2.8. Нормирование сборочных операций

Задача нормирования времени возникает на разных этапах проектирования технологического процесса (ТП) сборки.

В начале приходится решать задачу установления типа производства. На основе разработанных технологических схем общей и узловой сборки выявляют несколько характерных операций и для них определяют нормы времени по укрупнённым нормативам или другими способами нормирования. Сопоставляя среднеарифметическое из этих норм с темпом работы, устанавливают тип производства.

На этапе разработки маршрутной технологии нормы времени устанавливают на все операции технологического процесса (ТП) после выявления их структуры и содержания. Для серийного производства используют при нормировании укрупнённые нормативы. Для массового производства применяют расчётно-аналитический метод нормирования.

На этапе разработки операционной технологии в массовом производстве установленные ранее нормы времени корректируют после внесения в содержание операций отдельных изменений (уменьшение и перекрытие элементов времени, изменение структуры операции). Откорректированные нормы времени увязывают с темпом работы. Содержание операций и норм времени тщательно прорабатывают при автоматизации сборочных процессов, при многомашинном обслуживании.

При рассмотрении основ технического нормирования известно, что штучное время состоит из четырёх элементов:

1. t_осн – основное время;

2. t_всп – вспомогательное время;

3. t_обсл - обслуживания рабочих мест;

4. t_потр – время на личные потребности.

В слесарных и сборочных работах в большинстве случаях отсутствует чётное разделение основного и вспомогательного времени на том или ином переходе.

При нормировании в серийном производстве для каждой сборочной операции определяют по соответствующим нормативам подготовительно-заключительное время (t_пз), которое составляет от 3 до 6 минут для слесарных работ и 6-15 минут для сборочных. Время на сборку партии (t_пар) узлов или изделий определяют по формуле:

,

где n – размер партии.

2.9. Разработка операционной технологии

Сборочные операции проектируют на основе технологических схем сборки, знания маршрутной технологии узловой и общей сборки, схемы базирования и закрепления изделий, намеченное ранние содержание операций, темп работы, если операции проектируют для поточной линии. При разработке сборочных операций следует учитывать, что каждая операция должна иметь определённую технологическую закономерность, причём при поточном методе трудоёмкость операции должна быть ровна или несколько меньше темпа сборки, либо кратна ему.

Проектируя сборочную операцию, уточняют содержание технологических переходов, определяют схему базирования, выбирают технологическое оборудование, приспособления, измерительный инструмент, устанавливают режимы работы, норму времени, разряд работы.

При проектировании сборочных операций выполняют необходимые технологические расчёты, позволяющие обосновать выбор оборудования, техники, оснастки и режимов работы. В технологический расчёт входят: определение силы запрессовки для соединения с натягом, установление режимов нагрева или охлаждения при сборке деталей с тепловым воздействием, расчёт необходимой силы при клёпке и т.д.

Оценку разработанных вариантов технологического процесса сборки производят, используя абсолютные и относительные показатели.

Абсолютные показатели – себестоимость отдельных операций и процесса сборки в целом и трудоёмкость сборки узлов и изделий. Относительные показатели – коэффициент загрузки каждого рабочего места, коэффициент загрузки сборочной линии, коэффициент трудоёмкости сборочного процесса (отношение трудоёмкости сборки к трудоёмкости изготовления деталей, входящих в сборочный элемент):

.

Коэффициент – для единичного и мелкосерийного производства;

– для серийного производства;

– массового производства.

Чем меньше этот коэффициент , тем выше уровень механизации сборочных работ. Однако, с учётом того, что предприятие получает в порядке кооперации ряд деталей с других предприятий, то более объективным будет не коэффициент , а коэффициент себестоимости сборочного процесса , который равен отношению себестоимости сборочного процесса к себестоимости изготовления изделия:

.

Технологическими мероприятиями, повышающими технико-экономические показатели процесса сборки, являются:

1) механизация и автоматизация операций;

2) достижения синхронизации операций путём увязки операционного времени с темпом сборки.

Параллельно с разработкой технологического процесса сборки проектируют необходимое технологическое оборудование и оснастку: стенды, приспособления, специальные рабочие инструменты и специальные измерительные средства, подъёмно-транспортное оборудование и др. Заканчивается проектирование сборочного процесса разработкой плана расположения на участке сборки технологического оборудования.

2.10. Документация технологического процесса сборки

При единой системе технологического процесса документации предусмотрены её следующие виды:

I) маршрутная карта – документ, содержащий описания технологического процесса сборки изделия по всем операциям различных видов в технологической последовательности с указанием данных об оборудовании, оснастке, материалах и трудовых нормативах в соответствии с установленными формами. Маршрутные карты применяют в единичном и серийном производстве.

2) операционная карта – технологический документ, содержащий описание технологических операции с указанием переходов, режимов работы, обработки и данных о средствах технологического оснащения. Операционные карты применяют в серийном и массовом производствах. Комплект этих карт на сборку изделия по всем операциям дополняют маршрутной картой (МК). Карты эскизов – технологический документ содержит эскизы, схемы и таблицы, необходимые для выполнения технологического процесса, операции или перехода сборки изделия.

3) технологическая инструкция – технологический документ, содержащий описание приёмов работы или технологических процессов изготовления или ремонта изделия, правила эксплуатации средств технологического оснащения, описание физических или химических явлений, возникающих при отдельных операциях.

4) Комплектовочная карта – технологический документ, содержащий данные о деталях, сборочных единицах и материалах, входящих в комплект собираемого изделия.

5) Ведомость оснастки – технологический документ, содержащий перечень технологической оснастки необходимой для выпуска данной операции.

6) Ведомость технологических документов - технический документ, определяющий состав комплектность технологических документов, необходимых для изготовления. В технологической документации чётко излагают содержание и условия сборки.

2.11. Типовые и групповые технологические процессы

Типизация технологического процесса сборки способст-

вует снижению затрат на разработку технологических процессов, ускорению этих разработок, снижению себестоимости производства изделий.

Типовые технологические процессы разрабатываются для сборки в конкретных производственных условиях типового представителя группы изделий, обладающих общими конструкторско-технологическими признаками.

Типизация должна обеспечить устранение многообразия технологического процесса обоснованным сведением их к ограниченному числу типов и является базой для разработки стандартов на типовые технологические процессы (ТП) (ГОСТ 14.303-73).

Цель типизации – стандартизировать технологические процессы, для того чтобы сборка одинаковых и сходных по конструкции изделий осуществлялась общим, наиболее совершенным и эффективным методом. Это позволяет внедрить прогрессивную технологию и передовую технологию.

Существует три вида направления типизации технологических процессов: 1) технологические процессы безотносительные к каким-либо изделиям; 2) технологические процессы с учётом реальных изделий и 3) технологические процессы на базе сочетаний 1 и 2).

Типизацию осуществляют по отдельным отраслям машиностроения, а в некоторых случаях и по отдельным группам заводов, производящих однородную продукцию.

Можно охарактеризовать в два этапа типизации технологического процесса сборки.

На первом этапе осуществляется классификация данной группы изделий. Изделия или их составные части можно разделить на классы по общности технологических задач, возникающих при сборке. Каждый класс изделий разбивают на подклассы, затем на группы и подгруппы; при этом учитывают конструктивные признаки изделий и их размеры; обобщают решения технологических задач. Типовые изделия (составная часть изделия) объединяет совокупность изделий, имеющих одинаковый план (маршрут) операций, осуществляемых на однородном сборочном оборудовании с применением однотипных приспособлений и инструментов. Учитывают также состав собираемого объекта, структуру сборочных операций и производственные условия:

Работа по классификации завершается составлением классификаторов, позволяющих делит типизируемые сборочные объекты по характерным конструктивным и технологическим признакам.

Для второго этапа характерным является разработка принципиально общего технологического процесса с установлением типовых последовательности и содержания операций, типовых схем базирования и типовых конструкций оснастки. Если изделие достаточно полно унифицированы, то на них составляют одну общую технологическую карту с нормами времени. При меньшей степени унификации разрабатывают (обязательно) новый базовый принципиальный технологический процесс на базе которого составляют технологические процессы для конкретных условий. Типизация технологического процесса сборки способствует:

а) внедрению новых, более совершенных методов сборки;

б) сокращение сроков и удешевлению подготовки производства;

в) более широкому применению средств механизации и автоматизации;

г) установлению типажа сборочного оборудования;

д) использование типовой переналаживаемой оснастке.

По мере совершенствования технологии сборочного производства типовые технологические процессы сборки необходимо периодически корректировать.

Типовые технологические процессы сборки целесообразно применять на заводах серийного и массового производства с установочной номенклатурой изделий.

Групповое производство – это прогрессивная в технико-экономическом отношении форма организации дискретных (прерывных) производственных процессов, экономико-организационной основой которой является целевая предметная специализация участков и цехов, а технологической составляющей – унифицированная групповая (типовая) форма организации технологических процессов.

Основу групповых технологических процессов сборки составляют не только общность технологии их сборки. Это называет в условиях мелкосерийного и серийного производства осуществлять технологию их сборки. Это позволяет в условиях мелкосерийного и серийного производства осуществлять технологию процесса сборки, характерные для крупносерийного и массового производства, переходить от непоточного к поточному производству.

Унификация – это приведение объектов одинакового функционального назначения к единообразию (например к оптимальной конструкции) по установленному признаку к рациональному сокращению числа этих объектов на основе данных об их эффективной применяемости.

В методе групповой технологии заложены большие возможности унификации, чем при использовании типовых технических процессов. Повышается непрерывность, прямоточность и ритмичность производства.

В групповых поточных линиях оборудование располагают по маршруту сборки близких по конструкции и размерами (или их элементов) изделий нескольких наименований, закреплённых за линией.

Все закреплённые за линией изделия собирают периодически пропускаемыми партиями, и в каждый данный момент времени линия работает как непрерывно-поточная. Переход от сборки одного изделия к другому возможен без переналадки линии.

На групповых поточных линиях обеспечиваются более высокая производительность и экономичность, чем в непоточном серийном производстве, однако экономия времени сборки изделий, закреплённых за линией должно быть больше затрат времени на её переналадку. Групповые технологические процессы сборки проектируют в определённой последовательности:

- подбирают группу изделий, удовлетворяющих требованиям предварительной сборки; намечают маршрут сборки; содержание операций и схемы групповых наладок; примерно определяют оперативное время;

- уточняют содержание операций и разрабатывают наладки для наиболее сложных и выпускаемых в большом количестве изделий группы; затем разрабатывают наладки для других операций; определяют штучное время сборки;

- уточняют требования к сборочному оборудованию (делят задание по модернизации или конструирование нового специального оборудования);

- разрабатывают конструкции сборочных приспособлений и выявляют необходимую инструментальную оснастку; уточняют условия и режимы выполнения сборочных операций; окончательно устанавливают нормы времени (самый трудоёмкий этап разработки групп сборки);

- составляют технологическую документацию каждого изделия;

- выявляют технико-экономические показатели сборки.

Групповые технологические процессы должны получать широкие применения в условиях серийного производства при частой сменяемости объекта производства. Групповые технологические процессы разрабатывают в основном для узловой сборки, для общей сборочной группы процесса принимают реже и точно для простых изделий.