ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЕГАЗОВЫЙ

УНИВЕРСИТЕТ

В.Н.Красовский

Дипломный проект

ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА И РЕМОНТА АВТОТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ

Тема: Ремонт агрегатов и систем транспортных средств фирмами-изготовителями

Тюмень 2009

ОГЛАВЛЕНИЕ

Содержание

Введение

1 ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ПРОЦЕСС КАПИТАЛЬНОГО РЕМОНТА АВТОМОБИЛЕЙ

1.1 Основные понятия

1.2 Структура производственного процесса

1.3 Принципы организации производственного процесса

1.4 Показатели функционирования производственного процесса

1.5 Основные элементы технологического процесса ремонта

1.6 Тупиковый и поточный методы организации ремонта

2 СИСТЕМА КОНТРОЛЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ИЗДЕЛИЙ В АВТОРЕМОНТНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ

2.1 Виды контроля

2.2 Входной контроль поступающего на АРП ремонтного фонда

2.3 Правила выбора средств технологического оснащения процессов технического контроля

3 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ И СИСТЕМ РЕМОНТНОГО ПРОИЗВОДСТВА

3.1 Проектирование разборочного процесса

3.2 Формирование последовательности и содержания операций единичного и типового ТПР

3.3 Виды технологических процессов

3.4 Типизация технологических процессов

4 ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПОТОЧНЫХ ЛИНИЙ

4.1 Понятия и определения поточного производства

4.2 Классификация поточных линий

4.3 Расчет такта производства и выбор вида движения конвейера

4.4 Синхронизация операций на ОНПЛ

4.5 Алгоритм методики формирования операций при их синхронизации

4.6 Пример

5 АНАЛИТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОТРЕБНОСТИ В РЕМОНТАХ

6 ПРОЕКТИРОВАНИЕ АВТОРЕМОНТНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

6.1 Структура АРП и его компоновка

6.2 Нормы строительного проектирования

6.3 Общая схема производственного процесса ремонта автомобилей

7 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ АРП

7.1 Общие положения

7.2 Годовая программа и режим работы предприятия

7.3 Годовые фонды времени

7.4 Трудоемкость объектов ремонта

7.5 Расчет годового объема работ и состава работающих

7.5.1 Годовой объем работ

7.5.2 Расчет количества производственных рабочих

7.5.3 Количество вспомогательных рабочих

7.5.4 Количество ИТР, счетно-конторского персонала (СКП), МОП и пожарно-сторожевой охраны (ПСО)

7.6. Расчет количества оборудования и рабочих мест

7.6.1 Методы расчета оборудования

7.6.2 Расчет оборудования по трудоемкости (станкоемкости) объектов ремонта

7.6.3 Расчет оборудования по продолжительности технологических операций

7.6.4 Расчет оборудования по физическим параметрам объектов ремонта

7.7. Расчет площадей помещений

7.7.1 Расчет производственно-складских помещений (ПСП)

8 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ РЕМОНТА АВТОТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ

8.1 Основные положения

8.2 Основные технико-экономические показатели, характеризующие качество функционирования системы современного производства

8.3 Основные источники экономической эффективности

8.4 Методика оценки экономической эффективности капитального ремонта

ВВЕДЕНИЕ

В процессе эксплуатации машины неизбежно выходят из строя по причине изнашивания и других повреждений деталей. Расходы на ремонт и техническое обслуживание автомобилей за период эксплуатации в несколько раз превышают их стоимость. Производственные мощности предприятий, занятых ремонтом автомобилей, почти в 4 раза больше, чем мощности предприятий по их изготовлению. Трудоемкость ремонта и технического обслуживания автомобилей за период работы до списания во много раз превышает трудоемкость изготовления новых.

Чтобы снизить трудовые и денежные затраты на поддержание техники в работоспособном состоянии необходимо значительно улучшить техническое обслуживание и использование парка автомобилей, укрепить ремонтную базу.

Для успешного выполнения поставленных задач необходимо следующее: улучшить качество подготовки слесарей-ремонтников и рабочих других профессий; постоянно совершенствовать ремонтную базу и организацию ремонтного производства; улучшить обеспечение станочным, кузнечно-прессовым и ремонтно-технологическим оборудованием ремонтные предприятия; обеспечить производство запасных частей к автомобилям, и технологическому транспорту в соответствии с потребностью в них по установленным нормам; повысить качество ремонта, коэффициент готовности машин и оборудования, ответственность за преждевременное списание техники.

Цель данного конспекта лекций -- раскрыть главные причины изнашивания и других повреждений деталей и сборочных единиц, дать основные сведения о возможных дефектах деталей машин, способах их обнаружения и устранения, охарактеризовать мероприятия, повышающие износостойкость и надежность восстанавливаемых деталей и соединений, помочь студентам овладеть прогрессивными технологическими процессами и приемами ремонта машин, технологическим оборудованием, а также ознакомить их с основами организации и экономики ремонтного производства, с требованиями безопасной работы при ремонте машин.

1 ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ПРОЦЕСС КАПИТАЛЬНОГО РЕМОНТА АВТОМОБИЛЕЙ

1.1 Основные понятия

Производство - это целенаправленная деятельность людей и механизмов по изготовлению и ремонту изделий.

Производственный процесс - совокупность всех действий людей и орудий производства, необходимых для изготовления и ремонта изделий. Производственный процесс состоит из технологических процессов, составляющих основное производство, которое обеспечивается вспомогательным производством и обслуживающими процессами.

Вспомогательное производство - изготовление и ремонт средств технологического оснащения; выработка и подача сжатого воздуха, энергии и других средств, необходимых для выпуска продукции.

Обслуживающие процессы - транспортные, контрольные и складские операции.

Технологический процесс - часть производственного процесса, содержащая действия по изменению и последующему определению состояния предмета производства.

В зависимости от условий производства различают следующие виды ТП: проектные, рабочие, маршрутные, операционные, маршрутно-операционные, единичные, временные, перспективные, типовые, стандартные. ТП состоит из операций, установок, переходов, позиций.

1.2 Структура производственного процесса

Производственный процесс капитального ремонта автомобилей включает технологические, энергетические, транспортные, складские и др. операции, обеспечивающие выпуск готовой продукции.

Перечисленные выше особенности АРП, низкая механизация и автоматизация ремонтных работ по сравнению с автоматизированными поточными линиями, недостаточная концентрация и специализация производства приводят к тому, что трудоемкость капитального ремонта автомобилей в 2-3 раза выше, чем их изготовление на автозаводах, а ходимость отремонтированных автомобилей ниже новых.

1.3 Принципы организации производственного процесса

Выпуск готовой продукции базируется на организации производства, труда и управления.

Организация производства - это рациональное сочетание средств производства, предметов и условий труда, обеспечивающих выпуск готовой продукции требуемого качества при регламентированных материальных, финансовых и трудовых затратах.

Организация труда - это система мероприятий, обеспечивающих рациональное использование рабочей силы за счет рациональной расстановки людей в процессе производства, разделения труда, кооперирования, использования прогрессивных приемов и методов, нормирования и стимулирования труда, научной организации рабочих мест, их обслуживания и создания благоприятных условий для работы.

Организация управления - это комплекс мероприятий по сбору информации о производстве, ее обработке, принятию решений, доведению их до исполнителей, контролю и регулированию производства с целью повышения эффективности использования ресурсов и качества готовой продукции.

Основные принципы организации производственного процесса:

1. Специализация производства - выпуск узкой номенклатуры изделий на одном предприятии при достаточно большом объеме производства. Различают:

а) по месту применения:

- внутризаводскую;

- цеховую;

- рабочих мест.

б) по виду:

- предметную;

- подетальную;

- технологическую.

Специализация позволяет шире принимать стандартные решения, использовать типовые ТП и унифицировать оснастку.

2. Прямоточность - это обеспечение кратчайшего пути прохождения ремонтируемых изделий по всем стадиям и операциям производственного процесса. При этом сокращается время на межоперационную транспортировку изделий.

Различают следующие виды движения изделий:

а) последовательное (восстановление и изготовление деталей) - обеспечивается более полная загрузка оборудования, но вызывает длительное нахождение деталей на постах обработки;

б) параллельное - обеспечивает непрерывность производства и сокращает время пребывания изделия в ремонте, но при этом необходимо обеспечение синхронности и кратности смежных операций;

в) последовательно-параллельное - применяется , когда операции производственного процесса не синхронизированы и оборудование на участках имеет различную производительность.

Производственный процесс на АРП организуют с прямым, Г-образным и П-образным движением ремонтируемых изделий.

а) прямой поток (рис.1.1):



Достоинство - прямолинейность движения наиболее тяжелых деталей, позволяющая использовать несложные подъемно-транспортные механизмы.

Недостаток - несоответствие площадей основных участков образующимся боковым потокам ремонтируемых агрегатов, узлов и деталей.

б). Г - образный поток (рис.1.2):

Достоинство - возможность изоляции разборочно-моечных участков от сборочных и др. участков.

Недостаток - непрямолинейность технологического потока.

в). П-образный поток (рис.1.3):



Достоинство: одновременное выполнения составляющих производственного процесса, более широкий фронт работ, сокращение времени пребывания изделия в ремонте.

3. Пропорциональность - это соответствие мощностей всех цехов и участков (и вспомогательных) плановым заданиям по ремонту определенной номенклатуры изделий.

Принцип пропорциональности состоит в том, что количество исполнителей

на каждом участке (рабочем месте) должно быть пропорционально трудоемкости выполняемых на нем операций:

Т₁: Т₂ :…:Т_i = Р₁: Р₂: …: Р_j;

где: Т_i - трудоемкость i-й составной части производственного процесса;

Р_j - численность исполнителей на j-м посту.

Пропорциональность обеспечивает бесперебойную работу всех звеньев ремонтного предприятия, исключает узкие места и диспропорции в производстве. Повышение степени пропорциональности всех участков АРП обеспечивает увеличение его производственных мощностей, улучшение использования производственных фондов.

4. Непрерывность - характеризуется выполнением основных и вспомогательных операций без разрыва во времени. Обеспечивается максимальной синхронизацией всех операций производственного процесса, которая достигается изменением числа постов, перераспределением работ по постам, изменением трудоемкостей операций за счет механизации и автоматизации, выполнением части работ вне потока или на параллельных постах.

Непрерывность оценивается коэффициентом неравномерности Ю_н:

n n

Ю_н = Уt_i / T_ц >max или Ю¹ = (T_ц - Уt_i )/ Ф_ц>min;

i=1 i=1

где: Уt_i - длительность технологического цикла по i-м операциям;

i=1

Т_ц - длительность производственного цикла.

Непрерывность использования средств труда оценивается коэффициентом загрузки оборудования:

n_c n_c

з₃ = Уt_i/УЦ_i;

где: t_i - время работы i-го станка;

Ф_i - годовой фонд работы i-го станка;

n_с - число станков на производстве.

5. Кратность распределения трудоемкости по постам является предпосылкой создания поточного производства. Условие кратности:

а₁Т₁ = а₂ Т₂ = … = а_n Т_n ;

где: а_n - коэффициент кратности.

6. Ритмичность - постоянство выпуска изделий определенного наименования в расчетный период. При равномерном выпуске в каждую декаду должно выпускаться 33,3% от месячной программы. Оценивается фактическая ритмичность коэффициентом ритмичности:

n n

k_р = 1 - [Уa_i/УN_i];

где: а_i - отрицательное отклонение выпуска от задания по программе;

N_i - величина планового задания;

n- количество анализируемых периодов.

7. Автоматичность - приспособленность производственного процесса к внешним возмущающим факторам без участия или под контролем исполнителей. Практически отсутствует и обеспечивается людьми.

Рациональная организация производственного процесса должна обеспечивать постоянное повышение производительности труда, качества продукции, снижение ее себестоимости, улучшение использования основных производственных фондов и оборотных средств.

1.4 Показатели функционирования производственного процесса

Основные показатели функционирования производственного процесса по ГОСТ 14. 004 - 74 ЕСТПП:

1. Производственный цикл - это интервал календарного времени от начала до окончания процесса изготовления или ремонта изделия.

2. Технологический цикл - это сумма календарного времени на выполнение технологических операций при изготовлении или ремонте изделий.

3. Такт выпуска - это интервал времени, через который производится выпуск изделий определенного наименования:

Т_в = 60Ф_с / Н_с ;

где: Ф_с - полезный фонд времени за смену, ч.;

Н_с - величина выпуска изделий за смену, шт.

4. Ритм производства :

R = N_р/Т_р;

где: N_р - план выпуска изделий за расчетный период;

Т_р - продолжительность расчетного периода.

Длительность производственного цикла Т_ц зависит от его структуры, под которой понимают состав и соотношение затрат времени на основные технологические и вспомогательные операции и перерывы:

T_ц = Уt_i + Уt_k + Уt_тр + Уt_с + Уt_пер ;

где: t_i - время выполнения i-ой технологической операции;

t_k и t_тр - время выполнения вспомогательных (контрольных и транспортных) операций;

t_с - время протекания естественных процессов (сушка, старение и т.п.);

t_{пер -} перерывы в производственном процессе.

Технологический цикл обработки партии изделий Т_тех равен:

Т_тех = Уt_i = У( t₀+t_в+t_пз)_i ;

где: t₀ - основное время обработки партии изделий;

t_в - вспомогательное время обработки партии изделий;

t_пз - подготовительно-заключительное время обработки партии изделий.

Эффективность структуры производственного цикла оценивают следующими показателями:

1. Длительностью (см. выше);

2. Коэффициентом параллельности:

k_n = T_ц^пар /T_ц^посл;

Разность 1 -k_п указывает на резерв сокращения производственного цикла за счет изменения вида движений изделий в производстве.

3. Коэффициент цикличности:

k_ц = T_ил / Т_ц .

Он показывает повторяемость процесса производства изделий данного наименования за планируемый период Т_пл. Чем выше k_ц, тем совершеннее производство.

4. Коэффициентом плотности k_пл, который характеризует долю основного и вспомогательного времени в общем цикле производства изделий данного наименования:

n n n n

k_пл = [Уt_i + Уt_k + Уt_тр + Уt_с]/ Т_ц;

Разность 1-k_пл характеризует потери времени на перерывы в производственном цикле.

1.5 Основные элементы технологического процесса ремонта

На авторемонтном предприятии (АРП) выполняют технологические, энергетические, транспортные и складские работы, связанные с ремонтом изделия.

Совокупность взаимосвязанных действий людей и орудий производства, необходимых на данном предприятии для ремонта изделия называется производственным процессом.

Технологический процесс - это часть производственного процесса, содержащая целенаправленные действия по изменению и определению состояния предмета труда. Технологический процесс состоит из последовательности выполняемых технологических операций. Технологическая операция - это законченная часть технологического процесса, выполняемая на одном рабочем месте. Законченная часть технологической операции (технологический режим и установка), выполняемая одними и теми же средствами технологического оснащения, называется переходом.

Рабочее место - это элементарная единица структуры предприятия, где размещены исполнители работ, обслуживаемая ими единица технологического оборудования (станки, прессы, гальванические ванны и т.д.) или часть конвейера, а также оснастка и, на ограниченное время, предметы труда. Комплекты документов по степени детализации описания подразделяют на: маршрутные, операционные, маршрутно-операционные.

1.6 Тупиковый и поточный методы организации ремонта

Тупиковый метод - реализуется на универсальных и специализированных рабочих местах.

На универсальных постах ремонт выполняется одной бригадой, которая производит все операции от начала и до конца. На специализированных - выполняют ремонт одной сборочной единицы или определенную технологическую операцию.

Поточная организация - это расположение средств технологического оснащения в последовательности выполнения операции и с определенным интервалом выпуска изделий.

Технологические операции закрепляют за рабочими местами, расположенными согласно технологическому процессу. Поточные линии могут быть одно и многопредметными, прерывными и непрерывно-поточными.

	Сдача машины в ремонт
Наружная очистка машин
Разборка на агрегаты и сборочные единицы
Очистка агрегатов и сборочных единиц
Разборка агрегатов на детали
Очистка деталей и сборочных единиц
Утиль		ДУ II уровня Размеры
Утиль		ДУ III уровня	внутренние дефекты
			годны на склад
		Склад
Восстановление ТП
		Комплектация
Сборка агрегатов
	Испытание агрегатов
	Окраска
Сборка автомобилей, обкатка и испытание
		Окраска		Склад
		Выдача автомобиля заказчику

Рис. 1.6. Последовательность процесса ремонта автомобилей

Производственный процесс 100

Основные, 70

Вспомогательные, 12

Обслуживающие, 18

Разборка, 7

Мойка, 3.5

Контроль и сортир. 3.5

Ремонт обор-ия, 5

Энерго-снабжен. 4.8

Транспортные, 6.3

Складские, 7.2

Вос-ие деталей, 28

Изгот-ие деталей, 7

Комплектование узлов, 1.4

Изготовление оснастки и инструмента, 2.2

Контрольные, 4.5

Сборка, 14

Испытания, 3.5

Окраска, 2.1

Рис.1.5. Составляющие производственного процесса капитального ремонта автомобилей

2 СИСТЕМА КОНТРОЛЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ИЗДЕЛИЙ В АВТОРЕМОНТНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ

2.1. Виды контроля

Контроль является неотъемлемой частью любой системы управления. Он позволяет сопоставить результаты реального функционирования производственной системы с запланированными результатами.

Контролем качества продукции называют проверку соответствия показателей качества продукции требованиям, установленным в НТД (ГОСТы, СтП, ТУ, паспорт изделия и т.д.).

Контроль качества продукции на АРП осуществляется специально организованными службами технического контроля, состав и структура, которых, а также их права и обязанности определяются «Положением об ОТК» , утверждаемым директором предприятия.

Главной задачей ОТК АРП является предотвращение выпуска продукции, не удовлетворяющей установленным в НТД требованиям при минимально возможном уровне внутреннего брака.

На ОТК возможны следующие функции:

1. Входной контроль за качеством сырья, материалов, полуфабрикатов, комплектующих изделий;

2. Сбор информации о стабильности качества продукции предприятий- поставщиков и оформление актов для предъявления к ним претензий;

3. Проверка точности технологических процессов;

4. Проверка точности технологического оборудования;

5. Инспекционный контроль хранения материалов;

6. Приемочный контроль качества отремонтированных изделий;

7. Анализ дефектов продукции на различных стадиях ее производства и в эксплуатации и др.

На современных АРП применяются следующие основные виды контроля, которые классифицируются по следующим признакам.

1. По месту организации контроля на том или ином этапе производства:

а) входной - это контроль состояния ремонтного фонда, запчастей, материалов, полуфабрикатов, комплектующих изделий, поступающих от других предприятий или участков производства. Он позволяет избежать снижения качества продукции из-за ошибок поставщика;

б) операционный - контроль продукции (или техпроцесса), выполняемый после завершения определенной производственной операции;

в) приемочный - контроль готовой продукции после завершения всех технологических операций. По его результатам принимается решение о пригодности продукции к использованию.

2. По охвату контролируемой продукции:

а) сплошной - контроль, при котором решение о качестве контролируемой продукции принимается по результатам проверки каждой единицы продукции;

б) выборочный - контроль, при котором решение о качестве контролируемой продукции принимается по результатам проверки одной или нескольких выборок (проб) из партии или потока продукции.

3.По месту проведения :

а) стационарный - это приемочный или операционный контроль, выполняемый на специализированном контрольном пункте, куда доставляют изделия для контроля. Этот вид контроля широко применяется в АРП-ве, т.к. он хорошо вписывается в ритм техпроцесса;

б) скользящий - применяется, если контроль не вписывается в ритм техпроцесса. В этом случае средства контроля доставляются на рабочее место, где контролер и проводит измерения.

Особым видом контроля качества продукции являются испытания - это экспериментальное определение значений параметров и показателей качества продукции в процессе функционирования или при имитации условий эксплуатацию.

Организационные формы контроля на АРП могут быть различными и зависят от конкретного производства, его масштабов, специализации АРП и др. факторов.

2.2 Входной контроль поступающего на АРП ремонтного фонда

На АРП реализуется обычно три вида входного контроля:

а) входной контроль т/с и комплектности поставки автомобилей и агрегатов;

б) входной контроль качества материалов, полуфабрикатов и комплектующих изделий, поступающих с других предприятий;

в) входной контроль т/с деталей ремфонда, осуществляемый(после разборки агрегатов) на участке контроля - сортировки - дефектация.

Качество и точность работы контролеров, определяет стоимость КР, номенклатуру и количество восстанавливаемых, повторно используемых и заменяемых деталей.

Средняя стоимость ремонта детали определяется по формуле:

С_ср = k_г С_г + k_в С_в + k_з С_з ;

где: k_г; k_в и k_з - коэффициенты годности, восстановления и замены деталей.

С_г; С_в и С_з - стоимость годной, восстановленной и заменяемой деталей.

Установлено, что в среднем:

С_г = 0,1 С_н;

С_в = 0,6 С_н;

С_з = С_н;

где С_н - стоимость новой запасной детали.

Тогда: С_ср = 0,1k_гС_н = 0,6k_вС_н = k_зС_н.

В среднем можно принять:

k_г = 0,2;

k_в = 0,6;

k_з = 0,2.

Тогда: С_ср = 0,10,2С_н + 0,60,6С_н + 0,2С_н = 0,58С_н.

2.3 Правила выбора средств технологического оснащения процессов технического контроля.

Выбор средств контроля должен основываться на обеспечении заданных показателей процессов контроля в установленное время при заданном качестве изделия.

В ГОСТ ЕСТПП установлены обязательные показатели процесса контроля:

- точность измерений;

- достоверность;

- стоимость;

При выборе средств контроля необходимо использовать наиболее эффективные, для конкретных условий, средства контроля, регламентированные стандартами. Методика выбора средств контроля включает следующие этапы:

1. Анализ характеристик объекта контроля и показателей процесса контроля.

2. Определение предварительного состава средств контроля, которые могут обеспечить заданные показатели процесса контроля с учетом метрологических и эксплуатационных характеристик средств контроля.

3. Определение окончательного состава средств контроля путем сравнения их экономической эффективности.

Экономическая эффективность, выбираемых дорогостоящих средств контроля рассчитывают по методике, изложенной в (Артек).

Экономическая эффективность средств контроля, стоимость которых менее 50 руб., рассчитывают по формуле:

Э = (С_m + A₁/T₁) - (C_m + A₂/T₂ ) ,

где: Э - экономическая эффективность сравниваемого средства контроля, руб.;

С , С - затраты на заработную плату контролерам при контроле одного объекта для первого и второго сравниваемых средств контроля, руб./шт.;

m - программа объектов контроля в год, шт.;

А ,А - стоимость единицы сравниваемых средств контроля, руб.;

Т ,Т - сроки службы сравниваемых средств контроля, годы.

3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ И СИСТЕМ РЕМОНТНОГО ПРОИЗВОДСТВА

Цель проектирования ТП - установление оптимальной последовательности и способов выполнения отдельных технологических операций ремонта изделия; подбор необходимого оборудования, оснастки и инструмента; определение оптимальных режимов обработки и технических норм времени на выполнение работ.

3.1 Проектирование разборочного процесса

Разборочные работы составляют значительную долю от общей трудоемкости, отличаются наиболее тяжелыми условиями труда и низкой степенью механизации. Выделяют два основных направления повышения эффективности разборочного процесса (РП):

1. Научно-обоснованное управление технологическим процессом и участком разборки в целом, обеспечение наивысшей производительности труда при имеющейся производственно-технологической базе;

2. Создание автоматизированных процессов разборки.

Нередко высказывается мнение о полной негативности разборочного процесса сборочному. Однако различие предопределяется уже целями реализации этих процессов:

- цель сборки - получение сборочных единиц и изделий, полностью отвечающих установленным для них требованиям;

- цель разборки - получение деталей с обеспечением их максимальной сохранности.

Различие целей разборочного и сборочного производств не позволяет механически использовать способы и методы проектирования сборочного процесса для разборочного.

Однако между разборочным (РП) и сборочным (СП) процессами имеется ряд общих признаков. Для проектирования рабочего РП на АРЗ необходима следующая информация:

а). Базовая, включающая данные о технологическом процессе сборки машины на заводе-изготовителе; чертежи конструкции машины и годовую производственную программу разборки машин;

б). руководящая - стандарты на ТП, методы управления ими, оборудование и оснастка, документация на единичные и типовые ТП разборки аналогичного ремфонда;

в). справочная, содержащаяся в каталогах, паспортах, справочниках по выбору технологических нормативов, планировках участков, а также данные о состоянии ремфонда, о прогрессивных способах разборки и их предпочтительности, об оборудовании участка разборки и сменности его работы, а также обобщенный передовой опыт работы РП лучших АРЗ.

Основные этапы разработки технологического процесса разборки (ТПР):

1. Анализ исходной информации;

2. Поиск и выбор единичного ТПР аналогичного агрегата;

3. Уточнение или разработка технологических операций и переходов;

4. Определение последовательности и содержания технологических операций разборки;

5. Нормирование ТПР;

6. Выбор оборудования;

7. Расчет экономической эффективности вариантов ТПР;

8. Выбор оптимального варианта ТПР.

Основными задачами при проектировании ТПР являются:

- определения оптимальной последовательности и содержания разборочных работ и количество операций;

- выбор технологического оборудования.

Существующая практика проектирования ТПР предусматривает только учет последовательности снятия узлов с указанием применяемого оборудования. При этом формирование технологических операций производится инженером-технологом методом проб без оптимизации числа и содержания операций.

3.2 Формирование последовательности и содержания операций единичного и типового ТПР

Анализ ряда РП показывает, что порядок снятия узлов и деталей с агрегатов допускает большое число вариантов. Можно, однако, предположить, что существует некоторый оптимальный вариант ТПР.

Методика формирования операций ТПР разрабатывается с использованием теории графов и анализа сложных систем.

ТПР характеризуется «расходящейся» структурой и в общем виде может быть представлена в форме ориентированного графа, который учитывает последовательности выполнения технологических переходов (технологически неделимых элементов).

Рассмотрим процесс разборки двигателя автомобиля ЗИЛ-130 (рис.3.1).

Анализ ТПР двигателя ЗИЛ-130 показывает, что весь процесс разборки можно разделить на 3 зоны:

I зона - съем внешних узлов, не связанных отношениями предшествования - имеет интенсивные ветвления.

В основе построения ТПР в форме графа лежит принцип разбиения графа технологии на слои с последующим их ранжированием. В нулевом слое помещают элемент, относящийся к началу процесса (например, установка агрегата). Далее располагаются слои, включающие элементы ТПР, не связанные отношениями предшествования, а затем идут слои с ранжируемыми в зависимости от последовательности независимыми и зависимыми элементами.

Рис.3.1 Графоаналитическая модель процесса разборки автомобиля

II зона - съем внешних узлов и основных узлов, связанных отношениями предшествования - имеет менее интенсивное ветвление. III зона - получение базовой детали (например блок цилиндров).

Рассмотренная методика построения ТПР не учитывает ограничения, накладываемые:

- требованиями одновременности выполнения отдельных операций, объединяемых, например, на основе механизации;

- позиционные ограничения.

В МАДИ разработана методика формирования ТПР с использованием эвристического алгоритма.

Пусть ТПР двигателя ЗИЛ-130 состоит из множества L технологических операций:

L = {l:l =1,L };

каждая из операций состоит из множества М технологических элементов:

М = {i:i =1,М}.

Пусть также по каждому i-му элементу известно время его выполнения (длительность) t_i.

Введем целочисленную переменную д_il, которая принимает значения:

д_il=1, если I-й элемент содержится в l-й технологической операции;

д_il=0, в противном случае.

Тогда ТПР может быть формализован (с учетом требований одновременности и позиционности) следующими соотношениями, представляющими его математическую модель:

M

1. Уд_il =1 - выполнение каждого элемента на одном рабочем месте.

i=1

M

2. Уt_i д_il ?r - непревышение длительности операции такта r.

i=1

l

3. д_il ? Уд_jk - соблюдение условий предшествования для каждой пары i

k=1

j (при i > j ) l-й и k-й операции.

Пусть известно некоторое позиционное ограничение Р. Тогда требование выполнения операции в одной позиции запишется так:

|P_i - P_j | д_il + |P_i - P_j | д_jl ? | P_i - P_j |

где: i и j - индексы элементов.

I Этап разработки ТПР

На основе анализа конструкции двигателя выявляют:

- наиболее удобные позиции слесаря разборщика;

- вид работы (ручной, механизированный);

- последовательность выполнения технологических элементов.

Например, для двигателя ЗИЛ-130:

Зона	N элемента	Элементы ТПР двигателя	Код
I	1. 2. 3. 4. 5. 6.	Отвернуть болты крепления и снять их. Снять распределитель зажигания в сборе. Отвернуть болты крепления, снять шайбу и гайку. Снять фильтр тонкой очистки топлива. ……… Отвернуть гайки крепления кронштейна фильтра тонкой очистки. Снять кронштейн фильтра. ………	30 31 32 33 … 43 44 …
II	7. 8. 9. 10.	Отвернуть гайки крепления крышки головок цилиндров левого ряда. Снять крышку и прокладку головок левого ряда. Отвернуть гайки крепления крышки головок цилиндров правого ряда. Снять крышку и прокладку головок правого ряда. ………	76 77 78 79 …
III	11. 12. 13. 14.	Установить крышки коренных подшипников на блок и закрепить их. Отвернуть болты крепления картера и снять их. Снять блок, установить на подставку, прочистить масляные каналы. Отсоединить картер сцепления.	194 195 196 197

II Этап - построение графа ТПР

1. По существующим порядкам определения последовательности элементов ТПР .

2. Ориентированный граф.

3.3 Виды технологических процессов

ГОСТами ЕСТПП установлены два вида ТП: единичный и типовой.

Единичный ТП - это ТП изготовления или ремонта изделий одного наименования, типоразмера и пополнения независимо от типа производства.

Типовой ТП характеризуется единством содержания и последовательностью

Большинства технологических операций и переходов для групп изделий с общими конструктивными признаками.

Групповым ТП называется совокупность групповых технологических операций, обеспечивающих восстановление свойств изделия (или нескольких групп изделий) по общему технологическому маршруту (ТМ). При групповом ТМ предполагается прохождение групп изделий или их представителей с пропуском отдельных операций. Группой называется совокупность изделий, характеризуемая при ремонте общностью оборудования, оснастки, наладки и ТП.

При построении групповых ТП за базовое изделие берут комплексную единицу ремфонда, под которой понимается реальная или условная (искусственная) единица ремфонда, содержащаяся в своей конструкции все основные элементы, характерные для изделия данной группы и являющаяся ее конструктивно-технологическим представителем.

Каждый вид ТП характеризуется следующими признаками:

a. основным назначением процесса (рабочий, перспективный);

b. степенью детализации процесса (маршрутный, операционный, маршрутно-операционный).

Рабочий ТП выполняют по рабочей технологической или конструкторской документации.

Перспективный ТП - это процесс, который полностью или частично предстоит освоить на предприятии, используя последние достижения науки и техники.

Маршрутный ТП выполняют по документации, в которой содержание операций излагается без указания переходов и режимов обработки.

Операционный ТП выполняют по документации, в которой содержание операций излагается с указанием переходов и режимов обработки.

Маршрутно-операционный ТП выполняют по документации, в которой содержание отдельных операций излагается без указания переходов и режимов обработки.

Проектирование ТП является составной частью системы технологического проектирования предприятия, которая в государственном масштабе лимитируется

ГОСТами ЕСТПП.

Основным фактором, определяющим степень дифференциации ТП, является характер производства и связанный с ним объем выпуска продукции.

Объем выпуска продукции - это количество изделий определенного наименования, типоразмера, исполнения, ремонтируемых предприятием в течение планируемого интервала времени.

Тип производства - классификационная категория производства, выделяемая по признакам широты, номенклатуры, регулярности, стабильности и объема ремонта изделий.

Одной из основных характеристик типа производства является коэффициент закрепления операций (КЗО).

КЗО - это отношение числа всех различных технологических операций, выполненных в течение месяца, к числу рабочих мест.

c. Для мелкосерийного производства: К_зо=20-40;

d. Для среднесерийного производства: К_зо=10-20;

e. Для крупносерийного производства: К_зо=1-10;

f. Для массового: К_зо=1.

3.4 Типизация технологических процессов

В настоящее время практика технологической подготовки производства на АРЗ, базирующаяся на разработке и применении индивидуальных ТП, устарела и не способствует техническому прогрессу. Много сил и средств затрачивается на проектирование ТП, которые при современных темпах изменении номенклатуры ремонтируемых изделий быстро оказаться ненужными или устаревшими.

Одним из путей повышения эффективности проектирования ТП является проведение их технологической унификации, которая позволяет сократить сроки ТПП и выполнить ее на более высоком организационно-техническом уровне при меньших затратах материальных и трудовых ресурсов.

Основные направления технологической унификации:

1. Типизация ТП.

2. Разработка и внедрение групповых ТП.

Под типизацией ТП понимается разбивка изделий на конструктивно-технологические классы (типы) и составление для каждого из них типового ТП.

4 ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПОТОЧНЫХ ЛИНИЙ

4.1 Понятия и определения поточного производства

Поточным называется процесс, при котором работа идет непрерывно и собранные готовые изделия выходят периодически, через определенный промежуток времени (такт производства).

Для осуществления сборки по поточному принципу необходимо:

1. Обеспечить взаимозаменяемость деталей, при которой исключается пригонка их по месту.

2. Расчленить вес техпроцесса на отдельные переходы и сформировать из них операции так, чтобы обеспечить синхронизацию операций и создание определенного темпа (такта), дающего непрерывность потоку собираемых изделий.

3. Точно определить потребное для каждой операции количество рабочих необходимой квалификации, приспособлений и инструментов, которыми следует пользоваться при выполнении конкретной операции.

4. Во избежание задержки сборки обеспечить регулярную и своевременную доставку к рабочим местам комплектов деталей и сборочных единиц, а также принадлежностей, приспособлений, инструментов и материалов.

5. Всю организацию работы поточной линии разработать подробно и точно.

Процесс наладки поточного производства довольно сложен, однако это окупается в дальнейшем теми преимуществами, которые он дает:

-специализация рабочих на выполнение отдельных операций;

-меньше затраты времени на выполнение каждой операции (появление специализированных навыков у рабочих);

-удешевление процесса сборки, а следовательно и снижение себестоимости изделия;

-повышение пропускной способности сборочного цеха;

-лучшее использование квалификации рабочих при распределении их по операциям соответственно сложности последних;

-повышение эффективности использования площади сборочного цеха.

При поточном производстве используются различные транспортные устройства:

- рольганги, склизы, скаты, желоба;

- рельсовые и безрельсовые тележки;

- рельсовые тележки, соединенные между собой с приводом от электродвигателя;

- ленточные, пластинчатые и подвесные конвейеры;

- рельсовые пути для перемещения машины на своих колесах;

- подвесные однорельсовые пути;

- карусельные столы и т.п.

Конвейер выполняет не только транспортную функцию, но и функцию регулятора ритма производства: формирует условия для роста производительности труда и сокращения длительности производства.

4.2 Классификация поточных линий.

Разновидность поточных линий определяется сочетанием классификационных признаков, приведенных в табл.1.

Анализ признаков, формирующих разновидности поточных линий показывает, что их разнообразие довольно велико. Однако все разновидности поточных линий по совокупности их важнейших признаков можно свести к четырем основным типам.

Тип I - одно-предметная непрерывно-поточная линия (ОНПЛ). На ней обрабатываются или собираются предметы одного наименования. Процесс полностью синхронизирован. Такая линия характерна в условиях массового и крупносерийного производства в основном для сборочных цехов.

Тип II - одно-предметная прерывно-поточная линия (ОППЛ). Создается для обработки предмета одного наименования, техпроцесс которого характеризуется несинхронностью операций. Это обуславливает прерывность загрузки оборудования и рабочих, а следовательно, образование межоперационных заделов. Такая линия характерна для обрабатывающих цехов массового и крупносерийного производства.

Тип III - многопредметная непрерывно-поточная линия (МНПЛ). Создается для изготовления конструктивно и технологически подобных предметов несколько наименований. Процесс при изготовлении каждого предмета непрерывно-поточный. Такая линия характерна для сборочных цехов серийного и мелкосерийного производства.

Тип IY - многопредметная прерывно-поточная линия (МППЛ). На ней также обрабатываются предметы нескольких наименований. Процесс обработки предмета каждого наименования прерывно-поточный. Этот тип линий характерен для обрабатывающих цехов серийного и мелкосерийного производства.

4.3 Расчет такта производства и выбор вида движения конвейера

Средний такт производства является исходным параметром для проектирования линии:

ф= Т_фл /N, ч;

где: Т_фл - действительный годовой фонд времени линии, ч.;

N - годовая производственная программа, шт.

Действительный годовой фонд времени линии определяется по формуле:

Т_фл = [365 - (104 + 8 )] t_см y Ю_о ч.;

где: t_см - продолжительность рабочей смены, ч.;

I - число смен работы линии;

Ю_o - коэффициент использования оборудования линии по времени.

На поточных линиях, где выполняется вредная или напряженная работа при расчете Т_фл учитывается время на регламентированные перерывы для отдыха рабочих:

t_пер = (0,10 ч 0,12) t_см;

При работе на конвейере пульсирующего действия наряду с тактом производства рассчитывается такт сборки ф_сб , который меньше такта производства ф на время рабочего хода конвейера, при котором сборка не осуществляется:

ф_сб = ф - (А + l )/60V_k ,ч.

где: А - габаритная длина собираемого изделия, м;

l - расстояние между изделиями на конвейере, принимаемое равным 1,0 ч 1,5 м в зависимости от габаритов собираемого изделия;

V_k - скорость движения конвейера, м/мин.

Скорость непрерывно движущего конвейера не рассчитывают, а принимают, исходя из требований техники безопасности в пределах 5 - 8 м/мин.

4.4 Синхронизация операций на ОНПЛ

Синхронизацией операций называется процесс согласования длительности операций с тактом производства или сборки. Задача синхронизации операций является оптимизационной задачей, которая формируется и решается следующим образом.

1. Техпроцесс сборки расчленяется на отдельные переходы (чем меньше такт, тем выше степень членения).

2. Для каждого перехода выбирается необходимое оборудование, инструмент, приспособления.

3. Определяется норма времени каждого перехода.

4. Определяются отношения предшествования для каждого перехода в соответствии с графом технологической последовательности сборки.

5. Определяется позиция, в которой выполняется каждый переход (с левой, правой стороны конвейера и т.п.).

6. Формируются операции, т.е. переходы приписываются к рабочим местам таким образом, чтобы:

а) каждый переход выполнялся только на одном рабочем месте;

б) продолжительность каждой операции не превышала такта конвейера;

в) условия предшествования не были нарушены;

г) каждая операция выполнялась только в одной или нескольких допустимых позициях;

д) потери рабочего времени были минимальны.

Для оценки эффективности синхронизации пользуются коэффициентом использования рабочего времени:

з = Т /фR;

где: Т - суммарная трудоемкость сборки изделия, чел-ч.;

ф- такт конвейера, ч.;

R - число работающих на конвейере.

Поставленная задача относится к классу комбинаторных задач целочисленного программирования.

Введем следующие обозначения:

i и j - индексы переходов;

i = 1,2,…m;

j = 1,2,…n;

отношение предшествования, заданных на множестве переходов (i,j - выполнение перехода i предшествует выполнению перехода j);

t_i - трудоемкость i -го периода;

Р - положительное целое число (различным позициям соответствуют различные целые числа);

ф - такт конвейера, в большинстве случаев t_i ?ф для всех Я;

ѕ - порядковый номер операции или рабочего места, ѕ= 1,2,…Ѕ.

Введем также целочисленную переменную д_оъ:

д_Яљ = 1, если Я-й переход закреплен за њ-м рабочим местом;

д_Яљ = 0, если Я-й переход на њ-м рабочем месте не выполняется.

Целевой функцией или критерием оптимальности распределения переходов по операциям является минимум потерь рабочего времени, т.е.:

_m

У (ф - Уt_i д_is ) > min;

ⁱ⁼¹ s

Но Уt_i д_is = T_s , где Т_s - трудоемкость S-й операции, а также УТ_S = Т, ^{i=1 S=1}

где Т - суммарная трудоемкость сборки изделия, то целевая функция получает следующее выражение:

(фЅ- Т) > min;

т.е. синхронизация операций сводится к минимизации числа операций (рабочих мест):

Ѕ>min,

при следующих ограничениях, учитывающих требования пунктов:

_S

а)^* Уд_is = 1 - каждый переход выполняется на одном рабочем месте;

^S=1

_m

б)^* Уt_i д_is ?ф - не превышение продолжительностью каждой операции такта ^i=1ь конвейера;

_S

в)^* д_js ? Уд_ik - соблюдение условий предшествования для каждой пары i и j

^k=1

при i j;

г)^* Р_i - P_jд_is + P_i - P_jд_js? P_i - P_j - условия выполнения операции в одной позиции. В самом деле, если д_is=1 и д_js=1, т.е. переходы выполняются на одном рабочем месте, то данное условие соблюдается лишь при Р_i = Р_j , что означает выполнение переходов i и j в одной и той же позиции.

Целевая функция и ограничения составляют математическую модель задачи синхронизации операций на сборочном конвейере. Аналитического решения указанной задачи пока не найдено; существуют лишь эвристические процедуры перебора, дающие с удовлетворительной для практических целей точностью приближенные результаты.

В рассматриваемом алгоритме решения поставленной задачи в качестве трудоемкости перехода берется величина:

t_i = t_i - ] t_i/ф [,

где:] t_i/ф [ - антье (целая часть числа).

4.5 Алгоритм методики формирования операций при их синхронизации

В рассматриваемом алгоритме сборочные операции формируются последовательно, начиная с первой.

На каждом шаге в формируемую операцию включается только один переход. Из множество переходов отбираются такие, которые на очередном шаге не имеют предшественников (предположим, что их предшественники уже включены в предыдущие или формируемую операцию).

Подмножество переходов, которые можно включить на н -м шаге в формируемую операцию, не нарушая условия предшествования, называется u -допустимым подмножеством и обозначаются D_u .

Пусть формируемая операция s должна выполняться в позиции Р. Тогда из u -допустимого подмножества следует отобрать переходы, имеющие позиционный код Р. Они образуют р - допускаемое подмножество (обозначаемое D_p), которое, как правило, содержит меньшее число переходов, чем u-допустимое подмножество, за счет наложения позиционных ограничений.

Третье налагаемое условие - не превышение продолжительностью операции такта конвейера - еще более ограничивает число переходов, которые на н-м шаге можно включить в s.

Отбирая из числа р - допустимых переходы, удовлетворяющие условию:

t_i ? ф- T_s^н-1;

получим, наконец, t -допустимое подмножество D_t. Здесь:

t_i - трудоемкость i -го перехода;

ф - такт конвейера;

T₃^н-1 суммарная трудоемкость переходов, уже назначенных в s к моменту н.

Так последовательно отбирая u -допустимые, р - допустимые и t - допустимые подмножества, на каждом н -м шаге будем иметь совокупность переходов, которые в момент н можно назначить в операцию s.

При этом возможны три ситуации:

1. На н-м шаге t - допустимые подмножества является пустым (D_t =Ф), т.е. к моменту н переходы, удовлетворяющие всем трем условиям, отсутствуют. В этом случае формирование операции s закончено, и переходят к формированию следующей операции (s +1)-й.

2. На н-м шаге t -допустимое подмножество содержит один переход. Тогда он назначался в операцию s, и переходят к (н+1)-му шагу ее формирования.

3. На н-м шаге t - допустимое подмножество содержит несколько переходов.

4. В этом случае из D_t выбирают переход в соответствии с некоторым приоритетным правилом. Наиболее распространены следующие правила выбора переходов:

- равновероятный выбор;

- выбор перехода с минимальной длительностью выполнения;

- выбор перехода с максимальной длительностью выполнения;

- выбор перехода, для которого максимальна или минимальна длительность выполнения всех следующих за ним переходов;

- выбор перехода, для которого максимально число всех следующих за ним переходов;

- выбор перехода, для которого максимально отношение длительности выполнения всех следующих за ним переходов к длительности его выполнения;

- рандомизированный, но не равновероятный выбор: переход выбирается с заранее заданной вероятностью по одному из вышеуказанных правил, т.е. каждое правило имеет свой «вес».

При наличии двух и более переходов, имеющих одинаковую степень приоритета, выбирается переход с меньшим порядковым номером.

Использование различных приоритетных правил приводят, вообще говоря, к разным решениям задачи синхронизации операций. Однако нельзя указать какое - либо одно универсальное правило, приходящее всегда к наилучшему решению. Результат, полученный при использовании того или иного правила, зависят от особенностей техпроцесса, операции которого синхронизируются.