4.2.   Производственная программа и методы проектирования цеха

Производственную программу цеха определяют исходя из производственной программы завода с учетом установленного процента запасных частей. При этом необходимо иметь в виду, что часто детали и сборочные единицы изготавливают заводы-смежники. Специализация и кооперирование производства являются важным рычагом повышения эффективности и расширения производства. Специализация может быть:

· предметной (заводы по изготовлению узлов и агрегатов);

· подетальной (заводы по изготовлению зубчатых колес, поршней и др.)

· технологической (литейные, кузнечные, сборочные и другие заводы);

· по вспомогательному производству (централизованные ремонтные заводы, заводы штампов, пресс-форм, технологической оснастки и др.).

В зависимости от типа производства и этапа проектирования производственная программа может быть точной, приведенной и условной. В соответствии со способом задания применяют методы проектирования по точной, приведенной или условной программе.

Производственная программа называется точной, когда номенклатура всех подлежащих изготовлению изделий и их деталей точно установлена и обеспечена рабочими чертежами, спецификациями и техническими условиями. Метод проектирования по точной программе предусматривает разработку подробных технологических процессов обработки или сборки с техническим нормированием на все детали или сборочные единицы, входящие в производственную программу. Этот метод применяют для проектирования участков отделений и цехов крупносерийного и массового производства. В этом случае производственная программа представляет собой ведомость, включающую полный перечень деталей или сборочных единиц, подлежащих обработке или сборке в данном цехе, с указанием их количества и массы, а для механических цехов  –  вида заготовки и материала.

Производственная программа называется приведенной, когда все подлежащие изготовлению изделия условно приводятся к нескольким, так называемым «расчетным представителям», на которые имеется полный комплект исходных данных. Проектирование по приведенной программе применяют для проектирования цехов средне- и мелкосерийного производства. Это объясняется тем, что при значительной номенклатуре объем проектных и технологических разработок становится очень большим, и для его сокращения реальную многономенклатурную программу заменяют приведенной, выраженной ограниченным числом представителей, эквивалентной по трудоемкости фактической многономенклатурной программе. При этом соблюдается следующая последовательность:

1. Все детали или сборочные единицы разбивают на группы конструктивно-технологического сходства. Обычно это группы валов, втулок, дисков, корпусных деталей, зубчатых колес и т. п. В основе деления на группы лежит сходство технологических процессов и используемых типов станков и приспособлений.

2. В каждой группе выбирают деталь или сборочную единицу – «расчетный представитель» (р.п.). В качестве детали или сборочной единицы — «расчетного представителя» выбирают, как правило, детали или сборочные единицы, характеризующиеся наибольшим объемом выпуска и трудоемкостью изготовления.

3. На указанные расчетные представители разрабатывают технологические процессы обработки или сборки и путем технического нормирования определяют трудоемкость их обработки или сборки. Формирование групп и выбор типовых расчетных представителей — очень ответственный процесс, так как от этого зависит точность последующих технологических расчетов и проектных решений.

4. На остальные детали в группе трудоемкость определяется через коэффициент приведения, рассчитываемый для каждой детали:

                                             Тi = Тр.п.• Кпрi ,                                                      (4.1)

где  Тi – трудоемкость обработки рассматриваемой детали в проектируемом цехе, ч;

Тр.п – трудоемкость обработки «расчетного представителя» в проектируемом цехе, ч;

Кпрi – коэффициент приведения рассматриваемой i-й детали.

Общий коэффициент приведения равен:

                                               (4.2)

где К1 – коэффициент приведения по массе; К2  – коэффициент приведения по серийности; К3  – коэффициент приведения по сложности; Кn  – коэффициент приведения, учитывающий другие особенности объекта, например различие в точности изделия и изделия-представителя (в станкостроении), наличие комплектую­щих поставок по кооперации отдельных узлов или агрегатов и др.

Коэффициент К1, учитывающий различие в массе обрабатываемых деталей или собираемых изделий определяется по формуле:

,                                        (4.3)

где Smi и Smпр  – соответ­ственно суммарные массы деталей рассматриваемого изделия группы и изделия  – расчетного представителя.

Коэффициент приведения по серийности (К2)  учитывает изме­нение трудоемкости обработки или сборки при изменении про­граммы выпуска, например, целесо­образность применения более совершенной оснастки, сокращающей время установки детали при обработке или сборке, если программа выпуска увеличивается.


В практике проектиро­вания этот коэффициент определяют по эмпирической формуле:

,                                                  (4.4)

где Nрп и Ni – программа выпуска соответственно изделия – расчетного представителя и «приводимого» изделия; a  – показатель сте­пени (a = 0,15 для объектов легкого и среднего машиностроения; a = 0,2 для объектов тяжелого машиностроения).

Для среднего машиностроения можно применять следующие коэффициенты:

Npn /Ni …0,5    0,75     1,0     1,1     1,2      1,3      1,4      1,5       1,6

К2 ……..0,97   0,99     1,0     1,01   1,03    1,05    1,08    1,07     1,08

Npn /Ni … 1,8    2,0       2,2     2,5     3,0      3,5      4,0      4,5       5,0

К2 ……..1,10   1,12     1,13   1,15   1,17    1,20    1,22    1,23     1,25

Npn /Ni …5,5    6,0       6,5     7,0     7,5      8,0      8,5      9,0      9,5       10,0

К2 ……..1,27  1,28      1,30   1,31   1,32    1,33    1,34    1,35    1,36     1,37

Коэффициент приведения по сложности (К3) учитывает влияние технологичности конструкции на трудоемкость обработки или трудоемкость сборки. Так, например, увеличение точности обработки и ужесточение требований к шероховатости поверхности ведут к увеличению трудоемкости обработки. Трудоемкость сборки, например, существенно зависит от числа сопрягаемых элементов в конструкции изделия, точности сопряжения и многих других факторов, учесть которые очень сложно.

Произведение всех коэффициентов приведения дает общее значение коэффициента приведения для рассматриваемой детали, сборочной единицы или изделия. Приведенная программа для каждого изделия определяется произведением заданной программы выпуска на общий коэффициент приведения. В результате, вместо фактической многономенклатурной программы получают эквивалентную ей по трудоемкости приведенную программу, выраженную ограниченным числом изделий-представителей. По этой программе ведут все последующие расчеты, сохраняя, однако, неизменной общую массу изделий для проектирования транспорта и складов.

Проектирование по условной программе применяют, когда невозможно точно определить номенклатуру и технические характеристики будущих машин (опытное, единичное производство). В этом случае программу задают условным изделием, близким по характеристике к изделию, планируемому к изготовлению в данном цехе. Метод проектирования по условной программе очень близок к методу проектирования по приведенной программе, с той лишь разницей, что изделие – расчетный представитель является условным. По условному изделию определяется трудоемкость обработки и сборки и выполняются все последующие расчеты.