Практические и тренировочные задания по проектированию механосборочных, инструментальных и ремонтно-механических цехов: Учебно-практическое пособие

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РФ

Ульяновский государственный технический университет

Е.С.КИСЕЛЕВ

ПРАКТИЧЕСКИЕ И ТРЕНИРОВОЧНЫЕ ЗАДАНИЯ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ МЕХАНОСБОРОЧНЫХ, ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ И РЕМОНТНО-МЕХАНИЧЕСКИХ ЦЕХОВ Учебно-практическое пособие Под редакцией Заслуженного деятеля науки и техники РФ, доктора технических наук, профессора Л.В.Худобина

Рекомендовано Учебно−методическим объединением по образованию в области автоматизированного машиностроения в качестве учебного пособия для студентов вузов, обучающихся по направлению 55.29.00 и специальности 1201– "Технология ма-шиностроения"

Ульяновск 1999

УДК 621.757.006.3.001.66 (075.8) ББК 34.68-4-02я73 К 48

Рецензенты: профессор, доктор техн. наук М.Г.Косов; кафедра "Технология машиностроения" Самарского государст венного технического университета

Одобрено редакционно-издательским советом Ульяновского государственного технического университета. Киселев Е.С. К 48 Практические и тренировочные задания по проектированию механосборочных, инструментальных и ремонтно-механических цехов: Учебно-практическое пособие. Ульяновск: УлГТУ, 1999. 48 с. ISBN 5-89146-000-0. Написано в соответствии с учебными программами дисциплины "Проектирование механосборочных цехов" и "Проектирование автоматизированных участков и цехов" для специальности 1201 – Технология машиностроения. Пособие предназначено для использования при самостоятельном изучении этих дисциплин студентами системы дистанционного образования и будет полезно студентам всех форм обучения при разработке соответствующих разделов дипломных проектов, а также инженерно-техническим работникам технологических служб машиностроительных заводов при расчетах производственных мощностей новых и реконструируемых участков, цехов, предприятий, в том числе малых. Изложены методики проектирования механосборочных и вспомогательных цехов, в том числе гибких автоматизированных, выполнения компоновок и расчетов цеховых складов. УДК 621.757.006.3.001.66 (075.8) ББК 34.68-4-02я73 ISBN 5-89146-000-0

© Е.С.Киселев, 1999

© Оформление УлГТУ, 1999 ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ …………………………………………………………………….. 4 1. ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ № 1. РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ МЕХАНОСБОРОЧНОГО ЦЕХА …………………………………………… 8 1.1. Тренировочные задания ………………………………………………… 8 1.2. Вопросы для повторения ………………………………………………..10 1.3. Проблемные вопросы ……………………………………………………11 1.4. Примеры решения тренировочных заданий …………………………...12 1.5. Содержание и последовательность выполнения практического задания № 1 ……………………………………………………………..14 2. ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ № 2. РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ ИНСТРУМЕНТАЛЬНОГО ЦЕХА …………………………………………..17 2.1. Тренировочные задания …………………………………………………17 2.2. Вопросы для повторения ………………………………………………..18 2.3. Проблемные вопросы ……………………………………………………19 2.4. Примеры решения тренировочных заданий …………………………...21 2.5. Содержание и последовательность выполнения практического задания № 2 ………………………………………………………………25 3. ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ № 3. РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ РЕМОНТНО-МЕХАНИЧЕСКОГО ЦЕХА …………………………………26 3.1. Тренировочные задания …………………………………………………26 3.2. Вопросы для повторения ………………………………………………. 27 3.3. Проблемные вопросы ………………………………………………….. 28 3.4. Примеры решения тренировочных заданий …………………………..29 3.5. Содержание и последовательность выполнения практического задания № 3 ………………………………………………………………32 4. ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ № 4. РАСЧЕТ ПЛОЩАДЕЙ И КОМПОНОВКА МЕХАНОСБОРОЧНЫХ, ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ И РЕМОНТНО-МЕХАНИЧЕСКИХ ЦЕХОВ ………………………………33 4.1. Тренировочные задания …………………………………………………33 4.2. Вопросы для повторения ………………………………………………..34 4.3. Проблемные вопросы ……………………………………………………35 4.4. Примеры решения тренировочных заданий …………………………...37 4.5. Содержание и последовательность выполнения практического задания № 4 ……………………………………………………………..39 5. ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ № 5. РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЦЕХОВЫХ СКЛАДОВ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ..41 5.1. Тренировочные задания …………………………………………………41 5.2. Вопросы для повторения ………………………………………………..41 5.3. Проблемные вопросы ……………………………………………………42 5.4. Примеры решения тренировочных заданий …………………………...43 5.5. Содержание и последовательность выполнения практического задания № 5 ……………………………………………………………..48

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ………………………………………………………48

ВВЕДЕНИЕ

Проектирование механосборочных и вспомогательных цехов машиностроительных предприятий является сложным творческим процессом. Студенты дневной формы обучения теоретические основы и современные методы расчета и проектирования цехов изучают в лекционных курсах "Проектирование механосборочных цехов" и "Проектирование автоматизированных участков и цехов" и на практических занятиях. Студенты, обучающиеся в системе дистанционного образования, лишены возможности регулярного посещения лекций и практических занятий и получают теоретические знания путем самостоятельного изучения учебной литературы в удобное для себя время в индивидуальном темпе и в выбранном ими месте, затрачивая на обучение столько времени, сколько необходимо для освоения дисциплины и получения необходимых зачетов по выбранным курсам. Существенную помощь в этом им окажет написанное автором учебное пособие [6] "Проектирование механосборочных и вспомогательных цехов" (Ульяновск: УлГТУ, 1999. 118 с.) Дисциплины "Проектирование механосборочных цехов" и "Проектирование автоматизированных участков и цехов" входят в программу специального уровня обучения и изучаются студентами, желающими получить квалификацию "Инженер-механик по специальности 1201 – Технология машиностроения". Преподаватель оценит степень усвоения знаний и подготовленности студента после проверки выполненных студентом пяти практических заданий, выдаваемых преподавателем в начале курса обучения. Задания (образец представлен на с. 6) вышлет студенту деканат. Целью настоящего учебно-практического пособия является помощь студенту в закреплении теоретических знаний и получении практических навыков расчета и проектирования механосборочных и вспомогательных цехов машиностроительных предприятий. В пособии содержатся основные методики (включая последовательность выполнения) расчета и проектирования механосборочного (МСЦ), инструментального (ИЦ) и ремонтно-механического цеха (РМЦ) (задания № 1, 2, 3). При этом в бланке задания может быть (по усмотрению преподавателя) указана целесообразность организации гибкого автоматизированного участка, линии или цеха в целом. Последовательность выполнения таких расчетов соответствует последовательности изложения теоретического материала в упомянутом выше учебном пособии (разделы 2, 3, 4). Если в задании будет указано целесообразность организации ряда

подразделений цеха в виде ГАП, студенты могут в дополнение к разделам 13 использовать материал раздела 5 учебного пособия [6]. Проектирование одного из цехов студенты будут осуществлять в полном объеме, включающем расчеты площадей и компоновку цеха (задание № 4) и детальные расчеты цеховых складов (задание № 5). Предполагается, что после выполнения предложенных преподавателем отдельных пяти заданий, студент может осознанно выполнять детальные расчеты и проектирование участков и цехов в дипломном проекте и в самостоятельной инженерной практике. Прежде чем начинать выполнение самого практического задания студент должен овладеть теоретическим материалом, самостоятельно заполнить все тесты, ответить на вопросы для повторения и проблемные вопросы, выполнить тренировочные задания и тщательно изучить приведенные в пособии решения некоторых из них. Результаты выполнения практических заданий оформляются в виде отчета на нескольких листах формата А4. После проверки преподавателем правильности выполнения заданий студент получает (в случае положительной их оценки) зачет по данной дисциплине. Первую страницу (титульный лист) отчета оформляют по образцу, приведенному ниже. Содержание последующих страниц отчета приведено в методических указаниях к каждому практическому заданию. Отчеты по заданиям могут передаваться по электронной почте на адрес вуза с указанием кафедры и фамилии преподавателя, осуществляющего подготовку студентов по данному курсу. (E-mail: vam @ nitpt.pti.simbirsk.SU) Обработку результатов расчета желательно производить на ПЭВМ, используя соответствующие программы, имеющиеся на кафедре "Технология машиностроения" УлГТУ.

УЛЬЯНОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА "ТЕХНОЛОГИЯ МАШИНОСТРОЕНИЯ"

ЗАДАНИЕ № по дисциплине ___________________________________________ ________________________________________________________ студенту системы дистанционного образования группы_________ ________________________________________________________ (Фамилия, имя, отчество)

Рассчитать и спроектировать _____________________________________ ______________________________________________________________ Исходные данные: 1. ____________________________________________________________ 2. ____________________________________________________________ 3. ____________________________________________________________ 4. ____________________________________________________________ 5. ____________________________________________________________ 6. ____________________________________________________________ 7. ____________________________________________________________ 8. ____________________________________________________________ 9. ____________________________________________________________ 10. ___________________________________________________________ Студент __________________________ Ф.И.О.

Консультант __________________________ Ф.И.О.

________________ Подпись

_______________ Подпись

УЛЬЯНОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ КАФЕДРА "ТЕХНОЛОГИЯ МАШИНОСТРОЕНИЯ"

Дисциплина

Студент Группа Дата

ОТЧЕТ по практическому заданию № ____ _______________________________________________________________ (название практического задания)

Задание:

Работу выполнил:

Работу принял:

подпись (Ф.И.О. студента)

подпись (Ф.И.О. преподавателя)

1. ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ № 1. РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ МЕХАНОСБОРОЧНОГО ЦЕХА 1.1. Тренировочные задания 1.1.1. Из нижеприведенных примеров выберите все случаи, когда, на Ваш взгляд, целесообразно осуществлять расчеты по точной, приведенной и условной программам: малое предприятие по производству нормалей и крепежа; цех по производству автомобильных насосов; малое предприятие по производству автомобильных домкратов; цех по производству гидрораспределителей; малое предприятие по изготовлению электроталей; цех по производству универсальных металлорежущих станков; малое предприятие по изготовлению запасных частей к автомобилям. 1.1.2. Перечислите предприятия Вашего города, имеющие в своем составе цехи массового, крупносерийного, среднесерийного, мелкосерийного и единичного производства. 1.1.3. Учитывая современную экономическую ситуацию в Вашем регионе, на одном из предприятий, подвергнутых конверсии, предполагается организовать выпуск (в рамках механического цеха) запасных частей к импортным автомобилям. На Ваш взгляд, какими должны быть исходные данные для реконструкции этого цеха ? Ваши основные действия по расчету потребных мощностей (количества и номенклатуры оборудования, численности работающих).

Ответ / Решение

1.1. Тренировочные задания 1.1.4. Определите годовую станкоемкость деталей, подлежащих выпуску в цехе, если годовая программа задана в денежном выражении (20,0 млн. руб.), коэффициент, учитывающий долю стоимости 1 ст. ч в общей стоимости деталей, - 0,3, средняя часовая тарифная ставка станочников – 6 руб./ч. 1.1.5. Определите тип производства в одном из цехов предприятия, где Вы трудитесь или предполагаете в дальнейшем найти работу. 1.1.6. Определите количество оборудования заточного отделения механического цеха среднесерийного производства, если основных станков в цехе 198 единиц, из них 48 агрегатных с числом шпинделей 4, 22 многошпиндельных токарных с числом шпинделей 6, 8 зубофрезерных станков (двухшпиндельных), 7 одноплунжерных протяжных, 12 шевинговальных, 6 зубофрезерных (одношпиндельных), 2 - зубодолбежных. 1.1.7. Определите количество слесарей-ремонтников цеховой ремонтной базы, если в МСЦ общее количество основного оборудования составляет 325 ед. 1.2. Вопросы для повторения 1.2.1. Почему, на Ваш взгляд, в число исходных данных для расчета и проектирования нового МСЦ включают типовые планировки и компоновки цехов, ранее использованные при

Ответ / Решение

Ответ / Решение

проектировании существующих цехов других предприятий ?

1.2. Вопросы для повторения 1.2.2. В результате расчета коэффициента многостаночного обслуживания получены значения Кмо = 1,8; 10,9; 1,3. Какие значения Кмо необходимо принимать при расчетах численности станочников ? 1.2.3. После расчета количества основного оборудования в цехе (на участке, на операции) получены дробные значения Ср = 88,9; 10,11; 1,4. Какими будут принятые значения количества основного оборудования ? 1.2.4. В чем основные отличия в определении нормы времени на i-ую операцию при проектировании цехов единичного, серийного и массового производства ? 1.2.5. Зачем определяют значения коэффициента ужесточения при расчете реконструируемого цеха по заводским данным ? 1.2.6. Назовите основные отличия в расчете количества и определении состава основного технологического оборудования МСЦ единичного и среднесерийного производства. Как определяют количество основного технологического оборудования в цехах поточного производства ? 1.2.7. В чем заключаются отличия в определении численности основных рабочих-станочников и рабочихсборщиков в цехах массового и среднесерийного производства ?

Ответ / Решение

1.2.8. В чем заключаются преимущества и недостатки (по сравнению с другими методами) метода расчета МСЦ по приведенной программе ? 1.2. Вопросы для повторения 1.2.9. Как определить численность наладчиков-операторов, входящих в штат гибкого автоматизированного участка ? 1.2.10. Целесообразно ли выполнять расчет цеха по условной программе, если известно, что этот цех будет осуществлять поточное производство изделий ? 1.3. Проблемные вопросы 1.3.1. Как Вы представляете себе последовательность расчета механосборочного предприятия малого бизнеса ? 1.3.2. Есть ли, на Ваш взгляд, какие-либо особенности в расчете МСЦ по производству нестандартного оборудования ? 1.3.3. Как отразится на последовательности и методике проектирования МСЦ компьютерная подготовка производства и внедрение в практику работы спроектированного цеха компьютерного проектирования технологий, компьютерной организации и управления производством ? 1.3.4. В чем, на Ваш взгляд, заключаются принципиальные отличия методики расчета МСЦ цехов от методики расчета малого предприятия по ремонту технологического оборудования ? 1.3.5. Какие изменения и дополнения в расчеты следует внести, если в результате определения типа производства по

Ответ / Решение

Ответ / Решение

коэффициенту закрепления операций на заключительном этапе проектирования выяснилось, что на начальной стадии тип производства был выбран неправильно ? Ваши действия ? 1.4. Примеры решения тренировочных заданий 1.4.1. Рассчитайте точную программу выпуска поршней восьмицилиндрового двигателя внутреннего сгорания, если известна программа выпуска двигателей – 180 шт. в год, программа выпуска запасных частей, поставляемых потребителю россыпью и за отдельную плату, - 650 %, программа выпуска деталей, поставляемых по кооперации другим предприятиям – 120 тыс. штук.

Ответ / Решение

Точную программу выпуска всех объектов производства (поршней) в данном случае определяем по зависимости (2.2)*) N = Nсб ⋅ n + Nзо + Nк, где Nсб – годовая программа выпуска сборочных единиц; Nсб = 180000 шт.; n – количество деталей одного наименования, входящих в одну сборочную единицу; n = 8; Nзо – программа выпуска запасных частей, поставляемых потребителю россыпью; Nзо = 6,5х⋅ х(180000 ⋅ 8) = 9360000 шт.); Nк – программа выпуска запасных частей, поставляемых по кооперации другим предприятиям. N = 180000 ⋅ 8 + 9360000 + 120000 = = 10920000 шт. Потребное количество оборудования определяем по формуле 1.4.2. Определите потребное количество оборудования на первую операцию обработки (2.19)*): заготовки поршня, если Тш = 0,2 мин. Ср = Тш / Тт , где Тт – такт выпуска: Тт = Fдо / N; для двухсменной работы Fдо = 3725 [9]; N = 10920000 шт. Тт = 3725 ⋅ 60/10920000 = 0,0205 мин; Ср = 0,2/0,0205 = 9,756; принимаем Сn = 9 станков

1.4.3. Найдите необходимое число рабочихЧисло рабочих-станочников Rcn рассчитываем по зависимости станочников для обслуживания первой операции (2.25)*): обработки заготовки поршня, Нормированием С R ст = n ⋅ m с (1 + К s ) . установлено, что Тма = 0,17 мин.; Твн = 0,03 мин; Твп К мо = 0,03 мин; Тп = 0,02 мин. Величину Кмо по зависимости (2.26)*): Т ма + Т вп 0,17 + 0,03 = = 2,5. К мо = Т вп + Т вп + Т п 0,03 + 0,03 + 0,02 *) Здесь и далее ссылки приведены на зависимости, приведенные в учебном пособии [6].

1.4. Примеры решения тренировочных заданий

1.4.4. Определите потребное число наладчиков для обслуживания 9 многошпиндельных токарных полуавтоматов, используемых на первой операции механической обработки заготовки поршня, если требуется обеспечить точность размеров 6-9 квалитетов.

Ответ / Решение Принимаем Кмо = 2,0. Число смен mс = 2; Кs = 0,16 (см. с. 31. [6]). 3 R ст = ⋅ 2 ⋅ (1 + 0,16) = 10,44. 2 Принимаем 10 человек. По табл. 2.12*) находим, что для сложной наладки (обработка заготовок точностью до 5-6 квалитета в совокупности с обработкой заготовок до 7-9 квалитетов) количество рабочих позиций (станков), обслуживаемых одним наладчиком, составляет 4 (в одну смену). Для наших условий принимаем 2 наладчика в смену. Всего – 4.

*) Здесь и далее ссылки приведены на страницы и таблицы учебного пособия "Проектирование механосборочных и вспомогательных цехов" [6].

1.5. Содержание и последовательность выполнения практического задания № 1 После изучения задания, выданного преподавателем, следует рассчитать программу цеха, количество единиц основного и вспомогательного оборудования и численность работающих. Последовательность выполнения практического задания № 1: - Изучают основные сведения о методике проектирования и расчета МСЦ (см. пособие [6]). - На основании результатов анализа исходных данных, выданных преподавателем, устанавливают и обосновывают тип и формы организации производства в цехе. Результаты анализа заносят в отчет. - Производят расчет точной, приведенной или условной программ. При расчете цеха по точной программе в таблицу, выполненную по форме табл. 2.4*, заносят основные сведения об изготавливаемых деталях. При расчете цеха по приведенной программе заполняют таблицу по форме табл. 2.7*. Коэффициенты приведения находят по формулам (2.3*) – (2.6*) с использованием данных табл. 2.5* и 2.6*. В таблицу по форме табл. 2.7* заносят результаты расчета коэффициентов приведения и приведенных программ выпуска изделий (машин), всех сборочных единиц и деталей, изготовляемых в проектируемом цехе. При проектировании цеха по условной программе заполняют таблицу по форме табл. 2.3*. - Рассчитывают станкоемкость механической обработки и трудоемкость сборки изделий по формулам (2.7*) – (2.8*) в зависимости от формы организации производства и программы проектируемого цеха. Результаты расчета заносят в отчет. - Выполняют расчет количества основного и вспомогательного оборудования цеха. При проектировании МСЦ и участков с поточной формой организации производства, на основании технологического процесса и штучного времени на операцию обработки заготовки и сборки изделия, по зависимостям (2.19*), (2.20*), (2.23*) определяют расчетное количество основного оборудования и число рабочих мест (стендов) для сборки. При проектировании механосборочных цехов группового производства по приведенной и условной программам количество основного технологического оборудования и рабочих мест для сборки находят по зависимостям (2.21*) и (2.22*). Для определения количества станков каждого вида пользуются данными по процентному соотношению различного оборудования в механических цехах (см. табл. 2.8)*. При расчете цеха по приведенной программе более точно количество станков каждого вида можно определить, используя процентное соотношение штучного времени по операциям технологического

процесса изготовления детали-представителя. Количество единиц вспомогательного оборудования определяют по нормам технологического проектирования в зависимости от количества основного технологического оборудования (см. табл. 2.9* - 2.11*), а также по формуле (2.24*). Результаты расчета количества и состава основного и вспомогательного оборудования заносят в табл. 1. 1. Сводная ведомость оборудования в цехе Наименование оборудования

Модель

Габаритные Количество размеры, мм х мм оборудования, шт. А. Основное оборудование Итого: Б. Вспомогательное оборудование Итого:

Модели и габаритные размеры оборудования находят в соответствующих каталогах [10]. - При проектировании цеха по точной программе, в соответствии с ГОСТ 14.004-83* уточняют тип производства, используя численные значения коэффициента закрепления операций (зависимость (2.1*)). - По формулам (2.25*) – (2.33*), в зависимости от вида программы цеха, типа и формы организации производства находят численность рабочихстаночников, наладчиков-операторов ГПС, слесарей-сборщиков и слесарей механической обработки, используя при необходимости нормативные данные, приведенные в табл. 2.14* в подразделе 2.4*. Численность наладчиков и операторов автоматических и механизированных поточных линий определяют по нормам технологического проектирования (см. табл. 2.12*, 2.13*). Количество вспомогательных рабочих, инженерно-технических работников (ИТР), служащих и младшего обслуживающего персонала (МОП) определяют в процентном соотношении по нормативам табл. 2.15*. Для определения профессий вспомогательных рабочих, служащих, МОП и ИТР используют нормы технологического проектирования, содержащиеся в подразделе 2.4*. - Определяют половой состав и численность работающих в цехе по сменам, используя для этой цели нормативные данные, приведенные в подразделе 2.4*. Результаты расчета заносят в сводную ведомость, выполненную по форме табл. 2.

2. Сводная ведомость состава работающих

Группа работающих Производственные рабочие: станочники слесари-сборщики слесари механической обработки наладчики прочие ИТОГО: Вспомогательные рабочие

Обоснование Количество расчета Всего В том числе В том числе (формула) женщин в I смену

По нормативам, что составляет … % от производстве нных рабочих

Итого рабочих: ИТР

Служащие

МОП

… % от числа рабочих (станков) … % от числа рабочих … % от числа рабочих

Всего работающих: - Делают выводы по выполненной работе и оформляют отчет. В выводах по заданию № 1 следует отразить степень полноты расчета, пригодность

выбранной методики расчета для использования предприятии по месту работы студента.

на

действующем

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ № 2. РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ ИНСТРУМЕНТАЛЬНОГО ЦЕХА 2.1. Тренировочные задания 2.1.1. Выполните расчеты количества основного оборудования ИЦ машиностроительного предприятия (765 металлорежущих станков) относительным методом и методом расчета по потребной массе инструмента и техоснастки на единицу обслуживаемого технологического оборудования. Сравните полученные результаты и дайте объяснения полученным расхождениям в количестве оборудования. 2.1.2. Рассчитайте годовую потребность малого предприятия по изготовлению электроталей в червячных фрезах, если известно, что суммарное основное время на обработку этим инструментом составляет 1470 часов, а действительное время службы инструмента с учетом возможных переточек – 112 мин. 2.1.3. Перечислите все виды станков, устройств, механизмов, относящихся к вспомогательному оборудованию и размещаемых на основных участках цеха. Определите их количество для условий задания 2.1.1. 2.1.4. Приведите в качестве примера все подразделения ИЦ, где размещается вспомогательное оборудование. В условиях задания 2.1.1. определите их количество и состав.

Ответ/Решение

2.1. Тренировочные задания 2.1.5. Предложите наиболее целесообразный, по Вашему мнению метод, расчета ИЦ Вашего предприятия (или промышленного предприятия, где Вы хотели бы работать) в случае его реконструкции. Приведите основные причины, объясняющие Ваш выбор. 2.1.6. Рассчитайте численность рабочих-станочников ИЦ, если всего станков 77, в том числе 23 станка с ЧПУ. 2.1.7. Определите численность и состав работающих с указанием производственных разрядов ИЦ, количество и состав оборудования которого приведен в табл. 3.10*. 2.1.8. Ваше предприятие приобрело для ИЦ установку для нанесения износостойких покрытий. Такие покрытия увеличивают период стойкости режущего инструмента в 1.3 – 1.4 раза. Сделайте расчет дополнительного количества станков механических цехов предприятия, обслуживаемого Вашим ИЦ, если количество и состав оборудования инструментального цеха остались неизменными и соответствуют данным, приведенным в табл. 3.10* 2.2. Вопросы для повторения 2.2.1. Как определяют численность рабочих-слесарей при детальных и укрупненных расчетах ИЦ ? 2.2.2. Каков средний коэффициент использования инструмента по основному времени каждого типа станков механических цехов ?

Ответ / Решение

Ответ / Решение

2.2. Вопросы для повторения 2.2.3. Каким образом определяют численность инженернотехнических работников ИЦ ? 2.2.4. От чего зависит годовая потребность в инструменте и техоснастке при изготовлении машиностроительной продукции ? 2.2.5. Как учитывают при расчетах ИЦ трудоемкость и станкоемкость изготовления инструмента и техоснастки, используемых во вспомогательных цехах предприятия? 2.2.6. На каком этапе проектирования используют относительный метод расчета ИЦ ? 2.2.7. Каким образом расчетное количество технологического оборудования цеха распределяют по участкам ? По группам станков ? 2.2.8. Как определяют состав вспомогательного (прочего) оборудования ИЦ ? 2.2.9. Приведите основные этапы расчета ИЦ по приведенной программе. 2.2.10. В чем заключаются преимущества и недостатки укрупненных методов расчета ИЦ ? 2.3. Проблемные вопросы 2.3.1. Какие из рассмотренных выше методов расчета ИЦ, на Ваш взгляд, приемлемы для условий промышленных предприятий малого бизнеса ? 2.3.2. Изменятся ли методы расчета ИЦ с изменением формы организации производства в основных цехах предприятия ?

Ответ / Решение

Ответ / Решение

2.3. Проблемные вопросы 2.3.3. Как Вы считаете, целесообразно ли использовать укрупненные методы расчета ИЦ, если имеются исходные данные для расчета цеха по приведенной и даже по точной программе ? Дайте обоснование принятых Вами решений. 2.3.4. На каких участках ИЦ на Ваш взгляд, наиболее эффективно использование станков с ЧПУ ? 2.3.5. Ваш ИЦ испытывает сложности с загрузкой оборудования. Получены заказы на изготовление лебедок, редукторов и запасных частей к автомобилям. Ваши действия? Какой из заказов Вы примете для изготовления в инструментальном цехе ? 2.3.6. Почему в случае изготовления сложных и крупных изделий в основных цехах предприятия требуется большее количество станков в ИЦ ? 2.3.7. Какие новые организационные формы производства в ИЦ, на Ваш взгляд, целесообразны в условиях перехода к рыночной экономике и производства продукции на предприятиях малого бизнеса ? 2.3.8. ИЦ Вашего предприятия в силу ряда причин оказался загруженным лишь на 50 %. Имеется три предложения по выходу из данной ситуации: 1) организовать производство автомобильных запасных частей, спрос на которые достаточно велик; 2) распродать 50 % оборудования по остаточной стоимости, а оставшуюся производственную площадь сдать в аренду; 3) загрузить свободные производственные мощности цеха изготовлением продукции основного мелкосерийного производства предприятия. Ваше решение ? Дайте соответствующее обоснование.

Ответ / Решение

2.3. Проблемные вопросы Ответ / Решение 2.3.9. В каких случаях целесообразна организация поточного производства инструмента в условиях существующего ИЦ ? 2.3.10. Инструментальный завод, находящийся в Вашем экономическом регионе, оказался банкротом и выставил на распродажу практически новые высокопроизводительный станок для вышлифовки канавок осевого инструмента и широкоуниверсальные фрезерные станки. Для ИЦ Вашего малого предприятия выделены средства на приобретение необходимого оборудования с целью расширения производства. Какие станки Вы будете приобретать ? Дайте обоснование Вашего решения. 2.4. Примеры решения тренировочных заданий Ответ / Решение 2.4.1. В техническом задании на проектирование ИЦ На стадии разработки технического проекта наиболее станкостроительного завода указано, что этот цех должен просто можно определить потребное количество обслуживать предприятие с общим количеством металлорежущих станков относительным методом. основного металлорежущего оборудования С0 = 1470 ед. По зависимости (3.6*) Ср = Ст ⋅ Кп ⋅ Кк. Определите потребное количество металлорежущих По табл. 3.5* Ст = 80; Кп находим по табл. 3.6*. станков ИЦ (осуществляется разработка технического Уровень поставки инструмента со стороны не указан, проекта цеха). следовательно, он меньше 30 %; тип производства предприятия – мелкосерийный (станкостроение); Кп = 1,0. Кк находим по табл. 3.7*. При численности основного оборудования завода 1470 ед. Кк = 0,96. Следовательно Ср = 80 х

х 1,0 ⋅ 0,96 = 76,8. Принимаем Сп = 76 станков. 2.4. Примеры решения тренировочных заданий 2.4.2. Для условий технического задания по п. 2.4.1 определите количество металлорежущих станков, потребных для изготовления режущего, измерительного и вспомогательного инструмента и приспособлений, а также годовые станкоемкости и трудоемкости слесарно-сборочных работ (осуществляется разработка рабочего проекта цеха)

Ответ / Решение Воспользуемся для нашего случая методом расчета цеха по потребной массе инструмента. Общую массу инструмента mи определим по формуле (3.4*) mи = С0 ⋅ qи / 1000. По табл. 3.4* потребность в инструменте на один станок: для участка режущего инструмента qи1 = 85 кг; для участка измерительного инструмента qи2 = 13 кг; для участка вспомогательного инструмента qи3 = 35 кг; для участка приспособлений qи4 = 35 кг. Таким образом mи1 = 1470 ⋅ 85/1000 = 125 т; mи2 = 1470 ⋅ 13/1000 = 19 т; mи3 = mи4 = 1370 ⋅ 35/1000 = 51 т. По табл. 3.4* станкоемкость изготовления 1 т режущего, измерительного и вспомогательного инструмента и приспособлений соответственно hсл1 = 220 чел.ч; hсл2 = 1625 чел.ч; hсл3 = 650 чел.ч; hсл4 = 475 чел.ч Годовую станкоемкость механической обработки Тч и годовую трудоемкость слесарно-сборочных работ Тгсб при изготовлении инструмента и приспособлений определим по формуле (3.5*). Соответственно для участков режущего, измерительного, вспомогательного инструмента и приспособлений Тг = hст ⋅ mи; Тгсб = hсл ⋅ mи; Тг1 = 2200 ⋅ 125 = 275000 ст.ч; Тг2 = 3250 ⋅ 19 = 61750 ст.ч; Тг3 = 1425 ⋅ 51 = 72675 ст.ч; Тг4 = 950 ⋅ 51 = 48450 ст. ч; Тг1сб = 220 ⋅ 125 = 27500 чел.ч; Тг2сб = 1625 ⋅ 19 = 30875 чел.ч; Тг3сб = 650 ⋅ 51 = 33150 чел.ч; Тг4сб = 475 ⋅ 51 = 24225 чел.ч. Количество металлорежущих станков, необходимых для изготовления

2.4. Примеры решения тренировочных заданий

режущего, измерительного, вспомогательного инструмента и приспособлений найдем по зависимости (2.21*) Ответ / Решение

Ср = Тг/Fдо ⋅ Кз. Fдо для двухсменной работы универсальных станков составляет 4015 ч. [9, 1, 4]. Для инструментальных цехов характерно единичное и мелкосерийное производство. Согласно рекомендаций с. 25 [6] К3 = 0,85. Рассчитаем количество основных станков для каждого участка в отдельности: Ср1 = 275000/(4015 ⋅ 0,85) = 80,58; Сп1 = 80. Ср2 = 61750/(4015 ⋅ 0,85) = 18,09; Сп2 = 18. Ср3 = 72675/(4015 ⋅ 0,85) = 21,3; Сп3 = 21. Ср4 = 48450/(4015 х х 0,85) = 14,2; Сп4 = 14. Общее количество основных станков ИЦ, рассчитанное по потребной массе инструмента на один станок основного производства: Сп = Сп1 + Сп2 + Сп3 + + Сп4 = 80 + 18 + 21 + 14 = 133. Это в 1,75 раза больше количества металлорежущих станков, определенного относительным методом. 2.4.3. Для условий технического Рассчитывая цех относительным методом принимаем количество рабочих задания по п. 2.4.1 определите мест слесарей-сборщиков Срм равным 48 % от расчетного количества количество рабочих мест слесарей- металлорежущих станков (см. с. 49 [6]). Тогда при Сп = 76 станков Срм = 0,48 ⋅ сборщиков ИЦ 76 = 36. При расчете цеха по потребной массе инструмента и приспособлений на один станок основного производства Срм по зависимости (2.22*) для каждого участка в отдельности Срм = Тгсб/Fдо ⋅ m. Для сборочных мест-верстаков m = 1. Fдо = 4140 [8, 19]. Тогда для участка режущего инструмента С1 = 27500/4140 = 7, для участка измерительного инструмента С2 = 30875/4140 = 7; для участка вспомогательного инструмента С3 = 33150/4140 = 8; для участка

приспособления С4 = 24225/4140 = 6. Общее количество рабочих мест слесарей-сборщиков Срм = С1 + С2 + С3 + С4= 7 + 7 + 8 + 6 = 28. Ответ / Решение

2.4. Примеры решения тренировочных заданий 2.4.4. По данным предыдущих Количество основных рабочих-станочников определяем по количеству расчетов определите количество основных станков с использованием зависимости (2.32*) основных рабочих-станочников и C п ⋅ Fдо ⋅ К з = R . Величину Fдр принимаем по нормативам [8, 14]. Для cn слесарей-сборщиков Fдр ⋅ К м.о наших условий Fдр = 1820 ч.; Км.о = 1 (см. табл. 2.14*). Rст = 133 ⋅ 4015 ⋅ 0,85/ (1820 ⋅ 1) = 249. (При расчете цеха относительным методом Rст = 76 ⋅ 4015 х х 0,85/(1820 ⋅ 1) = 143). Количество основных рабочих слесарно-сборочных работ при детальном расчете цеха определяем по зависимости (2.33*) для каждого участка в отдельности Rсб = Тгсб / Fдр . Для участка режущего инструмента Rсб1 = 27500/ 1820 = 15; для участка измерительного инструмента Rсб2 = 30875/1820 = 17; для участка вспомогательного инструмента Rсб3 = 33150/1820 = 18; для участка приспособлений Rсб4 = 24225/1820 = 13. Общее количество слесарейсборщиков Rсб = Rсб1 + Rcб2 + Rсб3 + Rсб4 = 15 + 17 + 18 + 13 = 63. При укрупненных расчетах количество рабочих-слесарей принимаем равным в среднем (30 – 35) % от числа станочников инструментального цеха (см. с. 54 [6]. При Rст = 249 Rсб = 81; при Rст = 143 Rсб = 47.

2.5. Содержание и последовательность выполнения практического задания № 2 При выполнении практического задания, выданного преподавателем надлежит проанализировать исходные данные, выбрать метод расчета и рассчитать количество единиц основного и вспомогательного оборудования ИЦ и численность работающих в нем. Последовательность выполнения практического задания № 2: - Изучают основные сведения о методах расчета ИЦ по учебному пособию [6]. - На основании анализа исходных данных, выданных преподавателем, выбирают метод проектирования инструментального цеха. - Определяют количество основного оборудования ИЦ по зависимостям (3.1*) – (3.5*), (2.21*) или (3.6*). При этом используют справочные данные табл. 3.1*, 3.4* - 3.8*. По результатам расчета точной или приведенной программы заполняют табл. 3.2* или 3.3*. - Определяют состав основного оборудования ИЦ, используя для той цели данные табл. 3.9*, 3.10* и каталоги металлорежущего оборудования [10]. Результаты расчета заносят в табл. 1. - Используя данные табл. 3.11*, рассчитывают количество и определяют состав вспомогательного оборудования. Результаты расчета заносят в табл. 1. - Определяют численность основных производственных рабочих по зависимостям (2.32*) и (2.33*), а также используя рекомендации с. 54 [6]. Результаты расчета заносят в табл. 2. - Находят численность вспомогательных рабочих, ИТР, служащих, МОП, используя для этого данные с. 54 [6]. Результаты расчета заносят в табл. 2. - Определяют половой состав и численность работающих в инструментальном цехе по сменам, используя для этого данные с. 54 [6]. Результаты расчета заносят в табл. 2. - Делают выводы по практическому заданию и оформляют отчет. В выводах по заданию № 2 необходимо отразить степень полноты расчета, пригодность выбранной методики для использования на действующем предприятии по месту работы студента.

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ № 3. РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ РЕМОНТНО-МЕХАНИЧЕСКОГО ЦЕХА 3.1. Тренировочные задания 3.1.1. Определите значения годовой ремонтоемкости технологического оборудования станкостроительного завода, в состав которого входят 810 металлорежущих станков, 76 литейных машин, 28 единиц кузнечнопрессового оборудования, 42 единицы подъемнотранспортного оборудования. 3.1.2. Приведите пример структуры ремонтного цикла универсального станка массой до 10 т. и сроком службы до 10 лет для двух- и трехвидовой структуры ППР. 3.1.3. Для условий, приведенных в задании 3.1.1, рассчитайте потребное число металлорежущих станков РМЦ при двухвидовой и трехвидовой структуре ППР. Сделайте выводы о целесообразности использовании обеих структур. 3.1.4. По результатам расчетов по п. 3.1.3 определите численность рабочих-станочников и слесарей-ремонтников ремонтных служб предприятия при двух- и трехвидовой системе ППР. 3.1.5. Перечислите основные особенности методики расчета ремонтных служб предприятий малого бизнеса машиностроительного профиля и методик расчета

Ответ / Решение

ремонтных служб крупных промышленных предприятий. 3.1. Тренировочные задания 3.1.6. Приведите основные этапы расчета и проектирования РМЦ. 3.1.7. Для результатов расчета по п.п 3.1.1 и 3.1.3 определите численность вспомогательных рабочих, ИТР, служащих и МОП. 3.2. Вопросы для повторения 3.2.1. Какие методы выполнения ремонтных работ на предприятии Вы знаете ? В чем их различия ? 3.2.2. В чем заключается сущность системы плановопредупредительного ремонта технологического оборудования ? 3.2.3. От чего зависит структура ремонтного цикла технологического оборудования ? 3.2.4. От чего зависит степень сложности ремонта технологического оборудования ? Каким образом оценивают степень сложности ремонта вновь спроектированного станка ? 3.2.5. От чего зависит продолжительность ремонтного цикла технологического оборудования ? 3.2.6. Изменится ли структура ремонтного цикла металлорежущего станка с увеличением срока его эксплуатации? 3.2.7. Учитывают ли при расчетах РМЦ ремонтоемкость санитарно-технического оборудования предприятия ?

Ответ / Решение

Ответ / Решение

3.2.8. Где размещается вспомогательное оборудование РМЦ ? 3.2. Вопросы для повторения 3.2.9. К какой категории работающих относятся по общезаводской классификации рабочие ремонтномеханических служб предприятия ? 3.2.10. В каких случаях возможна различная структура ремонтного цикла одного и того же металлорежущего станка ? 3.3. Проблемные вопросы 3.3.1. Как Вы считаете есть ли принципиальные отличия между ППР технологического оборудования и ППР автомобилей ? 3.3.2. Возможно ли, на Ваш взгляд, для малых предприятий объединение ремонтно-механического и инструментального цеха в одно подразделение ? 3.3.3. Каким образом в расчетах цехов учитывают трудоемкость работ по межремонтному обслуживанию технологического оборудования ? 3.3.4. На кого из рабочих возлагают функции межремонтного обслуживания технологического оборудования ? 3.3.5. Может ли быть различной годовая ремонтоемкость одной и той же модели металлорежущего станка ? 3.3.6. Почему, на Ваш взгляд, средняя категория

Ответ / Решение

Ответ / Решение

ремонтной сложности кузнечно-прессового оборудования больше средней категории ремонтной сложности металлорежущего оборудования ? 3.3. Проблемные вопросы 3.3.7. В чем Вы видите основные причины несоблюдения ППР на некоторых промышленных предприятиях (экономические, технические, организационные) 3.3.8. Какие преимущества и недостатки свойственны структуре ремонтных служб машиностроительного предприятия, имеющего в своем составе РМЦ различных производств (групп цехов) ? 3.3.9. Как Вы считаете, возможен ли аварийный выход из строя технологического оборудования при тщательном выполнении мероприятий ППР в установленные сроки ? 3.3.10. Можете ли Вы предложить какие-либо альтернативные указанным выше методики расчета РМЦ ? 3.4. Примеры решения тренировочных заданий 3.4.1. В техническом задании на проектирование РМЦ станкостроительного завода указано, что цех должен обслуживать предприятие, располагающее следующим технологическим оборудованием: металлорежущие станки – 1470 ед., литейные машины 64 ед., кузнечно-прессовое оборудование – 70 ед., подъемно-транспортное оборудование – 85 ед. Определите годовую ремонтоемкость всего оборудования завода

Ответ / Решение

Ответ / Решение Учитывая, что станкостроительные заводы в своем большинстве относятся к предприятиям с мелкосерийным или единичным производством, и принимая трехвидовую ППР, по табл. 4.1 находим, что продолжительность ремонтного цикла для двухсменной работы Ц = 8 лет [6]. По данным, приведенным на с. 60 [6] для укрупненных расчетов принимаем десятую (Rc = 10) категорию ремонтной сложности металлорежущего, 8-ю – литейного, 15-ю кузнечно-прессового, 11-ю подъемно-транспортного оборудования. По зависимости (4.2*) находим годовую

ремонтоемкость каждого вида оборудования: металлорежущего rм = Rc ⋅ С/Ц = 10 ⋅ 1470/8 = 1837,5; литейного rл = 8 ⋅ 64/8 = 64; кузнечно-прессового rк = 15 ⋅ 70/8 = 131, 25; подъемно3.4. Примеры решения тренировочных заданий

Ответ / Решение транспортного rп = 11 ⋅ 85/8 = 116,88. Общая годовая ремонтоемкость r = (rм + rл + rк + rп) ⋅ Крс ⋅ К′. Крс = 1,15 (см. с. 60), К′ = 1,1 (см. с. 61). [6] Таким образом r = (1837,5 + 64 + 131,25 + 116,88) ⋅ 1,15 ⋅ 1,1 = 2719,3 РЕ/год. 3.4.2. Для условий технического задания по п. Общее количество металлорежущего оборудования Срмц 3.4.1 определить количество основных определяем по зависимости (4.7*). Тст находим из выражения металлорежущих станков РМЦ (4.3*): Тст = r ⋅ tст = 2719,3 ⋅ 38,1 = 103605, 3 ст.ч (tст = 38,1 ст.ч согласно данным табл. 4.2* для трехвидовой ППР). По формуле (4.7*) Срмц = Тст ⋅ Крмц / Fд.о ⋅ Кз. Согласно данным табл. 4.6* Кз = 0,6. По табл. 4.5* Крмц = 0,7. Тогда Срмц = 103605,3 ⋅ 0,7/40015 ⋅ 0,6 = 30 ед. В состав основных рабочих РМЦ входят станочники, слесари, 3.4.3. Определить количество основных рабочих маляры, сварщики, термисты и др. Численность рабочих – РМЦ для условий по п. 3.4.1 и 3.4.2 станочников определяем по зависимости (4.9*): С рмц ⋅ Fд.о 30 ⋅ 4015 = R ст = = 66 (Кпн = 1, т.к. сведения о Fдр ⋅ К мо ⋅ К пм 1820 ⋅ 1 ⋅ 1 перспективной переработке норм времени в техническом задании

на проектирование РМЦ отсутствуют). Численность слесарей и других основных рабочих РМЦ (кроме станочников) находим по зависимости (4.10*): Rсл = Тсл ⋅ Крмц ⋅ Кмр / Fдр ⋅ Кпн. При этом Тсл = rсл = 2719,3 ⋅ 87,1 = 23685 (tсл = 87,1 чел.ч согласно данным табл. 4.2* для трехвидовой ППР. Кмр = 1, т.к. сведения о 3.4. Примеры решения тренировочных заданий

Ответ / Решение дальнейшей механизации слесарных работ в техническом задании на проектирование РМЦ отсутствуют). Таким образом Rсл = 236851 ⋅ 0,7/1820 ⋅ 1 = 91. Общее количество основных рабочих R = Rст + Rсл = 66 + 91 = 157 3.4.4. Определить численность вспомогательных Численность вспомогательных рабочих при укрупненных расчетах рабочих, ИТР, служащих и младшего принимаем в размере (15-18) % (см. рекомендации с. 68 [6]) от обслуживающего персонала РМЦ для условий по числа основных рабочих: Rвсп = 0,16 ⋅ 157 = 25 чел. пп.. 3.4.1 – 3.4.3. Численность инженерно-технических работников согласно рекомендаций с.68 [6] составляет (8-10) % от суммарной численности основных и вспомогательных рабочих: Rитр = 0,09 ⋅ (157 + 25) = 16 чел., служащие (1,5 – 2) %: Rсл = 0,02 ⋅ (157 + 25) = 4 чел.; младший обслуживающий персонал (1-1,5) %: Rмоп = 0,01 ⋅ (157 + 25) = 2.

3.7. Содержание и последовательность выполнения практического задания № 3 При выполнении практического задания надлежит проанализировать исходную информацию, выбрать структуру ППР (двух- или трехвидовую) и рассчитать ремонтоемкость, станкоемкость, трудоемкость, количество основного и вспомогательного оборудования РМЦ и численность работающих в нем. Последовательность выполнения практического задания № 3: - Изучают основные виды ППР, структуру ремонтной службы и методы организации ремонтных работ [6]. - На основании анализа исходных данных выбирают структуру ППР, определяют по табл. 4.1* в зависимости от типа производства обслуживаемого предприятия величину ремонтного цикла. - По зависимостям (4.1*) и (4.2*) рассчитывают величину годовой ремонтоемкости, используя средние значения категорий ремонтной сложности ремонтируемого оборудования. Результаты расчетов заносят в табл. 4.3*. - Используя зависимости (4.4*), (4.6*) и данные табл. 4.2*, 4.4*, определяют годовую трудоемкость слесарных и прочих работ Тсл и годовую станкоемкость Тст. - По формуле (4.7*) с использованием данных табл. 4.5* и 4.6* определяют количество основных станков РМЦ. Используя рекомендации табл. 4.7* - 4.10* и подраздела 4.1.5 [6] находят состав основного и вспомогательного оборудования цеха. По каталогам металлорежущего и технологического оборудования [10] находят модели и заполняют табл. 1. - Определяют численность основных производственных рабочих РМЦ по зависимостям (3.9*) и (3.10*). Результаты расчета заносят в табл. 2. - По данным [6] (с. 68) находят численность вспомогательных рабочих, ИТР, служащих, МОП. Результаты расчета заносят в табл. 2. - Определяют половой состав и численность работающих в РМЦ, используя для этого данные [6] (с. 68). Результаты расчета заносят в табл. 2. - Делают выводы по выполненной работе и оформляют отчет. В выводах по практическому заданию № 3 необходимо отразить степень полноты расчета, пригодность выбранного метода организации ППР и методики для расчета ремонтных служб на действующем предприятии по месту работы студента.

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ № 4. РАСЧЕТ ПЛОЩАДЕЙ И КОМПОНОВКА МЕХАНОСБОРОЧНЫХ, ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ И РЕМОНТНО-МЕХАНИЧЕСКИХ ЦЕХОВ 4.1 Тренировочные задания 4.1.1. Выполните расчет производственных площадей МСЦ, если известно, что в его составе 75 мелких, 26 средних и 13 крупных станков, 44 сборочных стенда. 4.1.2. Рассчитайте вспомогательные площади МСЦ, если известно, что цеховая ремонтная база насчитывает 8 металлорежущих станков, мастерская по ремонту инструмента и технологической оснастки – 7, заточное отделение – 12, а всего в цехе 176 основных металлорежущих станков и 46 сборочных стендов. 4.1.3. Определите площади слесарно-монтажного отделения РМЦ, в станочных отделениях которого размещены 46 средних и 6 крупных станков. 4.1.4. Дайте расчет санитарно-бытовых площадей ИЦ, если известно, что в состав рабочих цеха входят 126 станочников, 78 слесарей, 42 подсобных рабочих. В цехе работают 40 женщин. 4.1.5. Рассчитайте административно-конторские площади РМЦ, если известно, что в составе ИТР 6 технологов, 3 конструктора, 3 работника плановодиспетчерской службы, 2 работника службы механика, начальник цеха и его заместитель. Остальные инженернотехнические мероприятия, относящиеся к работам цеха,

Ответ / Решение

выполняют общезаводские 4.1. Тренировочные задания службы. Бухгалтерии в цехе нет – все расчеты выполняет общезаводская компьютерная бухгалтерская служба. 4.1.6. Сопоставьте преимущества и недостатки ячейкового, пролетного и зального типов производственных зданий на примере размещения технологического оборудования РМЦ. 4.2. Вопросы для повторения 4.2.1. Чем различаются методики расчета производственных и вспомогательных площадей ИЦ и РМЦ на первом и втором этапах проектирования ? 4.2.2. В чем заключается основные отличия групп и подгрупп производственных процессов по санитарной характеристике ? 4.2.3. Каковы значения минимальной по санитарным нормам площади, отводимой на каждого работающего в административно-конторских помещениях цеха ? 4.2.4. В чем заключаются основные функциональные, технические, экономические и архитектурнохудожественные требования, предъявляемые к современным производственным и вспомогательным зданиям ? 4.2.5. Каковы размеры основных и дополнительных унифицированых типовых секций одно- и многоэтажных

Ответ / Решение

Ответ / Решение

производственных и вспомогательных зданий ?

4.2. Вопросы для повторения 4.2.6. Каковы максимальные значения расстояний от рабочих мест до санитарных узлов, помещений общественного питания, медпункта, курительных ? 4.2.7. Какая группа и подгруппа производственных процессов по санитарной характеристике (согласно СНиП) предусматривает максимальное число кабин в душевых и кранов в умывальных ? 4.2.8. В каких случаях в состав помещений цеха включают столовую и здравпункт ? 4.2.9. В чем заключаются преимущества укрупненной сетки колонн производственного здания ? В чем недостатки ? 4.2.10. В чем состоят преимущества блокирования (объединения) цехов в одном производственном здании ? 4.3. Проблемные вопросы 4.3.1. В чем, на Ваш взгляд, заключаются основные отличия расчетов площадей МСЦ крупных машиностроительных предприятий и промышленных предприятий малого бизнеса ? 4.3.2. В каких случаях административно-конторские и санитарно-бытовые помещения цехов могут размещать на производственных площадях ? 4.3.3. Считаете ли Вы, что при укрупненных расчетах площадей цеха не будет допущено существенных ошибок

Ответ / Решение

Ответ / Решение

(увеличение или уменьшение фактической площади более чем в 1,5 раза) и, если да, то почему ? 4.3. Проблемные вопросы 4.3.4. Почему, на Ваш взгляд, показатели, приведенные в табл. 7.6* [6], необходимо увеличить в 1,2 раза при стендовой и в 1,2 – 1,5 раза при автоматической сборке узлов и агрегатов автомобилей ? 4.3.5. Может ли часть вспомогательных служб цеха размещаться в вспомогательных зданиях ? 4.3.6. Существуют ли объективные причины для размещения санитарных узлов во вновь проектируемых цехах на производственных площадях ? 4.3.7. К какой категории площадей относятся площади, занятые административно-конторскими помещениями цеха, размещенными на антресолях в производственном здании ? 4.3.8. Рассматриваются два проекта нового цеха. Один обеспечивает быстрое строительство здания цеха из дешевых материалов, но его эксплуатация будет связана с большими издержками. Второй отличается большей стоимостью строительства, но меньшими затратами на эксплуатацию здания. В каких случаях, на Ваш взгляд, следует принять тот или иной вариант проекта ? 4.3.9. Какие промышленные здания, на Ваш взгляд, будут в наибольшей степени распространены при

Ответ / Решение

строительстве новых машиностроительных предприятий в 21 веке: одноэтажные или многоэтажные ? 4.3. Проблемные вопросы Ответ / Решение 4.3.10. Каким образом учитывается экологичность производства при выборе типа промышленного здания для размещения МСЦ ? 4.4. Примеры решения тренировочных заданий Ответ / Решение 4.4.1. Определите площади слесарно-сборочного Из общей площади РМЦ слесарно-сборочное отделение отделения (с испытательным и окрасочным участками занимает (30-35) % (см. с. 93 [6]). В свою очередь общую РМЦ, если известно, что в составе цеха будут 30 площадь РМЦ определяем по формуле (7.2) F = c ⋅ q, где q – металлорежущих станков, размещенных на удельная производственная площадь, приходящаяся на один производственных участках станок. Согласно табл. 7.4* q = 45 м2. Таким образом, площадь слесарно-сборочного отделения Fсл = 0,33 ⋅ 30 ⋅ 45 = 445,5 м2. 4.4.2. Найдите размеры площадей отделений сбора Площадь отделения сбора и переработки стружки принимаем и переработки стружки, приготовления СОЖ и склада в размере (3-4) % от производственной площади цеха (см. табл. масел для условий задания по п. 4.4.1. 7.7)*: Fсб.стр = 0,035 ⋅ 30 ⋅ 45 = 47,25 м2. Площадь отделения приготовления СОЖ по табл. 7.7* составляет (0,6 – 1,2) % от производственной площади цеха: Fсож = 0,008 ⋅ 30 ⋅ 45 = 10,8 м2. Площадь склада масел определяем по удельной площади, приходящейся на один обслуживаемый станок. Согласно рекомендаций табл. 7.7* ее величина составляет 0,11 м2. Для наших условий площадь склада масел Fм = 0,11 ⋅ 30 = 3,3 м2. Учитывая, что отдельные помещения площадью менее 9 м2 не проектируют (по СНиП), объединяем склад масел с отделением

приготовления СОЖ. составляет 14,2 м2.

Общая

площадь

этих

отделений

4.4. Примеры решения тренировочных заданий Ответ / Решение 4.4.3. Рассчитайте размеры женской и мужской Площади гардеробных определяем по численности рабочих и гардеробных РМЦ, если известна численность площади одного двойного закрытого шкафа (0,43 м2 согласно рабочих – 183 человек, из них 20 женщин табл. 7.11*). Площадь мужской гардеробной Fгм = 0,43 (183-20) = 70 м2; женской – Fгж = 0,43 ⋅ 20 = 9 м2. 4.4.4. Определите площадь кабинета начальника В соответствии с данными табл. 7.13* площадь кабинета зам. РМЦ, если известно, что численность работающих в начальника цеха составляет не более 10 % от площади конторы конторе цеха составляет 15 человек, из них 8 цеха, но не менее 9 м2. Площадь конторы определяем по численности работающих в работают с ПЭВМ, 2 – с чертежными столами. Из 15 цехе и нормам для расчета площади: по данным с. 101 [6] - 4 м2 человек – 3 работника управления. на 1 работника управления и 6 м2 на рабочее место работника конструкторского и технологического бюро. Тогда площадь конторы Fк = 3 ⋅ 4 + 12 ⋅ 6 = 84 м2. Площадь кабинета начальника цеха 15 % от Fк [6] или 13 м2.

4.5. Содержание и последовательность выполнения практического задания № 4 Данное практическое задание является, как правило, продолжением одного из трех рассмотренных ранее (№ 1-3). Поэтому преподаватель, выдавая задание № 4, ориентируется на результаты ранее выполненных расчетов. После изучения задания необходимо последовательно рассчитать производственные, вспомогательные, санитарно-бытовые и административно-конторские площади цеха. Затем на миллиметровке разработать компоновку цеха. Поощряется выполнение расчетов и графических работ с помощью ПЭВМ. Последовательность выполнения практического задания № 4: - Изучают основные сведения о методике расчета площадей и технике выполнения компоновок МСЦ, ИЦ и РМЦ [6]. - Рассчитывают производственные площади проектируемого цеха, используя зависимости (7.1*) – (7.2*), показатели удельной площади в табл. 7.1* – 7.6* и рекомендации с. 93 [6]. Результаты расчета заносят в табл. 3. 3. Сводная ведомость площадей проектируемого цеха Площадь, м2

Наименование площадей Производственная Вспомогательная Итого: Санитарно-бытовая Административно-конторская Итого: Всего

- Определяют вспомогательные площади проектируемого цеха, используя нормы проектирования вспомогательных площадей, приведенные в табл. 7.3*, 7.7* - 7.10*. Результаты расчета заносят в табл. 3. - Находят санитарно-бытовые площади цеха, используя рекомендации табл. 7.11* и 7.12*. Результаты расчета заносят в табл. 3. - Рассчитывают административно-конторские площади цеха, используя нормы проектирования, изложенные в табл. 7.13*. Результаты расчета заносят в табл. 3. - Выбирают рациональные объемно-планировочные решения производственного и вспомогательного зданий, используя данные табл. 7.14* и рис. 7.1* - 7.6*.

- Разрабатывают на миллиметровке или на ПЭВМ компоновку спроектированного цеха, используя данные рис. 7.6 и рис. 7.7 [6]. - Делают выводы по практическому заданию и оформляют отчет. В выводах необходимо отразить степень полноты расчета площадей цеха, предложить пути совершенствования методики расчета.

5. ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ № 5 РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЦЕХОВЫХ СКЛАДОВ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ 5.1. Тренировочные задания 5.1.1. Определите площадь склада полуфабрикатов и заготовок РМЦ, если известно, что годовой грузооборот через склад составляет 1700 т. 5.1.2. Рассчитайте площадь и выберите размеры межоперационного склада МСЦ мелкосерийного производства при годовом грузообороте через склад 700 т и среднем числе технологических операций обработки заготовок – 7. 5.1.3. Для условий задания 5.1.2 определите потребное число тары (средняя вместимость – 50 кг) и стеллажей (количество ярусов – 5, количество тары, размещаемой в одной ячейке – 2, склад вновь проектируемый). 5.1.4. Для условий тренировочных заданий 5.1.2 и 5.1.3 выберите тип и определите потребное количество кранов – штабелеров. 5.1.5. Определите численность рабочих, занятых на погрузочно-разгрузочных и транспортно-складских работах, если известно, что трудоемкость этих работ составляет 4260 чел. ч в год. 5.2. Вопросы для повторения 5.2.1. Как Вы считаете, возможна ли организация механосборочного мелкосерийного производства без

Ответ / Решение

складской системы ? 5.2. Вопросы для повторения 5.2.2. От чего зависят вид и содержание исходных данных для проектирования склада ? 5.2.3. В каких случаях целесообразна организация складов полуфабрикатов, материалов и заготовок ? 5.2.4. Учитывают ли при укрупненных расчетах складов хранение грузов в выходные и праздничные дни ? 5.2.5. Как определить число кладовщиков для обслуживания складов механических и сборочных цехов ? 5.2.6. Какие характеристики складов учитываются нормами технологического проектирования складской системы цехов механосборочного производства ? 5.2.7. От каких параметров зависит потребное количество стеллажей на проектируемом складе ? 5.2.8. Какие, на Ваш взгляд, подъемно-транспортные средства периодического действия наиболее эффективны в складской системе цехов механосборочного производства ? 5.2.9. Каким образом можно уменьшить среднюю длительность перемещения грузов в складской системе ? 5.2.10. Как определить численность рабочих, занятых на разгрузочных и транспортно-складских работах ? 5.3. Проблемные вопросы 5.3.1. Является ли свидетельством высокой эффективности механосборочного производства хорошо

Ответ / Решение

развитая складская система ? 5.3. Проблемные вопросы Ответ / Решение 5.3.2. Как Вы считаете, в какой степени наличие и эффективная работа складской системы механосборочного производства оказывает влияние на себестоимость выпускаемой продукции ? 5.3.3. Каковы, на Ваш взгляд, основные отличия в организационной структуре складской системы МСЦ, ИЦ, РМЦ и малых предприятий механосборочного профиля ? 5.3.4. Могут ли, на Ваш взгляд, в условиях рыночной экономики сборочные цехи работать без складов ? 5.3.5. В какой степени справедлива русская пословица: "Запас карман не трет" в переходный период от плановой к рыночной экономике в применении к машиностроительным производствам ? 5.3.6. Какую последовательность и степень детализации расчетов Вы выбрали бы, если бы перед Вами стояла задача расчета складской системы промышленного предприятия малого бизнеса (до 50 ед. оборудования) ? 5.3.7. Какая принципиальная разница в расчетах и выборе структуры складов мелкосерийного непоточного и массового поточного производства ? 5.4. Примеры решения тренировочных заданий Ответ / Решение 5.4.1. В техническом задании на проектирование Площади складов полуфабрикатов, материалов и складской системы механосборочного цеха заготовок, а также промежуточных складов определяем по мелкосерийного производства указано, что необходимо зависимости (6.7) спроектировать склад полуфабрикатов, материалов и Sпм = Q ⋅ z / f ⋅ q ⋅ Кр. заготовок (Q = 3000 т), межоперационный склад ( Q = 2500 Для склада полуфабрикатов, материалов и заготовок по

т, М = 7), промежуточный склад (Q = 2550 т). 5.4. Примеры решения тренировочных заданий Ответ / Решение табл. 6.2* находим z = 20 дней, q = 4,2 т/м2; Кр = 0,4. Хранение в таре. Используется кран – штабелер. Необходимо укрупненным методом определить площадь Среднее число рабочих дней в году f = 250 (см. с. 81 [6]). складов. Sп = 3000 ⋅ 20 / 250 ⋅ 4,2 ⋅ 0,4 = 143 м2. Для промежуточного склада по табл. 6.2* [6] z = 23 дня, q = 2,5 т/м2; Кр = 0,4. Sп = 2550 ⋅ 23/250 ⋅ 2,5 ⋅ 0,4 = 235 м2 Площадь межоперационного склада определяем по зависимости (6.8*) . По табл. 6.2* z = 23 дня; q = 3 т/м2; Кр = 0,4. Sм = 2500 ⋅ 23 ⋅ (7-1) / 250 ⋅ 3 ⋅ 0,4 = 1150 м2. Находим запас хранения заготовок по зависимости 5.4.2. Техническим заданием на проектирование складской системы механического цеха предусмотрено (6.9*). По табл. 6.2* z = 20 дней. Тогда запас хранения Зх = спроектировать склад полуфабрикатов, материалов и Q ⋅ z/365 = 3000 ⋅ 20/365 = 164,4 т. заготовок (Q = 3000 т). Хранение в таре на стеллажах. Потребное число тары (поддонов) определяем по Вместимость тары w = 150 кг. Стеллаж конструкции НПО зависимости (6.10*) ПD = Зх/w = 164, 4 / 0,150 = 1096 шт. С "Комплекс" [21] высотой 3330 мм, высота яруса 445 мм, учетом коэффициента запаса К′′=1,1 (см. с. 84 [6]. ПD = количество ярусов – 5; ширина 1890 мм; количество тары, 1096 х размещаемой в ячейке – 3, длина ячейки стеллажа – 820 х 1,1 = 1206 шт. мм, длина стеллажа по планировке 4800 мм, вместимость Потребное количество стеллажей определяем по тары 0,150 т, размер тары 600 х 800 мм. зависимости (6.11*) Пс = Л1/Л. Л = 4800 мм = 4,8 м. Необходимо рассчитать площадь склада (детальный Величину Л1 = Пр ⋅ Л2 / Кя ⋅ Кт; Л2 = 820 мм = 0,82 м; Кя = расчет) 5; Кт = 3, тогда Л1 = 1096 ⋅ 0,82 / 5 ⋅ 3 = 60 м. Пс = 60 / 4,8 = 13 стеллажей. Принимаем для склада из двух рядов стеллажей одноколонный кран-штабелер мод. ТС5-А [3] грузоподъемностью 500 кг. Ширина прохода между стеллажами – 1000 мм. Рабочая площадь склада Sс = (1,890

⋅ 2 + 1,0) ⋅ 7 ⋅ 0,82 = 28 м2. 5.4. Примеры решения тренировочных заданий Ответ / Решение 5.4.3. Рассчитайте потребное количество Количество кранов-штабелеров для выполнения операций на складах кранов-штабелеров для условий обслуживания определяем по зависимости (6.15) склада по п. 5.4.2. А = t0∑ ⋅ Кн . По данным с. 84-85 [6] Кн = 1,4; Ки = 0,8; Fд.о = 4060 ч Кран-штабелер ТС5-А имеет следующие [16]. технические характеристики [21]: скорости Суммарное время транспортных операций t0∑ находим по m продольного перемещения крана Vк = 10,5 = ⋅ зависимости (6.16*) t Т ZТ i ⋅ К п / 60Z Т i . ∑ 0Σ ц м/мин; подъема каретки Vп = 25 м/мин; i 1 = выдвижения грузозахвата – 12 м/мин. θ = 3600, m nn = 10 об/мин, tщ = 0,5 мин. ∑ Z Ti = 3000 т; Кп = 1; ZTi = 0,15 т. i =1

Средняя продолжительность одного транспортного цикла перемещения грузов краном-штабелером определяем по зависимости (6.19*). 2,1 ⋅ Н 2L 2λ ∑θ + t = + + + Ту = 0 Vn Vк Vт 360 ⋅ n n

2,1 ⋅ 3,39 2 ⋅ (7 ⋅ 0,82 + 1) 2 ⋅ 1,89 360 + + + + 0,5 = 2,48 мин 25 10,5 12 360 ⋅ 10 t0∑ = 2,48 ⋅ 3000 ⋅ 1/60 ⋅ 0,15 = 826,6 ч. А = 826,6 ⋅ 1,4/4060 ⋅ 0,8 = 0,36. Ап = А/ηз; ηз = 0,8 (см. с. 86 [6]) Ап = 0,45. Принимаем 1 кран-штабелер. Определите численность рабочих, Численность рабочих, занятых на погрузочно-разгрузочных и на погрузочно-разгрузочных и транспортно-складских работах, рассчитываем по формуле (6.22*). =

5.4.4. занятых

транспортно-складских работах, если годовая трудоемкость всех работ составляет Тр = 2550 ч, коэффициент дополнительных функций Кд = 1,35 [16].

R = Тр ⋅ КД / Fдр = 2550 ⋅ 1,35 / 1820 = 1,89. Принимаем 2 человека.

5.4. Содержание и последовательность выполнения практического задания № 5 После изучения задания следует проанализировать исходную информацию и определить площадь проектируемого склада, рассчитать потребное количество подъемно-транспортного оборудования, количество и размеры тары, стеллажей, численность работающих в складском хозяйстве механосборочного производства. Последовательность выполнения практического задания: - Изучают основные сведения о методике расчета складского хозяйства цехов механосборочного производства [6]. - На основании анализа исходных данных, выданных преподавателем, выбирают тип (типы) склада, по зависимостям (6.1*) – (6.6*) определяют основные параметры типового представителя грузов. - По зависимостям (6.7*) – (6.8*) рассчитывают площадь проектируемого склада, используя для этого нормы технологического проектирования, представленные в табл. 6.2*. - Выполняют детальные расчеты проектируемых складов. Для этого по зависимостям (6.9*) – (6.14*) определяют запас хранения для каждой группы заготовок (деталей), число единиц тары, потребное количество стеллажей, определяют площадь для временного хранения грузов на складах. Определяют количество подъемно-транспортных машин периодического действия для выполнения технологических операций, используя для этой цели зависимости (6.15*) – (6.21*). - Находят численность работающих на складах по нормам технологического проектирования (табл. 6.3*) с использованием зависимости (6.22*). - Делают выводы по выполненной работе и оформляют отчет. В выводах необходимо отразить степень полноты расчета, пригодность методики для использования на действующем предприятии по месту работы студента. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Андерс А.А., Потапов И.М., Шулешкин А.В. Проектирование заводов и цехов в автотракторной промышленности. М.: Машиностроение, 1982. 272 с. 2. Бударин А.М. Компоновка и планировка механосборочных цехов: Учебное пособие. Ульяновск: УлПИ, 1975. 124 с. 3. Гибкое автоматизированное производство / Под общей редакцией С.А. Майорова, Г.В.Орловского, С.Н. Халкионова. М.: Машиностроение, 1985. 454 с. 4. Егоров М.Е. Основы проектирования машиностроительных заводов. М.: Высшая школа, 1969. 480 с.

5. Единая система планово-предупредительного ремонта и рациональной эксплуатации технологического оборудования машиностроительных предприятий. М.: Машиностроение, 1987. 246 с. 6. Киселев Е.С. Проектирование механосборочных и вспомогательных цехов машиностроительных предприятий: Учебное пособие. Ульяновск: УлГТУ, 1999. 118 с. 7. Колесов И.М. Основы технологии машиностроения: Учебник. М.: Машиностроение, 1997. 552 с. 8. Мамаев В.С., Осипов Е.Г. Основы проектирования машиностроительных заводов. М.: Машиностроение, 1974. 290 с. 9. Мельников Г.Н., Вороненко В.П. Проектирование механосборочных цехов: Учебник. М.: Машиностроение, 1990. 352 с. 10. Металлорежущие станки. 1997 – 1998 г.г. Номенклатурный каталог / Составители Ярмушевская В.Н., Егорова Г. Г. М.: ИКФ "Каталог", 1997. 106 с. 11. Общесоюзные нормы технологического проектирования предприятий машиностроения, приборостроения и металлообработки. Механообрабатывающие и сборочные цехи. ОНТИ-14-86. Гипростанок. М.: ВНИИТЭМР, 1987. 98 с. 12. Организация, планирование и управление деятельностью промышленных предприятий / Ф.И.Биншток, Е.С.Васильев, С.Е.Каменицер и др. М.: Высшая школа, 1976. 576 с. 13. Охрана труда в машиностроении: Учебник / Е.Я.Юдин, С.В.Белов, С.К.Баланцев и др. М.: Машиностроение, 1983. 432 с. 14. Робототехника и гибкие автоматизированные производства. В 9 кн. Кн. 7. Гибкие автоматизированные производства в отраслях промышленности / Под ред. И.М.Макарова. М.: Высшая школа, 1986. 176 с. 15. Проектирование автоматизированных участков и цехов : Учебник / В.П.Вороненко, В.А.Егоров, М.Г.Косов и др.; Под ред. Ю.М.Соломенцева. М.: Машиностроение, 1992. 272 с. 16. Проектирование гибких производственных систем механической обработки деталей. МР-040-79-86, МР-040-80-86. М.: НПО "Оргстанкинпром", 1986. 17. Проектирование машиностроительных заводов и цехов: Справочник. В 6 т./Б.И.Айденберг, М.Е.Зельдис, Ю.Л.Казарновский и др.; Под ред. Е.С.Ямпольского. М.: Машиностроение, 1974 – 1975 . 18. Проектирование сборочных цехов станкостроительных заводов. МР04-30-80. М.: НПО "Оргстанкинпром", 1986. 68 с. 19. Федотова Л.А. Проектирование механосборочных цехов: Учебное пособие. Воронеж: Изд-во Воронежского госуниверситета, 1980. 212 с. 20. Чарнко Д.В., Хабаров Н.Н. Основы проектирования механосборочных цехов. М.: Машиностроение, 1975. 348 с.