Основы проектирования механосборочных цехов

Beschreibung: Комплекс содержит основные понятие «Основы проектирования механосборочных цехов» и ее историческое развитие. Рассматриваются роль реконструкции и технического перевооружения действующих механосборочных производств, проектирование механических участков механосборочных цехов, факторы, определяющие оптимальные технико – экономические показатели проектируемого производства и размещение участков и цехов в промышленных зданиях.

Betrag der Credits: 5

Пререквизиты:

• Основы технологии машиностроения

Arbeitsintensität der Disziplin:

Unterrichtsarten	Uhr
Vorträge	30
Praktische Arbeiten	15
Laborarbeiten
AASAL (Autonomes Arbeiten der Schüler unter Anleitung des Lehrers)	30
SE (Studentisches Eigenarbeiten)	75
курсовая работа
Endkontrollformular	экзамен
Form der Endkontrolle

Komponente: Компонент по выбору

Zyklus: Профилирующие дисциплины

Цель

• Цель дисциплины научить студентов методике проектирования цехов механосборочного производства с ориентацией на современные средства производства и полную автоматизацию производственных процессов, а также подготовить бакалавров машиностроительного производства к реализации разработанных процессов при внедрении нового оборудования, технического перевооружения, реконструкции производства и создания новых цехов. Для этого необходимо знать современные методы проектирования механосборочного производства, а также принципы построения автоматизированных производственных процессов, обеспечивающих высокую производительность и технико – экономическую эффективность.

Задача

• Подготовить студентов к самостоятельному проектированию новых и реконструкции действующих промышленных цехов механосборочного производства; научить студентов производить проектные расчеты и выполнять технологические планы размещения оборудования и участков в зданиях а также выбирать оптимальные проектные решения.

Результат обучения: знание и понимание

• 1. Ознакомление студентов методике проектирования цехов 2. Понимание реализации разработанных процессов при внедрении нового оборудования

Результат обучения: применение знаний и пониманий

• 1. Формирование у студентов системного подхода к методике проектирования механосборочных цехов.

Результат обучения: формирование суждений

• 1. Дать студентам теоретические знания и практические навыки по основам проектирования механосборочных цехов с использованием современных достижении науки и техники.

Результат обучения: коммуникативные способности

• 1. Ключевыми компетенциями являются: – способность использовать фундаментальные и новейшие достижения; – способность находить организационно-управленческие решения в производственных ситуациях.

Результат обучения: навыки обучения или способности к учебе

• 1. Наделение студентов начальному практическому навыку по проектирования механосборочных цехов с оформлением в соответствии с требованиями за счет выполнения четырех практических работ (ПР) и курсовой работыа (КР-МСЦ).

Lehrmethoden

- технология проблемно- и проектно-ориентированного обучения; - технологии учебно-исследовательской деятельности; - коммуникативные технологии (дискуссия, пресс-конференция, мозговой штурм, учебные дебаты и другие активные формы и методы); - метод кейсов (анализ ситуации); - игровые технологии, в рамках которых обучающиеся участвуют в деловых, ролевых, имитационных играх; - информационно-коммуникационные (в том числе дистанционные образовательные) технологии.

Темы лекционных занятий

• Введение. Направление развития машиностроения РК. Роль реконструкции и технического перевооружения действующих механосборочных производств. Значение данной дисциплины при подготовке инженеров – механиков. Предмет курса и его связь с другими предметами по специальности. Основные задачи, решаемые при разработке проектов механосборочного производства. Факторы, определяющие оптимальные технико – экономические показатели проектируемого производства (оптимальная производственная программа, специализация и кооперирование производства, прогрессивная технология с высоким уровнем механизации и автоматизации, проектирование и ввод мощностей пусковыми комплексами, использование типовых и унифицированных строительных конструкций, организация параллельного проектирования и строительства).
• Подготовка исходных данных и порядок проектирования. Система организации проектирования. Проектные институты и их роль в развитии промышленности. Порядок разработки, согласования и утверждения проектно – сметной документации на строительство предприятий, зданий и сооружений. Стадийность проектирования. Назначение и содержание каждой стадии: «Проект и рабочая документация», «Рабочий проект». Состав и порядок разработки проекта. Технологическая часть проекта. Нормы технологического проектирования. Требования, предъявляемые к техническому уровню проекта. Состав и объем проектных работ. Связь технологической части проекта со специальными частями. Технико – экономическое обоснование для проектирования при строительстве или реконструкции производства. Схема классификации механосборочных производств. Серийность выпуска продукции. Требования по защите окружающей среды и утилизации отходов. Порядок согласования и утверждения задания на проектирование. Технический проект. Рабочие чертежи. Экспертиза и утверждение проекта.
• Задание на проектирование цеха, его состав. Производственная программа. Оптимальная мощность. Исходные данные для проектирования: базовые, руководящие, справочные. Режим работы и фонды времени оборудования и рабочих. Такт выпуска и тип производства. Определение объема работы цеха. Расчетная программа: точная, приведенная и условная, укрупненные измерители. Методы проектирования и объем разработки технологических процессов. Станкоемкость и трудоемкость изготовления изделий. Коэффициент многостаночного обслуживания. Методы определения затрат времени: по технологическому процессу; метод сравнения ( приведенный ); по нормам действующих предприятий и ранее выполненных проектов; по типовым нормам; по технико – экономическим показателям.
• Принципы и структура построения основных производственных процессов. Цех – часть производственной структуры предприятия. Классификация и принципы организации цехов механосборочного производства: агрегатно – узловой, технологический и смешанный. Типовой состав и взаимосвязь участков и служб цеха. Виды оборудования, категории работающих, классификация площадей. Поточное и не поточное производство. Формы организации механических и сборочных участков по видам оборудования, предметно – замкнутые участки много - и одно – номенклатурные поточные линии, автоматизированные участки и линии; участки узловой и общей сборки, подвижная и стационарная сборка. Построение производственных участков по технологически замкнутому, технологическому и смешанному принципу. Расчет численности производственных рабочих. Выбор принципа расположения и организация работы оборудования на участке. Расчет производственной площади участка. Планировка основного технологического оборудования на участках. Определение высоты производственных участков.
• Проектирование механических участков механосборочных цехов. Определение производственной программы. Выбор организационной формы технологического процесса. Определение такта выпуска деталей с поточных линий (непрерывно – поточных, переменно - поточных, автоматических и автоматизированных). Выбор варианта технологического процесса. Определение трудоемкости и станкоемкости обработки деталей. Расчет потребного количества основного технологического оборудования. Детальный способ расчета количества оборудования для поточного производства. Проектный коэффициент загрузки. Коэффициент использования оборудования. Укрупненный способ расчета количества основного технологического оборудования. Определение структуры оборудования проектируемого участка. Составление расчетных ведомостей. Расчет потребной численности производственных рабочих - станочников: по трудоемкости, по принятому количеству станков. Коэффициент многостаночного обслуживания. Определение потребной численности производственных рабочих автоматических линий. Определение вспомогательных рабочих, ИТР, СКП, НОП. Расчет потребной площади участка. Автоматизация проектных расчетов механических участков. Укрупненный алгоритм и блок – схема. Информационное обеспечение. Особенности проектирования механических участков инструментальных и ремонтно – механических цехов.
• Проектирование сборочных участков. Выбор организационной формы сборки. Виды и методы сборки. Расчет такта выпуска изделий с поточных линий. Продолжительность сборки. Выбор варианта технологического процесса сборки. Определение трудоемкости и стендоемкости сборки. Определение потребного количества рабочих мест и оборудования при различных организационных формах сборки. Плотность работы на сборке. Расчет количества сборочных мест конвейерной сборки. Типы сборочных конвейеров. Расчет длины, скорости и производительности сборочных конвейеров. Определение потребной численности работающих: производственных рабочих, вспомогательных рабочих, ИТР, МОП, СКП. Испытательные отделения. Определение потребного количества испытательных стендов и численности рабочих. Расчет потребной площади сборочного участка. Особенности проектирования сборочных и испытательных участков инструментальных и ремонтно-механических цехов.
• 7 Проектирование вспомогательных систем цеха. а) Назначение складской системы механосборочного цеха, выбор структуры складской системы. Определение площадей складов; материалов и заготовок; межоперационного и промежуточного; инструментально – раздаточных кладовых. Нормирование складских запасов. Определение площадей для кладовой масел, мастерской по ремонту инвентаря, помещений для компрессорных установок; для секции наладки цеха. Определение площади термического отделения, трансформаторных подстанций, вентиляционных установок. Определение потребной численности рабочих, ИТР, МОП вспомогательных участков. б) Система ремонтного и технического обслуживания механосборочного производства. Определение состава вспомогательных участков и служб цеха. Определение состава, количество оборудования и площади отделений и участков: заготовительного, заточного, контрольного, ремонтной базы механика и энергетика; мастерской для ремонта приспособлений и инструмента; приготовления и раздачи смазочно–охлаждающей жидкости; сбора и переработки стружки. Основные направления в организации ремонта оборудования. Метод и место проектирования ремонтно – механического отделения. Определение состава, количества оборудования и работающих. Технико – экономические показатели. в) Система инструментообеспечения. Назначение и организация системы инструментообеспечения. Проектирование отделения по восстановлению инструмента и ремонту технологической оснастки. Определение площадей подразделений и компоновка системы инструментообеспечения. Определение состава и количества работающих в системе инструментообеспечения.
• Транспортная система. Назначение и основные направления транспортной системы. Схемы транспортных связей. Выбор схемы и планировка транспортной системы. Автоматизированная транспортная система. Основные виды подъемно – транспортного оборудования. Определение величины и интенсивности грузопотока механического и сборочного участков. Выбор транспортных средств. Выбор и расчет потребного количества напольного безрельсового транспорта. Выбор и расчет потребного количества кранового оборудования. Выбор и расчет основных параметров конвейеров. Выбор и расчет потребного количества транспортных средств загрузки деталей. Разработка структурной схемы транспортной системы цеха. Стыковка транспортной системы с технологическим оборудованием, накопителями, складской системой. Особенности проектирования транспортной системы инструментальных и ремонтно – механических цехов. Определение основных параметров транспортной системы. Средства механизации и автоматизации транспортных операций.
• Система контроля качества изделий. Виды и организация контроля в поточном и не поточном производстве. Определение площадей и планировка оборудования, состав и численность работающих.
• Система охраны труда работающих. Назначение и функции. Производственная структура и эстетика. Бытовое обслуживание и служба общественного питания. Медицинское обслуживание. Организация работ по уборке помещений. Помещение административно – технического персонала. Определение площадей АУП.
• Проектирование автоматических и автоматизированных участков. Классификация автоматических станочных систем. Определение подетальной производственной программы для автоматической и автоматизированной станочных систем. Групповое производство изделий и деталей – основа организации ГАП. Выбор варианта технологического процесса. Выбор структуры автоматического производства изделий и состава производственных участков. Автоматизированные технологические ячейки, модули, линии, участки. Определение состава и количества основного технологического оборудования. Выбор структуры автоматизированной складской системы. Определение состава и количества средств для автоматизированного складирования. Определение количества ячеек и стеллажей на складе. Накопительные системы. Расчет их емкости и количества. Автоматизированная транспортная система на участке. Определение состава и количества транспортных средств. Расчет числа позиций загрузки и разгрузки, позиций контроля, подвижных транспортных механизмов (штабелеров). Определение состава и количества оборудования для транспортирования инструмента. Центральный магазин инструментов, кассеты. Расчет числа роботов-автооператоров для системы инструментообеспечения. Определение состава и количества оборудования управляющего вычислительного комплекса. Компоновка автоматизированной станочной системы.
• Разработка компоновочного плана размещения цеха. План строительной части здания и поперечные разрезы. Назначение и принципы разработки компоновочных планов. Условные обозначения. Выбор сетки колонн, высоты и типа здания. Выбор варианта размещения механических и сборочных участков. Выбор варианта размещения вспомогательных участков и складов магистральных проездов, устройств энергоснабжения и вентиляции. Размещение стационарных транспортных средств. Размещение служебно–бытовых помещений. Примеры компоновочных планов цехов.
• Производственные здания. Технологические требования к зданиям. Общая характеристика зданий. Классификация зданий. Каркасные здания. Пролеты. Крановые и безкрановые пролеты. Несущие и ограждающие конструктивные элементы зданий и строительные материалы. Строительные параметры зданий: ширина пролета, шаг колонн, высота. Основные направления в проектировании производственных зданий. Унификация конструктивных элементов зданий и объемно – планировочных решений. Унифицированные типовые пролеты ( УТП ) и ( УТС ). Температурно – деформационные швы. Блокирование цехов. Здания прецизионного производства. Характеристика служебно – бытовых зданий и пристроек к производственным зданиям. Назначение, условия примыкания, сетка колонн, размеры, этажность. Унифицированные типовые секции служебно – бытовых зданий.
• Разработка планов расположения оборудования. Назначение и принципы разработки планов расположения оборудования цехов. Условные обозначения. Методы разработки планировок. Правила размещения станков. Многостаночное оборудование. Размещение транспортных средств. Нормы расстояний между станками, оборудованием и строительными конструкциями. Правила размещения оборудования сборочных участков. Нормы расстояний. Размещение контрольных служб. Размещение оборудования уборки стружки, обеспечение СОЖ , энергоустановок, систем вентиляции, технологических жидкостей. Учет требований охраны труда, АСУПТ и АСУП. Примеры планов расположения оборудования цеха.
• Разработка заданий на проектирование специальных частей проекта и технико-экономическая эффективность технологической части проектов механосборочного производства. Технологические задания на проектирование архитектурно-строительной, энергетической, санитарно-технической и других специальных частей проекта. Определение потребности в основных видах энергии. Взаимосвязь технологической части со специальными частями проекта. Технико-экономическая оценка принятых в технологической части проекта решений. Основные технико-экономические показатели. Общие технико-экономические показатели. Удельные (относительные) технико-экономические показатели. Связь между удельными технико-экономическими показателями проектов и нормами технологического проектирования. Сопоставление проектных технико-экономических показателей с нормами технологического проектирования и с показателями лучших предприятий. Капитальные вложения, необходимые для реализации технологических проектных решений, и их эффективность.

Основная литература

• 1 Лопухов Ю.И. Основы проектирования механосборочных цехов. Учебное пособие. Для студентов специальности 5В071200 «Машиностроение» / ВКГТУ. - Усть-Каменогорск, 2013. - 140 с. 2 Лопухов Ю.И. Основы проектирования механосборочных цехов: Методическое пособие к практическим занятиям для студентов специальности 5В071200 «Машиностроение», специализация «Технология машиностроения, металлорежущие станки и инструменты» /ВКГТУ. - Усть-Каменогорск, 2013. - 50 с. 3 Лопухов Ю.И. Основы проектирования механосборочных цехов: Методическое пособие по выполнению курсовой работы для студентов специальности 5В071200 «Машиностроение», специализация «Технология машиностроения, металлорежущие станки и инструменты» /ВКГТУ. - Усть-Каменогорск, 2013. - 60 с.

Дополнительная литература

• 4 Проектирование участков и цехов автоматизированных машиностроительных производств / А.Г.Схиртладзе, В.П. Вороненко, В.А. Егоров и др. - Пенза: Изд-во Пензенского ГУ, 2009. - 427с.