Методики расчета механосборочных и вспомогательных цехов, участков и малых предприятий машиностроительного производства
Покупка
Основная коллекция
Тематика:
Общее машиностроение. Машиноведение
Издательство:
НИЦ ИНФРА-М
Автор:
Киселев Евгений Степанович
Под общ. ред.:
Худобин Леонид Викторович
Год издания: 2025
Кол-во страниц: 143
Дополнительно
Вид издания:
Учебное пособие
Уровень образования:
Среднее профессиональное образование
ISBN: 978-5-16-014910-3
ISBN-онлайн: 978-5-16-108975-0
Артикул: 704068.03.01
Изложены методы и методики расчета цехов, участков и малых предприятий механосборочного производства современного машиностроения. Приведены справочные и нормативные данные, необходимые для проектирования. Рассмотрены компоновочные решения цехов, участков и малых предприятий и задачи модернизации современного механосборочного производства.
Предназначено для использования при проведении практических занятий, а также в процессе изучения теоретического курса, выполнения контрольных работ и соответствующих разделов дипломных проектов.
Для студентов всех форм обучения, в том числе дистанционного, а также инженерно-технических работников технологических служб машиностроительных предприятий.
Тематика:
ББК:
- 34: Технология металлов. Машиностроение. Приборостроение
- 346: Отдельные машиностроительные и металлоперерабатывающие процессы и производства
УДК:
ОКСО:
- Среднее профессиональное образование
- 15.02.16: Технология машиностроения
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
¬¡ ©¡¡«¬ª°¡¤ª©§¸©ª¡ª¬£ª©¤¡ ÁÌÄÛÊÍÉʾ¼É¼¾¿ÊÀÏ Е.С. КИСЕЛЁВ МЕТОДИКИ РАСЧЕТА МЕХАНОСБОРОЧНЫХ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ ЦЕХОВ, УЧАСТКОВ И МАЛЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ 2-е издание, исправленное и дополненное Под общей редакцией заслуженного деятеля науки и техники РСФСР, доктора технических наук, профессора Л.В. Худобина Рекомендовано Межрегиональным учебно-методическим советом профессионального образования в качестве учебного пособия для учебных заведений, реализующих программу среднего профессионального образования по укрупненной группе специальностей 15.02.00 «Машиностроение» (протокол № 12 от 24.06.2019) Москва ИНФРА-М 2025
УДК 621.71(075.32) ББК 34.68я723 К44 Р е ц е н з е н т ы: Носов Н.В., доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой технологии машиностроения Самарского государственного технического университета; Тамаркин М.А., доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой технологии машиностроения Донского государственного технического университета Киселёв Е.С. К44 Методики расчета механосборочных и вспомогательных цехов, участков и малых предприятий машиностроительного производства : учебное пособие / Е.С. Киселёв ; под общ. ред. Л.В. Худобина. — 2-е изд., испр. и доп. — Москва : ИНФРА-М, 2025. — 143 с. — (Среднее профессиональное образование). ISBN 978-5-16-014910-3 (print) ISBN 978-5-16-108975-0 (online) Изложены методы и методики расчета цехов, участков и малых предприятий механосборочного производства современного машиностроения. Приведены справочные и нормативные данные, необходимые для проектирования. Рассмотрены компоновочные решения цехов, участков и малых предприятий и задачи модернизации современного механосборочного производства. Предназначено для использования при проведении практических занятий, а также в процессе изучения теоретического курса, выполнения контрольных работ и соответствующих разделов дипломных проектов. Для студентов всех форм обучения, в том числе дистанционного, а также инженерно-технических работников технологических служб машиностроительных предприятий. УДК 621.71(075.32) ББК 34.68я723 ISBN 978-5-16-014910-3 (print) ISBN 978-5-16-108975-0 (online) © Киселёв Е.С., 2020
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ ГПМ — гибкий производственный модуль; ГПС — гибкая производственная система; ГСМ — горюче-смазочные материалы; ИЦ — инструментальный цех; МП — малое предприятие; МСП — механосборочное производство; МСЦ — механосборочный цех; ППР — планово-предупредительный ремонт; РБ — ремонтная база; РЕ — условная ремонтная единица; РМЦ — ремонтно-механический цех; А — количество транспортных средств, шт.; В — средний уровень выполнения норм, %; К — общий коэффициент приведения; Кз — коэффициент загрузки оборудования; Ки — коэффициент использования транспортных средств; Ко — коэффициент приведения по оригинальности; Кн — коэффициент, учитывающий неравномерность поступления грузов; Кп — коэффициент приведения по любому параметру, оказывающему влияние на производительность и себестоимость изготовления и учитывающий особенности механической обработки заготовок или сборки изделий; Кс — коэффициент, учитывающий долю стоимости 1 ст.-ч в общей стоимости деталей, подлежащих изготовлению в проектируемом цехе или на МП; Кт — коэффициент приведения по точности; Ку — коэффициент ужесточения; Кзо — коэффициент закрепления операций; Кзп — коэффициент запаса; Кмо — коэффициент многостаночного обслуживания; Кмр — коэффициент, учитывающий механизацию слесарных работ; Кпн — планируемый коэффициент перевыполнения норм; Куб — коэффициент убыли инструмента из-за поломок; КРМЦ — коэффициент, учитывающий распределение станкоемкости и трудоемкости ремонтных работ между РМЦ предприятия и РБ; Коi — коэффициент приведения деталей i-й конструктивно-технологической группы; 3
Кs — коэффициент, учитывающий среднее число рабочих, находящихся в отпусках, не работающих вследствие временной нетрудоспособности; К1, К2, К3 — коэффициенты приведения, соответственно, по массе, серийности, сложности; M — масса, кг; Мпр — масса изделия-представителя, кг; Mi — годовой выпуск деталей i-й конструктивно-технологической группы, т; Mx — масса приводимого изделия, кг; Пр — годовая потребность в режущем инструменте, шт.; Р — количество наименований деталей в конструктивно-технологической группе, шт.; С — количество технологического оборудования, шт.; Со — количество станков обслуживаемых цехов основного производства, шт.; Сп — принятое количество оборудования, шт.; Ср — расчетное количество оборудования, шт.; Сч — средняя тарифная часовая ставка станочников цеха, руб./ч; Соц — количество станков ГПС, работающих с приспособлениямиспутниками, шт.; Срс — число рабочих мест (стендов) для слесарной обработки или сборки, шт.; C i р — количество станков, выполняющих i-ю операцию технологического процесса, шт.; C i т — средняя грузовместимость тары, т; СГПМ — количество гибких производственных модулей, шт.; Собщ — общее количество станков в поточной линии, шт.; Тв — вспомогательное время, мин; Тг — годовая станкоемкость, ст.-ч; Тд — дополнительное время, мин; Ти — средняя продолжительность обработки заготовок на ГПМ, мин; То — основное время, мин; Тп — время перехода от одного станка к другому, мин; Тт — такт выпуска, мин; Тх — трудоемкость приводимого изделия, мин; Тц — средняя продолжительность транспортного цикла, мин; Тн — действующая на предприятии норма трудоемкости, чел.-ч; Тф — фактическая (достигнутая) трудоемкость, чел.-ч; Твн — вспомогательное время, не перекрываемое машинным, мин; Твп — вспомогательное время, перекрываемое машинным, мин; 4
Тдс — действительное время службы инструмента с учетом возможных переточек, ч; Тис — среднее время деталь-установок, мин; Тма — машинное автоматизированное время, мин; Тоб — суммарное время обслуживания ГПМ и складов транспортными механизмами периодического действия в течение месяца, ч; Тпр — трудоемкость изделия-представителя, мин; Тшт — штучное время, мин; TΣо — суммарное основное (технологическое) время обработки инструментов по годовой программе изготовления заданной номенклатуры обслуживаемых производств, ч; Tг сб — годовая трудоемкость сборочных работ, чел.-ч; Tг сл — годовая трудоемкость слесарных работ, чел.-ч; Tст ф — фактическая станкоемкость, ст.-ч; TΣшт — общее время на обработку заготовки, мин; Тшт.к — штучно-калькуляционное время, мин; Tг сл сб . — годовая трудоемкость слесарно-сборочных работ, чел.-ч; TΣшт к . — общее штучно-калькуляционное время, мин; Tпр ф — фактическая трудоемкость детали-представителя, чел.-ч; Tпр пр — проектная трудоемкость изготовления детали-представителя, чел.-ч; Tсб пр — проектная трудоемкость слесарно-сборочных работ, чел.-ч; Tст пр — проектная станкоемкость, ст.-ч; Ц — продолжительность ремонтного цикла, год; Ц2в — двухвидовой ремонтный цикл, год; Ц3в — трехвидовой ремонтный цикл, год; Чо — число технологических операций, выполняемых или подлежащих выполнению в течение месяца цехом, участком или МП, шт.; D — стоимость годового выпуска деталей, руб.; Dи — количество деталь-установок, обрабатываемых в ГПС в течение месяца, шт.; Fдо — действительный годовой фонд времени работы оборудования, ч; Fдр — действительный годовой фонд времени рабочих, ч; Fст — площадь механических участков изготовления деталей, м2; f — среднее число рабочих дней в году, день; g — масса типового представителя группы, кг; hсл — удельная трудоемкость слесарно-сборочных работ изготовления 1 т инструмента, чел.-ч; hст — удельная станкоемкость механической обработки на 1 т инструмента, ст.-ч; 5
hпр — трудоемкость (станкоемкость) обработки 1 т заготовок деталей изделия-представителя, чел.-ч (ст.-ч); hх — искомая трудоемкость (станкоемкость) обработки 1 т заготовок деталей, чел.-ч (ст.-ч); Ii — запас хранения грузов i-го наименования, т; i — номер конструктивно-технологической группы; L — величина допустимого стачивания инструмента с учетом возможных переточек, мм; — величина стачивания инструмента за одну переточку, мм; m — средняя плотность работы (число человек, одновременно работающих на одном рабочем месте), шт.; mи — общая масса инструмента, т; mс — число смен работы, шт.; N — точная годовая программа, шт.; Nк — программа деталей, поставляемых по кооперации, шт.; Nм — средняя месячная программа выпуска детали одного наименования, шт.; Nзк — программа деталей (запасных частей), поставляемых потребителю в едином комплекте со сборочной единицей (изделием), шт.; Nзр — программа деталей, поставляемых потребителю россыпью и за отдельную плату, шт.; Nпр — годовая приведенная программа, шт.; Nсб — годовая программа выпуска сборочных единиц, шт.; nк — число поверхностей, имеющих значение шероховатости Ra = Raк, шт.; p — число конструктивно-технологических групп, шт.; Q — годовой грузопоток, т; q — удельная площадь, приходящаяся на один станок, м2; qи — годовая потребность в инструменте на один станок, кг; qс — средняя грузонапряженность 1 м2 площади склада, т/м2; R — ремонтная сложность, РЕ; Ra — среднее отклонение профиля, мкм; Rc — ремонтная сложность единицы оборудования, РЕ; Rт — количество транспортно-складских рабочих, чел.; Rak — k-е значение Ra, мкм; Rно — количество наладчиков-операторов оборудования, чел.; Rсб — количество рабочих-сборщиков, чел.; Rсл — количество рабочих-слесарей, чел.; Rст — количество рабочих-станочников, чел.; r — ремонтоемкость, РЕ/год; tг —время нахождения груза на площадке, дни; 6
tсл — удельная трудоемкость слесарно-сборочных работ по техническому обслуживанию и ремонтам на одну ремонтную единицу за один трехвидовой ремонтный цикл, чел.-ч./РЕ · год; tст — удельная станкоемкость работ по техническому обслуживанию и ремонтам технологического оборудования на одну ремонтную единицу за один трехвидовой ремонтный цикл, ст.-ч/РЕ · год; tоΣ — суммарное время работы транспортного средства для перемещения годового объема груза, ч; z — число наименований грузов в группе, шт.; α1 —показатель степени при расчете коэффициента приведения по массе; α2 — показатель степени при расчете коэффициента приведения по точности; α3 — показатель степени при расчете коэффициента приведения по шероховатости; η3 — средний коэффициент использования инструмента по основному времени.
ВВЕДЕНИЕ В современных условиях рыночной экономики принятие решений об исполнении заказа на поставку промышленной продукции недопустимо без проверки возможностей существующих у исполнителя производственных мощностей. Кроме того, без расчетов потребности в кадрах соответствующей квалификации, любой, даже самый выгодный контракт может привести к финансовой катастрофе. Поэтому знания современных методов и методик расчета и проектирования предприятий, цехов и участков необходимы каждому бакалавру, инженеру и менеджеру, работающему в области машиностроения. Проект — это совокупность конструкторских и технологических документов, содержащих принципиальное или окончательное решение, дающее необходимое представление об устройстве создаваемого изделия, сооружения или производственной системы (предприятия, цеха, участка, линии), и исходные данные для последующей разработки рабочей документации. Проектирование является сложным и трудоемким процессом, в ходе которого одновременно решаются технические, экономические и организационные вопросы. Предприятие — обособленный технико-экономический и социальный комплекс, предназначенный для производства полезных для общества благ . Среди них выделяют промышленные предприятия, действующие в сфере материального производства, в том числе механосборочного профиля. Цех — основное производственное подразделение промышленного предприятия, выполняющее основные производственные процессы либо функции технического и хозяйственного обслуживания. Цех включает в себя производственные участки, вспомогательные подразделения, служебные (административно-конторские) и бытовые (санитарно-бытовые) помещения. Участок производственный — объединенная по тем или иным признакам группа рабочих мест (например, группа рабочих мест, объединенная транспортно-накопительными устройствами, средствами управления и др.), на которых осуществляются технологические процессы изготовления изделий определенного назначения. Участок представляет собой структурную единицу цеха, первичным элементом которой является рабочее место. Производственный участок выделяют в отдельную административную единицу , которую возглавляет мастер, старший мастер или начальник участка (при наличии на участке в одной смене, как правило, не менее 25 рабочих). Применительно к проекту предприятия, цеха или участка к конструкторским и технологическим документам относят расчетно-по8
яснительную записку и чертежи, необходимые для строительства или модернизации производственного и вспомогательного зданий, пространственного размещения технологического оборудования, обеспечения его энергией и др. От правильности и сроков выполнения расчетов во многом зависят себестоимость и конкурентоспособность выпускаемой продукции. Основной целью проектирования является разработка в максимально короткие сроки наиболее экономичных проектов предприятий и цехов механосборочного профиля, обеспечивающих выпуск высококачественной и конкурентоспособной машинострои- тельной продукции при наиболее благоприятных условиях труда. Учитывая, что малые предприятия отличаются большим динамизмом и приспособляемостью к изменяющимся условиям, а их отличия в проектировании от цехов с достаточно большой экономической самостоятельностью невелики, в данном пособии при рассмотрении методов проектирования использование термина «цех» предполагает отнесение к нему всех понятий, касающихся малого предприятия. В современных условиях проектирование малых предприятий и цехов становится комплексной проблемой, объединяющей передовые достижения технологии машиностроения, экономики и организации промышленности, строительства и транспорта. На проектирование малого предприятия или цеха, строительство, монтаж и полное освоение проектных производственных мощностей при неверно выбранной методике расчета может уходить несколько лет. Сокращению сроков и трудоемкости проектирования способствует перевод расчетных и графических работ на ПЭВМ. Настоящее учебное пособие ставит целью не только ознакомить студентов с принципами расчета производственных (основных) и вспомогательных цехов механосборочного производства новых и модернизируемых предприятий (в том числе малых), но и привить им соответствующие практические навыки. Актуальность этой задачи обусловлена тем, что в настоящее время многие предприятия переходят на выпуск новой номенклатуры продукции, отличающейся большей конкурентоспособностью, или существенно модернизируют ее в соответствии с требованиями рынка в короткие сроки. Взамен крупных возникает много малых предприятий механосборочного профиля, имеющих меньшие накладные расходы и вследствие этого обладающих большей конкурентоспособностью и возможностью приобретать новое высокопроизводительное технологическое оборудование. Такие предприятия по методикам расчета производственных мощностей и организационной структуре мало отличаются от средних или крупных механосборочных цехов, как правило, с широкой номенклатурой выпускаемой продукции, гибко реагирующих на изменения потребностей рынка. В связи с этим задачи проектирования новых 9
малых предприятий и расчета модернизируемых цехов и участков все чаще встречаются в повседневной работе инженеров-технологов, бакалавров и менеджеров в области машиностроения. Отсутствие надлежащих знаний и информации в этой области может привести к неоправданным затратам на организацию нового производства или к просчетам, сводящим на нет все усилия по организации выпуска новой продукции, обладающей большей конкурентоспособностью. Настоящее пособие дает возможность выпускникам в области машиностроения избежать вышеуказанных ошибок. Методики расчетов, вопросы для повторения, порядок выполнения заданий преподавателя в ходе занятий изложены таким образом, что они позволяют студентам не только закрепить знания, но и получить определенные профессиональные навыки проектирования. Структурное построение пособия выполнено в виде отдельных практических занятий по дисциплине «Проектирование машиностроительного производства», охватывающих основные методы и методики расчета производственных систем машиностроения. Учебное пособие является обобщением многолетнего опыта преподавания данной дисциплины в Ульяновском государственном техническом университете, а также опыта других технических учебных заведений России. Общая методика проведения практических занятий Студенты, приступающие к практическому занятию, должны предварительно ознакомиться с его содержанием. Допуск студентов к выполнению практического занятия осуществляется только после проверки знания ими соответствующих разделов теоретической части курса. Студенты, имеющие неудовлетворительные теоретические знания по разделам курса, относящимся к теме занятия, к его выполнению не допускаются. Результаты работ, выполненных студентом на практическом занятии, выполняют в виде отчета на нескольких листах формата А4. Первую страницу (титульный лист) оформляют по образцу, приведенному в практическом занятии № 1. Содержание последующих страниц отчета приведено в методических указаниях к каждому практическому занятию. Практическое занятие считается завершенным после просмотра и подписи отчета преподавателем. Подготовку некоторых исходных данных и выполнение проверочных расчетов следует выполнять на ЭВМ, используя соответствующие программы. Методические указания для студентов При изучении теоретического курса следует совмещать работу на лекциях с самостоятельным изучением материала. Рекомендуемое соответствие затрат времени этих двух процессов для различных раз10