Машиностроения с различными типами производства

Тип	Годовой объём выпуска деталей одного наименования
производства	легкие, 20 кг	средние, 20 - 300 кг	тяжелые, более 300 кг
Единичное	до 100	до 10	1 5
Мелкосерийное	101 500	11 200	6 100
Среднесерийное	501 5000	201 1000	101 300
Крупносерийное	5001 50000	1001 5000	301 1000
Массовое	свыше 50000	свыше 5000	свыше 1000

Рис. 1.3. Классификация показателей качества продукции

- такт выпуска детали;

- среднее штучное время технологических операций

изготовления детали.

Каждому типу производства (единичному, серийному и массовому) свойственны соответствующие формы организации технологическихпроцессов. Они зависят от установленного порядка выполнения операций технологического процесса, расположения технологического оборудования, количества изделий и направления их движения в процессе изготовления.

ГОСТом 14.312-74 установлены две формы организации технологических процессов: групповая и поточная.

Групповая форма организации технологических процессов характеризуется однородностью конструкторско-технологических признаков изделий, единством средств технологического оснащения одной или нескольких технологических операций и специализацией рабочих мест.

Поточнаяформа организации технологических процессов характеризуется:

¨ специализацией каждого рабочего места на определенной операции;

¨ согласованным и ритмичным выполнением всех операций технологического процесса на основе постоянства такта выпуска;

¨ размещением рабочих мест в последовательности, строго соответствующей технологическому процессу.

Поточную форму организации технологических процессов подразделяют в зависимости:

а) от номенклатуры одновременно обрабатываемых изделий на одно- и многономенклатурные поточные линии;

б) от количества одновременно обрабатываемых изделий одного наименования на однопоточные и многопоточные линии;

в) от характера движения изделий по операциям (различают прерывные и непрерывные поточные линии, со снятием и без снятия с них изделий).

Уровень конструкторско-технологической унификации изделий, позволяющей достигнуть оптимального эффекта от внедрения типовых процессов, должен обеспечивать получение , а от внедрения групповых методов обработки - .

Рассмотрим некоторые особенности различных форм организации производства.

Организация работ по видам оборудования свойственна главным образом единичному производству, а для отдельных деталей применяется в серийном производстве.

Станки распределяют по признаку однородности обработки, т.е. создают участки токарных, фрезерных, шлифовальных и других станков.

Предметнаяорганизация работы свойственна главным образом серийному производству; для отдельных деталей применяется в массовом производстве.

Станки располагают в последовательности выполнения технологических операций для одной детали или нескольких, сходных по конструкции и размерам, требующих одинакового порядка обработки.

Детали обрабатывают партиями и транспортируют от станка к станку тоже партиями.

Время выполнения операций на отдельных станках может быть не согласовано с другими. Заготовки и детали хранятся возле станков или на специальных площадках между ними.

Поточно-серийная или переменно-поточная организация работы свойственна серийному производству. Станки располагают в последовательности выполнения технологических операций, установленных для деталей, обрабатываемых на данной станочной линии. Производство идет партиями, причем детали каждой партии могут несколько отличаться одна от другой размерами или конструкцией, допускающими, однако, обработку их на одном и том же оборудовании.

Детали обрабатывают партиями, согласовав предварительно время выполнения операций на всех станках. Причем перемещение деталей от станка к станку осуществляют в последовательности выполнения технологических операций, создавая тем самым непрерывность движения. Переналадка станков, приспособлений и инструментов, а также перестройка производственного процесса при переходе на обработку других разновидностей сходных деталей требуют предварительной технической подготовки.

Прямоточная форма свойственна массовому и в меньшей мере крупносерийному производству. Станки располагают в последовательности выполнения технологических операций, закрепленных за определенными станками. Детали от станка к станку передаются поштучно с помощью рольгангов, наклонных лотков и других немеханизированных транспортных устройств.

Синхронизация времени выполнения операций не всегда выдерживается, поэтому около отдельных станков, где время выполнения операции больше величины такта, создаются заделы необработанных деталей. Такая форма работы иногда называется пульсирующим потоком.

Форма работы непрерывным потоком свойственна только массовому производству. При этой форме организации работы станки располагают в последовательности выполнения операций технологического процесса, закрепленных за определенными станками. Время выполнения отдельных операций на всех рабочих станках примерно одинаково или кратно такту, благодаря чему достигается синхронизация операций и создается определенный такт работы для всей поточной линии.

Различают несколько разновидностей работы непрерывным потоком:

¨ с передачей деталей (изделий) простыми транспортными устройствами без тягового элемента (рольганги, склизы, скаты, наклонные желобы и т.п.);

¨ с периодической подачей деталей (изделий) транспортными устройствами с тяговым элементом.

Передвижение деталей от одного рабочего места к другому производится при помощи механических конвейеров, которые двигаются периодически, толчками. Конвейер перемещает деталь через промежуток времени, соответствующий величине такта работы, в течение которого конвейер стоит и выполняется рабочая операция; продолжительность выполнения операции примерно равна (или кратна) величине такта работы, который поддерживается конвейером механически;

* с непрерывной подачей деталей (изделий) транспортными устройствами с тяговым элементом. В этом случае механический конвейер движется непрерывно, перемещая расположенные на нём детали от одного рабочего места к другому. Операция выполняется во время движения конвейера, при этом деталь или снимается с конвейера для выполнения операции, или остается на конвейере, и в этом случае операция выполняется во время движения детали вместе с конвейером. Скорость движения конвейера должна соответствовать времени, необходимому для выполнения операции. Как и в предыдущем случае, такт работы механически поддерживается конвейером.

Для всех рассмотренных случаев работы непрерывным потоком можно установить, что решающим фактором, обуславливающим соблюдение принципа непрерывного потока, является не механическое транспортирование деталей (изделий), а такт работы.

Факторы, определяющие форму организации технологического процесса, и соответствующие ей характеристики выбирают в следующем порядке:

¨ определяют виды изделий;

¨ группируют изделия по общности конструктивно-технологических признаков;

¨ устанавливают тип производства изделий и их составных частей;

¨ учитывают программу выпуска каждого изделия и календарные сроки их выпуска;

¨ определяют длительность производственных процессов и наладок технологического оборудования;

¨ определяют потребное количество оборудования и коэффициенты его загрузки;

¨ определяют показатель относительной трудоемкости.

Технологическим процессом называют часть производственного процесса, содержащую действия по изменению и последующему определению состояния предмета производства.

Изменения качественного состояния касаются химических и физических свойств материалов, форм, размеров и относительного положения деталей, качества поверхности, внешнего вида и т.д. Например, при механической обработке изменяются размеры и форма заготовок, а при сборке изменяется относительное положение деталей. Окраска качественно изменяет внешний вид изделия.

В технологический процесс включается ряд дополнительных действий орудий производства и рабочих, непосредственно связанных или сопутствующих качественным изменениям объекта производства. К таким действиям относятся, например, контроль качества, очистка заготовок и деталей, в ряде случаев – транспортирование их или собираемых объектов.

Технологические процессы строятся по отдельным методам их выполнения (процессы механической обработки, сборки, литья, термической обработки, покрытия и т. д.)

Технологическая операция - это законченная часть технологического процесса, выполняемая на одном рабочем месте (ГОСТ 3.1109-82). Применительно к условиям механосборочного производства определение операции представляют в следующем виде: технологическая операция - это часть технологического процесса, выполняемая непрерывно на одном рабочем месте, над одним или несколькими одновременно обрабатываемыми или собираемыми изделиями, одним или несколькими рабочими.

Условие непрерывности операции означает выполнение предусмотренной ею работы без перехода к обработке другого изделия. Например, обработка ступенчатого валика в центрах на токарном станке представляет собой одну технологическую операцию, если ее выпол-

няют в такой последовательности: устанавливают заготовку в центрах, обтачивают валик с одного конца, снимают заготовку, переустанавливают хомутик и вторично устанавливают заготовку в центрах, обтачивают валик с другого конца. Аналогичную по содержанию работу над валиком можно выполнить и за две операции: 1) закрепить хомутик, установить заготовку в центрах, обточить с одного конца и снять хомутик; 2) закрепить хомутик на другом конце заготовки, установить ее в центрах и обточить с другого конца, если вторичная установка и обработка второго конца валика последует не сразу после обработки первого конца, а с перерывом для обработки других заготовок партии (т.е. сначала все заготовки обрабатываются с одного конца, а потом все - с другого). Приведенный пример показывает, что состав операции устанавливают не только на основе чисто технологических соображений, но и с учетом организационной целесообразности.

Технологическая операция является основной единицей производственного планирования и учета. На основе нормирования операций определяется трудоемкость изготовления изделий и устанавливаются нормы времени и расценки; устанавливается требуемое количество рабочих, оборудования, приспособлений и инструментов; определяется себестоимость обработки; производится календарное планирование производства и осуществляется контроль качества и сроков выполнения работ.

В условиях автоматизированного производства под операцией понимают законченную часть технологического процесса, выполняемую непрерывно на автоматической линии, которая состоит из нескольких станков, связанных автоматически действующими транспортно-загрузочными устройствами.

Кроме технологических операций, в состав технологического процесса в ряде случаев (например, в поточном производстве и особенно при обработке на автоматических линиях и в гибких технологических комплексах) включаются вспомогательные операции (транспортные, контрольные, маркировочные, по удалению стружки и т.п.), не изменяющие размеров, формы, внешнего вида или свойств обрабатываемого изделия, но необходимые для осуществления технологических операций.

Установ представляет собой часть технологической операции, выполняемую при неизменном закреплении обрабатываемых заготовок или собираемой сборочной единицы.

Позиция - фиксированное положение, занимаемое неизменно закрепленной обрабатываемой заготовкой или собираемой сборочной единицей совместно с приспособлением относительно инструмента или

неподвижной части оборудования, для выполнения определенной части операции.

Технологический переход - законченная часть технологической операции, характеризуемая постоянством применяемого инструмента и поверхностей, образуемых обработкой или соединяемых при сборке.

Применительно к условиям механической обработки определение перехода уточняют следующей формулировкой: технологический переходпредставляет собой законченную часть технологической операции, выполняемую над одной или несколькими поверхностями заготовки, одним или несколькими одновременно работающими инструментами без изменения или при автоматическом изменении режимов работы станка. Автоматическое изменение режима работы станка внутри одного технологического перехода имеет место при обработке заготовок на станках с программным или адаптивным управлением. В случае использования обычных металлорежущих станков технологические переходы, как правило, осуществляются при неизменных режимах их работы.

Из приведенного определения следует, что одним переходом является не только часть операции, относящаяся к обработке одной простой поверхности или фасонной поверхности простым или фасонным инструментом, но и одновременная обработка нескольких поверхностей комплектом режущих инструментов (набором фрез, многорезцовая обработка), а также обработка криволинейных поверхностей простым инструментом, движущимся по контуру или заданной программе (фрезерование кулачков, рабочего профиля турбинной лопатки и т.п.).

Элементарный переход - это часть технологического перехода, выполняемая одним инструментом, над одним участком поверхности обрабатываемой заготовки, за один рабочий ход без изменения режима работы станка.

Понятие элементарного перехода удобно при проектировании технологической операции и расчете основного времени обработки заготовок на станках с ЧПУ, когда внутри технологического перехода производятся изменения режимов работы станка. Так, например, при обработке фасонных контуров на станках с ЧПУ во многих случаях внутри перехода изменяется припуск на обработку или условия резания (работа фрезы “на подъем контура” и “на снижение контура”), что делает целесообразным введение в программу другой величины подачи на соответствующих участках обрабатываемого контура.

Длина участков поверхности, обрабатываемой с неизменной подачей, и соответствующее ей основное время обработки определяют величину элементарного перехода.

Вспомогательный переход - это законченная часть технологической операции, состоящая из действий человека и (или) оборудования, которые не сопровождаются изменением формы, размеров и шероховатости поверхностей предмета труда, но необходимы для выполнения технологического перехода. Примерами вспомогательных переходов являются: установка заготовки, смена инструмента и т.д.

Рабочий ход - это законченная часть технологического перехода, состоящая из однократного перемещения инструмента относительно заготовки, сопровождаемого изменением формы, размеров, качества поверхности и свойств заготовки. Понятие рабочего хода соответствует применявшемуся ранее в технологической практике понятию перехода, который рассматривался как простейший переход, заключающийся в снятии одного слоя металла.

Вспомогательный ход - это законченная часть технологического перехода, состоящая из однократного перемещения инструмента относительно заготовки, не сопровождаемого изменением формы, качества поверхности или свойств заготовки, но необходимого для подготовки рабочего хода.

Прием - это законченная совокупность действий человека, применяемых при выполнении перехода или его части и объединенных одним целевым назначением.