6. Проектирование сборочных цехов

6.1. Назначение, состав и организационная структура сборочных цехов

В единичном, мелкосерийном и серийном производствах узловая и общая сборка изделий производится в сборочных цехах или отделениях. В крупносерийном и массовом производствах узловая сборка выполняется обычно в конце поточных линий или в отделениях механического цеха, где обрабатываются детали данных узлов, а общая сборка - в сборочном цехе.

ЦГСД комплектует детали и узлы изделия в объеме суточной потребности и комплектными партиями подает их в сборочный цех на участок расконсервации и промывки или (в случае применения сухой консервации деталей) непосредственно на рабочие места.

В состав сборочного цеха входят производственные отделения и участки:

1) отделение промывки деталей;

2) отделение расконсервации деталей и узлов;

3) отделение контроля деталей (цветная дефектоскопия, люминесцентный и ультразвуковой контроль и др.);

4) отделение дефектации;

5) отделение узловой сборки;

6) отделения испытания узлов и агрегатов;

7) отделение прокачки узлов и агрегатов;

8) отделение общей сборки;

9) участок эталонов.

Вспомогательные службы:

1)мастерская механика цеха и ремонта технологической оснастки;

2) мастерская цехового электрика.

Складское хозяйство:

1) инструментально-раздаточная кладовая;

2) кладовая приспособлений;

3) кладовая нормалей и покупных деталей;

4) кладовая вспомогательных материалов;

5) кладовая смазочных материалов;

6) кладовая механика цеха;

7)кладовая хозяйственных материалов;

8) изолятор брака.

Для размещения административно-технических служб в сборочном цехе должны быть предусмотрены помещения для начальника цеха, заместителей начальника цеха по производству и по подготовке производства, секретаря, технологического бюро, бюро труда и зарплаты, планово-диспетчерского бюро, бюро технического контроля, технического архива, табельной, представителя заказчика.

При разработке проекта сборочного цеха в составе отделений по сборке узлов следует предусматривать предметные участки, выполняющие сборку отдельных узлов или групп узлов, подобных по конструкции и технологическому процессу сборки.

В отделении окончательной сборки для каждого типа выпускаемых изделий, как правило, проектируют отдельную линию (участок) сборки. Однако, если в цехе производится сборка нескольких типов изделий, объемы выпуска которых невелики, а конструкция и габариты подобны, предусматривают групповую сборку изделий на общей поточной линии.

Объем работ в сборочном цехе составляет 8 – 10 % от общей трудоемкости производства изделия.

6.1.1. Методы сборки и расчет циклового времени

Существуют два основных метода сборки: стационарный и подвижный.

При стационарной сборке изделие полностью собирается на рабочем месте, к которому подаются все необходимо детали и сборочные единицы. Стационарная оборка изделия может осуществляться последовательно или параллельно. В последнем случае весь объем сборочных работ расчленяется по узлам, собираемым параллельно на различных рабочих местах, с последующей сборкой всего изделия на одном рабочем месте, вследствие чего намного сокращается продолжительность процесса по сравнению со сборкой без расчленения.

При подвижной сборке изделие перемещается от одного рабочего места к другому, причем за каждым рабочим местом закрепляются определенные операции. Перемещение изделий может быть свободным (в условиях мелкосерийного производства) или принудительным (в условиях крупносерийного и массового производства).

Организационные формы сборки делятся в свою очередь, на поточные и непоточные. Поточная сборка может осуществляться как при неподвижном, так и при подвижном объекте сборки. При неподвижном изделии поточная оборка производится на неподвижных рабочих местах. Каждый рабочий (или бригада рабочих), выполняя одну и ту же операцию, перемещается по рабочим местам в соответствии с установленным ритмом. Такая сборка обычно применяется в условиях мелкосерийного производства или при сборке крупногабаритных изделий и большом по времени цикле сборки. Поточная сборка при подвижном изделии может осуществляться на непрерывно движущемся конвейере, скорость перемещения которого обеспечивает возможность выполнения сборочных операций на каждом рабочего месте, на конвейере с пульсирующим (периодическим) движением, когда сборка производится во время остановки конвейера, и, наконец, с перемещением собираемого изделия от одного рабочего места к другому вручную (по рольгангу, на рельсовых и безрельсовых тележках и др.) или с помощью специальных механических транспортных средств.

Для крупносерийного и массового производства наиболее современным способом сборочных работ является поточная расчлененная сборка на конвейере с принудительным движением изделия. При серийном производстве применяют конвейеры со свободным движением собираемого изделия и гибкой связи между рабочими местами. В мелкосерийном производстве поточная сборка осуществляется без перемещения изделия.

Цикловое время сборки изделия на стационарных рабочих местах бригадным методом определяется по формуле:

, (6.1)

где Ц – длительность цикла сборки, ч;

Т_сб – общая трудоемкость сборки изделия, чел.-ч.;

Р_сб – количество рабочих (сборщиков) в бригаде, выполняющей работу по сборке изделия, чел.

При поточном методе цикловое время сборки одного изделия определяют по формуле:

, (6.2)

где Т_у – трудоемкость сборки наиболее сложного узла изделия, чел.-ч.;

Р_у – количество рабочих (сборщиков), занятых на сборке наиболее трудоемкого узла;

Т_об – трудоемкость сборки изделия на линии окончательной сборки, чел.-ч.;

Р_об - количество рабочих (сборщиков), занятых на линии окончательной сборке изделия, чел.

6.1.2. Такт и темп выпуска изделий

Тактом выпуска называют промежуток времени, по истечении которого со сборочной линии сходит собранное изделие (отдельный узел или готовый агрегат). Такт изделия определяется по формуле:

, (6.3)

где Ф_д – действительный годовой фонд времени рабочих мест на линии сборки, ч.;

П – годовая программа выпуска изделий, шт.

При сборке на поточной линии нескольких типов изделий или узлов, имеющих свои программы выпуска П₁, П₂, П_{3, …,} П_n , среденевзвешенный такт выпуска определяется по формуле:

. (6.4)

Темп выпуска t является величиной, обратной такту выпуска, характеризует количество изделий, изготавливаемых в единицу времени:

. (6.5)

6.1.3. Расчет конвейерной (поточной линии)

Потребное количество стендов на конвейере (поточной линии) определяется на основании пооперационного технологического процесса сборки изделия, синхронизированного с тактом выпуска. Синхронизация достигается за счет подбора соответствующего объема работ для каждого стенда и установления рациональной плотности рабочих мест. При определении плотности рабочих мест следует исходить из возможности совмещения наибольшего числа выполняемых одновременно операций с учетом создания необходимых удобств для рабочих. Средние значения числа одновременно работающих на стендах поточно-конвейерной линии по сборке изделий приведены в табл.22.

Таблица 22

Среднее число одновременно работающих на стендах

поточно-конвейерной сборочной линии

Метод определения	Масса изделия, кг
	До 1000	1000 – 2000	Свыше 2000
Для конвейера (поточной линии) общей сборки изделия	2	3	4
В сборочных цехах в целом	1,4	1,7	2,0

Для применяемых в сборочных цехах конвейерных линий периодического действия время на выполнения закрепленного за каждым стендом комплекса технологических операций должно составлять величину, равную разности между временем такта выпуска и временем разового перемещения стендов на линии. Количество рабочих мест на конвейере (поточной линии) при укрупненных расчетах определяется по формуле:

, (6.6)

где р – плотность рабочих мест на конвейере (поточной линии) (табл.22);

К_э – коэффициент загрузки рабочих мест на конвейере (поточной линии).

При стационарной и поточной сборках коэффициент загрузки К_э равен: при одновременной сборке одного типа изделия - 0,92; при сборке двух типов изделий - 0,88; при сборке трех и более типов - 0,82.

На стадиях технического и рабочего проектов количество рабочих мест на конвейере (поточной линии) рассчитывается по следующим формулам.

Для конвейера непрерывного действия:

. (6.7)

Для конвейера пульсирующего действия:

, (6.8)

где Т_к – время одноразового перемещения стендов конвейера, мин.

Длина рабочей части конвейера D_к определяется по формуле:

, (6.9)

где Н = D_c + D_и – шаг конвейера (поточной линии), м;

D_c – максимальная длина сборочного стенда с учетом габаритов изделия, м;

D_и – интервал между собираемыми изделиями (от 1,0 до 2,0 м);

1,15 – коэффициент, учитывающий требуемое количество резервных контрольных рабочих мест на конвейере.

Скорость движения конвейера определяется по формуле:

, (6.10)

При превышении верхнего предела скорости движения конвейера (V = 0,25 - 3,5 м/мин) поточную линию следует дублировать. При скорости движения конвейера ниже указанных значений целесообразно установить конвейер с регламентированным (пульсирующим) перемещением собираемых изделий.