Для определения допустимых границ отклонений для эксперимента в цеху кабин определялась небольшая партия кабин с наилучшими показателями качества сварки. Для оценки отклонения от нормы анализировались результаты тестирования нескольких выборок, исходя из которых выполнялась графическая интерпретация полученных показателей качества. Сбор первичной информации проводился при помощи контрольных листков приведенных в приложении 3.

Далее результаты обрабатывались с помощью программного пакета Statistica 6.0. Использование этой программы позволяет оперативно производить анализ и накапливать информацию с целью дальнейшего мониторинга.

На рисунке 3.12_ представлена Х-R карта отклонения длины шва основания кабины от нормативного значения для выборки с наилучшими показателями.

Рисунок 3.12 - Контрольная карта отклонения длины шва основания кабины от нормативного значения (выборка с наилучшими показателями)

В партии с наилучшими показателями длины шва каркаса кабины среднее ее значение составляет 64 мм, максимальное - 87 мм, минимальное -42 мм.

Для исследования фактического состояния по результатам замеров длины шва узла «основание кабины», произвели случайную выборку и обработали результаты также с помощью контрольных карт в пакете Statistica 6.0., оставив контрольными пределы из выборки с наилучшими показателями (рис 3.12). В данном случае, значения длины шва основания кабины сильно отличаются от нормативного, колеблясь от 80 до 140 мм. В варианте случайной выборки контрольная карта длины шва выглядит, как представлено на рисунке 3.13.

Рис.3.13 - Контрольная карта отклонения длины шва основания кабины от нормативного значения

Как видно из рис. 3.13 все контролируемые значения из случайной выборки находятся выше верхнего предела выборки с наилучшими показателями.

На практике для принятия решения по контрольным картам используется в основном одно правило: процесс считается статистически управляемым тогда, когда определяемый по результатам измерений показатель лежит внутри контрольных границ [3]. В нашем случае фактически все замеры превышают верхнюю предельную границу, что свидетельствует о выходе процесса из-под контроля. По параметру «длина шва основания кабины» не выдерживается нормативное значение 50 мм, что говорит о несоблюдении технологической дисциплины рабочими сварщиками. Таким образом, наши исследования показали, что процесс сварки узла «основание каркаса кабины 6430» вышел из под контроля.

На рис 3.14 - представлена кабина, в которой замерялись: длина шва и шаг сварки.

Рисунок 3.14 - Кабина автомобиля МАЗ

Сварщики, не выдерживая катет шва в целях обеспечения надежности основания кабины, увеличивают длину шва. Это приводит к перерасходу сварочных материалов и электроэнергии. В данном случае необходимо переобучение сварщиков навыкам работ по технологическому процессу, более жесткий контроль по этой операции до ввода ее в заданные технологические рамки.

Аналогичным образом с помощью контрольных карт и пакета Statistica 6.0 обработаны результаты по шагу сварки узла «основание каркаса кабины 6430». Первичная информация представлена в контрольном листке (приложение 3).

На рис.3.15 - представлена контрольная карта средних значений и размахов, (лучшая выборка)

Рис.3.15 - Отклонение шага сварки основания кабины от нормативного

Выводы по результатам данного исследования аналогичны предыдущим. При нормативном значении шага сварки 120 мм, фактические значения варьируются от 110 до 230 мм. Большая вариабельность процесса и выход большинства замеренных параметров шага за контрольные пределы свидетельствуют о неконтролируемости процесса.



Рисунок 3.16 - X-R карта шаг сварки.

Рекомендации аналогичные: более жесткий контроль по операции до ввода ее в заданные технологические рамки.

Для исследования уровня дефектности по таким параметрам как количество непроваров от контактной точечной сварки, применялись С- карты. Основным видом сварки каркаса кабины является контактная точечная сварка. Работы по контактной точечной сварке боковин роботизированы. Из-за некачественной подготовки деталей под контактную сварку на переделе «штамповка», происходит уменьшение ширины нахлестки, которое приводит к выплескам и непроварам, что отчетливо видно на фотографии рис.3.17. Такие несоответствии являются недопустимыми по ГОСТ 15878 - 79. Как видно из представленной на фотографии партии боковин, такие несоответствия достаточно часты, что подтверждает необходимость вмешательства в процесс с целью повышения его управляемости.



Рис.3.17 - Несоответствия при контактной точечной сварки боковины левой

Первичные данные для исследования результатов контактной точечной сварки боковин представлены в контрольном листке (приложение 3). Данные обрабатывались в пакете Statistica 6.0, программа «Индустриальная статистика» (рис.3.18). В виду недопустимости непроваров от контактной точечной сварки в соответствии с ГОСТ 15878 - 79, в работе отслеживается статистика несоответствий. Так, в среднем на партию боковин 30 штук приходится 116 непровараренных точек. Наибольшее количество составляет 149 непроваренных точек, наименьшее 84. Такова фактическая статистика. Для повышения управляемости процесса необходимо отслеживать его динамику до получения положительного тренда, выяснять и искоренять причины данных несоответсвий.

Рисунок 3.18 - Число несоответствий ”непровары от контактной точечной сварки”

На основании анализа контрольной карты числа несоответствий «непровары от контактной точечной сварки» полученной из исследования выборки 30 узлов (боковина левая), получены следующие выводы: в среднем на одну боковину приходится до 4 непроваренных точек. Максимальное их количество доходит до 7 - 8 непроваров. Причиной такого явления является плохая заготовительная операция узлов каркаса кабины - штамповка.

Аналогичным образом исследовалась дефектность при сварке плавящимся электродом в среде защитных газов. Первичные данные для исследования результатов представлены в приложении 3. На рисунке 3.19 показана динамика количества прожогов узла каркаса кабины автомобиля МАЗ (основание кабины).

Рисунок 3.19 - Число дефектов (количество прожогов)

В среднем на партию 30 штук, приходится четыре прожога. На карте видно, что динамика не имеет тенденции. В последующем данный прожог заваривают, что повышает себестоимость продукции.

Причиной данного несоответствия является нарушение технологии сварки. Отдел управления качества ПРУП “МАЗ” необходимо отслеживать динамику этих несоответствий с целью их нивелирования.

На рисунке 3.20 представлена динамика наплывов.

В течении наблюдения динамика по наплывам положительна. На карте видно, что среднее значение на партию, приходится ноль прожогов. Необходимости в наладке процесса нет.

Рисунок 3.20 - Число дефектов (количество наплывов)



Рисунок 3.21 - Число дефектов сварки (количество подрезов)

На рисунке 3.21 представлено количество подрезов. Среднее значение на партию составляет один подрез.

Таким образом, наши исследования показали, что применение контрольных карт при определении вариабельности результатов сварки каркаса кабины автомобиля МАЗ позволят:

- снизить количество брака;

- заранее определить необходимость принятия мер по предотвращению или ликвидации брака.

Карты регулирования качества предназначены для использования непосредственно на рабочем месте и дают сотрудникам достоверную информацию о том, когда должна быть приняты меры.

Рекламационные карты заполняются после анализа причин отказов продукции. Она может быть полезной при последующем обобщении и сопоставлении с данными контроля по другим рекламациям. В журналы контроля заносится текущая информация о контроле качества материалов и полуфабрикатов, состоянии технологических операций и процессов и результатах приемочного контроля готовой продукции.

Накопительная документация позволяет получить историю качества по выпуску продукции данного типа с целью управления процессом изготовления продукции и прогнозирования её качества. Для систематизации сведений о браке продукции и автоматизации учёта результатов контроля вводятся классификаторы. Они представляют собой шифры из набора цифр и букв. С помощью шифра фиксируют виды и причины брака, а также их виновников.

При анализе причин брака принимают во внимание следующие принципы:

*Сначала формируются предположение (версия), которая затем уточняется путём проведения определённой исследовательской работы;

*Область поиска причин дефектности сужают, переходя от общего к частному;

*Устанавливаются отрицательно действующие на качество факторы и определяются характеризующие их параметры, которые нужно контролировать;

*Анализ причин дефектности должен быть направлен на выявление причино-следственных связей;

*Определяют наиболее существенные причины брака или отказа и результаты исследования изображают в виде диаграмм или графиков;

*Если трудно выявить отдельные причины брака, которые могут быть зависимы от нескольких факторов, используют методы статистического анализа.

3.5 Показатели возможностей процесса. Индексы воспроизводимости процесса дуговой сварки основания кабины

Показатель качества изделия должен находиться в некоторых заранее установленных границах - в пределах допуска. Для определения того, способен ли технологический процесс выпускать изделия, имеющие показатели качества в пределах допуска, используются индексы воспроизводимости.

Индексы воспроизводимости - безразмерная величина, показывающая связь между характеристиками технологического процесса и допуском. Рассчитаем индекс воспроизводимости для карты построенной по данным длины шва. Пусть USL (130,22) и LSL (80,584) - соответственно верхняя и нижняя границы поля допуска, а - среднеквадратичное отклонение показателя качества в технологическом процессе.(= 8,23). Тогда если показатель имеет нормальное распределение и его среднее значение находится в середине поля допуска, индекс воспроизводимости определяется по формуле

= , (4.1)

= ,

где при контроле технологического процесса с помощью карт Шухарта в качестве несмещенной оценки стандартного отклонения принимается величина

В этих условиях при =1 вероятность брака теоретически составляет 0,27%; при этом доля несоответствующих изделий составит при этом изделий на миллион. Стандарт рекомендует в качестве минимального приемлемого значения =1,33.

4. Устранение потерь в рабочем процессе производства сварной конструкции узла «передок кабины автомобиля МАЗ»

4.1 Поисковая оптимизация как потенциал устранения потерь в рабочем процессе производства узла «передок кабины автомобиля МАЗ»

Исследование любой области с производства применением аппарата поисковой оптимизации позволяет выявить как потери, так и возможности для улучшения. Все действия рабочих можно разделить на:

- потери бесполезные повторяющиеся действия, которые должны быть немедленно исключены;

- работу, не создающую добавленной ценности;

- работу, создающую добавленную ценность. Работа, не создающая добавленной ценности, может в общепринятом смысле рассматриваться как потери. Например, на участке сборки и сварки детали «передок кабины» рабочий идет к месту складирования заготовок от штамповки через весь участок, так как заготовки хранятся на центральном проходе цеха (рис.4.1), теряя на этой операции достаточно большое количество времен. Чтобы исключить такую работу, необходимо частично изменить условия труда.



Рисунок 4.1.- Панорама участка сборки и сварки детали «передок кабины»

Работа, создающая добавленную ценность, подразумевает изменение вида или формы отдельных деталей или узлов. Обработка добавляет ценность. Иными словами, в результате обработки сырье или детали превращаются в определенную продукцию, добавляя ей ценность. Примерами обработки в нашем случае являются сборка узла, штамповка, сварка и покраска кабины.

Можно выделить основные виды потерь на участке сборки и сварки детали «передок кабины»:

-дефекты. В случае производства сварной конструкции «передок кабины» к ним относятся: при контактной точечной сварке - прожоги, наличие глубоких вмятин, не выдерживается диаметр точки, шаг сварки; при сварке плавлением- пористость, отклонение по ширине и высоте шва, наплыв, подрезы, прожоги.

- запасы деталей, стоящих в очереди на сборку и сварку. Излишние запасы скрывают множество неприятных проблем качества, таких как переделка и дефекты, проблемы планирования рабочей силы и производства, завышенное время выполнения операции. Излишние запасы способствуют неэффективному использованию производственных площадей,-

-Излишняя обработка. Ненужные операции при обработке деталей. Неэффективная обработка из-за низкого качества инструмента или непродуманного конструктивного решения, которая влечет за собой лишние движения и ведет к появлению дефектов. Например, по технологическому процессу при выполнении операции «приварка гайки к щитку воздуховода» эта операция выполняется на контактной машине, а фактически сварка производится полуавтоматом Fronius. Это приводит к дополнительным расходам в виду неэффективного использования сварочных материалов и электроэнергии.

- Ненужное перемещение сварщиков. Сварщики совершают лишние перемещения по территории участка сборки и сварки передка кабины, а также вокруг оборудования, на котором им не требуется в данный момент выполнять работы. Такие перемещения можно устранить и за счет этого ускорить процесс. Это одна из наиболее неприятных потерь и для рядового персонала, и для руководства, так как потраченное время и простои лишают эффективности производственные процессы, утяжеляя труд рабочих. Несмотря на то что большинство производственных процессов изначально разрабатываются с учетом минимизации лишних движений, они возникают незаметно и приводят к сбоям.

- Ненужная транспортировка. Перемещение незавершенного производства на большие расстояния, порождающее неэффективность транспортировки, а также перемещение материалов, деталей и готовых изделий на склад и обратно. Рабочие участки следует располагать таким образом, чтобы минимизировать потребность в использовании автопогрузчиков, конвейеров или других транспортных устройств для перемещения материалов на следующую операцию.

Перечисленные потери увеличивают издержки производства, а также срок окупаемости инвестиций и ведут к снижению мотивации рабочих. Главное условие повышения результативности производственного процесса -- систематическое изучение затрат рабочего времени и дальнейшее использование материалов наблюдения. С использованием материалов анализа можно сделать обоснованные выводы о наличии «узких мест» на предприятии, причинах и размерах потерь рабочего времени, намечают мероприятия по совершенствованию труда и производства.

4.2 Параметрическая оптимизация межоперационных заделов на участке сборки и сварки узла «передок кабины автомобиля МАЗ»

Для устранения потерь в рабочем процессе производства сварной конструкции «передок 6430-5301006» поставлена задача анализа технологического процесса с точки зрения исследования следующих параметров:

- объем заделов на каждой операции сборки и сварки;

- продолжительность каждой операции сборки и сварки.

Для выполнения поставленной задачи первым этапом является проведение хронометража рабочего времени по производству передка кабины. Результаты хронометража представлены в таблице 4.2.

Таблица 4.2 -Результаты хронометража процесса изготовления узла «Передок 6430-5301006»

№ рабочего места по планировке, выполняемая операция	Оборудование, оснастка	Т шт
Позиция 1 Приварка гаек М6 , М8 к панели внутренней 6430-5301108/109	МТ-30001	3 мин.
Приварка гаек М6 к о дну 6430-8102597		30 сек
Приварка гаек М6 к стойке передней 6430-5301058/059		30 сек
Приварка гаек М6 к усилителю стойки 6430-5301110		25 сек
Приварка гаек М6 к панели внутренней верхней 6430-53010104		10 сек
Приварка гаек М8 к усилителю 6430-5301092		25 сек
Приварка гаек М6 , М8 к щитку 6430-5301084		5,5мин,
Позиция 3 Сборка и сварка гаек М6 к воздухов 6430-8102595	Fronius Vario Star	3 мин
Позиция 2 Сборка и сварка держателя петли 6430-6101042	МТП-1409	25 сек
Позиция 10 Сборка и сварка стойки передней 6430и держателя петли 6430-6106042	Fronius Vario Star, 0854-6341	4 мин
Позиция 7 Сборка и сварка панели верхней 6430-5301112 и 6430-530104	МТП-1409, 0854-6272	2 мин
Позиция 4 Сборка и сварка воздуховода 6430-8102595 и усилителя6430-5301092	МТП-1409, 0851-6341	50сек
Позиция 5 Сборка и сварка дно, усилитель 6430-5301110 панель внутренняя 6430-5301106, щиток 6430 5301084, гайки М8	МТП-1409, 0851-6342 Fronius Vario Star	10 мин
Позиция 6 Сборка и сварка узла, собранного на предыдущей операции с усилителем стойки 6430-5301062/063, панель нижняя 6430-53010272/273, сверление отверстий	МТП-1409, 0855-6171 Fronius Vario Star	21 мин
Дуговая сварка	Fronius Vario Star	3 мин
Позиция 8 Сборка и сварка панели окна6430-5301044/045, панели нижней 6430-5301043	МТП-1409, 0855-9150	4 мин
Позиция 9 Сборка узла точечной сваркой, зачистка	МТП-1409, 0858-6177	15 мин
Позиция 11 Сборка и сварка узла, собранного на предыдущей операции с панелями окна наружными и панелью нижней, привинчивание поручней 6430-822034, зачистка	МТП-1409, 0849-6262	15 мин

Параметрическая оптимизация по объему заделов и времени выполнения операций технологического процесса сборки и сварки передка кабины на основании данных хронометража была произведена с помощью программного обеспечения «Имитационное моделирование производственных процессов», разработанной на кафедре «Экономическая информатика» Белорусско-Российского университета.

Алгоритм параметрической оптимизации производится в соответствии [4]:

Математическая формулировка оптимизационной задачи имеет вид:

, (4.1)

где - вектор управляемых (оптимизируемых) параметров технического объекта; - вектор, определяющий область работоспособности, задаваемую ограничениями:

> 0; (4.2)

(4.3)

< < , i = ; (4.4)

, j = , - вектор-функция ограничений-неравенств;

, = , - вектор-функция ограничений-равенств;

N - количество прямых ограничений на параметры; L и M - количество функций ограничений-неравенств соответственно.

Вопросы теории и методы решения задач условной оптимизации рассматриваются в области математики, называемой математическим программированием.

При проектировании технических объектов используются алгоритмические математические модели. Если оптимизация параметров осуществляется при непосредственном использовании этих моделей в процедурах анализа, то определение значений целевой функции, функций-ограничений и их градиентов осуществляется на уровне результатов численного решения системы управлений модели и вычисления значений выходных параметров объекта, которые являются функционалами фазовых координат объекта. Следовательно, в этом случае отсутствуют аналитические выражения, которые устанавливали бы прямую связь между управляемыми параметрами и функциями.

Для решения задачи в такой ситуации используют поисковую оптимизацию. Сущность: поиск экстремальной точки в пространстве управляемых параметров осуществляется последовательными шагами, ведущими от исходной точки через некоторые промежуточные отображающие точки , соединенных отрезками прямых, называется траекторией поиска. Переход из точки в точку представляет собой одну итерацию (или шаг) поиска, обеспечиваемую соответствующим алгоритмом оптимизации. На каждом шаге поиска решается система уравнений, составляющих математическую модель технического объекта, и вычисляются значения выходных параметров, на основе использования которых формируется целевая функция. Нетрудно понять, что поиск оптимального решения таким путем требует огромных затрат машинного времени.

Применение экспериментальных факторных моделей на этапе оптимизации параметров объекта позволяет сократить эти затраты. Факторные модели представляют собой простые полиномиальные зависимости выходных параметров объекта от его внутренних параметров, подлежащих оптимизации, поэтому решение задачи можно в принципе получить классическими методами, использую необходимые и достаточные условия экстремума. Однако в процессе проектирования регрессионную модель объекта приходится постоянно уточнять, что приводит к изменениям выражений целевой функции, функций ограничений и их производных. В результате оказывается целесообразным использовать поисковые методы оптимизации и в этом случае.

Алгоритм поисковой оптимизации включает следующие этапы:

1. Задание параметров алгоритма.

2. Выбор исходной точки поиска и вычисление значения целевой функции в этой точке .

3. Определение направления движения в пространстве управляемых параметров.

4. Осуществление шага поиска: переход из точки в точку .

5. Вычисление целевой функции F() в новой точке .

6. Оценку успеха поиска: сравнение значений и .

7. Изменение параметров алгоритма поиска.

8. Проверку условий окончания поиска. Если условия окончания поиска не удовлетворяются, то осуществляется переход к этапу 3.

Таким образом, процесс оптимизации представляет собой целенаправленное движение в пространстве управляемых параметров к точке, в которой достигается экстремум целевой функции.

Затраты машинного времени при поисковой оптимизации можно оценить по формуле

, (4.5)

где - время, затрачиваемое на один вариант анализа функционирования объекта при фиксированном значении управляемых параметров ( при этом решается система уравнений математической модели, определяются выходные параметры объекта, вычисляются значения целевой функции и функций ограничений); и - число вариантов анализа объекта соответственно на этапе определения направления поиска и на этапе вычисления целевой функции после осуществления шага поиска; - число шагов поиска.

Значения и определяют потери на поиск и характеризуют эффективность алгоритма оптимизации. К показателям эффективности также относят точность определения экстремальной точки и надежность алгоритма. Под надежностью подразумевается вероятность получения решения задачи с заданной точностью.

Для решения поставленной задачи представим процесс производства передка кабины в виде маршрутной карты, позволяющий структурировать и визуализировать материальные потоки. Маршрутная карта движения сборочных единиц передка кабины по операциям представлена на рис 4.3.

Рис.4.3 - Структурная схема материальных потоков на участке сборки и сварки детали «передок кабины»

Oбъем выпуска нормируется на 1 работника. Норма составляет 4 штуки за 1 смену на одного сварщика. На участке работают 3 сварщика.

С операции на операцию детали и сварные узлы передаются поштучно вручную без помощи транспортных средств, т.к. расстояние между станками небольшое. На сборку и сварку в цех кабин детали перевозятся в специальной ручной тележке по 3 штуки. Режим работы данного цеха - односменный, пятидневный график работы. Длительность смены - 8 часов.

Технологический процесс изготовления сварной конструкции передка кабины описан в работе с помощью внутренних и выходных параметров.

К внутренним параметрам относятся:

- количество работников, занятых на данном технологическом процессе;

- количество технологического оборудования;

- величины сформированных перед операциями заделов.

К выходным параметрам относятся:

- незавершённое производство по операциям и в целом по участку сборки и сварки передка кабины;

- средние коэффициенты загрузки по каждой операции и в целом по участку;

- количество передков кабины.

На коэффициент загрузки оборудования и на величину незавершенного производства влияют такие параметры, как величина заделов на каждой операции и количество единиц оборудования на операциях. На количество изготавливаемой продукции за смену влияет длительность и количество смен, количество оборудования на операции, величина заделов.

При этом необходимо учесть следующие ограничения и допущения, которые позволят упростить имитационную модель:

1) технологическое оборудование работает без перерывов и остановок на ремонт;

2) длительность технологических операций моделируется по закону распределения Вейбулла;

3) количество рабочих мест на операциях ограничено станочным парком и должно быть целым положительным числом;

4) поставка мелких заготовок (гаек М6, М8) на все операцию осуществляется бесперебойно;

5) фонд рабочего времени составляет одну смену, т.е. 480 минут;

6) допускается перегрузка на одного рабочего не более 10-12%.

7) не учитывается социальный фактор (т.е. рабочий может покинуть свое рабочее место в течение смены);

8) не учитывается фактор усталости (т.е. длительность выполнения операций не зависит от физического состояния работника (моделируется распределением Вейбула).

Время выполнения операций будет являться случайной величиной. Распределение такой случайной величины можно описать распределением Вейбулла, поскольку оно более точно соответствует реальному времени выполнения операции. Распределение Вейбулла характеризуется 2 параметрами: параметром формы и параметром масштаба . В данной курсовой работе будет использоваться распределение Вейбулла с параметром формы, равной 2. Модой является значение, заданное в технологическом процессе изготовления узла «Передок 6430-5301006», как наиболее часто повторяющееся значение при выполнении той или иной операции. Параметр определяется подбором параметров исходя из известных значений и моды.

Графическое изображение функции плотности вероятности закона распределения Вейбулла представлена на рисунке 4.4.

Рисунок 4.4 - Графическое изображение функции плотности вероятности закона распределения Вейбулла

Плотность распределения вероятности:

, (4.6)

где б - параметр формы;

в - масштабный параметр.

Случайную величину по закону Вейбулла можно рассчитать по формуле:

(4.7)

Результатом имитационного моделирования является получение оптимальных параметров межоперационных заделов на участке сборки и сварки передка кабины. Это позволяет оптимизировать количество заготовок на каждой операции сборки и сварки передка кабины и приблизится к применению метода «точно во время». На рис.4.5 представлены результаты параметрической оптимизации по величине межоперационных заделов. Сопоставление нотации «как есть» (рис.4.3) с нотацией «как надо» позволяет увидеть, насколько неэффективно используются производственные площади на участке.

Рис.4.5 - Результаты имитационного моделирования параметрической оптимизации межоперационных заделов

Кроме того, в процессе параметрического анализа при помощи имитационного моделирования было выявлено, что нормируемый объем производства может быть выполнен только при сокращении длительности операции на 40 %, что приводит к изменению заданных технологическим процессом режимов сварки и в итоге снижает качество сварного шва (рис.4.6 ) и увеличивает затраты.

Рис4.6. - Узел передка кабины

Таким образом, необходимо пересмотреть технологический процесс изготовления передка с учетом выявленного «узкого места» операции дуговой сварки плавящимся электродом в среде защитного газа необходимо осуществлять более жесткий контроль по операции до ввода ее в заданные технологические рамки.

5. Организационная часть

5.1 Организация и паспортизация рабочих мест

Под организацией рабочего места понимают систему мероприятий по созданию на рабочем месте необходимых условий для достижения высокопроизводительного труда при минимальной утомляемости и наиболее полном использовании технических возможностей оборудования.

Рабочее место - зона, оснащенная необходимыми техническими средствами, в которой совершается трудовая деятельность одного или группы исполнителей совместно выполняющих определенную работу.

Правильная планировка предполагает продуманное расположение всего необходимого для работы и удобства подъезда транспортных средств.

На предприятии должна быть создана и реализована система комплексного обслуживания рабочих мест. Обслуживание рабочего места включает следующие функции: выдача заданий на работу и инструктаже, наладка оборудования, обеспечение материалами и заготовками, обеспечение инструментом и приспособлениями, обеспечение всеми видами топлива и энергии, ремонт и межремонтное обслуживание, транспортное обслуживание, контроль качества продукции и уборка рабочего места.

Важной частью организации рабочих мест является их своевременное и полное обслуживания всем необходимым - технологической документацией, материалами, заготовками, инструментом и др. Более предпочтительным является предупредительное обслуживание рабочих мест, т.е. подготовка заранее всего необходимого и доставка их на рабочие места.

5.2 Организация управления цехом

Производственная структура цеха состоит из отделений и участков. Участок возглавляет мастер, который подчиняется старшему мастеру. Мастер осуществляет руководство коллективами рабочих, занятых на рабочих местах участка.

Мастер управляет производственно-хозяйственной деятельностью участка. При его участии разрабатывается и совершенствуется технология, устанавливаются и пересматриваются нормы, создаются оперативно-календарный и месячный планы. Мастер расставляет рабочих и загружает их работой, премирует за достижения высоких показателей в работе, представляет к повышению разряда, а за проступки - к дисциплинарному воздействию. Сменный мастер руководит коллективом участка определенной смены и обладает всеми правами и обязанностями мастера. Он организует коллектив на выполнение сменно-суточного задания, инструктирует рабочих. В распоряжении мастера имеется премиальный фонд 3% фонда заработной платы участка.

Перед окончанием смены мастер проверяет состояние оборудования, для передачи его следующей смене. Состояние передаваемого оборудования бригадиры, наладчики и сменные мастера отмечают в журнале смен, который проверяет старший мастер.

Старший мастер является руководителем коллектива и организатором производства и труда на вверенных ему производственных правах. В своей работе старший мастер опирается на мастеров, бригадиров, передовых рабочих и профсоюзную организацию.

5.3 Организация технического контроля

Технический контроль представляет собой комплексную систему управления качеством. Контроль качества продукции осуществляется после того, как определены и зафиксированы в соответствующей нормативной документации основные требования к качеству продукции и её производству.

Основной задачей технологического контроля является своевременное получение полной и достоверной информации и качества продукции и состоянии технологического процесса с целью предупреждения неполадок и отклонений, которые могут привести к нарушениям ГОСТов, ТУ и другого.

К функциям технического контроля относятся: контроль технической и нормативной документации; входной контроль материалов и комплектующих изделий, поступающих на предприятие; контроль продукции в процессе производства; контроль оборудования, технологической оснастки, измерительного и режущего инструмента и средств контроля; учёт и анализ брака; разработка технологий контроля; разработка мероприятий по предупреждению брака и др.

Контроль качества в процессе изготовления продукции осуществляет ОТК. Техническая подготовка контрольных операций, разработка и внедрение эффективных методов контроля осуществляет техническое бюро ОТК. Центральная измерительная лаборатория контролируют состояние инструмента и оснастки, в том числе используемых при контроле качества.

Главными задачами отдела технического контроля являются предотвращение выпуска продукции, не соответствующей требованиям стандартов, технических условий, эталонов, технической документации, договорным условиям, а также укрепление производственной дисциплины и повышение ответственности всех звеньев производства за качество выпускаемой продукции.

5.4 Организация вспомогательных служб

Вспомогательные службы охватывают процессы, цель и назначение которых обеспечить бесперебойное и эффективное выполнение основного производственного процесса.

Организация инструментального хозяйства

Инструментальное хозяйство предприятия - это совокупность цеховых и общецеховых подразделений занятых приобретением, изготовлением, ремонтом и восстановлением инструмента и оснастки, их учета, хранения и выдачи в цеха и на рабочие места. Инструментальное хозяйство состоит: инструментальный отдел; цех, участок ремонта и восстановления инструмента; участки централизованной заточки; центральный инструментальный склад и др.

Обеспечение рабочих мест технологической оснасткой осуществляют инструментально-раздаточные кладовые, которые получают технологическую оснастку по лимитным кадрам из центрального склада инструментального хозяйства; хранят оснастку цеха; обеспечивают оснасткой рабочие места; собирают и передают в центральный склад отработанную и изношенную оснастку; передают режущий инструмент для централизованной заточки; собирают и передают оснастку в ремонт.

Организация ремонтного хозяйства

Для выполнения комплекса работ по организации ремонта и технического обслуживания оборудования создается служба ремонтного хозяйства. Задачей этой службы является обеспечение бесперебойной и качественной эксплуатацией всего оборудования предприятия при минимальных затратах на эти цели.

Ремонтное хозяйство возглавляет главный механик. Он подчиняется главному инженеру. Главному механику подчиняется отдел главного механика и ремонтные цехи. В число ремонтных цехов входят: ремонтно-механический цех, цех капитального ремонта и цех по производству запасных частей.

Основными способами проведения ремонтов является агрегатный и последовательно-агрегатный. При агрегатном способе отдельные сборочные единицы заменяются запасными новыми или уже отремонтированными. Таким способом ремонтируется оборудование одной модели. При последовательно-агрегатном методе ремонтируется конструктивно обособленные сборочные единицы. Они ремонтируются последовательно по одной единице оборудования, в нерабочую смену. Внедрение этих способов является условием выполнения ремонтных работ без остановки производства. При выполнении капитальных ремонтов может осуществляться модернизация оборудования. Она заключается в том, что посредством внесения частичных изменений и усовершенствований в конструкцию машин они приводятся в соответствие с современными техническими параметрами. При модернизации также производится замена приборов и устройств.

Организация энергетического хозяйства

Основной задачей организации энергетического хозяйства является бесперебойное обеспечение промышленного производства всеми видами энергии. Наибольший удельный вес в энергопотреблении занимает электроэнергия.

Система энергоснабжения должна надёжно и бесперебойно обеспечивать всеми видами энергии. Энергетическое хозяйство предприятия делится на общее (генерирующие, преобразующие и производственные установки и устройства, которые объединяются в специальные подразделения) и цеховое (первичные энергоприёмники и внутрицеховые распределительные сети).

Руководство всем энергетическим хозяйством возлагается на отделы главного энергетика или на зам. главного механика по энергетической части.

Экономного использования энергии можно добиться за счет и применения энергосберегающих технологий и оборудования, сокращения потерь в сети.

Организация транспортного хозяйства

В процессе перемещения грузов на предприятии создается согласованная связь между цехами, складами, участками и рабочими местами.

Уровень механизации транспортных операций оказывает влияние на производственный цикл изготовления продукции, а, следовательно, и на оборачиваемость свободных средств и себестоимость оборотных средств, и себестоимость продукции.

Совершенствование заводского транспорта должно идти по следующим направлениями: механизация и автоматизация транспортных работ, то есть замена ручного труда, при перемещении грузов, различными машинами; рациональная организация использования транспортных средств как по грузоподъемности, так и по времени обеспечения бесперебойного обслуживания транспортными средствами процесса производства; повышение производительности труда транспортных рабочих и снижение себестоимости транспортных перевозок.

6. Метрология, стандартизация и сертификация

6.1 Метрологическое обеспечение технологического процесса. Методы и средства измерений

Метрология - наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности.

Основными задачами метрологии являются создание образцовых средств измерений, разработка стандартных методов и средств испытания и контроля; разработка теории измерений и методов оценки погрешностей; систематические проверки мер и измерительный приборов; внедрение научно-технической документации и контроль за соблюдением её требований, контроль норм точности технологического процесса; анализ причин нарушений технологического процесса.

Все измерения в проекте и метрологическое обеспечение проводится в соответствии с ГОСТ 8.044-80 «Государственная система обеспечения единства измерения. Эталоны единиц физических величин. Основные положения».

Средства измерений выбирают с учетом метрологических, эксплуатационных и экономических показателей.

Для проведения измерений используют прямые и косвенные методы. При прямых измерениях искомое значение находится непосредственно из опытных данных. При косвенных измерениях искомое значение величины находят вычислением по известной зависимости между этой величиной и величинами, подвергаемыми прямым измерениям.

На участке сборки и сварки каркаса крыши троллейбуса при проведении приёмочного контроля правильность сборки и сварки проверяется визуально. Заданные размеры обеспечиваются оснасткой. Соответствие оснастки проверяется один раз в год заводскими шаблонами. Катеты швов проверяются катетомерами.

6.2 Сертификация продукции и систем управления качеством в соответствии со стандартами ИСО 9000 и ИСО 14000

Все сварочное оборудование и материалы, используемые в проекте, должны быть сертифицированы. С этой целью проводится сертификация.

Сертификация - это действие третьей независимой стороны по подтверждению соответствия должным образом сертифицированной продукции или услуг конкретному нормативному документу.

Сертификация проводится аккредитованными органами сертификации.

По итогам сертификации выдается сертификат соответствия, указывающий, что обеспечивается необходимая уверенность в том, что должным образом продукция соответствует стандарту или другому нормативному документу.

Качество продукции и услуг является одним из важнейших факторов успешной деятельности любой организации.

Сертификация используется для решения следующих задач:

1. Обеспечение безопасности жизни, здоровья, имущества граждан, охраны окружающей среды.

2. Обеспечение совместимости технических средств.

3. Для повышения качества продукции.

Стандартизация - это деятельность, заключающаяся в нахождении решений для повторяющихся задач в сферах науки и экономики, направленная на достижение оптимальной степени упорядочения в определенной области.

Стандартизация предполагает выбор и разработку наиболее оптимальных решений, учитывающих тенденции и направления технического прогресса.

Стандарты серии ИСО 9000 устанавливают требования к системе качества, необходимые для оценки возможности поставщика проектировать и поставлять продукцию, соответствующую установленным требованиям, которые направлены на удовлетворение потребителя посредством предупреждения несоответствия продукции на всех стадиях от проектирования до обслуживания.

Стандарты серии ИСО 14000 устанавливают требования к системе управления окружающей средой в целях оказания помощи организации в определении её политики и целевых показателей с учётом требований законов и данных о существенных воздействиях на окружающую среду.

7. Энерго- и ресурсосбережение

Энерго- и ресурсосбережение это одна из главных целей на предприятии. Добиться этих целей можно путем применения различных методов: экономия, применение новейших технологий и т.п.

На участке сборки и сварки узла каркаса кабины автомобиля МАЗ (передок) имеется существенный недостаток влияющий на энерго- и ресурсосбережение. Этот недостаток заключается в нарушении технологического процесса, приварки рельефной гайки М6 к воздуховоду. По тех.процессу необходимо осуществлять приварку данной гайки на контактной машине, а операция выполняется дуговой сваркой плавящимся электродом в среде защитных газов. Данное несоответствие приводит к дополнительным затратам сварочной проволоки, СО2,электроэнергии, что не эффективно и энергозатратно.

Размеры сварных швов в стыковых и угловых соединениях определяются толщиной свариваемых деталей. Нередко катеты сварных швов выполняют завышенными. Термин «усилие» шва, пришедший к нам с того времени, когда сварные швы не были равнопрочными с основным металлом, встречается и сейчас, в том числе и литературе. Доказано, что излишнее утолщение шва создает концентрацию напряжений в местах резкого перехода от металла шва к основному металлу и тем самым не усиливает, а ослабевает сварное соединение. Связующие угловые швы, которые не являются несущими, следует выполнять с минимальным катетом, тем самым будет меньший расход сварочной проволоки.

Непременным условием позволяющим упорядочить расход сварочных материалов, является правильное их нормирование.

Снижение затрат на расходование цехами и участками газов может быть достигнуто не только их обоснованным рациональным использованием, но и путем отказа от непроизводительной перевозки тяжелых (по сравнению с массой газов) баллонов с мест их наполнения к рабочим местам и от обратной перевозки пустых баллонов. Такие газы как кислород, двуокись углерода или аргон могут доставляться на заводы - потребители в жидком виде в специальных цистернах, если эти газы не добываются на месте. Из цистерн по трубопроводам они подаются к рабочим местам.

Значительная доля затрат, связанных с выполнением сварочных работ приходится на сварочные материалы: проволоку и защитные газы. Эти затраты могут достигать 30-50% стоимости сварочных работ.

Экономия материалов при сварке достигается различными приемами, основные из которых направлены на снижение объема наплавленного металла (расхода сварочных материалов), необходимого для формирования шва, и снижение непроизводительных расходов на потери, отходы, разбрызгивание и т.д.

Ниже приведены некоторые из приемов:

1. применение сварочных материалов образующих более прочные швы, а также материалов с большей проплавляющей способностью и коэффициентом наплавки позволяет сэкономить 30-60% сварочных материалов.

2. повышение точности подготовки кромок и сборки позволяет сэкономить 10-30% сварочных материалов.

3. выбор оптимальных режимов сварки позволяет сэкономить 10-30% сварочных материалов.

4. улучшение организации хранения и выдачи, использование и учета сварочных материалов позволяет сэкономить 10-20%

5. соблюдение заданных размеров позволяет сэкономить 10-50% сварочных материалов

Для повышения производительности процесса применяется сварка с повышенным вылетом сварочной проволоки. Этот способ особенно эффективен при использовании тонкой сварочной проволоки, т.к. из-за большой плотности сварочного тока она поступает в зону горения дуги, нагретой до высокой температуры, что увеличивает скорость ее плавления и объем расплавленного металла.

Чтобы избежать самопроизвольного блуждания конца сварочной проволоки при большом вылете применяют специальные наконечники из фарфоровой или керамической трубки. Увеличение длины вылета на 40-50 мм позволяет на 30-40% повысить производительность сварки и объем наплавленного металла и несколько снизить глубину проплавления основного металла, что существенно может улучшить качество сварных швов, уменьшить количество прожогов, наплывов на узлах каркаса кабины автомобиля МАЗ. Соответственно достигается энерго- и ресурсосбережение за счет экономии сварочной проволоки, СО2,электроэнергии необходимой для исправления брака (заварки прожогов, дополнительная механическая обработка).

Для сварки стали Ст3 перспективным является защитная смесь Аr + СО2. При использовании этой смеси улучшаются технологические характеристики процесса сварки, и повышается качество швов. Сварка в смеси на основе аргона обеспечивает снижение уровня разбрызгивания электродного металла в 3-4 раза, набрызгивания - в 8-10 раз, улучшает формирование швов, повышает стойкость соединения против хрупкого разрушения и увеличивает производительность сварочных работ.

При выполнении сварочных работ расходуется значительное количество электроэнергии.

На каждый килограмм наплавленного металла при полуавтоматической сварке ее расход доходит до 5,5 кВт*ч. Поэтому экономия электроэнергии при сварке имеет большое народно-хозяйственное значение и достигается реализацией ряда мероприятий, например, таких как:

1. применение оптимальных режимов сварки в 1,1-1,3 раза снижает расход электроэнергии на 1 кг наплавленного металла.

2. повышение точности подготовки кромок и сборки под сварку в 1,1-1,3 раза уменьшает количество наплавленного металла.

3. соблюдение заданных или минимально допустимых размеров шва в 1,1-1,5 раза уменьшает количество наплавленного металла.

4. выбор рациональных защитных газов в 1,2-1,4 раза уменьшает количество наплавленного металла.

8 Охрана труда

8.1 Идентификация и анализ вредных и опасных факторов в проектируемом объекте

Выполнение сборочных и сварочных работ на участке сборки и сварки каркаса кабины автомобиля МАЗ при неправильной организации производства и труда приводит к появлению опасных и вредных производственных факторов, которые при неблагоприятном стечении обстоятельств могут вызвать несчастные случаи.

При выполнении дуговой сварки, а также контактной точечной сварки в той или иной степени существует возможность опасных воздействий на сварщика в связи со следующими факторами:

- ожоги от брызг металла при сварке;

- поражение электрическим током при прикосновении человека к токоведущим частям электрической цепи;

- недостаточная освещённость рабочих мест;

- травмы различного рода механического характера при подготовке тяжёлых изделий к сварке и в процессе сварки;

- возможность возникновения пожаров при выполнении сварочных работ;

- повышенный фон ультрафиолетового излучения сварочной дуги, который вызывает ожоги незащищенных участков кожи;

- повышенный уровень электромагнитного и электрического поля, источником возникновения которых является сварочное оборудование;

- повышенная запылённость и загазованность воздуха рабочей зоны;

- повышенная температура поверхностей оборудования, изделий и материалов;

- острые кромки, заусенцы и шероховатость на поверхностях заготовок, инструмента и оборудования;

8.2 Технические, технологические, организационные решения по устранению опасных и вредных факторов, разработка защитных средств

Санитарные правила при сварке металла предусматривают следующие правила:

1. Все виды работ должны производиться в сварочных цехах или на специально оборудованных участках;

2. Сварочные посты необходимо ограждать переносными щитами или ширмами для защиты окружающих от брызг расплавленного металла;

3. В сварочных цехах должны быть предусмотрены проходы, обеспечивающие удобство и безопасность сварочных работ, и передвижение цехового транспорта.

4. Сборочно-сварочные цеха должны иметь отопление, для того чтобы температура в рабочей зоне была в зимний период не ниже 16^оС.

5. В сварочных цехах должна применяться система общего или комбинированного освещения.

6. Сварочные работы должны выполняться в специальной одежде и обуви, которые защищают от лучистой энергии, брызг металла. Для защиты лица и глаз от лучей и брызг металла сварщики должен иметь специальные очки с прозрачными стеклами.

Необходимо обеспечить регулярную и тщательную проверку исправности всех механических соединений, передач и механизмов, целостность кабелей, правильность и надежность функционирования средств безопасности.

Особое значение имеет поддержание порядка на рабочем месте. Недопустимо складирование заготовок и деталей на полу в непосредственной близости от рабочей зоны.

Во избежание поражения электрическим током необходимо соблюдать ряд требований:

1. Корпуса электрических машин и трансформаторов, и все металлические нетоковедущие части устройства должны быть надежно заземлены.

2. Подключение и отключение сварочных аппаратов, наблюдение за их исправной работой и ремонт должны осуществлять электромонтеры. Производить эти операции сварщикам запрещается.

3. Все провода сварочных аппаратов должны быть надежно изолированы и защищены от механических повреждений и действия высокой температуры.

4. Исправить электрическую цепь можно только при выключении рубильника.

Во время работы дверца шкафа управления должна быть закрыта. Для быстрого отключения оборудования от сети нужно обеспечить легкий доступ к рубильникам, кнопкам и другим отключающим устройствам.

Для создания благоприятных условий труда используется вентиляция согласно ГОСТ 12.4.021-75ССБТ “Системы вентиляционные”. Обмен воздушной среды в помещении, охлаждение работающих, своевременный отсос вредных выделений решаются с помощью вентиляции. Приточно-вытяжная система вентиляции в цеху делится на общецеховую и местную. Общецеховая вентиляция выполняется в виде общих для данного помещения воздуховодов. Место расположения приточного и вытяжного воздуховодов зависит от удельного веса удаляемых из помещения вредных веществ. Во избежание пожароопасной ситуации, так как пожар может возникнуть не сразу, а спустя некоторое время после окончания работ, поэтому после того, как работа окончена, следует внимательно осмотреть рабочее место. В соответствии с ГОСТ 12.1.004-85 “Пожарная безопасность. Общие требования”.

Транспортировка заготовок и деталей к рабочим местам осуществляется в специальной таре мостовым краном. Грузозахватные крюки с целью предотвращения соскакивания с них стропов при их ослаблении снабжены устройствами, надежно запирающими строп в зеве крюка. Для надежного закрепления листового материала при транспортировке его с помощью грузоподъемных механизмов применяются специальные грузозахватные устройства.

В цеху предусмотрены проходы, обеспечивающие удобство и безопасность проведения сварочных работ, и передвижение цехового транспорта. При всех условиях ширина прохода в цехе составляет не менее одного метра.