Проектирование механического цеха

младший обслуживающий персонал (уборщики бытовых и служебных помещений, курьеры, уборщики стружки);

инженерно-технические работники (начальник цеха, его заместители, начальники служб и участков, мастера, инженеры-технологи и программисты, техники, механики, энергетики, экономисты, нормировщики);

служащие (бухгалтеры, кассиры, секретари, заведующие складами и кладовыми).

В зависимости от этапа проектирования и степени детализации проектных решений для расчета числа работающих используются либо укрупненные, либо детальные методы.

При укрупненных расчетах число станочников может быть определено двумя способами: по общему нормировочному времени (по станкоемкости годового объема работ) и по заданному количеству станков.

По общему нормировочному времени количество производственных рабочих определяется по формуле:

     (3.1)

где - суммарное штучно-калькуляционное время, необходимое для обработки на станках данного типа годового количества деталей с учетом запасных деталей, мин;

N - количество деталей, выпускаемых на участке в год, шт.;

Фд р - действительный годовой фонд времени работы рабочего, ч;

Км - коэффициент многостаночного обслуживания.

По заданному количеству станков количество производственных рабочих определяется по формуле:

 

 (3.2)

 

где Спр - принятое количество станков на участке;

Ф - действительный годовой фонд времени работы оборудования, ч;

К3 - коэффициент загрузки оборудования;

Ки - коэффициент использования оборудования.

При детальных расчетах число производственных рабочих-станочников уточняют с учетом размещения оборудования и анализа условий многостаночного обслуживания, проводимого на основе разработанных планировок. При этом должна быть определена длительность цикла многостаночного обслуживания, т. е. промежуток времени, в течение которого рабочий обслуживает все станки, входящие в зону обслуживания. Основное условие для использования многостаночного обслуживания:

 

 (3.3)

 

где tM - время работы станка без участия рабочего;

 - суммарное время обслуживания других станков с учетом времени на

переход от одного станка к другому.

Результаты расчетов приведены в таблице 7

 

3.2.Расчет количества вспомогательных рабочих, инженерно-технических работников, младшего обслуживающего персонала и служащих механического цеха

Количество вспомогательных рабочих определяют общим числом в процентном соотношении от числа производственных рабочих. Для механических и сборочных цехов этот процент составляет 20...25 %, для автоматических линий - 30.40 %. При режиме работы предприятия в две смены количество рабочих в первой смене принимается таким: для единичного и мелкосерийного производства - 65 % от общего количества вспомогательных рабочих, для среднесерийного - 60, для крупносерийного и массового - 55 %.

Результаты расчетов приведены в табл.7

 

Расчет количества служащих и младшего обслуживающего персонала

Количество служащих определяют по нормам в зависимости от количества производственных рабочих: для единичного и мелкосерийного производства оно составляет 1,2...2,2 % от общего количества производственных рабочих, для среднесерийного - 0,9. 1,9, для крупносерийного - 0,6...1,6, для массового - 0,1.1,4 %. При распределении по сменам считается, что в первую смену выводятся 70 % общей численности служащих.

Численность младшего обслуживающего персонала определяют по нормам уборки площади служебно-бытовых помещений из расчета один человек на 500.600 м2.

Расчет количества инженерно-технических работников

При укрупненном проектировании численность инженерно-технических работников (ИТР) определяют в зависимости от количества основного технологического оборудования цеха. Для единичного и мелкосерийного производства норма составляет 18.24 %, среднесерийного - 16.22, крупносерийного - 15.21, массового - 15.20 %. При этом большие значения норм соответствуют количеству основного технологического оборудования менее 50 единиц.

При детальных расчетах численность ИТР уточняется в соответствии с разработанной структурой цеха. При распределении по сменам считается, что в первую смену выводятся 70 % общей численности ИТР.

Результаты расчетов приведены в табл.7

 

Таблица 7- Численность работающих на предприятии

Наименование работающих на производственном участке	Численность основных работников	Численность вспомогательных работников	ИТР	Численность служащих
1 участок
Токарь	9	4	2	1
Сверлильщик	3
Контроллер	3
2 участок
Токарь	4	3	1	1
Протяжник	2
Зубофрезерщик	3
Контроллер	3
3 участок
Фрезеровщик	5	3	1	1
Токарь	4
Контроллер	2
4 участок
Фрезеровщик	5	3	1	1
Расточник	3
Сверлильщик	2
Контроллер	2
5 участок
Токарь	1	2	2	1
Сверлильщик	1
Фрезеровщик	1
Шлифовальщик	3
Контроллер	1
ИТОГО	57	15	7	5

 

 

Всего вспомогательных работников 15 из них:

−слесарь по ремонту технологического оборудования 5 человек;

− электрик 4 человека;

−заточник 6 человек.

 

4 Проектирование вспомогательных систем механического цеха

 

4.1 Выбор межоперационного и внутрицехового транспорта

 

Характерной особенностью внутрицехового и межцехового транспорта является непосредственное воздействие на ход основного технологического процесса. Механизация и автоматизация транспортных операций внутри цехов осуществляется путем рационального применения комплексов различных видов грузоподъемного и транспортного оборудования. Развитие и техническое перевооружение внутрицехового и межоперационного транспорта проводится путем совершенствования автономно действующего подъемно-транспортного оборудования, встраивания высокопроизводительных транспортных средств в технологические линии в качестве составных элементов, создания комплексных транспортных систем, увязанных с выполнением основных технологических операций, и внедрения новых, более совершенных методов организации подъемно-транспортных работ.

Выбор и расчет использования средств механизации транспорта делается на основе анализа режима работы производственного участка, расчета потребного количества подъемно-транспортных операций, их нормирования по трудозатратам и габаритно-весовым характеристикам грузов. Это дает возможность применять экономически обоснованные рациональные комплекты подъемно-транспортных средств, приспособленных к характеристикам грузов и режиму выполнения подъемно-транспортных операций на данном производственном участке .В мелкосерийном производстве для транспортировки широко применяют краны различной грузоподъемности, кран-балки, монорельсы, вилочные электропогрузчики в сочетании с мерной тарой, приемными столами и стеллажами на рабочих местах. Весьма распространены различные ручные тележки для транспортировки на короткие расстояния. В поточных линиях механической обработки с изготовлением деталей массой до 300 кг широко применяют подвесные однобалочные краны, имеющие управление с пола и рассчитанные на обслуживание двух рядов станков, в сочетании с отрезками рольгангов и стационарными консольными кранами у рабочих мест.В настоящее время ведутся работы по созданию транспортных систем с дистанционным управлением и с адресованием груза по операциям технологического процесса.

Такие системы, оснащенные устройствами, позволяющими осуществлять автоматическую погрузку и разгрузку тары с деталями на приемно-отправочных станциях, установленных у рабочих мест и на контрольно-диспетчерских пунктах, позволяют комплексно механизировать выполнение всех транспортных и распределительных работ на технологически замкнутых участках и групповых поточных линиях обработки. По мере развития методов групповой обработки деталей такого рода транспортные системы находят самое широкое применение в мелкосерийном и единичном производстве, где решение вопросов механизации и автоматизации внутрицеховой и межоперационной транспортировки представляет особую сложность.

Основными видами транспорта является авто- и электроручные тележки, подъемники, монорельсы, мостовые краны, кран - балки, конвейеры. 
          В качестве межоперационного транспорта используем ручные тележки и поворотные краны, свободно стоящие на колонне. 
          В качестве внутрицехового транспорта используем автокары и мостовой электрический кран.

4.2. Организация инструментального  хозяйства

 

Задача инструментального хозяйства - своевременное изготовление и обеспечение производства высокопроизводительными и экономичными инструментами и технологической оснасткой, а также поддержание их в работоспособном состоянии в период эксплуатации.

Работа по обеспечению инструментами и технологической оснасткой выполняется подразделениями инструментального хозяйства и ведется по двум направлениям:

- инструментальное производство;

- инструментальное обслуживание.

Структура инструментального хозяйства представлена на рис. 2

Рисунок 2− Структура инструментального хозяйства

Функции инструментального хозяйства:

1) разработка нормативов потребления  инструмента и оснастки;

2) планирование, изготовления, приобретения, ремонта инструментов и оснастки;

3) изготовление инструментов и  оснастки;

4) приобретение;

5) организация хранения и обслуживание  цехов;

6) ремонт и восстановление;

7) заточка;

8) утилизация;

9) надзор за надлежащим использованием.

Организация инструментального обслуживания непосредственно в производственных подразделениях предприятия предполагает бесперебойное снабжение рабочих мест инструментами, их правильную эксплуатацию, своевременный и качественный ремонт

Ремонт и восстановление инструментов производится, в зависимости от их особенностей и количества, либо в ремонтных отделениях, расположенных непосредственно в цехах основного производства, либо на специализированных участках инструментальных цехов.

 

5. Разработка проекта  механического цеха.

 

5.1. Выбор типа  производственного здания.

 

При проектировании производственных зданий наиболее широкое применение получили каркасные здания с использованием унифицированных железобетонных строительных элементов заводского изготовления. Для ускорения и удешевления строительного проектирования разработаны унифицированные типовые секции (УТС), представляющие собой объемную часть здания и состоящие из одного или нескольких пролетов одинаковой длины. Это позволяет разместить в одном здании несколько цехов, если это не противоречит условиям производства и требованиям противопожарной безопасности. Блокирование нескольких цехов в одном здании способствует сокращению коммуникации и транспортных расходов.

 Анализ затрат на создание  производственных зданий показывает, что одноэтажные здания оказываются, как правило, дешевле многоэтажных при той же производственной площади. Более широкие пролеты и шаг колонн в одноэтажных производственных зданиях позволяют лучше использовать производственные площади в связи с уменьшением «мертвых зон» вокруг колонн.

 Указанные факторы определяют преимущественное использование в машиностроении одноэтажных производственных здании. Однако при реконструкции действующих предприятий, площадка которых ограничена сложившейся застройкой, в обоснованных случаях идут на применение многоэтажных производственных зданий.

 

5.2. Расчет производственных  и вспомогательных площадей.

 

Расчет площади механического цеха:

 

Основным показателем для определения общей площади участка (цеха) является удельная площадь, т. е. площадь, приходящаяся на единицу оборудования или на одно рабочее место:

 

       (5.1)

где Sо - общая площадь производственного участка (цеха), м2;

nст - количество технологического оборудования на производственном участке, шт.

В зависимости от габаритов используемого оборудования и транспортных средств, определяющих ширину проездов, удельные площади принимаются такими, м2:

для малых станков с габаритами до 1800 х 800 Sуд = 10...12;

для средних станков с габаритами до 4000 х 2000 Sуд = 15...25;

для крупных станков с габаритами до 8000 х 4000 Sуд = 30...50;

для особо крупных станков с габаритами до 16000 х 6000 Sуд = 70...150.

В итоге, после расчетов получаем площадь механического цеха, которая равна 985 м2.

 

Расчет вспомогательных площадей и их назначение:

 

Отделение приготовления и раздачи СОЖ

 

Существуют три способа организации снабжения металлорежущих станков механического цеха СОЖ:

− централизованный циркуляционный;

− централизованный групповой;

− децентрализованный.

При централизованном циркуляционном способе СОЖ от центральной установки подается по трубопроводам непосредственно к станкам, а отработанная жидкость самотеком по подземным трубопроводам возвращается к установке для последующей фильтрации. Этот способ применяется в цехах, имеющих большое количество однотипных станков, потребляющих одинаковые по составу охлаждающие жидкости.

При централизованном групповом способе СОЖ по трубам из центральной установки подается к разборным кранам, установленным на участках и распределяющим жидкость по группам станков или по отдельным станкам. Отработанные эмульсии и водные растворы отводятся в канализацию, а отработанное масло передается для регенерации. Этот способ применяется в цехах, имеющих большое количество разнотипных станков, потребляющих разные по составу охлаждающие жидкости.