3531

Потребное количество оборудования для поточного производства рассчитывается в зависимости от величины такта поточной линии. Величину такта получают по формуле:

Определив такт, находят расчетное количество оборудования для одной операции для массового поточного, серийного и штучного производства:

При переменных многономенклатурных поточных линиях величину такта (если разноименные детали выпускаются с одним и тем же тактом) определяют по формуле:

где Кн – коэффициент, учитывающий затраты времени на переналадку линии с одного наименования на другое (Кн = 0,95).

В этом случае количество станков, необходимое для выполнения одной операции в переменно-поточной линии, рассчитывают по формуле:

Расчет количества оборудования, стендов, стапелей по цикловому времени ведут по формуле:

где Ц – цикл нахождения агрегата или изделия на стенде или стапеле.

Определение потребного оборудования по техникоэко- номическим показателям выполняют только в тех случаях, когда не требуется особая точность расчета или сроки проектирования слишком малы. Технико-экономические показатели могут быть представлены в виде выпуска деталей в тоннах на единицу оборудования, в виде потребного количества обору-

80

дования на изготовление одного изделия и т.п. В этом случае расчетная формула оборудования имеет вид:

где Q – годовой выпуск продукции в кг или шт.;

q – годовой выпуск готовой продукции с одной единицы оборудования в одну смену в кг или шт.;

m – количество смен.

Полученное во всех расчетах количество оборудования Op округляют до целого числа. Эту величину называют принятым количеством оборудования Оп. Отношение расчетного количества оборудования Ор к принятому Оп называется коэффициентом загрузки оборудования по времени.

3.9.Методы определения численности работающих цеха

Всостав работающих цеха входят производственные и вспомогательные рабочие, инженерно-технические работники, служащие и младший обслуживающий персонал.

Взависимости от типа производства и требуемой точности расчета применяются различные методы определения необходимого количества производственных рабочих цеха.

Для единичного, мелкосерийного и серийного производств число производственных рабочих можно рассчитать двумя способами: в зависимости от общей трудоемкости выполняемого объема работ или по количеству принятого оборудования.

При расчете количество производственных рабочих Р по общей трудоемкости обработки, включающей трудоемкость работ, выполняемых на неметаллорежущем оборудовании и оборудовании, принимаемом без расчета, а также трудоемкость ручных работ (слесарных, межоперационной сборки и др.), используют формулу:

где Т – трудоемкость годового выпуска изделий в чел.-ч.;

81

– действительный годовой фонд времени работы рабочего в ч.

При расчете количества производственных рабочих по числу принятого оборудования и станкоемкости обработки используют формулу:

Tc K p

P , (3.11)

Фд. р К м

где Тс – станкоемкость годового выпуска изделий в станко-ч:

где Оп – количество принятого производственного оборудования; Фд.р – действительный (расчетный) годовой фонд времени

работы единицы оборудования в часах при соответствующем числе смен работы;

Км – коэффициент многостаночного обслуживания, т.е. число единиц оборудования, обслуживаемых одним рабочим;

Кр – коэффициент, определяющий трудоемкость ручных работ;

Кз.ср – средний коэффициент загрузки оборудования.

При укрупненном проектировании принимают следующие средние значения коэффициента многостаночного обслуживания Км: в мелкосерийном производстве – 1,1-1,2; в серийном – 1,3-1,5; в крупносерийном – 1,5-1,8; в массовом –

1,8-2,2.

При укрупненных расчетах коэффициент Кр, учитывающий трудоемкость ручных работ в механических цехах, принимают:

- для мелкосерийного и серийного производства – 1,05, для крупносерийного и массового производства – 1,02.

Средний коэффициент загрузки оборудования Кз.ср по цеху или отделению в соответствии с типом производства при двухсменной работе принимают: для мелкосерийного и единичного производства – 0,85, для серийного производства – 0,80, для крупносерийного и массового производства – 0,70.

Количество вспомогательных рабочих цеха можно рас-

82

считать по трудоемкости планируемого объема работ, числу рабочих мест и нормам обслуживания, либо взять их процентное отношение от числа производственных рабочих иди производственного оборудования. Соотношение количества вспомогательных и производственных рабочих зависит от типа производства, вида выпускаемых изделий, уровня автоматизации технологических процессов. Чем выше уровень автоматизации, тем значительнее доля вспомогательных рабочих в общем количестве рабочих цеха.

Определение количества инженерно-технических работников, служащих и младшего обслуживающего персонала производится по штатному расписанию в соответствии со схемой управления, а при укрупненных расчетах – в процентах от общего числа рабочих по нормам технологического проектирования отрасли.

3.10. Классификация и методы расчета площадей

После определения необходимого количества оборудования и производственного персонала приступают к расчету площадей.

Площадь цеха по своему назначению подразделяется на производственную, вспомогательную и служебно-бытовую.

Производственной называется площадь отделений и участков цеха, непосредственно предназначенных для осуществления технологического процесса. К производственной относятся площади, занимаемые производственным оборудованием (станками, машинами, стапелями, испытательными стендами и т.д.) и рабочими местами у такого оборудования; наземным транспортным оборудованием (рольгангами, конвейерами, склизами); оборудованием для ручного труда (верстаками, разметочными плитами и т.п.) и рабочими местами у такого оборудования; шкафчиками для инструмента; местами у оборудования для размещения заготовок, готовых деталей и собранных узлов; рабочими местами межоперационного контроля

83

деталей, узлов и изделий (кроме выгороженных помещений ОТК); площадками для устранения дефектов и сдачи готовых изделий; проходами и проездами между станками и линиями внутри производственных отделений и участков (кроме магистральных, проездов).

Квспомогательной относятся площади, занимаемые участками для ремонта оборудования и оснастки; мастерскими по ремонту приспособлений, инструмента и штампов; заточными отделениями или участками; отделениями или участками для рабочих, обслуживающих производство (помещения для дежурных электромонтеров, слесарей, смазчиков); помещениями для приготовления охлаждающих жидкостей и специальных растворов; помещениями для утилизации отходов, находящихся на площади цеха (кроме отдельно стоящих); помещениями (выгороженными) цехового отдела технического контроля; помещениями для цеховых энергетических и санитарнотехнических установок (трансформаторных подстанций, вентиляторных, аккумуляторных и компрессорных установок); магистральными (шириной не менее 4,0 м) проездами цеха.

Квспомогательной относится и складская площадь цеха, занимаемая помещениями цеховых складов и кладовых, предназначенных для хранения и выдачи основных и вспомогательных материалов, заготовок, полуфабрикатов, приспособлений, инструмента, абразивов и запасных частей к оборудованию, а также площадь под изоляторы брака.

Служебно-бытовые помещения (а следовательно, и площади) цеха занимают начальник цеха и его заместители, цеховые бюро (технический и плановый), бухгалтерия, конструкторские бюро, размещаемые в цехе. В эту же площадь включаются и помещения, предназначенные для обслуживания са- нитарно-гигиенических и социально-бытовых нужд работающих в цехе.

На этой площади размещают гардеробы, санитарные узлы, столовые, буфеты, помещения для общественных органи-

84

заций и отдыха рабочих.

Всостав служебных (административно-технических) площадей завода входят помещения, занимаемые заводоуправлением, машиносчетной станцией, информационновы- числительным центром, технической библиотекой, техническими кабинетами, архивами, учебными классами, бюро пропусков, типографией, а также помещения, отводимые под охрану предприятия.

Втехнологических частях проектов определяются производственная, вспомогательная и складская площади и предварительно (до окончательного решения в специальных частях проекта) – площади под энергетические объекты (электрические и вентиляционные установки).

Площади под служебно-бытовые помещения рассчитывают в архитектурно-строительной части проекта по заданиям, выдаваемым технологами.

Производственную площадь можно рассчитать несколькими способами. Наиболее точный – определение количества производственной площади по удельным нормам на единицу оборудования с последующей проверкой ее планировочными решениями. Другой способ – определение площади по техни- ко-экономическим показателям (удельной площади на одного производственного рабочего, удельной площади на одно выпускаемое изделие и т.д.).

Вспомогательную, складскую и прочую площадь, а также площадь под служебно-бытовые помещения принимают по нормам технологического проектирования.

Производственную площадь цеха S определяют по формуле:

где Sуд - удельная площадь на единицу оборудования в м2;

Оп – количество единиц принятого в проекте оборудования. Общую площадь цеха S0 (или корпуса) определяют по

формуле:

85

где a – коэффициент вспомогательной площади в %;

b – коэффициент, учитывающий площадь, занимаемую корпусными проходами, вентиляционными и трансформаторными площадками и т.п., в %;

Sбыт – площадь, занимаемая бытовыми помещениями. Следует отметить, что деление площади цеха на произ-

водственную и вспомогательную в значительной степени условно. При строительстве цеха удельная стоимость одного квадратного метра вспомогательной площади, как правило, не отличается от стоимости одного квадратного метра производственной площади. При эксплуатации цеха нередко назначение площадей меняется: вспомогательная площадь используется как производственная и наоборот.

Высокие показатели выпуска продукции с одного квадратного метра производственной площади не означают еще рационального использования всей площади цеха. Поэтому при анализе степени эффективности использования всей площади цеха в качестве основного принимается показатель выпуска продукции с одного квадратного метра общей площади цеха.

3.11. Компоновочный план и планировка цехов

Компоновочный план здания (корпуса) с указанием размещения входящих в него цехов, отделений, участков и вспомогательных помещений – необходимая составная часть технического проекта. Назначение компоновочного плана:

1)взаимная увязка входящих в состав цехов, отделений и участков;

2)выбор оптимальных производственного процесса и внутрицехового транспорта;

3)анализ грузовых и людских потоков;

4)определение наилучшего размещения вспомогательных и служебно-бытовых помещений.

Исходными данными для составления компоновочного плана являются: технологическая схема генерального плана и схема грузопотоков завода; состав цехов и площади, занимае-

86

мые всеми отделениями завода; схема здания.

На компоновочном плане с помощью принятых условных обозначений указывают:

1)габариты здания (корпуса), маркировку осей здания, капитальные наружные стены и внутренние перегородки, сетку колонн проемов, отметки фундаментов колонн, границы между цехами и участками, вспомогательные службы, помещения, устройства (трансформаторные подстанции, вентиляционные камеры приточной общеобменной вентиляции, мастерские, кладовые и пр.);

2)магистральные и межцеховые проезды, вводы железнодорожных путей;

3)общекорпусные и цеховые подъемно-транспортные средства (краны, кран-балки, конвейеры, лифты и др.);

4)подвалы, тоннели, антресоли.

Расположение оборудования на компоновочном плане, как правило, не показывают. Лишь в отдельных случаях, когда расположение основного оборудования влияет на компоновочное решение (например, поточные, станочные или автоматические линии), на плане может быть схематично показано его размещение. Компоновочный план выполняют в масштабе

1:200, 1:400 или 1:800.

Планировкой цеха называется графическое изображение на плане и его разрезах всего оборудования, подъемнотранспортных устройств и инженерных сетей, предназначенных для обслуживания технологических процессов.

На планировке условными обозначениями показывают:

-строительные элементы – стены наружные и внутренние, колонны, перегородки (с указанием их типа), дверные и оконные проемы, ворота, подвалы, тоннели, основные каналы, антресоли, люки, галереи и т.п.;

-технологическое оборудование и основной производственный инвентарь – расположение станков, машин (и прочих видов оборудования, включая резервные места), плит, верстаков, стендов, складочных площадок для материалов, заготовок, полуфабрикатов и мест для контроля деталей, а также магист-

87

ральные, межцеховые и внутрицеховые проезды;

-подъемно-транспортные устройства – мостовые, балочные, консольные и прочие краны (с указанием их грузоподъемности), конвейеры, рольганги, монорельсы, подъемники, рельсовые пути;

-расположение вспомогательных помещений и мастерских, складов, кладовых, трансформаторных подстанций, вентиляционных камер, а также административно-служебных помещений и санитарных узлов, размещаемых на площади цеха.

На плане делают надписи цехов, отделений, вспомогательных помещений и групп оборудования, а также указывают основные размеры здания в целом (длина и ширина здания, ширина пролетов, шаг колонн) и внутренние размеры основных крупных изолированных помещений.

Оборудование на плане изображают условным упрощенным контуром с учетом крайних положений движущихся частей станка, открывающихся дверей и кожухов. Внутри контура оборудования (для мелкого оборудования – вне контура на выносной полке) указывают номер оборудования по спецификации, составленной к плану.

Рядом с контуром оборудования, а также других рабочих мест (верстаков, стендов и пр.) на чертеже планировки цеха условно обозначают место рабочего в виде кружка диаметром 4-5 мм (при масштабе 1:100); кружок делят на две половины – темную и светлую; последняя обращена к станку.

Планы расположения оборудования для крупных корпусов выполняют в масштабе: 1:200, допускается применение масштаба 1:100.

Разрезы корпуса выполняют на базе архитектурностроительных чертежей в масштабе 1:400.

Сложность составления компоновочного плана и планировки заключается в необходимости глубокого анализа взаимосвязанных факторов, влияющих на принятие решения, и в умении выбрать из них главные, определяющие целесообразность того или иного варианта пространственного размещения оборудования. Планировочные работы как бы объединяют воедино все задачи, связанные с осуществлением технологиче-

88

ских процессов, организацией производства и экономикой, техникой безопасности и промышленной санитарией, проектированием средств транспорта и внедрением автоматики и телемеханики. Метод решения проектных задач по компоновке и планировке предполагает строгую последовательность работ, разбиваемых на несколько этапов.

На первом этапе разрабатывается принципиальная технологическая схема генерального плана, уточняется размещение всех производственных цехов и служб в пространстве, отрабатываются схемы грузопотоков в целом.

На втором этапе разрабатывается компоновка корпусов с размещением в них цехов, прорабатываются общие вопросы межцеховых связей, выявляются грузопотоки по каждому цеху отдельно, в пределах рассматриваемого корпуса увязанного с общей схемой генерального плана.

На третьем этапе разрабатываются конкретные планировки цехов, рассматриваются вопросы транспортировки и автоматизации управления производственными процессами.

При выполнении планировочных работ за основу рекомендуется принимать следующие принципы.

1.Размещение оборудования в цехе должно отвечать разработанному или типовому технологическому процессу. Необходимо стремиться к тому, чтобы каждый станок и рабочее место располагались в порядке последовательности выполнения технологических операций обработки, контроля и сдачи деталей и изделий.

2.Расположение оборудования, проходов и проездов должно обеспечивать удобство и безопасность работы, возможность монтажа, демонтажа и ремонта оборудования, удобство подачи заготовок и инструмента, удобство уборки отходов.

3.Планировка оборудования должна, быть увязана с применяемыми подъемно-транспортными средствами. В планировках должны быть предусмотрены кратчайшие пути перемещения заготовок деталей, узлов в процессе производства, исключающие возвратные движения. Грузопотоки не должны пересекаться между собой, а также пересекать или перекрывать основные проезды, проходы и дороги, предназначенные

89