Последовательность проектирования

Проектирование механосборочного производства, представляющего собой сложную динамическую систему, включает в себя последовательные этапы: структурно-функциональный, алгоритмический, параметрический и планировочный.

Структурно-функциональный этап может быть представлен в виде структурной модели, которая отражает состав, тип и взаимосвязь элементов, и функциональной модели, учитывающей свойства элементов и системы, необходимые для выполнения ими своего служебного назначения.

Алгоритмический этап проектирования включает в себя составление алгоритмической модели, содержащей взаимные связи между элементами и системами в процессе производства.

1 - программа выпуска; 2 - габаритные размеры, масса и материал изделий; 3 - качество изделий; 4 - трудоемкость и станкоемкость 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 производственной 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 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 технико-экономических показателей; 28 — вы6op оптимального варианта проекта

На параметрическом этапе проектирования производится определение количественных значений взаимосвязей между отдельными физическими параметрами элементов системы. Параметрические модели представляют собой уравнения материально-энергетического баланса в различных проявлениях.

На планировочном этапе решается задача размерных связей между отдельными элементами системы. Модели этого этапа аналогичны структурным, но отношения между элементами оцениваются в метрике евклидова пространства.

Приняв за основу данный принцип проектирования при условии уже разработанного технологического процесса изготовления изделий, предлагаем последовательность проектирования, представленную на рис. 1.1 .

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 осуществляют в той же последовательности, что и основной системы.

ПОДГОТОВКА ИСХОДНЫХ ДАННЫХ И ПОРЯДОК ПРОЕКТИРОВАНИЯ МЕХАНОСБОРОЧНЫХ ПРОИЗВОДСТВ

Основные положения

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 технико-экономического 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.

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. Поэтому перед началом реконструкции на завод выезжает группа проектантов, которая изучает производство, подбирает и систематизирует необходимые сведения о заводе и его цехах. Для комплексного обследования предприятия в состав группы включают технологов, строителя, энергетика, экономиста и других специалистов. Если реконструкция сопряжена с полным изменением профиля производства для выпуска совершенно новой продукции, не изготовлявшейся ранее, то обследование касается главным образом данных о площадке и цехах завода, а также об имеющемся оборудовании и не затрагивает вопросов трудоемкости и станкоемкости прежних изделий, производительности труда и других данных, которые будут несравнимы о характеристиками производства новых изделий.

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, о его составе, объеме производства и номенклатуре выпускаемой продукции, производственном кооперировании, производственных фондах, 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, станкоемкости и трудоемкости изготовления продукции, организации производства, составе цеха и технологических процессах.

4 В строительной части приводят сведения о природных и инженерно-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, производственной канализации, внутрицеховых санитарно-технических устройствах.

6 В энергетической части приводят данные об электроснабжении и теплоснабжении, источниках теплоты и пара, воздухоснабжении и газоснабжении, внутрицеховых промышленных трубопроводах, энерготехнологические данные 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 текущего состояния производственной системы, ее готовности к преобразованию и предполагаемых масштабов внедрения с учетом специфики обследуемого предприятия и выпускаемой им продукции.

В ТЭО основные параметры производственной системы (станкоемкость, трудоемкость, численность работающих, состав и количество оборудования, потребность в площади и т. д.) определяются на основе предварительных укрупненных расчетов в минимально короткие сроки и подлежат уточнению на последующих стадиях разработки аванпроекта и технологической части рабочего проекта. В нем наряду с капитальными затратами должны быть указаны технико-экономические показатели, которые предполагается достичь, в том числе: снижение станкоемкости и трудоемкости, повышение производительности труда, увеличение коэффициента загрузки и сменности работы оборудования, уменьшение численности работающих, высвобождение производственных площадей, сокращение длительности производственного цикла и т. д.

Технические решения, принятые в ТЭО, должны соответствовать перспективным направлениям развития и внедрения новой техники и основываться на использовании новейших достижений в области прогрессивной ресурсосберегающей технологии, высокоавтоматизированного оборудования, средств вычислительной техники и ее программного обеспечения. Созданная производственная система по технико-экономическим показателям ко времени пуска в эксплуатацию должна соответствовать лучшим отечественным и зарубежным образцам.

Материалы обследования включают также отчетные данные предприятия за год, предшествующий году разработки рабочего проекта, и плановые данные на момент ввода и освоения проектной мощности. Материалы каждой части ТЭО проверяют и уточняют на месте обследования главный инженер проекта и главный конструктор проекта.

Утвержденное руководителями генерального проектанта и заказчика ТЭО является основанием для разработки аванпроекта и технической заявки на создание производственной системы.

Основанием для начала предпроектных работ по созданию новой производственной системы является директивное указание министерства и решение руководства предприятия. В последнее время в соответствии с Законом о государственном предприятии значительно расширена самостоятельность предприятий в решении вопросов технического перевооружения и реконструкции производства.

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.

Основанием для проектирования является приказ отраслевого министерства, в котором указывается объект строительства нового производства, расширения, реконструкции или технического перевооружения действующего производства. Он выпускается на основании схемы развития и размещения соответствующей отрасли народного хозяйства и промышленности.

В задании на проектирование дается обоснование выбора площадки для строительства нового цеха, и приводятся данные о месторасположении площадки на генеральном плане завода, ее размерах, рельефе и условиях освоения площадки и ряд других, а также указываются номенклатура и объем выпускаемых изделий в натуральном или 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 указывается 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. 2.1, а эффективный годовой фонд времени рабочих — в табл. 2.2.

Эффективный годовой фонд времени равен разности номинального фонда и времени неизбежных потерь, вызванных простоями оборудования при планово-предупредительном ремонте. В состав задания входят: указания по предполагаемому расширению производства на основе ТЭО строительства или схемы развития отрасли, где, когда и за счет чего предусматривается это расширение и максимально возможный размер его; намечаемые сроки строительства в соответствии с действующими нормами и исходя из приказа министерства, порядок его осуществления и очередность ввода пусковых комплексов.

Таблица 2.1 - Эффективный (расчетный) годовой фонд времени работы оборудования, ч.

Оборудование	Режим работы
односменный	двухсменный	трехсменный
Металлорежущее оборудование
Металлорежущие станки массой, т: До 10 10-100 Станки с ПУ массой, т: До10 10-100 Агрегатные станки Автоматические линии Гибкие производственные модули, роботизированные технологические комплексы массой, т: До10 10-100			5970(7970) 5710(7620)
Оборудование сборочных цехов
Рабочее место сборщика Рабочие места с механизированными приспособлениями Сборное автоматическое и полуавтоматическое оборудование Испытательные стенды с автоматической регистрацией результатов испытаний Испытательные стенды