3.2. Производственная программа и методы проектирования цеха

Производственная программа представляет собой перечень (номенклатуру) подлежащих изготовлению изделий и объём их выпуска за год в натуральном выражении. Программа механического цеха может быть представлена в двух видах: укрупнённом (табл. 3.2) и подетальном (табл. 3.3).

Таблица 3.2

Программа (годовая) механического цеха

Таблица 3.3

Подетальная годовая производственная программа

При многономенклатурном производстве подетальную производственную программу составляют только для изделия-представителя. Проектирование механических цехов ведётся по точной, приведённой или условной программам.

Для единичного, мелкосерийного и серийного производства программа составляется в виде перечня изготовленных в цехе изделий или узлов с указанием их количества и массы. При этом подетальная ведомость составляется только для типового изделия. Все остальные изделия, входящие в программу, приводятся к типовым. В этом случае нет необходимости иметь полный перечень обрабатываемых деталей. Чертежи, как правило, имеются только на изделия-представители, по которым ведутся расчеты. Такая производственная программа называется приведенной.

При проектировании цехов для обработки деталей изделий, конструкции которых еще не разработаны и точная номенклатура изготовляемых цехом изделий неизвестна (экспериментальные цехи), выбираются условные представители, по которым можно с достаточным приближением получить необходимые исходные данные. По принятым условным представителям и ведется проектирование. В этом случае программа является условной.

Программа называется точной, если имеется подробная номенклатура подлежащих изготовлению в цехе деталей, годовые объёмы выпуска, рабочие чертежи и технические требования на все детали. На основе этого разрабатываются технологические процессы обработки, осуществляется нормирование операций и находятся годовые затраты времени на механическую обработку деталей программы, являющиеся основой все дальнейших технологических расчётов цеха. Проектирование по точной программе чаще всего применяется для крупносерийных и массовых производств, когда сведения, перечисленные выше, имеются и их можно получить без значительных затрат времени и труда.

В том случае, когда полных данных по номенклатуре и рабочим чертежам деталей, подлежащих изготовлению, в цехе нет, а имеются лишь на основные типы изделий, трудоёмкость определяют по приведённой программе.

С этой целью номенклатуру деталей, подлежащих изготовлению в цехе, разбивают на группы, в каждую из которых включают изделия, схожие по конструкции и технологии изготовления (группа валов, корпусных деталей, шестерён и т.д.). В каждой группе выбирается представитель – как правило, деталь, на которую имеются рабочие чертежи и для которой разрабатывают технологический процесс обработки с расчётом норм времени на изготовление. Все изделия данной группы приводят к представителю, используя коэффициенты приведения. Приведенная программа разрабатывается следующим образом:

• вся номенклатура изделия разбивается на группы, в каждую из которых входят изделия, сходные по конструкции и технологии изготовления;

• в каждой группе намечается типовое изделие представитель, по которому ведутся все расчеты;

• все другие изделия группы приводятся по трудоемкости к изделию представителю с учетом их различия в массе, серийности программы и сложности механической обработки (см. табл.4). Эти различия оцениваются коэффициентом приведения:

(3.1)

где K₁ – коэффициент приведения по массе, учитывающий различие по массе изделия – представителя группы и любого другого изделия данной группы. Для геометрически подобных деталей

(3.2)

где М_х – масса приводимого изделия,

М – масса изделия представителя.

К_сер – коэффициент приведения по серийности, учитывающий изменения трудоёмкости обработки детали при изменении объёма выпуска

(3.3)

где Q – годовой выпуск изделия представителя;

Q_x – годовой выпуск приводимого изделия.

α = 0,15 – для деталей лёгкого и среднего машиностроения (массой до 2000 кг) и 0,2 – для тяжелого.;

К_сл – коэффициент приведения по сложности, учитывает влияние точности, и шероховатости обработки на трудоёмкость изготовления детали учитывает различие в сложности конструкций изделий и является в значительной степени субъективным. Для механических цехов при определении К_сл учитывают главным образом различие в точности и чистоте обработки.

, (3.4)

где K_т, K_ш – коэффициенты по точности и шероховатости.

При механической обработке коэффициент K3 учитывает средний квалитет точности Т и среднее значение параметра шероховатости поверхности детали Ra. Среднее значение квалитета точности приводимого изделия и изделия-представителя

(3.5)

где Т_i – i-й квалитет;

n_i – число размеров i-го квалитета.

Среднее значение параметра шероховатости поверхности приводимого изделия и изделия-представителя

(3.6)

где Rа_j – j-е значение Ra;

n_j – число поверхностей, имеющих значение Raj.

Для определения коэффициента Kт, характеризующего квалитет точности изделия, рекомендуется использовать следующие зависимости:

Величина K_ш зависит от среднего параметра Rа шероховатости поверхностей детали.

При механической обработке

. (3.7)

Пример. Определить коэффициент приведения по точности для корпусной детали, имеющей средний квалитет, равный 13, и среднее значение параметра шероховатости поверхности Rа = 20 мкм. В то же время изделие-представитель имеет значение аналогичных параметров Т = 8 и Ra = 5 мкм.

Используя нормативные данные, определим

Приведённая программа для каждого изделия рассчитывается произведением заданной программы выпуска на общий коэффициент приведения, т.е. шт./год. Всё это позволяет вместо реальной многономенклатурной программы иметь эквивалентную ей по трудоёмкости приведённую, выраженную ограниченным числом изделий-представителей.

В таблице 3.4 приведён результат расчёта приведённой программы. За изделие-представитель выбрано изделие Б, на которое имеются чертежи. В результате расчёта имеем вместо трёх разнотипных изделий с реальным суммарным объёмом выпуска 900 шт./год 814 приведённых к представителю.

Таблица 3.4

Ведомость расчёта приведённой программы

Такое приведение позволяет разрабатывать технологические процессы, проводить их нормирование на изделие-представитель и, зная норму времени на его изготовление и приведённый объём выпуска, определять годовые затраты времени на обработку данной группы деталей.

Проектирование по приведённой программе целесообразно осуществлять для участков и цехов серийных производств.

Условной программа является в том случае, если точные данные по номенклатуре и характеристике изделия отсутствуют. В этом случае программу задают известным аналогичным изделием, на которое имеются данные и к которым приводят условную программу. Проектирование по условной программе близко к проектированию по приведённой программе. Разница только в том, что представитель является условным. Определив трудоёмкость условного представителя умножением на годовую программу, получают годовую трудоёмкость всей программы. С использованием условной программы ведут проектирование цехов единичного производства, опытных производств.