Технологическая характеристика различных типов машиностроительного производства

На машиностроительных предприятиях решаются задачи по выпуску в заданные сроки и в необходимых количествах изделий с выполнением всех требований, заданных технической документацией с наименьшими затратами.

Машиностроительное предприятие — это комплекс цехов, конторских помещений и транспортных средств, размещенных на одной территории и предназначенных для переработки материальных ценностей в готовую продукцию, выпускаемую для нужд потребителя.

Цехи подразделяются на основные (производственные) и вспомогательные.

Основные цехи — те, где происходит процесс превращения исходного материала в готовый продукт. Основными цехами являются литейные, кузнечные, прессовые, механические, сборочные, термические. Цехи делятся на группы и отделения.

Вспомогательные цехи — те, где не происходит процесса превращения исходного материала в готовый продукт, но выполняются все необходимые работы, без которых невозможно функционирование основных цехов и невозможно выполнить производственную программу. Вспомогательными цехами являются инструментальные, нестандартного оборудования, ремонтно-механический, деревообрабатывающий и др.

На машиностроительном предприятии имеются обслуживающие отделы — подразделения, связанные с проектированием, оформлением документации, здравоохранением, охраной, техникой безопасности и транспортировкой продукции.

Структура производства предусматривает наличие:

• — научно-исследовательских институтов и лабораторий для каждой отрасли машиностроения (конструкторское бюро + опытный завод);
• — опытных заводов для производства изделий мелкими партиями;
• — заводов серийного и массового производства.

На машиностроительных предприятиях при выпуске изделий приходится совмещать решение технических, экономических и организационных задач. В зависимости от объема выпуска, широты номенклатуры, регулярности и стабильности различают в соответствии с ГОСТ 14.004−83 три типа производства: единичное, серийное и массовое.

На предприятиях единичного производства количество одинаковых изделий, подлежащих изготовлению, исчисляется штуками; на каждом рабочем месте выполняются разнообразные технологические операции, используется точное универсальное оборудование и приспособления; станки в цехе расставляются по участкам (токарный, сверлильный, фрезерный, зуборезный и т. п.), используются простейшие исходные заготовки с большими припусками, точность достигается методом пробных ходов, широко используется разметка, пригонка по месту; технические нормы отсутствуют, нормирование труда осуществляется опытно-статистическим методом; используются рабочие высокой квалификации.

Серийное производство характеризуется изготовлением большого объема изделий ограниченной номенклатуры периодически повторяющимися партиями.

В зависимости от количества изделий в партии и значения коэффициента закрепления операций различают мелкосерийное, среднесерийное и крупносерийное производство.

Коэффициент закрепления операций есть отношение числа всех различных технологических операций, выполняемых в течение месяца к числу рабочих мест:

Коэффициент закрепления операций составляет: для мелкосерийного производства 20…40; для среднесерийного производства 10…20; для крупносерийного производства 1…10.

На предприятиях серийного производства выпускается порядка 80% всей продукции машиностроения при годовых программах выпуска от десятков до тысяч регулярно повторяющихся изделий. Широко используются станки с ЧПУ, обрабатывающие центры, гибкие автоматизированные системы станков с ЧПУ, связанных транспортными устройствами; используется универсальная и специальная оснастка, а также универсально-сборная, переналаживаемая технологическая оснастка; оборудование расставляется по технологическим группам с учетом направления движения изделия; используются также групповые поточные линии. Используются более точные заготовки, целесообразность применения которых определяется экономическими расчетами. Наряду с рабочими высокой квалификации, работающими на сложных универсальных станках, используются операторы более низкой квалификации, которые работают на настроенных станках. Обеспечивается полная или неполная взаимозаменяемость, а в ряде случаев и пригонка размеров по месту. Технологическая документация и техническое нормирование подробно разрабатываются для наиболее сложных и ответственных изделий. Для простейших изделий используется опытно-статистическое нормирование. Характер технологических процессов в серийном производстве в зависимости от размеров партий выпускаемых изделий может изменяться в широких пределах.

В массовом производстве непрерывно изготавливаются изделия узкой номенклатуры при больших объемах выпуска, как правило, в течение длительного времени. Коэффициент закрепления операций равен единице, т. е. на каждом рабочем месте выполняется только одна операция. Используются точные заготовки с минимальными припусками; применяется высокопроизводительное специальное оборудование, которое располагается по ходу технологического процесса; оборудование связано между собой автоматизированными транспортирующими устройствами и снабжено средствами автоматического промежуточного контроля; широко применяются автоматические линии, многошпиндельные автоматы и полуавтоматы; используется высокопроизводительный инструмент из сверхтвёрдых материалов. Требуемая точность достигается методами автоматического получения размеров на настроенном оборудовании с обеспечением взаимозаменяемости обрабатываемых изделий. Средняя квалификация рабочих в массовом производстве ниже, чем в единичном: на настроенных станках работают рабочие низкой квалификации, а наладчики станков имеют высокую квалификацию.

В условиях массового производства технологическая документация разрабатывается детально, тщательно рассчитываются технические нормы.

В реальных условиях на машиностроительных предприятиях имеет место сочетание различных типов производства.

Для определения типа производства используют коэффициент серийности Ксер, который определяется по формуле.

где тв — темп выпуска (мин/шт.), который определяется по формуле.

где F/j — действительный годовой фонд времени работы оборудования при работе в одну смену, ч; m — число смен;

N- годовая программа выпуска, шт.

Действительный годовой фонд времени определяется по формуле.

где Тем — продолжительность одной смены (8 часов);

Ф — число рабочих дней в году (253 дня);

Кр — коэффициент, учитывающий простой оборудования в связи с ремонтом и обслуживанием (0,88−0,98). Среднее штучное время на операцию определяется по формуле.

где п — число операций механической обработки;

Тшт. i ~ штучное время г'-й операции.

зо При коэффициенте серийности до 3 — производство массовое, от 3 до 5 — крупносерийное; от 5 до 20 — среднесерийное; от 20 до 40 — мелкосерийное; свыше 40 — единичное.