double arrow

Типы машиностроительных производств

В машиностроении различают три типа производства: массовое, серийное, единичное (ГОСТ 14.004-83). Отношение числа всех различных технологических опера­ций О, выполненных или подлежащих выполнению в течение месяца, к числу рабочих мест Р называют коэффициентом закре­пления операций

Кз.о.=О/Р

Коэффициент закрепления операций является одной из ос­новных характеристик типа производства.

Массовое производство характеризуется большим объемом выпуска изделий, непрерывно изготовляемых или ремонтируе­мых продолжительное время, в течение которого на большинст­ве рабочих мест выполняется одна рабочая операция. Для мас­сового производства Кзо = 1. Продукция массового производст­ва — изделия узкой номенклатуры и стандартного типа, выпус­каемые для широкого сбыта потребителю (автомобили, тракто­ры, электродвигатели и т.д.). Особенностями этого производства являются: расположение оборудования в технологической по­следовательности (по ходу ТП); выполнение каждой технологи­ческой операции осуществляется на предварительно налажен­ном оборудовании, которое не переналаживают для выполнения других операций; применение специального оборудования и иных специальных СТО.

Серийное производство характеризуется изготовлением или ремонтом изделий периодически повторяющимися партиями. В зависимости от количества изделий в партии или серии и значе­ния коэффициента закрепления операций различают крупносе­рийное, среднесерийное и мелкосерийное производства. Для крупносерийного производства 1 < Кз.о. £ 10, для среднесерийного 10 < Кзо £ 20, для мелкосерийного 20 < Кз.о. £ 40. Продук­цией серийного производства являются машины установившего­ся типа (металлорежущие станки, насосы, компрессоры, авиа­ционные двигатели и т.п.), выпускаемые в значительных коли­чествах.

В крупносерийном производстве оборудование располагают по изготовляемым предметам и в ряде случаев в соответствии с выполняемым ТП. Обработку заготовок выполняют на предва­рительно настроенных станках, в пределах технологических воз­можностей которых допустима переналадка для выполнения иных операций. Применяют специальные, специализированные и универсальные СТО (оборудование, инструмент и т.д.). Размер производственной партии в крупносерийном производстве обычно составляет несколько сотен деталей.

В среднесерийном производстве, обычно именуемом серий­ным, оборудование располагают в соответствии с последователь­ностью выполнения этапов обработки заготовок. За каждой еди­ницей оборудования закрепляют несколько технологических операций, для выполнения которых проводят переналадку обо­рудования. Применяют специализированные и универсальные СТО. Размер производственной партии — от нескольких десят­ков до сотен деталей.

В мелкосерийном производстве оборудование располагается по типам (участок токарных станков, участок фрезерных стан­ков и т.д.). Оборудование специально не настраивают для вы­полнения каждой технологической операции. Преимущественно применяют универсальные СТО. Размер производственной пар­тии обычно составляет несколько единиц.

Единичное производство характеризуется малым объемом вы­пуска одинаковых изделий, повторное изготовление и ремонт которых, как правило, не предусмотрено. Изделия выпускаются широкой номенклатуры в относительно малых количествах и часто индивидуально. Изготовление изделий либо совсем не по­вторяется, либо повторяется через неопределенные промежутки времени. Продукция единичного производства — машины, не имеющие широкого применения и изготовляемые по индивиду­альным заказам, предусматривающим выполнение специальных требований (опытные образцы машин в различных отраслях ма­шиностроения, крупные гидротурбины, уникальные металлорежущие станки, прокатные станы и т.д.). Технологическое обору­дование располагают по типам. На рабочих местах выполняют разнообразные операции без их периодического повторения, для их выполнения оборудование специально не настраивают. Применяют универсальные (общего назначения) СТО.

Деление производства по типам относительно. На одном и том же предприятии, осуществляющем, например, серийный выпуск продукции, отдельные цехи могут работать в условиях крупносерийного или даже массового производства.

В машиностроении применяют два метода работы: поточный и непоточный. Поточный метод наиболее полно реализуется в одноименном производстве. Поточное производство характери­зуется расположением СТО в последовательности выполнения операций ТП и определенным интервалом выпуска изделий. Интервал времени, через который периодически производят вы­пуск изделий или заготовок определенных наименований, типо­размера и исполнения, называют тактом выпуска tд:

tд = 60Фд / N,

где Фд — действительный фонд времени в планируемом периоде (год, месяц, сутки, смена), ч; N объем выпуска за этот же пе­риод, шт.

Действительный фонд времени работы оборудования учиты­вает потери времени на ремонт оборудования и этим отличается от номинального (календарного) фонда времени.

Номинальный годовой фонд времени работы оборудования составляет 2070 ч для работы в одну смену, 4140 ч для двух смен и 6210 ч для трех смен. Действительный годовой фонд времени работы оборудования для одной, двух и трех смен составляет со­ответственно 2030, 4015 и 5965 ч. Номинальный фонд времени для рабочих составляет 2070 ч, а действительный — 1860 ч (при 15-дневном отпуске).

При поточном методе основной организационной формой работы является поточная линия. В поточной линии на каждом рабочем месте выполняют одну технологическую операцию, а оборудование располагают по ходу ТП. На каждой линии про­изводят обработку отдельной детали (сборку отдельного изделия или его составной части). Если длительность операции на всех рабочих местах одинакова, то работа на линии выполняется с непрерывной передачей объекта производства с одного рабочего места на другое (непрерывным потоком). Достигнуть равенства штучного времени на всех операциях не удается. Это предопре­деляет технологически неизбежное различие загрузки оборудо­вания по рабочим местам поточной линии.

В общем случае условием организации потока является кратность времени выполнения каждой технологической опера­ции такту выпуска:

где tштi, - штучное время i-й технологической операции.

Приведение длительности операций к указанному условию называют синхронизацией. При выполнении синхронизации ино­гда возникает необходимость соответствующего расчленения ТП на операции и в некоторых случаях дублирования станков. По­точный метод в форме непрерывного потока характерен для массового и крупносерийного производств. При значительных объемах выпуска, соответствующих указанным типам производ­ства, в процессе синхронизации наиболее часто возникает необ­ходимость уменьшения длительности операций. Это достигается за счет дифференциации и совмещения во времени переходов, входящих в состав технологических операций. В массовом и крупносерийном производствах при необходимости каждый из технологических переходов может быть выделен в отдельную операцию, если будет выполнено условие синхронизации. За время, равное такту выпуска, с поточной линии сходит единица продукции. Производительность труда, соответствующая выде­ленному производственному участку (линии, участку, цеху), оп­ределяется ритмом выпуска. Ритм выпуска — количество изде­лий (или заготовок) определенного наименования, типоразмера и исполнения, выпускаемое в единицу времени. Обеспечение заданного ритма выпуска является важнейшей задачей при про­ектировании ТП массового и крупносерийного производств.

В серийном производстве организовать непрерывный поток изготавливаемых изделий часто невозможно из-за низкой за­грузки оборудования поточных линий в условиях небольших объемов выпуска. Кроме того, даже при массовом и крупносерийном производствах при большом различии штучного време­ни отдельные рабочие места могут иметь малую загрузку. В этих случаях применяют модификацию поточного метода, именуе­мую переменно-поточным методом.

При переменно-поточном методе за каждым станком линии (участка) закреплено по несколько операций для технологиче­ски однотипных деталей, запускаемых в производство попере­менно. В течение определенного периода времени (обычно не­сколько смен) на линии ведется обработка заготовок определен­ного типоразмера. Затем, линию переналаживают для обработки закрепленных за данной линией заготовок другого типоразмера СТО, например приспособления на переменно-поточных лини­ях постоянно закреплены на технологическом оборудовании. Приспособления конструируют так, чтобы в них можно было обрабатывать заготовки любых типоразмеров закрепленной группы. Это значительно сокращает время переналадки линии, которую обычно выполняют в перерыве между сменами. Распо­лагая оборудование по ходу ТП, получают движение деталей от одного рабочего места к другому, хотя и прерывистое (партия­ми), но поточное (прямоточное). Пропуская через группу рабо­чих мест (последовательность технологического оборудования) сменяемые партии деталей, получают непрерывно-поточное (в пределах одной партии) производство с поштучной передачей деталей от одного рабочего места к другому. Для повышения за­грузки оборудования в серийном производстве применяют мно­гономенклатурные поточные линии (переменно-поточные, групповые, предметно-замкнутые участки линий).

При групповой обработке на каждом рабочем месте линии одновременно выполняют несколько операций разных ТП. Это обеспечивается применением специальных многоместных при­способлений. При групповой обработке повышается загрузка оборудования, а линия работает без переналадки оборудования. Число деталей в группе обычно составляет 2...8. Переменно-по­точную и групповую обработку (сборку) выполняют на обычных и автоматических линиях.

Для обработки конструктивно и технологически сходных за­готовок применяют предметно-замкнутые участки. ТП обработ­ки этих заготовок имеют одинаковую структуру, однородные операции и одинаковую последовательность их выполнения и строятся на основе обобщения ТП изготовления деталей со сходными конструктивно-технологическими параметрами.

Поточный метод работы обеспечивает значительное сокра­щение (в десятки раз) цикла производства, межоперационных заделов и незавершенного производства, возможность примене­ния высокопроизводительного оборудования, снижения трудо­емкости изготовления изделий, простоту управления производ­ством.

В серийном производстве при построении технологических операций применяют как дифференциацию, так и концентра­цию технологических переходов. Структура операции формиру­ется в результате компромисса указанных принципов с учетом конкретных условий и методов работы. Применение поточного метода в серийном производстве требует, как правило, при по­строении операций приоритета дифференциации переходов.

При незначительных объемах выпуска, частых сменах вы­пускаемых изделий, а также невозможности использования по­точного метода применяют непоточный метод работы. Этот ме­тод используют в условиях серийного производства, он является наиболее характерным для мелкосерийного и единичного про­изводств. При непоточном методе работы строгого закрепления операций за конкретными рабочими местами не проводят, дли­тельность операций не синхронизируют по такту выпуска, на рабочих местах создают заделы заготовок (сборочных единиц), необходимые для обеспечения загрузки рабочих мест. При не­поточном методе работы стремятся на каждом рабочем месте осуществить максимальное технологическое воздействие на предмет труда, уменьшить число операций в ТП, строить техно­логические операции на основе концентрации переходов. Сте­пень концентрации возрастает по мере уменьшения объема вы­пуска.

Характеристики производства отражены в решениях, прини­маемых при технологической подготовке производства.


Сейчас читают про: