Определение типа производства

Выбор типа производства является одним из первых этапов раз­работки технологического проекта. Нужно учитывать, что отне­сение процесса изготовления детали к тому или иному типу про­изводства во многих аспектах определяет технические и органи­зационные решения разрабатываемого проекта. Это следует уже из определения типов производства. Различают три основных типа производства.

Массовое производство характеризуется тем, что на одних и тех же рабочих местах в течение длительного времени постоянно выполняется одна и та же операция (один и тот же комплекс пере­ходов) для одной и той же детали. Только в некоторых случаях допу­скается (не более одного-двух раз в месяц) переход на изготовление другой детали, но обязательно однотипной, отличающейся только некоторыми размерами и элементами формы, так что не требуется значительная и длительная переналадка рабочего места. В массовом производстве применяют: автоматы и полуавтоматы с механически­ми системами управления (например, с кулачковыми распредели­тельными валами); автоматизированные специальные приспособ­ления для зажима деталей, автоматизированный контроль (в том числе и в процессе обработки); специальные инструменты и специ­альные многоинструментные наладки, специальные транспортные устройства для подачи деталей на рабочие места и для перемеще­ния деталей с одного рабочего места на другое и готовых деталей на сборку. В некоторых случаях (для массивных и громоздких де­талей сложной формы) могут применяться роботы-манипуляторы, работа которых синхронизирована с работой металлообрабаты­вающего оборудования. Иногда целесообразно применять и станки с ЧГТУ в комплекте с роботами, если объем производства значитель­ный, но выпускаемая продукция (например, по конъюнктурным со­ображениям) часто меняет свою модификацию.

Серийное производство характеризуется неоднократной сме­ной в течение календарного времени (например, месяца) формы, материала и размеров обрабатываемых деталей. Детали на об­работку поступают группами (партиями), так что экономически целесообразно применять универсальное оборудование с пере­наладкой его путем установки специальных или специализиро­ванных приспособлений и инструмента, а также в ряде случаев полуавтоматическое оборудование, не требующее длительной переналадки (например, копировальные станки). Время перена ладки, т. е. перехода на обработку партии других деталей, может быть сокращено путем применения станков с ЧПУ и промышленных роботов. В зависимости от числа партий деталей, обрабатываемых на одном рабочем месте в течение календарного времени, серийное производство подразделяется на крупносерийное (4 — 6 партий в месяц) — приближается к массовому производству, среднесерийное (7— 15 партий в месяц) или просто серийное и мелко-
серийное (16 — 40 партий в месяц) — приближается к индивидуальному производству.

Индивидуальное производство характеризуется тем, что на рабочих местах нет повторяемости деталей и комплексов переходов, отсутствует также определенная повторяемость запуска деталей в производство, поэтому на рабочих местах нет возможности осуществлять специализированную наладку. Для обеспечения экономически целесообразной величины загрузки оборудования в этих условиях необходимо применять универсальное оборудование, универсальные приспособления и режущий инструмент. Для сложных и крупногабаритных деталей целесообразно применять многоцелевые станки с ЧПУ (типа «обрабатывающий центр»), оснащенные многономенклатурным магазином инструмента, а также многофункциональные роботы-манипуляторы.

Выбор наиболее целесообразного типа производства осуществляется путем сравнения темпа выпуска детали со средним штучным временем, затрачиваемым на одну операцию механической обработки. Темпом выпуска называется интервал времени между выпуском двух последовательно обрабатываемых деталей в условиях строго ритмичного производства. Темп выпуска т_в, мин/шт., определяют по формуле

где F_a — действительный годовой фонд времени работы оборудования при работе в одну смену, ч; т — число смен; N — годовая программа выпуска заданной детали, шт.

Действительный годовой фонд времени F_A, ч, подсчитывают
по формуле

где Г_см — продолжительность одной смены, ч; Ф — число рабочих
дней в году; К_р — коэффициент (К_р < 1), учитывающий простой обо-
рудования в течение рабочей смены в связи с текущим ремонтом
и техническим обслуживанием (выбирается по данным табл. 40).

Число рабочих дней в году находят по формуле

где 365 — число дней в году; В — число выходных дней; П — число
праздничных дней.

Среднее штучное время мин, на операцию подсчитывают по формуле

где л — число операций механической обработки; т_и1т1 — штучное
время 1-й операции

Определяя Г_шт„ используют приближенные формулы для основного времени Г₀ для отдельных переходов, входящих в операцию, а также ориентировочные поправочные коэффициенты ф_к, учитывающие вспомогательное время навыполнение операции:

После подсчета темпа выпуска и среднего штучного времени
на операцию определяют коэффициент серийности к_сер:

Основное технологическое время Г₀ и поправочный коэффициент ф_к определяют по табл. 41 и 42.

Величина коэффициента серийности позволяет выбрать тип
производства, пользуясь табл. 43.

Если подсчеты к_сер показывают, что должно быть выбрано серийное производство, то дополнительно подсчитывают число деталей.

рекомендуется выбирать для крупносерийного производства, а большие значения — для мелкосерийного производства).

Согласно ГОСТ 3.1108 ЕСТД и ГОСТ 14.004 ЕСТПП одной из основных характеристик типа производства является коэффициент закрепления операций к₃₀. Коэффициент к_за показывает отношение числа всех операций, выполняемых или подлежащих выполнению в цехе (на участке) в течение месяца, к числу рабочих мест, т. е. характеризует число операций, приходящихся в среднем на одно рабочее место в месяц, или степень специализации рабочих мест. При
к_за < 1 производство массовое; если 1 < к_за < 10 — крупносерийное;
если 10 < к_за < 20 — среднесерийное; если 20 < к_{з а} < 40 — мелкосерийное. В единичном производстве к_{з а} не регламентируется.

При расчетах для действующего цеха (участка) можно использовать формулу

где ]ГП₀ — суммарное число различных операций; Р_я — явочное число рабочих подразделения, выполняющих различные операции; к_в — коэффициент выполнения норм, к_в = 1, 3; Ф — месячный фонд времени рабочего при работе в одну смену; — суммарная

трудоемкость программы выпуска, ч; N, - — программа выпуска каждой i-й позиции номенклатуры; Т, — трудоемкость i-й позиции, ч.

В условиях учебного технологического проектирования при заданной программе выпуска N_1IIT и известной трудоемкости основных операций технологического процесса Т_{ш к}, мин, явочное число рабочих может быть принято равным числу рабочих мест Р_{р м}.
В то же время условное число однотипных операций П_ш, выполняемых на одном рабочем месте, может быть подсчитано по формуле

где г|_н — нормативный коэффициент загрузки рабочего места все-
ми закрепленными за ним операциями; Т1_ф — фактический коэффициент загрузки данной операцией.

Фактический коэффициент загрузки рассчитывается по формуле

где к_в — коэффициент выполнения норм (к_в = 1, 3); F_A — действи­тельный годовой фонд времени работы оборудования, ч (F_A = = 4015ч).

С учетом коэффициентов формула для определения числа одно­типных операций, выполняемых на одном рабочем месте, примет вид:

В качестве примера определим условное число однотипных операций П₀„ выполняемых на каждом рабочем месте, коэффициент закрепления операций К₃₀ и тип производства при реализации технологического процесса изготовления детали со следующими
исходными данными: Г_{ш к} на операцию, мин: 005 — 3, 6 мин; 010 —
5, 2 мин; 015 — 2, 8 мин; 020 — 8, 3 мин; 025 — 4, 2 мин; N_T — 3 000 шт.

В соответствии с тем что К₃₀ < 20, производство среднесерийное.