ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СВАРОЧНЫХ ЦЕХОВ

ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ПРОГРАММА И ЕЕ РАЗНОВИДНОСТИ

Основным и главным исходным материалом для разра­ботки проекта цеха служит заданная программа производства, включенная в состав утвержденного задания на проектирование.

Она представляет собой перечень подлежащих изготовлению изде лий с подразделением на конструктивно-однородные группы и с указанием годового выпуска их в количественном выражении (в штуках и по массе) (табл. 2).

Возможная и целесообразная степень детализации последую­щих расчетов и разработок проекта зависит от определенности и точности производственной программы, обусловленных обычно типом производства в проектируемом цехе (см. п. 3). Кроме того, степень детализации разработок зависит также от полноты исход­ных материалов (чертежей, спецификаций и технических условий на производство заданных изделий). Поэтому в проектировании сборочно-сварочных цехов применяют следующие разновидности производственной программы, отличающиеся различной степенью точности и определенности.

Точную программу применяют при проектировании цехов (отде­лений, участков) массового и крупносерийного производства. Она отличается точно установленной и стабильной номенклатурой подлежащих изготовлению изделий, а также обеспеченностью по каждому изделию всеми необходимыми исходными данными для проектирования (чертежи, спецификации, технические усло­вия). Разработку проектов по точной программе выполняют до­статочно детально и обычно сопровождают полной докумен­тацией в приложениях к пояснительной записке и в чер­тежах.

Приведенную программу применяют при проектировании цехов (отделений, участков) серийного и, реже, единичного производ­ства, когда номенклатура заданных изделий обширна, разнооб­разна по их типоразмерам и обычно не вполне установившаяся. В таких случаях с целью уменьшения трудоемкости и стоимости проектных работ и сокращения сроков проектирования условно сокращают номенклатуру заданных изделий. Это достигается приведением ее к номенклатуре «изделий — представителей про­граммы» следующим образом.

Заданные изделия подразделяют на конструктивно однород­ные группы. Затем в каждой такой группе выбирают изделие - представитель. При этом необходимо соблюдать следующие усло­вия, обеспечивающие достаточную точность результатов после­дующих расчетов и их соответствие заданной (неприведенной) программе производства:

изделие-представитель необходимо обеспечить полным комплек­том всех необходимых исходных материалов для проектирования (чертежами, спецификациями и техническими условиями);

изделие-представитель должно наиболее полно объединять в себе все характерные (конструктивные и технологические) осо­бенности представляемой им группы изделий;

изделие-представитель должно составлять наибольшую сум­марную массу в годовой программе по сравнению с другими изде­лиями данной группы;

изделие-представитель по своей единичной массе G0 должно отличаться не более чем вдвое от массы Gt каждого из остальных изделий группы, т. е. удовлетворять условию

0,5 < GJG0 < 2. (1)

В тех случаях, когда выбранное изделие-представитель ка­кой-либо группы не удовлетворяет последнему условию, данную группу изделий необходимо подразделить на две (или более) подгруппы и выбрать представителя от каждой такой подгруппы, чтобы в ее пределах соблюдалось указанное соотношение между G0 и Gt-.

Далее полагают, что заданный выпуск изделий рассматривае­мой группы может быть представлен следующими характеризую­щими его выражениями:

1) при соблюдении эквивалентными значений суммарной массы приведенной и заданной годовой программы

Gr = G0N0 - J - 2 GLNL = G0 ^N0 -|- = G0/VM; (2)

2) при соблюдении эквивалентными значений суммарной тру­доемкости приведенной и заданной годовой программы

Тт = Т(До + Д] і — т0 (N, -|- Л^ітр^ = то^тр> (3)

где Gr и Тг — соответственно масса (Мг) и трудоемкость (человеко­час) годового выпуска изделий данной группы; G0 и G{ — соот­ветственно масса изделия-представителя и каждого другого изде­лия данной группы, Mr; N0 и Nt — заданное на годовую программу число изделия-представителя и каждого из остальных изделий данной группы, шт.; т0 и т(- — трудоемкость изделия-представи­теля и каждого из остальных изделий данной группы, человеко­часы; NiM и Nirр — приведенные количества каждого из осталь­ных изделий данной группы, обеспечивающие справедливость формул (2) и (3), шт.; NM и NTp — суммарные приведенные коли­чества всех изделий данной группы, эквивалентные заданной программе, по массе и трудоемкости соответственно, шт. и чело­веко-часы.

Из выражений (2) и (3) следует

GtNt - G0NiM; NiM = kMN-L (4)

т (N і = т0Мітр; NiTp = kTpNlt (5)

і де kM и kTp — коэффициенты приведения для определения при­веденных количеств изделий (шт.) при сохранении заданной их суммарной массы и при сохранении заданной их суммарной тру­доемкости.

Значение коэффициента приведения по массе kM для каждого типа приводимых изделий определяют из выражения (4). Под­счеты этих коэффициентов не представляют затруднений, так как числовые значения величин Gt - и G„ известны по исходным дан­ным для проектирования цеха (заданная программа производства и спецификации деталей и сборочных единиц, подлежащих изго­товлению изделий).

Коэффициенты приведения по трудоемкости kw определяют более сложным путем, обусловленным тем, что входящие в выра­жения (3) и (5) значения трудоемкости тг каждого приводимого изделия не известны. Определение же этих значений расчетным способом — путем разработки технологических процессов изго­товления каждого типа приводимых изделий — весьма сложно и противоречит целям и задачам метода приведения заданной многономенклатурной программы производства. При таких усло­виях оказывается практически непригодным непосредственное использоввние соотношения т,• : т0, вытекающего из выражения (5). Поэтому указанное соотношение заменяют произведением следую­щих трех коэффициентов, учитывающих с достаточной для прак­тического применения точностью влияние на трудоемкость при­водимого изделия основных его производственно-технических ха­рактеристик:

kTp = kpk2k3.

Коэффициент, учитывающий влияние массы (веса) изделия на его трудоемкость, определяют по известной эмпирической формуле

К = (G(/G0)2/3, (6)

где значения G, и G0 те же, что в соотношении (1). Указанная в формуле (6) зависимость представлена графически на рис. 1, а.

Коэффициент k2, учитывающий относительное изменение тру­доемкости приводимого изделия в зависимости от величины его годового выпуска, определяют также по эмпирическим данным, графически показанным на рис. 1,6. На этом графике, разра­ботанном автором путем использования результатов анализа отчетных данных ряда заводов отечественного станкостроения, наклонная кривая представляет искомую зависимость. По оси абсцисс в достаточно широких пределах (0,01—70) отложены отно­шения различных значений заданного годового выпуска N0 (шт.) изделия-представителя программы к заданному годовому вы­пуску Nt (шт ) приводимого изделия. По оси ординат отложены соответствующие значения (в пределах 0,56—1,7) коэффициента k2. Эти значения коэффициента k2 показывают, во сколько раз изме­няется трудоемкость приводимого изделия при его годовом вы­пуске, отличном от выпуска, при котором N0 = N{ и k„ = 1.

Представленная на графике (рис. 1,6) кривая подтверждает также общеизвестное положение о том, что трудоемкость всякого изделия с увеличением его выпуска уменьшается, а с уменьшением выпуска — увеличивается.

Следовательно, чтобы в приведенной программе сохранить неизменным значение трудоемкости заданного годового выпуска каждого приводимого типа изделия, необходимо приведенное значение его годового выпуска принять равным Ni7p = N( (&2),-. І Ірактически определение значения каждого произведения N{ (k2)t сводится к следующему.

Пользуясь известными в каждом отдельном случае значениями N0 и Nh на абсциссе графика (рис. 1, б) находят расположение точки N0 : N[. Из этой точки проводят вертикаль до пересечения с наклонной кривой. Из точки пересечения вертикали с кривой проводят горизонталь до пересечения с осью ординат, которое определяет необходимое значение коэффициента k2l. Умножением этого значения k2i на известную величину Nt получают значение искомого произведения.

Влияние относительной сложности приводимого изделия на его трудоемкость учитывают приближенно, путем сопоставления общего числа деталей ni — приводимого изделия и п0 — изделия - представителя:

k3 - - Jti о.

Таким образом, приведение программы производства группы различных, но конструктивно однородных изделий сводится к выбору изделия-представителя и подсчету коэффициентов при­ведения по массе kM и трудоемкости kTJ) для остальных изделий данной группы (табл. 3).

Перемножением заданных количеств этих изделий на соответ­ствующие им коэффициенты приведения кы и /гтр получают коли­чества тех же изделий, приведенные по массе NiM и трудоемко­сти Nirр. Суммируя эти приведенные количества, в итоге полу­чают программу, приведенную по массе NK и по трудоемкости Nrv

к выпуску только изделия-представителя данной группы и Экви­валентную заданной многономенклатурной программе.

Получаемые в результате описанных расчетов два значения приведенных количеств изделий-представителей программы ис­пользуют в последующем по-разному: приведенную по массе про­грамму NM применяют для подсчетов потребности проектируе­мого производства в основных и вспомогательных материалах, а приведенную по трудоемкости программу NTp используют для подсчетов необходимых количеств рабочих, оборудования, рабо­чих мест и производственной площади цеха (отделения, участка).

Разработка проектов по приведенной программе с не вполне установившейся номенклатурой подлежащих изготовлению изде­лий сопровождается всей необходимой документацией в прило­жениях к пояснительной записке и в чертежах,

Условная программа может быть применена при проектирова­нии цехов (отделений, участков) единичного и, реже, мелкосерий­ного производства, когда точные характеристики подлежащих изготовлению изделий и исходные данные для них отсутствуют и номенклатура изделий названа условно. Типичным примером условной программы может служить задание на общий годовой выпуск строительных металлических конструкций, выраженный в некотором количестве Мг, без подразделения его на виды и ти­поразмеры этих конструкций. Такая программа приводит к необ­ходимости принятия условных количеств (в шт.) заданных кон­струкций, соответствующих наиболее употребительным их типо­размерам, на общую их суммарную массу (Мг), указанную в зада­нии. По этой причине разработка проектов по условной программе в значительной части имеет эскизный характер и сопровождается сокращенной документацией в приложениях к пояснительной записке и в чертежах.

На методику и результаты разработки проекта большое влия­ние оказывает степень точности производственной программы и полнота исходных данных. Чем более полно и точно представлены исходные данные для проектирования и чем более стабильна про­изводственная программа проектируемого производства, тем более глубоко и точно может и должна быть выполнена разработка проектных материалов и тем более полные и точные данные полу­чаются в результате проектирования.

С другой стороны, требуемая степень точности расчетов и глубина проработки проектных материалов находятся в прямой зависимости от типа проектируемого производства. Чем ближе проектируемое производство к типу массового производства, тем более высокие требования предъявляются к точности и глубине проработки проектных материалов. И наоборот, чем ближе проек - шруемое производство к типу производства единичного, тем мень­шая точность может быть допущена в расчетах при проектирова­нии, так как большая точность в проектировании подобных произ­водств нецелесообразна.