Структура производственных систем

Технологический комплекс представляет собой совокупность СТО (оборудование, технологическая и инструментальная осна­стки, транспортные устройства), предназначенных для выполне­ния в регламентированных условиях производства заданных ТП или операций. Технологическая система, кроме того, включает в себя предметы производства на разных стадиях изготовления и исполнителей, осуществляющих в ней трудовую деятельность по непосредственному изменению и (или) определению состояния предметов производства. Различают технологические системы четырех уровней: операций, процессов, производственных под­разделений и предприятий.

Производственная система (ПС) в дополнение к технологи­ческой содержит систему обеспечения функционирования, предназ­наченную для ее технического обслуживания (складская систе­ма, системы инструментообеспечения, ремонтного и техничес­кого обслуживания и др.). Организационная структура ПС имеет четыре уровня: завод, цех, участок, линия.

Производственную деятельность завода осуществляют входя­щие в его состав цехи, службы и подразделения. Цехи подразде­ляют на производственные, вспомогательные и обслуживающие.

К производственным относят цехи, в которых изготавливают заготовки, детали, сборочные единицы и изделия, составляю­щие производственную программу завода. Эти цехи подразделя­ют на заготовительные (раскройно-заготовительные, литейные, кузнечные и др.), обрабатывающие (механические, термические, прессовые, металлопокрытий, окрасочные и др.) и сборочные (сварочно-сборочные, узловой и общей сборки, испытательные стан­ции и др.).

К вспомогательным относят цехи, обеспечивающие функции технического обслуживания производственных цехов и завода в целом. Это инструментальные, ремонтно-строительные, модель­ные и другие цехи, а также энергетические установки (электро­подстанции, котельные, компрессорные, кислородные и ацети­леновые станции и т. д.).

К обслуживающим относят цехи и устройства, выполняющие функции хозяйственного и частично технического обслужива­ния (транспортный цех, складское хозяйство, заводские лабора­тории, заводоуправление, столовые, поликлиники и др.).

Структура механосборочного производства зависит от конст­руктивных и технологических особенностей изделий, типа про­изводства и ряда других факторов.

Изделия, выпускаемые заводами, распределяют по цехам по предметному, технологическому или смешанному признаку. При организации цехов по предметному признаку за каждым из них закрепляют все детали определенного узла или изделия и их сбор­ку. В этом случае все цехи являются механосборочными и вклю­чают механические и сборочные отделения. При наличии не­скольких механосборочных цехов, изготавливающих отдельные узлы, на заводе предусматривают дополнительно цех общей сбор­ки выпускаемых машин. Такая организация цехов характерна, как правило, для массового и крупносерийного производства. Например, на автомобильных заводах имеются механосборочный цех двигателей, механосборочный цех передних и задних мостов и шасси, цех общей сборки автомобилей. Организация цехов по предметному признаку может иметь место также при обширной номенклатуре изделий единичного и мелкосерийного производ­ства. В этом случае узлы распределяют по отдельным цехам в зависимости от их массы или других характеристик.

При организации цехов по технологическому признаку детали разных машин и узлов группируют по сходному ТП. Такая фор­ма организации характерна для единичного и серийного произ­водства, так как здесь обычно не удается загрузить полностью оборудование деталями одного изделия. В цехах изготовляют сходные детали независимо от того, к какому узлу или машине они относятся. Механообрабатывающее производство в этом слу­чае разделяют на цехи по типу деталей и однородности ТП (например, цехи крупных базовых деталей, валов, зубчатых колес, метизов и т. д.). Сборочный цех выделяют в самостоятельный, в который поступают детали из различных цехов и отделений. При­менительно к заводам тяжелого станкостроения при такой фор­ме организации состав цехов примерно следующий: механичес­кий цех тяжелых и крупных деталей, механический цех средних и мелких деталей, сборочный.

Организация цехов по смешанному признаку обычно встре­чается в серийном производстве при большой номенклатуре из­делий. В этом случае для изготовления некоторых изделий цехи организуют по предметному признаку (например, цехи редукто­ров, муфт), а для остальной части изделий — по технологичес­кому признаку.

Изготовление стандартных деталей обычно выделяют в от­дельные цехи независимо от принятой схемы организации про­изводства.

При наличии в программе большого количества узлов и де­талей широкого применения (например, редукторов, тормозных устройств, муфт, зубчатых колес и др.) производство их часто выделяют в отдельные самостоятельные цехи или отделения с учетом организации централизованного специализированного производства таких узлов и деталей для других заводов.

Цехи подразделяют и по типу производства. Тип производ­ства является классификационной категорией в зависимости от широты номенклатуры, регулярности, стабильности и объема выпуска. Изготовление разных деталей в цехе может быть орга­низовано с учетом указанных факторов по-разному. Могут быть рабочие места, линии с массовым производством, если удается обеспечить рабочие места выполнением одной и той же опера­ции. В то же время на других участках работа может вестись в условиях серийного или мелкосерийного производства. Поэто­му тип производства цеха в целом устанавливают по типу про­изводства, характерному для наибольшего количества рабочих мест.

На начальных этапах проектирования тип производства можно ориентировочно определить в зависимости от программы вы­пуска и массы изготавливаемых деталей по данным, приведен­ным в гл. 4 т.1 настоящего учебника. Далее по мере выполне­ния технологических разработок данные о типе производства уточняют.

Рис. 7.1. Структура Г ПС:

1 — система инструментообеспечения; 2 — пульт оператора;

3 — многоцелевые станки; 4 — транспортный робот;

  5 — накопитель с автоматической загрузкой; 6 — контрольно-измерительная машина; 7 — оперативный накопитель при­способлений-спутников; 8 — робот-штабелер; 9 — позиция загрузки заготовок на приспособления-спутники; 10 — склад заготовок; 11 — склад инструментов; 12 — склад приспособлений-спутников

Необходимо иметь в виду условность границ, характеризу­ющих тот или иной тип производства, а также то, что в связи с широким развитием ГПС будут постепенно стираться суще­ственные различия в оборудовании производств различного типа.

Основными структурными подразделениями цеха являются производственные участки и линии, обеспечивающие изготовле­ние деталей и сборку узлов и изделий, составляющих производ­ственную программу цеха и завода. Помимо производственных участков и линий в состав цеха входят вспомогательные отделе­ния и службы, обеспечивающие функционирование производ­ственных участков. К вспомогательным относят отделения и уча­стки системы инструментального обеспечения (отделения по вос­становлению режущего инструмента, его ремонта, настройки и комплектования), транспортно-складскую систему, систему ре­монтного и технического обслуживания (цеховая ремонтная база, подсистема сбора и переработки стружки, подсистема приготов­ления и раздачи охлаждающей жидкости), систему контроля ка­чества изделия (контрольные и испытательные отделения), сис­тему управления и ТПП.

Производственные системы каждого уровня могут характери­зоваться различной степенью автоматизации и гибкости. Соглас­но ГОСТ 26208—84, ГПС — это совокупность в разных сочета­ниях оборудования с ЧПУ, ГПМ, отдельных единиц технологи­ческого оборудования и систем обеспечения их функционирования в автоматическом режиме в течение заданного промежутка вре­мени, обладающая свойством автоматической переналадки при производстве изделий различной номенклатуры в установленных пределах значений их характеристик (рис. 7.1).

ГПС включает в себя два основных комплекса: производ­ственный (ПК) и вычислительный (ВК), управляющий потока­ми информации, заготовок, инструментов. В свою очередь ПК состоит из технологического комплекса (ТК) — совокупности ГПМ и других видов технологического оборудования — и систе­мы обеспечения его функционирования в автоматическом ре­жиме.