Нормирование сборочных операций Исполнитель

Нормирование сборочных операций. Технологическая документация процесса сборки. Принципы сборки и формы  организации сборочных работ

План:

1. Нормирование сборочных операций.
2. Технологическая документация процесса сборки
3. Принципы сборки и формы  организации сборочных работ

 {spoiler=Подробнее}

Ключевые слова по теме лекции:

         Нормирование; штучное время; опытно-статистическая норма; хронометраж; основное время; вспомагательное время; регламент технологических процессов; вид производства; полная взаимозаменяемость; частичная взаимозаменяемость; такт сборки.

1.Нормирование сборочных операций

         Методы нормирования труда технологических процессов сборки аналогичны нормированию техпроцессов механической обработки - используются опытно-статистические нормы времени сборки, определенные хронометражом, и технически обоснованные методы, когда норма на сборку одного изделия рассчитывается по справочным данным с учетом условий сборки.

         Хронометраж для определения опытно-статистической нормы на сборочные операции проводится нормировщиком по приемам работы наиболее опытного слесаря-сборщика. В последствии норма времени систематически пересматривается при ее перевыполнении большинством сборщиков на 120% в условиях сдельно-премиальной оплаты труда.

         Структура технически обоснованной нормы штучного времени t_шт на сборочные операции состоит из:

1. основного (технологического) времени- t₀;
2. вспомогательного времени - t_в;
3. времени на обслуживание рабочего места -t_об;
4. время на физические надобности и отдых - t_ф.
5. оперативного времени- суммы основного и вспомогательного времени: t_он=t_о+t_в;
6. подготовительно- заключительного времени t_п.з., устанавливаемого в условиях серийных видов производств на партию собираемых изделий.

         В массовом производстве при повторении одних и тех же операций на рабочих местах и отсутствия их переналадок подготовительно- заключительное, время в норму штучного времени не входит:

t_шт= t_о+ t_в+ t_об+ t_ф; [мин].                                  (1)

         В серийных видах производств при сборке изделий партиями и переналадке рабочих мест сборщиков время на проведение операций сборки называют штучно-калькуляционным, в которое входит и доля подготовительно-заключительного времени, приходящаяся на одно изделие:

t_шт.к.= t_о+ t_в+ t_об+ t_ф+ ; [мин],                       (2)

где n- число изделий в производственной партии.

         При расчетах по формулам (1) и (2) основное время определяют по справочным данным с учетом вида производства, веса и габаритов собираемого изделия, уровня механизации сборочного места и т.д. Вспомогательное время определяют также по техническим нормативам на те или иные приемы вспомогательных работ при сборке. Времена обслуживания и отдыха принимают в процентном отношении от оперативного времени. Так, время на обслуживание рабочего места сборщика составляет примерно 2-3% от оперативного времени в зависимости от оборудования. Время перерывов на физические потребности назначается равным примерно 2% от оперативного времени. Подготовительно- заключительное время определяется также по нормативам в зависимости от сложности оснастки и приспособлений, применяемых для сборки изделий.

         Техническиобоснованная норма времени на сборочные операции пересматривается только в случае модернизации существующего технологического процесса сборки, например, при замене ручного сборочного инструмента на механизированный и т.д.

2.Технологическая документация

процесса сборки

         Регламент технологического процесса сборки оформляется в виде следующих документов (ГОСТ 3. 1407- 71):

1. маршрутная карта;
2. операционная карта;
3. схемы сборки;
4. карта эскиза собираемого узла;
5. график сборки;
6. ведомость сборочных комплектов;
7. ведомость оснастки;
8. карта контроля и регулировки.

         В маршрутной карте содержатся сведения по последовательности технологического процесса сборки изделия и его отдельных узлов.

         В операционной карте сборки указывается содержание работ по проведению операции сборки. Кроме того, в этих картах указываются следующие данные: а) наименование изделия; б) годовой выпуск изделий; в) число изделий в партии; г) разбивка всех работ по стадиям сборки; д) наименование операции, описание работ по переходам на каждой стадии сборки; е) состав сборочного комплекта на операцию- перечень деталей, узлов, крепежа, инструментов, приспособлений и т. д. ж) такт сборки и время выполнения каждой операции; з) норма времени на всех рабочих, выполняющих данную операцию; и) разряды квалификации работ; к) конструктивные зазоры и другие технические требования, которые должны быть выдержанны при выполнении операций сборки; л) эскизы, показывающие конструкцию собираемых узлов, их положение в сборочных приспособлениях, способы и место закрепления троса или цепей для подъема или переворота изделия и т. д.

         Схема сборки в мелкосерийном производстве составляется общая на все изделия, а в серийных и массовых производствах- отдельно на каждый собираемый узел и общую сборку изделие. Схемы сборки сопровождаются картами эскизов конструкции собираемых узлов.

         Графики сборки составляются в случае изготовления узлов сложных изделий в разных цехах для обеспечения четкой подачи этих узлов на общую сборку, например- в самолетостроении.

         Ведомости сборочных комплектов и оснастки заполняются отдельно для организации работы службы снабжения и подготовки производства.

         В карте контроля и регулировки указаны параметры качества изделия, которые необходимо получить после завершения сборочного процесса. В случае необходимости карта содержит перечень приемных испытаний, результаты которых должны подтвердить уровень качества готового изделия.

3. Принципы сборки и формы

организации сборочных работ

         Различают следующие принципы получения нужных видов соединений при сборке:

         а) по принципу индивидуальной пригонки;

         б) по принципу полной взаимозаменяемости;

         в) по принципу неполной взаимозаменяемости;

         г) по принципу группового подбора (селективная сборка).

         Индивидуальная подгонка применяется в единичном и мелкосерийном производстве. В этом случае одну из пары деталей подгоняют под другую для получения необходимого вида соединения методами ручной обработки и доводки- опиловкой напильником, пришабриванием, притиркой, шлифованием, раздвижной разверткой и т. д. На чертежах такие соединения сопровождаются надписью «подогнать по месту».

         Сборка по принципу полной взаимозаменяемости применяется в крупносерийном и массовом производстве, а также при изготовлении стандартных деталей (крепеж, подшипники качения и т. д.). При этом детали в механических цехах обрабатывают в пределах жестких полей допусков, которые гарантируют получение необходимого вида соединения при сборке любых деталей из пары без подгонки или подбора. Принцип полной взаимозаменяемости удобен для сборки, но требует увеличенных затрат в механической обработке из- за жестких полей допусков.

         При реализации принципа не полной взаимозаменяемости несколько увеличивают поля допусков на годные детали, что удешевляет механическую обработку. При этом, согласно закону нормального распределения, которому подчиняются такие случайные величины, как рассеивание фактических размеров, количество несобираемых между собой деталей из- за попадания их размеров в крайние пределы принятых допусков будет непропорционально увеличению поля допуска, а значительно меньше (см. форму кривой нормального распределения). В процессе сборки несобираемые детали откладываются в тару, а затем их собирают методом индивидуального подбора. Сборка по принципу полной взаимозаменяемости применяется в серийных видах производства.

         Сборку с неполной взаимозаменяемостью можно производить путем жестких или подвижных компенсаторов, когда собираются несколько деталей в ряд, например- вал с зубчатыми колесами, проставными втулками, подшипниками и т. д. В этом случае на одном из концов сборочной единицы конструктивно оставляют зазор, больший по размеру наибольшей накопленной погрешности размеров деталей, измеряется фактический зазор, который восполняется набором колец- компенсаторов или подвижной крышкой.

         Принцип группового подбора в сборке используется в тех случаях, когда необходимо обеспечить в достаточно большом количестве собираемых пар деталей очень жесткий допуск. Например, в плунжерной паре топливных насосов дизельных двигателей должен выдерживаться зазор в пределах 1,5- 2мкм. Такую точность механической обработкой при реализации полной взаимозаменяемости обеспечить невозможно, поэтому поле допуска на этапе механической обработки увеличивают в несколько раз. Затем все детали измеряются и раскладываются по группам размеров, а пары деталей собирают из соответствующих групп, обеспечивая тем самым данный допуск сборочного соединения. Такая сборка называется также селективной.

         По формам организации работ сборка подразделяется на два основных вида: стационарную (неподвижную) и подвижную.

         Стационарная сборка характеризуется тем, что изделие собирается одним или несколькими рабочими на одном рабочем месте, к которому подаются все детали и узлы.

         Подвижная сборка отличается тем, что изделие собирается с перемещением по рабочим местам, где одним или несколькими рабочими осуществляются одни и те же операции; при этом на каждое рабочее место систематически поступают свои сборочные комплекты (узлы, детали), необходимые для выполнения закрепленных операций сборки.

         Стационарная сборка применяется в единичном и серийных видах производства, а для отдельных сборочных единиц- в массовом производстве. Подвижная сборка применяется в серийном и массовом производствах. Стационарная сборка изделий может осуществляться тремя методами: концентрацией операций, частичной и полной дифференциацией. Метод концентрации заключается в том, что сборка изделия выполняется одним или несколькими рабочими от нач внутри бригады. Такой метод сборки применим в условиях индивидуального производства, т. к. характеризуется высокой квалификацией сборщиков, большим объемов подгоночных работ, длительным временем сборки с низкой производительностью и высокой стоимостью.

         При частичной дифференциации операций сборки внутри бригады сборщиков имеется специализация (слесари, электрики, регулировщики). Кроме того, отдельные узлы и механизмы собираются вне стенда общей сборки другими сборщиками, что сокращает время, затрачиваемое на сборку. Такой метод применяется в серийном производстве.

         Полная дифференциация заключается в том, что процесс сборки разбивается на отдельные операции, каждая из которых выполняется одним или несколькими рабочими, последовательно переходящими от одного сборочного стенда к другому. При синхронизации времени выполнения каждой операции с соблюдением такта сборки возможна организации поточной неподвижной сборки- например, сборка самолетов.

         Стационарную сборку изделий, в зависимости от их габаритов и конструкции, можно проводить: а) непосредственно на полу (сборочная площадка); б) на специальных сборочных стендах; в) на фундаментах; г) на сборочных станках; д) на столах или верстаках. Около рабочих мест неподвижной сборки устанавливают вертикально- и радиально- сверлильные станки для сверления и нарезания резьбы, обработки отверстий под подшипники,а также прессы для выполнения неподвижных соединений деталей.

         Подвижная форма организации сборочных работ применяется только при полной дифференциации операций на транспортных устройствах различного вида: а) рольгангах; б) рельсовых и безрельсовых тележках с ручным перемещением; в) на соединенных между собой рельсовых тележках, образующих тележечный конвейер с приводом от электродвигателя; г) на конвейерах различного типа- ленточных, пластинчатых, цепных, подвесных, напольных, подпольных, разомкнутых, круговых; д) на специальных конвейерах, изготовленных для сборки одного изделия; е) на рельсовых путях; ж) на подвесных однорельсовых путях; з) на карусельных столах; и) на роторных конвейерах (с вращением собираемого изделия).

         Движение транспортных средств при подвижной сборке может быть двух типов- непрерывным и переодическим. При непрерывном движении конвейера рабочие выполняют операции сборки, когда изделие проходит зону рабочего места. При этом скорость движения конвейера должна соответствовать времени, необходимому рабочим для выполнения своих операций.

         При переодическом движении конвейера последний выполняет только функцию транспортирования, а операции сборки выполняются рабочими при остановке конвейера. В этом случае продолжительность остановки должна соответствовать времени выполнения операции. Вид движения конвейера- непрерывное или периодическое- принимается в зависимости от размера производственной программы, такта выпуска, характера собираемых изделий, трудоемкости и сложности сборочных операций и других технологических факторов.

         Подвижная сборка может быть прямоточной и поточной. При прямоточной сборке изделие собирается, последовательно перемещаясь относительно рабочих мест, на которых выполняются отдельные операции сборки, время которых несинхронизировано по такту. Места сборщиков, где время операции меньше наибольшего лимитирующего времени, догружаются сборкой дополнительных подузлов., формированием сборочных комплектов и т. д. Применяется в серийных видах производства.

         При поточной сборке длительность всех операций синхронизирована или кратна такту выпуска изделий t, который определяется по формуле:

t = [мин],                   (2.1)

где F_n- номинальное годовое количество рабочих часов для конвейерной сборки при работе в одну смену, час;  К_р- коэффициент, учитывающий простой конвейерного оборудования из- за ремонта;  К_п- коэффициент, учитывающий перерывы в работе конвейера для обслуживания рабочих мест, физических потребностей и отдыха (К_п = 0,95¸0,97); m- число рабочих мест; N- годовая программа выпуска изделия одного наименования, шт; F_д.п.- действительное (расчетное) годовое количество рабочих часов для конвейерной сборки при работе в одну смену.

         Сборочный процесс при поточной сборке расчленяется на простейшие операции, равные или кратные такту по времени их выполнения. Достигнуть синхронизации времени сборочных операций можно такими технологическими и организационными приемами:

1. увеличение количества рабочих на данной операции;
2. применение специальных приспособлений и инструментов;
3. предварительное соединение деталей в сборочные единицы;
4. объединение (укрупнение) или расчленение (разукрупнение) операций;
5. организация работы на параллельных рабочих местах линии сборочного потока.

         Основные параметры поточного сборочного конвейера рассчитываются в зависимости от его движения- непрерывного или периодического. Если сборка проводится с непрерывным перемещением изделия, то такт выпуска изделий с поточной линии tв должен быть равен такту работы конвейера t_р- время выполнения операций на каждом рабочем месте, т.е.

         t_в=t_p                               (2.2.)

         Если сборка проводится с периодической подачей изделия от одного места сборки к другому, то такт выпуска t'_в на таком конвейере равен такту его работы t'_р плюс время на транспортировку изделия t'_п между рабочими местами, т. е.

t'_в= t'_р+ t_n                      (2.3.)

         Скорость движения конвейера непрерывного действия:

         , [м/мин],                         (2.4.)

где l - расстояние между осями двух рабочих мест сборки.

         Для конвейера прерывистого действия скорость движения равна времени транспортирования изделия от одного рабочего места к другому, т. е.

V*=, [м/мин].           (2.5.)

Расстояние между осями двух рабочих мест сборки l конвейера прерывистого действия определяется, исходя из длинны собираемого изделия, промежутка между изделиями и принимается равным или кратным для всех рабочих мест. Для конвейера не прерывного действия дополнительно учитывается время проведения операций, по величине которого расстояние между осями рабочих мест может корректироваться, поскольку время перемещения изделия с постоянной скоростью конвейера должно быть равно времени выполнения операций сборки.

         Рабочая длина поточного сборочного конвейера L равна количеству сборочных мест (станций) i, умноженному на расстояние между осями сборочных мест l:

L=i l, [м]                             (2.6.)

         Общее время на выполнение сборки Т_сб при непрерывном движении конвейера:

Т_сб = i t_в=i t_p.                          (2.7.)

         При прерывистом движении конвейера полное время сборки складывается из времени, затрачиваемого как на сборку, так и на перемещение изделия от начала конвейера до его конца:

                                              Т*_сб = i t*_p= t_n(i-1)                             (2.8.)

         Как видно из приведенных формул расчета параметров конвейерной сборки, основной исходной величиной является такт работы, который определяется в зависимости от программы выпуска изделий, характера и трудоемкости операций, выполняемых на каждом рабочем месте. Кроме того, некоторыми расчетными величинами задаются, например, число рабочих мест i равно числу операций сборки, или длина конвейера L может быть ограничена существующим зданием под сборочный цех и т. д.

         Степень использования времени непосредственно на сборку называется коэффициентом использования сборочного времени потока К_сб, который определяется по формуле:

K_сб=                  (2.9.)

где Т_сб.он- время, затрачиваемое непосредственно на сборочные операции; Т_тр- время на транспортирование в процессе сборки; Т_о.сб.- время остановки сборки из-за недостаточной согласованности времени предварительной сборки узлов с тактом общей сборки; Т_о.др.- время остановок сборки из-за недостаточной согласованности производительности других цехов с тактом общей сборки.

         При проектировании цехов поточной сборки необходимо добиться того, чтобы время остановок сборки равнялось бы нулю. В этом случае К_сб=1 у сборочного конвейера непрерывного движения. В случае прерывистого перемещения конвейера желательно, чтобы К_сб>=0,95. На работающем конвейере необходимо учитывать фактические остановки сборки с анализом и устранением их причин.

Вопросы для самоконтроля

1. Какова структура технически обоснованной нормы штучного времени  t_шт на сборочные операции?

2. В виде каких документовоформляется регламент технологического процесса сборки?

3. Каковы принципы получения нужных видов соединений при сборке?

4. Каковы формы организации работ при сборке?

{/spoilers}