Типы технологических процессов и структура производственного потока
Производственный процесс — совокупность всех действий людей и орудий производства, необходимых на данном предприятии для изготовления или ремонта выпускаемых изделий.
Изделием называется любой предмет или набор предметов производства, подлежащих изготовлению на предприятии.
Деталь — изделие, изготовленное из однородного по наименованию и марке материала, без применения сборочных операций.
Производство классифицируется тремя категориями:
Типы производства — классификационная категория производства, выделяемая по признакам широты номенклатуры, регулярности, стабильности и объема выпуска изделий.
Тип производства — важнейшая характеристика, от которой зависит объем подготовки производства для выпуска изделия.
Различают три типа производства:
Массовым называют тип производства, или, проще, производство, характеризуемое большим объемом выпуска изделий непрерывно изготовляемых или ремонтируемых продолжительное время, в течение которого на большинстве рабочих мест выполняется одна рабочая операция. При массовом производстве для каждой операции выбирается наиболее производительное, дорогое оборудование /автоматы, полуавтоматы/, рабочее место оснащается сложными, высокопроизводительными устройствами и приспособлениями, в результате чего при большом объеме выпуска изделий достигается самая низкая себестоимость продукции.
Серийным называют производство, характеризуемое изготовлением повторяющимися партиями изделий. Размеры партий /количество заготовок одновременно подаваемых на рабочее место/ могут быть большими и малыми. Они определяют серийность производства. Различают производство крупносерийное, среднесерийное и мелкосерийное. Чем крупнее партии, тем реже сменяемость на рабочих местах, тем ближе производство приближается к массовому типу производства и тем дешевле может быть выпускаемая продукция. В приборостроении крупносерийным считается производство при объеме выпуска не менее 5 тыс. штук в год. Среднесерийное производство в интервале 1-5 тыс. штук в год. Мелкосерийное — до I тыс. штук в год. Эти цифры весьма условны. Более точно категорию серийности устанавливают для того или другого производства /завода, цеха, участка/, пользуясь
коэффициентом закрепления операций — Кзо — по ГОСТ 3.1108-74.
Кзо — это отношение числа всех различных технологических операций, выполненных или подлежащих выполнению в течении месяца к числу рабочих мест:
При Кзо = I — массовое производство,
при Кзо = 1 — 10 — крупносерийное производство,
при Кзо = 10 — 20 — среднесерийное производство,
при Кзо = 20 — 40 — мелкосерийное производство.
Кзо — характеризует частоту смены технологических операций в среднем за смену, среднее время выполнения одной операции, производительность работы. Применяется для расчета: численности рабочих, роста производительности труда, трудоемкости, производственной структуры, длительности переходного периода, занятости обслуживаемого персонала, календарно-плановых нормативов.
Единичным называют производство, характеризуемое малым объемом выпуска одинаковых изделий, повторное изготовление изделий, которых, как правило, не предусматривается. Здесь отсутствует цикличность производства, свойственная серийному производству. Отсутствие повторяемости изготовления ведет к поиску наиболее упрощенных путей изготовления продукции. Чаще всего так работают экспериментальные, ремонтные цехи и т.п. Рабочие здесь, как правило, высокой квалификации. Оборудование и оснастка — универсальные. Стоимость продукции — высокая.
Тип производства в значительной степени влияет на технологические процессы изготовления деталей и сборки изделий. При разной серийности для изготовления одной и той же детали выбираются разные заготовки, применяется разное оборудование, оснастка, меняется структура технологического процесса. При этом изменяется и характер производственного процесса.
Вид производства — это классификационная категория производства, выделяемая по признаку применяемого метода изготовления изделия и наличия технологической подготовки производства. Например: литейное, сварочное, механообрабатывающее, сборочно-регулировочное и т.п.
Части производства — это понятие включает в себя основное и вспомогательное производство. Основное производство — это производство товарной продукции, которое изготавливает изделие для поставки, т.е. изготовление заготовок, готовых деталей и сборка их. Вспомогательное производство — это производство средств, необходимых для обеспечения функционирования основного производства. К последнему относятся: изготовление и ремонт средств технологического оснащения, производство или подача сжатого воздуха, тепловой и электрической энергии и т.п.
Технологический процесс — часть производственного процесса, содержащая целенаправленные действия по изменению и /или/ определению состояния предмета труда. Под изменением состояния понимают изменение формы, размеров, физических свойств и т.п. К предметам труда относятся заготовки и изделия.
Основные требования к технологическому процессу:
1. Технологический процесс разрабатывается для изготовления или ремонта изделия или совершенствования действующего технологического процесса в соответствии с достижениями науки и техники.
2. Технологический процесс разрабатывается для изделий, конструкция которых отработана на технологичность.
3. Технологический процесс должен быть прогрессивным и обеспечивать повышение производительности труда и качества изделий, сокращение трудовых и материальных затрат на его реализацию.
4. Технологический процесс разрабатывают на основе имеющегося типового или группового технологического процесса, а при их отсутствии на основе использования ранее принятых прогрессивных решений, содержащихся в действующих единичных технологических процессов изготовления аналогичных изделий.
5. Технологический процесс должен соответствовать требованиям техники безопасности, промышленной санитарии и охране окружающей среды.
Виды технологических процессов:
Единичный технологический процесс разрабатывается для изготовления или ремонта изделия одного наименования, независимо от типа производства.
Типовой технологический процесс разрабатывается для изготовления группы изделий с общими конструктивными и технологическими признаками.
Групповой технологический процесс разрабатывается для изготовления группы изделий с разными конструктивными признаками, но общими технологическими признаками.
Типизация технологических процессов как направление впервые была научно обоснована профессором ЛПИ А.П.Соколовским. При классификации деталей А.П.Соколовский предложил делить их на классы, подклассы и типы. Тип- представитель комплекса деталей (так называемых типоразмеров, которые отличают друг от друга только размерными характеристиками), для которых можно разработать общий технологический процесс, называемый типовым.
Метод работы по типовым технологическим процессам получил распространение в основном при крупносерийном типе производства.
Метод работы по групповым технологическим процессам (метод групповой обработки) научно обоснован профессором кафедры технологии приборостроения ИТМО С.П.Митрофановым. Применение групповых технологических процессов позволяет достичь в мелкосерийном типе производства такой же производительности, как и в массовом типе производства.
Технологическая документация представляет собой комплект технологических документов необходимых и достаточных для выполнения технологического процесса (операции). По степени детализации описания технологических процессов может быть:
1. Маршрутное описание — это сокращенное описание всех технологических операций в маршрутной карте в последовательности их выполнения без указания переходов и технологических режимов.
2. Операционное описание — это полное описание всех технологических операций в последовательности выполнения с указанием переходов и технологических режимов.
3. Маршрутно-операционное описание — это сокращенное описание технологических операций в маршрутной карте в последовательности их выполнения с полным описанием отдельных операций в других технологических документах,
Степень детализации описания зависит от сложности выполняемых работ, типа производства и конкретных условий производства.
Структура технологического процесса.
Технологические процессы изготовления изделий, деталей и заготовок при их разработке и в производственных условиях могут быть делимы на следующие структурные составляющие:
Технологическая операция — законченная часть технологического процесса, выполняемая на одном рабочем месте. На операцию определяется норма времени и операция является, таким образом, единицей для планирования объема работы и рабочих мест в цехе (005,010, 015. ).
Установка — часть технологической операции, выполняемая при неизменном закреплении обрабатываемых заготовок или собираемой сборочной единицы (А, Б, В. ).
Технологический переход — законченная часть технологической операции, выполняемая одними и теми же средствами технологического оснащения при постоянных технологических режимах и установке (1,2, 3 . ) .
Вспомогательный переход — законченная часть технологической операции, состоящая из действий человека и (или) оборудования, которые не сопровождаются изменением свойств предметов труда, но необходимы для выполнения технологического перехода (пример — установка заготовки, смена инструмента и т.п.). Вспомогательные переходы не записываются в карту технологического процесса. При одновременной обработке несколькими инструментами нескольких поверхностей переход называется совмещенным. Нередко встречаются операции, состоящие всего из одного технологического перехода.
Рабочий ход — законченная часть технологического перехода, состоящая из однократного перемещения инструмента относительно заготовки и сопровождается изменением формы, размеров, качества поверхности и свойств заготовки.
Позиция— фиксированное положение, занимаемое неизменно закрепленной обрабатываемой заготовкой или собираемой сборочной единицей совместно с приспособлением относительно инструмента или неподвижной части оборудования.
Прием— законченная совокупность действий человека при выполнении определенной части операции, применяемых при выполнении перехода или его части и объединенных одним целевым назначением. Например — включить станок, переключить подачи ит.п. Прием является частью вспомогательного перехода.
Технологический процесс может входить в систему технологических процессов:
— Система технологических операций — законченный технологический процесс.
— Система технологических операций (технологических процессов), выполняемых в пределах участка, цеха, предприятия.
1. Дайте определение понятию «Производственный процесс». Приведите классификация типов производства.
2. В чем состоит определение «Технологического процесса», и какие требования предъявляются к нему. Виды Технологических процессов.
3. Опишите структуру Технологического процесса.
Источник
Классификация технологических процессов
Классификация основных процессов промышленного производства может быть произведена на основе различных признаков, таких как: вид воздействия на сырье и характер качественных изменений; способ организации; кратность обработки сырья и другие. Целью такой классификации является выявление характерных черт, общих закономерностей, основных достоинств и недостатков, а также путей совершенствования межотраслевых процессов, группируемых по организационным, сырьевым и технологическим признакам.
По способу организациитехнологические процессы (ТП) делятся на
1. Периодические (дискретные);
3. Комбинированные (полунепрерывные).
Периодические процессыпроводятся на оборудовании, которое
загружается исходными материалами через определенные промежутки
времени, после их обработки полученный продукт выгружается. Такие
технологические процессы чаще всего распространены в
машиностроении, строительстве, добывающих отраслях промышленности. Примерами таких процессов могут служить литье в форму, выплавка стали и др. Основным недостатком этих процессов является то, что во время загрузки сырья и выгрузки готовой продукции оборудование не работает (простаивает) или работает не в полную мощность. Это приводит к потерям рабочего времени и большим затратам труда (например, в обработке металлов резанием доля основного (технологического) времени в штучном времени составляет менее 50%).
Кроме того, непостоянство технологического режима в начале и конце процесса усложняет обслуживание, приводит к удлинению продолжительности производственного цикла, затрудняет автоматизацию.
В настоящее время периодические процессы сохраняют свое значение, главным образом, в производствах относительно небольшого масштаба (в том числе и опытных производствах) с разнообразным ассортиментом продукции. Там использование периодических процессов позволяет достичь большей гибкости в использовании оборудования при меньших затратах.
Непрерывные процессыосуществляются в аппаратах, где поступление сырья и выгрузка конечных продуктов производятся непрерывно. Однако все стадии процесса могут протекать одновременно как в различных частях одного аппарата (пример, перегонка нефти), так и в различных аппаратах, составляющих данную установку (пример, производство цемента).
Непрерывные процессы характерны для химической промышленности.
Эти процессы отличаются отсутствием простоев оборудования, перерывов в выпуске конечных продуктов, возможностью полной автоматизации, устойчивостью технологического режима и, как Следствие, большей стабильностью качества готовой продукции. Большая компактность оборудования обеспечивает меньшие капитальные затраты и эксплуатационные расходы на ремонт и обслуживание, уменьшает потребность в рабочей силе, увеличивает производительность труда. По этим причинам основной тенденцией промышленного производства является замена периодических процессов непрерывными.
В металлургии, энергетике и др. имеют место так называемые комбинированные процессы.
Комбинированные процессыявляются сочетанием стадий периодических и непрерывных процессов (например, поточные линии механической обработки деталей, доменный процесс производства чугуна).
По кратности обработки сырья технологические процессы подразделяются на
1. Процессы с разомкнутой (открытой) схемой;
2. Процессы с замкнутой (круговой, циркуляционной или циклической) схемой;
3. Комбинированные процессы со смешанной схемой.
Процессы с разомкнутой (открытой) схемой— это процессы, в которых сырье или исходный материал подвергается однократной обработке. Примером процесса с открытой схемой может служить конверторный способ выплавки стали, а также процессы пищевой, швейной отрасли и др. (рис. 4).
Сырье
Обработка по технологическому процессу
 |
Готовая продукция Отходы
Рис. 4. Пример разомкнутой схемы технологического процесса
В процессах с замкнутой схемойсырье или вспомогательный материал неоднократно возвращается в начальную стадию процесса для повторной обработки или регенерации. Пример процесса с замкнутой схемой — оборотное водоснабжение, где обеспечивается циркуляция воды в технологическом процессе после ее очистки. Другой пример — химическая переработка нефтяных фракций, где для непрерывного восстановления активности катализатора последний постоянно циркулирует между реакционной зоной крекинга и прокаленной печью для выжигания углерода с его поверхности.
Процессы с замкнутой схемой являются более совершенными, экологически безвредными, хотя они и отличаются большей сложностью. Эти процессы также более компактны, чем процессы с открытой схемой, требуют по сравнению с ними меньшего расхода сырья, вспомогательных материалов и энергии. Циклические процессы широко используются во многих производствах для многократного полного или частичного возвращения тепловых и материальных потоков в начальную стадию процесса. Это позволяет рационально и экономно расходовать энергию, сырье, материалы и водные ресурсы, получать продукцию высокого качества. Наиболее совершенные технологические процессы (замкнутые) являются основой создания безотходных, энергосберегающих производств.
В промышленности часто применяют (со смешанной схемой), сочетающие элементы комбинированные процессы открытой и закрытой схем. Примером такого процесса может служить технологический процесс производства азотной кислоты, в котором одни промежуточные продукты обрабатываются по открытой схеме, проходя последовательно ряд аппаратов, а другие циркулируют по замкнутой схеме.
По характеру качественных измененийсырьятехнологические процессы подразделяются на
При физических и механическихпроцессах переработки сырья происходит изменение размеров, формы и физических свойств сырья. При этом внутреннее строение и состав вещества, как правило, не меняется. Например, изготовление металлических деталей методом обработки резанием; изготовление моделей для отливок из дерева; дробление, измельчение вещества; приготовление растворов и т.п.
Химические процессыхарактеризуются изменением не только физических свойств, но и химического состава, и внутреннего строения вещества. Например, химической переработкой топлива (метод коксования углей) получают бензол, нафталин, водород, метан, этилен и
Однако деление процессов на физические, механические и химические является условным, так как трудно провести четкую границу между ними, поскольку механические процессы часто сопровождаются изменением и физических, и химических свойств. Химические процессы, как правило, сопровождаются механическими и физическими процессами и, наоборот.
Источник
