книги / Типы и формы организации производства в машиностроении

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Пермский национальный исследовательский политехнический университет»

Кафедра «Инновационные технологии машиностроения»

ТИПЫ И ФОРМЫ ОРГАНИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВА В МАШИНОСТРОЕНИИ

Методические указания

Издательство Пермского национального исследовательского

политехнического университета

2019

1

Составитель А.А. Плотников

УДК 621.98 Т39

Рецензент д-р техн. наук, профессор В.И. Макаров

(Пермский национальный исследовательский политехнический университет)

Типы и формы организации производства в машиностроеТ39 нии : метод. указания / сост. А.А. Плотников. – Пермь : Изд-во

Перм. нац. исслед. политехн. ун-та, 2019. – 24 с.

Изложены краткие сведения о типах машиностроительного производства, производственном и технологическом процессах, принципах, формах и методах организации производства. Дана методика определения типа производства и целесообразности организации поточного производства. Приведены варианты индивидуальных заданий и примеры их выполнения.

Предназначены для выполнения практических занятий по курсу «Основы технологии машиносторения».

УДК 621.98

© ПНИПУ, 2019

2

3

ЦЕЛЬ ЗАНЯТИЯ

Цель занятия – усвоение основных знаний о типах машиностроительного производства и их отличительных особенностях и приобретение навыков определения и обоснования типа производства.

1.ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1.Типы производства

Вмашиностроительном производстве различают три основных типа: массовое, серийное и единичное. Принадлежность производства

ктому или иному типу определяется степенью специализации рабочих мест, номенклатурой объектов производства, формой движения этих объектов по рабочим местам.

Степень специализации рабочих мест характеризуется коэффициентом закрепления операций, под которым понимают количество различных операций, выполняемых наодномрабочем месте в течение месяца.

Если за рабочим местом, независимо от его загрузки, закреплена

только одна операция, то Kз.о = 1, что соответствует массовому производству. При 1 < Kз.о < 10 производство является крупносерийным, при 10 < Kз.о < 20 – среднесерийным, при 20 < Kз.о < 40 – мелкосерийным, при Kз.о > 40 – единичным.

Массовое производство характеризуется непрерывным изготовлением ограниченной номенклатуры изделий на узкоспециализированных рабочих местах. Изделие – это продукт конечной стадии производства. Массовое производство позволяет механизировать и автоматизировать технологический процесс в целом и организовать его более экономично.

Серийное производство характеризуется изготовлением ограниченной номенклатуры изделий партиями (сериями), повторяющимися через определенные промежутки времени, и широкой специализацией рабочих мест. Разделение серийного производства на крупно-, средне- и мелкосерийное условно, так как в различных отраслях машино-

4

строения при одном и том же количестве выпускаемых изделий в серии, но при существенном различии их размеров, сложности и трудоемкости производство может быть отнесено к разным типам. По уровню механизации и автоматизации крупносерийное производство приближается к массовому, а мелкосерийное – к единичному.

Единичное производство отличается изготовлением в единичных количествах широкой номенклатуры неповторяющихся или повторяющихся через неопределенные промежутки времени изделий на рабочих местах, не имеющих определенной специализации (кроме профессиональной). В единичном производстве значительный процент технологических операций выполняют вручную.

Технические характеристики различных типов производства по основным признакам представлены в табл. 1.

5

Повышение степени специализации рабочих мест, непрерывное и прямоточное движение по ним объектов производства, т.е. переход от единичного к серийному и от серийного к массовому производству, позволяет шире применять специальное оборудование и технологическое оснащение, прогрессивные технологические процессы, передовые методы организации труда и в конечном итоге – повышать производительностьтруда, снижать себестоимостьпродукции, повышать ее качество.

1.2. Производственный и технологический процессы

Согласно ГОСТ 14.004–83, совокупность всех действий людей и орудий производства, необходимых на данном производстве для изготовления или ремонта выпускаемых изделий, называется производственным процессом. При осуществлении производственного процесса материалы и полуфабрикаты превращаются в готовую продукцию, соответствующую своему служебному назначению. Производственный процесс охватывает: подготовку средств производства иобслуживание рабочих мест; получение и хранение материалов и полуфабрикатов; все стадии изготовления деталей машин; транспортировку материалов, заготовок, деталей, частей и готовых изделий, сборку частей и изделий; технический контроль, испытания и аттестацию продукции на всех стадиях производства; разборку сборочных единиц и изделий (при необходимости); изготовление тары; упаковку готовой продукции и другие действия, связанные с изготовлением выпускаемых изделий. Производственный процесс осуществляется в пространстве и времени при взаимодействии объектовпроизводства сорудиямипроизводства.

Территория, необходимая для осуществления производственного процесса, называется производственной площадью. Календарное время, необходимое для осуществления периодически повторяющегося производственного процесса, называется производственным циклом.

По ГОСТ 3.1109–82, часть производственного процесса, содержащая целенаправленные действия по изменению состояния предмета труда, называется технологическим процессом. При осуществлении технологического процесса происходит последовательное изменение формы, размеров, свойств материала или полуфабриката в целях получения изделия, соответствующего заданным техническим требова-

6

ниям. Технологический процесс имеет свою структуру и осуществляется на рабочих местах.

Технологическая операция – законченная часть технологического процесса, выполняемая на одном рабочем месте и охватывающая все последовательные действия рабочего (или группы рабочих) и оборудования по изготовлению заготовки или ее обработке (одной или нескольких одновременно). Часть производственной площади цеха, на которой размещены один или несколько исполнителей работы и обслуживаемая ими единица оборудования или часть конвейера, а также оснастка и предметы производства, называется рабочим местом. Современное производство изделий машиностроения немыслимо без технологического оборудования и оснастки.

Технологическое оборудование – это орудия производства, в ко-

торых для выполнения определенной части технологического процесса размещаются материалы или заготовки, средства воздействия на них и источники энергии. Примером технологического оборудования являются литейные машины, прессы, станки, печи, гальванические ванны, моечные и сортировочные машины, испытательные стенды, разметочные плиты и т.д. Технологическая оснастка – это орудия производства, используемые совместно с технологическим оборудованием и добавляемые к ним для выполнения определенной части технологического процесса. Примерами технологической оснастки являются инструмент, штампы, приспособления, пресс-формы, калибры, модели, литейные формы, стержневые ящики и т.д.

Запуск изделий в производство может осуществляться непрерывно (в течение длительного времени) и разово (единичные экземпляры и партии). Группа заготовок одного наименования и типоразмера, запускаемая в производство одновременно или непрерывно в течение определенного интервала времени, называется производственной партией. Технологические процессы в массовом и крупносерийном производстве характеризуются тактом выпуска. Такт выпуска – это интервал времени, через который периодически производится выпуск заготовки или изделия определенного наименования, типоразмера и исполнения. Понятие «такт выпуска» широко применяется при массовом и крупносерийном производстве заготовок, где имеет место высокий уровень механизации и автоматизации производства (специальное оборудова-

7

ние, конвейеры и пр.). Если заготовка на данном предприятии является конечным продуктом производства (например, на сталелитейном заводе), то в этом случае она является изделием данного завода.

1.3. Принципы, формы и методы организации производства

От правильной организации производственного процесса зависят результаты производственно-хозяйственной деятельности предприятия, экономические показатели его работы: себестоимость продукции, прибыль и рентабельность производства. Основным принципом рациональной организации производственного процесса является специализация.

Специализация – одна из форм разделения труда, заключающаяся в том, что предприятие в целом и его отдельные подразделения изготовляют продукцию ограниченной номенклатуры. Сокращение номенклатуры изготовляемой продукции на каждом рабочем месте, участке, в цехе и на заводе приводит к увеличению выпуска одноименной продукции, улучшению экономических показателей за счет использования специального и более производительного оборудования, повышения степени механизации и автоматизации всех процессов, приобретения рабочими навыков в работе, улучшения организации труда, организации поточного производства и т.д. Уменьшению номенклатуры выпускаемой продукции способствуют стандартизация, нормализация и унификация изделий и их составных частей.

Применительно к заготовительному производству принцип специализации легко прослеживается на фоне различных типов производства. Так, в условиях единичного производства в структуре машиностроительного завода чаще всего предусматривается один литейный цех, в котором в различных отделениях на разнообразном оборудовании получают заготовки из чугуна, стали и цветных сплавов. В условиях серийного и массового производства в структуре завода могут быть отдельные самостоятельные цехи: сталелитейный, чугунолитейный, цветного литья. Большая концентрация производства однотипных заготовок приводит к созданию заводов, специализирующихся на выпуске заготовок из определенных материалов, определенной весовой категории,

8

сложности и других признаков. Ввиду этого в нашей стране существуют заводы сталелитейные, чугунолитейные, кузнечно-штамповочные и пр. Для машиностроения США, например, характерно то обстоятельство, что еще в 50-х годах прошлого столетия заготовительное производство в основном отделилось от механосборочного. Соблюдение принципа специализации существенно влияет на формы и методы организации технологическихпроцессов.

Формы и методы организации технологических процессов за-

висят от установленного порядка выполнения операций, расположения технологического оборудования, количества изделий и направления их движения при изготовлении. Существует две формы организации технологических процессов: групповая и поточная.

Основа групповой формы организации производства – группирование изготовляемых заготовок по однородным конструктивнотехнологическим признакам. Она характеризуется единством средств технологического оснащения и специализацией рабочих мест.

Поточная форма характеризуется специализацией каждого рабочего места, согласованным и ритмичным выполнением всех операций технологического процесса на основе такта выпуска, размещением рабочих мест в последовательности, соответствующей последовательности выполнения технологических операций. Поточная форма производства реализуется в виде поточной линии. Поточные линии, на которых заготовки изготовляются поочередно, партиями, называются переменно-поточными. Они характерны для серийного производства и применяются при изготовлении конструктивно близких заготовок с соответствующими переналадками оборудования и оснастки. Если на поточной линии все процессы автоматизированы, то поточная линия называется автоматической.

1.4. Определение типа производства

Тип производства – это классификационная категория производства, выделяемая по признакам широты номенклатуры, регулярности, стабильности и объема выпуска изделий.

Согласно ГОСТ 3.1108–74 ЕСТД и ГОСТ 14.004–74 ЕСТПП, одной из основных характеристик типа производства является коэффициент закрепления операции Kз.о.

9

Поскольку Kз.о отражает периодичность обслуживания рабочего всей необходимой информацией, а также снабжения рабочего места всеми необходимыми вещественными элементами производства, Kз.о оценивается применительно к явочному числу рабочих подразделения из расчета на одну смену:

где ∑По – суммарное число различных операций; Ря – явочное число рабочих, выполняющих различные операции; Kв – коэффициент выполнения норм, Kв = 1,3; Ф – месячный фонд времени рабочего при

работе в одну смену, ч; NiTi – суммарная трудоемкость программы выпуска, ч; Ni – программа выпуска каждой i-й позиции номенклату-

ры; Тi – трудоемкость i-й позиции, ч.

Согласно ГОСТ 14.004–74, принимаются следующие коэффициенты закрепления операций:

массовое производство – Kз.о = 1;

крупносерийное производство – Kз.о ≤ 10;

среднесерийное производство – 10 < Kз.о ≤ 20;

мелкосерийное производство – 20 < Kз.о ≤ 40;

единичное производство – Kз.о > 40.

На 1-й этапе проектирования тип производства ориентировочно может быть определен в зависимости от массы детали и объема выпуска по табл. 2.

10