Способы размещения оборудования и расчет производственной площади

Оборудование может располагаться (см. рис. 11.1):

1. Вдоль проезда фронтальной стороной к нему. Так обычно располагается оборудование в длинном и узком цехе. Достоинства такого расположения – удобство подъезда к площадкам заготовок и деталей, удобство передачи заготовки на следующий станок, что особенно актуально при размещении оборудования по ходу технологического процесса (площадка деталей первого станка служит площадкой заготовок для второго; при поточном производстве облегчается передача с помощью склиза, приемопередаточного стола или конвейера). Недостаток – опасность от транспорта сзади рабочего. Для предохранения от неожиданного выхода на проезд устанавливаются барьеры перед рабочей зоной.

2. Вдоль проезда тыльной стороной к нему. Так обычно располагается оборудование в длинном и узком цехе при наличии в нём магистрального межцехового проезда или при высокой интенсивности грузовых перевозок. Достоинство такого расположения – защита от транспортного потока. Недостаток – затрудненность подъезда к площадкам заготовок и деталей. Оборудование таким образом устанавливается редко. Предпочтение такой планировке отдаётся при наличии конвейера сзади оператора.

3. Поперек проезда «в затылок» друг другу. Чаще всего оборудование располагается именно таким образом, что позволяет уменьшить длину участка или цеха. При использовании конвейера для удаления стружки канал для транспортирования стружки проходит под станком параллельно проезду. Поддон станка устанавливается наклонно, чтобы случайно упавший инструмент или деталь некоторое время удерживался на нем и не попадал сразу в канал, откуда достать его практически невозможно. Для предохранения впереди стоящего оператора от стружки с тыльной стороны станка устанавливается экран (чаще всего из мелкой металлической сетки). Площадки заготовок и деталей располагаются у проезда.

4. Поперек проезда фронтальными сторонами друг другу. Чаще всего оборудование располагается таким образом в случае, если эти два станка используются для последовательной обработки одной и той же детали. Достоинство такого расположения – наибольшая компактность планировки, легкость перехода на многостаночное обслуживание (при обслуживании только двух станков). Таким образом желательно располагать фрезерные и шлифовальные станки, у которых обычно основное время достаточно большое для перехода на многостаночное обслуживание, а также токарные полуавтоматы. К недостатку фронтального расположения можно отнести требование психологической совместимости между рабочими этих двух станков, т. к. они могут мешать друг другу.

5. Под углом к проезду фронтальными или тыльными сторонами. Имеет достоинства поперечного расположения при достаточной защищенности впереди расположенного рабочего. Такое расположение характерно для единичного и мелкосерийного производства при недостаточной для поперечного расположения ширине помещения, но в основном при размещении прутковых полуавтоматов или автоматов для облегчения загрузки длинных прутков.

6. По кольцевой схеме. Характерно для многостаночного обслуживания – находящийся в середине оператор легко отслеживает работу всех станков, быстро может подойти к любому из них. Количество станков обычно не более 5. При больших габаритах оборудование располагается не по кольцевой схеме, а под углом к проезду (более компактное расположение). 7. В шахматном порядке. Так обычно располагается оборудование при соседстве крупных и мелких станков, т. к. позволяет более компактно разместить оборудование при большой ширине цеха. Недостаток такого расположения – ухудшение эстетического вида в связи с кажущейся хаотичностью, затрудненность подъезда к площадкам заготовок и деталей.

Возможность организации многостаночного обслуживания на универсальных станках определяется по основному времени наиболее продолжительного перехода. Если время обработки при механической подаче более 1 минуты, то после включения подачи на одном станке оператор успеет снять уже обработанную заготовку с соседнего станка, установить новую заготовку, переместить инструмент в требуемое положение и включить механическую подачу, после чего переключит своё внимание на первый станок.

При организации многостаночного обслуживания на каждом станке необходимо устройство для автоматического отключения подачи после обработки на данном переходе, т.е. при достижении инструментом требуемого положения. На токарных универсальных станках устанавливается конечный выключатель, контролирующий продольное перемещение суппорта, на фрезерных станках настраивается положение переставных упоров, отключающих продольную или поперечную подачу. Если производится обработка на проход, то настройка не требует особой точности, если же в упор – то настраивается таким образом, чтобы был выдержан требуемый размер.

Если количество переходов в выполняемой операции более двух и длительность остальных переходов (менее продолжительных) небольшая (менее 20 секунд), то организация многостаночного обслуживания на универсальных станках приведёт к простою оборудования и увеличению вероятности аварии.

При зубообработке венцов зубчатых колёс имеется лишь один основной переход и время обработки очень большое: от нескольких минут до нескольких часов. В этом случае один оператор работает на четырёх – шести станках. При работе на станках с ЧПУ, полуавтоматических, автоматических, электроэрозионных и т.п. станках рассчитывается количество обслуживаемых станков таким образом, чтобы напряжённость труда оператора не привела его к нервному срыву, аварии или простою оборудования, обычно же обслуживается 4-6 станков.

В цехе оборудование может быть сгруппировано двумя методами:

1. По ходу выполнения техпроцесса. Характерно для массового, крупносерийного и среднесерийного производства. При мелкосерийном производстве такое размещение применяется при обработке по групповой технологии или обработке большой номенклатуры схожих деталей.

2. По группам технологического сходства (токарные станки, фрезерные, шлифовальные и т. п.). Применяется в единичном и мелкосерийном производстве для облегчения обслуживания станков наладчиками и организации отслеживания обработки партии деталей.

Если обработка деталей и сборка из них изделия осуществляется в одном здании, то линии сборки и механической обработки должны быть увязаны (например, с участков обработки детали №1 и №2 детали должны сразу же попадать на позицию №1 сборки, с участка №3 – на позицию №2 сборки и т. д.).

Для определения производственной площади необходимо рассчитать потребное количество станков. Производственная площадь – это участок цеха, на котором осуществляется непосредственное выполнение техпроцесса по выпуску основной продукции. В эту площадь входит:

1. Место непосредственно для станка со стойками управления и силовыми шкафами.

2. Место для размещения тумбочек для режущего и измерительного инструмента.

3. Место для размещения стола или тумбочки для контроля (если это предусмотрено по виду работ).

4. Место для площадок заготовок и деталей.

5. Место для размещения средств напольного транспорта.

6. Место для прохода и проезда между станками (кроме магистральных).

7. Место для размещения других материально-технических средств, необходимых для выполнения техпроцесса.

Общая производственная площадь

, (14.1)

где S – общая производственная площадь, м²; – принятое количество станков данной модели или типа; n - число используемых в основном производстве моделей или типов станков; f_i - удельная производственная площадь, м²/станок.

Удельная площадь зависит от конкретной модели станка. Для укрупненных расчетов используются следующие данные:

для мелких станков f = 7…10 м²/станок;

для средних станков f = 10…20 м²/станок;

для крупных станков f = 20…60 м²/станок;

для особо крупных станков f = 60…170 м²/станок.

Для мелкосерийного производства и малого цеха принимаются большие цифры, для крупносерийного производства и крупного цеха – меньшие цифры; т. к. производство отлажено, вероятность перепланировки оборудования низка, выше ценится каждый квадратный метр площади, получается больше доля для площадки заготовок. Расчет по удельной площади может привести к большим ошибкам, поэтому необходима корректировка в процессе выполнения планировки.