1. ОРГАНИЗАЦИЯ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ПОДГОТОВКА
ПРОИЗВОДСТВА
1.1. Понятие о производственном процессе
Под производственным процессом понимают изготовление из исходного материала и полуфабрикатов готового изделия. Следовательно, он включает в себя все многообразие вопросов, которые необходимо решить при производстве любого изделия от самого простого до самого сложного.
Производственный процесс охватывает:
– организацию и управление производственным процессом;
– подготовку средств производства в зависимости от его типа, сложности изготавливаемого изделия, объема производственной программы и других факторов;
– организацию и обслуживание рабочих мест, включающее рациональное размещение станков и оборудования, их настройку, снабжение заготовками, инструментом, и т.д.;
– получение, складирование и хранение материалов, изделий и полуфабрикатов, наличие достоверных данных об остатках, необходимых материалах, инструментах, полуфабрикатах и т.п. во времени и по отдельным производствам и цехам;
– проектирование и изготовление необходимых приспособлений и особых видов инструмента;
– подготовка рабочих необходимого уровня квалификации;
– изготовление деталей с требуемой для данного изделия точностью и чистотой поверхностей;
– технический контроль деталей и узлов на всех стадиях производства;
– сборку машин и изделий, проведение необходимых типовых и приемо-сдаточных испытаний;
– все виды транспортировки внутри участков, цехов, межцеховые и другие перевозки, а при необходимости и доставку готового изделия потребителю;
– ремонт станков и производственного оборудования;
– обеспечение необходимых условий труда, соблюдение правил техники безопасности и многие другие виды работ, без которых немыслимо нормальное функционирование любого производства.
1.2. Понятие о технологическом процессе
Слово «технология» образовано из двух греческих слов «технос» ‑ мастерство и «логос» – учение, т.е. это наука о процессах производства изделий и необходимых для этого технических средствах. Процесс изготовления изделий состоит из комплекса работ, необходимых для подготовки исходных материалов производства заготовок, их обработки и получения деталей нужной точности по размерам и требуемой чистоте поверхностей, сборки из этих деталей узлов, а из узлов готовых изделий.
Таким образом, под технологическим процессом понимают часть производственного процесса, направленного на изменение формы, размеров, свойств материалов и полуфабрикатов для получения детали или изделия в соответствии с заданными техническими требованиями. Установка деталей на станки, их снятие, производство контрольных замеров и испытаний, транспортировка и хранение и т.д. не могут быть отделены от технологического процесса и составляют его часть.
Любой технологический процесс разбивается на отдельные операции. Технологической операцией называют часть технологического процесса, выполняемого на одном рабочем месте и охватывающего все последовательные действия рабочего и станка при данном цикле обработке детали. Технологическая операция является основной частью технологического процесса; по параметрам операций определяется трудоемкость всего процесса, расход материалов, время, необходимое число рабочих, станков, приспособлений, инструмента и многое другое.
Вспомогательные операции включают транспортировку деталей, чистку, маркировку, испытания, складирование, хранение и многие другие работы.
Технологический переход – законченная часть технологической операции, характеризуемая постоянством применяемого инструмента, образуемых данной обработкой поверхностей и режимами работы станка. При обработке разных поверхностей с одинаковыми режимами резания или одной поверхности с разными режимами снятия материала имеем различные технологические переходы.
Вспомогательный переход – законченная часть технологической операции, состоящая из действий человека и оборудования, которые не изменяют формы, размеров детали, чистоты поверхности, но необходимы для выполнения технологического процесса. К ним относятся, например, установка заготовки, смена инструмента, подстройка станка, переход на другую поверхность и т.д.
Рабочий ход – законченная часть технологического перехода, состоящая из однократного перемещения инструмента относительно заготовки, сопровождаемого изменением формы, размеров, качества поверхности или свойств заготовки.
Вспомогательный ход – однократное перемещение инструмента относительно заготовки, не сопровождаемое изменением свойств заготовки, но необходимое для выполнения рабочего хода.
Установ – часть операции, выполняемая при одном закреплении заготовки на станке или нескольких заготовок, одновременно обрабатываемых в специальном приспособлении.
Позиция – каждое отдельное положение заготовки, занимаемое ею относительно станка при неизменном ее закреплении (установе). Особенно наглядно видна у обрабатывающих центров, когда заготовка в дискретном режиме поворачивается относительно обрабатывающего инструмента перед каждым рабочим ходом.
Прием – законченная совокупность движений рабочего в процессе выполнения технологической операции.
1.3. Характеристика типов производства
1.3.1. Классификация производств
По общепринятой классификации различают массовое, серийное и единичное производство, а также два метода работы поточный и не поточный. Для их характеристики вводится коэффициент закрепления операций КЗО = О/Р. Это есть отношение числа всех производимых технологических операций О к числу рабочих мест Р, на которых эти операции выполняются.
В зависимости от количества изделий в партии и значения коэффициента закрепления операций КЗ.О. различают:
‑ массовое производство, обычно поточное, КЗО = 1;
‑ крупносерийное производство КЗО = 1 ‑ 10;
‑ среднесерийное производство КЗО = 10 ‑ 20;
‑ мелкосерийное производство КЗО = 20 ‑ 40;
‑ единичное производство КЗО> 40.
1.3.2. Массовое производство
Массовое производство характеризуется узкой номенклатурой и большим объемом выпуска изделий, непрерывно изготавливаемых в течение продолжительного времени. При массовом производстве, которое обычно является поточным, на рабочем месте выполняется только одна технологическая операция, КЗО = 1. Такой коэффициент закрепления операций предполагает установку специализированного оборудования, выполняющее только заданную технологическую операцию, но имеющее высокую производительность. Это определяет как достоинства, так и недостатки массового поточного производства.
Высокопроизводительное специализированное оборудование позволяет достигать высокой производительности, но в силу большой стоимости средств производства и ограниченности их функциональных возможностей существенно затрудняет переход на изготовление других видов продукции. Сложность перехода на другие виды технологических процессов и даже изменений в уже отработанном технологическом процессе ведет к торможению развития производства. Выходом могут быть гибкие автоматизированные производства (ГАП), которые все шире применяются в промышленном производстве.
Оборудование располагается по ходу технологического процесса в виде поточных линий. Длительность операций при поточном методе производства на всех рабочих местах одинакова и соответствует заданной производительности.
Такт выпуска ‑ интервал времени, через который периодически производится выпуск изделий, для всех рабочих мест, должен быть один и тот же. Это требует расчленения технологического процесса на операции одинаковой длительности или дублирования рабочих мест и оборудования для получения необходимой производительности и требуемой кратности времени технологической операции такту выпуска. Во избежание перебоев в работе поточной линии на рабочих местах создаются заделы (запасы) заготовок для деталей. Заделы обеспечивают непрерывность выпуска продукции в случае краткой остановки отдельного оборудования. Массовое производство называют иногда поточно-массовым.
Поточные линии могут быть комплексными. На таких линиях выполняют технологические операции разных видов. В производстве электрических машин это может быть сочетание механической обработки, укладки обмоток, пропитки, сборки, пайки, окраски, контроля качества продукции.
1.3.3. Серийное производство
Серийное производство по сравнению с массовым характеризуется ограниченной номенклатурой изделий, изготавливаемых периодически повторяющимися партиями, которые имеют сравнительно большой объем выпускаемых изделий. В зависимости от объема выпускаемых партий изделий меняется коэффициент закрепления операций, количество поточных линий и применяемых специализированных станков и оборудования. Различают три вида серийного производства.
В крупносерийном производстве широко применяется оборудование специального назначения и агрегатные станки. Оборудование распределяют согласно требованиям технологического процесса и часто организуют поточные линии для изготовления узлов и полуфабрикатов. Коэффициент закрепления операций в данном виде серийного производства колеблется от 1 до 10.
Крупносерийное производство является в настоящее время наиболее распространенным видом производства. Оно позволяет выпускать большое количество изделий при высокой производительности труда. Однако ему в большой степени присущи недостатки массового производства в части трудностей перестройки технологического процесса.
Среднесерийное производство организуется для запуска в производство партий изделий, объемом от нескольких десятков до сотен машин в зависимости от их сложности и материалоемкости. Среднесерийное производство предполагает периодическое повторение выпуска партий данного изделия, поэтому сохраняются длительное время все технологические процессы. В связи с все более широким применением ГАП этот вид производства начинает играть более заметную роль при изготовлении модификаций различных изделий: универсальных и исполнительных двигателей, реле различных типов, бытовой техники и т.п. Коэффициент закрепления операций в данном виде серийного производства колеблется от 10 до 20.