Методическая разработка учебного

Раздел 6. ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЦЕХОВ, УЧАСТКОВ, МОНТАЖНЫХ ПЛОЩАДОК

Тема 6.1 Компоновка сборочно-сварочного цеха сборки и сварки. Типовые схемы сборочно-сварочных цехов.

Методическая разработка учебного занятия

Тема занятия: Компоновка сборочно-сварочного цеха сборки и сварки. Типовые схемы сборочно-сварочных цехов.

Вид занятия: комбинированное занятие

Цели занятия:

Образовательная:

- Обеспечить усвоение следующих основных задач:

1.Производстенные связи цеха сборки и сварки с другими цехами;

2. Типовые схемы технологических потоков сборочно-сварочных цехов.

Воспитательная:

- показать значение данной темы для дальнейшего изучения дисциплины;

- формирование у студентов интереса к будущей профессии

Развивающая:

- расширение кругозора студентов по данной теме;

- развитие у студентов творческого подхода к изучению предмета.

Ожидаемые результаты занятия:

Студент должен:

Иметь представление:

- о типовых схемах технологических потоков сборочно-сварочных цехов;

- о взаимосвязи заготовительных и производственных участков;

Знать:

- функциональное назначение производственных, вспомогательных и административно-бытовых помещений;

Межпредметные связи:

Обеспечивающие: Оборудование, механизация и автоматизация сварочного производства

Обеспечиваемые: курсовое и дипломное проектирование

Обеспечение занятия:

Наглядные пособия: презентация.

Технические средства обучения: компьютер, мультимедиа-проектор.

Учебные места: кабинет ТЭСП

Литература:

Основная: 1) Куркин С.А. Сварные конструкции. Технология изготовления, механизация, автоматизация и контроль качества в сварочном производстве – М.: Высшая школа, 1991

2) Красовский А.И. Основы проектирования сварочных цехов. –М.: Машиностроение, 1980

Дополнительная: Маслов Б.Г. Производство сварных конструкций – М.: Издательский центр «Академия», 2008

Ход занятия.

Ход занятия | Деятельность преподавателя | Деятельность студентов
Организационный момент | Сообщение студентам темы и задач занятия. Проверка готовности к уроку. | Наличие на столе рабочей тетради, письменных принадлежностей.
Повторение пройденного материала | Задает вопросы для повторения пройденного материала | Отвечают у доски на поставленные вопросы
Изучение нового материала | Сообщает содержание этапов занятия | Записывают в тетрадях вопросы необходимые для изучения
Закрепление нового материала | Задает вопросы для повторения пройденного материала | Отвечают на поставленные вопросы
Домашнее задание | Красовский А.И. глава 5 стр. 172 |
Подведение итогов занятия | Объявляет итоги занятия. |

Вопросы, изучаемые на уроке:

1. Состав сборочно-сварочного цеха и его производственная связь с другими цехами завода;

2. Типовые схемы компоновок сборочно-сварочных цехов;

Вопрос 1. Состав сборочно-сварочного цеха и его производственная связь с другими цехами завода;

Рациональное размещение в пространстве запроектированного производственного процесса и всех основных элементов производства, необходимых для осуществления этого процесса, требует разработки чертежей плана и разрезов проектируемого цеха. Для этого прежде всего необходимо установить состав последнего.

Независимо от принадлежности к какой-либо разновидности сварочного производства сборочно-сварочные цехи при полном их составе могут включать следующие отделения и помещения.

Производственные отделения. Заготовительное отделение включает производственные участки: правки и наметки металла, газопламенной обработки (резки), электротермической резки, станочной обработки, трубный, кузнечно-котельный или штамповочный (прессовый), слесарно-механический и очистки металла. Сборочно-сварочное отделение, подразделяющееся обычно на узловую и общую сборку-сварку, с производственными участками сборки, сварки, наплавки, пайки, клепки, термообработки, механической обработки, испытания готовой продукции и исправления пороков, нанесения поверхностных покрытий и отделки продукции. Участки механической обработки, нанесения покрытий и отделки продукции не входят в состав проектируемого сборочно-сварочного цеха, если сваренные в нем конструкции подлежат передаче в механосборочный цех для монтажа механизмов, окончательной сборки, отделки и выпуска изделий завода.

Вспомогательные отделения. Цеховой склад металла с разгрузочно-сортировочной площадкой и участком подготовки металла, промежуточный склад деталей и полуфабрикатов с участком их сортировки и комплектации, межоперационные складочные участки и места, склад готовой продукции цеха с контрольным и упаковочным отделениями и погрузочной площадкой. Кладовые электродов и флюсов, баллонов с горючими и защитными газами, инструмента, приспособлений, запасных частей и вспомогательных материалов. Мастерские: изготовления шаблонов, ремонтная, электромеханическая и др. Отделения: электромашинное (для централизованного размещения сварочных генераторов и других источников питания энергией рабочих мест дуговой и электрошлаковой сварки), ацетиленовое, компрессорное. Цеховые трансформаторные подстанции.

Рис. Общая схема производственной связи сборочно-сварочного цеха с другими цехами и службами машиностроительного завода

Административно-конторские и бытовые помещения. Контора цеха, гардероб, уборные, умывальные, душевые, буфет, комната для отдыха и приема пищи, медпункт.

В зависимости от размеров сборочно-сварочного цеха и особенностей размещаемых в нем производственных процессов некоторые из перечисленных выше отделений, участков и помещений могут отсутствовать или объединяться с другими; возможно также выделение некоторых отделений и участков в самостоятельные цехи.

Каждое промышленное предприятие обычно объединяет в своем составе различные цехи, общезаводские организации, устройства и сооружения. Перечень всех цехов и общезаводских организаций и устройств в каждом отдельном случае устанавливают в самом начале проектирования — при составлении предварительного генерального плана будущего завода. Разработка генерального плана завода в целом и компоновка отдельных его частей не входят в учебную программу данного курса. Поэтому при его изложении предполагается наличие составленного генерального плана, являющегося одним из основных исходных материалов для проектирования цеха.

Проектируемый в составе завода самостоятельный сборочно-сварочный цех всегда является, с одной стороны, потребителем продукции заготовительных и обрабатывающих цехов и складов завода, а с другой — поставщиком своей продукции для цехов окончательной отделки изготовляемых изделий и (в некоторых случаях) для общезаводского склада готовой продукции,

Таким образом, между проектируемым сборочно-сварочным цехом и другими цехами, сооружениями и устройствами завода существует определенная производственная связь, необходимая для обеспечения нормального выполнения процесса изготовления заданной продукции по заводу в целом.

Связь проектируемого сборочно-сварочного цеха с другими цехами и общезаводскими устройствами в количественном отношении может быть различной. Наиболее общим измерителем этой связи является грузооборот в мегаграммах (тоннах) за единицу времени (год, месяц, сутки или смена) либо в процентах от количества годового выпуска продукция. Чем больше грузооборот по получению и отправке материалов, полуфабрикатов, сборочных единиц и т. д. из одного цеха в другой, тем больше связь между ними.

При проектировании как всего завода в целом, так и отдельных его цехов необходимо стремиться к осуществлению прямоточности всех производственных связей между отдельными цехами, к наиболее удобному их взаимному расположению и недопущению возвратных перемещений материалов и изделий. Соблюдение этих положений — непременное условие рациональной организации всякого промышленного предприятия.

В целях наиболее рациональной компоновки отдельных звеньев производственных процессов вне цеха и внутри него необходимо выяснять производственную связь между проектируемым сборочно-сварочным цехом и всеми его поставщиками и потребителями на заводе. При этом .расположение проектируемого цеха по отношению к другим цехам, складам и прочим общезаводским сооружениям должно быть тем ближе, чем больше его производственная связь с каждым из них. Выполнение этих требований обусловливает наименьшие транспортные расходы и потери времени на перемещение грузов между цехами и устанавливает основные предпосылки для проектирования внутрицеховых грузопотоков.

Вопрос 2. Типовые схемы компоновок сборочно-сварочных цехов

Размещение цеха — всех его производственных отделений и участков, а также вспомогательных, административно-конторских и бытовых помещений должно по возможности полностью удовлетворять всем специфическим требованиям процессов, подлежащих выполнению в каждом из этих отделений. В этом заключается одна из главных задач рационального проектирования промышленных предприятий. Поскольку в сварочных цехах основными ведущими процессами являются сборочно-сварочные работы, следовательно, удовлетворению требований этих процессов в первую очередь должно быть уделено особое внимание при разработке проектов сварочных производств.

Эти требования обусловливаются главным образом индивидуальными особенностями заданных сварных металлоизделий и соответствующих рационально выбранных способов их изготовления; характерными особенностями типа производства и организационных форм его осуществления, которые должны быть предусмотрены в зависимости от количественного состава заданного выпуска продукции; степенью производственной связи основных (сборочно-сварочных) отделений и участков с другими производственными вспомогательными отделениями цеха.

В соответствии с различными типами сварочных производств и разновидностями их организации в практике проектирования одноэтажных сборочно-сварочных цехов установились определенные типовые схемы взаимного расположения (компоновки) включаемых в их состав следующих производственных отделений и участков, а также вспомогательных, бытовых и прочих помещений: I — склад металла; II — кузнечно-прессовое отделение; III — заготовительное отделение; IV — промежуточный комплектовочный склад деталей; V — отделение узловой сборки и сварки; VI — отделение общей сборки и сварки; VII — отделение покрытий и отделки продукции; VIII — склад готовой продукции; IX —административно-конторские, служебные и бытовые помещения; X — пожарные проезды.

Каждая типовая схема удовлетворяет требованиям организации отдельных разновидностей сварочных производств. Направления грузопотоков в пределах цеха, а также ввоза металла в цех и вывоза продукции из цеха показаны на рис. стрелками.

Схема | Характеристика и рекомендуемое применение

Направление производственного потока в цехе на всем его протяжении совпадает с направлением, заданным на плане завода. Продольное перемещение обрабатываемого металла и изготовляемых детален, сборочных единиц и изделий выполняется обычно мостовыми кранами, а поперечное (на складах) — электрокарами, автокарами либо тележками по рельсовым путям. Специализация пролетов в заготовительном отделении осуществляется по группам сортамента обрабатываемого металла, а в отделениях узловой и общей сборки-сварки — по типоразмерам изготовляемых изделий.

Рекомендуется для изготовления различных несложных изделий преимущественно в серийном производстве: может быть использована в производстве единичном и массовом также несложных изделий

Направление производственных потоков в отделениях заготовительном и узловой сборки-сварки совпадает, а в пролете общей сборки-сварки — перпендикулярно направлению, заданному на плане завода. Перемещения всех грузов в пролётах цеха выполняется такими же средствами, как по схеме на рис. 31. Специализация пролетов заготовительного отделения осуществляется тоже по группам сортамента обрабатываемого металла. Размещение процессов изготовления сборочных единиц изделия по специализированным продольным пролетам отделения узловой сборки-сварки обусловлено расположением процесса общей сборки-сварки того же изделия в заключительном поперечном пролете цеха. При этом необходимо, чтобы изготовленные сборочные единицы изделия, выходя из продольных пролетов в поперечный, попадали точно на те рабочие места потока, где они требуются для включения их в процесс общей сборки-сварки изделия.

Рекомендуется для массового (реже крупносерийного) производства однотипных сложных изделий.

Эта схема отличается от предыдущей (рис. 32) только наличием отделения кузнечно-прессового и большого отделении покрытий (окраски) и отделки готовой продукции, которое в некоторых случаях требует значительных протяженности и площади. Этот заключительный производственный процесс располагается в продольном пролете после поперечного пролета общей сборки-сварки: на правление потока в этом продольном пролете — противоположное направлению потоков в остальных продольных пролетах цеха

Основное направление производственного потока в цехе на всем его протяжении совпадает с направлением, заданным на плане завода. Наряду с этим производственный поток либо часть его систематически перемещается в поперечном направлении — из одного пролета в другие и обратно. Продольные перемещения деталей, сборочных единиц изделий в потоке осуществляются на вагонетках по рельсовым путям: освободившиеся в конце пролетов вагонетки возвращаются в исходное положение также по рельсовым путям, расположенным рядом с путями для потока изготовления изделий. Поперечные перемещения (подача деталей, сборочных единиц и изделий к манипуляторам, автоматам и другому высокопроизводительному оборудованию, обслуживающему несколько пролетов, а также возврат указанных деталей, сборочных единиц и изделий в исходный пролет) выполняется кран-балками (или кранами). Специализация пролетов организуется так же, как по схеме рис. 31.

Рекомендуется для мелкосерийного и единичного производства тяжелых и громоздких изделий.

Направление производственного потока в цехе отклоняется от заданного (на плане завода) попеременно в противоположные стороны. В разных случаях число таких отклонений (поворотов) может быть различным. Перемещение всех грузов и специализация участков в пролетах организуется так же, как по схеме на рис. 31.

Рекомендуется для единичного и мелкосерийного производства сравнительно сложных изделий, обусловливающих значительную протяженность производственных отделений цеха. В этих случаях указанная схема обеспечивает компактность планировки площадей цеха

Направление производственного потока в цехе отклоняется от заданного (на плане завода) в противоположную сторону только один раз (частный случай схемы, представленной на рис. 35). Склады металла и готовой продукции располагаются рядом и обслуживаются одними путями для ввоза и вывоза. Перемещение всех грузов и специализация пролетов заготовительного отделения организуются так же, как по схеме рис. 31. В отделении узловой сборки-сварки пролеты специализируются по изготовлению различных сборочных единиц выпускаемого изделия. Возможно применение кольцевой (замкнутой) системы конвейеров.

Рекомендуется для серийного и массового производства однотипных и относительно несложных изделий рации его процессов, а также широкого внедрения поточных методов работы на машиностроительных заводах не только массового и крупносерийного, но даже мелкосерийного и единичного производства.

Примером новой типовой компоновки блока цехов с поперечной планировкой крановых пролетов комплексного много номенклатурного производства сварных металлических конструкций служит следующая схема (по Н. И. Рыжкову).

Рис. 38. Планировка БЦСМК

Весь производственный процесс БЦСМК размещен в здании, занимающем площадь размерами 264 х396 м.

На ней расположены 13 поперечных пролетов шириной 18—36 м и два прохода шириной по 6 м на уровне второго этажа. Общая площадь здания блока составляет 104 544 мг. Все 13 пролетов пересекают два железно дорожных пути с заходом на них вагонов железнодорожного транспорта и четыре продольных технологических пути нормальной колеи для внутрицеховой межпролетной передачи металла, заготовок, сборочных единиц и готовых изделий. Все технологические участки и линии размещены между каждыми двумя технологическими смежными путями.

Расстояние между путями 60 и 72 м, что позволило рационально разместить необходимое оборудование и складские площади. Отдельно от £здания блока цехов расположена крытая эстакада для склада и отгрузки готовой продукции. Подобная компоновка позволяет правильно организовать грузопотоки в блоке цехов.

Закрепление нового материала

1.Какие преимущества дает организация отдельных производственных участков для выполнения операций сборки узлов и конструкций?

2.Какие задачи решаются при разработке технологического плана цеха на первом этапе проектирования?

4.Какие достоинства и недостатки имеет схема цеха с продольным направлением производственного потока?

5. Какие достоинства и недостатки имеет схема цеха с петлевым направлением производственного потока?

Домашнее задание

Красовский А.И. Основы проектирования сварочных цехов. –М.: Машиностроение, 1980. Глава 5 стр. 172-181