Лекция 12-13

Производственный процесс и типы производства в машиностроении

Понятие о производственном процессе, его состав и

принципы построения

Производственный процесс есть совокупность процессов, необходимых для изготовления определенного вида продукции.

Производственный процесс состоит из основных, вспомогательных и обслуживающих процессов. О с н о в н ы м и называются такие процессы, которые выполняются непосредственно для изготовления изделий основного производства. Основной процесс обычно состоит из трех стадий: заготовительной, обработочной и сборочной.

На заготовительной стадии создаются заготовки (поковки, отливки), подвергающиеся дальнейшей обработке и затем сборке.

На обработочной стадии заготовки или материалы подвергаются обработке (механической, термической, а также обработке, основанной на применении электрических, физико-химических и других методов) и превращаются в готовые детали.

Сборочная стадия — это процесс получения сборочных единиц или готовых изделий.

Под вспомогательными процессами понимаются процессы изготовления изделий вспомогательного производства. В машиностроении к ним относятся: изготовление и ремонт оборудования; ремонт зданий и coopужений; изготовление и ремонт технологического оснащения; производство энергии всех видов.

Под о б с л у ж и в а ю щ и м и процессами понимаются такие, которые связаны лишь с обслуживанием основных и вспомогательных процессов, К ним относятся складские, транспортные и контрольные работы,

1 Основы организации производственного процесса во времени

Рациональная организация производственного процесса приводит к выполнению всех процессов в возможно минимальное время или с минимальной затратой живого труда, материальных и денежных средств. Однако нужно иметь в виду, что сокращение времени выполнения отдельной операции может и не привести к уменьшению времени выполнения всего процесса из-за возникновения больших перерывов между операциями или частичными процессами.

Рациональная организация производственного процесса во времени приводит к сокращению его продолжительности, уменьшению длительности производ­ственного цикла. Под длительностью производственного цикла понимается период времени, в течение которого сырье или основной материал превращается в готовую продукцию, или отрезок времени между моментом начала и мо­ментом окончания какого-либо производственного процесса.

Под длительностью производственного цикла обработки одного экземпляра детали d-ro наименования T_цd понимается время от момента поступления ма­териала (заготовок) на первую операцию обработки детали в первом по ходу технологического процесса цехе до момента выпуска готового изделия, для которого изготовляется деталь.

Величина T_цd складывается из следующих составляющих (рис.I):

Рисунок 1 - График длительности производственного цикла обработки

одной детали

1) сумма длительности производственных циклов обработки детали по цехам , где l_d —- число всех цехов, в которых обрабатывается деталь d-ro наименования;

2) сумма времени межцеховых перерывов при передаче детали из одного цexa в другой .

Величина T_цdl в свою очередь, состоит из длительностей: 1) выполнения основных и вспомогательных операций; 2) естественных процессов (сушка, старение, остывание и т. п.); 3) перерывов, связанных с принятым режимом работы в цехе (нерабочие дни и смены, перерывы между сменами, на обед и регламентированный отдых); перерывов перед обработкой деталей вследствие занятости рабочего места (время пролеживания)» а также перерывов по орга­низационно-техническим причинам (отсутствие рабочего, материала, инстру­мента, энергии, поломка оборудования и т. п.).

Время выполнения основных операций может быть определено как , где — число операций, выполняемых в l - м цехе, — время выполнения i -й основной операции в l -м цехе. На эти операции в большинстве случаев устанавливаются нормы. Время же выполнения вспомогательных операций не нормируется. Продолжительность естественных процессов определяется ори­ентировочно по нормативам с точностью не менее одного дня; в некоторых слу­чаях оно может быть наибольшей составляющей в длительности производст­венного цикла. Например, естественное старение отливок и поковок может продолжаться несколько месяцев. Для сокращения длительности естественных процессов необходимо (там, где возможно) заменять их искусственными, вы­полняемыми с помощью технологических процессов.

Перерывы, связанные с принятым режимом работы в цехах, учитываются, когда длительность производственного цикла определяется в днях (календар­ных или рабочих).

Время пролеживания зависит от числа и продолжительности операций, вы­полняемых на одном рабочем месте.

Перерывы по организационно-техническим причинам при расчете не учи­тываются, они лишь входят в фактическую длительность производственного цикла.

Время на выполнение вспомогательных операций и время пролеживания в совокупности принято называть межоперационным. Оно может колебаться от нескольких минут до нескольких дней и в большинстве случаев значительно превышает время выполнения основных операций. Межоперационное время в ряде случаев составляет наибольший удельный вес в общей длительности про­изводственного цикла.

Время межцеховых перерывов необходимо для оформления докумен­тов, транспортировки детали при передаче из одного цеха в другой. В это время включается также время пролеживания детали перед началом первой операции в следующем цехе.

На рисунке I показано время пролеживания детали перед первым цехом , в которое входит лишь время ожидания деталью начала первой опера­ции в этом цехе, и время пролеживания после последнего (второго) цеха , состоящего из времени на транспортировку и оформление документов на отправку детали получателю.

Прохождение партии деталей во времени в одной операции может быть по-переходным или пооперационным.

При попереходном виде все количество деталей проходит об­работку (сборку) сначала по одному «переходу», затем по второму и т. д.

Пооперационный вид характеризуется тем, что каждая от­дельная деталь проходит обработку по всем переходам, от первого до послед­него, непрерывно и не ожидает окончания обработки всего количества дета­лей на предыдущем переходе, чтобы перейти на следующий.

Целесообразность выбора того или иного вида определяется тем, при каком из них суммарное время обработки (сборки) партии будет минимальным. При попереходном виде увеличивается время на установку и снятие каждой детали по каждому переходу, а при пооперационном - на переналадку рабочего места после каждого перехода.

При использовании станков с ЧПУ и роботов будет целесообразным поопе­рационный вид, требующий лишь одну установку и снятие детали на всю опе­рацию.

В процессе обработки движение одной партии деталей по операциям может быть организовано по трём видам: последовательному, параллельному, параллельно-последовательному.

Последовательный вид движения деталей по операциям ха­рактеризуется тем, что вся партия деталей передается с операции на операцию целиком. Каждая отдельная деталь не может быть передана на следующую опе­рацию, пока не будут обработаны все остальные детали партии. Поэтому вре­мя движения деталей по всем операциям будет равно

где к_оп — число операций в процессе; _Шк — штучное время по -й операции.

Величина Т_П не включает времени перерывов, поэтому она всегда меньше действительной длительности производственного цикла. Размер партий обра­батываемых изделий принимается одинаковым для всех операций.

Параллельный вид движения деталей по операциям характери­зуется тем, что одновременно на всех операциях обрабатываются разные экземпляры детали данного наименования, и каждый экземпляр проходит обработку по всем операциям непрерывно и независимо от обработки остальных. Передача обрабатываемых деталей с одной операции на другую производится по одной детали или по нескольку деталей. Величина Т_п будет поэтому минимально возможной.

Величина - штучное время по главной, т.е. наиболее продолжительной операции

Наибольшее влияние на величину Т_п при па­раллельном виде оказывает продолжительность глав­ной операции.

Параллельно - последовательный вид движения детали по операциям представляет собой сочетание элементов последовательного и парал­лельного видов движения и потому иногда называет­ся смешанным.

Несмотря на то, что при последовательном виде движения Т_п получается наибольшим, этот вид движения находит широкое применение. Объясняется это удобством планирования и транспортировки партий деталей с операции на операцию при одновременном изготовлении в цехе большой номенклатуры деталей.

Параллельный вид движения применяется, как правило, на поточных линиях.

Паралллельно-последовательный вид движения используется в большинстве случаев для партий деталей с большим числом и большой продолжительностью операций.