Основы проектирования сборочно-сварочных цехов
Основы проектирования сборочно-сварочных цехов: ключевые аспекты
Книга Г. Е. Левшина "Основы проектирования сборочно-сварочных цехов" представляет собой учебное пособие, предназначенное для студентов машиностроительных специальностей, изучающих оборудование и технологию сварочного производства. Пособие охватывает широкий спектр вопросов, начиная от общих принципов проектирования и заканчивая конкретными расчетами, необходимыми для создания эффективного сборочно-сварочного цеха.
Общие принципы и этапы проектирования
Введение в книгу начинается с обзора роли сварочного производства в машиностроении и необходимости проектирования новых, расширения, реконструкции или технического перевооружения существующих цехов. Автор подчеркивает важность учета последних достижений науки и техники, прогрессивных технологических процессов, автоматизации, рационального использования ресурсов и экологических аспектов. Далее рассматриваются основные этапы инвестиционного проекта, включая предынвестиционную, инвестиционную и эксплуатационную фазы. Подробно анализируется предынвестиционная фаза, включающая формирование инвестиционного замысла, анализ альтернативных вариантов, технико-экономическое обоснование (ТЭО) и принятие решения об инвестировании. Рассматриваются принципы организации проектных работ, роли генерального проектировщика и других участников процесса.
Технологическая часть проекта: выбор и расчет оборудования
Особое внимание уделяется технологической части проекта, включающей выбор оптимальных технологических процессов, оборудования и оснастки. Автор рассматривает различные виды производительности оборудования (технологическая, цикловая, техническая, действительная) и методы расчета количества оборудования, учитывая годовую производственную программу, эффективный фонд времени работы оборудования и коэффициент использования. Приводятся формулы для расчета количества оборудования непрерывного и периодического действия, а также для оборудования, производительность которого зависит от квалификации рабочего.
Организация грузопотоков и выбор строительных решений
Важным аспектом является организация грузопотоков и выбор компоновочных схем цеха. Рассматриваются различные типовые схемы компоновок сборочно-сварочных цехов, их особенности и области применения. Обсуждаются вопросы определения расхода материалов, необходимых для производства, включая основные и вспомогательные материалы. Детально рассматриваются особенности расчета и определения количества маломеханизированного оборудования и оснастки.
Строительная часть проекта: планировка и требования
Строительная часть проекта включает определение площадей производственных отделений, складов, служб и административно-бытовых помещений, разработку уточненной компоновки цеха, планов и разрезов. Рассматриваются основные строительные параметры зданий, требования к полам, проездам, проходам, а также меры по обеспечению техники безопасности, включая снижение взрывоопасности и противопожарные требования. Автор уделяет внимание требованиям к помещениям, освещению, защите от шума и вибрации, а также биологической защите окружающей среды.
Санитарно-технические и энергетические аспекты
В заключительной части рассматриваются санитарно-технические и энергетические аспекты проектирования. Обсуждаются требования к вентиляции, отоплению, освещению и защите от шума. Приводятся рекомендации по выбору систем вентиляции и расчету кратности воздухообмена. Рассматриваются вопросы энергоснабжения, включая расчет расхода электроэнергии, сжатого воздуха, защитных и горючих газов, а также воды.
Текст подготовлен языковой моделью и может содержать неточности.
- 621: Общее машиностроение. Ядерная техника. Электротехника. Технология машиностроения в целом
- 658: Организация производства. Экономика предприятий. Организация и техника торговли
- ВО - Бакалавриат
- 15.03.01: Машиностроение
Г. Е. Левшин ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СБОРОЧНО-СВАРОЧНЫХ ЦЕХОВ Учебное пособие Москва Вологда «Инфра-Инженерия» 2022
УДК 621.791:658.512 ББК 34.641 Л34 Рекомендовано Алтайским государственным техническим университетом им. И. И. Ползунова в качестве учебного пособия для студентов, обучающихся по направлению 15.00.00 «Машиностроение» Рецензент: кандидат технических наук, профессор кафедры малого бизнеса в сварочном производстве (МБСП) В. Н. Шабалин Левшин, Г. Е. Л34 Основы проектирования сборочно-сварочных цехов : учебное пособие / Г. Е. Левшин. – Москва ; Вологда : Инфра-Инженерия, 2022. – 148 с. : ил., табл. ISBN 978-5-9729-0794-6 Рассмотрены основные вопросы проектирования сборочносварочных цехов, методы и критерии выбора оптимальных технологических процессов и оборудования. Приведены рациональные компоновочные, организационно-планировочные и строительные решения сборочно-сварочного цеха для экономичного производства необходимого количества сварных узлов требуемого качества. Для студентов вузов всех форм обучения по профилю «Оборудование и технология сварочного производства» направления «Машиностроение». Может быть полезно специалистам-сварщикам. УДК 621.791:658.512 ББК 34.641 ISBN 978-5-9729-0794-6 ¤ Левшин Г. Е., 2022 ¤ Издательство «Инфра-Инженерия», 2022 ¤ Оформление. Издательство «Инфра-Инженерия», 2022
Введение Сварочное производство в машиностроении основано на реализации технологий неразъемного соединения отдельных заготовок, деталей или узлов (сборочных единиц) машин различными методами сварки или пайки. Эти заготовки и детали изготовляют из черных и цветных сплавов во всех отраслях машиностроения преимущественно технологиями литья, обработки давлением и резанием. С применением этих трех разных видов технологий и способов изготовляют самые различные технологические и транспортные машины (металлорежущие и ткацкие станки, металлургическое, кузнечно-прессовое и литейное оборудование, автомобили, тракторы, железнодорожные вагоны, самолеты, корабли и многое другое). Развитие всех отраслей машиностроения обусловливает и расширенное применение технологий литья, обработки давлением и резанием, сварки и термических способов воздействия. Сварочное производство осуществляют обычно в сборочносварочных цехах, отделениях или участках. Для их строительства и оснащения необходимыми технологическими и транспортными машинами, оборудованием и т. п. требуется разработать проектно-сметную документацию согласно отраслевым нормам технологического проектирования ОНТП 09-88 (для машиностроения, приборостроения и металлообработки) и ОНТП 09-96 (для автомобилестроения). Помимо создания новых цехов часто проводят расширение, реконструкцию и техническое перевооружение действующих цехов. Для этого также необходимо разработать проектно-сметную документацию. При разработке проектов сборочно-сварочных цехов должны учитываться последние достижения науки и техники и предусматриваться: прогрессивные технологические процессы; новейшее высокопроизводительное оборудование и машины; эффективные средства автоматизации и механизации производственных процессов; прогрессивные формы организации производства; применение АСУП и АСУ ТП; рациональное использование площадей, материальных ресурсов, энергоносителей, воды, тепла; исключение или технически возможное снижение загрязнения окружающей среды. Спроектированный цех должен быть построен и сдан в эксплуатацию в нормативные сроки. При этом он должен соответствовать до3
стигнутому на тот момент мировому уровню сварочного производства по всем технико-экономическим показателям или превышать их. Для их выполнения проектировщик должен знать передовой отечественный и зарубежный опыт, ожидаемые достижения науки, перспективы развития техники, т. е. комплекс сведений научно-технического прогноза. Эта дисциплина является завершающей в цикле подготовки студентов-сварщиков и предполагает усвоение других общетехнических и специальных дисциплин. Знания, полученные при ее изучении, закрепляются и используются при выполнении дипломного проекта (работы). Она рассматривает: методы и критерии выбора оптимальных технологических процессов и оборудования (из множества возможных); расчета необходимого количества технологического и транспортного оборудования, материалов, энергоносителей и работающих; обоснования рациональных компоновочных, организационно-планировочных и строительных решений сборочносварочного цеха для экономичного производства необходимого количества сварных узлов требуемого качества. В результате изучения дисциплины студенты должны: знать: – принципы построения современных производств сварных узлов, включая гибкие автоматизированные производства; – основные методики и методы проектирования производственных систем изготовления сварных узлов, включая элементы САПР; уметь: – составить производственную программу; – выбрать и обосновать оптимальный технологический процесс производства сварных узлов конкретной производственной программы; – выбрать необходимые типы основного и вспомогательного оборудования для разных технологических процессов и рассчитать его количество; – рационально проектировать компоновочную схему и технологический план цеха с расположением оборудования в его отделениях (участках); – дать технико-экономическое обоснование выбранных решений. 4
Структурно учебное пособие включает введение, содержание, список литературы из 11 наименований и 5 глав с дидактическим материалом (примерами и контрольными вопросами). В этих главах в логической последовательности рассмотрены основные вопросы проектирования сборочно-сварочных цехов с достаточной степенью проработанности. При этом автор, привнеся свою методологию изложения материала, придерживался и методологии Красовского А. И. [1]. 5
ГЛАВА 1. ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОЕКТНЫХ РАБОТ. ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СБОРОЧНО-СВАРОЧНЫХ ЦЕХОВ 1.1. Общие понятия об инвестиционно-строительной деятельности С 2001 г. в строительной отрасли России происходит формирование рыночных отношений между участниками (субъектами) инвестиционной деятельности. На первый план в этих отношениях выдвигается стоимость. Формирование стоимости происходит не спонтанно, а последовательно: начинается при возникновении идеи строительства объекта, продолжается при ее реализации и заканчивается только после ликвидации объекта, причем этот процесс имеет длительный период. Это накладывает свой отпечаток на взаимоотношения всех участников проекта. Весь цикл инвестиционного проекта включает в себя комплекс экономических, организационно-управленческих, технических и технологических задач, выраженных в первоначальной предпроектной проработке идеи, предварительной оценке ее эффективности, проектировании, строительном производстве и эксплуатации объекта. При этом в строительную продукцию вкладываются очень большие капитальные вложения, отдача от которых будет получена не сразу. Поэтому в современных условиях организация инвестиционно-строительной деятельности в различных фазах приобретает первостепенное значение. Это также связано с новым подходом в государственной политике в области строительной деятельности и переходом на новую сметнонормативную базу. Термин «инвестиции» более широкое и емкое понятие, чем понятие «капитальные вложения». Это денежные средства, ценные бумаги, иное имущество, в том числе имущественные права, иные права, имеющие денежную оценку, вкладываемые в объекты предпринимательской и (или) иной деятельности в целях получения прибыли и (или) достижения иного полезного эффекта. Капитальные вложения – это инвестиции в основной капитал (основные средства), в том числе затраты на новое строительство, расширение, реконструкцию и техническое перевооружение действующих предприятий, приобретение машин, оборудования, инструмента, инвентаря, проектно-изыскательские работы и другие затраты. 6
Инвестиционный проект – обоснование экономической целесообразности, объема и сроков осуществления капитальных вложений, в том числе необходимая проектно-сметная документация, разработанная в соответствии с законодательством РФ и утвержденными в законном порядке регламентами (стандартами, нормами, правилами), а также описание действий по осуществлению инвестиций (бизнес-план). Инвесторами, осуществляющими вложение собственных, заемных, привлеченных средств на создание и воспроизводство основных фондов в форме капитальных вложений могут быть: – органы, уполномоченные управлять государственным и муниципальным имуществом или имущественными правами; – организации и предприятия, предпринимательские объединения, общественные организации и другие юридические лица всех форм собственности; – международные организации, иностранные юридические лица; – физические лица (граждане РФ и иностранные граждане). Заказчиками (застройщиками) могут быть инвесторы, а также физические и юридические лица, уполномоченные инвесторами осуществлять реализацию инвестиционных проектов по строительству. Участниками (субъектами) инвестиционно-строительной деятельности выступают: инвестор, заказчик и застройщик, подрядчик и проектировщик, банковские, страховые и посреднические организации, поставщики стройматериалов и оборудования, а также пользователи объектов инвестиционной деятельности. Все они должны соблюдать установленные законом нормы и регламенты, требования государственных органов и должностных лиц, предъявляемые в пределах их компетенции. Основным правовым документом, регулирующим производственно-хозяйственные и другие взаимоотношения субъектов инвестиционной деятельности, является договор (контракт) между ними. Участники инвестиционного процесса, выполняющие оговоренные договором виды работ и услуг, должны иметь лицензию или сертификат на право осуществления данного вида деятельности. Строительство объекта осуществляется в непрерывном инвестиционном процессе с момента возникновения идеи (замысла) до сдачи объекта в эксплуатацию и дальнейшая его эксплуатация. 7
Весь цикл инвестиционного проекта включает в себя комплекс экономических, организационно-управленческих, технических и технологических задач, выраженных в первоначальной идее, архитектурном и строительном проекте, строительном производстве и эксплуатации объекта. Цикл инвестиционного проекта характеризуют тремя фазами: предынвестиционной; инвестиционной; эксплуатационной. Четкой границы между ними нет. Каждая фаза может начинаться в предыдущей и заканчиваться в последующей, могут выполняться параллельные виды деятельности в разных фазах. 1.2. Предынвестиционная фаза Она содержит несколько важных стадий: – формирование инвестиционного замысла (целей инвестирования); – определение, исследование и анализ инвестиционных возможностей; – анализ альтернативных вариантов проекта по экономическим, архитектурным, строительным и функциональным характеристикам; – формирование (предварительный выбор) проекта; – технико-экономическое обоснование (ТЭО); – оценочное заключение (заключение по проекту и решение об инвестировании). Инвестиционный замысел разрабатывается, как правило, заказчиком с привлечением при необходимости на договорной основе проектных, проектно-строительных, консалтинговых (консультационных) и других юридических и физических лиц, имеющих лицензию на соответствующий вид деятельности. В случае привлечения к разработке инвестиционного замысла проектных и других организаций заказчик обязан выдать им задание на его разработку, включающее в себя следующие пункты: – объем намечаемых к инвестированию средств, их источники и предпочтительные направления их вложений; – намечаемые источники и условия финансирования; – предполагаемая номенклатура продукции (оказания услуг); 8
– предпочтительные варианты размещения предприятия, здания, сооружения; – граничные технико-экономические характеристики и показатели предполагаемого объекта; – особые условия инвестирования; – основные данные о приоритетах инвестора, опыте инвестирования, данные о ноу-хау, авторских правах и других преимуществах и привилегиях. На стадии ТЭО исследование проводится по следующим основным направлениям: – стратегия и рамки проекта; – механизм действий и схемы последовательности операций при осуществлении проекта; – маркетинговые исследования и их анализ; – сырье, основные и вспомогательные материалы; – месторасположение, участок и окружающая среда; – экологическая ситуация на участке планируемого строительства и потенциальное воздействие на эту ситуацию предлагаемого проекта; – проектирование и технология; – организационная структура и накладные расходы; – график осуществления проекта и затраты на него; – трудовые ресурсы, в том числе управленческие кадры, затраты на оплату рабочей силы, потребности в профессиональном обучении и затраты на него. Как на федеральном, так и на региональном уровнях (субъекты РФ и местные образования) разрабатывается и реализуется социальноэкономическая политика, включающая в себя экономические, социальные, природоохранные и экологические цели и пути их решения. Составной частью этой политики является и инвестиционностроительная политика. Основным документом для включения в региональную программу развития региона является «Схема территориального планирования на трех уровнях: схема территориального планирования РФ, субъектов РФ, муниципальных образований» (ст. 9 Градостроительного кодекса РФ). Разработка схем осуществляется с учетом данных и положений, содержащихся в федеральных, региональных и отраслевых программах структурной перестройки экономических 9
отношений, научно-технических и других государственных программах, схемах развития и размещения производительных сил, промышленных узлов, градостроительной документации и иных материалов. Заказчик, исходя из целей инвестирования и исследования ситуации на рынке продукции и услуг с учетом решений и рекомендаций, принятых в прогнозах и схемах территориального планирования развития и размещения производительных сил на территориальном уровне, составляет ходатайство (декларацию) о намерениях. По результатам положительного рассмотрения органом исполнительной власти ходатайства заказчик принимает решение о разработке финансово-экономического обоснования инвестиций. Схема этапов формирования и реализации инвестиционного проекта на территориальном уровне приведена на рис. 1.1. Рис. 1.1. Схема этапов формирования и реализации инвестиционного проекта на территориальном уровне 10