Лекція №8

Тема 2.4. Технології виробництва машин та устаткування План лекції

1. Загальні відомості про виробництво машин та устаткування. Основні галузі машинобудування та їх особливості

2. Основи технологій виробництв металозаготівок. Сутність та методи обробки тиском. Види зварювання та їх сутність.

3. Основи технологій обробки металів різанням. Сучасні високоефективні методи обробки металів.

1. Загальні відомості про виробництво машин та устаткування. Основні галузі машинобудування та їх особливості

Однією з провідних галузей економіки є машинобудування, бо забезпечує суб’єктів господарювання матеріального і нематеріального виробництв знаряддями праці, а населення – легковими автомобілями, побутовою технікою та іншими предметами.

Машинобудуванню належить винятково важлива роль у визначенні напрямків і прискоренні темпів інноваційних змін в інших галузях, підвищенні ефективності їх функціонування. Рівень розвитку машинобудування є одним із основних показників економічного і, насамперед, промислового розвитку країни, адже характеризує його матеріально-технічну базу, екологічну безпеку, радикально примножує продуктивну силу та інтелектуальні можливості людини, формує найважливіші питомі показники валового внутрішнього продукту (матеріаломісткість, енергомісткість і т.п.). Тому важливо проаналізувати стан машинобудівної галузі України з метою виявлення основних тенденцій та проблем розвитку.

Машинобудівний комплекс – це сукупність галузей промисловості, що виробляють машини й устаткування для всіх ланок господарства, а також товари народного споживання.

Машинобудування як галузь промисловості виникла в XVIII столітті. Винахід прядильної машини, ткацького верстата, парової машини, як універсального двигуна й інших машин спричинило створення машин для виробництва машин. Це було пов'язане з винаходом супорта, удосконалюванням металорізальних верстатів і появою інших металообробних машин. Перехід від мануфактури до машинного виробництва відкрило епоху великої машинної індустрії, промислового капіталізму ознаменував повний технічний переворот і загальне ламання суспільних відносин виробництва.

Машинобудування України виникло ще в середині XIX сторіччя. Наявність металу, вигідне транспортно-географічне розташування, висока концентрація сільськогосподарського виробництва сприяли розвитку важкого, транспортного і сільськогосподарського машинобудування.

Машинобудівна промисловість відрізняється від інших галузей низкою специфічних особливостей, які впливають на її розміщення.

1) наукоємність галузі (розвиток може бути швидким і ефективним за умови впровадження у виробництво наукових досягнень. А для цього потрібна інтеграція (об'єднання, спільна робота) науково-дослідних інститутів з конструкторськими бюро й заводами).

2) трудомісткість галузі (для розвитку потрібні трудові ресурси високої кваліфікації і тривалий час для виготовлення готової продукції).

3) металомісткість галузі (потребує значної кількості чорних і кольорових металів. По-четверте, машинобудування має широкі виробничі зв'язки, або кооперацію, з різноманітними підприємствами як своїми, так і з підприємствами інших галузей, що дають метал, пластмаси, гуму).

Виходячи з територіальної спеціалізації та комплексного розвитку, в Україні сформувалося сім машинобудівних районів:

1) Харківський (основні центри – Харків, Полтава, Кременчук, Суми) зі спеціалізацією на енергетичному, транспортному, тракторному, сільськогосподарському машинобудуванні та випуску електротехніки і приладів.

2) Придніпровський (Дніпропетровськ, Дніпродзержинськ, Кривий Ріг, Запоріжжя, Мелітополь, Кіровоград) з провідними галузями важкого і середнього машинобудування, верстатів, транспортних, енергетичних, електротехнічних і сільськогосподарських машин, наукоємної космічної техніки.

3) Донецький (Донецьк, Краматорськ, Луганськ, Маріуполь, Горлівка, Дружківка) з виготовленням переважно металомісткого обладнання: машин і устаткування для вуглевидобутку та чорної металургії, транспортних засобів.

4) Центрально-український (Київ, Житомир, Бердичів, Коростень, Чернігів, Черкаси) з випуском верстатів, устаткування для хімічної і будівельної індустрії, транспортних засобів, електротехнічних машин, приладів, ЕОМ.

5) Подільський (Вінниця, Хмельницький, Тернопіль) з розвитком сільськогосподарського й електротехнічного машинобудування, верстатів і приладобудування.

6) Західноукраїнський (Львів, Луцьк, Рівне, Івано-Франківськ, Чернівці, Ужгород, Мукачеве, Дрогобич, Стрий) з приладобудуванням, виробництвом телевізорів, верстатів, підйомно-транспортних машин, автобусів, вантажних несучих конвеєрів, вантажопасажирських автомобілів, товарів електроніки, сільськогосподарських машин.

7) Південний (Одеса, Миколаїв, Херсон, Сімферополь, Ізмаїл, Керч), що спеціалізується на випуску суден, верстатів, сільськогосподарських машин, кранів, приладів, кіноапаратів.

На сучасному етапі машинобудівна галузь об’єднує 11267 підприємств з виробництва різноманітних машин і устаткування, приладів і апаратури, різних видів транспортних засобів, з них – 146 великі, 1834 – середні та 928 – малі підприємства, тобто 40% від кількості підприємств, що перебувають на балансі в промисловості. Основна частина підприємств (90%) приватизована, причому більше 80% з них викуплено повністю. Машинобудівні підприємства формують досить потужний корпоративний сектор вітчизняної економіки, в якому переважають акціонерні товариства [3].

До настання глобальної фінансової кризи серед 38 секторів економіки машинобудування посідало четверте місце за обсягом випуску продукції після таких секторів, як виробництво харчових продуктів, металургійне виробництво й торгівля.

Об’єкти виробництва галузі:

Об'єктом машинобудівного виробництва є виріб, яким називають продукт кінцевої стадії виробництва. Ним може бути будь-який предмет, або множина предметів виробництва, які виробляють на підприємстві. Для автомобільного заводу виробом є автомобіль, для моторного - мотор, для заводу з виробництва заготовок - виливок, кованка тощо. Стандарти передбачають такі види виробів: заготовки, деталі, складальні одиниці, комплекси та комплекти.

Заготовка - виріб, з якого внаслідок зміни форми, розмірів, жорсткості поверхонь та властивостей матеріалу отримують деталь чи суцільну складальну одиницю.

Деталь - це виріб, який виготовляють без складальних операцій, наприклад, вал, шестерня, хромована гайка, трубка, що зварена з одного шматка металу та ін.

Складальна одиниця - виріб, складові частини якого з'єднуються між собою внаслідок виконання складальних операцій (згвинчування, склеювання, зварювання, запресовування, зшивання, розвальцьовування, заклепування), наприклад, автомобіль, верстат, редуктор, зварена ферма чи корпус.

Комплекс - дві та більше складальні одиниці, що з'єднані між собою на заводі, виготовлені складальними операціями та призначені для виконання взаємопов'язаних експлуатаційних функцій.

Комплект - два та більше виробів, не з'єднаних між собою та призначених для виконання однотипових функцій допоміжного характеру (запчастини, інструмент, пристрої, комплект вимірювальної апаратури).

Типи машинобудівного виробництва:

У машинобудівному виробництві розрізнюють три основних типи: масове, серійне та одиничне.

Належність виробництва до того чи іншого типу визначається степінь спеціалізації робочих місць, номенклатурою об'єктів виробництва, формою руху цих об'єктів по робочим місцям.

Масове виробництво характеризується безперервним виготовленням обмеженої номенклатури виробів на вузькоспеціалізованих робочих місцях. Цей тип виробництва дозволяє механізувати та автоматизувати технологічний процес у цілому та організувати його більш економно.

Серійне виробництво характеризується виготовленням обмеженої номенклатури виробів (деталі виготовляють партіями, а складальні одиниці - серіями), що повторюється через певні проміжки часу, і широкою спеціалізацією робочих місць. Розділення серійного виробництва на велико-, середньо- та дрібносерійне умовне, так як у різних галузях машинобудування при одній і тій же кількості виробів у серії, але при суттєвій різниці їх розмірів, складності та трудомісткості виробництво може бути віднесене до різних типів. За рівнем механізації та автоматизації багатосерійне виробництво наближається до масового, а дрібносерійне до одиничного.

Одиничне виробництво - відзначається виготовленням широкої номенклатури виробів в одиничних кількостях, що повторюється через невизначені проміжки часу або взагалі не повторюються. Робочі місця при цьому не мають визначеної спеціалізації. Значний відсоток технологічних операцій виконують вручну.

Однією з ознак виробництва є коефіцієнт закріплення операцій, під яким розуміють відношення кількості всіх операцій, що виконуються протягом одиниці часу (місяць), до кількості робочих місць:

де О - кількість різних операцій, що виконуються на робочих місцях ділянки або цеха протягом місяця; Р - кількість робочих місць на ділянці або в цеху.

- - масове виробництво;

- - серійне виробництво ( - великосерійне виробництво; - середньо серійне виробництво; - дрібносерійне виробництво);

- - одиничне виробництво.

Галузі машинобудування

1) Важке машинобудування (відносяться галузі, що виробляють обладнання для гірської і металургійної промисловості, енергетичні блоки (енергетичне машинобудування), підйомно-транспортне устаткування):

• Гірничошахтне;

• Металургійне;

• Енергетичне.

2) Загальне машинобудування (транспортне машинобудування (без автомобілебудування), сільськогосподарське, виробництво технологічного встаткування для різних галузей промисловості (крім легкої й харчової):

• Залізничне машинобудування

• Суднобудування

• Авіаційна промисловість

• Ракетно-космічна галузь

• Виробництво технологічного встаткування по галузях

  • Будівельне і комунальне машинобудування

  • Сільськогосподарське машинобудування

  • Хімічне машинобудування

  • Лісопромислове машинобудування

3) Середнє машинобудування (автомобілебудування, тракторобудування, верстатобудування, інструментальна промисловість, виробництво технологічного устаткування для легкої й харчової промисловості):

• Автомобільна промисловість

• Тракторобудування

• Верстатобудування

• Робототехніка

• Інструментальна промисловість

• Устаткування легкої промисловості

• Устаткування харчової промисловості

• Промисловість побутових приладів і машин

4) Точне машинобудування (приладобудування, радіотехнічне й електронне машинобудування, електротехнічна промисловість. Продукція галузей цієї групи винятково різноманітна - це оптичні прилади, персональні комп'ютери, радіоелектронна апаратура, авіаційні прилади, волоконна оптика, лазери й комплектуючі елементи, годинники):

• Приладобудування

• Радіотехнічна і електронна промисловість

• Електротехнічна промисловість