Как найти тип производства

Определяем тип
производства, в зависимости от габаритов,
массы (веса) и размера годовой программы
выпуска изделий, из этих данных необходимо
установить тип производства:

Единичное – определяется
выпуском деталей (продукции) в малом
количестве.

Серийное – производство
характеризуется ограниченным выпуском
продукции, но большими сериями. Серийное
производство подразделяется на
крупносерийное и мелкосерийное.

Крупносерийное –
относительно постоянный выпуск продукции
большими сериями, либо изготовлением
изделий, производство которых часто
повторяется. По характеру ближе остальных
к массовому. При выборе технологического
оборудования специального и
специализированного, дорогостоящего
приспособления или вспомогательного
приспособления и инструмента необходимо
производить расчёт затрат и сроков
окупаемости, а также ожидаемый
экономический эффект от использования
оборудования и технологического
оснащения.

Мелкосерийное – широкая
номенклатура, большой размер серии,
редкая периодичность выпуска. По
характеру близко к единичному.

Массовое – характеризуется
выпуском одной и той же продукции как
правило длительное время (годами).

Согласно массе детали
0,4 кг, и годовой программе 5000 шт. в год,
тип производства – среднесерийное.

Таблица 3 – Определение
типа производства

Масса детали, кг.	Тип производства
Единичное	Мелко- серийное	Средне-серийное	Крупно- серийное	Массовое
< 1,0	< 10	10 – 2000	1500 – 100000	75000 – 200000	200000
1,0 – 2,5	< 10	10 – 1000	1000 – 5000	50000 – 100000	100000
2,5 – 5,0	< 10	10 – 500	500 – 35000	35000 – 75000	75000
5,0 – 10	< 10	10 – 300	300 – 25000	25000 – 50000	50000
> 10	< 10	10 – 200	200 – 10000	10000 – 25000	25000

В соответствии с
таблицей 3 тип производства среднесерийный.

Серийное производство
характеризуется изготовлением
ограниченной номенклатуры деталей
партиями, повторяющимися через
определенные промежутки времени. Это
позволяет использовать наряду с
универсальным специальное оборудование.
При проектировании технологических
процессов предусматривают порядок
выполнения и оснастку каждой операции.

Для организации
серийного производства характерны
следующие черты. Цехи, как правило, имеют
в своем составе предметно-замкнутые
участки, оборудование на которых
расставляется по ходу типового
технологического процесса. В результате
возникают сравнительно простые связи
между рабочими местами и создаются
предпосылки для организации прямоточного
перемещения деталей в процессе их
изготовления.

Предметная специализация
участков делает целесообразной обработку
партии деталей параллельно на нескольких
станках, выполняющих следующие друг за
другом операции. Как только на предыдущей
операции заканчивается обработка
нескольких первых деталей, они передаются
на следующую операцию до окончания
обработки всей партии. Таким образом,
в условиях серийного производства
становится возможной параллельно-последовательная
организация производственного процесса.
Это его отличительная особенность.

Применение той или
иной формы организации в условиях
серийного производства зависит от
трудоемкости и объема выпуска закрепленных
за участком изделий. Так, крупные,
трудоемкие детали, изготовляемые в
большом количестве и имеющие сходный
технологический процесс, закрепляют
за одним участком с организацией на нем
переменно-поточного производства.
Детали средних размеров, многооперационные
и менее трудоемкие объединяют в партии.
Если запуск их в производство регулярно
повторяется, организуются участки
групповой обработки. Мелкие, малотрудоемкие
детали, например нормализованные
шпильки, болты, закрепляют за одним
специализированным участком. В этом
случае возможна организация прямоточного
производства.

Для предприятий
серийного производства характерны
значительно меньшие, чем в единичном,
трудоемкость и себестоимость изготовления
изделий. В серийном производстве, по
сравнению с единичным, изделия
обрабатываются с меньшими перерывами,
что снижает объемы незавершенного
производства.

С точки зрения
организации основным резервом роста
производительности труда в серийном
производстве является внедрение методов
поточного производства.

Количество деталей в
партии (n, шт) для
одновременного запуска определяется
упрощенным способом по формуле:

n=,

где N-
годовая программа выпуска;

а – периодичность
запуска в днях (рекомендуется следующая
периодичность запуска деталей: 3,6, 12,24
дня)

254 – количество рабочих
дней в году.

Расчет:

n=

Размер партии может
быть скорректирован с учетом удобства
планирования и организации производства.
С этой целью размер партии принимают
не менее сменной выработки.

[4, с. 12 – 14; 5, с. 16, 17; 6, с. 64 – 67; 7, с. 19 – 24; 8, с. 22 – 26; 9; 10, с. 16 – 25, 126 – 130; 11, с. 8 – 11;15, с. 153 – 159]

Одним из основных принципов построения технологических процессов является принцип совмещения технических, технологических, экономических и организационных задач, решаемых в данных производственных условиях. Проектируемый технологический процесс, безусловно, должен обеспечить выполнение всех требований к точности и качеству изделия, предусмотренных чертежом и техническими условиями, при наименьших затратах труда, при изготовлении изделий в количествах и в сроки, установленные производственной программой.

Требуемое качество и наименьшие затраты при изготовлении изделий могут быть достигнуты в случае построения технологического процесса в полном соответствии с типом данного производства и его условиями.

В соответствии с ГОСТ 14.004 – 83, в зависимости от широты номенклатуры, регулярности, стабильности и объёма выпуска изделий современное производство подразделяют на различные типы: единичное, мелкосерийное, среднесерийное, крупносерийное и массовое.

Тип производства можно точно определить по коэффициенту закрепления операций (К_з.о), который показывает, сколько технологических операций выполняется на одном рабочем месте в месяц. На одном предприятии и даже в одном цехе, участке цеха можно встретить сочетание различных типов производства. Следовательно, тип производства завода, цеха, участка определяют как величину среднюю. Точно можно определить тип производства только для одного рабочего места.

Единичное производство характеризуется малым объёмом выпуска одинаковых изделий, повторное изготовление которых, как правило, не предусматривается. Коэффициент закрепления операций более сорока (К_з.о > 40).

На рабочих местах в единичном производстве выполняют разнообразные операции без их периодического повторения на универсальном технологическом оборудовании с использованием универсальной, унифицированной и стандартной технологической оснастки (универсальных патронов для закрепления заготовок, тисков, угольников, прихватов и т.п.; стандартных режущих инструментов: резцов, свёрл, фрез и т.п.; универсальных и стандартных измерительных средств: штангенинструментов, микрометров, нутромеров и т.п.).

Специальную технологическую оснастку применяют лишь в исключительных случаях, когда без неё изготовление деталей невозможно. Универсальность выполнения работ требует рабочих высокой квалификации.

Серийное производство характеризуется изготовлением или ремонтом изделий периодически повторяющимися партиями. Принято: 20 < К_з.о < 40 – мелкосерийное производство; 10 < К_з.о < 20 – среднесерийное производство; 1 = К_з.о < 10 – крупносерийное производство.

Серийное производство является основным типом машиностроительного производства. Примерно 80 % всей продукции машиностроения страны изготавливается на заводах серийного производства (производство станков, прессов, деревообрабатывающих станков, металлорежущих станков, текстильных машин, насосов и т.д.). В серийном производстве машины изготавливают сериями, а заготовки обрабатывают партиями.

В серийном производстве процесс изготовления деталей построен по принципу дифференциации операций. Отдельные операции закреплены за определённым рабочим местом. Поэтому производство этого типа характеризуется необходимостью переналадки технологического оборудования при переходе на изготовление деталей другой партии. Для выполнения различных операций используют универсальные металлорежущие станки, оснащённые как универсальными, так и универсально-сборными и специальными приспособлениями. Находят применение также специализированные, специальные, автоматизированные, агрегатные станки. Довольно широко используют станки с числовым программным управлением, в том числе многоцелевые; получают распространение гибкие переналаживаемые производственные системы. Целесообразно применение специального режущего инструмента, а также специальных измерительных инструментов, приспособлений, приборов.

Оборудование может быть расположено по групповому признаку или по потоку (в крупносерийном производстве).

В серийном производстве средняя квалификация рабочих ниже, чем в единичном производстве.

Массовое производство характеризуется большим объёмом выпуска изделий и, на большинстве рабочих мест выполняют одну технологическую операцию. Для массового производства К_з.о = 1.

В массовом производстве применяют высокопроизводительное оборудование: специальные, специализированные и агрегатные станки, станки для непрерывной обработки, многошпиндельные автоматы и полуавтоматы, автоматизированные производственные системы, управляемые от ЭВМ, автоматические линии.

Находят также ограниченное применение станки с ЧПУ. Широко применяют многолезвийный и наборный специальный режущий инструмент, быстродействующие, автоматические и механизированные приспособления, измерительные инструменты и приборы. Для технологических процессов характерен высокий уровень использования средств автоматизации и комплексной механизации. Типичными примерами массового производства являются предприятия, на которых изготавливают автомобили, тракторы, мотоциклы, подшипники качения, швейные машины и т.д.

В крупносерийном и массовом производствах широко применяют поточную организацию производства. Она характеризуется расположением средств технологического оснащения в последовательности выполнения операций технологического процесса.

Основным элементом поточного производства является поточная линия, на которой расположены рабочие места.

Для передачи предмета труда (заготовок) с одного рабочего места на другое применяют специальные транспортные средства (транспортёры).

При разработке нового технологического процесса тип производства определяют ориентировочно по таблице 4.1. Исходными данными в этом случае являются: чертёж детали, размеры и масса детали, годовой объём выпуска с учётом запасных деталей.

Таблица 4.1

Выбор типа производства

Производство	Годовой объём выпуска деталей N в штуках
Тяжёлых m >100 кг	Средних m 10  –  100 кг	Мелких m до 10 кг
Единичное	До 5	До 10	До 100
Мелкосерийное	5 – 100	10  –  200	100  –  500
Среднесерийное	100 – 300	200  –  500	500  –  5000
Крупносерийное	300 – 1000	500  –  5000	5000  –  50000
Массовое	Более 1000	Более 5000	Более 50000

Если производство серийное, то определяют размер операционной партии:

,

где N – годовой объём выпуска деталей, шт.; F – число рабочих дней в году; f – число дней запаса деталей (периодичность запуска, соответствующая потребности сборки). Для тяжелых деталей (массой более 100 кг) f = 2 – 3; для средних (массой 10  –  100 кг) f = 4 – 8; для мелких (массой до 10 кг) f = 9 – 12.

Типы производства 

Тип производства – это комплексная характеристика особенностей организации, техники и экономики производства.

На тип производства влияют несколько факторов: широта номенклатуры и уровень специализации, масштабность производства, стабильность выпускаемой продукции и т.п.

Существует три типа производства:

• Единичное производство.
• Серийное производство.
• Массовое производство.

Основная характеристика единичного производства – штучный объём выпуска разнообразной и непостоянной номенклатуры продукции ограниченного потребления.

Повторное производство данной продукции, а также ремонт выпускаемой продукции, не предусматривается.

Серийному производству свойственно одновременное изготовление сериями широкой номенклатуры однородной продукции, выпуск такой продукции повторяется на протяжении длительного периода. Одновременно с тем серия представляет собой выпуск ряда конструктивно одинаковых изделий, запускаемых в производство партиями, последовательно, непрерывно на протяжении заранее установленного периода времени.

Массовому производству характерна непрерывность и относительно длительный период изготовления ограничений номенклатуры однородной продукции в больших количествах.

Сравнить все три типа производства можно в таблице ниже. Из неё становится понятно, что единичное и мелкосерийное производство основано на производстве деталей и изделий неограниченной, широкой номенклатуры. Для этого типа производство свойственна определённая гибкость, здесь нет повторяемости выпуска, а также предусмотрена последовательная передача предметов труда с операции на операцию.

Единичное производство

Оборудование и оснастка в данном типе применяются универсальные, что позволяет изготавливать детали широкой номенклатуры. К операциям причастны рабочие высокой квалификации, поскольку их круг работ достаточно широк. Выстраивание производственных участков здесь происходит по технологическому принципу, а расстановка оборудование происходит по однородным группам. В условиях единичного и мелкосерийного производства ужесточены требования к оперативно-производственному планированию. В таком типе производства особое значение занимает контроль за выпуском продукции. Кроме всего прочего существует проблема загруженности рабочих мест.Единичное производство

Единичное или мелкосерийное производство подразумевает высокую себестоимость изготовления деталей и изделий в целом. Это прежде всего происходит по причине высокой трудоёмкости, из чего вытекает высокий удельный вес затрат на заработную плату рабочих в структуре себестоимости. В силу этих обстоятельств ключевая задача перед производством заключается в создании возможности использования серийных методов организации производства и труда, что возможно только благодаря применению конструктивной тождественности комплектующих деталей, узлов и изделий в целом.

Серийное производство

Ключевая особенность серийного производства состоит в том, что ему свойственна широкая номенклатура деталей, производство которых происходит партиями, сериями. Примечательно, что в отличие от единичного производства, выпуск таких деталей или товаров повторяется с определённой периодичностью. Это даёт возможность использования универсального и специального, более высокотехнологического оборудования.

При таком производстве передача предметов производство происходит параллельно последовательно. Такой метод имеет более производственный вид, а за станками закрепляется конкретное количество деталеопераций. Оборудование при таком типе производства расположено по группам для обработки конструктивно и технологически однородных деталей. Таким образом, при серийном производстве по сравнению с единичным, уменьшается трудоёмкость изготовления, что естественно, оказывает влияние на формирование конечной себестоимости товара или изделия.

Ускорение обработки деталей даёт возможность сократить объём незавершённого производства.

Серийный тип производства максимально приближен к поточному, массовому.

Массовое производство

Главная характеристика массового производства заключается в эффективности и высокой производительности. Его самое важное преимущество состоит в больших объёмах и перманентности производственного процесса. Логично предположить, что при массовом производстве используется высокопроизводительное оборудование, специально созданное для этого. Его расположение происходит по ходу технологического процесса обработки деталей. Это предоставляет возможность максимально механизировать и автоматизировать процессы производства, а также, что немаловажно, использовать автоматические поточные линии. На каждый станок предусмотрено по одной или две операции. На таких станках можно использовать рабочих со средней квалификацией. При массовом производстве широко используется параллельная передача предметов труда с операции на операцию.

Однако стоит отметить, что при массовом производстве серьёзно возрастает значение оперативно-производственного планирования, а также необходимость обеспечения ритмичного производства. Это позволяет говорить о том, что именно массовое производство является наиболее производительным, в данном случае себестоимость выпускаемой продукции достаточно низкая.

В качестве вывода, надо сказать, что применение любого из типов производства продиктовано особенностями номенклатуры, а также напрямую зависит от объёма изготавливаемой продукции. Более того, необходимо стремиться к тому, чтобы применять элементы серийного производства в единичном, а в серийном – элементы массового.

Курс лекций по дисциплине МДК.01.01

«Технологические процессы изготовления деталей машин.

Лекция 8. «Определение типа производства»

 Тип производства — это комплексная характеристика технических, организационных и экономических особенностей машиностроительного производства, обусловленная его специализацией, типом и постоянством номенклатуры изделий, а также формой движения изделий по рабочим местам.

Выделяют следующие типы производств:

• единичное (проектное);

• серийное;

• массовое.

Единичное производство

Единичное производство — представляет собой форму организации производства, при которой различные виды продукции изготавливаются в одном или нескольких экземплярах (штучный выпуск).

Основные особенности единичного производства заключаются в том, что программа завода состоит обычно из большой номенклатуры изделий различного назначения, выпуск каждого изделия запланирован в ограниченных количествах. Номенклатура продукции в программе завода неустойчива. Неустойчивость номенклатуры, ее разнотипность, ограниченность выпуска приводят к ограничению возможностей использования стандартизованных конструктивно-технологических решений. В этом случае велик удельный вес оригинальных и весьма маленький удельный вес унифицированных деталей.

Каждая единица конечной продукции уникальна по конструкции, выполняемым задачам и другим важным признакам.

Производственный процесс изготовления продукции носит прерывный характер. На выпуск каждой единицы продукции затрачивается относительно продолжительное время. На предприятиях применяется универсальное оборудование, сборочные процессы характеризуются значительной долей ручных работ, персонал обладает универсальными навыками.

Распространено в тяжелом машиностроении (производство крупных машин для черной металлургии и энергетики), химической промышленности, в сфере услуг.

Цехи заводов единичного производства обычно состоят из участков, организованных по технологическому принципу. Значительная трудоемкость продукции, высокая квалификация привлекаемых для выполнения операций рабочих, повышенные затраты материалов, связанные с большими допусками, обусловливают высокую себестоимость выпускаемых изделий. В себестоимости продукции значительный удельный вес имеет заработная плата, составляющая нередко 20 — 25% от полной себестоимости.

Серийное производство

Серийное производство — это форма организации производства, для которой характерен выпуск изделий большими партиями (сериями) с установленной регулярностью выпуска.

Серийное производство — наиболее распространенный тип производства.

Характеризуется постоянством выпуска довольно большой номенклатуры изделий. При этом годовая номенклатура выпускаемых изделий шире, чем номенклатура каждого месяца.

Это позволяет организовать выпуск продукции более или менее ритмично. Выпуск изделий в больших или относительно больших количествах позволяет проводить значительную унификацию выпускаемых изделий и технологических процессов, изготовлять стандартные или нормализованные детали, входящие в конструктивные ряды, большими партиями, что уменьшает их себестоимость.

Серийный тип производства характерен для станкостроения, производства проката черных металлов и т.п.

Организация труда в серийном производстве отличается высокой специализацией. За каждым рабочим местом закрепляется выполнение нескольких определенных деталеопераций. Это дает рабочему хорошо освоить инструмент, приспособления и весь процесс обработки, приобрести навыки и усовершенствовать приемы обработки. Особенности серийного производства обуславливают экономическую целесообразность выпуска продукции по циклически повторяющемуся графику.

Подтипы серийного производства:

• мелкосерийное;

• серийное;

• крупносерийное.

Мелкосерийное тяготеет к единичному, а крупносерийное — к массовому. Это деление носит условный характер. Например, в соответствии с классификацией, предложенной Вудворд выделяются единичное и мелкосерийное производство (Unit Production), массовое (Mass Production) и непрерывное (Process Production).

Производство мелкосерийное является переходным от единичного к серийному. Выпуск изделий может осуществляться малыми партиями.

В настоящее время в машиностроении одним из конкурентных факторов стала способность фирмы изготовлять уникальное, зачастую повышенной сложности оборудование малой партией по спецзаказу покупателей.

Внедрение компьютеризации позволяет повысить гибкость производства и внести в мелкосерийное производство черты поточного производства. Например, появилась возможность изготовлять несколько типов изделий на одной поточной линии с затратой минимального количества времени для переналадки оборудования.

Крупносерийное производство является переходной формой к массовому производству.

В крупносерийном производстве выпуск изделий осуществляется крупными партиями в течение длительного периода. Обычно предприятия этого типа специализируются на выпуске отдельных изделий или комплектов по предметному типу.

Массовый тип производства

Массовое производство — представляет собой форму организации производства, характеризующуюся постоянным выпуском строго ограниченной номенклатуры изделий, однородных по назначению, конструкции, технологическому типу, изготовляемых одновременно и параллельно.

Особенностью массового производства является изготовление однотипной продукции в больших объемах в течение длительного времени.

Важнейшей особенностью массового производства является ограничение номенклатуры выпускаемых изделий. Завод или цех выпускают одно-два наименования изделий. Это создает экономическую целесообразность широкого применения в конструкциях изделий унифицированных и взаимозаменяемых элементов.

Отдельные единицы выпускаемой продукции не отличаются друг от друга (могут быть только незначительные отличия в характеристиках и комплектации).

Время прохождения единицы продукции через систему относительно мало: оно измеряется в минутах или часах. Число наименований изделий в месячной и годовой программах совпадают.

Для изделий характерна высокая стандартизация и унификация их узлов и деталей. Массовое производство характеризуется высокой степенью комплексной механизации и автоматизации технологических процессов. Массовый тип производства типичен для автомобильных заводов, заводов сельскохозяйственных машин, предприятий обувной промышленности и др.

Значительные объемы выпуска позволяют использовать высокопроизводительное оборудование (автоматы, агрегатные станки, автоматические линии). Вместо универсальной оснастки используется специальная. Дифференцированный технологический процесс позволяет узко специализировать рабочие места посредством закрепления за каждым из них ограниченного числа деталеопераций.

Тщательная разработка технологического процесса, применение специальных станков и оснастки позволяют использовать труд узкоспециализированных рабочих-операторов. Вместе с тем широко используется труд высококвалифицированных рабочих-наладчиков.

Характеристика производства

Тип производства оказывает решающее влияние на особенности его организации, управления и экономические показатели. Организационно-технические особенности типа производства влияют на экономические показатели предприятия, на эффективность его деятельности.

С повышением технической вооруженности труда и ростом объема выпуска продукции при переходе от единичного к серийному и массовому типам производства уменьшается доля живого труда и возрастают расходы, связанные с содержанием и эксплуатацией оборудования. Это ведет к снижению себестоимости продукции, изменению ее структуры. Таким образом, при массовом производстве изделий вопросы применения прогрессивных технологических процессов, инструмента и оборудования, комплексной механизации и автоматизации решаются проще, чем в индивидуальном и серийном производстве.

Рассмотрим все характеристики типов производства в сравнении:

Фактор	Единичное	Серийное	Массовое
Номенклатура	Неограниченная	Ограничена сериями	Одно или несколько изделий
Повторяемость выпуска	Не повторяется	Периодически повторяется	Постоянно повторяется
Применяемое оборудование	Универсальное	Универсальное, частично специаль.	В основном специальное
Расположение оборудования	Групповое	Групповое и цепное	Цепное
Разработка технологического процесса	Укрупненный метод (на изделие, на узел)	Подетальная	Подетально-пооперационная
Применяемый инструмент	Универсальный, в значительной степени специальный	Универсальный и специальный	Преимущественно специальный
Закрепление деталей и операций за станками	Специально не закреплены	Определенные детали и операции закреплены за станками	На каждом станке выполняется одна и та же операция над одной деталью
Квалификация рабочих	Высокая	Средняя	В основном невысокая, но имеются рабочие высокой квалификац. (наладчики, инструментальщики)
Взаимозаменяемость	Пригонка	Неполная	Полная
Себестоимость единицы изделия	Высокая	Средняя	Низкая

Движение деталей (изделий) по рабочим местам (операциям) может быть: во времени — непрерывным и прерывным; в пространстве — прямоточным и непрямоточным. Если рабочие места расположены в порядке последовательности выполняемых операций, т.е.по ходу технологического процесса обработки деталей (или изделий), то это соответствует прямоточному движению.

Производство, в котором движение изделий по рабочим местам осуществляется с высокой степенью непрерывности и прямоточности, называется поточным. В связи с этим и в зависимости от формы движения изделий по рабочим местам массовый и серийный типы производства могут быть поточными и непоточными, т.е.может быть массовый, массово-поточный, серийный и серийно-поточный тип производства.

По мере повышения степени специализации рабочих мест непрерывности и прямоточности движения изделий по рабочим местам, т. е. при переходе от единичного к серийному и от серийного к массовому типам производства, увеличивается возможность применения специального оборудования и технологического оснащения, более производительных технологических процессов, передовых методов организации труда, механизации и автоматизации производственных процессов. Все это приводит к повышению производительности труда и снижению себестоимости продукции.

Для массового производства Т_шт.к не определяется. Для определения типа производства служит коэффициент закрепления операции (К_зо) – отношение числа всех различных технологических операций, выполненных или подлежащих выполнению в течение месяца, к числу рабочих мест:

 , (1.2)

где К – количество операций в технологическом процессе, n_р – число рабочих мест, необходимых для изготовления изделия:

 , 1.3)

где  – трудоемкость изготовления изделия; T_шт,i – норма штучного времени i-й операции; p– коэффициент выполнения нормы в процессе изготовления изделия; Ф_д – действительный годовой фонд времени, ч.

До разработки технологического процесса реальное значение трудоемкости изготовления изделия или детали неизвестно. При определении типа производства учитывают либо заданную (плановую) трудоемкость, либо ориентировочную, оцененную на начальных стадиях проектирования технологического процесса.

Поставив (1.1),(1.3) в (1.2), получим:

 ,

где Т_шт,ср – норма штучного времени наиболее характерной, определяющей операции данного технологического процесса.

Согласно ГОСТ 14.004–83 К_зо принимают равным:

· для массового производства – до 1;

· для крупносерийного – 1…10;

· среднесерийного (серийного) – 10…20;

· мелкосерийного – 20…40.

Пример 1. Необходимо изготовить в год 60000 шт. деталей. Определить тип производства. Наиболее трудоемкая операция имеет Т_шт = 1,34 мин.

Такт выпуска деталей при двухсменной работе:

 .

К_зо = 4,14/1,34 = 3 – производство крупносерийное.

Пример 2. Определить тип производства при объеме выпуска деталей 50000 шт. в год. Норма штучного времени Т_шт = 0,1 мин.

 .

К_зо =2,5 / 0,1 = 25 – производство мелкосерийное.

Пример 3. Сборку узла осуществляют в результате выполнения 7 сборочных операций. Трудоемкость этих операций 9,88 мин. Объем выпуска узла 60000 шт. в год. Определить тип производства.

Число необходимых рабочих мест для сборки узла при односменной работе

 .

При К_зо = 7/5 = 1,4 – производство крупносерийное.

	Вопросы для самопроверки
1	Дайте характеристику типов машиностроительного производства численные значения для каждого типа производства.
2	Назовите характеристики массового машиностроительного производства.
3	Назовите характеристики серийного машиностроительного производства.
4	Дайте определение коэффициента закрепления операций
5	Что представляет собой единичное производство, его характеристики, область применения?
6	Объясните на что оказывает наиболее существенное влияние тип производства?
7	Подтипы серийного производства:
8	Поточное производство
9	Какое производство характеризуется высокой степенью комплексной механизации и автоматизации технологических процессов?
10	Какие типы производств существуют

6

Лекция 2.
2.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЪЕМА ВЫПУСКА ДЕТАЛЕЙ И ТИПА
ПРОИЗВОДСТВА
Объём выпуска — количество деталей определённого наименования,
типоразмера и исполнения, изготавливаемых в течение планируемого периода
времени.
На стадии проектирования технологического процесса объем выпуска
детали определяется по формуле:
Nдет. i = Nизд. i ∙ a ∙ (1 + б / 100) ∙ (1 + в / 100),
где Nизд. i — количество изделий, куда входит данная деталь (определяется
заказчиком, производителем и другие);
а — количество данных деталей в изделии;
б — процент запасных частей;
в — процент технологических потерь.
Тип производства может определяться по рассчитанному объему выпуска
и массе детали по табл. 2.9.
Таблица 2.9
Определение типа производства по массе и объему выпуска
Масса
детали,
кг
<1,0
1,0–2,5
2,5–5,0
5,0–10
>10
Тип производства
Единичное
<10
<10
<10
<10
<10
Мелкосерийное
10–2000
10–1000
10–500
10–300
10–200
Среднесерийное
2 000–75 000
1000–50 000
500–35 000
300–25 000
200–10 000
Крупносерийное
75 000–200 000
50 000–100 000
35 000–75 000
25 000–50 000
10 000–25 000
Массовое
>200 000
>100 000
>75 000
>50 000
>25 000
При проектировании типовых и групповых технологических процессов, а
также для определения производственной программы участка, рассчитывается
производственная программа выпуска деталей, которая приводится в виде
ведомости (табл. 2.10).
Производственная программа — установленный для данного
предприятия (подразделения) перечень изготавливаемых деталей (изделий) с
указанием объёма выпуска по каждому наименованию на планируемый период
времени.
Таблица 2.10
Ведомость деталей (сборочных единиц, изделий)
№
Наименование
детали
1
Корпус А
2
Корпус Б
Объем выпуска
изделий (куда входит
данная деталь)
Количество
данных деталей
в изделии
Объем выпуска
деталей
… ……….
n
Корпус n
Всего
∑ Nдет. i
Определяется режим работы подразделения (цеха, участка, отделения),
если он неизвестен:
– число рабочих дней в неделе;
– число рабочих дней в году;
– количество рабочих смен (в соответствии с типом производства, в
дальнейших расчетах количество смен может корректироваться);
– продолжительность рабочей смены.
Определяются годовые фонды времени работы оборудования с учетом
режима работы подразделения: номинальный (Ф н.об) и эффективный (Фэ.об).
Определяется такт выпуска деталей (сборочных единиц или изделий)
с учетом общего объема выпуска деталей всех наименований (I):
I
τв = Ф э. об ∙ 60 /
N
i 1
дет.i .
Для серийных типов производства определяется партия запуска для данной
детали:
Nп = Nдет. i / 12∙а,
где, а — количество запусков в месяц.
2. 3. ВЫБОР МЕТОДА (СПОСОБА) ПОЛУЧЕНИЯ ЗАГОТОВКИ НА
ОСНОВАНИИ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ОЦЕНКИ РАЗЛИЧНЫХ
ВАРИАНТОВ
2.3.1. Последовательность выбора вида и метода получения заготовки
Выбор метода (способа) получения заготовки должен сопровождаться
сравнением с одним из сопоставимых вариантов в следующей
последовательности.
1. Выбирают сопоставимые методы (способы) и выполняют эскиз
заготовки, отражающий ее конфигурацию.
2. Устанавливают количество видов обработки на элементарные
поверхности с учетом точности получения заготовки.
3. Назначают припуски на обрабатываемые поверхности, согласно
выбранному методу (способу) получения заготовки и установленного
количества видов обработки.
4. Определяют расчетные размеры на каждую поверхность вида заготовки
и ее объем (Vзаг). Объем заготовки рассчитывают по плюсовым допускам.
5. Производят расчет массы заготовки:
Мзаг = Vзаг ∙ ρм,
где Vзаг — объем заготовки;
ρм — плотность материала кг/см2.
6. Определяют норму расхода материала (МЗ.П.) с учетом неизбежных
технологических потерь (П):
Технологические потери (П) от чистой массы заготовки составляют
примерно: для отливок 15–20 %; для свободной ковки 15–40 %; объемной
горячей штамповки 10 %; проката — 15 %. Также МЗ.П.. можно определить
по формуле.
МЗ.П. = Мзаг ∙ (100 + П) / 100.
7. Определяют стоимость изготовления заготовки (С заг).
При определении стоимости заготовки необходимо учитывать размер
партии, сложность конфигурации, точность и другие.
8. Определяют затраты на изготовление заготовки и ее последующую
обработку. Окончательное решение о выборе метода (способа) получения
заготовки принимается на основании затрат, состоящих из суммы затрат на
процесс получение заготовки и затрат на процесс последующей обработки
заготовки (Собр):
С = Сзаг + Собр
9. Выбирают окончательный вариант способа получения заготовки.
10. Дают обоснование, которое показывает, какими преимуществами
обладает предлагаемый метод (способ) получения заготовки.
2.3.2. Выбор сопоставимых методов получения заготовки
Для получения заготовок используют методы:
– резки, рубки и вырубки;
– пластического деформирования;
– литья;
– сварки, пайки и склеивания;
– порошковой металлургии;
– выращивания с применением нанотехнологий;
– комбинированные.
Каждый метод содержит большое число способов изготовления заготовок.
Для определения вида заготовки и способа ее изготовления для конкретной
детали можно воспользоваться упрощенной методикой, основанной на
определении совокупности показателей, к числу которых относятся:
– материал детали;
– конструктивная форма детали;
– серийность производства;
– масса заготовки.
2.3.3. Технико-экономическое обоснование выбора заготовки
Себестоимость производства заготовок, без учета затрат на
предварительную механическую обработку, для способов литья и обработки
давлением может определяться по зависимости:
S 
 С  K Т.О.
С заг  
М З.П. К Т К С  ( М З.П.  М дет ) отх  К Ф ,
1000 
 1000
где С — базовая стоимость 1 т. заготовок, руб./т;
КТ.О. — коэффициент доплаты за термическую обработку и очистку заготовок,
руб./т;
М З.П. — масса заготовки с учетом технологических потерь, кг;
КТ — коэффициент, учитывающий точностные характеристики заготовок;
КС — коэффициент, учитывающий серийность выпуска заготовок;
Мдет — масса детали, кг (см. чертеж детали);
Sотх — стоимость 1 т отходов (стружки), руб.;
Кф — коэффициент, учитывающий инфляцию.
Массу МЗ.П. заготовки ориентировочно можно определить по формуле:
М
М З.П.  дет ,
К в.т
где Кв.т — коэффициент весовой точности.
2.4. ВЫБОР ДЕЙСТВУЮЩЕГО ТИПОВОГО, ГРУППОВОГО ИЛИ
ПОИСК АНАЛОГА ЕДИНИЧНОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО
ПРОЦЕССА И СТЕПЕНИ ДЕТАЛИЗАЦИИ ОПИСАНИЯ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА
Тенденция перехода к серийному производству привела к созданию новых
методов технологической подготовки производства, в основе которых лежит
унификация. Основными направлениями технологической унификации
являются типизация ТП и групповой метод обработки.
Под типизацией понимается создание процессов обработки групп
конструктивно и технологически подобных деталей, для изготовления которых
выбирают оптимальные маршруты, технологическое оснащение и формы
организации производства.
Основная цель типизации — устранение многообразия технологических
процессов путем сведения их к ограниченному числу типов. Типовые ТП
являются базой для разработки стандартных ТП (на уровне государства).
Основой типизации является классификация деталей машин, которая
построена по схеме «класс — подкласс — группа — тип».
Класс — совокупность деталей определенной конфигурации,
характеризуемых общностью технологических задач.
Все детали машин разбиты на следующие классы: валы, втулки, диски,
плиты, зубчатые колеса, эксцентриковые детали, крестовины, планки,
угольники, стойки, бабки, фасонные кулачки, ходовые винты, червяки, мелкие
крепежные детали.
Каждый класс состоит из подклассов деталей, подкласс разбит на группы
которые отличаются определенной конфигурацией. Каждая группа состоит из
типов.
Типом называется деталь, которую можно отнести к совокупности
конструктивно сходных деталей, для которых разрабатывается типовой ТП.
Классификационными признаками для отнесения детали к определенному типу
служат: материал деталей, конфигурация, размеры, точность и качество
поверхностей. Для каждого типа деталей разрабатывается типовой
технологический процесс.
Типовой технологический процесс — технологический процесс
изготовления группы деталей с общими конструктивными и технологическими
признаками.
Типовой технологический процесс формируется из типовых
технологических операций и характеризуется единством содержания и
последовательности их выполнения для группы деталей с общими
конструктивными и технологическими признаками.
Типовая технологическая операция — технологическая операция,
характеризуемая единством содержания и последовательности технологических
переходов для группы деталей с общими конструктивными и технологическими
признаками.
Типовой технологический процесс должен быть прогрессивным и
корректироваться с развитием науки, техники и технологии.
Типизация позволяет обобщить и привести в систему многообразие
технологических решений, ускоряет и упрощает разработку новых
технологических процессов.
Под групповым понимается такой метод, при котором для определенных
групп деталей устанавливают однотипные, высокопроизводительные методы
обработки
с
использованием
быстропереналаживаемых
средств
технологического оснащения.
Основная цель группового метода — на основе группирования деталей
создание подетально-групповых участков, групповых поточных линий.
В основе группового метода лежит технологическая классификация
деталей, построенная по схеме «класс — группа». Здесь под классом понимается
совокупность деталей, характеризуемая общностью типа оборудования
необходимого для обработки детали в целом или отдельных ее поверхностей. В
пределах каждого класса детали разбиваются на группы. При объединении
деталей в группу учитывают следующие классификационные признаки:
габариты деталей, общность элементов составляющих конфигурацию деталей,
точность и качество поверхностей, общность базовых поверхностей и их
размеры и другие.
Групповой технологический процесс — технологический процесс
изготовления группы деталей с разными конструктивными, но общими
технологическими признаками.
Групповой технологический процесс может состоять только из групповых
технологических операций или сочетания групповых и других технологических
операций, при этом каждая деталь группы может проходить через все групповые
операции (полная групповая обработка), или только через одну или несколько
групповых операций (рис. 2.1)
№
Заготовки
Маршрут обработки
1
ГО
ГО
2
Детали
ГО
ГО
Вариант
Полной
групповой
обработки
На одной
операции
ГО
3
ГО
Сочетание
Рис. 2.1. Варианты групповой обработки деталей
Групповая технологическая операция (ГО) — технологическая
операция совместного изготовления группы деталей с разными
конструктивными, но общими технологическими признаками.
Основной отличительной особенностью при разработке группового
технологического процесса является группирование деталей и разработка
комплексной детали.
Под комплексной деталью понимается реальная, или искусственно
созданная деталь, содержащая в своей конструкции все основные элементы
характерные для деталей данной группы, и являющаяся их конструктивно —
технологическим представителем.
Создание комплексной детали производят следующим образом. Выбирают
в группе деталей самую сложную по конфигурации деталь и накладывают на нее
дополнительные элементы, которые характерны для других деталей группы.
Создание комплексной детали возможно только для сравнительно несложных по
конфигурации деталей. Для деталей сложной конфигурации комплексную
деталь не создают, а определяют набор основных признаков, которые позволяют
объединить различные детали в одну группу. Набор признаков может содержать
общие технологические переходы, оборудование, применяемый инструмент.
Наличие общих базовых поверхностей и т.д.
Пример создания комплексной детали и формирование групповой
операции приведено на рис. 2.2.
Технологические переходы обработки элементарных поверхностей
комплексной детали:
1) подрезать торец 8;
3) точить поверхность 2;
5) точить канавку 4;
7) сверлить отверстие 6;
9) точить фаску 9;
2) точить поверхность 1;
4) точить поверхность 3;
6) центровать отверстие с образованием фаски 5;
8) рассверлить отверстие 7;
10) нарезать резьбу 10;
11) отрезать деталь с образованием торцовой поверхности 11.
Группирование деталей позволяет использовать компьютеры для
проектирования групповых ТП, повысить серийность производства, загрузку
оборудования, упрощает и ускоряет разработку новых ТП. Разработка
групповых ТП осуществляется обычно на уровне предприятия.
При разработке группового (типового) технологического процесса
необходимо исходить из следующих положений:
– технологическое
оснащение
группового
(типового)
процесса
(оборудование, приспособления, инструмент и т.д.) должно обеспечивать
возможность изготовления любой детали данной группы, т.е. быть
переналаживаемым;
– применяемое оснащение должно обеспечивать высокопроизводительную
обработку деталей группы и минимальные затраты времени при переходе
с обработки одной детали на другую.
Проектирование нового технологического процесса изготовления детали
(деталей) может осуществляться на основе существующих, типовых, групповых
или единичных ТП.
Рис. 2.2. Формирование комплексной детали и групповой операции
Для того чтобы отнести деталь к одному из существующих
технологических процессов, необходимо сформировать конструкторскотехнологический код детали.
Структура полного конструкторско-технологического кода состоит из
конструкторского кода (длиной 13 знаков) и технологического кода (длиной 14
знаков).
Конструкторский код детали формируется на базе классификатора ЕСКД
[19], который разработан в качестве информационной части ГОСТ 2.201
«Обозначение изделий в конструкторских документах».
Указанный стандарт устанавливает структуру обозначения изделия:
ХХХХ. ХХХХХХ. ХХХ
———- ————- ——Порядковый регистрационный номер
Код классификационной характеристики
Код организации разработчика
Код организации разработчика назначают по кодификатору организаций.
Порядковый регистрационный номер присваивают на конкретном
предприятии от 001 до 999.
Код классификационной характеристики присваивают изделию или
документу по классификатору ЕСКД [19].
Классификатор ЕСКД включает 100 классов. Классы 71–76 охватывают
детали всех отраслей промышленности основного и вспомогательного
производства. Например, 71 — охватывает детали тела вращения типа: колес,
дисков, шкивов, блоков, втулок, валов, осей, шпинделей, колонок, штоков, и
другие. Далее следует классификация по подклассам, группам, подгруппам,
видам.
Структура обозначения кода классификационной характеристики:
ХХ Х Х Х Х
Класс
Подкласс
Группа
Подгруппа
Вид
Классификатор ЕСКД позволяет:
– установить единую систему обозначений изделий и конструкторских
документов;
– решать задачи технологической подготовки производства с
использованием компьютеров.
Технологический код детали формируется по технологическому
классификатору
деталей
(ТКД)
[37].
ТКД
представляет
собой
систематизированный свод наименований общих признаков и их кодовых
обозначений в виде классификационных таблиц, по которым формируется
технологический код для конкретной детали.
Технологический код детали состоит из двух частей: постоянной и
переменной и кодируется 14-ю знаками.
Структура технологического кода
Постоянная часть
Переменная часть
123456
7 8 9 10 11 12 13 14
ХХХХХХ
ХХХ Х Х Х Х Х
Постоянная часть — код классификационных группировок основных
признаков.
Переменная часть — код классификационных группировок признаков,
характеризующий вид детали по технологическому методу изготовления.
Структура постоянной части технологического кода детали:
123 45 6
ХХХ ХХ Х
Вид детали по технологическому методу изготовления
Группа материала
Размерная характеристика
Вид детали по технологическому методу изготовления:
– 1 — детали, изготавливаемые литьем;
– 2 — детали, изготавливаемые ковкой и объемной штамповкой;
– 3 — детали, изготавливаемые листовой штамповкой;
– 4 — детали, изготавливаемые резанием;
– 5 — детали, термически обрабатываемые;
– 6 — детали, изготавливаемые формообразованием из полимерных
материалов и резины;
– 7 — детали с покрытием;
– 8 — детали, обрабатываемые электрофизикохимическими методами;
– 9 — детали, изготавливаемые порошковой металлургией.
Для деталей, обрабатываемых резанием, структура переменной части ТДК
следующая:
7 8 9 10 11 12 13 14
ХХ Х Х Х Х Х Х
Вид исходной заготовки
Квалитет наружной поверхности
Квалитет внутренней поверхности
Параметр шероховатости
Отклонение формы и расположения поверхностей
Вид дополнительной обработки
Характеристика массы
Технологический классификатор деталей позволяет:
– производить анализ и группировать детали по их конструктивным
и технологическим характеристикам;
– разрабатывать типовые и групповые ТП с использованием
соответствующего пакета прикладных программ.
Степень детализации описания ТП устанавливается в зависимости от типа
производства и стадии разработки документации, а также от сложности
и точности обрабатываемой детали.
В соответствии с ГОСТ 3.1119, могут быть использованы следующие виды
описания ТП маршрутное, операционное, маршрутно-операционное.
Маршрутное описание ТП — предполагает сокращенное описание всех
технологических операций в маршрутной карте в последовательности их
выполнения с указанием места выполнения (участок, цех) и вида оборудования.
Применяется в единичном и мелкосерийном производствах, а также на стадиях
предварительного проекта и опытного образца.
Операционное описание ТП — предполагает полное описание всех
технологических операций в последовательности их выполнения с указанием в
операционной карте технологического оснащения, последовательности
выполнения переходов, технологических режимов, норм времени. Применяется
в средне-, крупносерийном и массовом производствах для стадий серийного
и массового производства деталей, а для особо сложных деталей — и в
единичном, и мелкосерийном производствах.
Маршрутно-операционное описание ТП — предполагает сокращенное
описание технологических операций в маршрутной карте в последовательности
их выполнения с приведением операционного описания для наиболее сложных
операций, в которых возможно появление брака. Применяется в единичном,
мелкосерийном производствах, а также на стадиях предварительного проекта
и опытного образца.