Размещение деталей в графе "наименование узлов и деталей" и порядок операций, указываемых по горизонтали, должны исключать взаимопересекающиеся линии и возвратные движения. Различные операции, выполняемые на одном станке, необходимо группировать так, чтобы количество одноименных станков, встречающихся в разных местах технологического процесса, было наименьшим.
При составлении схемы технологического процесса выполняют следующие действия.
Изделие разбивают на узлы, а узел на детали. Детали, не входящие в узлы, выделяют. Детали, составляющие узлы вписывают в соответствующую графу. Наименования узлов и деталей должны быть указаны в той последовательности, в которой происходит их соединение в узлы.
Последовательность расположения узлов определяется порядком операций сборки изделий. Детали, не входящие в состав узлов, размещают в соответствии с местом операции их присоединения к изделию.
Технологический процесс изготовления набора мебели разбивают на стадии, стадии - на операции.
После составления схемы технологического процесса приступают к определению потребного количества станков и рабочих мест, инструментов и приспособлений.
Предварительно определяют трудовые затраты по операциям технологического процесса. Нормы трудовых затрат определяют руководствуясь справочниками, нормами, с корректировкой на новые высокопроизводительные станки.
Затраты времени на отдельных станках или рабочих местах в схеме технологического процесса определяют на годовую программу.
Обычно расчетное количество рабочих мест (станков) получается дробным, ввиду чего это число округляют до ближайшего целого, допуская перегрузку оборудования до 10%.
Если в отдельных графах схемы получается несколько однотипных станков (что указывает на большой объем работы по данной операции), должна быть проверена возможность замены первоначально выбранного станка более производительным. Например, круглопильных станков с ручной подачей станками с механизированной подачей, типового станка специальным, автоматизированным, или произведена модернизация станка путем использования нормализованных элементов питателей, автоподатчиков и т. д., что при согласовании с консультантом может лечь в основу конструкторско-исследовательской части дипломного проекта.
Если в отдельных графах схемы получены низкие показатели процента загрузки станков, должны быть приняты меры к повышению их загрузки.
Способы повышения процента загрузки могут быть следующие:
- перенесение операций с малозагруженного станка на другой такой же малозагруженный станок и использование в процессе только одного из этих станков с повышенной загрузкой с сохранением при этом прямоточности процесса;
- перенесение операций с малозагруженного станка на ближайший по технологическому процессу универсальный или типовой станок, пригодный для выполнения данной операции при помощи специальных приспособлений, например: перенесение операций зарезки шипов с малозагруженного шипорезного станка (двухстороннего) на фрезерный станок, снабженный шипорезной кареткой; операция отбора профиля на калевочном станке, который является проходным, а значит и более производительным, т. е. меньше загруженным, на станок фрезерный (позиционный), который будет иметь больший процент загрузки.
В некоторых случаях низкий процент загрузки запроектированного в технологической схеме высокопроизводительного автоматизированного станка указывает на нецелесообразность его применения в данном производстве и на желательность замены его подходящим механизированным станком. Например, замена двухстороннего шипорезного станка с механической подачей, т. е. полуавтомата, односторонним шипорезным станком с ручной подачей, т. е. станком только механизированным и т. д.
Для предприятий, работающих по индивидуальным заказам, очевидно, целесообразно использовать универсальные механизированные и полуавтоматизированные станки.
По результатам этой работы составляют сводную ведомость потребного оборудования и рабочих мест с разбивкой оборудования по цехам и участкам и ведомость технологического оборудования с краткой технической характеристикой.
Все расчеты, связанные с определением потребности оборудования, а также подробное описание технологического процесса приводятся в пояснительной записке проекта.
8.2.4. Проектирование производственных потоков предприятий
Организация производства по поточному или конвейерному принципу может охватывать весь процесс производства или отдельные его этапы, например, только раскрой или машинную обработку, сборку или отделку изделий. Поскольку поточное (конвейерное) производство является наиболее совершенной формой организации производственного процесса, в каждом дипломном проекте желательна разработка такой организации хотя бы на одном или нескольких участках производства.
В общем виде поточная линия представляет последовательную взаимосвязанную систему расположения станков и рабочих мест в соответствии с разработанным технологическим процессом.
В зависимости от применяемого межстаночного транспортного оборудования поточные линии могут быть механизированными и немеханизированными.
Механизированные линии называют конвейерами. Конвейерные линии подразделяют на рабочие и распределительные. В первом случае обработка деталей осуществляется на конвейере, во втором - на специализированных рабочих местах, а конвейер лишь перемещает детали от одного рабочего места к другому.
По характеру движения конвейерные линии могут быть запроектированы как непрерывного, так и пульсирующего действия.
Если объем и участки организации поточного (конвейерного) производства не заданы, проектировать их следует на этапах технологического процесса, где операции носят массовый характер для всех деталей и изделий.
В разработку технологии поточного производства входит установление состава и последовательности операций, выбор оборудования и оснастки (приспособлений) на рабочих местах и разработка приемов выполнения операций на рабочих местах потока. Одновременно решается вопрос о виде межоперационного транспорта, а также все технические мероприятия, связанные с промежуточной обработкой на потоке. Например, применение камерной или иной сушки для сокращения сроков выдержки на отделочных конвейерах, применение винтовых соединений на операциях сборки для исключения необходимости в длительной выдержке после сборки "на клей" и т. д. Необходимо отметить, что полный комплекс мероприятий, связанных с организацией поточного производства, не исчерпывается решением чисто технических задач. Он включает также разработку организационных и технологических вопросов, в частности, введение нормализации соединений и сокращение типоразмеров деталей и агрегатов в конструкциях вырабатываемых изделий, введение системы допусков и посадок для обеспечения взаимозаменяемости деталей при сборке, применение предельных калибров, кондукторов и пр., разработку системы контроля и управления потоком и т. п.
Объем и глубина решения всех задач, связанных с организацией поточного производства в дипломном проекте, должны устанавливаться руководителем проекта.
8.2.5. Расчет производственных площадей и планировка оборудования
Прежде чем приступить к планировке оборудования, следует определить необходимые производственные площади.
В производственную площадь входят: площадь, занимаемая оборудованием, станком, верстаком; площадь, занятая рабочими подстопными местами и станочными запасами, а также, площади, занятые проездами и проходами.
Определение необходимых производственных площадей цехов и мастерских производится:
а) для станочного оборудования и рабочих мест – на основании средних норм производственной площади;
б) для непрерывно-поточных и конвейерных линий – пробной планировкой;
в) для специального оборудования и складов – на основании соответствующих технологических расчетов.
Расчеты производственных площадей целесообразно представить в табличной форме.
Обычно общая площадь рабочих мест под оборудование составляет 60% от всей производственной площади. Остальные 40% составляют площади, выделяемые под проходы и проезды. После того, как определится производственная площадь и будут установлены габаритные размеры цеха (ширину и длину цеха устанавливают с учетом принятых размеров сеток колонн), приступают к планировке оборудования.
При разработке планировки технологического оборудования необходимо учитывать следующее.
1. Рабочие места располагаются в последовательности, соответствующей технологическому процессу.
2. Движение деталей от станка к станку должно быть в одном направлении без возвратных и петлеобразных движений.
3. Станки располагаются так, чтобы расстояние от стен было не менее 0,6 – 1 м.
4. Расстояние между двумя станками (по ходу процесса) должно быть не менее трехкратной длины наиболее длинных деталей (узлов). При механизации технологического процесса выполнение этого условия не обязательно.
Если на станках обрабатываются детали длиной более 2 м, то впереди и сзади станка следует предусматривать дополнительные опоры в виде козел с роликами, приставных столов и т. п.
5. При обработке деталей партиями, а также для обеспечения в соответствии с режимами требуемых технологических выдержек после операций облицовывания, отделки, склеивания и т. п. необходимо предусматривать места для размещения этих деталей. Величина необходимых для этих целей площадей определяется в зависимости от производительности оборудования и режимного времени выдержки детали.