Структура машиностроительного производства

 

В этот теме изучаются следующие вопросы:

– понятие о производственной системе и производственном процессе;

– машиностроительное предприятие, типы и виды производства;

– структура технологического процесса.

 

Производственная система представляет собой совокупность технологи­ческого оборудования с системой обеспечения функционирования производст­ва, предназначенную для изготовления изделий определенной но­менклатуры.

Организационная структура производственной системы содержит следую­щие уровни: завод, цех, участок и линия.

Производственная система, включающая комплекс производственных уча­стков и вспомогательных подразделений, предназначена для изготовления продукции требуемого качества и заданной программы выпуска с наимень­шими затратами. Структуру и параметры производственной системы выбирают при проектировании в зависимости от сложности и разнообразия конструкций изго­тавливаемых изделий, объема их выпуска и условий производства.

Производственный процесс – это совокупность всех действий людей и орудий труда, необходимых на данном предприятии для изготовления и ре­монта продукции.

В модели производственного процесса присутствуют следующие эле­менты: предмет труда – заготовка; продукт труда – деталь; технологическая сис­тема (ТС).

Обычно производственный процесс того или иного подразделения соотно­сят с основной продукцией. С ней же связывают систему показателей и вводят деление данного процесса на основные и вспомогательные процессы. Под ос­новными понимают те процессы, которые связаны с качественными пре­образо­ваниями основного предмета труда; остальные процессы считают вспо­могатель­ными, т.е. обслуживающими основной. Каждый производственный процесс имеет внутреннее строение, т.е. совокупность взаимосвязанных техно­логиче­ских процессов.

К основным этапам производственного процесса могут быть отнесены сле­дующие: получение и складирование заготовок, доставка их к рабочим по­зици­ям (местам), различные виды обработки, перемещение полуфабрикатов между рабочими позициями (местами), контроль качества, хранение на складах, сборка изделий, испытание, регулировка, окраска, отделка, упаковывание и от­правка.

Различные этапы производственного процесса на машиностроительном за­воде могут выполняться в отдельных цехах или в одном цехе. В первом слу­чае производственный процесс изготовления продукции делят на части и соот­ветст­венно называют производственным процессом, выполняемым, например, в заго­товительном, сборочном, механическом цехе и т.д. Во втором случае про­цесс называют комплексным производственным.

Машиностроительное предприятие состоит из отдельных производственных единиц, цехов и различных служб. Структурной основой машиностроительного предприятия является цех, представляющий собой совокупность производственных участков. Производственный участок объединяет группу рабочих мест. Рабочее место – элементарная единица структуры предприятия, где размещаются исполнители работы, технологическое оборудование, оснастка и предметы труда.

Состав цехов, сооружений завода определяется назначением выпускаемой продукции, характером технологических процессов, требованиями к качеству изделий и другими производственными факторами, а также в значи­тельной мере степенью специализации производства и кооперирования пред­приятия с другими предприятиями и смежными производствами.

Специализация означает сосредоточение большого объема выпуска строго определенных видов продукции на каждом предприятии.

Кооперирование предусматривает обеспечение заготовками (отливками, ко­ваными и штампованными заготовками), комплектующими агрегатами, различ­ными приборами и устройствами, изготовляемыми на других специализирован­ных предприятиях. Если предприятие получает отливки в порядке кооперирования, то в его со­ставе не будет литейных цехов.

Машиностроительное предприятие характеризуется также установленной

программой выпуска продукции. Программа выпуска продукции –это уста­новленный для данного предприятия перечень изготовляемых или ремонтируе­мых изделий с указанием объема выпуска по каждому наименованию на плани­руемый период времени. Объем выпуска продукции – количество изделий определенных наименова­ний, типоразмеров и исполнений, изготовляемых или ремонтируемых предпри­ятием или его подразделением в течение планируемого периода времени (год, квартал, месяц).

В зависимости от широты номенклатуры, регулярности, стабильности и объема выпуска продукции различают следующие типы производства: единичное, серийное и массовое.

Под единичным производством машин, деталей или заготовок понимают изготовление, характеризуемое малым объемом выпуска. При этом в дальней­шем их повторное изготовление и ремонт по неизменяемым чертежам, как прави­ло, не предусматривается. Так, выпуск экспериментальных образцов машин, прес­сов, нестандартного оборудования и т.п. относят к единичному производству. Под серийным производством машин, деталей или заготовок понимают их изготовление или ремонт по неизменяемым чертежам периодически повторяю­щимися партиями в течение продолжительного промежутка времени. В свою очередь, серийное производство в зависимости от количества изделий в партии подразделяют намелкосерийное, среднесерийное и крупносерийное. Под массовым производством машин, деталей или заготовок понимают их непрерывное изготовление или ремонт в больших объемах по неизменяемым чертежам продолжительное время, в течение которого на большинстве рабочих мест выполняется одна и та же операция. Для массового производства характер­ны узкая номенклатура и большой объем выпуска изделий.

В машиностроении различают два вида организации производства: поточный и непоточный. Поточный метод работы наиболее полно реализуется в одноименном производстве. Для мелкосерийного и единичного производства характерен непоточный метод работы, когда использование поточного метода невозможно из-за незначительных объемов выпуска, частых смен изделий.

Технологический процесс – часть производственного процесса, содержащая целенаправленные действия по изменению и (или) опреде­лению состояния предмета труда (изделия). К предметам труда относятся заготовки и изделия. Технологический процесс может быть отнесен к изделию, его составной части или к методам обработки, формообразования и сборки.

Технологический процесс представляет собой совокупность различных операций, в результате которых изменяются размеры, форма, свойства предмета труда, выполняется соединение деталей в сборочные единицы и изделия, осуществляется контроль требований чертежа и технических условий.

Технологические процессы подразделяются: по организации производства – на единичные, типовые, групповые; по уровню достижений науки и техники – базовые, перспективные, рабочие; по стадии разработки – проектные, временные, стандартные; по детализации описания – с маршрутным, маршрутно-операционным и операционным описанием.

Единичный – технологический процесс изготовления и ремонта единичного изделия независимо от типа производства. Типовой – процесс изготовления группы изделий с общими конструктивными и технологическими признаками. Групповой – процесс изготовления группы изделий с разными конструктивными и технологическими признаками. К конструктивным признакам относятся: форма, размеры, точность, микронеровность, твердость, коррозионная стойкость. К технологическим признакам относятся: вид заготовки, метод обработки.

Маршрутное описание технологического процесса – сокращен­ное описание всех технологических операций в маршрутной карте в последовательности их выполнения без указания переходов и тех­нологических режимов. Маршрутно-операционное – сокращенное описание технологи­ческих операций в маршрутной карте в последовательности их выполнения с полным описанием операций в других технологичес­ких документах. Операционное – полное описание всех технологических опера­ций в последовательности их выполнения с указанием переходов и технологических режимов.

По структуре технологический процесс обычно делится на законченные части, выполняемые на одном рабочем месте и называемые технологическими операциями. В организационном смысле технологическая операция является основным элементом производственного планирования и учета.

Технологическая операция– законченная часть технологического процесса, выполняемая на одном рабочем месте (или с использованием одной технологической системы). Операция является важной частью ТП, так как планирование произ­водства и оплата труда происходит по операциям. Технологическая норма устанавливается также по операциям.

Технологическая операция может состоять из одного или не­скольких технологических переходов. Технологический переход может осуществляться за один или не­сколько рабочих ходов. Прием – часть операции, непосредственно связанная с подготов­кой станка к выполнению отдельных переходов (подвод инструмента, пуск станка, останов его и т.д.). Приемы учитываются при нормировании времени. При выполнении технологической операции часто необходимо перезакреплять и изменять положение заготовки относительно рабочих органов станка или инструмента. Для этого введены понятия «установ» и «позиция». Установ – часть технологической операции, выполняемая при неизменном закреплении обрабатываемой заготовки или собираемой сборочной единицы. Позиция – фиксированное положение, занимаемое неизменно за­крепленной обрабатываемой заготовкой или собираемой сборочной единицей совместно с приспособлением относительно инструмента или неподвижной части оборудования.

Последовательность этапов изготовления деталей. Технологический процесс изготовления детали включает в себя целена­правленные действия поэтапного преобразования сырья или исходного конст­рукционного материала в готовую деталь. Основным этапом придания конст­рукционному материалу требуемой чертежом геометрической формы детали является формообразование. В зависимости от степени приближения к форме и размерам детали различают первичное, промежуточное и окончатель­ное формообразование.

Первичное формообразование –придание «бесформенному» исходному конструкционному материалу формы и размеров исходной заготовки, подлежа­щей дальнейшей обработке. Промежуточное формообразование –придание исходной заготовке формы и размеров, близких к форме и размерам готовой де­тали. Окончательное формообразование –преобразование заготовки (полуфаб­риката) в деталь, форма и размеры которой полностью соответствуют требова­ниям чертежа.

При получении деталей с использованием ряда точных технологических методов промежуточное формообразование не предусматривается, оно заменя­ется окончательным. При изготовлении деталей из композиционных материалов формообразование совмещается с процессом получения самих конструкцион­ных материалов. Формообразование с применением методов порошковой метал­лургии, пластического деформирования материала, литья, наплавки, напыления сопровождается одновременно изменением свойств предмета труда – свойств поверхности и (или) материала.

В зависимости от состояния сырья и исходных конструкционных мате­риалов различают формообразование из парообразного, жидкого и твердого состояний. Так, ряд методов нанесения покрытий основан на осаждении и конденсации из парогазовой смеси или фазы. Методы литья, сварки, наплав­ки связаны с формообразованием из жидкого состояния. К формообразова­нию в твердом состоянии относятся методы пластического деформирования, методы резания, а также электрохимические и электрофизические методы.

Особое место занимает формообразование композиционных материалов, получаемых объемным сочетанием химически разнородных компонентов с чет­кой границей раздела между ними. Обычно эти компоненты бывают в виде по­рошков, волокон, гранул, нитей и (или) тканей в сочетании с жидкоподвижными связующими. Формообразование композиционных материалов осуществляют методами порошковой металлургии, а также пропиткой расплавленными метал­лами пористых каркасов, электролитическим осаждением, литьем под давлени­ем и т.д.

 

Вопросы для самопроверки

1. Перечислите основные функциональные части машины.

2. Объясните понятие служебное назначение машины.

3. Что понимается под качеством машины?

4. Перечислите основные группы показателей качества продукции.

5. Что понимается под термином «изделие»?

6. Что такое жизненный цикл изделия? Каковы стадии жизненного цикла?

7.Что включает в себя техническая подготовка производства?

8. Что представляет собой производственный процесс и каковы его этапы?

9. Охарактеризуйте различные типы производства?

10. Каким коэффициентом характеризуют тип производства?

11. Что называют поточным производством?

12. Что называется технологическим процессом?

13. Назовите элементы (составные части) технологического процесса.

14. Что понимают под термином «технологическая операция»?

15. Перечислите элементы технологических операций.

16. Что такое рабочее место?

17. В чем сущность первичного, промежуточного и окончательного формообразования?