Организация производства в основных цехах предприятия
Несмотря на высокую материалои трудоемкость, непростые условия труда и неблагоприятные экологические последствия, литейное производство широко применяется в машиностроении. Это объясняется относительной дешевизной литья, небольшой длительностью производственного цикла изготовления отливок, возможностью получения литых заготовок различных размеров и конфигураций и отвечающих высоким требованиям… Читать ещё >
Организация производства в основных цехах предприятия (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
В результате освоения материала главы 7 студент должен: знать
- • способы организации единичного, серийного и массового производства; уметь
- • рассчитывать пропускную способность различных производственных участков;
владеть
• методами организации на заключительных стадиях производства.
Организация производства в заготовительных цехах
Литейное производство.
В литейных цехах из чугуна, стали, цветных металлов изготавливают различные отливки, различающиеся массой, размерами, конфигурацией и другими характеристиками. Роль литейного производства определяется тем, что:
масса литых деталей колеблется в общей массе различных готовых изделий машиностроения от 50 до 90%;
— доля отливок в себестоимости продукции машиностроения составляет 15—25%.
Несмотря на высокую материалои трудоемкость[1][2], непростые условия труда и неблагоприятные экологические последствия, литейное производство широко применяется в машиностроении. Это объясняется относительной дешевизной литья, небольшой длительностью производственного цикла изготовления отливок, возможностью получения литых заготовок различных размеров и конфигураций и отвечающих высоким требованиям обрабатываемости и эксплуатационным качествам.
Продукция литейных цехов разнообразна и производится в разных цехах, классификация которых в зависимости от различных признаков представлена на рис. 7.1.
Рис. 7.1. Классификация литейных цехов.
В цехах единичного и мелкосерийного производства отливают изделия разнообразной и часто меняющейся номенклатуры. Формовка осуществляется главным образом в землю. Формовочные площади используются для заливки, остывания и выбивки литья. Литейные цехи этой группы резко отличаются друг от друга. На заводах тяжелого машиностроения это крупные цехи со специальными кессонами, мощными транспортными средствами, крупными плавильными агрегатами.
К единичному типу производства относятся также небольшие литейные цеха и отделения, обслуживающие в основном инструментальное и ремонтное хозяйства.
В цехах крупносерийного и массового производства изготовляется ограниченная, периодически повторяющаяся или постоянная номенклатура отливок. Формовка производится преимущественно на машинах. В этих цехах применяются поточные методы организации производства. Такие цеха характерны для заводов сельскохозяйственного машиностроения, автомобильных и тракторных заводов.
В литейных цехах с наиболее распространенным параллельным режимом работы операции во всех производственных подразделениях осуществляются одновременно, со строгой синхронизацией во времени. Наиболее эффективной формой параллельного режима работы цеха является поточная работа на специальных формовочно-заливочно-выбивных линиях. При ступенчатом режиме формовочно-выбивные операции осуществляются на одной и той же площади, но в разное время суток. При этом могут быть два варианта режима: одноцикловой и двухцикловой.
При наиболее распространенном одноцикловом режиме работы обычно осуществляются:
- • формовка и сборка форм — в дневной смене;
- • заливка и остывание форм — в вечерней смене;
- • выбивка литья из форм и подготовка площади для очередной формовки в следующий день — в ночной смене.
При двухцикловом режиме первый цикл всех операций (изготовление и сборка форм, заливка, выбивка и очистка) осуществляется за дневную и половину вечерней смены, а второй цикл — за вторую половину вечерней и ночную смену.
Последовательность основных операций изготовления отливок представлена на рис. 7.2.
Рис. 7.2. Схема технологического процесса изготовления отливок.
Как видно из рис. 7.2 технологический процесс литейного производства отличается многоступенчатостью.
Так литье в земляные формы включает следующие работы:
- 1) приготовление жидкого металла — доставку шихтовых материалов, их подготовку, завалку и плавку металла;
- 2) изготовление литейных форм — приготовление формовочных и стержневых смесей, изготовление стержней; формовку, сушку, отделку и сборку металла;
- 3) заливку и выбивку — раздачу жидкого металла в заливочные ковши, заливку форм, остывание отливок в формах, выбивку отливок из форм;
- 4) очистку литья — обрубку литников, выбивку стержней, галтовку отливок, обдирку заливов у стержневых знаков, дробеструйную очистку поверхностей отливок.
Литейное производство характеризуется также большим разнообразием (отливка в разовые земляные формы, в кокиль, в машинах под давлением, в оболочковые формы, в металлические формы, центробежное литье, по выплавляемым моделям и др.). Каждый из этих процессов требует использования специального технологического оборудования, специальной оснастки, влияет на производственную структуру цеха, профессиональный состав, организацию труда, оперативно-календарное планирование и, в конечном счете, на эффективность функционирования литейного цеха.
Указанные особенности литейного производства можно дополнить следующими характерными для него чертами:
- • закрытый характер технологических процессов (особенно плавки металла);
- • ограниченность технологического маневра;
- • непрерывность и последовательность выполнения технологических операций;
- • большой объем транспортных операций;
- • тяжелые и вредные условия труда;
- • высокие требования к качеству материалов и топлива.
Литейное производство ограничивает вариантность производственных процессов в связи с жесткими рамками технологии, строгой последовательностью выполнения операций, однотипностью приемов, повторяющихся независимо от номенклатуры отливок. Это способствует типизации технологических процессов в литейных цехах.
Непрерывность и последовательность выполнения операций в литейном производстве не допускает длительных межоперационных перерывов и образование межоперационных заделов с целью выравнивания загрузки участков и отдельных рабочих мест в различные календарные периоды времени. Выравнивание загрузки осуществляется главным образом за счет синхронизации объема работ между смежными участками и рабочими местами.
Так, стержневые смеси готовят непосредственно перед формовкой стержней. Недопустимо изготовление стержней и приготовление формовочных смесей с большим опережением по отношению ко времени формовки, так как это приводит к ухудшению качества получаемых отливок. Таким образом, подготовка шихты может быть произведена только на основе задания на плавку, которое определяется сменно-суточным планом.
Своевременная выбивка опок сокращает оборотный парк опок и обеспечивает лучшее использование площадей цеха.
Большое значение в литейном производстве имеют транспортные операции, учитывая, что для производства 1 т отливок необходимо доставить в цех и вывезти из него 8—12 т различных грузов (твердых, жидких, сыпучих, с разной температурой).
Условия труда в литейных цехах достаточно тяжелые и вредные: необходимо перемещать большое количество грузов в условиях повышенных температур, шума, запыленности и загазованности.
Предметами труда в литейном производстве являются:
— формовочные материалы: пески, глины, связующие вещества, формовочные смеси, графитовые порошок и краска и т. п.;
шихтовые материалы (для черных металлов): чугунные чушки, вторичное сырье, (скрап, брак, ферросплавы, раскислители), флюсы, модификаторы;
- — топливо для вагранок: кокс, дрова для растопки вагранок, литейный антрацит, различное топливо (твердое, жидкое, газообразное) для сушки форм, стержней, материалов;
- — вспомогательные материалы: огнеупорные и обычные глины и кирпич, смазочные и обтирочные материалы, ремни и т. п.
В соответствии со стадиями технологического процесса и видами предметов труда в состав литейного цеха входят следующие основные участки:
- — опочно-модельный;
- — землеприготовительный;
- — стержневой;
- — формовочный;
- — плавильный;
- — очистной.
Производственная структура цеха обладает жесткостью и устанавливается в период проектирования цеха. Изменение производственной структуры может иметь место только в процессе реконструкции.
Производственная мощность литейного цеха может быть определена укрупненно (обычно при проектировании), исходя из съема продукции с квадратного метра площади цеха или его формовочного зала (обычно устанавливается для определенных видов продукции: тракторостроение, тепловозостроение и т. д.).
При уточненном расчете производственная мощность определяется по каждому из основных участков литейного цеха (плавильный, формовочный, очистки литья). Лимитирующим участком является формовочный. На всех остальных предусматриваются некоторые резервы мощности. По плавильному участку мощность определяется по формуле.
где ПМп — производственная мощность плавильного участка литейного цеха, т; А — количество однотипных плавильных агрегатов; П — часовая производительность плавильных агрегатов по металлозавалке, т/час; Кг — коэффициент выхода годного; ФВ — фактическое время работы плавильных агрегатов, час.
Коэффициент выхода годного в плавильном отделении представляет собой отношение.
где Мг и Мш — масса годных отливок и металлической шихты соответственно.
На практике величина Кг колеблется в зависимости от развеса и точности получаемых отливок в пределах 0,5—0,9. Основными видами потерь металла при этом являются угар, литники, скрап и брак.
По формовочному участку производственная мощность (ПМф) может рассчитываться в зависимости от режима работы.
При одноступенчатом режиме расчет ведется в соответствии с выражением.
где Ф — количество форм, размещаемых одновременно на площади формовочного участка; Кц — количество циклов формовки в сутки (не боле двух); Мж — масса жидкого металла, заливаемого в одну форму, т; ФВ — фактическое время работы формовочного участка, сут.
При параллельном режиме (механизированные цехи) мощность формовочного участка определяется пропускной способностью комплектов формовочного оборудования:
где, А — количество однотипных комплектов формовочного оборудования; П — производительность комплекта формовочного оборудования, форм/час; ФВ — фактическое время работы комплектов формовочного оборудования, час; п — количество типов формовочного оборудования.
Основными направлениями совершенствования литейного производства являются:
- • повышение уровня специализации и концентрации производства однотипных отливок на основе унификации деталей и сборочных единиц на стадии их конструирования;
- • механизация и автоматизация литейного производства с целью снижения трудоемкости работ и повышения их качества;
- • применение современных методов менеджмента (научные подходы и принципы, применение методов анализа, прогнозирования, оптимизации и др.);
- • применение групповых методов изготовления отливок для повышения их серийности и эффективности;
- • применение технологических процессов, обеспечивающих минимальные отходы металла (машинное литье, литье в кокиль, литье под давлением и др.).