Расчёт числа рабочих-сборщиков

И синхронизация их работы во времени

Число основных рабочих слесарей-сборщиков при поточной сборке рассчитывается по формуле [2]

, (5.11)

где N _г.р – годовой объём сборки редукторов, шт.;

Т_шт – трудоёмкость расчётной сборочной операции, мин;

Ф_р – расчётный годовой фонд времени работы сварщика, ч; m – принятое число рабочих смен;

K_м – коэффициент многостаночного (многопозиционного) обслуживания рабочих позиций одним рабочим.

Расчётное число рабочих сборщиков.P_сб.р также округляется в сторону большего целого числа и получается таким образом принятое число рабочих P_сб.пр с их коэффициентом загрузки K_з = Р_сб.р / P_сб.пр.

Допускается перегрузка рабочего до 10% во времени, т.е. принятие коэффициента K_з ≤ 1,1 [2].

Принимаем по имеющимся данным следующие значения, входящих в формулу (5.11) составляющих:

Подставляя их в формулу (5.11), получим следующий её вид для расчётов:

Расчётное и принятое число рабочих-сборщиков на каждой позиции сборочного конвейера сведены в табл. 5.9.

Из анализа расчётных и принятых значений слесарей-сборщиков в табл. 5.9 можно сделать следующее заключение.

1. Средний коэффициент загрузки на контрольных позициях, даже при объединении их обслуживания одним контролёром составляет K_з = 0,32, однако ввиду специфики квалификации этих работ и перемещения их во времени работы практически по всей длине линии, очевидно, повысит коэффициент занятости контролёра примерно в два раза, т.е. довести K_з до 0,62, возможно, и более.

2. Невысокие значения коэффициентов загрузки на первой 005 и последней 090 операциях, связанных с загрузкой на конвейер и выгрузкой с конвейера собранного изделия K_з=0,58 и K_з=0,28 соответственно, являются справедливыми, поскольку эти операции мало непрогнозируемые в плане надёжности их работы, например, из-за возможных отказов консольных кранов, используемых при погрузке картера на спутник конвейера, что может привести к использованию живого труда слесаря, возможной взаимозаменяемости при выполнении этих операций, находящихся рядом в работе конвейера.

3. Несколько заниженное среднее значение коэффициента загрузки слесарей-сборщиков на основных операциях K_з=0,82 от рекомендуемого K_з = 0,95…1,0 [2] позволяет не привлекать «скользящих» рабочих (для замены временно отсутствующих), составляющих до 5% от М_сб.пр, т.е. 14⋅0,05=0,7 рабочего.

Таким образом, для выполнения заданной программы сборки n_см=285 редукторов в смену на поточной линии сборки, состоящей из М_сб=18 позиций, потребуется P_сб=13 основных рабочих-сборщиков и один контролёр ОТК со средним коэффициентом загрузки основных рабочих K_з=0,82. Имеющийся резерв времени можно использовать для организации рабочего места по своевременной доставке комплектующих изделий на рабочие позиции, самостоятельной наладки сборочного оборудования и оснастки, взаимозаменяемости выполнения работ на смежных операциях.

 

Расчётное значение и принятое число

Рабочих-сборщиков на поточной линии

Таблица 5.9

 

Расчёт основных параметров сборочного конвейера

и планировка рабочего места

 

Планировка рабочей позиции сборочного

Конвейера

К основным рабочим параметрам конвейера относятся тип и способ перемещения объектов сборки конвейером, скорость перемещения, такт срабатывания, длина рабочей зоны, общая ширина и длина рабочей части конвейера, занимаемая площадь.

Ввиду большого числа сборочных позиций конвейера общей сборки редуктора (М_сб=18 позиций) с целью сокращения его протяжённости выбираем конструкцию конвейера замкнутого типа с цепным приводом от звёздочек, расположенного в конце ветвей конвейера. Здесь на рис. 5.5 представлена схематично его конструкция для определения расчётных характеристик рабочего места конвейера.

Шаг конвейера t_к определяется по формуле

 

t_к = l + l₁, (5.12)

 

где l – длина собираемого изделия, мм;

l₁ – расстояние между сборочными позициями, принимаемое из удобства выполнения сборки в пределах 300…1500 мм [11].

Размер l для редуктора определяется его посадочным размером в горловину картера моста и составляет Ø 360 мм. По этому размеру примем размер приспособления-спутника 3 в виде квадрата со стороной в плане l_п = 400 мм.

Размер l₁ участвует в образовании расстояния между позициями и определяется размерами оборудования сборочной позиции. На каждой сборочной позиции должен быть верстак слесарный с набором инструментов, на который можно также установить ящичную тару с комплектующими деталями. Примем верстак марки СМ3-743-ОУ с габаритными размерами 250×750×850 мм [2], разместив его длинной стороной перпендикулярно сборочной линии для удобства принимаемой тары с комплектующими изделиями. Оставив свободный проход между верстаками и смежной позицией, равным 550 мм [2], получим следующее значение величин l₁ и t_к (см. рис. 5.5):

 

l₁ = 750 + 550 = 1300 мм,

 

t_к = 500 + 1300 = 1800 мм.

 

Такие же расчёты справедливы при расположении слесарных верстаков параллельно сборочной линии конвейера.

 

Рис. 5.5. Схема планировки сборочной позиции конвейера:

1 – тяговая цепь конвейера; 2 – платформа; 3 – приспособление-спутник; 4 – сборочный объект (редуктор); 5 – направляющие конвейера; 6 – слесарный верстак; 7 – грузопотоки комплектующих; 8 – рабочее место сборщика

 

Размер платформы 2 конвейера увеличим по сравнению с размерами приспособления-спутника до 500 мм, т.е. примем её форму также в виде квадрата 500х500 мм. Таким образом, размер l в наших расчётах

составит l = 500 мм.

 

5.2.2.4.2. Устройство и планировка сборочного конвейера

Схема устройства сборочного конвейера показана на рис. 5.6.

По компоновочному решению (рис. 5.6) сборочный участок состоит из цепного конвейера 1 с замкнутыми рабочими ветвями, состоящего из 18 рабочих позиций; двух буферных сборочных конвейеров 2 и 3 поузловой сборки, состоящих каждый из двух сборочных позиций, установленных в начале сборки; одного трёхпозиционного конвейера 4 поузловой сборки дифференциала, оборудованного консольным краном 5, для переноса собранного дифференциала на позицию общей сборки редуктора; площадки 6 для технологического задела корпусов редуктора в начале сборки и площадки 7 для разгрузки собранных редукторов. Обе площадки 6 и 7 обслуживаются одним консольным краном 8.

Сборочная ветвь конвейера (см. рис. 5.6) состоит из роликотяговой цепи 1 с закреплёнными на ней платформами 2, соответствующими числу рабочих позиций конвейера М_сб=18. На каждой из платформ смонтированы приспособления-спутники 3, на которые в начале сборки закрепляется картер редуктора 4. Вся конструкция конвейера смонтирована на эстакаде с индивидуальной опорой каждой тележки платформы на соответствующие направляющие 5, выполненные по всей длине эстакады. Устойчивость платформ при выполнении сборочных работ обуславливается значительной собственной массой редуктора (М = 42 кг).

Такт сборки обеспечивается наличием в приводе мальтийского креста, сконструированного специально для обеспечения заданной ритмичности перемещения объекта τ_с=1,6 мин.

Поузловая сборка механизмов редуктора осуществляется параллельно с общей сборкой с тем же тактом сборки τс = 1,6 мин. Для этого к соответствующим сборочным позициям пристыкованы буферные сборочные конвейеры с перемещением ленточными транспортерами собранных единиц к соответствующим сборочным позициям конвейера общей сборки.

 

Рис. 5.6. Компоновочная схема участка поточной сборки редуктора

 

Таких буферных сборочных конвейера три:

1. Сборочный конвейер по сборке сборочной единицы ТСБ-2 «Шестерня коническая ведущая в сборе с валом»;

2. Сборочный конвейер по сборке сборочной единицы ТСБ-4 «Шестерня коническая ведомая в сборе с валом»;

3. Сборочный конвейер по сборке сборочной единицы ТСБ-5 «Дифференциал в сборе с шестернёй ведомой цилиндрической».

По существующей маршрутной технологии сборки эти конвейеры пристыковываются к сборочным позициям при выполнении операций 010, 015 и 065 соответственно.

Рабочая длина конвейера, состоящего из двух сборочных ветвей с общим числом М_сб=18, позиций с шагом t_к=1800 мм каждая, определяется по формуле [2]

 

, (5.13)

 

где D_з – диаметр приводной звёздочки, мм.

Примем длину части конвейера, находящейся на полуокружности звёздочек, равной шагу t_к, т.е.

откуда найдём диаметр звёздочек D_з как

 

Тогда длина конвейера, состоящая из двух ветвей на приводных звёздочках D_з=1146 мм, составит при шаге t_к=1800 мм и длине платформы L_р

 

L_к=1800⋅9+1146+500 = 16200+1146+500=17846 м.

 

Развёртка длины конвейера составит

 

L_р.к = М_сб t_к=18⋅180 =32400 мм.

 

Рекомендуемые скорости перемещения v конвейеров периодического действия рекомендуют принимать из диапазона v = 15…20 м/мин [2].

С учётом определённого значения t_к=1,8 м и принятого времени, затрачиваемого на транспортирование, в расчётах такта сборки t_тр=0,1 мин назначим скорость перемещения сборочного объекта конвейера v=18 м/мин.

Как видно из компоновочной схемы, сборочный участок расположен в соответствии с рекомендациями [2] перпендикулярно пролётам механосборочного цеха и по своим габаритным размерам вписывается в принятую сетку колонн 18×12 м, с предусмотрением места для продольного и поперечного проездов шириной 1,8 и 1,25 м для грузопотоков комплектующих изделий. Площадки для размещения комплектующих изделий, в основном в ящичной таре, предусмотрены на каждом слесарном верстаке рабочей позиции слесаря-сборщика.

При планировке оборудования пользовались нормами технологического проектирования рабочих мест механосборочных цехов, приведённых в работе [2].

В таблице 5.10 приведены основные технические характеристики сборочного участка.

 

Таблица5.10.

Основные технические характеристики

поточной сборки редукторов

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

Приведены основные сведения о машиностроительном производстве и структуре машиностроительного завода; цель и задачи проектирования машиностроительного производства, содержание этапов проектирования, касающихся раздела «Технологические расчёты», проекта машиностроительного предприятия; методики расчёта основного и вспомогательного оборудования механосборочных цехов, расчёта численности работающих, расчётов производственной и вспомогательной

площадей цехов, служебно-бытовых помещений; рекомендации и правила компоновки и планировки оборудования, расчёта основных параметров производственного здания цеха, технико-экономических показателей проекта; примеры расчёта механических и сборочных участков цеха.

Изложены содержание, методика выполнения и варианты заданий самостоятельной работы студентов.

Полученные знания и навыки способствуют усвоению основных разделов дисциплины «Проектирование машиностроительного производства» и успешному выполнению квалификационной работы.

 

Приложения

 

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Варианты заданий к курсовому проекту

 

Продолжение прил. 1

 

 

 

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Приближённые формулы для определения норм времени

по размерам обрабатываемой поверхности

Основное технологическое время Т_о⋅10^–3 мин

Продолжение прил. 3

 

Норма штучно-калькуляционного времени по приближённым данным: T_шт.-к=φ_кТ_о,

где φ_к – коэффициент, зависящий от сложности обслуживания оборудования (табл. П4).

 

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

Величина коэффициента φ_к

 

 

БИБЛИОГРАФИЧСКИЙ СПИСОК

Книги

1. Адам, А.Е. Проектирование машиностроительных заводов. Расчёт технологических параметров механосборочного производства [Текст]: учеб. пособие / А.Е. Адам. – М.: Высш. шк., 2004. – 101 с.

2. Егоров, М.Е. Основы проектирования машиностроительных заводов [Текст] / М.Е. Егоров. – М.: Высш. шк., 1963. – 480 с.

3. Киселев, Е.С. Практические и тренировочные задания по проектированию механосборочных, инструментальных и ремонтно-механических цехов [Текст]: учеб.-практ. пособие / Е.С. Киселев. – Ульяновск: Венец, 1999. – 49 с.

4. Бударин, А.М. Компоновка и планировка механосборочных цехов [Текст]: учеб. пособие / А.М. Бударин. – Ульяновск: УлПИ, 1975. – 124 с.

5. Анохин, В.И. Отечественные автомобили [Текст] / В.И. Анохин. – М.: Машиностроение, 1964. – 780 с.

6. Хватов, Б.Н. Гибкие производственные системы. Расчёт и проектирование [Текст]: учеб. пособие / Б.Н. Хватов. – Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2008. – 112 с.

7. Вороненко, В.П. Проектирование механосборочных цехов [Текст]: учебник / В.П. Вороненко, Г.Н. Мельников. – М.: Машиностроение, 1990. – 352 с.

8. Ванин, В.А. Разработка технологических процессов изготовления деталей в машиностроении [Текст]: учеб. пособие / В.А. Ванин, А.Н. Преображенский, В.Х. Фидаров. – Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2008. – 332 с.

9.. Вороненко, В.П Проектирование машиностроительного производства [Текст] / В.П. Вороненко, Ю.М. Соломенцев, А.Г. Схиртладзе. – М.: Дрофа, 2006. – 380 с.

10. Проектирование машиностроительных заводов и цехов [Текст]: справочник: в 6 т. / В.И. Айзенберг, М.Е. Зельдис, Ю.Л. Казанский и др. Т. 4: – М.:Машиностроение, Проектирование механических, сборочных цехов, цехов защитных покрытий / под ред. З.И. Соловья, 1975. – 326 с.

11. Проектирование машиностроительных производств (механические цеха) [Текст]:учеб. пособие / В.М. Балашов и др. – 3-е изд., перераб. и доп. – Старый Оскол: Изд-во ТНТ, 2009. – 200 с.

12. Организация инструментального хозяйства машиностроительного завода ОМТРМ 0662-003–87. –. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: НИИМАШ, 1987. Ч. 2. – 214 с.

13. Проектирование гибких производственных систем механической обработки деталей [Текст] МР-040-79–86, МР-040-080–86. – М.: НПО «Оргстанкинпром», 1986.

 

Стандарты

14. СНиП 11-01–95. Инструкция о порядке разработки, согласования, утверждения и состав проектной документации на строительство предприятий, зданий и сооружений [Текст]. – М.: Государственный комитет РФ по делам строительства, 1995. – 17 с.

15. ОСТ 23.4.261–86. Правила разработки и оформления технологических планировок. Обозначения условные графические [Текст]. – М.: Государственный комитет СССР по делам строительства, 1986. – 17 с.

16. СНиП 2.09.02–85. Строительные нормы и правила. Производственные здания [Текст]. – М.: Государственный комитет СССР по делам строительства, 1985. – 14 с.

17. СНиП 2.09.04–87. Строительные нормы и правила. Административные и бытовые здания [Текст]. – М.: Государственный комитет СССР по делам строительства, 1987. – 50 с.

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………..….3

1. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ……………………..……………………...….4

1.1. Классификация машиностроительных производств ……..4

1.2. Состав машиностроительного предприятия ….…………..7

1.3. Основные понятия о производственном процессе ……...10

1.4. Производственный цех. Состав оборудования, площадей и контингента работающего персонала ………………………...15

2. СОСТАВ И СОДЕРЖАНИЕ ПРОЕКТНОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ ……20

2.1. Цель и задачи проектирования …………………………...20

2.2. Проектные организации …………………………………..23

2.3. Состав и содержание проектной документации ………...24

2.4. Предпроектное обследование и подготовка исходных данных……………………………………………………………....24

2.4.1. Технико-экономическое обоснование (ТЭО) …….…...25

.4.2. Аванпроект …………………………………………….....25

2.4.3. Задание на создание производственной системы …….26

2.5. Технологические решения проекта машиностроительного производства ……………………………………………...……27

2.6. Критерии оптимизации и алгоритм проектных решений 28

3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РАСЧЁТЫ МЕХАНИЧЕСКИХ ЦЕХОВ …………………………………………………………33

3.1. Анализ исходных данных и выбор типа производства….33

3.2. Производственная программа и методы проектирования цеха ……………………………………………………………...35

3.3. Режим работы и фонды рабочего времени ………….…..42

3.4. Принципы организации участков и цехов ………………45

3.4.1. Основные формы организации работ в цехе…………..45

3.4.2 Организация участков цехов…………………………….48

3.5. Станкоёмкость и трудоёмкость механической

обработки ……………………………………………………….54

3.6. Состав и количество оборудования основной системы…59

3.7. Разработка схем плана расположения оборудования основной системы ……………………………………………......65

3.8. Состав работающих и расчёт их численности ……….....75

3.8.1. Производственные рабочие ……………………………76

3.8.2. Расчёт вспомогательных рабочих ……………………..82

3.8.3. Расчёт численности ИТР, служащих и младшего обслуживающего персонала …………………....................................83

4. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РАСЧЁТЫ ЦЕХА МЕХАНОСБОРОЧНОГО ПРОИЗВОДСТВА. КУРСОВОЙ ПРОЕКТ ………………………………………………….……..88

4.1. Цель и задачи курсового проекта ………………………...88

4.2. Состав курсового проекта и выбор варианта задания …88

4.3. Методические указания к выполнению разделов

курсового проекта..……………………………………………..89

4.3.1. Анализ номенклатуры, расчёт станкоёмкости производственной программы, формирование производственных участков цеха ………………………................................................90 4.3.2. Выбор типа производства и формы организации его на участках ………………………………………………………...93

4.3.3. Проектирование участка цеха по точной программе...96

4.3.4. Проектирование участков цеха по укрупнённой методике ……………………………………………………….……...107

4.3.5. Проектирование сборочного участка цеха …………..113

4.3.6. Определение состава и расчёт вспомогательных и

служебно-бытовых помещений цеха ……………………….119

4.3.7. Выбор типа здания и компоновочно-планировочное решение площадей цеха ……………………………………...127

4.3.8. Общая планировка механического цеха ……………..133

5. ПРИМЕРЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ МЕХАНОСБОРОЧНЫХ ЦЕХОВ ……………………….......138

5.1. Расчёт и планировка производственного участка механической обработки детали «Фланец» редуктора заднего моста автомобиля ……………………………………………………138

5.1.1. Анализ исходных данных ………………………….....138

5.1.2. Технологические расчёты участка …………………. 140

5.1.3. Состав оборудования и планировка поточной линии.148

5.1.4. Расчёт параметров производственного здания

участка ………………………………………………………...152

5.2. Расчёт и планировка сборочного участка редуктора заднего моста автомобиля ЗИЛ-131 …………………………….....155

5.2.1. Анализ исходных данных ……………………….........155

5.2.2. Технологические расчёты сборочного участка ……..158

ЗАКЛЮЧЕНИЕ ……………………………………………….172

ПРИЛОЖЕНИЯ ………………………………………………173

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК …………………….…181

 

Учебное издание

 

 

Пачевский Владимир Морицович

Демидов Алексей Владимирович

 

ПРОЕКТИРОВАНИЕ

МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОГО

ПРОИЗВОДСТВА

 

 

В авторской редакции

 

Компьютерный набор А.В. Демидов

 

Подписано к изданиию 20.10.2015.

Объем данных 3,8 Мб

 

ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет»

394026 Воронеж, Московский просп., 14