Последовательность проектирования

 

Проектирование механосборочного производства, представляющего собой сложную динамическую систему, включает в себя последовательные этапы: структурно-функциональный, алгоритмический, параметрический и планировочный.

Структурно-функциональный этап может быть представлен в виде структурной модели, которая отражает состав, тип и взаимосвязь элементов, и функциональной модели, учитывающей свойства элементов и системы, необходимые для выполнения ими своего служебного назначения.

Алгоритмический этап проектирования включает в себя составление алгоритмической модели, содержащей взаимные связи между элементами и системами в процессе производства.

1 - программа выпуска; 2 - габаритные размеры, масса и материал изделий; 3 - качество изделий; 4 - трудоемкость и станкоемкость операций; 5 - типаж оборудования; 6 - режим работы производства; 7 - определение количества основного (технологического) оборудования; 8 - выбор состава производственных участков; 9 - определение состава и количества оборудования на участке; 10 - определение алгоритма работы оборудования на участке; 11 - расчет производственной площади; 12 - разработка требований к условиям работы оборудования; 13 - составление заданий на проектирование нестандартного оборудования; 14 - компоновка производственных участков; 15 - планировка основного оборудования; предварительное определение числа работающих; 16 - проектирование складской системы; 17 - проектирование транспортной системы; 18 – проектирование системы инструментообеспечения; 19 - проектирование системы ремонтного технического обслуживания; 20 - проектирование системы контроля качества изделий; 21 - проектирование системы охраны труда; 22 - проектирование системы управления и подготовки производства; 23 - определение общей площади цеха и его габаритов; 24 — уточнение компоновки цеха; 25 - уточнение планировки оборудования; 26 - уточнение состава и количества работающих; 27 - определение технико-экономических показателей; 28 — вы6op оптимального варианта проекта

На параметрическом этапе проектирования производится определение количественных значений взаимосвязей между отдельными физическими параметрами элементов системы. Параметрические модели представляют собой уравнения материально-энергетического баланса в различных проявлениях.

На планировочном этапе решается задача размерных связей между отдельными элементами системы. Модели этого этапа аналогичны структурным, но отношения между элементами оцениваются в метрике евклидова пространства.

Приняв за основу данный принцип проектирования при условии уже разработанного технологического процесса изготовления изделий, предлагаем последовательность проектирования, представленную на рис. 1.1.

На основании исходных данных, которые определены из условий работы механосборочного производства и разработанных технологических процессов изготовления изделий, проектируют основные и вспомогательные системы, а затем производят пространственную увязку всего оборудования, формируя тем самым механосборочное производство изделий.

На этапе синтезирования производственной системы выполняют формирование системы материальных, энергетических и информационных, потоков.

Проектирование каждой вспомогательной системы осуществляют в той же последовательности, что и основной системы.

 

ПОДГОТОВКА ИСХОДНЫХ ДАННЫХ И ПОРЯДОК ПРОЕКТИРОВАНИЯ МЕХАНОСБОРОЧНЫХ ПРОИЗВОДСТВ

Основные положения

Особое значение при создании механосборочного производства приобретают предпроектные работы, выполняемые с целью сбора исходных данных, анализа существующего уровня производства, разработки технико-экономического обоснования (ТЭО) или технико-экономического расчета (ТЭР) целесообразности создания нового, расширения, реконструкции или технического перевооружения существующего (действующего) производства, разработки технической заявки на проект и подготовки различных технических материалов для проведения проектных работ.

Предпроектные работы чаще всего проводят за два этапа:

1) предпроектное обследование и разработка ТЭО (ТЭР);

2) разработка и утверждение технической заявки на создание и внедрение производственной системы.

При выборе объектов для создания эффективной производственной системы основополагающей является оценка организационно-технологической структуры предприятия, обусловливаемой специализацией его основных производственных подразделений — цехов и участков, а точнее оценка соответствия их специализации характеру и типу производства продукции.

При реконструкции производства необходимо иметь большее количество исходных данных, чем при проектировании нового производства, так как в проекте используются уже имеющиеся на заводе здания, сооружения, оборудование и т. д. Поэтому перед началом реконструкции на завод выезжает группа проектантов, которая изучает производство, подбирает и систематизирует необходимые сведения о заводе и его цехах. Для комплексного обследования предприятия в состав группы включают технологов, строителя, энергетика, экономиста и других специалистов. Если реконструкция сопряжена с полным изменением профиля производства для выпуска совершенно новой продукции, не изготовлявшейся ранее, то обследование касается главным образом данных о площадке и цехах завода, а также об имеющемся оборудовании и не затрагивает вопросов трудоемкости и станкоемкости прежних изделий, производительности труда и других данных, которые будут несравнимы о характеристиками производства новых изделий.

Основная цель обследования — изучение производственных, материальных, финансовых и людских ресурсов действующего производства. Обследование перед реконструкцией производства проводят комплексно по нескольким частям:

1 Общая и технико-экономическая части включают в себя общие данные по действующему механосборочному производству, о его составе, объеме производства и номенклатуре выпускаемой продукции, производственном кооперировании, производственных фондах, о составе работающих и их квалификации, уровне заработной платы, себестоимости продукции, общие выводы и основные технико-экономические показатели.

2 Генеральный план, транспорт и складское хозяйство.

3 Технологическая часть содержит сведения о назначении цеха, выпускаемой продукции и производственной кооперации, размещении цеха, режиме его работы, станкоемкости и трудоемкости изготовления продукции, организации производства, составе цеха и технологических процессах.

4 В строительной части приводят сведения о природных и инженерно-геологических условиях площадки, характеристиках здания, условиях осуществления строительства.

5 Санитарно-техническая часть и производственное водоснабжение содержат сведения о существующих источниках водоснабжения, системах и сооружениях хозяйственно-фекальной, производственной канализации, внутрицеховых санитарно-технических устройствах.

6 В энергетической части приводят данные об электроснабжении и теплоснабжении, источниках теплоты и пара, воздухоснабжении и газоснабжении, внутрицеховых промышленных трубопроводах, энерготехнологические данные испытательных станций, стендов, данные о кооперировании энергетических ресурсов.

На основе обобщенных результатов обследования и анализа разрабатывается ТЭО целесообразности создания новой производственной системы, которое должно содержать краткую оценку текущего состояния производственной системы, ее готовности к преобразованию и предполагаемых масштабов внедрения с учетом специфики обследуемого предприятия и выпускаемой им продукции.

В ТЭО основные параметры производственной системы (станкоемкость, трудоемкость, численность работающих, состав и количество оборудования, потребность в площади и т. д.) определяются на основе предварительных укрупненных расчетов в минимально короткие сроки и подлежат уточнению на последующих стадиях разработки аванпроекта и технологической части рабочего проекта. В нем наряду с капитальными затратами должны быть указаны технико-экономические показатели, которые предполагается достичь, в том числе: снижение станкоемкости и трудоемкости, повышение производительности труда, увеличение коэффициента загрузки и сменности работы оборудования, уменьшение численности работающих, высвобождение производственных площадей, сокращение длительности производственного цикла и т. д.

Технические решения, принятые в ТЭО, должны соответствовать перспективным направлениям развития и внедрения новой техники и основываться на использовании новейших достижений в области прогрессивной ресурсосберегающей технологии, высокоавтоматизированного оборудования, средств вычислительной техники и ее программного обеспечения. Созданная производственная система по технико-экономическим показателям ко времени пуска в эксплуатацию должна соответствовать лучшим отечественным и зарубежным образцам.

Материалы обследования включают также отчетные данные предприятия за год, предшествующий году разработки рабочего проекта, и плановые данные на момент ввода и освоения проектной мощности. Материалы каждой части ТЭО проверяют и уточняют на месте обследования главный инженер проекта и главный конструктор проекта.

Утвержденное руководителями генерального проектанта и заказчика ТЭО является основанием для разработки аванпроекта и технической заявки на создание производственной системы.

Основанием для начала предпроектных работ по созданию новой производственной системы является директивное указание министерства и решение руководства предприятия. В последнее время в соответствии с Законом о государственном предприятии значительно расширена самостоятельность предприятий в решении вопросов технического перевооружения и реконструкции производства.

 

Задание на проектирование

Проектирование участков и цехов, реконструкция или расширение их, а также техническое перевооружение производят на основании задания на проектирование, в которое входят все исходные данные, собранные в предпроектный период.

Разработку задания на проектирование проводит заказчик проекта совместно с проектной организацией, и она должна выполняться с учетом данных ТЭО.

Основанием для проектирования является приказ отраслевого министерства, в котором указывается объект строительства нового производства, расширения, реконструкции или технического перевооружения действующего производства. Он выпускается на основании схемы развития и размещения соответствующей отрасли народного хозяйства и промышленности.

В задании на проектирование дается обоснование выбора площадки для строительства нового цеха, и приводятся данные о месторасположении площадки на генеральном плане завода, ее размерах, рельефе и условиях освоения площадки и ряд других, а также указываются номенклатура и объем выпускаемых изделий в натуральном или ценностном выражении. Для непоточного производства может быть дана приведенная программа выпуска изделий. В задании указывают, какие заготовки, полуфабрикаты, готовые изделия цех получает со стороны и какие выдает в порядке кооперации.

В задании указывается режим работы производства, а также эффективные фонды времени работы оборудования, рабочих мест и рабочих в соответствии с утвержденными нормативами. Эффективный (расчетный) годовой фонд времени работы оборудования механосборочного производства приведен в табл. 2.1, а эффективный годовой фонд времени рабочих — в табл. 2.2.

Эффективный годовой фонд времени равен разности номинального фонда и времени неизбежных потерь, вызванных простоями оборудования при планово-предупредительном ремонте. В состав задания входят: указания по предполагаемому расширению производства на основе ТЭО строительства или схемы развития отрасли, где, когда и за счет чего предусматривается это расширение и максимально возможный размер его; намечаемые сроки строительства в соответствии с действующими нормами и исходя из приказа министерства, порядок его осуществления и очередность ввода пусковых комплексов.

Таблица 2.1 - Эффективный (расчетный) годовой фонд времени работы оборудования, ч.

Оборудование	Режим работы
односменный	двухсменный	трехсменный
Металлорежущее оборудование
Металлорежущие станки массой, т: До 10 10-100 Станки с ПУ массой, т: До10 10-100 Агрегатные станки Автоматические линии Гибкие производственные модули, роботизированные технологические комплексы массой, т: До10 10-100			5970(7970) 5710(7620)
Оборудование сборочных цехов
Рабочее место сборщика Рабочие места с механизированными приспособлениями Сборное автоматическое и полуавтоматическое оборудование Испытательные стенды с автоматической регистрацией результатов испытаний Испытательные стенды