Принципы и структура построения основных производственных систем

Как известно, существуют две формы специализации основных цехов машиностроительного производства — технологическая и предметная. Относительно механосборочного производства — это создание предметно-специализированных цехов в условиях массового и крупносерийного производства, и самостоятельных механических и сборочных, то есть технологически специализированных цехов в условиях серийного и единичного производства.

Структура этих цехов может быть разнообразной. Так, например, для целевых предметно — специализированных цехов и участков массового и крупносерийного производства их структура обеспечивает прямопоточность производственного процесса, когда в конце поточных линий обработки располагают участки узловой сборки, а уже потом выполняют сборку агрегатов или изделий.

Однако для цехов серийного и мелкосерийного производства решение проблемы структуризации связано с достаточно большими сложностями. Вследствие большой номенклатуры деталей и изделий, которые изготавливают последовательно на одних рабочих местах, обычно используют технологическую специализацию участков, которые выполняют типовые операции. В свою очередь это приводит к многочисленным грузопотокам, прямым и обратным связям между участками, что значительно снижает эффективность производства. Использование системного подхода к решению этой проблемы позволяет реорганизовать такое производство на основе подетальной специализации участков, что приводит к существенному уменьшению внешних связей, обеспечению непрерывности, прямопоточности и ритмичности производственного процесса, минимизации вспомогательного времени, и как итог — уменьшению себестоимости и повышению производительности производства.

Как итог, укажем, что:

• 1) в условиях серийного производства целесообразно создавать подетально-специализированные механические цехи, участки, многономенклатурные групповые поточные линии;
• 2) в условиях массового и крупносерийного производства основной организационной формой являются предметно-специализированные поточные линии;
• 3) в условиях единичного производства в небольших механических цехах могут быть созданы участки, которые формируют по технологическому принципу;
• 4) в крупных цехах единичного производства необходимо рассматривать целесообразность подетальной специализации участков.

В условиях массового и крупносерийного производства количество поточных (автоматических) линий определяют в зависимости от количества деталей, которое изготавливают, или от количества узлов, которое собирают.

Примеры структуры поточных (автоматических) линий массового и крупносерийного производства приведены на рис. 1.

Без распределения на участки.

Рис. 1 — Примеры структуры поточных (автоматических) линий массового и крупносерийного производства

Накопители обеспечивают ритмичную работу смежного участка в случае аварии, отказа станка или транспортной системы и т. д.

В условиях многономенклатурного средне, мелкосерийного и единичного производства методика формирования подетально-групповых участков, групповых поточных линий и ГПС складывается из трех этапов:

• 1. Анализ номенклатуры деталей изделий по конструктивно-технологическим признакам.
• 2. Анализ планово-организационных характеристик деталей (их трудоемкости, программы выпуска).
• 3. Синтез групп деталей для изготовления на одном участке.

Металлорежущие станки участков или линий механического цеха располагают в цехе одним из двух способов: 1) по типам оборудования; 2) в последовательности технологических операций. Первый способ характерен для единичного и мелкосерийного производства для отдельных деталей и предусматривает создание участков однородных станков, которые устанавливают в последовательности обработки большинства типовых деталей. Второй способ характерен для цехов серийного и массового производства и предусматривает расположение станков в соответствия с технологическими операциями для обработки одноименных или нескольких разнообразных деталей, которая имеют подобный порядок операций обработки.

На рис. 2 приведено несколько компоновочных схем механосборочных цехов массового и крупносерийного (а, б), а также серийного и единичного производства (в, г). Распределение станков по типоразмерам выполняют в соответствия с наиболее характерными деталями производства, которые проектируют, или по аналогии с существующими цехами прогрессивных заводов этой области машиностроения.

При расположении станков пользуются такими правилами и способами:

Участки со станками должны быть по возможности, наиболее короткими (40−60 м).

Технологические линии на участках могут располагаться как вдоль пролетов, так поперек.

Станки вдоль участка могут быть расположены в несколько рядов.

По отношению к транспортным средствам или проездам станки могут быть расположены вдоль, поперек, или под углом, или кольцом.

По отношению друг к другу — фронтом, «в затылок», или тыльными сторонами.

Большие станки не нужно устанавливать возле окон, так как это приведет к затемнению цеха Варианты установки станков в поточных линиях соответствуют вышеупомянутым.

Рис. 2 — Компоновочные схемы механосборочных цехов

Расстояния между станками, а также между станками и элементами зданий для различных вариантов расположения оборудования, а также ширина проездов в зависимости от разнообразных видов транспорта регламентируются нормами технологического проектирования (см. литературные источники) с соответствующими разъяснениями и рекомендациями.

Производственную площадь цеха, то есть площадь, отведенную под станки, стенды межоперационного оснащения, разметочные и контрольные плиты, место для мастера, проходы и проезды между рядами станков, транспортные и грузоподъемные средства определяют точным или укрупненным методами.

Точный метод расчета нуждается в наличия плана расположения пересчитанных раньше элементов производственной системы и реализуется формулой:

Fпр = DL = Dnt,.

где В — ширина участка; L — длина участка; t — шаг колонн; n — количество шагов.

Сетку колонн (ширину пролета L и шаг колонн t), а также высоту пролета H выбирают из унифицированного ряда этих величин (см. [6], стр.102).

Показателем, который определяет целесообразность использования производственной площади, является удельная площадь, то есть площадь, которая приходится на один станок:

машиностроительный производство механосборочный цех.

f=Fпр/Cпр При укрупненном расчете производственную площадь определяют по удельной производственной площади, которая приходится на один станок, при более укрупненном — по удельной общей площади, которая приходится на один станок.

Размер удельной площади зависит от характера производства, габаритных размеров оборудования и особенностей планировки и определяется по данным действующих предприятий (см. лит.).