиболее характерной детали или детали представителя; применяют при внедрении подетальной специализации в непоточном производстве.

в) При гнездовом – станки размещают группами в зависимости от межоперационных связей технологического процесса обработки детали-представителя. Данный метод является комбинацией технологической и подетальной специализации.

Рядный и гнездовой метод применяются при реализации групповых технологических процессов механической обработки. Возможны комбинации этих трёх методов в пределе участка. При выборе метода исходят из требования минимальности грузопотока, между рабочими местами.

Рис. 10

При планировке гибких производственных системах возможны следующие варианты размещения гибких производственных машин на участках (рис. 11).

а) Произвольный – применяется при одно операционной обработке.

б) Функциональный – модули группируют по технологическому признаку, при этом возникает большое количество прямых и обратных связей.

в) Модульный – применяется при значительных программах выпуска деталей, когда организуются участки, состоящие из одинаковых групп гибких производственных машин.

г) Групповой вариант – применяется для изготовления группы деталей на одном гибком производственном участке.

Д) Ступенчатое – по группам оборудования для предварительной и окончательной обработки.

При сборке рабочие места располагают следующим образом:

1. При конвейерной сборке, вдоль конвейера с одной или с обеих сторон, комплектующие детали, узлы и агрегаты размещают рядом с рабочими местами в контейнерах, с обеих сторон конвейера предусматривают проезды для доставки комплектующих и узлов. Конвейеры могут быть прямолинейные, замкнутые и другие.

2. При непоточной сборке применяют точечные и гнездовые структуры расположения рабочих мест. Основными критериями является минимальность грузопотока.

При этом в зоне сборочных стендов размещают оборудование для пригоночных работ, нагревательные устройства. Если собираются тяжелые изделия, рабочее место оснащают подъемно-транспортными устройствами.

В практике проектирование часто используют темплетный метод, когда оборудование и рабочее место выполняют на пленке в масштабе чертежа с указанием габаритов, расположения мест подвода энерго и теплоносителей.

Рис. 11

При этом трудоемкость планировочных работ сокращается в 1,5 – 2 раза.

При планировке цехов со сложными транспортно-складскими системами, применяют метод объемного макетирования, когда все оборудование цеха исполняют в виде объемных моделей, что позволяет избежать ошибок возможных при плоских планировках.

В настоящее время для разработки компоновочно-планировочных решений цехов и участков широко применяют различные САПР.