Практична робота № 8

ТЕМА: Розробка технічного завдання на проектування механоскладального цеху виробничого підприємства.

МЕТА: Формувати практичні вміння з розробки технічного завдання на проектування механоскладального цеху виробничого підприємства.

Рекомендована література:

1 М.С. Когут Механоскладальні цехи та дільниці у машинобудуванні: Підручник. – Львів, Видавництво Державного університету «Львівська політехніка», 2000 – 352 с.

2 Мельников Г.Н., Вороненко В.П. Проектирование механосборочных цехов; Учебник для студентов машиностроительных специальностей вузов – М; Машиностроение, 1990 – 352 с.

3 А.В. Нерубащенко, В.А. Гайворонський. Методичний посібникз вивчення дисциплін«Механоскладальні дільниці та цехи у машинобудуванні», «Основи проектування цехів»для студентів денної і заочної форм навчання спеціальності6.090200 «Технологія машинобудування» та 5.05050302 «Технологія обробки матеріалів на верстатах і автоматичних лініях».

Методичні вказівки щодо виконання практичної роботи

Згідно з вихідними даними індивідуального завдання до практичної роботи (додаток В), необхідно:

1 Проаналізувати вихідні дані (номер варіанта відповідає номеру за списком у журналі групи).

2 Згідно з вихідними даними необхідно:

- розробити проект технічного завдання на проектування механоскладального підрозділу виробничого підприємства;

- за наведеними нормами часу на виконання операцій технологічного процесу по виготовлення виробу розрахувати необхідний приведений випуск виробів та кількість основного виробничого устаткування і коефіцієнти його завантаження;

- на основі прийнятої кількості основного виробничого устаткування розрахувати параметри механоскладальної дільниці.

3 Проаналізувати результати практичної роботи та зробити висновок.

4 Дати письмові відповіді на питання для самоперевірки.

ТЕОРЕТИЧНА ЧАСТИНА РОБОТИ

Опис робочого проекту та робочої документації

Робочий проект містить розділи в яких вирішуються наступні питання:

1 Забезпечення виробництва вихідною сировиною, матеріалами, енергією, водою та іншими ресурсами.

2 Створення раціональних транспортних потоків.

3 Спеціалізації і кооперування виробництва, а також зв’язків нового підприємства з іншими галузями.

4 Широкого використання прогресивних технологічних процесів для виготовлення основних виробів, що забезпечують високу продуктивність праці.

5 Організації та економіки виробництва, застосування автоматизованих систем управління.

6 Забезпечення кадрами.

7 Використання території, відведеної під забудову, і вибір оптимального варіанту генерального плану.

8 Об’ємно-планувальних архітектурних і конструктивних рішень, основних завдань споруд при забезпеченні їх високого архітектурного якості, номенклатури будівельних матеріалів, інженерного устаткування будівель.

9 Створення умов для наукової організації праці та побутового обслуговування працюючих.

10 Забезпечення житлово-побутових умов працюючих.

11 Організації будівництва і тривалості його здійснення.

12 Вартість будівництва.

13 Розробки основних техніко-економічних показників роботи нового підприємства, включаючи продуктивність праці, собівартість продукції, рентабельність виробництва, рівень механізації і автоматизації, енергоозброєність, економічну ефективність капітальних вкладень.

До технічного проекту складається паспорт відповідно до еталону, затвердженого міністерством або відомством.

Робочий проект, який розробляється на основі завдання на проектування та повинен містити:

- Загальну пояснювальну записку з коротким викладом змісту проекту і зіставленням можливих варіантів, на основі якої прийнято проектні рішення та запропоновано черги будівництва, а також з матеріалами, що підтверджують відповідність проекту діючим нормам і правилам.

- Техніко-економічну частину.

- Генеральний план і транспорт.

- Технологічну частину.

- Організацію праці та систему управління виробництвом.

- Будівельну частину.

- Організацію будівництва.

- Кошторисну частину.

- Житлове будівництво.

Стрижневою, визначальною частиною проекту є технологічна частина. В результаті розробки технологічної частини складального процесу в робочому проекті повинні бути наведені: схеми і технологічні карти збирання; відомості про використовуване оснащення і інструменти; відомості потрібного часу на складання складальних одиниць; час, необхідний на виконання операцій і розряд роботи. У результаті розробки технологічної частини механічного процесу виготовлення деталей у робочому проекті повинні бути представлені: робочі креслення заготовок з розрахунком і зазначенням припусків; обгрунтування вибору технологічних баз при обробці; маршрутні і технологічні карти обробки за встановленою формою; розрахунки та вибір режимів різання за нормативами часу; креслення, що ілюструють технологічні процеси обробки за операціями, переходами і позиціями з зображенням налаштування верстатів.

На підставі розроблених технологічних процесів виготовлення виробів в робочому проекті проводяться розрахунки з визначення кількості основного і допоміжного обладнання, ріжучого і допоміжного інструменту і технологічної оснастки, необхідної для виконання програми випуску.

У робочому проекті мають бути розроблені допоміжні системи: транспортна та складська, ремонтного і технічного обслуговування, інструментозабезпечення, контролю якості виробів, забезпечення охорони праці працюючих, підготовки та управління виробничим процесом. На підставі розрахованих площ виробничих ділянок і допоміжних відділень у робочому проекті проводять компонування цеху і планування обладнання.

У робочому проекті передбачені спеціальні частини, присвячені розробці будівлі для проектування: архітектурно-будівельної частини, енергетичної частини з визначенням річної потреби в електроенергії, стиснутому повітрі, парі, воді; санітарно-технічної частини - водопроводу, каналізації, опалення, вентиляції, освітлення.

Всі матеріали, отримані в період проектування, подаються у пояснювальній записці до проекту.

Після затвердження робочого проекту розробляють робочу документацію, до складу якої входять: робочі креслення будівлі, фундаментів, спеціального обладнання, технологічної оснастки та інших нестандартних засобів та пристроїв. Туди ж входить кошторисна документація з визначення вартості створення нового або реконструкції діючого виробництва; відомості обсягів будівельних і монтажних робіт; відомості та зведені відомості потреби в матеріалах; збірники специфікацій обладнання; опитувальні листи та габаритні креслення на відповідні види обладнання та виробів; проектно-кошторисна документація на будівництво будинку; вихідні вимоги до розробки конструкторської документації на нестандартне обладнання.

Для великих і складних цехів з розвиненим підземним господарством і при використанні безперервного транспорту, що перетинає багатоповерхові перекриття, рекомендується складати зведені монтажні плани і розрізи по корпусу.

Робочі креслення будівель і споруд, а також їх прив’язку до генерального плану заводу виконують при будівництві за індивідуальними проектами. На цьому етапі проектування виконують креслення нетипових пристроїв, що відносяться до охорони праці та техніки безпеки; складають відомості матеріалів, конструкцій і напівфабрикатів, необхідні для будівництва; складають кошторис відповідно до обсягу робіт, що визначаються за робочими кресленнями.

Робочі креслення розробляються по всіх частинах проекту: архітектурно-будівельній, санітарно-технічній, технологічній, транспортній та за генеральним планом.

Проектування механоскладального виробництва ведуть у відповідності з діючими нормами, правилами, інструкціями та стандартами, а потім розроблені проекти піддають експертизі. Експертиза проектів і кошторисів призначена для того, щоб забезпечити високий технічний рівень проектних рішень, прогресивні техніко-економічні показники і найбільшу ефективність капітальних вкладень. Після проведення експертизи проект затверджують відповідні організації.

Опис інтер’єру спроектованої механоскладальної дільниці

Інтер’єр – це внутрішній простір приміщення. Поняття «виробничий інтер’єр» означає внутрішній благоустрій виробничих приміщень, що визначається раціональної компонуванням приміщень і плануванням технологічного обладнання; організацією вантажопотоків, транспортних ліній і робочих місць; обробкою і фарбуванням приміщень і обладнання; освітленістю приміщень та робочих місць; кліматичними умовами; засобами інформації.

Архітектурне рішення інтер’єрів виробничих приміщень повинно виконуватися з урахуванням наступних основних факторів:

а) типу будинку, його площі та внутрішнього обсягу, а також числа працюючих у ньому людей;

б) архітектурно-композиційних особливостей інтер’єрів, що випливають з габаритів, пропорцій, ступеня насиченості устаткуванням і комунікаціями виробничих приміщень;

в) вимог технічної, естетики в частині надання найбільш раціональною і привабливої ​ ​ форми;

г) вимог інженерної психології та ергономіки, що враховують психологічні та фізіологічні особливості людини в процесі виконання різних трудових операцій;

д) психофізіологічних та естетичних особливостей впливу різного забарвлення на працюючих;

е) особливостей технологічного процесу, характеру та режиму праці;

ж) санітарно-гігієнічної обстановки: стану повітряного середовища (температура, вологість, швидкість руху повітря, запиленість, загазованість), характеру освітлення і рівня освітленості. Наявності виробничих шумів, вібрацій, випромінювання;

з) правил техніки безпеки особливо при небезпечних умовах праці;

і) кліматичних особливостей (географічний район будівництва, орієнтація але країнам світу).

У плануванні цеху необхідно виділяти зони основного і допоміжного обладнання, складування, транспортні шляхи, проходи, небезпечні зони, місця відпочинку. Виділення таких зон може здійснюватися об’ємно-планувальними прийомами, а також кольором і різними умовними позначеннями (знаки небезпеки, написи, символічні малюнки). Технологічні зони можуть бути виділені білими смугами, що наносяться на покриття підлоги (по контуру зони), забарвленням в інший колір проходів, що обмежують зону. Небезпечні зони слід виділяти більше помітно, застосуванням попереджувальних квітів і сигналів.

Нижче наводяться деякі рекомендації з вибору раціональних варіантів забарвлення елементів інтер’єрів.

Стелі приміщень, що є поверхнями вторинного відображення, слід фарбувати в білий колір з обов’язковим підсвіткою. Забарвлення стін приміщень висотою до 10, 8 м, слід виконувати на всю висоту, а заввишки 12, 6 м і більше – з пристроєм панелі такого ж кольору, що й основна поверхню стін, але з меншою відбивною здатністю. У довгих і відносно вузьких приміщеннях (фарбувальні, складські) торцеві стіни рекомендується офарблювати в інший, більш насичений колір, ніж поздовжні, що візуально скорочує протяжність приміщення. Довгі стіни можна також покривати двома різними фарбами, проводячи вертикальну межу між ними, щоб поверхня стіни виглядала коротше.

Ферми і балки фарбують у жовтий або світло-блакитний колір, сталеві конструкції – в світло-сірий або кремовий. Рами ліхтарів, ліхтарні та віконні рами фарбують переважно у білий колір, а простінки – в кольори з високою відбивною здатністю і малою насиченістю, що зменшує світловий контраст.

Насиченість кольору підлоги рекомендується призначати в середніх межах. Підлогу в магістральних проїздах і проходах рекомендується виконувати іншого кольору (більше темного), ніж кольори підлоги технічних дільниць. Межі проїздів і проходів слід позначати суцільною лінією білого кольору, а межі місць проміжного складування переривчастою лінією.

Раціональна забарвлення обладнання повинна забезпечувати оптимальні умови зорових відчуттів у поле зору працюючого, безпеку роботи, гармонійне колірне співвідношення з інтер’єром виробничого приміщення. Для фарбування основних поверхонь обладнання слід застосовувати кольору середньохвильового ділянки спектру та ахроматичні кольори слабкої та середньої насиченості. Великі верстати та обладнання з метою зорового зменшення їх об’ємних розмірів рекомендується фарбувати у два основних близьких по інтервалу кольору – верхню частину більш світлим тоном, підстава – більш темним. При цьому для підвищення загальної освітленості в цеху за рахунок відбитого світла великі верстати рекомендується фарбувати у відносно більш світлі тони.

З метою підвищення безпеки роботи на верстаті і полегшення управління ним рекомендується створення колірного контрасту між органами контролю та управління верстата і фоном, на якому вони розміщуються. Для цього слід застосовувати білий і чорний кольори в поєднанні з червоним, жовтим і оранжево-жовтим кольором. Слід уникати забарвлення в особливо виділяються кольору рухомих елементів, які не є травмонебезпечними (супорт, задня бабка).

Для фарбування підйомно-транспортних засобів (конвеєрів, монорельсів, електрокран-балок, мостових кранів) рекомендується застосовувати однаковий колір (жовтий, оранжевий, білий і світло-сірий) і один допоміжний (чорний) колір для посилення контрасту.

Забарвлення підлогового транспорту (електрокарів, електронавантажувачів, рейкових візків та інших) рекомендується виконувати жовтим і чорним кольором також для посилення контрасту. Електрокран-балки і мостові крани в залежності від конкретних умов і загального колірного рішення інтер’єру рекомендується фарбувати або цілком у сигнально-попереджувальні кольори (жовтий, помаранчеві).

Небезпечні щодо травматизму елементи підйомно-транспортного устаткування і підлогового транспорту, а також виступаючі частини електрокар, електронавантажувачів і рейкових візків рекомендується виділяти сигнальним кольором чорними вертикальними або похилими під кутом 45° смугами шириною 5-10 см.

Кольори виробничих меблів (інструментальні тумбочки та шафи, стелажі, верстаки, стільці тощо) не повинні відволікати увагу робітника, забезпечуючи гарну видимість інструменту, і повинні гармоніювати з кольором верстата.

Вибір кольору для фарбування комунікацій має здійснюватися відповідно до ГОСТ 14202-69 «Трубопроводи промислових підприємств. Щитки знаки і маркувальні щитки».

Зазначені в ГОСТі кольору вибрані відповідно до звичними для людини асоціаціями при використанні поширених та стійких барвників. Забарвлення трубопроводів виробляють або по всій довжині, або окремими ділянками у вигляді-поясів (біля місць з’єднань і відбору робочого середовища, у (вентилів, в місцях переходу трубопроводів через стіни і т. д., але не рідше ніж через 10 см). Згідно з розмірами трубопроводів, числом паралельних ліній, відповідно до вимог техніки безпеки, умов видимості і загальним колірним рішенням інтер’єру. Для позначення найбільш важливих властивостей речовин, що транспортуються на трубопроводах слід наносити попереджуючі колірні кільця: червоного кольору – для позначення легкозаймистих, вогненебезпечних і вибухових речовин; жовтого кольору – для позначення небезпечних і шкідливих для здоров’я речовин; зеленого кольору – для позначення безпеки і нейтральних речовин. Для нанесення додаткових відомостей рекомендується застосовувати маркувальні написи або щитки.

Забарвлення фаз шинопроводів повиннo бути однаковою у всіх частинах електроустановок, при цьому фази фарбуються: фаза А – в жовтий, фаза В – зелений і фаза С – в червоний кольори. Шини електропроводок постійного струму забарвлюються в червоний (+) і синій (-) кольору. Всі конструкції, проводи й смуги мережі заземлення повинні бути пофарбовані в чорний колір. Допускається фарбування в інші кольори у відповідність до оформлення інтер’єру, але в цьому випадку в місцях приєднання і відгалужень вони повинні мати не менш ніж дві смуги чорного кольору на відстані 150 мм один від одного.

Електрошафи, пульти управління і інше електроустаткування забарвлюються в колір, відповідний кольору основного обладнання. Внутрішні поверхні електротехнічних пристроїв, де є небезпека ураження струмом, рекомендується фарбувати у помаранчевий колір.

Рекомендації щодо виконання та приклад

практичної частини роботи

Згідно запропонованих вихідних даних на розробку проекту будівництва механоскладального підрозділу виробничого підприємства необхідно розробити завдання на проектування, та подати його у нижче наведеному вигляді з усіма роз’ясненнями та уточненнями.

І Вихідні дані: Необхідно розробити проект технічного завдання на проектування механоскладального підрозділу виробничого підприємства з виробництва деталей «Втулка» в місті Суми.

1 Найменування підприємства, що проектується – Сумський машинобудівний завод, цех № 7 з виробництва втулок, який розташований у Північному промисловому вузлі міста Суми.

2 Підстава для проектування – наказ Міністерства важкого машинобудування № 1870 від 12.04.2014 р.

3 Вид будівництва – будівництво нового об’єкту.

4 Замовник проекту – Сумське машинобудівне науково-виробниче об’єднання ім. М. В. Фрунзе, м. Суми, вул. Горького, 58 тал. 22-37-25 (заст. ген. Директора з капітального будівництва – Крамськой В.М.).

5 Генеральний проектувальник – Виробничо-проектне будівельне об’єднання «Сумстройпроект», м. Суми, вул. Миргородська, 6. тел. 33-10-02 (гол. інженер проекту – Жукова Є.Ф.).

6 Генеральний підрядник – Виробниче проектно-будівельне об’єднання «Сумбуд», м. Суми, вул. Петро-Павлівська, 88. тел. 22-16-77 (гол. інженер – Рилов М. А.).

7 Стадійність проектування – проектування здійснюється в одну стадію: ТЕО – завдання на проектування – робочий проект – утвердження і експертиза – будівництво.

8 Інженерні вишукування – в даному проекті відсутні.

9 Вихідні дані про особливі умови будівництва: майданчик для будівництва підприємства знаходиться на рівнинній території з пологим ухилом 0, 01, характер грунту на якій однорідний, допустиме навантаження 20 Н/см². Заболочених і затоплюваних територій, карстових явищ і зсувів немає. Поблизу розташовані залізничні колії та автомобільна дорога загального користування.

10 Основні архітектурно-планувальні, містобудівні вимоги і характеристики об’єкта, що проектується: проектований завод повинен вписуватися в інтер’єр міста, не заважати руху транспорту, мати естетичний вигляд.

11 Черговість проектування та будівництва. Проектування даного підприємства починається з розрахунку виробничих площ і кількості обладнання, потім допоміжні відділення та службово-побутові приміщення. Будівництво відбувається в тому ж порядку, що і проектування.

12 Вказівки про необхідність:

- Розробити проектне рішення в декількох варіантах і вибрати кращий на конкурсній основі.

- Попередньо погодити проектні рішення з СМНВО ім. М. В. Фрунзе.

- Виконати демонстрацію матеріалів, макетів і креслень інтер’єрів, їх склад і форму замовнику.

- Виконати науково-дослідні та експериментально-дослідні роботи у процесі проектування та будівництва.

- Виконати технічний захист інформації.

13 На проектованому підприємстві власне теплопостачання не передбачено. Буде використовуватися енергія ТЕС, що належить замовнику.

14 Номенклатура продукції – втулки, виробнича програма – 8000 штук виробів. Підприємство працює у двозмінному режимі.

Зведені відомості про технологічний процес виготовлення виробу «втулка» подамо у вигляді таблиці 2.

Таблиця 2. Норми часу за операціями технологічного процесу виготовлення деталі «Втулка»

ІІ На основі даних таблиці 2 визначаємо кількість верстатів та коефіцієнт їх використання

2.1 Визначаємо ефективний річний фонд часу роботи одного верстата

, год.

де д_k. – кількість календарних днів, днів; Д_k = 365 днів;

д_b. – кількість вихідних днів, дні; Д_b. = 104 дні;

д_{cb .} – кількість святкових днів, днів; Д_cb. = 10 днів;

Ч _д. – кількість годин робочого дня, год.; Ч _д. = 8 год.;

Д_{n.c.в .} – кількість передсвяткових днів, днів; Д_n.c.в.= 5 днів;

З_р – кількість змін роботи обладнання; З_р =2 зміни;

К_р – коефіцієнт враховуючий час перебування верстата в ремонті;

К_р =0, 95.

год.

Приймаємо у розрахунках год.

Приведений випуск деталей (П_пр) – це умовна кількість типових деталей, трудомісткість обробки яких дорівнює трудомісткості обробки всіх деталей, що закріплені за дільницею, визначається виходячи із виробничої потужності дільниці та найбільш раціонального використання обладнання за формулою:

П_пр = , шт.

де Ф_д – ефективний річний фонд виробничого часу обладнання, годин; год.

К_з – плановий коефіцієнт завантаження обладнання; для середньосерійного типу виробництва Кз = 0, 8

Т_шт – норма штучного часу на ведучій операції, хв; Т_шт = 2, 34 хв.

α – коефіцієнт допустимих витрат на переналагодження обладнання; для середньосерійного виробництва α = 0, 08.

П_пр = шт.

Приймаємо П_пр = 72 120 штук.

2.2 Визначаємо річну трудомісткість на операції технологічного процесу

, н/год.

де Т_шт.к. – штучно-калькуляційний час на кожній операції, хв.

н/год.

н/год.

н/год.

н/год.

н/год.

н/год.

Номенклатура та кількість основного технологічного устаткування в визначається типом виробництва, від якого залежить стабільність і програма випуску виробів. Розрахунок кількості верстатів В_р на кожній операції визначається виходячи із трудомісткості обробки річного проведеного випуску деталей, за формулою:

, верст.

де Т_труд – трудомісткість обробки річного приведеного випуску деталей на відповідній операції, н/год.;

К_вн – коефіцієнт використання норм для технічно обґрунтованих норм прикріплення робітника до виконання завдань.

В_р010 =

приймаємо В_р010 = 1 верстат

В_{р015; 020} =

приймаємо В_{р015; 020} = 3 верстати

В_{р035; 040} =

приймаємо В_{р035; 040} = 3 верстати

В_р045 =

приймаємо В_р050 = 2 верстати

В_р055 =

приймаємо В_р055 = 3 верстати

В_р070 =

приймаємо В_р070 = 1 верстат

2.3 Визначаємо середній коефіцієнт завантаження обладнання на дільниці

, %;

Згідно розрахунків %, що для умов серійного виробництва цілком можливо.

Одержані розрахунки чисельності верстатів на дільниці механічної обробки та коефіцієнтів їх завантаження зводимо до таблиці 3.

Таблиця 3. Розрахунок необхідної кількості верстатів і коефіцієнтів їх завантаження

ІІІ Розрахунок параметрів механоскладальної дільниці

На вибір варіантів розташування дільниць впливають умови роботи та технологічні особливості використовуваних верстатів.

Виробничу площу механічної дільниці займає обладнання, включаючи виробничі проходи і відстань між верстатами без магістральних проїздів.

Виробничу площу А_вир.п.д дільниці визначають за показником А_пит загальної площі, яка припадає на один верстат або одне робоче місце

, м²

де А_пит – питомий показник площі на один верстат, м²

Приймаємо А_пит= 18 м² ; В_пр – прийнята кількість верстатів, шт; В_пр= 13 шт.

м²

Загальна площа дільниці визначається за формулою:

, м²

м²

Приймаємо м²

- Визначаємо довжину прольоту

Прольот – це частина будівлі, яка обмежена у поздовжньому напрямку двома паралельними рядами колон.

, м

де В – ширина прольоту, м; Приймаємо В = 12 м;

– загальна площа дільниці, = 304, 2 м²

м= 25 350 мм

15 Вимоги до благоустрою майданчика.

Необхідно передбачити:

- місця для відпочинку персоналу під час перерв;

- площі для зелених насаджень;

- місця для заняття спортом.

16 Вимоги щодо інженерного захисту територій і споруд.

Необхідна наявність прохідних, парканів навколо підприємства.

17 Основні вимоги щодо інвестиційних намірів. Для розвитку підприємства будуть використовуватися інвестиції як вітчизняних, так і зарубіжних спонсорів.

18 Вимога щодо розроблення розділу «Оцінка впливів на навколишнє середовище». Установка пиловловлюючих фільтрів. Переробка та вторинне використання сировини.

19 Вимоги до режиму безпеки та охорони праці. Необхідно передбачити пожежну сигналізацію, щити пожежної безпеки, розташування пожежних виходів згідно норм. Вимоги безпеки до елементів конструкції обладнання і робочих місць необхідно виконати за ГОСТ 12.2.003-74 і ГОСТ 12.2.061-81. Так само необхідно передбачити норми мікроклімату (вентиляція, вологість, температура) в робочих зонах виробничих приміщень згідно ГОСТ 12.1.005-76.

20 Вимоги до розробки спеціальних заходів.

Необхідна охорона території підприємства.