ФГБОУВО

Уфимский государственный авиационный технический

университет

ПРОЕКТ ТЕХНИЧЕСКОГО ПЕРЕВООРУЖЕНИЯ

МЕХАНИЧЕСКОГО ЦЕХА

Методические рекомендации к курсовому проекту по дисциплине

«Проектирование и техническое перевооружение машиностроительного

производства»

Уфа 2017

2

Составитель С.Г.Селиванов

УДК: 621:658.512.4

Проект технического перевооружения механического цеха.

Методические рекомендации к курсовому проекту по дисциплине

«Проектирование и техническое перевооружение машиностроительного

производства»: / Уфимск.гос.авиац.техн.ун-т; Сост. С.Г.Селиванов. –

Уфа, 2017. - 41 с.

Методические рекомендации составлены в соответствии с

требованиями Федерального государственного образовательного

стандарта высшего образования по направлению подготовки 15.03.05.

Конструкторско-технологической обеспечение машиностроительных

производств (уровень бакалавриата), утвержденного приказом

Министерства образования и науки Российской Федерации от 11 августа

2016 г. № 1000. Курсовой проект обеспечивает готовность бакалавров участвовать в инновационной деятельности по разработке проектов модернизации действующих машиностроительных производств.

Ил.9 Библиогр: 12 назв.

Рецензенты: д-р техн. наук, проф. В.Л.Юрьев

канд. техн. наук, доц. С.Н.Поезжалова

© Уфимский государственный

авиационный технический университет, 2017

3

СОДЕРЖАНИЕ

Введение 4

1 Цели и задачи курсового проекта 5

2 Задание на проектирование и организация его выполнения 8

3 Объем и содержание курсового проекта 11

4 Методические рекомендации по выполнению разделов

проекта

11

4.1. Производственная программа 11

4.2. Производственная и организационная структура цеха 12

4.3. Проектные технологические процессы 13

4.4. Технологическое оборудование 15

4.5. Численность рабочих и состав работающих 17

4.6. Технологическая компоновка цеха 18

4.7. Технологическая планировка оборудования цеха 20

4.8. Технологическое проектирование производственных

групп оборудования

26

4. 9. Проектирование вспомогательных отделений цеха 27

4.10.Охрана труда, окружающей среды, пожаро- и

взрывобезопасность

28

4.11. Исследовательская часть 29

4.12. Разработка календарного план-графика технического

перевооружения цеха

4.12. Технико-экономические показатели проекта цеха 31

5 Требования к выполнению типовых расчетов, текстовых и

графических документов

32

6 Рекомендации по применению ЭВМ в курсовом

проектировании

37

Литература 38

Приложение: 39

Условные обозначения на чертежах 39

4

Введение

Актуальность данного курсового проекта определяется тем, что

Государственный образовательный стандарт высшего профес-

сионального образования по направлению подготовки 15.03.05.

Конструкторско-технологической обеспечение машиностроительных

производств (уровень бакалавриата), по направлению «Технология

машиностроения» и дисциплине «Проектирование и техническое

перевооружение машиностроительного производства» предусматривает

формирование следующих компетенций:

1. способность участвовать в разработке обобщенных вариантов

решения проблем, связанных с машиностроительными

производствами, выборе оптимальных вариантов прогнозируемых

последствий решения на основе их анализа;

2. способность участвовать в разработке технической документации,

связанной с профессиональной деятельностью;

3. способность участвовать в организации работы малых коллек-

тивов исполнителей и выполнении организационно-плановых

расчетов по созданию (реорганизации) производственных

участков машиностроительных производств;

4. способность участвовать в организации на машиностроительных

производствах рабочих мест, их технического оснащения, разме-

щения оборудования, средств автоматизации управления,

контроля и испытаний, эффективного контроля качества

материалов, технологических процессов, готовой машиностро-

ительной продукции.

Цель курсового проектирования. Целью данного проекта является

получение студентами практических навыков по разработке

технической документации в условиях инновационного проектиро-

вания, ориентированного на модернизацию (реконструкцию и

техническое перевооружение) производства. Для достижения данной

цели студенту необходимо на основе использования теоретических

знаний освоить современные методики системотехнического проекти-

рования цехов и участков для обеспечения постановки на производство

новой, конкурентоспособной продукции (инновационной продукции).

Научно-методический уровень курсового проекта определяется:

использованием научных законов и закономерностей смены

поколений техники и технологий;

применением студентом высоких и критических технологий

для решения задач технического перевооружения произ-

водства;

использованием современных методов компьютерного

моделирования и оптимизации проектных решений.

Научная новизна разработок по согласованию с консультантом

может определяться исследовательской (специальной) частью курсового

5

проекта. В этой связи студенту рекомендуется выполнять не только

аналитические обзоры научной литературы по углубленному изучению

той или иной проблемы, приводить данные, полученные в Интернет, но

и решать специальные научно-исследовательские задачи:

определения научных законов развития техники и технологий,

использования закономерностей освоения новых технологий и

распространения инноваций,

использования средств искусственного интеллекта для разработки

проектных технологических процессов и планировок

оборудования,

проектирования цифрового производства, создания

роботизированных и других комплексно-автоматизированных

производств на базе мехатронного оборудования,

применения автоматических линий, роторных и роторно-

конвейерных комплексов, автоматизированных складов,

применения автоматизированных систем управления

производством, автоматизированных систем технологической

подготовки производства, автоматизированных систем

инструментообеспечения ,

применения цифровых, аддитивных, мехатронных,

роботизированных, ионно-плазменных технологий,

нанотехнологий и других высоких и критических технологий

машиностроительного производства.

Практическая полезность курсового проекта определяется не

только освоением названных компетенций, углублением знаний и

приобретением практических навыков проектирования, но также

возможностями использования рассматриваемой методики при

выполнении выпускных квалификационных работ.

Знания и практические навыки, полученные студентом при

выполнении данного курсового проекта, могут быть использованы в

комплексном курсовом и дипломном проектировании, выполняемом

бригадой студентов, путем разработки целевых программ технического

перевооружения производства.

1. Цели и задачи курсового проекта

В данном курсовом проекте рассматриваются вопросы

инновационного проектирования на основе технического перево-

оружения (модернизации) производства.

Особенностью проектирования является понимание того, что

проект - это временное предприятие с заданной целью, временем

исполнения, ограниченными ресурсами и достигаемыми результатами,

обеспечивающее на основе инновационной деятельности создание

уникальной продукции, технологии или услуги. Сказанное относится

6

как к типовым инвестиционным (нового строительства, расширения про-

изводства), так и специальным инновационным проектам:

постановки на производство инновационной продукции,

технологической подготовки производства новых изделий,

модернизации, реконструкции, технического перевооружения,

реновации, комплексной автоматизации, инновационной

конверсии,

разработки проектных, перспективных и директивных

технологических процессов,

создания новой высокой или критической технологии,

проектирования нового технологического оборудования и/или

других новых средств технологического оснащения.

Инвестиционный и/или инновационный проект предусматривает

разработку: проектно-сметной документации, расчет объема и сроков

осуществления капитальных вложений, обоснование экономической

целесообразности проекта и бизнес-планирование. В данном курсовом

проекте разрабатывается только первая часть инвестиционного проекта

– технологическая часть проектно-сметной документации. Остальные

разделы (бизнес-планирование, расчет объемов и сроков

капиталовложений, расчет показателей эффективности) могут быть

выполнены в условиях комплексного курсового проектирования в

рамках курсовой работы «Проект целевой программы технологической

подготовки производства».

Инвестиционные проекты технического перевооружения или

реконструкции предприятий в отличие от экстенсивных способов

развития производства средствами нового строительства или

расширения предприятий позволяют решать задачи подготовки

производственных мощностей и организации выпуска новой продукции

на существующих производственных площадях и при той же или даже

меньшей численности работающих. Данное свойство позволяет

относить как техническое перевооружение, так и реконструкцию к

интенсивным методам организации производства новых изделий,

которые, как правило, обеспечивают более высокую эффективность при

более низких значениях инвестиционных рисков.

Основные типы проектов технического перевооружения чаще

всего предусматривают:

увеличение производственных мощностей для расширения

объемов производства;

обновление номенклатуры выпуска продукции;

постановку на производство новых конкурентоспособных

изделий;

разработку проектных (перспективных, директивных) техноло-

гических процессов, обеспечивающих снижение приведенных

7

затрат или технологической себестоимости, трудоемкости,

материалоемкости, энергоемкости;

замену оборудования и других средств технологического

оснащения с целью снижения текущих производственных затрат и

обеспечения ресурсосбережения;

изменения производственной структуры и т.д.

При этом следует иметь ввиду, что проекты реконструкции имеют в

своей основе техническое перевооружение производства, но отличаются

от них повышенной долей затрат в сметной части проекта:

на реконструкцию зданий, инженерных сетей и коммуникаций,

внедрение новых форм организации производства, труда и

управления;

другие дополнительные инвестиции в пассивную часть основных

производственных фондов.

Целью данного курсового проекта, в соответствии со сказанным,

является первоочередное получение студентами практических навыков

по разработке проектов технического перевооружения производства

(цехов, участков, поточных линий, отделений, групп оборудования) в

части квалифицированной разработки документации технологической

части проектов в условиях инновационного проектирования.

Для достижения данной цели студенту предстоит на основе

использования теоретических знаний освоить современные методики

системотехнического проектирования производства для освоения

выпуска новой, конкурентоспособной продукции.

Овладев теоретическими знаниями методов проектирования,

разработки комплектов проектно-сметной документации технического

перевооружения (или реконструкции механических, механосборочных

или сборочных) цехов студент должен научиться:

1. использовать проектные (перспективные, директивные) техноло-

гические процессы, высокие и критические технологии в проектах

технического перевооружения машиностроительного произ-

водства;

2. разрабатывать технологические компоновки цеха и участков цеха;

3. выполнять чертежи технологических планировок оборудования;

4. выполнять с помощью ЭВМ проектные расчеты, а также с

помощью средств вычислительной техники оформлять проектную

документацию;

5. пользоваться Государственными стандартами, современными

нормами и методиками проектирования

для освоения названных выше компетенций ФГОС по направлению

подготовки «15.03.05 – Конструкторско-технологической обеспечение

машиностроительных производств».

8

2. Задание на проектирование и организация его

выполнения

Задание для выполнения курсовой работы (форма 1)

предусматривает типовую процедуру подготовки проектной

документации.

Задание на курсовой проект рекомендуется выдавать, согласуя его

содержание с реальными задачами технического перевооружения

действующего производства, с тематикой курсового проектирования по

технологии машиностроения и практикумом по технологической

подготовке производства.

Консультант по согласованию со студентом может выдать индиви-

дуальную тему курсовой работы, создать творческие бригады для

выполнения крупных совместных разработок, предусматривать

выполнение специальных частей курсового работа, рекомендовать

дополнительную литературу, предусматривать выполнение аналити-

ческих обзоров в Интернет по различным проблемам проектирования.

До начала проектирования рекомендуется в каждой группе

проводить вводные лекции и групповые консультации с целью

объяснения задач каждого раздела, требований к текстовым и

графическим документам. На этих занятиях рекомендуется литература,

рассматриваются методики выполнения типовых расчетов, способов

оформления документации. На вводном занятии консультант должен

объявить график консультаций, сроки завершения проекта и его защиты.

Главная цель консультаций – это помощь в развитии

самостоятельности и творческой активности, обеспечение ритмичности

в работе, а также контроль сроков и содержания выполненной работы.

На консультациях студент должен научиться аргументировать,

доказывать и обосновывать свои решения, правомерность полученных

выводов и результатов.

Подписанный студентом курсовой проект сдается на проверку

консультанту, который на титульном листе проставляет оценки: за

ритмичность, содержание, качество оформления и заключение “к защите

допущен”. Консультант может снижать оценки:

за ритмичность при несвоевременном получении задания, нере-

гулярном выполнении его разделов, при несвоевременном

представлении на кафедру результатов;

за содержание оценка снижается в случае неполного выполнения

разделов задания, необоснованности данных и нормативов,

ошибок в расчетах и выводах ;

за оформление оценка снижается при несоответствии

требованиям, которые предъявляются к текстовым и графическим

документам, при наличии грубых стилистических и

орфографических ошибок.

9

Форма 1

Уфимский государственный авиационный технический университет

Кафедра технологии машиностроения

З А Д А Н И Е №______

студенту____________________________________________группы_______________

на выполнение курсового проекта по теме : «Проект технического перевооружения

цеха» (технологическая часть).

1.Условия проектирования

1.1. Состав творческой бригады:_____________________________________________

1.2. Взаимосвязь с другими курсовыми проектами и работами____________________

_________________________________________________________________________

1.3. Объем производства (производственная программа)_________________________

1.4. Проектные (перспективные, директивные) технологические процессы

изготовления

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

1.5. Использование ЭВМ___________________________________________________

1.6.Тема специальной части:_____________________________________________

_________________________________________________________________________

2. Объём курсового проекта

2.1. Графическая часть 2÷3 листа формата А1 (чертежи: календарный план-график

технического перевооружения цеха, технологическая компоновка цеха, технологи-

ческие планировки оборудования участков, планировки оборудования вспомо-

гательных отделений, компоновки производственных групп оборудования ( РТК,

ГПС, СМО, ГАУ, ГАЛ, цифрового производства...); графики специальной части).

2.2. Пояснительная записка 30÷40 страниц формата А4 (задание на

проектирование, текстовый материал, таблицы, формулы, расчеты, распечатки ЭВМ,

ведомости, спецификации, карты перспективных технологических процессов, список

использованной литературы, приложения)

3.График выполнения курсового проекта

Перечень разделов ГИП прое

кти-

ров-

щик

срок,

нед.

1.Производственная программа + + 1

2.Производственная, организационная структура, компоновка цеха + 2

3.Календарный план-график технического перевооружения цеха + 3,4

4. Проектные (перспективные) технологические процессы + 2

5.Оборудование производственных участков + 3

6.Проектирование производственных групп оборудования + 4

7. Состав рабочих участков + 5

8. Состав работающих цеха + 5

9. Проектирование цехового автоматизированного склада + 6

10. Проектирование вспомогательных отделений цеха (спецчасть) + 6

11. Охрана труда, пожаро- и взрывобезопасность + 7

12. Технико-экономические показатели проекта цеха (участка) + + 7

13. Оформление пояснительной записки и графической части + + 8

14.Защита курсового проекта + + 9

10

3.Методическая литература:

Основная литература:

1. Проектирование машиностроительных производств (механические цеха) : учебное

пособие для студентов вузов, обучающихся по направлению "Конструкторско-

технологическое обеспечение машиностроительных производств" / В. М. Балашов,

В. В. Мешков, А. Г. Схиртладзе, В. П. Борискин .-Старый Оскол : ТНТ, 2013 .- 200 с.

2. Проектирование участков и цехов машиностроительных производств: учебное / А. Г.

Схиртладзе [и др.] ; под ред. В. В. Морозова .— Старый Оскол : ТНТ, 2013 .— 452 с.

Дополнительная литература:

1. Агарков А.П. Проектирование и формирование инновационных промышленных кла-

стеров: монография / А. П. Агарков, Р.С. Голов.- Москва: Дашков и К°, 2016.-286 с.

2. Дианова-Клокова И.В.Инновационные научно-производственные комплексы:

вопросы архитектурного проектирования / И. Дианова-Клокова, Д. Метаньев, Д.

Хрусталев. - Москва : ЛЕНАНД, 2012. - 186 с.

3. Инновационное проектирование цифрового производства в машиностроении . / С. Г.

Селиванов, А. Ф. Шайхулова, С. Н. Поезжалова, А. И. Яхин. - Москва :

Инновационное машиностроение, 2016. - 264 с.

4. Селиванов С.Г., Криони Н. К., С. Н. Поезжалова. Инноватика и инновационное

проектирование в машиностроении: учебное пособие - Москва : Машиностроение,

2013. - 768 с.

5. Точилин О.В.Формирование методологии организации инновационно-

инвестиционного проектирования в авиастроительном производстве : монография . -

Москва : РЭУ им. Г. В. Плеханова, 2017. - 375 с.

6. Кожухова А.В.Инновационные промышленные технологии производства ГПС и

ГПА . : учебное пособие - Ростов-на-Дону : ДГТУ, 2016. - 153 с.

7. Максимов С. П., Ворона В. В. Максимов С. П.

Инновационные технологии в машиностроении: учебное пособие . - Челябинск :

Издательский центр ЮУрГУ, 2014. - 35 с.

8. Маслов А.Р. Высокоэффективные технологии и оборудование современного

машиностроительного производства : учебное пособие - Москва: ФГБОУ ВО "МГТУ

"СТАНКИН", 2015. - 270 с.

9. Селиванов С.Г., Гузаиров М.Б. Системотехника инновационной подготовки

производства в машиностроении. - Москва : Машиностроение, 2012. - 568 с.

10. Системы управления инновационно-инвестиционной деятельностью промышленных

организаций и подготовкой машиностроительного производства : монография / под

ред Р. С. Голова, А. В. Рождественского. - Москва : Дашков и К°, 2014. - 447 с.

4. Срок сдачи курсовой работы на кафедру “____”___________________20__ г.

Задание выдал:

консультант, проф., д.т.н. С.Г.Селиванов __________ “____” ______20__ г.

/ подпись / / дата /

11

Выполненные после срока курсовые проекты принимаются к защите по

индивидуальным направлениям. После завершения защит консультант

может проводить в каждой группе обсуждения (заключительный анализ)

выполненных работ с указанием типичных ошибок и недостатков.

3.Объем и содержание курсового проекта

Основное содержание разделов курсового проекта определяет табл. 1.

Таблица 1.

Перечень разделов, выполняемых

ГИП (менеджером проекта)

Перечень разделов, выполняемых

технологом проектировщиком

участков цеха

1.Производственная программа 1.Производственная программа

2.Производственная и

организационная структура цеха

2. Перспективные технологические

процессы

3.Календарный план-график

технического перевооружения цеха

3.Оборудование производственных

участков

4. Состав работающих цеха 4. Состав рабочих участка

5. Охрана труда, пожаро- и взрыво-

безопасность

5.Технологическое проектирование

производственных групп

оборудования

6. Проектирование цехового

автоматизированного склада

6. Проектирование

вспомогательных отделений цеха

7. Технико-экономические

показатели проекта цеха

7. Технико-экономические

показатели проекта участка

4. Методические рекомендации по выполнению разделов

проекта

4.1. Производственная программа

Этот раздел курсового проекта разрабатывают в пояснительной

записке. Он включает выполнение следующих работ:

обоснование типа производства и выбора метода расчета цеха

(участка) по объемам производства или по величине

производственной программы цеха;

12

в случае проектирования цеха и участков по величине

производственной программы, что характерно для серийных типов

производства, выполняется группирование изделий, определяется

число изделий-представителей (комплексных изделий) по каждой

группе;

расчет ведомости производственной программы (приведенной,

условной или точной);

текстовое описание назначения изделия и условия его

эксплуатации;

приводятся краткие сведения о технологичности изделий-

представителей;

перечисляются особенности изготовления изделия-представителя,

которые наиболее существенно влияют на технологические

компоновочные решения и планировку оборудования

(пожароопасность материалов, наличие механообработки после

предварительной сборки, наличие прецизионной обработки,

использование индивидуальной пригонки или селективной сборки,

применение технологий с выделением тепла, газов, излучений,

наличие вентиляционных выбросов в атмосферу, промстоков,

повышенного уровня шума и других особенностей, которые

требуют специальных решений в проекте технического

перевооружения цеха или производственного участка).

В приложении к пояснительной записке (при необходимости)

могут быть приведены:

чертежи, классификаторы,

таблицы сопоставительного анализа, алгоритмы и распечатки

текстов программ по классификации и группированию,

выкопировки из классификаторов изделий,

типовые требования к технологичности изделий,

текстовые сведения о наличии типовых, групповых, модульных

или стандартных технологических процессов и

другая информация, необходимая для дальнейшей разработки

комплекта проектной технологической документации.

Главный инженер проекта (менеджер проекта) в отличие от тех-

нологов-проектировщиков в данном разделе только обобщает данные по

ведомостям производственной программы или трудоемкости (в случае

проектирования по объемным технико-экономическим показателям).

4.2. Производственная и организационная структура цеха

Этот раздел выполняет только «главный инженер проекта»

(менеджер проекта) на основании:

сведений по составу производственных участков, проектируемых

студентами, включенными в состав данной творческой бригады;

13

решений о создании специальных производственных подраз-

делений основного производства цеха ( общих для цеха слесарных

отделений, отделений мойки деталей, отделений электро-

химической обработки, прецизионных производств и т.п.);

норм технологического проектирования.

По результатам выполненных работ в тексте пояснительной записки

должны быть обоснованы и определены:

организационная структура цеха;

ведомость (перечень, таблица, экспликация) проектируемых

производственных участков;

перечень проектируемых вспомогательных и обслуживающих

подразделений цеха;

данные по нетиповым решениям при выборе производственной и

организационной структуры ( создание дочерних акционерных

обществ, требования к реструктуризации убыточных производств,

создание территориально-производственного комплекса, переход

на корпусную систему управления, создание безцеховой системы

управления, включение в состав корпуса малых предприятий,

арендующих в проектируемом цехе площади, реализация

концепции «умного производства», наличие локальных

компьютерных сетей и т.п.);

другие требования к составу цеха – наличие корпусной

трансформаторной подстанции, компрессорной, вентиляционной

камеры, места стоянки цехового электротранспорта, наличие

специальных отделений по утилизации отходов и т.п.

4.3. Проектные технологические процессы

Данный раздел выполняют только технологи-проектировщики

творческой бригады, которые разрабатывают проектные техноло-

гические процессы, или принимают решения об использование в составе

проектно-сметной документации перспективных и директивных

технологических процессов..

Проектная технология. Комплект проектной технологической

документации предназначен для применения при проектировании или

реконструкции предприятия (производства).

Перспективная технология – это технологический процесс,

соответствующий современным достижениям науки и техники, методы

и средства осуществления которого полностью или частично предстоит

освоить на предприятии.

Директивная технология. Комплект директивной технологической

документации – это совокупность комплектов документов на отдельные

технологические процессы, необходимые и достаточные для проведения

предварительных укрупненных инженерно-технических, организа-

14

ционно-экономических задач, при принятии решения по постановке

новых изделий на производство применительно к условиям конкретного

предприятия.

Главное, что отличает директивные и перспективные техно-

логические процессы, заключается в том, что экономический эффект от

применения директивных технологических процессов, направленных

главным образом на повышение качества, проявляется преимуще-

ственно в сфере эксплуатации изделия и в увеличении объемов продаж

новой продукции с улучшенными качественными свойствами, а у

перспективных технологических процессов экономический эффект от

ресурсосбережения проявляется в первую очередь в сфере производства

продукции и увеличения объема продаж от снижения цены изделия.

Рабочие технологические процессы, т.е. технологические

процессы, выполняемые по рабочей технологической и (или)

конструкторской документации, в ходе технического перевооружения

должны во всех этих случаях пересматриваться и замещаться новыми,

более прогрессивными технологиями.

Данный раздел пояснительной записки курсового проекта в связи

со сказанным включает:

обоснование комплектности технологической документации,

которое осуществляют руководствуясь рекомендациями ЕСТД и

задачами технического перевооружения;

анализ технологического процесса ( в изложении этого пункта

могут использоваться данные по структурной и параметрической

оптимизации перспективных технологических процессов

полученные студентом в других курсовых проектах или курсовых

работах, если они связаны с разработкой данной технологии);

указания по переносу загрузки, например, связанные с созданием

единого цехового отделения мойки деталей, получения заготовок,

электрохимической обработки, нанесения упрочняющих

покрытий, слесарной обработки и т.п.

Результаты выполненных расчетов и обоснований, оформленные в

этом разделе маршрутные карты перспективных, директивных и

проектных технологических процессов служат исходными данными для

всех последующих расчетов проекта цеха. В этой связи данный раздел

должен быть достаточно аргументирован.

В качестве выводов по разделу студент формулирует не только

технологические особенности изготовления изделий, задачи переноса

загрузки, но и:

возможности компоновки участков (с точки зрения назначения

групповой, поточной и других форм организации технологических

процессов, выбора уровня автоматизации производства);

требования техники безопасности, пожаро- и взрывобезопасности;

15

специальных требований к помещениям (термоконстантного

режима, кондиционирования помещения, звукоизоляции, экрани-

рования помещений, пылезащищенности и применения

специальных систем вентиляции, удаления отходов, инстру-

ментообеспечения, обслуживания рабочих мест и т.п.);

заточке инструментов и наладке инструментальных блоков;

замене устаревшего оборудования новым, создания АСУТП и т.п.

Примечание: Замена существующего морально устаревшего и

физически изношенного оборудования и других средств

технологического оснащения новым, более прогрессивным и

выполнение других требований инновационного проектирования

является обязательным условием в проектах технического

перевооружения производства.

4.4. Технологическое оборудование

Расчет необходимого количества оборудования участков

технологом – проектировщиком выполняется с целью разработки:

технологической компоновки цеха, которую выполняет главный

инженер проекта ( менеджер проекта);

технологической планировки оборудования участков (цеха).

Обоснование необходимого комплекта оборудования осу-

ществляется в трех аспектах:

1. расчет основного технологического оборудования;

2. определение необходимого комплекта подъемно- транспортных

средств цеха (участков) – однобалочных или мостовых кранов,

сбалансированных манипуляторов, промышленных роботов,

конвейеров, рольгангов и т.п.;

3. обоснование необходимого комплекта дополнительного,

нерасчетного оборудования .

Результаты расчета на ЭВМ необходимого количества основного

оборудования рекомендуется оформлять в:

ведомостях оборудования;

диаграммах загрузки оборудования;

спецификациях оборудования.

Примечание: спецификации оборудования, совмещенные со сметой

затрат на его приобретение, транспортировку и монтаж могут, при

необходимости, приводиться в приложении к пояснительной записке

или в сметной части проекта.

Расчет основного технологического оборудования выполняет

каждый технолог-проектировщик творческой бригады для каждого

производственного участка по формулам, приведенным в пункте 5

данных методических рекомендаций.

16

Расчет подъемно-транспортных средств, осуществляется в

соответствии с требованиями проектирования транспортно-техно-

логических схем перемещения тарно-штучных грузов, выполнения

транспортных частей проектов, при этом студенту рекомендуется

обосновать выбор унифицированной тары, пакетирование и

контейнеризацию грузоперевозок, схемы грузопотоков, таблицы

грузооборота и т.д.

Примечание: в цехах, где изготовляют продукцию массой до 100

кг. транспортная часть проекта может не разрабатываться, все вопросы,

связанные с транспортировкой грузов, решаются в этом случае в

технологической части проекта.

Дополнительное оборудование цеха и участков складывается из

двух составляющих:

1. нерасчетного оборудования цеха ( контрольные плиты, верстаки,

настольно-сверлильные станки...). Это оборудование распределяет

по участкам «главный инженер проекта» (менеджер проекта) в

соответствии с нормами технологического проектирования и

рекомендациями учебников и научной литературы;

2. дополнительного оборудования для настройки инструмента на

участках станков с числовым программным управлением, рабочих

мест для комплектации инструмента на автоматических линиях,

рабочих мест для обдувки; в этот комплект могут быть включены

стационарные огнетушительные установки, установки местного

вентиляционного отсоса, стеллажи для приспособлений, заготовок

или готовой продукции, кабина мастера, кабина наладчика,

элеваторные склады участков, раздаточные емкости смазывающих

и охлаждающих жидкостей и т.п.

Результаты обоснования необходимого количества названных

средств рекомендуется оформлять в виде таблиц, ведомости подъемно-

транспортного оборудования, ведомости нерасчетного оборудования,

ведомостей оргтехоснастки и т.п.

Данные по расчетам необходимого комплекта оборудования пере-

даются технологом-проектировщиком «главному инженеру проекта»

(менеджеру проекта) для разработки ведомости и экспликации

площадей и чертежа технологической компоновки цеха (компоно-

вочного плана, ситуационного плана, компоновочной схемы).

Примечание: Несвоевременное или некачественное выполнение

студентом этого раздела ведет к задержке выполнения работы всех

участников творческой бригады и к соответствующему снижению

оценки. Уважаемые товарищи студенты! На примере выполнения

данного раздела учитесь не подводить коллектив.

17

4.5. Численность рабочих и состав работающих

Данный раздел оформляют только в пояснительной записке. Его

итоговыми документами являются:

для технологов-проектировщиков – ведомости расчета

производственных рабочих по участкам цеха;

для менеджера проекта ( главного инженера проекта) – сводная

ведомость состава работающих.

При выполнении раздела необходимо в максимально возможной

мере ориентироваться на применение бригадной формы организации

труда, совмещение профессий и организацию многостаночного

обслуживания автоматизированного оборудования.

При распределении численности рабочих по сменам необходимо

решить эту задачу так, чтобы обеспечить наиболее полную загрузку

оборудования в первую смену.

Расчеты, выполненные в данном разделе, окончательно уточ-

няются и оформляются после выполнения чертежей технологических

планировок и проектирования производственных групп оборудования.

Особые условия расчетов, которые следует принимать во

внимание, заключаются в следующем:

1. для автоматических линий добавляют 5% дополнимтельных

рабочих;

2. для поточных линий необходимо в расчетах учитывать затраты

времени на регламентированные внутрисменные перерывы;

3. при использовании в проекте робототехнических комплексов и

гибких производственных модулей рабочий-наладчик чаще всего

совмещает функции оператора РТК или ГПМ;

4. автоматическое и автоматизированное оборудование, как правило,

стремятся включать в состав групп многостаночного

обслуживания;

5. для тяжелых и вредных условий труда обязательно следует

учитывать данные на сокращенную продолжительность рабочей

недели;

6. при расчетах фондов времени работы рабочих необходимо

исходить из законодательно установленной продолжительности

рабочей недели.

По результатам оформления ведомостей расчета производ-

ственных рабочих по всем производственным участкам «главный

инженер проекта» (менеджер проекта) разрабатывает сводную

ведомость состава работающих цеха. Для обоснования этого документа

необходимо выполнить расчеты численности вспомогательных рабочих,

инженерно-технических работников, служащих, младшего обслу-

живающего персонала и других категорий работников цеха.

Проектные решения, которые приняты в этом разделе, в

значительной мере предопределяют производительность труда и другие

18

технико-экономические показатели проекта в целом. В этой связи

«главному инженеру проекта» (менеджеру проекта) рекомендуется

контролировать качество выполнения данных работ по каждому

участку.

4.6. Технологическая компоновка цеха

Этот раздел выполняет только «главный инженер проекта»

(менеджер проекта) на основании данных о производственной и

организационной структуре цеха, ведомостей оборудования, сведений о

проектных технологических процессах, норм технологического

проектирования и чертежа технологической планировки оборудования

цеха до его реконструкции или технического перевооружения.

На основании нормативов удельной площади и данных

ведомостей расчета оборудования участков определяются

производственные площади и другие данные для экспликации площадей

на чертеже технологической компоновки. Необходимые значения

величин, входящих в общую площадь цеха подразделений, должны

учитывать не только производственную площадь, но также площади

цеховых вспомогательных, подсобных, бытовых, служебных и т.п.

помещений. Для определения таких данных используют нормы и

нормативы технологического проектирования цехов.

Результаты расчетов и обоснований рекомендуется оформлять в

виде ведомости общей площади цеха, формуляр которой может

соответствовать экспликации площадей чертежа технологической

компоновки цеха, стандарту или утвержденному эталону проектов

данного типа, табл. 2.

Таблица 2. Экспликация площадей помещений

№ по

плану

Наименование Площадь,

м2

Категория производства

по взрывной, взрывопо-

жарной и пожарной

опасности (1) (2) (3) (4)

На основании ведомости площадей рекомендуется в качестве

вспомогательного, промежуточного документа разрабатывать матрицу

производственных связей участков, отделений и служб цеха, с

использованием которой разрабатывается чертеж технологической

компоновки цеха (ситуационный план, компоновочная схема или

план цеха, транспортно-технологическая схема перемещения тарно-

штучных грузов, схема грузопотоков). Взаимное расположение

производственных, вспомогательных и других подразделений на

чертеже должно обеспечивать минимальный грузооборот, соблюдение

техники безопасности, пожаро- и взрывобезопасности, санитарных норм

и правил;

19

Чертеж технологической компоновки цеха должен соответ-

ствовать принятым стандартам и эталонам проектов (приложение).

Чертеж технологической компоновки рекомендуется оформлять с

учетом следующих требований:

1. на чертеже должна быть указана сетка колонн с индексацией,

начиная с левого нижнего угла чертежа, в соответствующем

масштабе (обычно 1:100 или 1:200) с указанием основных

параметров здания (ширины пролетов, шага колонн, длины и

ширины здания);

2. условными обозначениями должны быть указаны основные

строительные элементы здания с обозначением главных

габаритных размеров ( перечень условных обозначений приво-

дится на чертеже);

3. границы производственных участков их названия, площади,

наименования всех подразделений цеха на площадках, класс и

категория пожаро- и взрывоопасности;

4. строительные вставки, подвальные помещения, антресоли,

галереи, тоннели, вторые и последующие этажи, поперечный

разрез здания (при необходимости), с указанием отметок высоты;

5. вводы железнодорожных путей, рампы, магистральные и

межцеховые проезды;

6. тамбуры, лестничные марши, вентиляционные каналы и т.д.

На чертеже, кроме того, могут быть указаны:

подъемно-транспортные средства с указанием грузоподъемности и

номера по спецификации ( краны, штабелёры и другие средства

транспортно-технологической схемы цеха), ремонтные площадки

для обслуживания кранов ;

особо крупное и уникальное оборудование;

наименование и условные изображения энергетических,

санитарно-технических устройств, например трансформаторных

подстанций, вентиляционных камер, подводок к оборудованию

энергоносителей и технических жидкостей: пара, воды, сжатого

воздуха, электроэнергии, газов, масел и т.п.

Вспомогательные отделения цеха желательно располагать либо

вдоль наружных стен здания, либо в специальных планировочных

вставках, шириной обычно 6000,0 мм.

Чертеж технологической компоновки окончательно прочер-

чивается после выполнения планировок оборудования участков. В

пояснительной записке данного раздела должны быть приведены все

обоснования принятых решений. Их рациональность определяется в

технико-экономической части по величинам съема продукции с 1 кв.м.

площади и фактической удельной площади.

Примечание: в данном курсовом проекте технологическую

компоновку цеха в качестве самостоятельного документа допускается не

20

разрабатывать, а совмещать ее проектирование с выполнением чертежа

технологической планировки оборудования цеха.

4.7. Технологическая планировка оборудования цеха

На основании чертежа технологической компоновки цеха

технологи-проектировщики выполняют технологические планировки

оборудования производственных участков и вспомогательных

отделений, согласно распределенному «главным инженером проекта»

(менеджером проекта) перечню экспликации помещений

производственной структуры цеха, рис. 1.

Примечание: В случае использования в проекте компьютерного

3D-моделирования цеха и его участков (рис.2 и 3) результаты

рекомендуется приводить в пояснительной записке.

По результатам выполнения всех пунктов данного раздела

необходимо оформить текст пояснительной записки с обоснованием

принятых решений, планировку оборудования (на отдельном чертеже) и

спецификации оборудования (в приложении к пояснительной записке).

Основной целью разработки планировок должно быть не только

обеспечение постановки на производство новой продукции на основе

его модернизации (технического перевооружения), но и сокращение

затрат на изготовление изделий ( на основе снижения грузооборота,

рационального использования площади, сокращения длительности

производственного цикла при заданной программе изготовления

продукции, обеспечения многостаночного обслуживания и т.п.).

Планировка должна обеспечивать на участках расстановку

оборудования таким образом, чтобы обеспечить:

выполнение требований соответствующей формы организации

производственного участка;

осуществление наиболее полной загрузки технологического

оборудования;

реализацию возможностей наиболее рациональной планировки

рабочих мест в габаритах технологической компоновки цеха.

21

Рис.1 – Фрагмент чертежа технологической планировки

оборудования цеха

22

Рис. 2 – Трехмерная модель производственного корпуса (3D макет)

а б

Рис. 3 – Трехмерная модель производственного участка цеха (а)

и технологическая планировка его оборудования (б –фрагмент)

Для решения названных задач рекомендуется использовать

макетирование оборудования на ЭВМ с применением инверсных

темплетов оборудования, которые учитывают нормы расстояний между

технологическим оборудованием, рис.4.

23

п р о е з д

Габаритные

размеры,м а б в г д е

ж

до1,8х0,6 700 700 700 1300 2000 1300 1300

до 4,0х2,0 900 800 800 1500 2500 1500 1500

св. 4,0х2,0 1200 900 1000 1800 2800 - 1800

Рис.4 – Нормы расстояний между станками и строительными элементам

здания, мм

В качестве общих замечаний по использованию названных

нормативов следует отметить, что при разных размерах двух рядом

стоящих станков расстояния между ними принимают по большему

значению норматива. В случае обслуживания станков мостовыми или

подвесными кранами расстояния от стен и колонн до станков

принимают с учетом возможностей обслуживания технологического

оборудования при крайнем положении крюка крана.

Верстаки допускается устанавливать вплотную к стенам или

собирать в блоки. Прессы устанавливают по нормативам расстояний,

величина которых зависит от усилия пресса и наличия фундамента.

Макетирование технологического оборудования для обоснования

чертежей технологических планировок допускает:

размещение макетов подъемно-транспортных средств, особенно

напольного исполнения;

макетирование или обозначение строительных элементов;

расстановку макетов крупногабаритного энергооборудования: щитов,

пультов, трансформаторных киосков, гидроагрегатов, компрессоров...

( малогабаритное оборудование - светильники, извещатели, места

подвода электроэнергии и спецтоков..... обычно изображают

значками на темплетах или объемных макетах);

размещение макетов санитарно-технических устройств, средств

пожаротушения и других устройств.

в

а

б

г д е

ж

24

Макетирование оборудования позволяет сократить потери

производственной площади в ряде случаев до 20%. Вполне понятно, что

высвобожденные таким образом без нарушения норм расстояний между

оборудованием площади, могут быть использованы не только для

установки дополнительного оборудования и наращивания тем самым

производственной мощности цеха, но и для других целей.

В реконструируемых цехах в связи с повышением уровня

автоматизации нередко требуются дополнительные производственные

площади для:

размещения периферийного оборудования ( систем управления,

пультов ЧПУ, гидроагрегатов, промышленных роботов,

накопителей заготовок и деталей...);

создания дополнительных рабочих мест (для внестаночной

настройки инструмента к станкам с ЧПУ, пунктов операторов

автоматизированных транспортно-накопительных систем, пунктов

операторов ЭВМ для группового управления технологическим

оборудованием, рабочих мест наладчиков автоматизированного

оборудования, других систем цифрового производства...);

создания автоматизированных систем управления производством;

организации новых вспомогательных и обслуживающих произ-

водственных подразделений;

расширения бытовых помещений в интересах работников данного

производства.

По результатам макетирования и оптимизации производственной

площади на чертеже технологической планировки оборудования в

дополнение к данным чертежа технологической компоновки цеха

должны быть прочерчены:

основное, вспомогательное, подъемно-транспортное оборудо-

вание, в том числе конвейеры всех типов и дополнительное,

нерасчетное оборудование, с указанием порядкового номера по

спецификации, ведомости и (или) по спецификации, совмещенной

со сметой затрат на приобретение и монтаж оборудования;

рабочие места у оборудования, вспомогательные рабочие места,

рабочие места многостаночников и маршруты обслуживания ими

оборудования, рабочие места мастеров участков и наладчиков

оборудования;

складочные площадки и резервные места под оборудование,

площадки для складирования материалов, полуфабрикатов или

изделий;

места подвода инженерных сетей (электроэнергии, сжатого

воздуха, газов, жидкостей, эмульсий, вакуума...);

места расположения приборов и устройств, например, электро-

оборудования, санитарно-технических устройств, устройств

вентиляции, отопления....;

25

расположение средств пожаротушения, в том числе

огнетушителей, воздушно-пенных установок, пожарных щитов и

пожарных кранов и т.д.

Расстановка оборудования должна предусматривать возможность

перспективной перепланировки при изменении условий производства.

Планировка оборудования должна максимально использовать

возможности совмещения профессий, многостаночного обслуживания,

предупредительного обслуживания рабочих мест. В этой связи на

чертеже должно найти отражение (рассмотренное ниже) проектирование

производственных групп оборудования.

Оборудование на чертежах изображают упрощенным внешним

контуром, выполненным в соответствующем масштабе с условными

обозначениями:

крайних положений движущихся частей;

открывающихся дверей, откидных кожухов, люков;

зоны расположения длинномерных заготовок.

Оборудование на чертежах планировок участков нумеруется, начиная с

левого верхнего угла с последующим заполнением спецификации по

каждой поточной линии, участку, цеху, которые подшиваются в

пояснительной записке.

В спецификации оборудование должно быть объединено в группы:

технологическую, вспомогательную, подъемно-транспортную.

Комплектное нерасчетное оборудование цеха приводится в

спецификации после перечня основного и подъемно-транспортного

оборудования.

Места складирования заготовок, полуфабрикатов и материалов,

резервные места под оборудование, проезды и проходы изображают на

чертежах планировок пунктирной линией по контуру используемой

площади в соответствующем масштабе. Места подвода инженерных

сетей изображают на планировках специальными значками. Правила

выполнения чертежей технологических планировок должны соответ-

ствовать действующим стандартам, нормам и методикам ( основные из

них приведены в приложении 2).

На основании чертежа планировок в специальной части проекта

(при необходимости) по согласованию с консультантом могут быть

разработаны: монтажный план оборудования; ведомости фундаментов

оборудования; дизайн-проект (проект архитектурно-художественного

оформления), задания на разработку других частей проекта

технического перевооружения цеха (АСУТП, вентиляционную,

энергетическую и т.д.).

26

4.8. Технологическое проектирование производственных групп

оборудования

Производственные группы оборудования создают в границах

участков. Они включают несколько единиц оборудования, которые

входят в зону обслуживания одного рабочего места бригады, либо

рабочего-многостаночника. В качестве примеров таких групп могут

служить роботизированные технологические комплексы (рис. 5.), гибкие

производственные модули, небольшие поточные или автоматические

линии, группы прутковых автоматов, роторные и роторно-конвейерные

комплексы, группы многостаночного обслуживания автоматизирован-

ного оборудования, объединенные рабочие места комплексных или

специализированных бригад и т.д.

Рис.5 - Компоновка гибкого автоматизированного комплекса

Для компоновки таких производственных групп оборудования в

пояснительной записке рекомендуется оформлять циклограммы

(табл.3.), приводить специальные расчеты, а при необходимости

распечатки с ЭВМ результатов имитационного моделирования,

например:

гибких производственных систем цифрового производства;

27

автоматических линий гальванопокрытий, оснащенных автомати-

ческими манипуляторами, приводить другие данные,

подтверждающие рациональность и достоверность результатов.

Для компоновочных расчетов групп многостаночного обслуживания

используют многие десятки методов, которые можно отнести к трем

основным типам:

аналитическим - они основаны на применении различных

формул;

графическим, которые предусматривают построение различных

циклограмм ( таблица 3 ) или граф-циклов, а также

графоаналитическим - они предусматривают применение

специальных номограмм.

Таблица 3. Пример циклограммы многостаночного обслуживания №

стан

ка

Переходы операции

Затраты времени, с.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . t

1 установить изделие и закре-

пить в приспособлении

Обработать по программе в

автоматическом режиме

Снять, проверить размеры и

уложить в тару

Перейти на смежный станок

2 установить изделие и закре-

пить в приспособлении

Обработать по программе в

автоматическом режиме

Снять, проверить размеры и

уложить в тару

По результатам таких обоснований на чертеже технологической

планировки оборудования необходимо прочертить производственные

группы оборудования, выдерживая основные требования их рациональ-

ного проектирования.

4. 9. Проектирование вспомогательных отделений цеха

«Главный инженер проекта» распределяет задания между

студентами творческой бригады на проектирование в соответствии с

компоновкой цеха: заточного отделения, цеховой ремонтной базы,

мастерской по ремонту приспособлений и инструмента, отделения СОЖ

и ГСМ, отделения по переработке стружки и т.п.

Проектирование цехового автоматизированного склада (ЦЕАС),

выбор средств механизации и автоматизации транспортных, погрузочно-

время активного наблюден.

время простоя

28

разгрузочных работ осуществляется «Главным инженером проекта»

(менеджером проекта).

В данном разделе выполняются чертежи планировок оборудования

всех вспомогательных подразделений, а в пояснительной записке

приводятся обоснования принятых решений.

4.10. Охрана труда, окружающей среды, пожаро- и

взрывобезопасность

Данный раздел оформляет «главный инженер проекта» (менеджер

проекта), который проставляет в экспликации площадей, на чертеже

технологической компоновки и планировки оборудования значения

классов и категорий пожаро- и взрывоопасности помещений и

производств.

В пояснительной записке данного раздела необходимо

сформулировать требования:

к помещениям и мероприятия безопасности труда в соответствии с

условиями системы стандартов безопасности труда (ССБТ) к

рабочим местам и производственным процессам, к ограждениям, к

нормам освещения, электробезопасности, использованию

химических источников тока, преобразователей энергии и т.п.

пожарной безопасности;

взрывобезопасности;

строительных норм и правил;

к вентиляционным системам;

к знакам безопасности и сигнальным цветам...)

требования к выполнению погрузочно-разгрузочных работ.

В связи со спецификой проекта технического перевооружения

производства технологи-проектировщики для разработки данного

раздела должны передать ГИП данные о новых технологических

процессах и оборудовании, к которым ССБТ предъявляет специальные

требования, например:

высокоскоростному резанию и металлорежущим станкам;

прогрессивным методам абразивной обработки, например,

эльборовым инструментом, ленточношлифовальным процессам и

оборудованию;

автоматическим, роторным и роторно-конвейерным комплексам;

технологиям плазменной обработки;

оборудованию роботизированного производства;

методам ультразвуковой обработки ;

пневмоинструменту и пневмоприводам,

электроинструменту и приспособлениям

конвейерам и кранам .

29

4.11. Исследовательская часть

Исследовательскую или специальную часть проекта выполняет каждый

студент творческой бригады. В данном случае курсового

проектирования рекомендуется выбрать один из двух вариантов

выполнения работ.

1. Для углубленной разработки отдельных, наиболее актуальных

проблем технического перевооружения машиностроительного

производства:

инновационного проектирования;

разработки проектных (высоких, критических, перспективных,

директивных, типовых, групповых...) технологических процессов;

комплексной автоматизации производства ( создания цифрового

производства, гибких производственных систем, интегри-

рованного производства, роботизированного производства,

роторно-конвейерных комплексов, роторных и автоматических

поточных линий....);

автоматизации технологического проектирования ( компью-

терного моделирования, искусственного интеллекта, CALS-

технологий, CAD/CAM/CAE/PDM систем....) и т.п.

2. Для расширенной разработки комплексного проекта технического

перевооружения цеха, например, для проектирования:

групп аддитивных станков и отделений для прототипирования;

цифрового производства и цифровых технологий преобразования

3D дизайна в материальные объекты;

проектирования высокоавтоматизированных вспомогательных

подразделений цеха ( ЦЕАС, моечного отделения ультразвуковой

мойки, ОТК, заточного отделения и т.п.)

Задание на выполнение этого раздела выдает консультант в

соответствии с рекомендуемым перечнем типовых тем, либо по

согласованию со студентами по индивидуальным заданиям, наиболее

актуальным для разработки проектов технического перевооружения

производства.

4.12. Разработка календарного план-графика технического

перевооружения цеха

Этот раздел выполняет только «главный инженер проекта» на

основании использования графиков Гантта (рис.6) и системы MS-Project.

Для обоснования такого календарного план-графика рекомендуется

использовать электронные базы данных норм времени на выполнение

проектов технического перевооружения производства [4 ].

30

Рис.6 – Фрагмент графика Гантта технического перевооружения цехов в

производственном корпусе предприятия

Нормы времени на разработку компоновки

участка

y = 67,397x - 1631,8

R2 = 0,9445

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

0 20 40 60 80

Время, ч

Пл

ощ

ад

ь,

м2

Ряд1

Линейный (Ряд1)

Нормы времени на разработку компоновки

цеха

y = 43,394x - 1508

R2 = 0,9713

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

0 50 100 150 200

Время, ч

Пл

ощ

ад

ь,

м2

Ряд1

Линейный (Ряд1)

Рис.7 – Эмпирическая зависимость времени на разработку

технологической компоновки в зависимости от площади участка, цеха

31

Нормы времени на работы по расчету

производственной мощности и загрузки

оборудования

y = 0,0537x1,0447

R2 = 0,999

y = 0,0418x1,0453

R2 = 0,9991

y = 0,0327x1,0457

R2 = 0,9991

y = 0,0257x1,0452

R2 = 0,9991

y = 0,0204x1,0449

R2 = 0,9991

0

20

40

60

80

100

120

140

160

0 1000 2000 3000 4000 5000

Время, ч

Ко

ли

че

ств

о н

аи

ме

но

ва

ни

й

ос

но

вн

ого

те

хн

ол

оги

че

ско

го

об

ор

уд

ов

ан

ия

и р

аб

оч

их

ме

ст

(291 - 373)

(374 - 480)

(481 - 617)

(618 - 795)

(796-1000)

Нормы времени на работы по расчету

производственной мощности и загрузки

оборудования

y = 0,1826x1,0442

R2 = 0,9991

y = 0,1421x1,0454

R2 = 0,999

y = 0,1114x1,0449

R2 = 0,9991

y = 0,0868x1,0455

R2 = 0,9991

y = 0,0681x1,0456

R2 = 0,9991

0

20

40

60

80

100

120

140

160

0 500 1000 1500

Время, ч

Ко

ли

че

ств

о н

аи

ме

но

ва

ни

й

ос

но

вн

ого

те

хн

ол

оги

че

ско

го

об

ор

уд

ов

ан

ия

и р

аб

оч

их

ме

ст

(83 - 106)

(107 - 135)

(136 - 176)

(177 - 225)

(226 - 290)

Рис.8 – Эмпирические зависимости времени производственной

мощности от количества основного технологического оборудования и

рабочих мест

Нормы времени на разработку компоновки

линии

y = 0,4685x + 14,961

R2 = 0,9981

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 10 20 30 40 50

Количество единиц оборудования,

шт

Вр

ем

я,

ч

Ряд1

Линейный (Ряд1)

Рис.9 – Эмпирическая зависимость времени на разработку компоновки

линии от количества единиц оборудования

4.13. Технико-экономические показатели проекта цеха

Расчет технико-экономических показателей выполняется с целью

оценки и сопоставительного анализа технического уровня и

экономической эффективности проекта.

«Главный инженер проекта» (менеджер проекта) в этом разделе

заполняет сводную ведомость технико-экономических показателей:

основные данные цеха (площадь, количество единиц

производственного оборудования, численность работающих...) – они

32

характеризуют с разных точек зрения производственную мощность

цеха;

технико-экономические показатели, характеризующие технический

уровень и сравнительную эффективность проекта (коэффициенты

сменности и загрузки оборудования, уровень автоматизации,

коэффициент использования материалов, съем продукции с единицы

площади и оборудования, выработку одного рабочего....).

В сводной ведомости должны быть проставлены значения как по цеху в

целом (ГИП), так и по каждому производственному участку ( технологи-

проектировщики).

В пояснительной записке в развитие таблицы технико-экономи-

ческих показателей по каждому участку могут быть приведены

обоснования по эффективности проектных технологических процессов и

отдельных единиц нового прогрессивного оборудования, используемого

в проекте.

По итогам расчета и заполнения расчетной таблицы технико-

экономических показателей и текстовых развернутых обоснований

данного раздела в заключение необходимо сделать выводы по

эффективности проекта путем сопоставления численных величин как

проектов-аналогов, так и различных производственных участков

проектируемого цеха.

5.Требования к выполнению типовых расчетов, текстовых

и графических документов

По результатам выполнения обоснований курсового проекта студент

должен оформить:

1. пояснительную записку;

2. чертежи.

Правила оформления таких документов определены

Государственными стандартами (ЕСКД, ЕСТД, ЕСПД, СПДС и

другими), а также стандартами предприятия.

Рекомендуется при оформлении названных документов выполнять

следующие правила:

1. текст пояснительной записки оформляют стандартным шрифтом на

одной стороне формата А1;

2. формулы должны иметь порядковый номер и перечень условных

обозначений;

3. заголовки разделов располагают симметрично тексту через 3

межстрочных интервала, переносы слов в заголовках не допускаются,

все разделы должны иметь порядковый номер, кроме введения,

заключения и списка использованной литературы;

4. каждый раздел рекомендуется начинать с новой страницы;

33

5. все форматы чертежей, схем и пояснительной записки должны иметь

стандартные рамки , основные надписи и нумерацию ;

6. иллюстрации (рисунки, схемы, таблицы) должны иметь общую

нумерацию;

7. использованные данные должны иметь ссылку на первоисточник,

например, [7, стр. 25 ], где 7 порядковый номер первоисточника по

списку использованной литературы;

8. список использованных источников следует располагать в порядке

появления ссылок в пояснительной записке;

9. пояснительная записка должна иметь титульный лист, в начале

текстовой части содержать формуляр задания на проектирование ,

далее идет основной текст и приложения, переплетенные в мягкой или

жесткой обложке.

В условиях применения ЭВМ для оформления проектной

документации пояснительную записку к курсовой работе рекомендуется

оформлять в редакторе Word, а графическую информацию в

соответствии с требованиями Единой системы конструкторской

документации рекомендуется оформлять на стандартных листах

форматов А1 и (или) А0 с помощью графических редакторов типа

Компас, Autodesk Factory Design Suite и т.п.

В случае копирования другой графической документации,

например, в исследовательской части проекта при выполнении

аналитического обзора, возможно использование различных способов

переноса графической информации на листы.

С использованием растровых графических редакторов, например Paint

Brush (Windows), Adobe Photoshop, PhotoPlus и других:

открыть в полноэкранном режиме чертеж, схему или график ;

скопировать их в буфер обмена (Clipboard) клавишей PrintScreen;

перейти в выбранный редактор и вставить ее из буфера любым из

известных способов (например, выбрать в меню пункт Правка-

Вставить; Edit-Paste);

отредактировать (удалить ненужную информацию, изменить

масштаб, подогнать цвет в соответствии с возможностями

печатающего устройства).

Основная проблема, с которой здесь можно столкнуться, – это

изменение формы (качества) рисунка при изменении его масштаба. В

такой ситуации рекомендуется:

добавлять надписи после изменения масштаба, иначе можно

получить вместо букв нечитаемые символы;

при масштабировании лучшие результаты дает Adobe Photoshop (с

использованием бикубической интерполяции), иначе на

распечатке можно будет увидеть, что, например, ваш круг на

рисунке состоит из больших прямоугольников;

при выборе цвета линий лучше отказаться от использования

34

разноцветных изображений, а вместо этого рекомендуется

изменять их толщину, тип (сплошной, пунктирный).

В случае использования векторных графических редакторов

рекомендуются Corel Draw, Adobe Illustrator, Corel Xara и другие.

Для переноса рисунка в векторный формат возможно начертить

его “от руки” с помощью графических средств редактора или

воспользоваться программой-конвертером из растрового формата в

векторный (например R2V for Windows, Able Softwear Corp. // Как

получить растровое изображение интересуемого рисунка описано в

предыдущем пункте.

Преимущество векторного рисунка – возможность любого по

величине масштабирования без потери качества изображения.

Использование данного свойства позволило некоторым разработчикам

(например в Corel Draw начиная с версии 6.0) использовать

масштабирование для увеличения формата. Так, вы можете сделать

рисунок в любом удобном для вас формате (например А4), а для

переноса его на больший формат (например на А1 или А0) достаточно

растянуть рисунок при настройке печати – редактор сам рассчитает

необходимое для этого количество листов А4 и разобьет на них

изображение, оставляя минимальные поля для печати. Вам останется

лишь склеить листы между собой.

Типовая структура пояснительной записки обычно соответствует

п.4. Методических рекомендаций по выполнению разделов проекта.

В начале пояснительной записки должно быть приведено «Введение», в

конце «Заключение» и список использованных источников (лите-

ратуры). Далее идет перечень приложений и перечень чертежей и схем

графической части.

Примечание: в случае выполнения комплексного проекта силами

творческой бригады студентов в скобках рядом с названием раздела

должна стоять фамилия автора.

Расчеты в пояснительной записке должны использовать как

типовые методы ( таблицы 3, 4), так и нетиповые обоснования (в этом

случае необходимы ссылки на специальную литературу, на основании

которой выполняется тот или иной расчет).

35

Таблица 4-а Методы расчета количества единиц оборудования и рабочих

для участков с технологической формой специализации.

Основные расчёты

количества оборудования (S)

Основные расчёты численности

производственных рабочих (Р)

Q-годовой объем выпуска

продукции;

q-годовой выпуск продукции с

единицы оборудования;

m-число смен;

kн.з-нормативный коэффициент

загрузки;

h-число станко-часов, затрачи-

ваемых на единицу объема

выпуска продукции;

Fд.о-годовой действительный

фонд времени работы единицы

оборудования

Р -расчётное число производственных

рабочих;

Т-трудоемкость (суммарное штучно-

калькуляционное время ) годового выпуска;

Фд.р-действительное (расчётное) годовое

количество часов работы одного рабочего ;

М-количество единиц оборудования,

одновременно обслуживаемое одним рабочим

(коэффициент многостаночного обслу-

живания);

Таблица 4-б Методы расчета количества единиц оборудования и

рабочих для участков группового производства.

Основные расчёты ко-

личества оборудования (S)

Основные расчёты численности

производственных рабочих (Р)

i количество i-х изделий,

подлежащих выпуску за год,

шт.

ti,k- штучное время обработки i-

го изделия на к-й операции,

использующей j-е наиме-

нование оборудования;

Tпзi –подготовительно-заключи-

тельное время;

Fд.о kн.з–см.выше.

Т

Р=

Фд.р М

(Условные обозначения приведены выше)

Q

S1= а)

q m kн.з

Qh

S2= б)

Fд.о kн.з

Т Р=

Фд.р М

iti,k +Tпзi

Sj=

Fд.о kн.з

36

Таблица 4-в Методы расчета количества единиц оборудования и

рабочих для участков поточного производства.

Основные расчёты

количества оборудования (S)

Основные расчёты численности

производственных рабочих (Р)

tопi- оперативное время (сумма

основного и вспомогательного

времени) на операции;

ra = Fд.о./ Ni - такт работы

автоматической поточной линии.

Sj Fд.о kзj

Рj =

Фд.р М kзj- коэффициент загрузки рабочего места.

(другие условные обозначения см. выше)

Таблица 4-г Методы расчета количества единиц оборудования и рабочих

для участков с подетальной специализацией рабочих мест (автоматные

участки).

Основные расчёты

количества оборудования (S)

Основные расчёты численности

производственных рабочих (Р)

Sj =i / qi

i –годовая производственная

программа выпуска изделий;

qi– годовая производительность

единицы оборудования.

Sj Fд.о kзj

Рj =

Фд.р М

Условные обозначения см. выше

Документация, заполняемая в виде таблиц, ведомостей,

технологических карт, предполагает применение стандартных форм

(маршрутные карты, технико-нормировочные карты, спецификации

оборудования, и т.п.) и типовых бланков (ведомость расчета

приведенной программы, ведомость расчета оборудования, ведомость

расчета численности рабочих...).

Чертежи выполняемых в курсовом проекте компоновок и

планировок должны соответствовать Государственным стандартам и

нормам технологического проектирования.

iti Sj= а)

Fд.о

tопi

Sj= б)

ra

37

6. Рекомендации по применению ЭВМ в курсовом

проектировании

Применение ЭВМ в курсовом проектировании предполагает решение

задач различного уровня сложности.

1. Использования графических систем типа AutoCAD, Компас,

Autodesk Factory Design Suite и других для выполнения чертежей и

другой графической документации, а системы Word – для

оформления пояснительной записки. Этот уровень использования

ЭВМ является минимально достаточным и необходимым;

2. Использование специализированных систем проектирования типа:

SADT - Struсtured Analysis and Design Teсhnique; SADT/IDEF0;

Microsoft Access; PMIS; Project Expert;.

3. Применение средств искусственного интеллекта в технологиче-

ском проектировании цеха.

В последнем случае студентам рекомендуется изучить:

систему технологического документооборота в целевых

программах технического перевооружения производства;

методы группирования деталей с помощью искусственной

нейронной сети (Розенблатта, LVQ, Кохонена, PNN);

методы многокритериальной оптимизации технологических про-

цессов с помощью искусственных нейронных сетей (Хопфилда,

Элмана, Джордана, каскадной);

методы оптимизации расстановки технологического оборудования

с помощью искусственной сети Хопфилда или каскадной.

Самостоятельно с помощью ЭВМ в системе EXCEL студенты

творческой бригады могут выполнить расчеты и заполнение ведомостей:

производственной программы, расчета ведомости оборудования и

ведомости численности рабочих.

В специальной части проекта предусмотрено углубленное

изучение студентом методов компьютерного моделирования,

использования CALS-технологий в проектировании; CAD/CAM/. PDM-

информационных технологии в проектном деле.

38

Литература Основная литература:

1. Проектирование машиностроительных производств (механические

цеха) : учебное пособие для студентов вузов, обучающихся по

направлению "Конструкторско-технологическое обеспечение

машиностроительных производств" / В. М. Балашов, В. В. Мешков,

А. Г. Схиртладзе, В. П. Борискин .-Старый Оскол : ТНТ, 2013 .- 200 с.

2. Проектирование участков и цехов машиностроительных производств:

учебное / А. Г. Схиртладзе [и др.] ; под ред. В. В. Морозова .—

Старый Оскол : ТНТ, 2013 .- 452 с.

Дополнительная литература:

1. Агарков А.П. Проектирование и формирование инновацион-

ных промышленных кластеров / А. П. Агарков, Р.С. Голов.- Москва:

Дашков и К°, 2016.-286 с.

2. Дианова-Клокова И.В. Инновационные научно-производственные

комплексы: вопросы архитектурного проектирования /И. Дианова-

Клокова,Д.Метаньев, Д.Хрусталев.- Москва: ЛЕНАНД,2012.-186 с.

3. Инновационное проектирование цифрового производства в

машиностроении / С. Г. Селиванов, А. Ф. Шайхулова, С. Н. Поезжа-

лова, А. И. Яхин. -М: Инновационное машиностроение, 2016. - 264 с.

4. Селиванов С.Г., Криони Н. К., С. Н. Поезжалова. Инноватика

и инновационное проектирование в машиностроении: учебное

пособие - Москва : Машиностроение, 2013. - 768 с.

5. Точилин О.В.Формирование методологии организации инно-

вационно-инвестиционного проектирования в авиастроительном

производстве : монография.- М: РЭУ им.Г.В. Плеханова, 2017.- 375 с.

6. Кожухова А.В. Инновационные промышленные технологии про-

изводства ГПС и ГПА: учебное пособие.- Ростов-на-Дону : ДГТУ,

2016. - 153 с.

7. Максимов С. П., Ворона В. В. Максимов С. П. Инновационные техно-

логии в машиностроении: учебное пособие.- Челябинск:

Издательский центр ЮУрГУ, 2014. - 35 с.

8. Маслов А.Р. Высокоэффективные технологии и оборудование

современного машиностроительного производства: учебное пособие -

Москва: ФГБОУ ВО "МГТУ "СТАНКИН", 2015. - 270 с.

9. Селиванов С.Г., Гузаиров М.Б. Системотехника инновационной

подготовки производства в машиностроении.-Москва: Машино-

строение, 2012. - 568 с.

10. Системы управления инновационно-инвестиционной деятельностью

промышленных организаций и подготовкой машиностроительного

производства : монография / под ред Р. С. Голова, А. В.

Рождественского. - Москва : Дашков и К°, 2014. - 447 с.

39

ПРИЛОЖЕНИЕ

Условные обозначения на чертежах технологических планировок

оборудования

На чертежах технологических планировок оборудования

изображают с помощью условных обозначений, приведенных в

государственных стандартах, стандартах предприятий и нормах

технологического проектирования следующие устройства .

1.Технологическое оборудование и рабочие места возле

оборудования в соответствующем масштабе, рис.П1.

Рис. П1 - Фрагмент расположения линии оборудования на

технологической планировке гибкого производственного участка цеха

40

2.Подъемно-транспортное оборудование

(фрагмент)

Кран мостовой электрический двухкрюковый,

управление с пола, подъем крюков

единовременный.

Кран подвесной ручной с червячной талью и

механизмом передвижения.

Кран подвесной электрический однобалочный.

Кран подвесной электрический однобалочный

многоопорный, управление с пола.

Кран подвесной электрический однобалочный

многоопорный, управление из кабины.

Кран подвесной электрический двухбалочный,

многоопорный с грузовой тележкой, управление

из кабины.

Кран подвесной электрический двухбалочный,

многоопорный с двумя грузовыми тележками,

управление из кабины

Кран подвесной электрический двухбалочный,

подъем крюков единовременный.

Кран подвесной электрический с траверсой.

Дистанционная каретка.

41

Составитель СЕЛИВАНОВ Сергей Григорьевич

ПРОЕКТ ТЕХНИЧЕСКОГО ПЕРЕВООРУЖЕНИЯ

МЕХАНИЧЕСКОГО ЦЕХА

Методические рекомендации к курсовому проекту

по дисциплине «Проектирование и техническое перевооружение

машиностроительного производства»

Подписано к печати Формат 60х84 1/16.

Бумага офсетная. Печать плоская. Гарнитура Times New Roman

Усл. печ. л. 2,7. Усл.кр.-отт. 2,7. Уч.-изд.л. 2,6

Тираж 100 экз. Заказ №

ФГБОУВО Уфимский государственный авиационный технический

университет

Центр оперативной полиграфии УГАТУ

450000, Уфа-центр, ул. К.Маркса, 12