Введение. Основные понятия и определения. Виды производств. Исполнитель

Введение. Основные понятия и определения. Виды производств.

План

1. Введение. Машиностроение и его роль в развитии научно-технического прогресса.

2.Производственный и технологический процессы.

3.Структура технологического процесса.

4.Виды производств. Формы организации работ.

 {spoiler=Подробнее}

Ключевые слова по теме лекции::

Машиностроение; технология; технология машино-строения; производственный процесс; этапы производственного процесса; механическая обработка; технологический процесс; технологическая операция; установ; позиция; технологический переход; вспомагательный переход; рабочий ход; вспомагательный ход; приём; производственная программа; запасные части; единичное производство; серийное производство; массовое производство; такт выпуска; поточное и прямоточное массовое производство; дифференциация; концентрация; расстановка по видам оборудования; расстановка предметная; поточно- и прямоточно-серийные линии.

1. Введение. Машиностроение и его роль в развитии

научно-технического прогресса

 Общепризнано, что именно машиностроение является главной отраслью всей индустрии любого государства, определяющая возможность развития других отраслей.

Создание, т.е. конструирование и изготовление новых, а также совершенствование уже имеющихся машин составляет основу машиностроения.   Развитие отечественного машино-строения, а не импорт машин является единственно правильным направлением в прогрессивном развитии промышленности. Это особенно важно для развивающихся государств, поскольку именно машиностроительное производство способствует резкому повышению благосостояния общества. В конкурентной борьбе отдельных государств и фирм неизменно побеждает тот, кто имеет более совершенные машины.

Создание машин заданного качества в производственных условиях опирается на научные основы технологии машиностроения.

Технология - совокупность методов и приёмов изготовления машин, выработанные в течении длительного времени, применяемые в определённой области производства.

         Технология машиностроения (ТМС) - наука об изготовлении машин требуемого качества в необходимом количестве, в заданные сроки при наименьшей себестоимости. ТМС изучает все процессы - выбор методов получения заготовок, их механическая обработка для получения деталей машин, сборка из деталей готовых изделий.

2. Производственный и технологический процессы

Под производственным процессом понимают совокупность отдельных процессов, осуществляемых для получения из материалов и полуфабрикатов готовых изделий.

В производственный процесс входят не только основные, т.е. непосредственно связанные с получением продукции процессы, но и все вспомагательные процессы, обеспечивающие возможность изготовления продукции (например, транспортирование материалов и деталей, контроль деталей, изготовление приспособлений и инструментов и т.д.).

Производственный процесс разделяется на следующие этапы:

1. изготовление заготовок;
2. обработка заготовок на металлорежущих станках для получения деталей с окончательными размерами и формами;
3. сборка узлов и агрегатов;
4. окончательная сборка;
5. регулирование и испытание машины;
6. окраска и отделка машины (изделия).

На каждом этапе производственного процесса, по отдельным частям технологического процесса осуществляется контроль за изготовлением деталей в соответствии с техническими условиями, предъявляемыми к детали для обеспечения должного качества готовой машины (изделия).

Технологическим процессом называют последовательное изменение формы, размеров, свойств материалы или полуфабриката в целях получения детали или изделия в соответствии с заданными техническими требованиями.

Технологический процесс механической обработки деталей является частью общего производственного процесса изготовления всей машины. Технологический процесс механической обработки деталей должен проектироваться и осуществляться таким образом, чтобы посредством наиболее рациональных и экономичных способов обработки выполнились требования к деталям (точность обработки, шероховатость поверхностей, взаимное расположение осей и поверхностей, правильность контуров и т.д.), обеспечивающие правильную работу собранной машины.

Согласно ГОСТ 3.1109-73, технологический процесс может быть проектным, рабочим, единичным, стандартным, временным, перспективным, маршрутным, операционным, маршрутно-операционным.

3. Структура технологического процесса

 В целях обеспечения наиболее рационального процесса механической обработки заготовки составляется план обработки с указанием, какие поверхности надо обработать, в каком порядке и какими способами.

В связи с этим весь процесс механической обработки расчленяется на отдельные составные части: технологические операции, установы, позиции, переходы, ходы, приёмы.

Технологической операцией называется часть технологического процесса, выполняемая на одном рабочем месте и охватывающая все последовательные действия рабочего (или группы рабочих) и станка по обработке заготовки (одной или нескольких одновременно). Например, обтачивание вала, выполняемое последовательно сначала c одной стороны, а потом после перестановки вала в центрах с переворотом заготовки с другой стороны, является одной операцией.

Если же все валы данной партии обтачиваются сначала с одной стороны, а затем с другой, то это составит две операции.

Установом называют часть операции, выполняемую при одном закреплении заготовки на станке или в приспособлении. Например, обтачивание вала при закреплении в центрах - первый установ; обтачивание вала после его переворота и закрепления в центрах для обработки с другой стороны - второй установ. При каждом перезакреплении заготовки начинается новый установ.

Позицией называется каждое отдельное положение заготовки, занимаемое ею относительно станка при неизменном её закреплении. Например, при обработке на многошпиндельных полуавтоматах и автоматах заготовка при одном её закреплении занимает различные положения относительно станка путём вращения стола (или барабана), последовательно подводящего заготовку к разным инструментам.

Операция разделяется на переходы - технологические и вспомагательные.

Технологический переход - законченная часть технологической операции, характеризуемая постоянством применяемого инструмента, поверхностей, образуемых обработкой и режимов работы станка. (режимов резания). Изменение только одного из перечисленных элементов (обрабатываемой поверхности, инструмента или режимов резания) определяет новый переход.

Вспомагательный переход - законченная часть технологической операции, состоящая из действий человека и (или) оборудования, которые не сопровождаются изменением формы, размеров и шероховатости, но необходимы для выполнения технологического перехода. Примерами вспомагательных переходов являются установка и снятие заготовки, смена инструмента и т.д.

Переход состоит из рабочих и вспомагательных ходов.

Рабочий ход - законченная часть технологического перехода, охватывающая все действия, связанные со снятием одного слоя материала при неизменности инструмента, поверхности обработки и режимов работы станка. Например, на токарном станке рабочим ходом является снятие резцом одного слоя стружки, на строгальном станке - снятие одного слоя металла по всей поверхности. Если слой материала не снимается, а подвергается пластической деформации (например, при образовании рифлений или при обкатывании поверхности гладким роликом с целью её упрочнения), то это также соответствует понятию рабочего хода.

Вспомагательный ход - законченная часть технологического перехода, состоящая из однократного перемещения инструмента относительно заготовки, не сопровождаемого изменением формы, размеров, шероховатости поверхности или свойств материала, но необходимого для выполнения рабочего хода. Например, возврат резца в исходное положение после окончания обработки одной детали.

Все действия рабочего, совершаемые им при выполнении технологической операции, расчленяются на отдельные приёмы. Приём - законченное действие рабочего. Например, установка или снятие детали, пуск станка, переключение скорости или подачи и т.п.

4. Виды производств. Формы организации работ

         Форма организации технологических процессов и всего производства в целом будет зависеть от количества выпускаемой продукции, которое называется производственной программой.

         Производственная программа - количество продукции по всей номенклатуре, выпускаемой в течении года. При необходимости в производственную программу включают также нужное количество запасных частей. На основании общей производственной программы предприятия составляются производственные программы по цехам, указывающие наименование каждого вида готовой продукции (полуфабрикатов), их количество или вес и другие необходимые характеристики.

 В зависимости от размера производственной программы, характера продукции, а также технических и экономических условий осуществления производственного процесса все разнообразные производства делятся на три вида: единичное (индивидуальное), серийное и массовое. У каждого из этих видов производственный и технологический процессы имеют свои характерные особенности, и каждому из них свойственна определённая форма организации работы.

         Единичным называется такое производство, при котором изделия изготовляются единичными экземплярами, разнообразными по конструкции или размерам, причём повторяемость этих изделий редка или совсем отсутствует.      Единичное производство характеризуется разнообразной номенклатурой выпускаемых изделий, поэтому используемое оборудование (станки), приспособления, режущий и измерительный инструменты должны быть универсальными, рабочие должны быть высокой квалификации; себестомость выпускаемых изделий велика.

Массовым называется производство, в котором при достаточно большом выпуске одинаковых изделий изготовление их ведётся путём непрерывного выполнения на рабочих местах одних и тех же, постоянно повторяющихся операций. Характеристикой массового производства является постоянство выпускаемой продукции, использование специального и специализированного оборудования, режущего и измерительного инструментов, станков-автоматов и рабочих низкой квалификации при высокой производительности труда и малой себестоимости.

Серийное производство занимает промежуточное положение между единичным и массовым производством. При серийном производстве изделия изготовляют партиями или сериями, состоящими из одноимённых, однотипных по конструкции и одинаковых по размерам изделий, запускаемых в производство одновременно. Основным принципом этого вида производства является изготовление всей партии (серии) целиком как в обработке деталей, так и в сборке.

Количество деталей в партии определяется по формуле

где N – годовая программа выпуска;

       t –  число дней, на кторый надо иметь запас деталей на складе.

       Ф – число рабочих дней в году.

Понятие "партия" относится к количеству деталей, а понятие "серия" - к количеству машин, запускаемых в производство одновременно.

В серийном производстве в зависимости от количества изделий в серии, их характера и трудоёмкости, частоты повторяемости серий в течение года, различают производство мелкосерийное, среднесерийное и крупносерийное.

В серийном производстве технологический процесс преимущественно расчленён на отдельные операции, которые закреплены за определёнными станками. Станки здесь применяются всех видов: универсальные, специализированные, специальные, автоматизированные, агрегатные. Станочный парк должен быть специализирован в такой мере, чтобы был возможен переход от производства одной серии машин к производству другой, несколько отличающейся от первой в конструктивном отношении.

Серийное производство экономичнее, чем единичное, так как лучшее использование оборудования, специализация рабочих, увеличение производительности труда обеспечивают уменьшение себестоимости продукции.

Массовое производство возможно и экономически выгодно при выпуске достаточно большого количества изделий, когда все затраты на организацию окупаются и себестоимость единицы выпускаемой продукции получается меньше чем при серийном производстве.

Одним из основных характеристик массового производства является такт выпуска - интервал времени, через который периодически осществляется выпуск изделий определенного наименования, типоразмера и исполнения. Величина такта выпуска tв определяется по формуле:

                                                   (1)

где

F_д – действительное годовое число часов работы оборудования в одну смену (с учётом простоев на ремонт и т.д.);

m - число рабочих смен;

N - годовая программа выпуска изделий одного наименования.

Вид производства ориентировочно определяется по величине коэффициента закрепления операций К_з.о. Под операцией понимается совокупность определённых работ, выполняемых на рабочем месте. Коэффициент закрепления операций - отношение числа всех технологических операций О, выполняемых за определённый период времени (месяц, год), к числу рабочих мест Р на производственном участке:

К_з.о. = О/Р

Другими словами - это количество переналадок на рабочих местах, которое необходимо выполнить за определённый период времени при переходе с выпуска одного изделия на другое.

Виды производства характеризуются следующими значениями коэффициента закрепления операций:

 К_з.о. £ 1 - массовое производство.

 1 < К_з.о. £ 10 - крупносерийное производство

10 < К_з.о. £ 20 - среднесерийное производство

20 < К_з.о. £ 40 - мелкосерийное производство

40 < К_з.о. - индивидуальное производство

Ипользовать коэффициент закрепления операций для определения вида производства удобно, когда имеется технологический процесс по всей технологии выпуска изделия. При отсутствии технологического процесса, когда технологию только начинают разрабатывать по таблицам с использованием таких данных по продукции, как производственная программа и вес изделия. Затем, после разработки технологического процесса, вид производства уточняется уже по коэффициенту закрепления операций за рабочим местом.

При массовом и крупносерийном производстве технологический процесс строится по принципу дифференциации или по принципу концентрации операций.

По первому принципу технологический процесс дифференцируется (расчленяется) на элементарные операции, тогда каждый станок выполняет одну упрощённую операцию, что свойчтвенно крупносерийному и массовому производству.

По второму принципу технологический процесс предусматривает концентрацию операций, выполняемых на универсальных станках в единичном производстве, или в массовом производстве - на многошпиндельных автоматах, полуавтоматах, агрегатных, многопозиционных, многорезцовых станках, или на автоматических линиях, производящих одновременно несколько операций при малой затрате времени на обработку.

Каждому из описанных выше видов производства свойственны соответствующие формы организации работы и способы расположения оборудования, которые определяются характером изделия и производственного процесса, объёмом выпуска и рядом других факторов.

Существуют следующие виды организации работы:

1) по видам оборудования, свойственная главным образом единичному производству, для отдельных деталей применяется в серийном производстве. Станки располагаются по признаку однородности обработки, т.е. создают участки станков, предназначенных для одного вида обработки - токарных, фрезерных, сверлилльных и т.д.

2) предметная, свойственная главным образом серийному производству, для отдельных деталей применяется в массовом производстве. Станки располагаются в последовательности технологических операций для одной или нескольких деталей, требующих одинакового порядка обработки. Например, линии обработки валов или зубчатых колёс.

3) поточно-серийная или переменно-поточная, свойственная серийному производству. Станки располагаются в последовательности технологических операций, установленной для деталей, обрабатываемых на данной станочной линии. Производство идёт партиями. Производственный процесс ведётся таким образом, что время выполнения операции на всех станках согласовано с величиной такта выпуска - равно или кратно ему. Детали передаются со станка на станок в последовательности технологических операций, создавая непрерывность движения.

4) Прямоточная, свойственная массовому и в меньшей мере крупносерийному производству. Станки располагают в последовательности технологических операций, закреплённых за определёнными рабочими местами; детали со станка на станок передают поштучно, но синхронизация времени операций выдерживается не на всех участках линии, вследствие чего около станков образуются заделы необработанных деталей.

5) Непрерывным потоком, свойственная только массовому производству; станки располагают в последовательности операций технологического процесса, закреплённых за определёнными станками, время выполнения отдельных операций на всех рабочих местах примерно одинаково или кратно такту, благодоря чему достигается синхронизация операций и создаётся определённый такт работы для всеё поточной линии.

Вопросы для самопроверки

1. Какова роль машиностроения в развитии научно-технического прогресса?
2. Что такое производственный процесс?
3. Что такое технологический процесс?
4. Какова структура технологического процесса механической обработки?
5. Какие бывают виды производств и их характеристики?
6. Какие формы организации работ при выпуске изделий машинострения бывают?

{/spoilers}