Разработка планировочных решений механосборочных цехов

Ю.И. Усачёв

Разработка  
планировочных решений 
механосборочных цехов

Учебное пособие

УДК 621.9.02.001.24 
ББК 34.68-4-02я73 

У74 
 
Издание доступно в электронном виде на портале ebooks.bmstu.ru  
по адресу: http://ebooks.bmstu.ru/catalog/51/book1690.html 

Факультет «Машиностроительные технологии» 
Кафедра «Технологии машиностроения» 

Рекомендовано Редакционно-издательским советом  
МГТУ им. Н.Э. Баумана в качестве учебного пособия 

 
 
 
Усачёв, Ю. И. 
 
 
Разработка планировочных решений механосборочных цехов : учебное 
пособие / Ю. И. Усачёв. — Москва : Издательство МГТУ им. Н. Э. Баумана, 
2018. — 82, [6] с. : ил. 

ISBN 978-5-7038-4727-5 

Издание содержит информацию о выборе промышленного здания для размещения 
цехов механосборочного производства, разработке компоновочных планов производственного 
и вспомогательного зданий, разработке планировок оборудования механических 
сборочных и автоматизированных участков. Приведены необходимые нормативные 
сведения для выполнения технологических планов и их оформления. Даны примеры, 
справочные материалы и список рекомендуемой литературы.  
Для студентов старших курсов МГТУ им. Н.Э. Баумана, обучающихся по специальности «
Проектирование технологических комплексов механосборочных производств». 
 

УДК 621.9.02.001.24 
 
ББК 34.68-4-02я73 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 

 
 МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2018 
       Оформление. Издательство  
ISBN 978-5-7038-4727-5  
 
                        МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2018 

У74 

ПРЕДИСЛОВИЕ 

Среди завершающих проектных документов, разрабатываемых при проек- 
тировании технологических комплексов механосборочного производства, 
важное место занимают технологические планы (планировки) — графические 
документы, определяющие размещение средств производства промышленных 
предприятий. К ним относят компоновочные планы здания, цеха и планировку 
средств технологического оснащения производственных процессов 
цехов и участков.  
Назначение планировки средств технологического оснащения заключается 
в необходимости анализа факторов, связанных с реализацией технологических 
процессов, оперативным управлением, экономикой, организацией безопасной 
жизнедеятельности и др. 
При разработке технологических планов необходимо учитывать конструкцию, 
материалы и габариты изделий, номенклатуру и объем выпуска по 
каждому наименованию, технологические процессы изготовления, наличие 
опасных и вредных факторов, возникающих при выполнении технологических 
процессов, величины выделяемых опасных веществ и излучений, конструкцию 
и расположение зданий и сооружений предприятия.  
К расчетным параметрам, необходимым для разработки технологических 
планов, относятся: количество технологического оборудования и технологической 
оснастки, организация их технического обслуживания; численность 
производственного персонала; состав подразделений и площадь, необходимая 
для их размещения; система перемещения, складирования и хранения 
материалов, заготовок, изделий, технологических отходов.  
Одной из основных целей изучения дисциплины «Проектирование технологических 
комплексов механосборочного производства» является освоение 
общих принципов и методов построения объемно-планировочных решений 
механосборочных цехов с рациональным размещением производственных и 
вспомогательных участков.  
После изучения дисциплины и выполнения предусмотренных учебным 
планом самостоятельных работ студенты овладеют: 
• умением обоснованно формулировать задачи проектирования технологических 
планов; 
• базовыми знаниями для выбора промышленного здания и компоновочных 
схем для размещения проектируемого цеха, участков; 
• практическими навыками разработки и оптимизации компоновочных 
решений цехов и планов размещения оборудования, оформления спецификаций 
оборудования.  
К настоящему времени существует большое количество учебно-
методических и справочных материалов, в которых рассмотрены основные 
вопросы синтеза цехов механосборочного производства. К ним относятся 
учебники и пособия, подготовленные на технологических кафедрах МГТУ 
им. Н.Э. Баумана, технологических университетов «Станкин», МАМИ, Ульяновского 
технологического университета и др. Однако рассматриваемые в 

них примеры зачастую имеют справочный характер, отсутствует анализ принимаемых 
решений. Но главным недостатком литературы по этому вопросу 
является низкий уровень унификации разработки и оформления технологических 
планов. Некоторые решения выполнены 20–30 лет назад, а в новых пособиях 
используются  без необходимой переработки и исправлений.  
В настоящем учебном пособии сделана попытка обобщить накопленный 
опыт проектирования цехов механосборочного производства, на основе которых 
приводятся основные принципы разработки и требования к оформлению 
как производственных, так и вспомогательных участков. Данная работа призвана 
помочь студентам правильно формулировать задачи проектирования 
технологических планов, принимать проектные решения на основе оценки 
альтернативных вариантов.  
 

1. СТРУКТУРА ДИСЦИПЛИНЫ И ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ  
К РАЗРАБОТКЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПЛАНОВ 

Дисциплину «Проектирование технологических комплексов механосборочного 
производства» студенты изучают в 9-м и 10-м семестрах (табл. 1). 
Одной из важных составляющих самостоятельной работы являются домашние 
задания и курсовые проекты. В 9-м семестре предусмотрены два домашних 
задания, а в 10-м — одно. Кроме этого в 10-м и 11-м семестрах студенты 
выполняют курсовые проекты. Наименование домашних заданий и курсовых 
проектов, сроки их выполнения приведены в табл. 2. 

Таблица 1 

Виды и объем занятий 

Виды занятий 
Объем занятий, ч 

Всего 
9-й семестр 
10-й семестр 
11-й семестр 

Лекции 
68 
34 
34 
 

Семинары 
34 
17 
17 
 

Лабораторные работы 
17 
 
17 
 

Самостоятельная 
работа 
217 
39 
100 
78 

Домашние задания 
51 
34 
17 
 

Рубежный контроль 
10 
5 
5 
 

Курсовой проект 
156 
 
78 
78 

Итого 
336 
 
 
 

Проверка знаний 
 
Экзамен  
Дифференциальный 
зачет / Экзамен 
Дифференциальный 
зачет 

 

Таблица 2  

Наименование тем домашних заданий и курсовых проектов 

Вид самостоятельной 
работы 
Семестр 
Наименование 
Срок выполнения  
(
неделя) 

Домашнее задание № 1 
9 
Механический участок обработки … 
(указывается тип деталей ) на станках 
с ЧПУ 

11 

Домашнее задание № 2 
9 
Автоматизированный участок механической 
обработки … (тип деталей) 
16 

Домашнее задание № 3 
10 
Проект механосборочного цеха изготовления … (
наименование изделия)  
15 

Курсовой проект  
10 
Механический (сборочный, автоматизированный) 
участок изготовления … 
(указывается тип деталей, изделий) 

12–14 

Курсовой проект 
11 
Механосборочный цех по производству … (
наименование изделия) 
12–14 

Отметим, что при идентичном наименовании домашних работ и курсовых 
проектов (например, задание № 1 и курсовой проект 10-го семестра) их состав 
различен (приложение А). Исходные данные домашних работ являются 
укрупненными без указания номенклатуры обрабатываемых деталей, объема 
выпуска каждого наименования, технологических процессов и трудоемкости 
(станкоемкости). Курсовые проекты выполняют, как правило, по результатам 
прохождения проектно-технологических практик как на промышленных 
предприятиях, так и в проектных технологических институтах. Для всех видов 
заданий и проектов заключительным этапом является разработка объемно-
планировочных решений цехов и участков механосборочных производств,  
в составе которого студент выполняет: 
• выбор основных строительных параметров производственного здания; 
• обоснование структурно-компоновочных схем производственных участков 
и цеха; 
• проектирование компоновочного плана цеха; 
• разработка планировок оборудования производственных и вспомогательных 
участков. 
Результатом выполнения задания проекта является раздел (подраздел) пояснительной 
записки и графическая часть. В зависимости от вида работы в пояснительной 
записке необходимо привести не только обоснование принимаемых 
решений по каждой задаче, но и конечный результат: компоновочные схемы, 
компоновочный план цеха и планировки оборудования. Не допускается выполнять 
ссылки на графический материал работы или проекта без необходимых 
обоснований и пояснений, примеры выполнения которых приводятся ниже. 
Требования к оформлению раздела пояснительной записки должны соответствовать 
ГОСТ 2.105–95 и ГОСТ 2.106–96. 
Графическую часть домашних работ выполняют на листах формата А2 
или А3 в зависимости от размеров проектируемых подразделений, а курсовых 
проектов — на листах формата А1 с соблюдением требований стандартов 
ЕСКД и настоящего учебного пособия. 
При выполнении технологических планов следует обратить внимание на соблюдение 
стандартов ЕСКД, в частности толщины линий. Назначение основных 
видов линий, применяемых на планировках в соответствии с ГОСТ 2.303–68, 
приведены в табл. 3. 
Таблица 3 

Виды линий на технологических планах и их назначение 

Вид линии 

Толщина  
линии, мм  
(при масштабе 
1:100) 

Назначение линии 

Сплошная утолщенная 
0,8–1,0 
Ограждающие стены промышленного здания 
при выполнении компоновочного плана 

Сплошная основная 
0,50 
Габаритные контуры оборудования в положении 
покоя, обозначение колонн в виде пересекающихся 
осей на компоновочном плане 

Окончание табл. 3 

Вид линии 

Толщина  
линии, мм  
(при масштабе 
1:100) 

Назначение линии 

Сплошная тонкая 

0,25 

Перегородки вспомогательных участков и 
помещений. Контуры ответственных функциональных 
частей оборудования (например, 
планшайбы), находящихся внутри 
габаритных контуров оборудования в положении 
покоя 

Штриховая 
Контуры опорной поверхности основного 
оборудования и его составных частей. Контуры 
фундаментов и каналов, траектория 
опорных и подвесных транспортных средств 

Штрихпунктирная тонкая 
Линии разбивочных осей колонн  

Штрихпунктирная  
с двумя точками, тонкая 
Контуры подвижных частей оборудования, 
временами перемещающихся с целью управления 
и технического обслуживания, если они 
во время перемещения выходят за пределы 
габаритных контуров в положении покоя. 
Длина и ширина демонтируемых частей при 
производстве монтажных и ремонтных работ. 
Места подвода и отвода материалов за пределами 
габаритных контуров оборудования 
в положении покоя 

Штрихпунктирная  
с двумя точками, толстая 
0,5 

Контуры подвижных частей оборудования, 
непрерывно движущихся в процессе работы, 
если они во время перемещения выходят 
за пределы габаритных контуров в положении 
покоя 

 
 

Примечание. При использовании масштаба 1:50 толщину линии увеличивают в 2 раза. 

 
Выполненные работы должны быть сброшюрованы и защищены до экзаменационной 
сессии.  
Защиту выполняют в виде презентации, в которой приводят: 
• исходные данные; 
• компоновочные планы и планировки оборудования участков.  
В сообщении в течение 10 мин студент должен сформулировать задание 
на проектирование, кратко сообщить о результатах анализа альтернативных 
вариантов и выборе проектного решения и дать необходимые пояснения по 
структуре участка, цеха. 
 
 

2. ВЫБОР ПРОМЫШЛЕННОГО ЗДАНИЯ  
ДЛЯ РАЗМЕЩЕНИЯ ПРОЕКТИРУЕМОГО ЦЕХА, УЧАСТКА  

Технологические комплексы машиностроительных предприятий располагают 
в одноэтажных и многоэтажных крановых и бескрановых зданиях. Тип 
здания, его этажность и высота этажей, длина и ширина здания зависят от 
многочисленных факторов. Здания делят на производственные и вспомогательные. 
В производственных зданиях размещают основные (производственные) 
и вспомогательные участки и отделения, складские помещения, цеха.  
Во вспомогательных зданиях размещают административно-бытовые помещения, 
а в некоторых случаях — вспомогательные и складские отделения. 
Одноэтажные здания имеют преимущества в отношении расстановки 
оборудования и размещения цехов с тяжелым оборудованием в связи с наличием 
большей площади, не стесненной частым расположением колонн, и широкими 
возможностями использования всех видов транспорта. 
Производства, в которых используют тяжелое технологическое оборудование 
и изготовляют изделия, требующие применения кранового оборудования, 
располагают в одноэтажных крановых производственных зданиях. 
Одноэтажные производственные здания могут быть с полным, неполным 
каркасом, а также с несущими стенами. В зданиях с полным каркасом вертикальные 
нагрузки воспринимают колонны и фундаменты, а наружные стены 
являются ограждающими элементами. В зданиях с неполным каркасом колонны 
располагают внутри здания, наружные стены делают несущими, выполняющими 
также функции ограждающих конструкций. 
В массовом промышленном строительстве применяют главным образом 
конструктивные схемы с полным каркасом.  
Основными структурными частями зданий являются пролеты. Под пролетом 
понимают объемную часть здания, ограниченную двумя смежными 
рядами вертикальных несущих конструкций. Основными строительными параметрами 
здания в плане являются: ширина пролета L — расстояние между 
продольными координационными осями; шаг колонн t — расстояние между 
поперечными координационными осями. Сочетание ширины пролета и шага 
колонн образуют сетку колонн, обозначаемую произведением Lt. 
Основным параметром здания в разрезе является высота пролета Hпр 
(расстояние от чистого пола до низа несущих конструкций покрытия). 
Унификацию архитектурно-планировочных параметров зданий осуществляют 
на основе единой модульной системы (ЕМС). Эта система представляет 
собой совокупность правил назначения размеров ширины пролета, 
шага колонн, высоты пролета (этажа), размеров конструктивных элементов, 
строительных изделий и оборудования. На базе основного модуля, равного 
100 мм и обозначаемого М, образуются производные модули (ПМ) — укрупненные 
и дробные. 
Согласно принятым в ЕМС правилам, строительные параметры имеют 
следующие значения: 

• ширина пролетов одноэтажных производственных зданий кратна 60М и 
составляет 18, 24, 30, 36 м и т. д., для многоэтажных — 30М или 9, 12 и 18 м;  
• шаг колонн для одноэтажных зданий равен 12 м, а для многоэтажных — 
6 м;  
• высота пролета одноэтажных бескрановых производственных зданий 
кратна 12М и составляет 6,0, 7,2, 8,4 м, а крановых 18М — 10,8, 12,6, 14,4, 
16,2, 18,0, 19,8 м, для многоэтажных 6М — 3,6, 4,8, 6,0, 7,2, для первого этажа 
с шириной пролета 18 м — 8,4, для последнего кранового этажа с шириной 
пролета 18 м и грузоподъемностью крана 10 т — 10,8 м.  
Дальнейшим развитием типизации и унификации элементов зданий явилось 
создание унифицированных типовых секций (УТС). Оптимальные размеры 
секций и их площадей на основе анализа ранее применявшихся проектов 
выбраны следующими: длина секции (длина пролета) 72 м, ширина секции 
72 и 144 м, что соответствует предельному расстоянию между поперечными 
и продольными температурными швами. Таким образом, каждая секция 
представляет собой отдельный температурный блок. Предусмотрены крановые 
и бескрановые УТС. Различные сочетания указанных строительных  
параметров образуют 36 вариантов типоразмеров основных и дополнительных 
секций, из которых может быть разработана компоновка производственных 
зданий (рис. 1).  
 

 

Рис. 1. Примеры компоновки одноэтажных производственных зданий  
из унифицированных типовых секций 

При строительстве многоэтажных производственных и административно-
бытовых зданий унификацию архитектурно-планировочных параметров зданий 
осуществляют также на основе ЕМС. 

УТС административно-бытовых зданий имеют следующие размеры: 
• длина — 36; 48 и 60 м; 
• ширина — 12 м для пристроек к производственному зданию и 18 м для 
отдельно стоящего здания;  
• сетка колонн — 66 и 69 м;  
• высота этажей — 3,3 и 4,2 м для помещений глубиной больше 6 м и 
площадью более 300 м2, а также для первых этажей, если в них располагаются 
лаборатории или вспомогательные помещения. В бескаркасных административно-
бытовых зданиях высота этажа должна быть равна 2,8 или 3,0 м. 
Из этих секций компонуют двух-, трех- и четырехэтажные здания. 
При назначении высоты пролетов здания учитывают высоту применяемого 
оборудования, подъемно-транспортных механизмов, характеристики изготовляемых 
изделий, вертикальные расстояния между оборудованием и элементами 
конструкции здания, а также требования санитарных норм в отношении 
естественной освещенности, минимальных объемов (15 м3) и площади 
(4,5 м2) помещения, приходящегося на каждого работающего в нем.  
Высоту пролета определяют согласно схеме, приведенной на рис. 2. Исходя 
из максимального габарита оборудования по высоте, минимального расстояния 
между оборудованием и перемещаемым грузом, а также размеров по 
высоте транспортируемых грузов и подъемно-транспортного средства (крана) 
определяют высоту до головки подкранового рельса:  

Н1 = h1 + h2 + h3 + h4. 

Высоту h1 определяют с учетом крайних положений подвижных частей 
станка, но не менее 2,3 м. Расстояние h2 принимают равным не менее 400 мм. 
По значению H1 определяют минимальную высоту пролета H.  
 

 

Рис. 2. Схема для определения высоты пролета: 

1 — мостовой кран; 2 — подкрановый рельс; 3 — колонна; 4 — станок 

Для удешевления конструкции здания и строительных работ необходимо 
стремиться к тому, чтобы все его пролеты по ширине, длине, высоте, шагу 
колонн и направлению были однообразными, а само здание имело наиболее 
простую форму в плане, т. е. прямоугольную.