Тема 3.1 Анализ конструкторской информации.

Технологичность изготовления изделия определена ГОСТ 14.205-83 как совокупность свойств конструкции изделия , определяющих её приспособленность к достижению оптимальных затрат при производстве, эксплуатации и ремонте для заданных показателей качества, объёма выпуска и условий выполнения работ.

Стандартами ЕСТПП установлена обязательность отработки конструкции на технологичность на всех стадиях создания изделий.

По области проявления различают три вида технологичности:

Производственную, эксплуатационную и ремонтную.

Производственная технологичность заключается в сокращении затрат, средств и времени на конструкторскую и технологическую подготовку производства, а также на изготовление , контроль и испытание изделий.

Эксплуатационная технологичность заключается в сокращении затрат, средств и времени на техническое обслуживание, текущий ремонт и утилизацию изделия.

Ремонтная технологичность заключается в сокращении затрат при всех видах ремонта, кроме текущего.

Главными факторами , определяющими требования к технологичности конструкции, явл-ся:

1) вид изделия,

2) объём выпуска;

3) тип производства.

Вид изделия определяет главные конструктивные и технологические признаки, обуславливающие основные требования к технологичности конструкции.

Объём выпуска и тип производства определяют степень технологического оснащения, механизации и автоматизации технологических процессов. Технологичность одного и того же изделия может быть различной для разных типов производства.

Показатели технологичности конструкции изделия.

Различают два вида технологичности конструкции изделия:

качественная;

количественная.

Качественная оценка – характеризует технологичность конструкции, обобщённой на основании опыта конструктора ( « хорошо» - « плохо», « допустимо»- « недопустимо») и предшествует количественной.

Количественная оценка – производится на основе сравнения показателей технологичности проектируемого изделия, которые устанавливаются стандартами ЕСТПП, с базовыми. Количественная оценка – выражается показателем, численное значение которого характеризует степень удовлетворения требований к технологичности конструкции. Количественные показатели подразделяются на основные и вспомогательные.

К основным количественным показателям относятся:

Трудоемкость изготовления;

Себестоимость изготовления;

Материалоёмкость;

Энергоёмкость.

К вспомогательным показателям технологичности относятся коэффициенты:

Точности;

Шероховатости;

Применения типовых технологических процессов;

Унификации конструктивных элементов и др.

Конкретные показатели, учитывающие специфику изделий и производства, устанавливаются отраслевыми стандартами.

Существуют частные, комплексные и базовые показатели технологичности конструкции изделий.

Выбор базовых показателей технологичности явл-ся исходным этапом для обработки конструкции изделия на технологичность. Определение базовых показателей основывается на статистических данных о ранее созданных конструкциях, имеющих общие конструктивно- технологические признаки с проектируемой . В процессе разработки изделия сравнение конструкций следует производить по базовым показателям.

Отработка конструкции изделия на технологичность.

Улучшение технологичности конструкции изделий проводится с целью повышения производительности труда , снижения затрат и сокращения времени на проектирование, изготовление, техническое обслуживание и ремонт изделия при обеспечении необходимого качества и называется отработкой конструкции изделия на технологичность . Отработка конструкции изделий на технологичность позволяет снизить на 15-25% трудоёмкость и на 5-10% себестоимость изделий.

Технологичность конструкции изделия обеспечивается следующим мероприятиями:

- отработкой конструкции на технологичность на всех стадиях проектирования изделия, при технологической подготовке производства, при изготовлении изделия, включая и область эксплуатации;

-совершенствованием условий выполнения работ при производстве, эксплуатации и ремонте изделий и фиксации принятых решений в технологической документации;

- количественной оценкой технологичности конструкции изделий;

-технологическим контролем конструкторской документации;

- подготовкой и внесением изменений в конструкторскую документацию по результатам технологического контроля по ГОСТ 2.121-73, обеспечивающих достижение базовых значений показателей технологичности.

Конструкторская и технологическая преемственность явл-ся одним из главных принципов подготовки производства.

Требования к технологичности конструкции деталей машин.

Общие требования.

1. Конструкция детали должна состоять из стандартных и унифицированных элементов.

2. Детали должны изготавливаться из стандартных заготовок. Размеры и формы заготовки должны приближаться к форме и размерам готовой детали.

3. Заготовки должны быть получены рациональным способом и допускать возможность использования в конструкции детали необрабатываемых поверхностей и минимальных припусков на обработку.

4. Оптимальные и обоснованные точность и шероховатость поверхностей ( устанавливают в соответствии с требованиями к надёжности машин в эксплуатации).

5.Базовые поверхности детали должны иметь точность и шероховатость , обеспечивающие надёжность и точность установки, обработки и контроля.

6. Возможность одновременной обработки нескольких деталей.

7. Конструкция детали должна обеспечивать возможность применения типовых, стандартных и групповых технологических процессов.

8. Свойства материала детали: физико- химические, механические, жёсткость детали должны соответствовать требованиям технологии изготовления.

9. Не использовать материалы, плохо обрабатываемые резанием.

10. Доступность по всем обрабатываемым поверхностям для обработки и измерения.

11. Протяженность обрабатываемых поверхностей должна быть наименьшей.

12. Конструкции деталей должны обеспечивать минимальную деформацию при т/о.

Тема 3.2 Общие принципы проектирования технологических процессов.

В основу проектирования любого технологического процесса должно быть положено три принципа: технический, экономический и социальный. В соответствии с первым принципом технологический процесс должен обеспечить полное выполнение всех требований чертежа и ТУ на изготовление заданного изделия. В соответствии со вторым принципом при изготовлении изделия должна быть обеспечена требуемая производительность труда и наименьшая себестоимость. В соответствии с третьим принципом технологический процесс должен соответствовать требованиям техники безопасности и промышленной санитарии по системе стандартов безопасности труда (ССБТ). Обязателен учёт экологических факторов.

Проектирование технологических процессов имеет целью дать подробное описание процессов изготовления изделий с необходимыми технико-экономическими показателями и обоснованием выбранного варианта, т.к технологические процессы характерны своей многовариантностью. Например, поверхности одной и той же детали могут быть обработаны в различной последовательности разными методами.

Задачами технологического проектирования явл-ся определение условий изготовления изделий, определение типа производства, видов исходных заготовок, проектирование технологического маршрута обработки, выявление необходимых средств производства и порядка их применения , определение себестоимости и трудоёмкости изготовления изделий , определение исходных данных для календарного планирования, для организации технического контроля, определение состава рабочей силы.

Исходные данные для проектирования технологических процессов.

Исходные данные ( информация) для проектирования технологических процессов подразделяют согласно ГОСТ 14.301-83 на:

- базовые;

-руководящие;

-справочные.

Базовая информация включает данные , содержащиеся в конструкторской документации на изделие и программу выпуска:

-чертёж детали с техническими требованиями на изготовление;

-чертежи сборочных единиц , определяющих служебное назначение деталей и их отдельных поверхностей;

-условия работы деталей;

-объём выпуска;

-плановые сроки выпуска.

Руководящая информация предопределяет подчинённость принимаемых решений стандартам, учёт перспективных разработок.

Руководящая информация включает:

- стандарты, устанавливающие требования к технологическим процессам и методам управления ими;

-стандарты на оборудование и оснастку;

-документацию на действующие единичные, типовые и групповые технологические процессы;

-классификаторы технико-экономической информации;

-производственные инструкции;

-материалы по выбору технологических нормативов( режимов обработки, припусков, норм расхода материалов и др);

-документацию по охране труда.

К справочной информации относятся: опыт изготовления аналогичных изделий, методические материалы и нормативы, результаты научных исследований.

Справочная информация включает:

-данные , содержащиеся в технологической документации опытного производства;

-описание прогрессивных методов изготовления и ремонта;

-каталоги и паспорта, справочники;

-альбомы компоновок прогрессивных средств технологического оснащения ;

-планировки производственных участков;

-методические материалы по управлению технологическими процессами.

При проектировании технологических процессов для действующих предприятий должна учитываться общая производственная обстановка:

- наличие площадей;

-состав и степень загрузки оборудования;

-наличие технологической оснастки;

- обеспеченность предприятия квалифицированной рабочей силой и др.

Последовательность проектирования технологических процессов изготовления деталей машин.

Процесс технологического проектирования содержит ряд взаимосвязанных и выполняемых в определённой последовательности этапов. К ним относятся:

-анализ исходных данных;

-технологический контроль чертежа;

- определение типа и организационной формы производства;

-выбор вида исходной заготовки и метода её получения;

-выбор вида технологического процесса;

-разработка технологического кода детали на основе технологического классификатора;

-выбор технологических баз и схем базирования заготовки;

-выбор методов обработки поверхностей заготовки;

-проектирование маршрута обработки;

-разработка структуры операций;

-выбор средств технологического оснащения ( оборудования, приспособлений, режущих и измерительных инструментов);

-назначение и расчёт режимов обработки;

-назначение и расчёт припусков и операционных размеров;

-нормирование технологического процесса и определение квалификации работы;

-выбор средств механизации и автоматизации элементов технологического процесса и средств внутрицехового транспорта;

-составление планировки ( по необходимости) и разработка операций перемещения деталей и отходов;

-разработка мероприятий по обеспечению требований техники безопасности и производственной санитарии;

-комплексная технико-экономическая оценка технологического процесса;

-оформление технологической документации.

Трудоёмкость, станкоёмкость, производительность технологического процесса. Норма времени и норма выработки.

Трудоёмкость обработки представляет собой затраты времени на выполнение технологического процесса ( или его элементов) изготовления единицы продукции. Выраженная в человеко- часах она позволяет определить необходимое кол-во рабочих.

Станкоёмкость представляет собой кол-во станочного времени, затрачиваемого на выполнение технологического процесса или его элементов. Единицей измерения станкоёмкости явл-ся станко-час. Станкоёмкость служит для расчёта числа станков, необходимого для выполнения одной или нескольких операций обработки.

Производительность – кол-во продукции в штуках или других единицах, выпускаемой в единицу времени.

Технически обоснованной нормой времени называется регламентированное время выполнения технологической операции в определённых организационно- технических условиях, наиболее благоприятных для данного производства. Технически обоснованные нормы времени позволяют установить расценки , определить производительность оборудования, осуществить календарное планирование и т.д.

Технической нормой выработки называется величина , обратная норме времени выполнения операции. Выражается числом изделий , изготавливаемых на операции в единицу времени.

Технически обоснованную норму времени и техническую норму выработки устанавливают на каждую операцию.

Применяют три метода установления норм времени:

-на основе изучения фактических затрат рабочего времени наблюдением;

-расчёт по нормативам;

-расчёт по укрупнённым типовым нормам.

Первые два метода нормирования применяют в серийном и массовом производствах, третий – в единичном и мелкосерийном.

Технологический процесс должен обеспечить получение детали или изделия, отвечающих требованиям чертежа и ТУ, при наименьших затратах труда и материальных ресурсов, возможных в условиях данного предприятия.

Технологический процесс устанавливает рациональный для конкретных условий порядок обработки , определяет , на каком оборудовании и с применением какой оснастки должна вестись обработка, какие методы контроля и средства должны применяться для обеспечения заданных размеров и технических требований.

При разработке ТП для вновь проектируемого предприятия в ТП назначается оборудование и оснащение, обеспечивающее максимальную производительность с учётом заданной программы и возможности приобретения оборудования. При разработке технологии в условиях действующего предприятия следует учитывать наличный парк оборудования, возможность его пополнения и целесообразность замены, загрузку и точность отдельных станков и выбирать вариант, обеспечивающий минимальную трудоёмкость.

ТП должен содержать все данные. Необходимые для подготовки производства и изготовления детали ( изделия). Кроме схемы обработки , методов крепления и базирования, применяемого оборудования и оснастки, ТП определяет размеры, последовательно придаваемые детали на разных стадиях обработки, требования к чистоте и взаимному расположению поверхностей, режимы обработки и нормы времени, а также сведения о способе получения заготовки, материале, из которого она изготовлена, и обработке е до поступления в цех.

Основным документом , на основании которого ведётся разработка ТП, являются рабочие чертежи изделия и ТУ на его изготовление.

Конструкция детали и её технологичность оказывают решающее влияние на выбор ТП.

Под технологичностью конструкции понимают степень учёта при конструкторском оформлении элементов машин факторов, влияющих на трудоёмкость обработки, производительность труда, соблюдение заданных допусков и в конечном итоге на стоимость изготовления изделия.

При проверке технологичности деталей надо согласовывать с конструктором способы простановки размеров, требования к точности и взаимному расположению отдельных элементов, при возможности исключить из конструкции элементы, затрудняющие подвод и выход инструмента , а также формы, очерченные сложными кривыми и излишние требования к точности и чистоты обработки.

При проектировании ТП технолог должен ознакомиться с конструкцией всей машины.

Для разработки ТП м/о нужно иметь чертёж заготовки, в котором должны быть указаны базовые поверхности , т/о и требования к материалам. Чертёж заготовки явл-ся документом, связывающим ТП заготовительного и обрабатывающего цехов.

Для правильного выбора ТП надо знать годовую программу выпуска, а при выпуске небольшими сериями – также периодичность выпуска.

Необходимыми материалами для разработки ТП явл-ся данные об оборудовании: каталоги и паспорта, а для действующих предприятий также ведомости наличного оборудования и сведения о его загрузке.

Последовательность разработки ТП:

1.Определяют такт выпуска или размер партии.

2.Определяют вид и размеры заготовки и величину припусков на обработку.

3.Устанавливают технологический маршрут – рациональную последовательность выполнения операций.

4.Выбирают способы установки заготовки, базовые поверхности и способы закрепления заготовки на каждой операции.

5.Назначают станки для выполнения всех операций.

6.Выбирают универсальные приспособления и принципиальные схемы специальных приспособлений.

7.Расчленяют операции на переходы и проходы, устанавливают операционные размеры, допуски и припуски.

8.Подбирают типы и размеры режущего инструмента.

9. Устанавливают режимы резания , производят техническое нормирование и расчёты экономичности выбранной схемы ТП.

10. Оформляют технологические карты.

Основные правила построения ТП м/о :

1. В первую очередь намечаются базовые поверхности, которые должны быть обработаны в самом начале процесса.

2. При выборе баз для обработки следует придерживаться положений о базах. Особенно тщательно следует выбирать базы для первой установки и стремиться выдержать принцип постоянства баз.

3. Определяют вид и размер заготовки. от вида заготовки зависит процесс дальнейшей обработки детали. От способа получения заготовки зависит выбор метода получения размеров при м/о.

4. В первых операциях надо обрабатывать пов-ти, на которых оставлены большие припуски. Это связано с тем, что при снятии больших припусков происходит распределение напряжений , возникающих в процессе отливки, ковки или сварки заготовки, и её деформация. Влияние которой можно устранить последующей обработкой. Кроме этого, позволяет на более ранних стадиях обработки выявить и исправить дефекты и избежать дополнительной затраты труда на обработку бракованной детали.

В начальных операциях можно снимать стружку большего сечения и зажимать детали с усилием, не опасаясь повреждения или деформации окончательно обработанных поверхностей. Это относится г.о к крупным деталям с большими обрабатываемыми поверхностями.

5. В первых операциях следует обрабатывать пов-ти, не требующие высокой чистоты обработки и высокой точности. Кроме того, можно предварительно обрабатывать пов-ти, если отделочные операции отнесены к концу обработки. При этом уменьшается возможность повреждения точных пов-тей и нарушения размеров.

6. Нежелательно совмещать в одной операции черновую и чистовую обработки, т.к для них нужны разные усилия зажима детали. Кроме того, если на станках выполняются только чистовые операции, то станки в течение большего времени сохраняют точность.

7. В связи с тем, что в мех-х цехах выявл-ся дефициты материала заготовок, в начале обработки следует производить операции , при которых наиболее вероятно выявление брака.

8. Поверхности, которые не требуют высокой точности и чистоты обработки, следует обрабатывать в одной операции и в одном переходе, не разделяя обработку на черновую и чистовую.

9. Технологические припуски на обработку элементарных пов-тей деталей определяют расчётом. На базе этого расчёта устанавливают с учётом заданной точности и чистоты обработки необходимые технологические переходы.

10. При разработке ТП необходимо учитывать целесообразность концентрации и дифференциации операций.

Концентрация операций , т.е обработка в операции максимально возможного числа поверхностей, требует использования более сложной и дорогостоящей оснастки и целесообразна в тех случаях, когда стоимость оснастки компенсируется снижением трудоёмкости изготовления большого кол-ва деталей.

Дифференциация операций ,т.е разделение операций на простые, выполняемые на операционных станках с применением простой наладки, целесообразна при условии частой смены объектов производства и достаточно больших сериях. При этом сокращаются затраты на подготовку производства и время обучения рабочих.

11.Необходимо учитывать , на каких стадиях процесса целесообразно производить т/о и гальваническое покрытие. Т/о существенно сказывается на всём построении ТП.

Оформление технологической документации.

Для м/о при единичном и мелкосерийном производстве оформляются маршрутно-технологические карты.

При крупносерийном и массовом производстве ТП оформляют в виде комплекта карт, состоящего из операционных карт м/о.

Кроме операционных карт, составляется сводная технологическая карта.

К документации ТП относятся также карты технического контроля и сводная инструментальная карта.

Для подготовки производства изделия составляют сводные ведомости технологической оснастки.

В массовом производстве на отдельные операции с большим кол-вом переходов разрабатывают карты наладки.

Для расчёта норм времени на каждую операцию составляют нормировочные карты.

Экономичность ТП и производительность труда.

Экономичность ТП характеризуется следующими показателями:

а) трудоёмкостью изготовления детали или изделия или уровнем производительности труда;

б) себестоимостью изготовления деталей или изделия;

в) длительностью цикла производства;

г)первоначальными затратами на организацию производства;

Последние два показателя влияют на себестоимость косвенно и должны быть проверены расчётом. Следует учитывать какими средствами обеспечивается качество изготовляемых деталей; надёжной оснасткой оборудованием или высокой квалификацией рабочего.

Производительность труда характеризуется кол-вом времени, затрачиваемым на транспортные, подготовительные и др. работы. Повышение производительности труда при м/о деталей и сборке машин достигается путём совершенствования производственных процессов, сокращения машинного и вспомогательного времени обработки, применения высокопроизводительной оснастки и прогрессивных приёмов работы.

Машинное время уменьшается при повышении скоростей резания, увеличении подач, сокращении кол-ва проходов, работе одновременно нескольких инструментов. Для работы на повышенных режимах резания требуется оборудование большой жёсткости и быстроходности; жёсткое крепление детали; режущие инструменты, обладающие высокими режущими свойствами и прочностью. Развитию скоростных методов резания способствовало применение инструментов, армированных металлокерамическими ( из твёрдого сплава) и минералокерамическими пластинками.

Заточка инструмента с пластинками из твёрдого сплава шлифовальными кругами из искусственных алмазов улучшает чистоту обработки режущей кромки, предотвращает образование микротрещин и повышает чистоту обработки и стойкости инструмента, что способствует повышению производительности труда.

Эффективным средством сокращения машинного времени явл-ся внедрение многоинструментной обработки: применение многорезцовых наладок на токарных станках, наборов фрез на фрезерных станках, многошпиндельных головок на сверлильных станках, а также одновременная работа нескольких инструментов на револьверных станках.

С повышением режимов резания сокращается доля машинного времени в общих затратах времени времени на выполнение операций и возрастает необходимость сокращения вспомогательного времени.

Важнейшими средствами сокращения вспомогательного времени явл-ся автоматизация и механизация ТП, оснащение станков устройствами, выключающими действие рабочих органов при установке их в заданное положение , устройствами для автоматического переключения скоростей и подач и для автоматической загрузки обрабатываемых изделий.

Вспомогательное время сокращается при автоматизации станков и оснащении их быстродействующими механизированными приспособлениями с гидравлическими и пневматическими зажимами, приспособлениями, обеспечивающими установку и закрепление нескольких деталей одновременно, а также приспособлениями, позволяющими производить закрепление одной детали во время обработки другой и т.д.

Важным средством повышения производительности труда явл-ся многостаночное обслуживание, при котор. рабочий работает на нескольких станках.

Себестоимость изготовления детали или изделия.

Наиболее объективным показателем экономичности выбранного варианта ТП явл-ся себестоимость изготовления изделия или обработки детали.

Различают заводскую и цеховую себестоимость.

Заводская себестоимость учитывает общезаводские расходы.

Цеховая себестоимость детали слагается из стоимости заготовки или материала , заработной платы производственных рабочих и цеховых накладных расходов.

З/плата производственных рабочих = произведению времени , затраченного на изготовление детали производственными рабочими, на заработную плату в единицу времени.

Цеховые накладные расходы включают расходы: а) на амортизацию оборудования; б) на амортизацию зданий и сооружений; г) на содержание и ремонт оборудования; д) на содержание и ремонт здания и сооружений; е) на электроэнергию, топливо, водоснабжение ;ж) на содержание административно- технический персонал, служащих вспомогательных рабочих и младшего обслуживающего персонала; з) прочие накладные расходы.

Существует два принципиально отличающихся метода определения себестоимости – калькуляции.

По первому методу ( бухгалтерскому) себестоимость определяется как сумма трёх элементов: стоимости материалов за вычетом стоимости отходов, расходов на основную з/плату с начислениями на социальное страхование и оплату отпусков и накладных цеховых расходов. В сумму накладных расходов входят все затраты по цеху, кроме стоимости материалов и з/платы.

В этом случае процент накладных расходов исчисляется как отношение суммы всех накладных расходов за определённый промежуток времени ( месяц, квартал или год) к сумме расходов на з/ плату за этот период.

Так, например, если сумма всех накладных расходов за месяц составила 24000 руб, а сумма з/платы 15000 руб, то накладные расходы составляют : 24000х100 =160%

Бухгалтерский метод определения себестоимости отличается простотой , но при этом методе не учитываются конкретные условия выполнения ТП, расходы , связанные с эксплуатацией и амортизацией оборудования и оснастки, а накладные расходы относятся на стоимость деталей пропорционально величине з/платы.

По второму дифференциальному методу себестоимость определяют с учётом основных факторов, существенно влияющих на себестоимость единицы продукции.

В этом случае себестоимость определяется по формуле:

С=М+О+И+(1+а₁+ а₁) _хЗ , где

М- стоимость материалов;

О – расходы на амортизацию, содержание и ремонт оборудования, приходящееся на единицу данной продукции;

И – расходы на амортизацию и содержание инструмента, приспособлений и др. технологической оснастки, приходящейся на единицу продукции;

а₁ –начисления на з/плату расходов по социальному страхованию в %;

а₁ – накладные расходы, начисляемые на з/плату в %; при определении этих накладных расходов из суммы расходов исключаются расходы на амортизацию и содержание оборудования, инструмента, приспособлений и др. технологической оснастки;

З – з/плата.

Затраты, связанные с выполнением операции, можно разделить на две категории:

1) Затраты, зависящие от способа выполнения операции: з/плата производственных рабочих, з/плата наладчиков, расходы на амортизацию и расходы, связанные с эксплуатацией оборудования, инструмента и приспособлений;

2) Затраты, мало зависящие или независящие от способа выполнения операции: расходы на амортизацию зданий и сооружений и стоимость их содержания, з/плата инженерно- технического и вспомогательного персонала, стоимость освещения, отопления и т.п.

Расчёт потребного количества станков производится двумя методами: по ТП и по технико-экономическим показателям.

Первый метод применяют при детальном расчёте потребности в оборудовании на основании подробно разработанной технологии и определённой номенклатуры и программы выпуска деталей.

Второй метод используют при укрупнённых расчётах, когда не установлена точно номенклатура изделий или производятся изделия широкой номенклатуры ( единичное производство).

Расчётное количество станков определяется по ф-ле:

Np=T₁n₁+ T₂n₂₊ T₃n₃₊T_kn_k

Ф_pm

T_1, T₂ ,T_3,T_k калькуляционное время , необходимое для выполнения первой, второй, k-ой операции, закреплённых за станком;

n₁,n_2,n_3,n_{k –}кол-во деталей, обработанных в этих операциях в год;

Ф_p –расчётный годовой фонд времени работы станка при работе в одну смену в ч;

m –число рабочих смен.

Расчётный годовой фонд времени Ф_р=Ф_k ∙∫ , где

Ф_k –календарный фонд времени работы станка при заданном режиме работы в одну смену, в ч;

∫ -коэффициент использования станка по времени.

Расчётное число станков обычно выражается не целым числом; это число округляют до целой величины , которая называется принятым числом станков.

Коэффициент загрузки станка ∫_з =N_p

N_n

N_n –принятое число станков.

Тема 3.3 Нормирование технологического процесса.

Кол-во продукции , создаваемой одним рабочим в единицу времени, служит показателем производительности труда. Уровень производительности труда характеризуется кол-вом затраченного времени: чем меньше времени затрачивается на изготовление единицы продукции,

Тем выше уровень производительности труда.

Важнейшим элементом организации труда явл-ся нормирование затрат рабочего времени, заключающееся в определении времени, в течение которого должна быть выполненная заданная работа.

Нормирование затрат рабочего времени на определённую работу называется техническим нормированием.

Техническое нормирование имеет своей задачей установление расчётных норм времени на базе анализа и проверки производственных возможностей, проектирования наиболее рационального технологического режима работы и эффективной организации труда на рабочем месте.

Техническая норма времени

∕ ∕

Подготовительно- Штучное время

заключительное время ∕ ‌ │ ∕‌

Время оперативной работы Время на обслуживание Время перерывов

∕ ∕ рабочего места на отдых и естеств.

надобности.

Основное(технологическое время) Вспомогательное

время.

Технической нормой времени называется время , установленное для выполнения определённой работы (операции), исходя из полного использования производственных возможностей рабочего места. Техническую норму времени устанавливают, учитывая квалификацию исполнителя, эффективный технологический процесс, максимальное использование оборудования . приспособления, инструмента, применение наиболее рациональной организации труда и рабочего времени.

Подготовительно- заключительное время (Тпз) называется время, затрачиваемое на подготовку рабочего места для выполнения определённой работы, а также время, связанное с её окончанием. Сюда входят затраты рабочего времени на ознакомление с заданием, чертежом и технологической картой, время на установку инструмента и приспособлений и их снятие по окончании сборки и сдачу готовой продукции ОТК.

Тпз – время устанавливается на всю партию собираемых одинаковых узлов ( машин) и в норму штучного времени не входит. Эта норма практически не зависит от размера партии.

Норма штучного времени ( Тшт) слагается из времени оперативной работы, времени на обслуживание рабочего места и времени на отдых и естественные надобности.

Время оперативной работы (Топ) . затрачиваемое на сборочную операцию, представляет собой сумму основного технологического времени (То), расходуемого на процесс сборки и вспомогательного (Тв). Последнее затрачивается сборщиком на ряд действий, связанных с выполнением основной работы- переместить инструмент, произвести измерения , установить и выверить деталь.

В норму времени на сборочную операцию входит ещё и время на обслуживание рабочего места (Т обсл): раскладка инструмента перед началом работы, уборка рабочего места в процессе работы, замена инструмента , уборка инструмента по окончании работы и время на отдых и естественные надобности (Т отд) сборщика.

Норма штучного времени выражается формулой:

Тшт=Топ+Тобсл+Тотд,

Тшт=То+Тв+Тобсл+Тотд.

Подготовительно- заключительное время нормируется отдельно, т.к затрачивается один раз на всю партию.

В условиях массового производства оно не включается в расчёт времени.

В серийном производстве в состав нормы времени включается подготовительно- заключительное время в той доле, в которой оно приходится на каждую единицу данной партии деталей.

Сумма штучного и подготовительно-заключительного времени в доле, приходящейся на единицу выполняемой работы, называется штучно- калькуляционным временем (Тш.к).

Нормой выработки (Нв) называется кол-во работы, которое должно быть выполнено в единицу времени, обычно за смену. Норма выработки устанавливается преимущественно в массовом и крупносерийном производстве.

Нв= Тсм , штук , где

Тшт

Тсм- продолжительность рабочей смены, мин.

Структура технически обоснованной нормы времени.

Время, затрачиваемое на технологическую операцию изготовления единицы продукции , в общем случае складывается из двух частей:

tш.к=tшт + tп.з , где

N

tш.к -штучно-калькуляционное время ( представляет собой трудоёмкость изготовления на операции);

tшт-штучное время изготовления единицы продукции;

tп.з – подготовительно- заключительное время , затрачиваемое на партию изготавливаемой продукции;

n-кол-во единиц продукции ( например деталей) в партии.

Штучное время выражается формулой tш.к= tо+tв+tт+t+орг+tп,где

tо - основное ( технологическое ) время;

tв –вспомогательное время;

tт –время технического обслуживания рабочего места;

tорг –время организационного обслуживания;

tп – время перерывов в работе.

К основному времени относитсявремя, необходимое на изменение размеров, формы, состояния и других свойств заготовки в процессе обработки или изменение положения детали в процессе сборки. При обработке заготовок на станках основное время может быть определено расчётом для каждого перехода : tо = L i

Sм

L – расчётная длина перемещения инструмента или стола станка, мм;

i – число рабочих ходов данного перехода;

Sм –минутная подача, мм/мин.

Расчётная длина перемещения L вычисляется суммированием длины обрабатываемой поверхности, величины врезания ŀ1 и перебега ŀ 2 инструмента.

Исходные данные для расчёта tоберутся из рабочих чертежей изделий, данных по режимам обработки, технологических характеристик и паспортных данных оборудования и инструмента.

Длина обрабатываемой поверхности берётся из чертежа обрабатываемой заготовки, величины врезания и перебега инструмента определяют по нормативам или расчётным путём.

К вспомогательному времени относится время, необходимое на установку ( базирование и закрепление) , снятие деталей, измерение и перемещение заготовок и деталей, подвод и отвод инструмента. Вспомогательное время находится суммированием времени на выполнение всех перечисленных вспомогательных переходов и приёмов. Время на выполнение отдельных приёмов находится по нормативам или определяется по фактическим затратам. Вспомогательное время может составлять до 20-25% штучного времени, поэтому при проектировании технологических процессов следует тщательно выявлять возможные пути сокращения этого времени.

Сумма основного и вспомогательного времени называется оперативным временем. Основное и вспомогательное время может быть ручным, машинно-ручным и машинным ( автоматическим).

Время технического обслуживания необходимо на поднастройку технологической системы , смену износившегося или сломанного инструмента и др.

Время организационного обслуживания состоит из затрат времени на уход за рабочим местом – смазку, чистку оборудования, уборку рабочего места в конце смены.

Время технического и организационного обслуживания определяется по нормативам времени в процентах от оперативного времени ( до 4-8%).

Время перерывов отводится на отдых и личные нужды рабочего . Определяется в процентах от оперативного времени ( для механических цехов около 2,5%)

Подготовительно-заключительное время затрачивается на действия, производимые рабочим один раз на всю партию изделий. В него входит ознакомление с чертежом и технологическими документами, время на подготовку рабочего места, оборудования, установку приспособления и инструмента. Определяется по нормативам.

Определение квалификации работы.

При нормировании станочных операций определяют квалификацию выполняемой работы по тарифно- квалификационному справочнику.

В этом документе даны тарифно- квалификационные характеристики для всех профессий . Эти характеристики определяют производственно- технические условия труда, объём и уровень профессиональных знаний. Справочник явл-ся основой для установления разряда работ и присвоения квалификации рабочему.

Тарифная сетка создаётся для дифференциации уровня оплаты труда по разрядам. Она представляет собой совокупность действующих тарифных разрядов и соответствующих им размеров заработной платы за единицу времени (час), т.е тарифных ставок.

В машиностроении в настоящее время существует единая 6-ти разрядная тарифная сетка для рабочих.

Отношение часовой тарифной ставки каждого последующего разряда к часовой тарифной ставке первого разряда называют тарифным коэффициентом, а отношение тарифных коэффициентов крайних разрядов ( 1 к 6) называется диапазоном тарифной сетки.

Характеристика машиностроительного производства. Определение типа производства. Организация формы работы.

Структурной основой машиностроительного завода явл-ся цех, представляющий собой совокупность производственных участков. Производственный участок объединяет группу рабочих мест, организованных по предметному , технологическому и предметно- технологическому принципам.

Наименьшие затраты изготовления изделий могут быть достигнуты в случае построения технологического процесса в соответствии с типом данного производства, выделяемая по признакам широты номенклатуры , регулярности и объёма выпуска изделий.

В соответствии с ГОСТ 14.004-83 современное производство подразделяется на три типа: единичное, серийное и массовое.

Одной из основных характеристик типа производства явл-ся коэффициент закрепления операций, представляющий собой отношение числа всех различных технологических операций , выполненных или подлежащих выполнению в течение месяца, к числу рабочих мест:

Кзо = О

Р

где О – число операций за месяц;

Р – число рабочих мест, на которых выполняются операции.

Коэффициент закрепления операций характеризует степень специализации рабочих мест.

В единичном производстве выпускаются изделия широкой номенклатуры с малыми объёмами выпуска. Изготовление изделий либо не повторяется , либо повторяется через неопределённые промежутки времени. На каждом рабочем месте за смену обрабатываются детали различных наименований.

В серийном производстве выпускаются изделия ограниченной номенклатуры, изготавливаемые периодически повторяющимися партиями со сравнительно большим объёмом выпуска. На рабочих местах выполняются несколько периодически повторяющихся операций. Различают мелкосерийное, среднесерийное и крупносерийное производство.

Серийное производство явл-ся основным типом машиностроительного производства. Примерно 75…80% всей продукции машиностроения страны изготавливаетяс на заводах серийного производства.( станки, прессы, текстильные машины, насосы и т.д). В серийном производстве заготовки обрабатывают партиями.

Производственная партия – это группа заготовок одного наименования и типоразмера, запускаемых в обработку одновременно или непрерывно в течение определённого интервала времени.

Кол-во деталей в партии (n) рассчитывается по формуле:

n =Na

Т

Где N – объём выпуска;

Т – кол-во рабочих дней в планируемом периоде выпуска;

а- периодичность запуска в днях.

Серия изделий –это общее кол-во изделий определённого наименования, типоразмера и исполнения , изготовляемых или ремонтируемых по неизменяемой конструкторской документации.

Интервал времени от начала до окончания производственного процесса изготовления или ремонта изделия называют производственным циклом.

В массовом производстве выпускаются изделия узкой номенклатуры с большим объёмом выпуска , непрерывно изготавливаемые в течение продолжительного времени. На каждом рабочем месте выполняется только одна закреплённая за ним операция. ( Производство автомобилей, тракторов, подшипников качения, швейные машинки и т.д).

При проектировании технологического процесса на конкретную деталь тип производства ориентировочно может быть определён по заданному объёму выпуска с помощью таблицы.

После предварительной разработки технологического процесса на деталь тип производства может быть уточнён на основании отношения рассчитанного такта к среднему штучному времени технологических операций:

К=τ

tшт.ср

К – коэффициент, характеризующий отношение ;

τ – такт выпуска детали;

tшт.ср –среднее штучное время технологических операций изготовления детали.

Значения коэффициента:

К=1 – для массового производства;

К=2-10 – для крупносерийного производства;

К=10-20 – для среднесерийного производства;

К> 20 – для мелкосерийного производства.

После окончательной разработки технологических процессов для определённого участка или цеха на всю номенклатуру обрабатываемых деталей тип производства определяется по коэффициенту закрепления операций.

После установления типа производства определяется его организационно – техническая характеристика. При этом необходимо решить следующие задачи:

- определить форму организации производственного процесса. Для поточного производства выбрать тип поточных линий;

-установить степень механизации и автоматизации поточных линий;

-определить режим работы участка, линии и фонды времени работы технологического оборудования;

-рассчитать такт выпуска изделий ( крупносерийное и массовое производства) или величины партий их запуска в производство.

Форма организации производства согласно ГОСТ 14.312-74 может быть групповой или поточной.

Групповая форма характеризуется однородностью конструктивно- технологических признаков заготовок, единством средств технологического оснащения одной или нескольких технологических операций и специализацией рабочих мест.

Поточная форма характеризуется расположением средств технологического оснащения в последовательности выполнения операций технологического процесса с определённым интервалом выпуска изделия.

Для единичного и мелкосерийного производства характерна групповая форма организации производства.

В крупносерийном и массовом производствах рациональной формой явл-ся поточная организация производства.

Существует две формы организации поточного производства: непрерывно-поточная и прерывно- поточная.

В непрерывно-поточном производстве рабочие места располагаются в порядке выполнения технологического процесса, образуя поточную линию, каждая операция закреплена за определённым рабочим местом. Изделие перемещается непрерывно с одного рабочего места на другое, не задерживаясь. Продолжительность выполнения операции на каждом рабочем месте должна быть равна или кратна такту выпуска изделий.

В прерывно- поточном производстве рабочие места располагаются так же, как в непрерывно- поточном. Однако длительность выполнения различных операций не всегда равна или кратна такту. Неизбежно либо пролёживание изделий, либо простой рабочих мест.

Такт выпуска – интервал времени , через который производится выпуск изделий:

τ=60F , где

N

F – действительный фонд рабочего времени в планируемом периоде ( год, месяц, смена или другой период),

N – объём выпуска изделий за планируемый период.

Зная такт выпуска, можно определить ритм выпуска- число изделий определённых наименований , типоразмеров, выпускаемых в единицу времени.

Выбор средств технологического оснащения.

К технологическому оборудованию относятся литейные машины, прессы, станки, печи, гальванические ванны, контрольные и испытательные стенды и т.д.

Выбор технологического оборудования ( станков) определяется:

- методом обработки;

-точностью и качеством обрабатываемой поверхности;

-габаритными размерами заготовок, размерами обработки и массой заготовок,;

-мощностью. Потребной на резание;

-экономически целесообразной производительностью и себестоимостью в соответствии с типом производства;

-возможностью уборки отходов и соблюдения правил экологии;

-возможностью приобретения и стоимостью станка;

-удобством и безопасностью работы.

По технологическому назначению все металлорежущие станки подразделяются на девять групп. В каждой группе предусмотрены девять типов станков, отличающихся друг от друга технологическим назначением , расположением их главных рабочих органов ( например, вертикально-и горизонтально-фрезерные станки), степенью автоматизации ( полуавтомат или автомат).

По степени универсальности станки подразделяются на универсальные \. Специальные и специализированные.

По массе – на лёгкие ( до 1 т), нормальные ( до 10 т), крупные ( до 30 т), тяжёлые ( до 100т) и уникальные ( более 100т).

По точности – нормальной (Н) точности, повышенной (П), высокой (В), особо высокой (А), особо точные или прецизионные (С).

Оборудование должно подбираться не только с точки зрения обеспечения предъявляемых к нему технических требований, но и с точки зрения достижения наивысших экономических показателей проектируемой операции.

Правильный выбор оборудования может оцениваться его рациональным использованием во времени и мощности. Для этого определяется коэффициент загрузки оборудования:

η=mр

mn

mр – расчётное кол-во станков на операции;

mn – принятое кол-во станков.

Расчётное кол-во станков на операции определяется для крупносерийного и массового производства по формуле:

Для серийного производства : mр =i=1

F

n

∑tшт i - сумма штучно-калькуляционных времён операций;

i=1

F – фонд времени работы оборудования.

Для оценки использования оборудования по основному времени применяются коэффициенты использования оборудования по основному времени:

ηо = tо , для массового производства,

tшт

ηо = tо , для серийного производства,

tш.к

где tо ,tшт ,tш.к –соответственно основное время, штучное время, штучно-калькуляционное время.