МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное
образовательное учреждение высшего образования
«ТЮМЕНСКИЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ университет»
МЕТОДИЧЕСКИЕ указания
для практических занятий и самостоятельной работы по дисциплине «Проектная деятельность» студентов направления 05.03.01 Машиностроение по образовательной программе «Системы автоматизированного проектирования и технологической подготовки производства»
Тюмень 2017
Методические указания для практических занятий и самостоятельной работы по дисциплине «Проектная деятельность» для студентов направления 05.03.01 МАШИНОСТРОЕНИЕ по образовательной программе «СИСТЕМЫАВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКИ ПРОИЗВОДСТВА»/сост. В.В. Долгушин - Тюмень: Издательский центр ТИУ 2017. - 42 с.
Составитель:
Долгушин В.В. – д.т.н., профессор кафедры «Станки и инструменты»
Оглавление
Общие положения по организации проектной деятельности 4
1. Введение в проектную деятельность 6
2. Сроки и основные этапы выполнения проекта 11
3. Знакомство с основными положениями и понятиями
технологии машиностроения 13
3.1. Основные понятия и определения 13
3.2. Типы машиностроительных производств и методы их
работы 16
3.3. Производственный состав машиностроительного завода 19
3.4. Понятие о производственном и технологическом
процессах и их структуре 21
3.5. Машиностроительное изделие как объект производства 28
3.6. Структура изделия как объекта производства 36
3.7. Материалы, применяемые в машиностроении 41
4. Общие сведения и понятия об изделии 52
4.1. Физико-механические характеристики металлов 53
4.2. Основные правила выполнения эскизов 57
4.3. Основы взаимозаменяемости 60
4.4. Понятие о качестве поверхности детали в машиностроении 77
5. Изучение научно-технической литературы по теме проекта 93
6. Патентный поиск прототипов конструкций устройств 99
7. Разработка проекта 112
7.1. Последовательность проектирования изделия машиностроения 113
7.2. Пример выполнения проекта 116
7.3. Рабочие чертежи деталей задвижки 123
Список использованной литературы 123
ПРИЛОЖЕНИЯ 125
8.
Общие положения по организации проектной деятельности
Настоящие методические указания составлены с учетом «Положения о проектной деятельности обучающихся по образовательным программам высшего образования — программам бакалавриата, программам специалитета и программам магистратуры, закрепленным за руководителями образовательных», утвержденного ректором Тюменского индустриального университета 13 июня 2017 года, опыта реализации дисциплины «Проектная деятельность» в Московском политехническом университете [1].
Учебная дисциплина «Проектная деятельность» направлена на приобретение опыта самостоятельной проектной работы в составе творческого коллектива в условиях жёсткого календарного графика выполнения порученной работы. В этих условиях важное значение имеют такие качества участника коллектива как умение планировать свою работу, ответственность за качество и сроки выполнения проекта, коммуникативность и умение доказательно отстаивать свою точку зрения, умение публично выступать перед членами коллектива и технического совета или комиссии с результатами своих разработок. Работа над конкретным проектом позволит чётко понять задачи, которые придётся решать специалисту в своей будущей профессиональной деятельности, и подготовиться к решению этих задач, глубоко и осознанно изучая базовые общеобразовательные и специальные технические дисциплины, предусмотренные образовательной программой.
За время семестра студент может участвовать в нескольких проектах. Проекты условно делятся на «внутренние и «внешние». «Внутренние» - проекты, выполняемые в рамках одной программы обучения по заданию и под руководством профилирующей кафедры. «Внешние проекты - это общеуниверситетские проекты, межкафедральные проекты, а также сюда относятся университетские, городские, региональные олимпиады, инженерные состязания, конкурсы, инженерные игры и др. Для успешного выполнения программы проектной деятельности нужно участвовать во «внутренних» и «внешних» проектах.
Для консультаций и помощи в выполнении проекта каждому студенту выделяется руководитель проекта - преподаватель одной из профилирующих кафедр или приглашённый специалист от производства. Решение по оценке проектной деятельности окончательно принимает руководитель проекта.
Обучающимся за период обучения будет самостоятельно выполнено несколько конкретных проектов. Для однозначной регистрации проектов вводится специальное обозначение проекта с обязательной формулировкой названия проекта. Проект обозначается: «СПР1-1 «название проекта». Читается так: Самостоятельный Проект №1 первого семестра «название проекта». На втором семестре проекты будут обозначаться «СПР1-2» и т.д., например, первый самостоятельный проект первого семестра во всех документах по этому проекту будет обозначен: «СПР1-1: «Исходные данные для проекта процесса производства крышки шатуна СУ5.1-01-02-003». Допускается краткое обозначение проекта: «СПР1 - 1 СУ5.1-01-02-003». Коды проекта и задание на проект выдаёт руководитель проекта.
Выполнение проекта в любой сфере деятельности человека делится на несколько этапов и на каждом из них решаются определённые конкретные задачи. Во всех проектах первым этапом является подбор, изучение и анализ исходных данных для проектирования, подбор источников информации, технической руководящей и справочной литературы, оформление заданий на проектирование и распределение задач и обязанностей между исполнителями.
Содержание проекта раскрывается студенту на первой неделе обучения руководителем проекта на первом занятии по дисциплине «Проектная деятельность». На этом занятии формируются проектные студенческие группы (ПСГ) по 3...7 исполнителей в группе. Каждой ПСГ предлагается выбрать тему будущего проекта. Оформляется задание на проект и выдаётся график выполнения разделов проекта, в котором предусмотрены контрольные точки для определения качества работы.
Обеспечение плановых сроков выполнения и высокого качества проекта в решающей степени зависит от того, насколько систематически и активно будет работать каждый студент в ПСГ.
Самостоятельную работу студентов контролирует руководитель проекта, который не только осуществляет контрольные функции, но и даёт при необходимости советы по принципиальным вопросам.
Исходным документом при выполнении проекта является выдаваемое каждому исполнителю ПСГ индивидуальное техническое задание, составленное по установленной форме. Вместе с индивидуальными заданиями, каждой ПСГ выдаётся реальная сборочная единица (например, малоразмерный узел установки, небольших размеров подшипник и др. материалы, собранные и подготовленные в сотрудничестве с представителями ведущих машиностроительных предприятий и частных фирм, заинтересованных в подготовке и трудоустройстве высококвалифицированных кадров на их производстве) для её изучения и проектирования.
Так как любая сборочная единица может иметь несколько входящих в неё деталей, то и количество студентов в каждой ПСГ будет разным - от трех до семи человек в каждой ПСГ (количество студентов в ПСГ должно примерно соответствовать количеству деталей в сборочной единице).
1. Введение в проектную деятельность
Проектная деятельность обучающихся организуется с целью развития практически значимых профессиональных, общепрофессиональных, общекультурных компетенций, закрепленных в Федеральном государственном образовательном стандарте высшего образования (далее - ФГОС ВО) и концепции основной профессиональной образовательной программы (ОПОП). Проект - это специально организованная, мотивированная самостоятельная деятельность обучающихся, основной целью которой является решение определенной практически или теоретически значимой проблемы, оформленная в виде конечного продукта, который можно увидеть, осмыслить, применить в реальной практической деятельности.
Проект имеет четко поставленные задачи, критерии достижения результата и ограниченные сроки выполнения; основные способы деятельности - разработка, отбор и реализация проектных решений; основные методы - методы управления проектами.
Руководитель образовательной программы (далее - РОП) - лицо, ответственное за проектирование, реализацию и развитие ОПОП, организацию проектной деятельности, которая направлена на достижение результатов и целей образовательной программы; РОП является инициатором проекта; РОП формирует проектное предложение (Приложение 1), формулируя цели и условия участия в проекте, назначает Руководителя проекта; утвержденное проектное предложение РОП размещает на своей странице официального сайта Университета.
Администратор образовательной программы (далее АОП) - ответственное лицо, занимающееся координацией и организационным обеспечением проектной деятельности обучающихся ОПОП. АОП информирует обучающихся о размещенных проектных предложениях и о правилах подачи обучающимися заявок на участие в проекте. Для участия в проекте обучающийся подает РОП заявку (Приложение 2). Обучающийся может подать заявку на любые проекты из числа одобренных РОП, на которой он обучается. РОП имеет право не подтвердить заявку обучающегося, если тот не соответствует требованиям, предусмотренным в проектном предложении.
АОП обязан:
- в определенные РОП сроки собрать информацию о выборе проектов обучающимися по ОПОП;
- вести учет проектов, выбранных обучающимися ОПОП;
- по итогам выполнения проектов на основании оценочных листов/ведомостей (Приложение 3), полученных от Руководителей проектов, передать результаты обучающихся (зачетные единицы и оценку) в территориальный отдел Учебно-методического управления;
- проинформировать обучающихся и РОП о наличии академической задолженности по проектной деятельности.
РОП устанавливает порядок и сроки выбора, условия согласования проектов обучающимися в соответствующих нормативно-методических документах, исходя из календарного учебного графика и учебного плана, особенностей организации проектной деятельности, целей и задач данной ОПОП.
Администратор ОП ведет учет и контроль выбранных обучающимися ОПОП проектов и уведомляет РОП обо всех обучающихся, имеющих по итогам каждого года обучения академическую задолженность по проектной деятельности. Количество проектов, выполняемых обучающимися за весь период освоения ОПОП устанавливается в нормативно-методической документации ОПОП. Несоответствие количества выполненных обучающимся проектов установленному является невыполнением учебного плана в полном объеме. В этом случае обучающийся не может быть допущен к Государственной итоговой аттестации (далее - ГИА).
Участником проекта считается кандидат, подавший заявку на участие в проекте и утвержденный РОП (при необходимости - после входных испытаний). Участник проекта принимает на себя обязательства по выполнению проекта или его части (согласно распределению обязанностей) и несет ответственность за их качественное и своевременное исполнение.
Участник проекта имеет право:
- принимать участие в разработке/уточнении технического задания проекта, уточнении плана-графика и основных этапов выполнения проекта, определении промежуточных результатов и процедур их контроля и оценки, уточнении критериев качества результата проекта (на основе заданных Заказчиком);
- получать консультативную помощь и поддержку Руководителя проекта, а также делать запрос на консультации с Заказчиком и профильными специалистами в сфере проектной деятельности;
- участвовать в оценке собственного вклада и вклада других Участников в достижение результата проекта.
Участник проекта обязан подготовить отчетные материалы о своей проектной работе; формат отчетных материалов регламентируется в зависимости от типа проекта и его содержания; рекомендованным форматом для исследовательских (научно-исследовательских) и практико-ориентированных (прикладных) долгосрочных проектов является отчет/дневник проекта. Отчетные материалы должны позволять оценить степень сформированности компетенций, заявленных для данного проекта в качестве планируемых результатов. Перечень и вид отчетных материалов для конкретного проекта определяет РОП по согласованию с Руководителем проекта и указывает их в проектном предложении и/или техническом задании на выполнение проекта. Рекомендуемая структура отчета по проекту представлена в Приложении 4.
Участник проекта имеет право по согласованию с Руководителем проекта отказаться от участия в проекте; в этом случае он подает заявление РОП, согласованное с Руководителем проекта на исключение его из проекта. АОП исключает указанный проект из индивидуального учебного плана (далее - ИУП) обучающегося. Форма ИУП представлена в Приложении 5.
В ОПОП может быть закреплена обязательная часть проектной деятельности, которую обучающийся обязан выполнить в рамках дисциплин учебного плана (курсовые работы и курсовые проекты), и вариативная часть, которая предполагает выполнение проектов обучающимися в рамках дисциплины «Проектная деятельность». (Далее: обязательный проект - проект, отнесенный к обязательной части проектной деятельности; вариативный проект - проект, отнесенный к вариативной части проектной деятельности).
Сведения о вариативных проектах, участие в которых одобрено обучающемуся, АОП вносит в ИУП обучающегося. Допускается отсутствие записи о вариативных проектах в ИУП обучающегося на этапе подписания ИУП. Ответственность за выбор вариативных проектов несет обучающийся.
Назначение вариативного проекта обучающемуся, при условии, что он не был включен в ИУП, оформляется в виде подписанного со стороны обучающегося и со стороны Руководителя проекта проектного задания. Проектное задание оформляется на бумажном носителе и хранится в документации ОПОП по проектной деятельности. Если обучающийся не выполнил в течение учебного года вариативные проекты, АОП перед последней промежуточной аттестацией учебного года уведомляет обучающегося о необходимости выполнить вариативные проекты в течение последующих лет обучения.
Информация о системе оценивания должна быть представлена в проектном предложении и известна обучающемуся на этапе выбора проекта.
Результаты участия обучающегося в проекте оцениваются по 100- балльной шкале. В итоговую оценку по проекту входит оценка уровня сформированности у обучающегося заявленных в проектном предложении компетенций, а также может входить как оценка собственно результата/продукта, полученного в итоге выполнения проекта, так и оценка участия обучающегося в проекте. Для групповых проектов дополнительной составляющей итоговой оценки может быть оценка командного взаимодействия/ индивидуального вклада Участника проекта. Каждая из составных частей итоговой оценки также приводится к 100-балльной шкале; итоговая оценка представляет собой сумму оценок составных частей с учетом их весовых коэффициентов. Формулу расчета итоговой оценки по проекту определяет Руководитель проекта в техническом задании и указывает в оценочном листе.
Если итоговая оценка по проекту, который был включен обучающемуся в ИУП, составляет менее 60 баллов по 100-балльной шкале, то у обучающегося образуется академическая задолженность, которая учитывается в рейтинговой системе оценки знаний обучающихся ТИУ, а также при принятии решений по всем вопросам, где учитывается наличие у обучающегося академической задолженности.
В силу характера проектной деятельности, предусматривающей выполнение конкретного задания к определенному времени, как правило, пересдача проекта не допускается (за исключением обязательных проектов по дисциплинам и при условии индивидуального выполнения проекта обучающимся). Для ликвидации академической задолженности обучающемуся необходимо выполнить другой проект с результатом не менее 60 баллов по 100- балльной шкале. РОП и Руководитель проекта определяют, к какой категории относится предлагаемый проект - «допускает пересдачи», «не допускает пересдачи», на этапе проектного предложения.
Работа Участника проекта оценивается как неудовлетворительная в случае, если Участник проекта заменяется или исключается из проектной группы до завершения проекта из-за нарушения условий выполнения работ, отсутствия промежуточных результатов, отказа от выполнения проекта без объективных причин. При этом у обучающегося образуется академическая задолженность по проектной деятельности.
В приложение к диплому обучающегося заносятся оценки за все выполненные им в ходе освоения ОПОП проекты, с указанием типа проектов и оценок.
2. Сроки и основные этапы проекта.
| № этапа | Наименование работ | Срок выполнения, недели |
| Формирование проектных студенческих групп (ПСГ) по 3...7 исполнителей в группе. Каждой ПСГ предлагается выбрать тему будущего проекта. Оформляется задание на проект и выдаётся график выполнения разделов проекта, в котором предусмотрены контрольные точки для определения качества работы | ||
| Подбор, изучение и анализ исходных данных для проектирования, подбор источников информации, технической руководящей и справочной литературы, оформление заданий на проектирование и распределение задач и обязанностей между исполнителями | ||
| Работа над проектом. Каждая ПСГ должна проработать следующие основные вопросы: 1) Изучить назначение и устройство узла (агрегата), в который входит сборочная единица и деталь. Представить реферативное описание его служебного назначения и принципа работы. 2) Определить рабочие функции, которые выполняет сборочная единица и входящие в неё рабочие детали; 3) Установить основные технические требования, предъявляемые к сборочной единице и к поверхностям детали. 3) Установить из какого материала изготовлены рабочие детали и какие альтернативные материалы можно предложить для изготовления с учётом действующих нагрузок при их работе в узле (агрегате); 4) Определить какие и с какой целью нанесены защитные покрытия на поверхности деталей и какими способами это можно сделать (если покрытий нет, то необходимо дать обоснованные предложения по их нанесению или наоборот, недопустимости их применения); 5) Выполнить твердотельное моделирование устройства; 6) Выполнить эскизы и чертежи деталей. 7) Ознакомиться с методами обработки поверхностей деталей, которые можно применить при производстве заданной детали. | ||
| Защита результата. Оценка качества работы проводится по итогам проведения технического конкурса, к которому каждая ПСГ подготавливает реферат по пройденным этапам проектирования и делает публичный доклад (в виде презентации). Комиссия, сформированная из студентов этой же группы (из руководителей каждой ПСГ), оценивает выступление студенческих проектных групп, начисляет баллы за выступление и содержательность, выбирает лучшие (два-три) проекты для дальнейшей их защиты на дискуссионном форуме проектов первокурсников (в течение каждого семестра планируется проведение двух-трёх таких конкурсов и форумов). | ||
| Рефлексия участниками своей работы в проекте. По окончании обучения на первом семестре (завершение первого этапа проекта), каждая ПСГ делает публичный доклад (защиту) по первому этапу проекта на техническом семинаре. Все успешно прошедшие защиту ПСГ (и соответственно получившие оценку зачет) объединяются в проектные студенческие коллективы (ПСК) численностью от 4-х до 8-ми человек и приступают ко второй части проекта. |
3. Знакомство с основными положениями и понятиями технологии машиностроения
3.1 Основные понятия и определения
Основные понятия и определения технологии машиностроения подробно описываются Ярушиным С.Г. в учебнике для бакалавров [2].
Технология - (от греч. techne — мастерство, умение и logos — учение, наука), которое применительно к сфере материального производства означает область деятельности, науку, дисциплину, систематизирующую совокупность приемов и способов обработки сырья, материалов, полуфабрикатов соответствующими орудиями производства в целях получения готовой продукции.
Процесс - (от лат. processus — продвижение) подразумевает совокупность последовательных действий и явлений для достижения конечного результата. Это определение включает не только физические, механические и иные действия и явления, но и возможность управления ими. Иными словами, чтобы получить какой-либо результат, необходимо знать не только сам процесс, но и последовательность воздействия на него.
Машиностроение - отрасль промышленности, занимающуюся производством машин.
Машина - есть механизм или сочетание механизмов, осуществляющих определенные целесообразные движения для преобразования энергии или совершения работы. Исходя из этого определения, машина обязана иметь хотя бы один механизм.
Механизм — это система тел, предназначенная для преобразования движения одного или нескольких тел в требуемые движения других тел. В механизме отдельные тела для переноса (передачи) движения могут быть не только твердыми, но жидкими или газообразными. Кроме того, перенос энергии от тела к телу может осуществляться электромагнитными или иными полями.
Все разнообразие машин подразделяют на энергетические, рабочие, транспортные, информационные.
Энергетические машины (машины-двигатели) преобразуют любой вид энергии в удобный для эксплуатации. Например, к ним относят паровые турбины, электро-, авиационные и ракетные двигатели и др.
Рабочие машины (машины-орудия), в том числе технологические, преобразуют форму, свойства, положение обрабатываемого материала (предмета). К этому классу относят, например, термические печи (изменяют свойства материала); металлорежущие станки (изменяют размеры и форму заготовки); стенды регулировки и контроля газотурбинных двигателей (обеспечивают динамическую балансировку ротора) и др.
Транспортные машины преобразуют положение материала (перемещаемого предмета). К ним относят эскалаторы, транспортеры, тепловозы, суда, газоперекачивающие агрегаты (транспортируют газ с заданной пропускной способностью по магистральным газопроводам).
Информационные машины преобразуют информацию (шифровальные машины, арифмометры, механические интеграторы, ЭВМ, компьютеры и др.).
Фактически в машиностроении производят материальные объекты (называемые изделиями, устройствами, оборудованием), обеспечивающие прямо или опосредованно людей всем необходимым для их жизнедеятельности, т.е. практически всем, что нас окружает.
Изделием в машиностроении называют любой предмет или набор предметов, подлежащих изготовлению (определение ГОСТ 2.101—68). Им может быть любая техническая система или ее элементы в сборе, отдельные детали в зависимости от того, какой объект является продуктом конечной стадии данного производства. Например, для авиационного завода изделием является самолет, для станкостроительного — станок, для машиностроительного общего профиля — например автоматическая линия по расфасовке продуктов питания, а для метизного завода — болт, гайка и т.д. Изделие является частным случаем единицы промышленной продукции.
Под продукцией понимают материализованный результат процесса трудовой деятельности, обладающий полезными свойствами, полученный в определенном месте за определенный интервал времени и предназначенный для использования потребителями в целях удовлетворения их потребностей как общественного, так и личного характера.
Оборудование — это совокупность механизмов, машин, устройств, приборов, необходимых для производственной деятельности. Как правило, этот термин используют в сочетании с определениями, относящимися к области его применения: технологическое оборудование, обслуживающее оборудование, контрольно-измерительное оборудование, кузнечно-прессовое оборудование и т.п.
Учитывая, что не всякая продукция машиностроительного завода в строгом понимании является «машиной», в дальнейшем для общности изложения будем пользоваться словосочетанием «изделие машиностроения».
Технологические процессы в машиностроении - многообразие способов и приемов изготовления любых изделий машиностроения.
Многолетняя практика показывает, что в современном машиностроительном производстве не существует универсальных методов обработки в равной степени эффективных для изготовления различных деталей из разных материалов. Каждый метод имеет свою конкретную область применения, причем эти области нередко пересекаются, так что одна и та же деталь может быть изготовлена различными способами.
3.2Типы машиностроительных производств и методы их работы
Тип производства — классификационная категория, выделяемая по признакам широты номенклатуры, регулярности, стабильности и объема выпускаемых изделий. В зависимости от потребностей человека, учреждения, отрасли или государства изделия выпускаются предприятиями в различных количествах. Соответственно производства условно подразделяют на единичное, серийное или массовое.
Под единичным (индивидуальным) производством понимают изготовление единичных экземпляров изделий по неизменным чертежам, которое не повторяется либо повторяется редко, через неопределенное время. Отличительными особенностями единичного типа производства являются: многономенклатурность выпускаемой продукции; отсутствие постоянного закрепления за рабочими местами определенных изделий; использование универсального оборудования, приспособлений и инструментов; размещение оборудования по однотипным группам; наличие высококвалифицированных рабочих-универсалов; большой объем ручных операций; высокая длительность производственного цикла и др. К нему относят выпуск экспериментальных или уникальных образцов машиностроительных изделий, любого нестандартного оборудования.
Под серийным производством понимают изготовление изделий по неизменным чертежам периодически повторяющимися партиями в течение определенного периода времени. В зависимости от числа изделий в партии его подразделяют на: мелкосерийное, серийное и крупносерийное. Такое подразделение достаточно условно. При одном и том же числе изделий в партии, но разных размерах и сложности, производство можно отнести к разным видам. Например, изготовление 25 проходческих комбайнов для выработки месторождений калийной руды можно отнести к среднесерийному производству, 25 тяжелых транспортных самолетов «Руслан» — к крупносерийному, а 25 малогабаритных токарных станков — к мелкосерийному. Ориентировочно серийность производства определяют по табл. 1.1.
Таблица 3.1
Серийность производства
| Производство | Количество в серии изделий | ||
| крупных | средних | мелких | |
| Мелкосерийное | 2—5 | 5-25 | 10—50 |
| Среднесерийное | 6—25 | 26—150 | 51-300 |
| Крупносерийное | > 25 | > 150 | > 300 |
Продукцией серийного производства являются изделия, выпускаемые в значительном количестве: металлорежущие станки, насосы, компрессоры и т.д. В этом случае используют высокопроизводительное универсальное и специализированное оборудование; специализацию рабочих мест по выполнению нескольких закрепленных операций; универсальные, переналаживаемые быстродействующие приспособления; универсальный и специальный инструмент. Широко применяют станки с ЧПУ, многоцелевые станки и гибкие переналаживаемые системы (ГПС). Серийное производство также характеризуется незначительным объемом ручных операций, наличием рабочих средней квалификации, незначительной длительностью производственного цикла и др.
Под массовым производством понимают изготовление изделий по неизменным чертежам в больших количествах и в течение длительного периода времени. Продукцией массового производства являются изделия узкой номенклатуры и стандартного типа, например автомобили, велосипеды, электродвигатели, швейные и стиральные машины, подшипники и т.п. На большинстве рабочих мест выполняют только одну закрепленную постоянно повторяющуюся операцию. Массовому производству свойственны следующие особенности: ограниченная номенклатура изделий; предметная специализация рабочих мест; расположение оборудования в последовательности выполнения операций; применение высокопроизводительного автоматизированного и роботизированного оборудования, специальных приспособлений и инструмента; широкое использование транспортных устройств для передачи заготовок вдоль поточной линии; механизация и автоматизация технического контроля; наличие рабочих невысокой квалификации; минимальная длительность производственного цикла и др.
В машиностроении различают две формы производства: непоточное и поточное.
Непоточным называют производство, при котором его объекты в процессе изготовления находятся в движении с различной продолжительностью операций и перерывов между ними. Эта форма характерна для единичного производства.
Поточным называют производство, при котором операции закреплены за определенными рабочими местами, расположенными в порядке их выполнения, а объект производства передается с одного рабочего места на другое с определенным тактом. Это наиболее совершенная с точки зрения минимизации издержек форма организации массового производства. По этому принципу строятся автоматические линии обработки и сборки. Особенность автоматического производства — выполнение операций без непосредственного участия рабочего, либо под его наблюдением и контролем. Поточное производство может быть и неавтоматическим, если установку заготовок и их снятие после обработки выполняет рабочий. Для организации поточного производства требуется одинаковая или кратная производительность на всех операциях. На линии обработанные заготовки или собранные узлы выпускаются через строго определенный интервал времени, называемый тактом выпуска.
Такт выпуска (мин/шт.) — интервал времени Тв между выпуском двух изделий или заготовок определенных наименований, следующих одно за другим,
, (3.1)
где Фд — действительный фонд времени в планируемом периоде (месяц, сутки, смена), ч; N — производственная программа на этот же период (число изделий, шт.).
Цикл — интервал календарного времени от начала до конца выполнения какого-либо повторяющегося технологического или производственного процесса независимо от числа одновременно изготовляемых изделий. Различают цикл изготовления изделия в целом, отдельных сборочных единиц и деталей, выполнения отдельных операций.
Каждое производство обладает определенной производственной мощностью, под которой понимают максимально возможный выпуск продукции установленных номенклатуры и количества, который может быть осуществлен за определенный период времени при установленном режиме работы.
3.3 Производственный состав машиностроительного завода
Машиностроительные заводы (предприятия), исходя из организационных и экономических соображений, обладают определенной функциональной структурой, т.е. состоят из отдельных производственных единиц, называемых цехами, и различных функциональных объектов и устройств.
Основной организационной единицей завода является производственный цех, который представляет собой производственное, административно-хозяйственное обособленное подразделение завода. Он включает в себя производственные участки, вспомогательные подразделения, служебные и бытовые помещения.
Производственный участок объединяет группу рабочих мест, организованных по предметному, технологическому или предметно-технологическому принципу.
Рабочее место — элементарная единица структуры предприятия, где размещаются исполнители работы, обслуживаемое ими технологическое оборудование, часть конвейера, на ограниченное время оснастка и предметы труда (ГОСТ 14.004—83).
В состав машиностроительного завода входят следующие структурные группы:
• заготовительные цеха (чугунолитейные, сталелитейные, литейные цветных металлов, кузнечные, кузнечно-прессовые, прессовые, кузнечно-штамповочные и др.);
• обрабатывающие цеха (механические, термические, холодной штамповки, деревообрабатывающие, металлопокрытий, сборочные, окрасочные и др.);
• вспомогательные цеха (инструментальные, ремонтно-механические, электроремонтные, модельные, экспериментальные, испытательные и др.);
• складские объекты (помещения) (для металла, инструмента, формовочных и шихтовых материалов, принадлежностей и разных материалов, готовых изделий, топлива, моделей и др.);
• энергетические объекты (электростанция, теплоэлектроцентраль, компрессорные и газогенераторные установки);
• транспортные объекты (железнодорожная ветка, монорельс, канатная подвесная дорога, гараж и т.д.);
• санитарно-технические объекты и устройства (отопление, вентиляция, водоснабжение, канализация);
• общезаводские учреждения и объекты (центральная, технологическая и центральная измерительная лаборатории, главная контора, бюро пропусков, медицинский пункт, объекты связи, столовая и др.).
Состав цехов, объектов, учреждений и сооружений завода определяется объемом выпуска продукции, характером технологических процессов, требованиями к качеству изделий и другими производственными факторами, а также в значительной мере степенью специализации производства и кооперирования с другими предприятиями и смежными производствами.
Специализация предполагает сосредоточение большого объема выпуска строго определенных видов продукции на каждом предприятии.
Кооперирование предусматривает обеспечение ведущего предприятия заготовками (отливками, поковками, штамповками), комплектующими агрегатами, различными приборами и устройствами, изготовляемыми на других специализированных предприятиях. Например, авиастроительное предприятие при создании (сборке) самолета само не производит ни авиадвигатели, ни системы управления, а получает их на основе кооперации от других специализированных предприятий. Если завод планирует получать отливки в порядке кооперирования, то отпадает необходимость в литейных цехах. Например, некоторые станкостроительные заводы получают отливки со специализированного литейного завода, снабжающего потребителей литьем в централизованном порядке.
Состав энергетических и санитарно-технических объектов завода также может быть различным в зависимости от возможности кооперирования с другими промышленными и коммунальными предприятиями по снабжению электроэнергией, газом, паром, сжатым воздухом, в части устройства транспорта, водопровода, канализации и т.д.
3.4 Понятие о производственном и технологическом процессах и их структуре
Производственный процесс (безотносительно вида объекта производства по ГОСТ 14.004—83) определяется как совокупность всех действий людей и орудий труда, необходимых на данном предприятии для изготовления продукции. В него входят все этапы переработки продуктов природы в предметы (машины, оборудовани