Файл: Б.И. Коган Последовательность разработки проекта цеха(участка). Предпроектные работы.pdf

1

ВВЕДЕНИЕ

Данная работа является первой из десяти работ, которые должны выполнить студенты, обучающиеся по специальности 120100 “Технология машиностроения ”, с целью освоения методологии и приобретения практических навыков проектирования механосборочных и ремонтных участков и цехов машиностроительных заводов.

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ РАЗРАБОТКИ ПРОЕКТА ПРЕДПРОЕКТНЫЕ РАБОТЫ

1. Цель работы - студенты должны уяснить основные задачи проектирования, освоить выбор оптимального варианта проекта, изучить последовательность проектирования, основы САПР, содержание предпроектных работ и задания на проектирование.

2. Теоретические положения Задача проектирования: спроектировать цех или участок для вы-

пуска изделий конкретной номенклатуры, в заданном количестве, высокого качества при минимально возможных приведенных затратах на изготовление с учетом требований к охране труда и окружающей среды.

Должны быть решены технологические, экономические и организационные задачи.

Для решения технологических задач необходимо: проработать предметы производства на технологичность, разработать технологические процессы, выявить трудоемкость и станкоёмкость операций, определить типаж и количество оборудования, состав и количество работающих, нормы расхода материалов, площади и размеры участков, разработать компоновку цеха и план расположения оборудования, задания на спецчасти проекта: строительную, сантехническую и энергетическую.

Для решения экономических задач необходимо: рассчитать себестоимость и рентабельность выпуска изделий, определить удельные приведенные затраты, размеры основных и оборотных средств, составить калькуляцию, решить вопросы финансирования.

Для решения организационных задач необходимо: выбрать концепции формирования производственных подразделений, разработать

2

структуру управления, научную организацию труда, систему делопроизводства, контроль за ходом производства и т.д.

При разработке нескольких вариантов проектов в качестве интегрального критерия для выбора оптимального варианта используют

где n- число наименований изделий, перемещаемых на участках или в цехе в год; W - число операций в производственном процессе изготовления i-го изделия; qi – масса, т, изделий i – го наименования, перемещаемых в установленный промежуток времени (год); laγ - расстояние, м, между a-м и γ -м рабочим местом, на которое происходит перемещение i-го изделия.

Фактический уровень эффективности должен определяться по отношению к нормативным показателям, сумма значений которых принята за 100%:

где W1H и W2H - нормативные значения показателей; W1П и W2П – полученные значения показателей в проектном решении. Комплексный показатель полученного решения рассчитывают по сумме частных показателей, взвешенных по их значимости:

где Wi – частные критерии.

3

3. Последовательность проектирования

1 – программа выпуска; 2 – габаритные размеры, масса и материал изделий; 4 – трудоемкость и станкоёмкость операций; 5 – типаж оборудования; 6 – режим работы производства; 7 – определение количества основного (технологического) оборудования; 8 – выбор состава производственных участков; 9 – определение состава и количества оборудования на участке; 10 – определение алгоритма работы оборудования на участке; 11 – расчет производственный площади; 12 – разработка требований к условиям работы оборудования; 13 – составление заданий на проектирование нестандартного оборудования; 14 – компоновка производственных участков; 15 – планировка основного оборудования; предварительное определение числа работающих; 16 – проектирование складской системы; 17 – проектирование транспортной системы; 18 – проектирование системы инструментообеспечения; 19 – проектирование системы ремонтного и технического обслуживания; 20 – проектирование системы контроля качества изделий; 21 – проектирование системы охраны труда; 22 – проектирование системы управления и подготовки производства; 23 - определение общей площади цеха и его габаритов; 24 – уточнение компоновки цеха; 25 – уточнение планировки оборудования; 26 – уточнение состава и количества работающих; 27 – определение техникоэкономических показателей; 28 – выбор оптимального варианта проекта

4

На основании исходных данных, которые определены из условий работы механосборочного производства и разработанных технологических процессов изготовления изделий, проектируют основные и вспомогательные системы, а затем производят пространственную увязку всего оборудования, формируя тем самым механосборочное производство изделий.

На этапе синтезирования производственной системы выполняют формирование системы материальных, энергетических и информационных потоков.

Проектирование каждой вспомогательной системы осуществляется в той же последовательности, что и основной системы.

4. Система автоматизированного проектирования (САПР) участков и цехов

В основу САПР производственных систем заложены четыре иерархических уровня и две подсистемы - проектирующая и обеспечивающая. Первая подсистема, являясь предметно-ориентированной частью САПР, решает проектные задачи, а вторая представляет собой общесистемные методы и средства, обеспечивающие выполнение проектного процесса. На первом уровне иерархии САПР производит окончательное формирование проекта; при этом используются результаты решений второго уровня, на котором производится проектирование основной и вспомогательных систем. На третьем и четвертом уровнях иерархии каждая подсистема представляется в виде совокупности программ и подпрограмм.

При проектировании участков и цехов на САПР возлагаются следующие задачи:

определение общей трудоемкости и станкоёмокости по типам оборудования для заданной программы выпуска;

определение количества оборудования, основных и вспомогательных рабочих;

определение производственных и вспомогательных площадей; выбор оптимальных компоновок цеха и планировки оборудования; определение количества транспортных и складских средств, ре-

жущих и вспомогательных инструментов, контрольно-измерительных средств и др.;

определение технико-экономических показателей проекта.

5

Решать указанные задачи можно путем создания унифицированных технологических модулей и системного подхода к проектированию однородных производств. Разработка и примечание унифицированных модулей в основных и вспомогательных системах позволяет упорядочить проектные решения и усовершенствовать методику проектирования механосборочного производства.

Принципиальное отличие САПР от традиционной системы проектирования состоит, прежде всего, в том, что машинное проектирование становится организационно-технической системой, в которой действия проектировщиков и работа технических средств имеют постоянную связь и объединены общей целью. Достижение целей в этой системе обеспечивается принятой методологией и техническими средствами, процессами планирования и управления. Другой отличительной особенностью САПР является единство информационных потоков как системно-организующего фактора на этапах разработки проекта. Принятие проектных решений осуществляется на основе проведения математического эксперимента с имитационной моделью проектируемого объекта или составляющих его элементов.

Автоматизация предполагает передачу ЭВМ функций непосредственного управления ходом проектирования, согласование формируемого решения с показателями эффективности объекта. Проведение внутримашинного согласования возможно лишь при наличии в памяти ЭВМ комплекса моделей проектируемых объектов и организаций машинного архива нормативно-справочных данных (банка данных). САПР участков рассмотрена в отдельных методических указаниях.

5. Предпроектные работы

Особое значение при создании механосборочного производства приобретают предпроектные работы, выполняемые с целью сбора исходных данных, анализа существующего уровня производства, разработки технико-экономического обоснования (ТЭО) или техникоэкономического расчета (ТЭР) целесообразности создания нового, расширения, реконструкции или технического перевооружения существующего (действующего) производства, разработки технической заявки на проект и подготовки различных технических материалов для проведения проектных работ.

6

Предпроектные работы чаще всего проводят за два этапа:

1)предпроектное обследование и разработка ТЭО (ТЭР);

2)разработка и утверждение технической заявки на создание и внедрение производственной системы.

При выборе объектов для создания эффективной производственной системы основополагающей является оценка организационно - технологической структуры предприятия, обусловливаемой специализацией его основных производственных подразделений цехов и участков, а точнее оценка соответствия их специализации характеру и типу производства продукции.

При реконструкции производства необходимо иметь большее количество исходных данных, чем при проектировании нового производства, так как в проекте используются уже имеющиеся на заводе здания, сооружения, оборудование и т.д.

Основная цель обследования – изучение производственных, материальных, финансовых и людских ресурсов действующего производства. Обследование перед реконструкцией производства проводят комплексно по нескольким частям.

1.Общая и технико-экономическая части включают в себя общие данные по действующему механосборочному производству, его состав, объем производства и номенклатуру выпускаемой продукции, производственное кооперирование, производственные фонды, о составе работающих и их квалификации, уровне заработной платы, себестоимости продукции, общие выводы и основные технико-экономические показатели.

2.Генеральный план, транспорт и складское хозяйство.

3.Технологическая часть содержит сведения о назначении цеха, выпускаемой продукции и производственной кооперации, размещении цеха, режиме его работы, станкоёмкости и трудоемкости изготовления продукции, организации производства, составе цеха и технологических процессах.

4.В строительной части приводят сведения о природных и инже- нерно-геологических условиях площадки, характеристиках здания, условиях осуществления строительства.

5.Санитарно-техническая часть и производственное водоснабжение содержат сведения о существующих источниках водоснабжения, системах и сооружениях хозяйственно-фекальной, произ-

7

водственной канализации, внутрицеховых санитарно-технических устройствах.

6.В энергетической части приводят данные об электрснабжении

итеплоснабжении, источниках теплоты и пара, воздухоснабжении и газоснабжении, внутрицеховых промышленных трубопроводах, энерготехнологических данных испытательных станций, стендов, данные о кооперировании энергетических ресурсов.

На основе обобщенных результатов обследования и анализа разрабатывается ТЭО целесообразности создания новой производственной системы, которое должно содержать краткую оценку производственной системы, ее готовности к преобразованию и предполагаемых масштабов внедрения с учетом специфики обследуемого предприятия

ивыпускаемой им продукции.

6.Задание на проектирование

Проектирование участков и цехов, реконструкция или расширение их, а также техническое перевооружение производят на основании задания на проектирование, в которое входят все исходные данные, собранные в предпроектный период.

Разработку задания на проектирование проводит заказчик проекта совместно с проектной организацией, и она должна выполняться с учетом данных ТЭО или бизнес-плана.

В задании на проектирование дают обоснование выбора площадки для строительства нового цеха и приводят данные о месторасположении площадки на генеральном плане завода, ее размерах, рельефе и условиях освоения площадки и ряда других, а также указывают номенклатуру и объем выпускаемых изделий в натуральном и ценностном выражении. Для непоточного производства может быть дана приведенная программа выпуска изделий. В задании указывают, какие заготовки, полуфабрикаты, готовые изделия цех получает со стороны и какие выдает в порядке кооперации. В задании указывают режим работы производства, а также эффективные фонды времени работы оборудования, рабочих мест и рабочих в соответствии с утвержденными нормативами. Эффективный (расчетный) годовой фонд времени работы оборудования механосборочного производства приведен в табл.1.1, а эффективный годовой фонд времени рабочих - в табл.1.2.

8

Таблица 1.1 Эффективный (расчетный) годовой фонд времени, ч, работы

оборудования

*В скобках указано время работы оборудования в выходные и праздничные дни