Компоновка механосборочного цеха

Компоновка механосборочного цеха

1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ

.1 ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Таблица 1. Исходные данные

1.2 МЕТАЛЛОЁМКОСТЬ

Металлоёмкость изделия для всех типов принимаем по чёрному весу изделия, определяемой по массе единицы изделия, изложенной в таблице 1.

Массу на единицу каждого вида заготовки q_заг. принимаем с ориентировочной разбивкой веса изделия для каждого типа по видам заготовок, принимая коэффициент использования металла равным 0,6 … 0,7.

Средний процент отходов в стружку принимаем от массы готовых деталей годовой программы [1].

Необходимую массу металла на годовую программу выпуска изделия рассчитаем по формуле:

где Q_i - масса на единицу каждого вида заготовки, рассчитанную на годовую программу выпуска, входящих в изделие

где q_заг. - масса на единицу каждого вида заготовки, кг; N - общая годовая программа выпуска изделия, шт.

Суммарную массу реализуемых отходов с изделия рассчитаем по формуле:

где М_0i - масса реализуемых отходов от массы на единицу вида заготовки, рассчитанную на годовую программу выпуска.

где k₀ - средний процент отходов в стружку от производства деталей на единицу каждого вида заготовки, %.

Тип А.

Определим массу на годовую программу, используя исходные данные:

Общая годовая программа N = 120000 шт.;

Масса единицы изделия q_изд. = 180 кг. (ориентировочная масса деталей, входящих в изделие: стальные отливки - 55 кг; штамповки чёрных металлов 35кг; прокат чёрных металлов - 90кг.)

Масса на единицу каждого вида заготовки q_заг по видам заготовок, принимая коэффициент использования металла равным 0,6 … 0,7:

1.   Стальные отливки q_заг = 110 кг;

2.      Штамповки чёрных металлов q_заг = 67кг:

.        Прокат чёрных металлов q_заг = 142 кг.

Масса на годовую программу каждого вида заготовки, входящих в изделие:

Необходимая масса металла на годовую программу выпуска изделия:

Масса реализуемых отходов от массы на единицу вида заготовки:

Суммарную массу реализуемых отходов с изделия:

Тип Б.

Определим массу на годовую программу, используя исходные данные:

Общая годовая программа N = 100000 шт.;

Масса единицы изделия q_изд. = 200 кг. (ориентировочная масса деталей, входящих в изделие: стальные отливки - 58 кг; штамповки чёрных металлов  42кг; прокат чёрных металлов - 100кг.)

Масса на единицу каждого вида заготовки q_заг:

1.     Стальные отливки q_заг = 116 кг;

2.      Штамповки чёрных металлов q_заг = 81кг:

.        Прокат чёрных металлов q_заг = 157 кг.

Масса на годовую программу каждого вида заготовки, входящих в изделие:

Необходимая масса металла на годовую программу выпуска изделия:

Масса реализуемых отходов от массы на единицу вида заготовки:

Суммарную массу реализуемых отходов с изделия:

Тип В.

Определим массу на годовую программу, используя исходные данные:

Общая годовая программа N = 90000 шт.;

Масса единицы изделия q_изд. = 210 кг. (ориентировочная масса деталей, входящих в изделие: стальные отливки - 60 кг; штамповки чёрных металлов - 45кг; прокат чёрных металлов - 105кг.);

Масса на единицу каждого вида заготовки q_заг:

1.      Стальные отливки q_заг = 120 кг;

.        Штамповки чёрных металлов q_заг = 86кг:

.        Прокат чёрных металлов q_заг = 165 кг.

Масса на годовую программу каждого вида заготовки, входящих в изделие:

Необходимая масса металла на годовую программу выпуска изделия:

Масса реализуемых отходов от массы на единицу вида заготовки:

Суммарную массу реализуемых отходов с изделия:

Итого по всем модификациям масса металла на годовую программу выпуска изделия составляет:

Масса реализуемых отходов с изделий, рассчитанных на годовую программу по всем модификациям составляет:

Рассчитанные данные по каждому типу изделия занесём в таблицу 2.

Таблица 2.

2. РАСЧЁТ МЕХАНОСБОРОЧНОГО ЦЕХА

.1 РАСЧЁТ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ПРОГРАММЫ ЦЕХА

При укрупненных расчётах на стадии предпроектных разработок и при большой номенклатуре изделий целесообразно вести расчёты по приведенной программе.

При проектировании цеха по приведенной программе в качестве изделия-представителя принимают наиболее характерные изделия из групп, на которые разбивают всю номенклатуру, подлежащую изготовлению в проектируемом цехе.

Приводимые изделия данной группы приравниваются к представителю с учетом различия по массе, программе выпуска и сложности обработки или сборки.

Произведём выбор изделия-представителя, рекомендуясь соотношениями массы и годового выпуска объекта представителя:

где q_max, q_min, N_max, N_min - соответственно наибольшие и наименьшие значения массы и годового объема выпуска объектов производства, входящих в группу.

Согласно расчетам в качестве изделия-представителя выбираем центробежный вентилятор типа Б.

По выбранному изделию-представителю произведём все необходимые расчёты.

Приводимые изделия данной группы приравниваются к представителю с учетом различия по массе, программе выпуска и сложности обработки или сборки.

Определим общий коэффициент приведения К_0i по формуле:

где K₁ - коэффициент приведения по массе; K₂ - коэффициент приведения по серийности; K₃ - коэффициент приведения по сложности.

Коэффициент приведения по массе рассчитаем по формуле:

где q_n и q_i - массы изделия-представителя и приводимого изделия.

Коэффициент приведения по серийности рассчитаем по формуле:

где N_n и N_i - годовые программы в штуках изделия-представителя и приводимого изделия.

Коэффициент приведения по сложности K₃ = 1, так как в проектной практике подобраны в группы изделия одинаковой сложности.

Находим общее значение коэффициента приведения для рассматриваемой сборочной единицы:

Находим приведенную программу для каждого изделия по формуле:

где N_j - годовая программа выпуска; К_0i - общий коэффициент приведения.

Общая приведённая программа:

Результаты расчета занесём в таблицу 3

В результате этого вместо фактической многономенклатурной программы получили эквивалентную ей по трудоёмкости приведённую программу, выраженную ограниченным числом изделий-представителей.

2.2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТАНКОЁМКОСТИ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ И ТРУДОЁМКОСТИ СБОРОЧНЫХ РАБОТ.

Определим станкоёмкость годового выпуска изделий по приведённой программе:

где t_cn - станкоёмкость изделия-представителя.

Определим общую трудоёмкость сборки в процентах от времени, необходимого на механическую обработку собираемых изделий по формуле:

где К_СБ = 30 % - трудоёмкость сборочных работ от Т_С [1].

Определим трудоёмкость годовой программы конвейерной сборки:

где К_СБ.К = 45 % - трудоёмкость конвейерной сборки от Т_СБ [1].

Общая трудоёмкость сборочных работ делится на трудоёмкости общей сборки, узловой и слесарно-пригоночных работ.

Определим трудоёмкости отдельных видов работ к общей трудоёмкости сборки [1]:

Слесарно - пригоночные работы:

где К_СП = 10 % - трудоёмкость слесарно - пригоночных работ от Т_СБ.К

Сборка узловая:

где К_СБ.У = 40 % - трудоёмкость узловой сборки от Т_СБ.К [1].

Сборка общая:

где К_СБ.О = 50 % - трудоёмкость общей сборки от Т_СБ.К [1].

2.3 РЕЖИМ РАБОТЫ И ФОНД ВРЕМЕНИ

Понятие режим работы включает количество рабочих дней в году и рабочих смен в сутки. В нашем случае цех работает в две смены при пятидневной рабочей неделе. При необходимых расчётах в процессе проектирования различают календарный, номинальный и действительный фонды времени рабочих и оборудования.

-    Полный календарный годовой фонд времени равен произведению числа часов в сутки на число календарных дней в году и равен 8760 часу.

-       Номинальный годовой фонд времени работы рабочих и оборудования - количество часов в году без учёта потерь в соответствии с режимом работы.

В нашем случае рабочих 2070 часов, оборудования - 4140 часов [2].

-    Действительный годовой фонд времени рабочих - 1860 часов [4].

-       Действительный годовой фонд времени работы оборудования [4]:

Металлорежущие станки - 4015 часов;

Автоматические линии - 3725 часов;

Неавтоматические линии - 4015 часов;

Автоматизированное оборудование - 3810 часов;

Рабочее место сборщика - 4140 часов.

2.4 СОСТАВ УЧАСТКОВ ЦЕХА

В состав цеха машиностроительного завода входят производственные и вспомогательные отделения (участки), а также бытовые и служебные помещения.

Для предварительного ориентирования приводим типовой состав производственных участков.

-      механические корпусные детали, валы, шестерни, крепеж и т.д.;

-       сборочно-узловые сборки, общей сборки, испытаний, покраски, упаковки и д.р.;

Вспомогательные участки и отделения:

-      контрольные, в зависимости от принятой схемы контроля;

-       ремонтное отделение цехового механика;

-       заточное отделение;

-       отделение для переработки стружки;

-       отделение приготовления и раздачи смазочно-охлаждающей жидкости;

-      мастерская для ремонта приспособлений и инструмента; Цеховые склады:

-       склад материалов и заготовок;

-       склад готовых деталей и узлов, промежуточный склад деталей;

-       инструментально-раздаточный склад.

2.5 РАСЧЁТ КОЛИЧЕСТВА ОСНОВНОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ И РАБОЧИХ МЕСТ.

Технологическое оборудование цеха подразделяют на основное и вспомогательное.

К основному технологическому оборудованию относят оборудование, выполняющее технологические операции обработки заготовок и сборки изделий, предусмотренные номенклатурой изделий и производственной программой цеха, и расположенное на производственных площадях участка.

Вспомогательное оборудование предназначено для обслуживания основного оборудования и размещается во вспомогательных службах цеха.

Расчет количества единиц основного оборудования зависит в основном от типа производства, и осуществляется двумя основными методами:

по расчетной станкоемкости механической обработки;

по технико-экономическим показателям.

В нашем случае серийное производство, и поэтому расчет произведём по станкоемкости механической обработки.

.5.1 КОЛИЧЕСТВО МЕТАЛЛОРЕЖУЩЕГО ОСНОВНОГО ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ОБОРУДОВАНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ УЧАСТКОВ

Определим количество металлорежущего основного производственного оборудования по станкоёмкости годового выпуска по формуле [1]:

где С_Р - расчётное количество станков; Ф_Д = 2030 ч. - действительный годовой фонд времени работы оборудования в одну смену [4]; m - количество смен работы; К₃ = 0,7 - средний коэффициент загрузки станков по нормативам [5].

Помимо основных станков в состав технологического оборудования механического цеха входит дополнительное оборудование (прессы, установки ТВЧ, контрольные стенды и др.). Их количество составляет 5 - 30 % от количества основного оборудования [1].

Таким образом, общее число станков определим по формуле [1]:

Принимаем С _ПР = 410 станков.

Для определения состава оборудования, полученное число станков распределяют по группам и типам в соответствии со структурой оборудования.

Состав оборудования по типам станков определяем по процентному соотношению различных станков в цехе с аналогичным производством в ранее выполненных проектах [5].

Расчётное количество станков:

-       токарные - 7,5 % от общего количества станков =

Принимаем 31 станок.

-       револьверные - 6,3% от общего количества станков =

Принимаем 26 станков.

-       токарные многорезцовые одношпиндельные - 11,3 % от общего количества станков =

Принимаем 46 станков.

-       токарные автоматы и полуавтоматы многошпиндельные - 2,6 % от общего количества станков =

Принимаем 10 станков.

-       горизонтально и вертикально фрезерные - 10 % от общего количества станков =

Принимаем 41 станок.

-       протяжные горизонтальные и вертикальные - 2 % от общего количества станков =

Принимаем 8 станков.

-       сверлильные и расточные одношпиндельные - 17% от общего количества станков =

Принимаем 70 станков.

-       агрегатно-сверлильные - 3% от общего количества =

Принимаем 12 станков.

Принимаем 30 станков.

-       внутришлифовальные - 2.7% от общего количества =

Принимаем 11 станков.

-       прочие - 30,4% от общего количества =

Принимаем 125 станков.

Расчёты сведём в таблицу 4.

Число рабочих мест для слесарной межоперационной доработки в механических цехах принимаем 2 % от количества принятых станков [1]:

Принимаем 8 рабочих мест.

механосборочный цех станкоёмкость

2.5.2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЧИСЛА РАБОЧИХ МЕСТ И ОБОРУДОВАНИЯ СБОРОЧНОГО ЦЕХА (УЧАСТКА)

При проектировании сборочных цехов и участков количество основного технологического оборудования при его значительной загрузке определяют по формулам, используемым при проектировании механических цехов. При незначительном объеме работ для сборочного цеха принимают минимальный комплект оборудования, необходимого для выполнения технологического процесса сборки.

Полученное по нижеприведенным формулам дробное (расчетное) число округляем до целого и находим принятое число рабочих мест

Число рабочих мест (стендов) для сборки определяют по формуле [5]:

где Т_СБ - трудоемкость сборки годовой программы изделий всех наименований в цехе; Ф_ДС = 4140ч - годовой фонд рабочего места сборщика [4]; Р_СР - средняя плотность работы (число человек, одновременно работающих на одном рабочем месте), при работе на стендах для узловой и общей сборки Р_СР = 1,5…2,5 в зависимости от габаритных размеров, сложности сборки и других особенностей собираемого изделия.

Принимаем 33 места.

Для поточного производства число рабочих мест М_СБК определим исходя из такта сборки согласно формуле [1]:

где такт сборки, промежуток времени, проходящий между выходами с поточной линии двух следующих одна за другой деталями.

Принимаем 24898 места.

Число единиц оборудования в сборочном цехе принимаем равным числу оборудования механического цеха [1], т.е. С _ПР = 410 станков.

2.6 РАСЧЁТ ЧИСЛЕННОСТИ РАБОТАЮЩИХ МЕХАНОСБОРОЧНОГО ЦЕХА

Состав и численность работающих в цехах механосборочного производства определяется характером производственного процесса и степенью его автоматизации, уровнем специализации вспомогательных служб и другими факторами.

В общем случае в состав работающих цехов механосборочного производства входят: производственные (основные) рабочие, вспомогательные (подсобные) рабочие, инженерно-технические работники, служащие (счетно-конторский персонал), младший обслуживающий персонал.

2.6.1 ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ РАБОЧИЕ

К производственным рабочим механических и сборочных цехов относят станочников и наладчиков оборудования, слесарей для выполнения ручных и механизированных операций механической обработки и сборки, мойщиков деталей и других рабочих, занятых непосредственно выполнением операций технологического процесса обработки заготовок и сборки машин, предусмотренных заданием на проектирование и специализацией цеха.

При расчете цеха по приведенной программе (в основном - цехи среднесерийного и мелкосерийного производства, а также укрупненные расчеты цехов крупносерийного производства) число рабочих-станочников определяют по годовой станкоёмкости [5]:

где Т_С - трудоёмкость (станкоёмкость) работ; Ф_ДР - действительный годовой фонд времени рабочих; К_М - средний коэффициент многостаночного обслуживания [1].

Принимаем 440 человек.

Число разметчиков и слесарей межоперационной сборки принимают в процентах от количества рабочих-станочников основного производства (для крупносерийного производства - 1-3 %), или по годовой трудоемкости слесарных работ по формуле [5]:

Принимаем 7 человек.

В условиях крупносерийного и массового производства для обслуживания механизированных и автоматических поточных линий в составе основных рабочих предусматривают наладчиков, число которых определяют по нормам обслуживания, установленным для каждого типа оборудования [5].

Согласно нормам численность наладчиков в расчете на 1 смену составляет 6 человек [5].

Принимаем R_НАЛ = 12 человек для работы в 2 смены.

Общую численность основных рабочих механического участка рассчитывают путем суммирования расчетного числа [5]:

Число рабочих-сборщиков определяют по годовой трудоёмкости сборочных работ [5]:

где Т_СБ - трудоёмкость (станкоёмкость) сборочных работ; Ф_ДР - действительный годовой фонд времени рабочих; К_З - средний коэффициент загрузки рабочих мест [1].

Принимаем 182 человека.

Общую численность основных рабочих цеха рассчитывают путем суммирования расчетного числа основных рабочих механического участка и числа рабочих-сборщиков [1]:

2.6.2 ЧИСЛЕННОСТЬ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ РАБОЧИХ, МОП, СЛУЖАЩИХ, ИТР И СКП

При укрупненных расчетах численность вспомогательных рабочих определяют в процентном соотношении от численности производственных рабочих согласно нормативам [5].

Вспомогательные рабочие - 20 % от количества производственных рабочих

Принимаем 92 человека.

Общее число основных (производственных) рабочих:

Категории МОП, служащих и ИТР принимаются согласно нормативам в процентах к общему числу основных (производственных) рабочих [1], [5]:

-       ИТР 6 % ;  

Принимаем 44 человека

-       Служащие 2 % ;

Принимаем 15 человек

-       МОП 1 %;

Принимаем 8 человек.

В условиях крупносерийного производства количество контролеров принимаем равным 7% от числа станочников

-      

Принимаем 31 человека.

Из общего числа работающих в цехе санитарно-бытовых помещений ориентировочно принимают 10-15 % женщин среди станочников; 2-3 % среди слесарей и 35-40 % среди вспомогательных рабочих [5].

При двухсменной работе цеха численность работающих в первой смене среди основных производственных рабочих составляет 60 %, среди вспомогательных рабочих - 60-65 % [5].

Расчёты сведём в таблицу 5

2.7    РАСЧЁТ ПЛОЩАДЕЙ ПОДРАЗДЕЛЕНИЙ ЦЕХА

2.7.1 МЕХАНИЧЕСКИЙ УЧАСТОК

При предварительной проработке компоновочного плана производственную площадь цеха определяют по показателю удельной производственной площади f_M, приходящуюся на один станок или одно рабочее место [1]:

F_C = f_M × С_ПР = 35 × 410 = 14350 м²,

где f_M - удельная производственная площадь на один станок, принятая по нормативам [1].

.7.2 СЛЕСАРНО - СБОРОЧНЫЕ УЧАСТКИ

Определяем удельную производственную площадь слесарно-сборочного участка определим по формуле [1]:

FCБ = RСРН × fСБ = 110 × 40 = 4400 м2;

где fCБ = 40 м2 - удельная площадь на одного слесаря-сборщика [2],[4];

RCРН = (0,6…0,65) × RСБ = 0,6 × 182 = 110 чел. - количество слесарей сборочных работ, работающих в наибольшую смену [5].

Итого производственные площади механосборочного цеха:

FПР = FСБ + FC = 4400 + 14350 = 18750 м2

.7.3 ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ОТДЕЛЕНИЯ

-       Заготовительное отделение.

Так, как в механическом цехе небольшое число автоматов, револьверных станков и станков, требующих нарезанных заготовок из штангового материала, то в заготовительном цеху достаточно установить С_ЗАГ = 10 станков, удельную площадь принимаем равной f_ЗАГ = 30 м² на станок, площадь всего отделения находим по формуле [1]:

F3AГ. = fЗАГ × СЗАГ = 30 × 10 = 300 м2.

-       Отделение цехового механика (ремонтная база).

Ремонтные службы машиностроительного предприятия предназначены для выполнения работ по техническому обслуживанию и ремонту технологического оборудования, для организации наиболее эффективного его использования и модернизации в период эксплуатации.

Ремонтные службы включают в себя ремонтно-механический цех (РМЦ) и ремонтные базы (РБ) - цеховые, корпусные или определенных производств.

По децентрализованному методу организации все ремонтные работы производят силами РБ. Этот метод обычно используют на заводах крупносерийного и массового производства с большими цехами, в которых сосредоточено много однотипного оборудования [5].

Произведём расчёт количества оборудования РБ по средней категории сложности ремонта оборудования согласно формуле [5]:

где трудоёмкость станочных работ; К_РМЦ = 1 - коэффициент, учитывающий распределение трудоёмкости ремонтных работ между РМЦ и РБ; К_З = 0,6 - коэффициент загрузки оборудования в РБ;

годовая ремонтоёмкость оборудования [5],

где общая ремонтная сложность оборудования;  средняя ремонтная сложность единицы оборудования; Ц = 5,5г. - продолжительность ремонтного цикла для оборудования при трёхвидовой структуре [5];

средняя трудоёмкость станочных работ на один РЕ за один ремонтный цикл.

Принимаем количество основных станков в РБ

Полученное общее количество станков распределим по типам и занесём в таблицу 6 согласно нормативам [5].

Таблица 6. Количество основного оборудования в РБ

Вспомогательное ремонтное оборудование, размещаемое, как правило, на слесарных участках и отделениях, не рассчитывают, а принимают комплектно в зависимости от числа единиц основного оборудования проектируемого цеха

В нашем случае, согласно нормативам, в зависимости от количества основного оборудования в РБ, примем 11 станков, распределим по типам [5] с занесением в таблицу 7.

Таблица 7. Количество вспомогательного оборудования в РБ

В случаях, когда в составе предприятия не предусмотрен цех для изготовления нестандартного оборудования, в состав РБ можно включать пресс-ножницы, гибочные вальцы и другое прессово-заготовительное оборудование.

Для определения требуемой площади отделения цехового механика принимают нормы удельной общей площади на единицу основного оборудования.

При числе оборудования базы С_РБ более 15 единиц - 22 м² .

Площадь кладовой запасных частей к оборудованию составляют дополнительно 30% от площади базы F_PБ.

Площадь отделения цехового механика определим по формуле [1]:

Число станочников базы определим по числу основных станков, принимая при расчёте коэффициенты многостаночного обслуживания Sr = 1,1, загрузки и использования оборудования К₃ = 0,6 [1]:

Принимаем 29 человек.

Число слесарей берут в 100 % от числа станочников базы [1], [2]:

Принимаем RCЛ-СМ = 29 человек.

Число подсобных рабочих принимаем равным 20% от общего числа станочников и слесарей [1], [2]. RПОД-СМ = ( 29 +29) × 20% = 11,6 человек

Принимаем RПОД-СМ = 12 человек.

Число МОП принимаем равным 1% от общего числа [5].

RМОП-СМ = ( 29 +29) × 1% = 0,58 человек

Принимаем RМОП-СМ = 1 человека.

Число ИТР согласно нормативам принимаем равным 9% от общего числа [5].

RИТР-СМ = ( 29 +29) × 9% = 5,22человек

Принимаем RИТР-СМ = 6 человек.

Число СКП и других служащих принимаем равным 2% от общего числа [5].

RСКП-СМ = ( 29 +29) × 5% = 1,16человек

Принимаем RСКП-СМ = по 1 человеку.

Состав ИТР и служащих уточняют в соответствии с разработанной структурой РБ. Среди них около 55 % работают в конкретных службах, а остальные непосредственно в производстве (на участках).

-       Мастерская энергетика цеха.

Площадь мастерской энергетика цеха находим по формуле [1]:

F_Э = 0,35 × F_PB = 0,35 × 686,4 = 240,24 м².

В том числе площадь для ремонта электрооборудования составляет 85%, а площадь участка слесарей-трубопроводчиков и слесарей по эксплуатации вентиляционного хозяйства составляе15% от площади мастерской [1]:

F_ЭP = 85 % × F_Э = 0,85 × 240,24 = 204,2 м².

F_ЭT = 15 % × F_Э = 0,15 × 240,24 = 36 м².

-       Отделение для ремонта приспособлений и инструмента.

Количество станков С _РП определим интерполяцией из расчёта 4 % от 100 - 200 обслуживаемых станка, или 1,4% от 600 станков [1], [2].

Определим процент станков h _РП при С _ПР = 410 станков, оснащенных приспособлениями, при h _РП1 = 4% при С _ПР1 = 200 и h _РП2 = 1,4% при С _ПР2 = 600.

Площадь мастерской по ремонту оснастки устанавливаем исходя из нормы на один станок. С учётом площадей участков для слесарей и кладовой запасных частей к приспособлениям площадь принимают равной 22…24 м²

Отсюда, согласно формуле [1] площадь мастерской по ремонту оснастки:

где С _РП - количество обслуживаемого производственного оборудования в отделении для ремонта приспособлений.

-       Заточное отделение.

Оборудование заточного отделения состоит из специальных заточных станков и станков общего назначения.

Количество заточных станков можно принимать также без детальных расчётов по следующим соотношениям.

При числе обслуживаемых заточкой металлорежущих станков до 300 единиц принимают С₃₀ = 13 заточных станков [2] (из общего количества станков механического цеха исключены станки, для обслуживания которых требуются специальные заточные станки)

Потребная площадь заточного отделения согласно формуле [1]:

где 11 м² - норма площади на один станок заточного отделения [1].

-       Контрольное отделение.

В поточном производстве площадь под контрольные операции учтена удельными нормами производственной площади и выгораживаются только площади для шумоизолирующих камер, и составляет 1…5 % от площади, занятой оборудованием цеха.

-       Отделения для приготовления и раздачи охлаждающих жидкостей.

Площадь отделения для приготовления и раздачи охлаждающих жидкостей (СОЖ) в цехе составляет

Площадь склада масел определяют из расчёта 0,1…0,12 на один обслуживаемый станок [1].

-       Площадь участка по переработке стружки.

Площадь отделения для сбора и переработки стружки находится согласно формуле [1]:

.7.4 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЦЕХОВЫХ СКЛАДОВ

По функциональному назначению цеховые склады разделяют на склады полуфабрикатов, материалов и заготовок, межоперационные и промежуточные склады, склады готовой продукции и др.

При укрупненном проектировании цехов площадь складов определяют на основании нормативных данных о запасах хранения заготовок, полуфабрикатов и готовых деталей, используя технико-экономические показатели аналогичных цехов.

При расчете площади складов полуфабрикатов, материалов и заготовок, а также промежуточных складов исходят из необходимого запаса и грузонапряженности пола по формуле [5]:

-       Склад материалов и заготовок

где Q = 35400 т. - масса материалов и заготовок годового объёма выпуска, z = 3 - число дней запаса [1],[5]; f = 253 - среднее число рабочих дней в году [4], [5]; q = 7 т/м² - средняя грузонапряженность 1 м² площади склада в зависимости от штабелирования [1]; К_р - коэффициент использования площади склада, учитывающий проходы и проезды; принимают по нормативам в зависимости от вида транспортируемых средств, используемых на складе [1].

-       Промежуточный склад является местом накопления и хранения окончательно обработанных деталей. Кроме того, на него поступают детали и узлы, необходимые для комплектования сборки, из других цехов и предприятий.

где Q = 20000 т. - масса деталей и узлов; z = 4 - число дней запаса [1],[5]; f = 253 - среднее число рабочих дней в году [4], [5]; q = 2 т/м² - средняя грузонапряженность 1 м² [1]; К_р - коэффициент использования площади склада, учитывающий проходы и проезды [1].

-       Инструментально - раздаточные кладовые.

Эти кладовые размещают рядом с заточным отделением, чтобы сократить время транспортировки инструмента.

Площадь ИРК находим по формуле [1] принимая норму для расчёта площади ИРК (м² на один металлорежущий станок) при крупносерийном производстве равной 0,3:

FИРК = (0,2…1,4) × С ПР = 0,3 × Спр = 0,3 × 410 = 123 м2.

Площадь слесарно-сборочных инструментов определяют из расчёта 0,15 м2 на одного слесаря сборщика основного производства.

FССИ = 0,15 × RCРН =0,15 × 110 = 16,5 м2.

где RCРН = (0,6…0,65) × RСБ = 0,6 × 182 = 110 чел. - количество слесарей сборочных работ, работающих в наибольшую смену.

-       Помещение для компрессорной установки

Так, как в последнее время целесообразно применение децентрализованных компрессорных установок, то площадь, необходимую для компрессорных установок рассчитаем по формуле [1]:

FКУ = (0,006…0,008) × F ПР = 0,007 × Fпр = 0,006 ×18750 = 112,5 м2.

Суммируя расчётные площади вспомогательных отделений, получим общую вспомогательную площадь цеха

Сумма производственных и вспомогательных площадей без магистральных проездов:

F’_ОБЩ = F_ПР + F_B = 18750 + 3300,02 = 22050,02 м².

.7.5 МАГИСТРАЛЬНЫЕ ПРОЕЗДЫ

Площади магистральных проездов предварительно принимаются равными 10…14 % от производственной и вспомогательной площадей. Магистральные проезды определяют длину и ширину размещенных между ними производственных участков. Расстояние между проездами не нормируют.

Общую площадь цеха с магистральными проездами находят суммированием производственных и суммы вспомогательных площадей согласно формуле [1]:

FОБЩ = F’ОБЩ + (0,01…0,014) × F’ОБЩ

FОБЩ = 22050,02 + 0,014×22050,02 = 22358,72 м2.

Окончательные размеры площадей цеха устанавливаются после размещения их на схематичном плане строительной части выбранного здания, после выполнения компоновочного плана.

.8 РАСЧЁТ ВНУТРИЦЕХОВОГО ТРАНСПОРТА

Для доставки в цех заготовок и материалов, отправки готовой продукции используются главным образом электро- и автокраны, тележки и другие средства. Межоперационные передачи заготовок, установка и съём тяжёлых приспособлений на механических установках осуществляется монорельсами, поворотными кранами, кран-балками и т.д.

.8.1 РАСЧЁТ ПОТРЕБНОГО КОЛИЧЕСТВА СРЕДСТВ

Расчёт потребного количества средств, транспортирующих грузы поштучно (краны, кранбалки, штабелеры) осуществляется по следующей форме:

где N^’= 100000 - общее годовое количество транспортируемы грузов, шт.; i = 5 - количество транспортируемых операций на заготовку; t_m = 3 мин. - время рейса; k_Н = 1,15 - коэффициент неравномерной работы; Ф_д - действительный

годовой фонд времени; m - количество смен работы.

Принимаем 8 единиц транспорта.

Количество средств транспортирующих грузы, разные по массе (кары, тележки и др.) рассчитываются по формуле

где Q_r = 27700 т. - годовое среднее значение из суммы чистого и черного веса перевозимых грузов; i = 3 - среднее количество транспортируемых операций для электрокара; t_m = 15 мин. - время рейса для электрокара; k_Н = 1,25 - коэффициент неравномерности грузов; q_m = 0,75т. - грузоподъёмность транспортного оборудования; k_д 0,4 - коэффициент использования тоннажа.

Принимаем 24 единицы транспорта.

.9 ОБЩАЯ КОМПОНОВКА МЕХАНОСБОРОЧНОГО ЦЕХА.

План производственной части здания образуется ячейками, представляющими собой прямоугольники, стороны которых кратны ширине пролёта и размера шага колонн.

Все отделения цеха располагаются по направлению общего производственного потока в следующем порядке:

1. Цеховой склад металлов и материалов при серийном производстве располагаются вместе с заготовительным отделением в начале цеха, при поточном производстве - в начале каждой поточной линии.

2. Вдоль склада или складских площадок поперек пролётов устраивается поперечный проезд.

3. Далее располагается станочное отделение.

4. В конце линии или станочного отделения также устраиваются поперечный проезд.

5. Далее располагается контрольное отделение.

6. Параллельно контрольному пролёту, размещается промежуточный склад.

7. Заточное отделение, инструментально-раздаточный склад и отделение по ремонту оснастки располагаются в стороне от потока.

8. Ремонтные службы и отделение энергетика цеха и участки по переработки стружки также располагаются в стороне от потока.

9. Отделение для приготовления СОЖ располагается отдельно.

Вспомогательные и складские помещения выделяются в отдельные зоны.

2.10 ОСНОВНЫЕ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ

Технико-экономические показатели сводим в таблицу 8.

Таблица 8

3 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Просвирнин Ю.И., Сорокина Н.В., Нестеров С.А. Проектирование механосборочных производств: учебно-методическое пособие. Пенза: ПензГУ, 2009. - 35 с.

. Егоров М.Е. Основы проектирования машиностроительных заводов.М.: Высшая школа, 1969. - 480 с.

. Мельников Г.Н., Вороненко В.П. Проектирование механосборочных цехов: учебник. М.: Машиностроение, 1990. - 352 с.

. Проектирование машиностроительных заводов и цехов: Справочник./ Б.Н.Айзенберг, М.Е.Зельдис, Ю.Л.Казарновский и др.; Под ред. Е.С.Ямпольского. М.: Машиностроение, 1975 .- Т.4. - 360с.

. Киселев Е.С. Проектирование механосборочных и вспомогательных цехов машиностроительных предприятий: учебное пособие. Ульяновск: УлГТУ, 1999. 118 с.