Основные этапы разработки технологического процесса разборки (ТПР):
1. Анализ исходной информации;
2. Поиск и выбор единичного ТПР аналогичного агрегата;
3. Уточнение или разработка технологических операций и переходов;
4. Определение последовательности и содержания технологических операций разборки;
5. Нормирование ТПР;
6. Выбор оборудования;
7. Расчет экономической эффективности вариантов ТПР;
8. Выбор оптимального варианта ТПР.
Основными задачами при проектировании ТПР являются:
- определения оптимальной последовательности и содержания разборочных работ и количество операций;
- выбор технологического оборудования.
Существующая практика проектирования ТПР предусматривает только учет последовательности снятия узлов с указанием применяемого оборудования. При этом формирование технологических операций производится инженером-технологом методом проб без оптимизации числа и содержания операций.
3.2 Формирование последовательности и содержания операций единичного и типового ТПР
Анализ ряда РП показывает, что порядок снятия узлов и деталей с агрегатов допускает большое число вариантов. Можно, однако, предположить, что существует некоторый оптимальный вариант ТПР.
Методика формирования операций ТПР разрабатывается с использованием теории графов и анализа сложных систем.
ТПР характеризуется «расходящейся» структурой и в общем виде может быть представлена в форме ориентированного графа, который учитывает последовательности выполнения технологических переходов (технологически неделимых элементов).
Рассмотрим процесс разборки двигателя автомобиля ЗИЛ-130 (рис.3.1).
Анализ ТПР двигателя ЗИЛ-130 показывает, что весь процесс разборки можно разделить на 3 зоны:
I зона – съем внешних узлов, не связанных отношениями предшествования – имеет интенсивные ветвления.
В основе построения ТПР в форме графа лежит принцип разбиения графа технологии на слои с последующим их ранжированием. В нулевом слое помещают элемент, относящийся к началу процесса (например, установка агрегата). Далее располагаются слои, включающие элементы ТПР, не связанные отношениями предшествования, а затем идут слои с ранжируемыми в зависимости от последовательности независимыми и зависимыми элементами.
Рис.3.1 Графоаналитическая модель процесса разборки автомобиля
II зона – съем внешних узлов и основных узлов, связанных отношениями предшествования – имеет менее интенсивное ветвление. III зона – получение базовой детали (например блок цилиндров).
Рассмотренная методика построения ТПР не учитывает ограничения, накладываемые:
- требованиями одновременности выполнения отдельных операций, объединяемых, например, на основе механизации;
- позиционные ограничения.
В МАДИ разработана методика формирования ТПР с использованием эвристического алгоритма.
Пусть ТПР двигателя ЗИЛ-130 состоит из множества L технологических операций:
L = {l:l =1,L };
каждая из операций состоит из множества М технологических элементов:
М = {i:i =1,М}.
Пусть также по каждому i–му элементу известно время его выполнения (длительность) ti.
Введем целочисленную переменную δil, которая принимает значения:
δil=1, если I-й элемент содержится в l–й технологической операции;
δil=0, в противном случае.
Тогда ТПР может быть формализован (с учетом требований одновременности и позиционности) следующими соотношениями, представляющими его математическую модель:
M
1. Σδil =1 – выполнение каждого элемента на одном рабочем месте.
i=1
M
2. Σtiδil ≤r – непревышение длительности операции такта r.
i=1
l
3. δil ≤ Σδjk– соблюдение условий предшествования для каждой пары i
k=1
j (при i > j ) l-й и k-й операции.
Пусть известно некоторое позиционное ограничение Р. Тогда требование выполнения операции в одной позиции запишется так:
|Pi – Pj | δil + |Pi – Pj | δjl ≤ | Pi- Pj |
где: i и j – индексы элементов.
I Этап разработки ТПР
На основе анализа конструкции двигателя выявляют:
- наиболее удобные позиции слесаря разборщика;
- вид работы (ручной, механизированный);
- последовательность выполнения технологических элементов.
Например, для двигателя ЗИЛ-130:
Зона | N элемента | Элементы ТПР двигателя | Код |
I | 1.2.3.4.5.6. | Отвернуть болты крепления и снять их.Снять распределитель зажигания в сборе.Отвернуть болты крепления, снять шайбу и гайку.Снять фильтр тонкой очистки топлива.………Отвернуть гайки крепления кронштейна фильтра тонкой очистки.Снять кронштейн фильтра.……… | 30313233…4344… |
II | 7.8.9.10. | Отвернуть гайки крепления крышки головок цилиндров левого ряда.Снять крышку и прокладку головок левого ряда.Отвернуть гайки крепления крышки головок цилиндров правого ряда.Снять крышку и прокладку головок правого ряда.……… | 76777879… |
III | 11.12.13.14. | Установить крышки коренных подшипников на блок и закрепить их.Отвернуть болты крепления картера и снять их.Снять блок, установить на подставку, прочистить масляные каналы.Отсоединить картер сцепления. | 194195196197 |
II Этап - построение графа ТПР
1. По существующим порядкам определения последовательности элементов ТПР .
2. Ориентированный граф.
3.3 Виды технологических процессов
ГОСТами ЕСТПП установлены два вида ТП: единичный и типовой.
Единичный ТП – это ТП изготовления или ремонта изделий одного наименования, типоразмера и пополнения независимо от типа производства.
Типовой ТП характеризуется единством содержания и последовательностью
Большинства технологических операций и переходов для групп изделий с общими конструктивными признаками.
Групповым ТП называется совокупность групповых технологических операций, обеспечивающих восстановление свойств изделия (или нескольких групп изделий) по общему технологическому маршруту (ТМ). При групповом ТМ предполагается прохождение групп изделий или их представителей с пропуском отдельных операций. Группой называется совокупность изделий, характеризуемая при ремонте общностью оборудования, оснастки, наладки и ТП.
При построении групповых ТП за базовое изделие берут комплексную единицу ремфонда, под которой понимается реальная или условная (искусственная) единица ремфонда, содержащаяся в своей конструкции все основные элементы, характерные для изделия данной группы и являющаяся ее конструктивно-технологическим представителем.
Каждый вид ТП характеризуется следующими признаками:
a. основным назначением процесса (рабочий, перспективный);
b. степенью детализации процесса (маршрутный, операционный, маршрутно-операционный).
Рабочий ТП выполняют по рабочей технологической или конструкторской документации.
Перспективный ТП – это процесс, который полностью или частично предстоит освоить на предприятии, используя последние достижения науки и техники.
Маршрутный ТП выполняют по документации, в которой содержание операций излагается без указания переходов и режимов обработки.
Операционный ТП выполняют по документации, в которой содержание операций излагается с указанием переходов и режимов обработки.
Маршрутно-операционный ТП выполняют по документации, в которой содержание отдельных операций излагается без указания переходов и режимов обработки.
Проектирование ТП является составной частью системы технологического проектирования предприятия, которая в государственном масштабе лимитируется
ГОСТами ЕСТПП.
Основным фактором, определяющим степень дифференциации ТП, является характер производства и связанный с ним объем выпуска продукции.
Объем выпуска продукции – это количество изделий определенного наименования, типоразмера, исполнения, ремонтируемых предприятием в течение планируемого интервала времени.
Тип производства – классификационная категория производства, выделяемая по признакам широты, номенклатуры, регулярности, стабильности и объема ремонта изделий.
Одной из основных характеристик типа производства является коэффициент закрепления операций (КЗО).
КЗО – это отношение числа всех различных технологических операций, выполненных в течение месяца, к числу рабочих мест.
c. Для мелкосерийного производства: Кзо=20-40;
d. Для среднесерийного производства: Кзо=10-20;
e. Для крупносерийного производства: Кзо=1-10;
f. Для массового: Кзо=1.
3.4 Типизация технологических процессов
В настоящее время практика технологической подготовки производства на АРЗ, базирующаяся на разработке и применении индивидуальных ТП, устарела и не способствует техническому прогрессу. Много сил и средств затрачивается на проектирование ТП, которые при современных темпах изменении номенклатуры ремонтируемых изделий быстро оказаться ненужными или устаревшими.
Одним из путей повышения эффективности проектирования ТП является проведение их технологической унификации, которая позволяет сократить сроки ТПП и выполнить ее на более высоком организационно-техническом уровне при меньших затратах материальных и трудовых ресурсов.
Основные направления технологической унификации:
1. Типизация ТП.