Площади под проходы и проезды определяются исходя из протяженности соответствующих коммуникаций.
Площади под вспомогательные подразделения цеха могут быть рассчитаны детализированным или укрупненным методом.
Разработка пространственной планировки обрабатывающих цехов осуществляется в три стадии:
1) разрабатывается схема размещения основных участков и вспомогательных служб цеха;
2) проектируется размещение рабочих мест внутри каждого рабочего участка;
3) разрабатывается индивидуальна планировка каждого рабочего места.
Основными направлениями совершенствования производственного процесса в обрабатывающих цехах являются:
1. Минимизация длительности производственного цикла за счет:
- применения прогрессивных способов сочетания операций во времени
- применения многоинструментальных методов обработки и интенсификация ее режимов;
- применения групповых технологий и групповой оснастки, позволяющих сократить подготовительно-заключительное время.
2. Повышение степени точности обработки деталей и их качественных характеристик за счет:
- применения высокоточного технологического оборудования;
- использования автоматизации технологических процессов;
3. Минимизация величины незавершенного производства за счет:
- перехода к использованию поточных методов производства;
- применения групповых технологий обработки;
- синхронизации пропускной способности за счет корректировки технологических режимов и изменения фронта работы.
1.2. Значение и особенности механического цеха
Значительная часть деталей машин, технологического оборудования, транспортных средств подвергается механической обработке. Механическая обработка характеризуется:
1) коэффициентом использования металлов: 0,5—0,8 (с повышением серийности производства коэффициент повышается);
2) высокой трудоемкостью и зарплатоемкостью обработки;
3) многооперационностью технологических процессов обработки;
4) высокими требованиями к качеству технологического оборудования и организованности процессов;
5) высокими требованиями к качеству изготовления детали в соответствии с технологическим процессом.
В механических цехах обрабатывается широкая номенклатура разнообразных деталей, насчитывающая сотни и тысячи наименований. Эти детали отличаются видом материала, методом получения заготовки, серийностью производства, сложностью, габаритными размерами, конфигурацией, весом, точностью обработки и чистотой поверхности и другими характеристиками. Широкая номенклатура и разнообразие выпускаемой продукции, а также многооперационность технологических процессов выдвигают на первый план необходимость целесообразной специализации цехов и участков на базе унификации и стандартизации изделий, сборочных единиц, деталей и конструктивных элементов, типизации технологических процессов и рационального кооперирования предприятий. Несмотря на то, что в механических цехах осуществляется, как правило, лишь обработка металлов резанием, различие продукции и масштабов ее производства обусловливает необходимость применения разнообразного металлорежущего оборудования. Это создает дополнительные трудности при планировании и организации производства в механических цехах и обязывает уделять особое внимание вопросам организации эксплуатации и ремонта оборудования.
В механических цехах используются сотни и тысячи типоразмеров технологической оснастки. Поэтому большое значение имеют вопросы организации инструментального хозяйства и, в частности, организации обеспечения рабочих мест технологической оснасткой, Технология механической обработки наиболее гибка. Поэтому в механических цехах необходимо оценивать каждое изменение объема производства (по конкретным деталям) с тем, чтобы своевременно внести соответствующие изменения в технологические процессы, а возможно, и в организацию производства. Многооперационность маршрутов, высокая производительность оборудования требуют четкой планировки оборудования и организации транспортировки предметов труда в процессе производства.
Эксплуатация металлорежущего оборудования отличается относительно высоким удельным весом машинного времени в штучном времени. Это позволяет использовать многостаночное обслуживание и совмещение профессий. Многодетальность, многооперационность технологических процессов и большое разнообразие используемого оборудования в индивидуальном и серийном производстве обусловливают, как правило, необходимость пролеживания деталей в ожидании освобождения станка, что приводит к образованию относительно больших заделов и соответственно незавершенного производства. Это обстоятельство, наряду с другими, определяет необходимость создания промежуточных кладовых, помогающих осуществлению функций диспетчерского руководства.
Механические цехи можно классифицировать по тем же признакам, что и заготовительные: тип производства, вес заготовки, конструктивно-технологические особенности обрабатываемых деталей. Механические цехи единичного и мелкосерийного производства отличаются широкой и разнообразной номенклатурой деталей, изготовляемых в небольшом количестве. Производство в таких цехах должно быть достаточно гибким и приспособленным к выполнению различных заданий. Технологические процессы разрабатываются без особой детализации (чаще оформляются в виде маршрутных карт). Они предусматривают максимальную концентрацию операций, выполняемых на одном рабочем месте, использование параллельно-последовательного движения партии деталей, специализацию рабочих мест. Цехи оснащаются как универсальными, так и специальными станками. Доля специального и высокопроизводительного оборудования увеличивается по мере перехода к крупносерийному производству. В этих цехах преобладают предметно замкнутые участки и организуются поточные линии. Наряду с универсальной оснасткой широко используются специальные транспортные средства и транспортные системы.
В механических цехах массового производства изготовляется узкая номенклатура деталей в больших количествах, с высоким уровнем специализации рабочих мест. Технологические процессы значительно дифференцированы. Постоянство и ограниченность номенклатуры изготовляемых деталей создают предпосылки для комплексной механизации и автоматизации, широкого применения специальной высокопроизводительной технологической оснастки, механизированного и автоматизированного специального транспорта. По мере углубления и развития специализации предприятий и цехов одним из важнейших признаков классификации становится конструктивное и технологическое подобие деталей. Подетально-специализированные цехи и участки обеспечивают максимальную эффективность производства только при достижении определенного оптимального объема.
Определение оптимальных объемов производства обеспечивает возможность типизации проектных вариантов без ограничения их отраслевой принадлежностью. Поэтому при проектировании механических цехов и участков необходимо располагать данными об оптимальных объемах производства при разном уровне применяемой техники и технологии. Они устанавливаются на основе исследования зависимости между изменением объема производства и себестоимостью единицы продукции.
Перспективы совершенствования работы механических цехов определяются общими тенденциями развития машиностроения. В связи с созданием новых высокопроизводительных и точных машин и приборов повышаются требования к точности обработки деталей, чистоте поверхности, стабильности признаков качества в партии одинаковых деталей. Вместе с тем стремление к максимальному снижению затрат на производство обязывает сокращать трудоемкость механической обработки. Решение этой задачи идет по пути как организации производства наиболее точных заготовок, максимально приближающихся по форме и размерам к форме и размерам готовой детали, так и совершенствования самой механической обработки.
По уровню и характеру специализации можно выделить следующие основные группы механических цехов:
а) подетально-специализированные цехи, изготовляющие узкую номенклатуру конструктивно и технологически подобных деталей в больших масштабах;
б) цехи, специализированные на изготовлении комплекта оригинальных деталей, входящих в определенный узел или агрегат машины;
в) цехи, специализированные на производстве однотипных деталей и отличающиеся от цехов первой группы более широкой номенклатурой изготовляемых деталей и меньшими масштабами производства по каждой номенклатурной позиции;
г) цехи универсального профиля.
Механические цехи подетальной специализации организуются для производства деталей массового применения. Они характеризуются наиболее высоким уровнем специализации, оптимальными объемами производства и наибольшей эффективностью. По агрегатному (узловому) признаку создаются цехи автомобильных заводов (цехи двигателей, коробки передач, шасси, задних и передних мостов) и механические цехи заводов серийного и массового производства. Третья группа цехов организуется обычно на заводах серийного производства для механической обработки оригинальных деталей. В этом случае, наряду с поточными и автоматическими линиями, широко используются предметно-замкнутые участки с разным уровнем специализации.
На ряде предприятий совершенствование механообработки связано с осуществлением технического перевооружения и, в первую очередь, с заменой старого изношенного оборудования и созданием комплексно механизированных и автоматизированных участков и цехов. Совершенствование технологии механической обработки идет по пути снижения удельного веса черновых операций, все более широкого использования процессов электрообработки, ультразвуковой обработки, электрофизических и электрохимических методов обработки, лазерной обработки и т. д.