ВЫБОР ОСНОВНЫХ ВИДОВ ОБОРУДОВАНИЯ И РАСЧЕТ ЕГО КОЛИЧЕСТВА
Оборудование и оснастка, с помощью которых выполняют операции производственного процесса, являются важными элементами проектируемого сварочного производства. Поэтому при разработке проекта цеха необходимо определить рациональный качественный и количественный состав оборудования и оснастки.
По участию в производственном процессе оборудование, используемое в сборочно-сварочных цехах, делится на: -
производственное, применяемое непосредственно для выполнения операций технологического процесса по изготовлению, отделке и испытанию изделий, выпускаемых. проектируемым цехом (сварочное оборудование, металлообрабатывающее, аппаратура для контроля сварки, инструмент и т. д.);
вспомогательное, которое не используется непосредственно в технологическом процессе изготовления изделий, но обслуживает основное производство (оборудование для ремонта инструмента и приспособлений; учебное и лабораторное оборудование; вентиляционно-отопительные агрегаты, вентиляторы, насосы);
подъемно-транспортное, предназначенное для механизации трудоемких подъемно-транспортных и погрузочно-разгрузочных работ (автотранспорт, краны, рольганги и т. д.).
По характеру выполняемой работы производственное оборудование сборочно-сварочного цеха может быть разделено на:
основное, или производственное, оборудование, непосредственно выполняющее операции технологического процесса;'
прочее оборудование, имеющее при выполнении производственных операций подсобное значение (наждачные точила). Это оборудование периодически выполняет дополнительные операции технологического процесса и принимается комплектно.
При разработке производственного процесса изготовления узлов и секций, и особенно при расчете трудоемкости сборочносварочных работ, технолог-нроектировщик ориентируется на новейшие виды оборудования и оснастки, с помощью которых будет выполняться проектируемый производственный процесс.
Выбор того или иного оборудования в процессе проектирования должен быть обоснован. Основными критериями для выбора рациональных видов оборудования и оснастки, используемых в сборочно-сварочных цехах, могут быть следующие:
1. Техническая характеристика выбираемого оборудования или оснастки для выполнения определенной операции, наиболее полно отвечающая технологическим требованиям изготовления конструкций на данном оборудовании или посредством данной оснастки.
2. Наибольшая эксплуатационная надежность и простота обслуживания, наибольший к. п. д. и наименьшее потребление энергии при эксплуатации.
3. По возможности минимальные габариты, масса и стоимость оборудования и оснастки.
4. Наименьший возможный срок окупаемости суммы первоначальных затрат на приобретение и монтаж в цехе данного оборудования либо оснастки.
Для подбора рациональных современных типов сварочного оборудования пользуются новейшими данными справочной и информационной литературы, проспектами и каталогами судостроительной и машиностроительной промышленности, в которых описаны технические характеристики и стоимость отдельных типов оборудования.
Потребное количество механического и сварочного станочного оборудования определяется по формуле
/ Т
где Т — трудоемкость на годовую программу работ, закрепленных за станочным или сварочным оборудованием каждого типа, станко-ч или чел.-ч; Фо — действительный (расчетный) годовой фонд времени станочного или сварочного оборудования, ч.
Если расчетное количество единиц оборудования получается дробным, то его округляют до ближайшего целого числа (в сторону увеличения) и эту величину называют принятым количеством оборудования.
Отношение расчетного количества оборудования к принятому называют проектным коэффициентом загрузки оборудования. Для сварочного оборудования он составляет от 0,75 до 0,90.
В некоторых случаях расчет необходимого количества сварочного оборудования производится по заданной массе наплавленного металла и производительности оборудования, а при приближенных методах расчета — по технико-экономическим показателям, которые могут быть представлены, например, выпуском продукции цеха на единицу оборудования или одну сварочную дугу. Тогда расчетное количество оборудования будет
Вц
и0 = —,
Роб
где Вц — расчетная годовая программа выпуска цеха, т или шт.; Роб — годовой выпуск готовой продукции цеха с единицы оборудования, т или шт.
Характерным оборудованием сборочно-сварочного цеха является следующее: электросварочное, газорезательное, подъемно-транспортное, станочное, оборудование рабочих мест, оборудование механизированных и комплексно-механизированных поточных линий, производственный инвентарь и инструмент. Рассмотрим методику расчета основного вида оборудования — сварочного.
Расчет количества установок для сварочных операций технологического процесса изготовления узлов и секций осуществляется по трудоемкости сварочных работ цеха на годовую программу. Согласно запроектированному технологическому процессу трудоемкость сварочных работ разделена на трудоемкость ручной, полуавтоматической, автоматической электросварки и электровоздушной строжки.
Трудоемкость сварочных работ по выполнению при сборке операции «прихватка» обычно входит в трудоемкость сборочных работ, поэтому затраты времени на прихватку выделяются, из трудоемкости сборочных работ с помощью определенного процентного соотношения. Практикой проектирования установлено, что трудоемкость прихватки составляет 15—18% от трудоемкости сборки, полученной при нормировании технологического процесса изготовления узлов и секций.
Расчет количества сварочного оборудования ведется исходя из условия обеспечения сварочными установками и электрической энергией сварочных дуг всех назначений, одновременно работающих в цехе в наибольшую смену. Поэтому в первой стадии расчета число сварщиков (сварочных дуг) получают в результате деления трудоемкости сварочных работ по изготовлению узлов и секций годовой программы цеха на действительный годовой фонд времени одного сварщика. Полученное число сварщиков распределяют по сменам согласно принятому коэффициенту сменности. Для дальнейшего расчета исходным ста-
Таблица 15
Примерная форма расчета количества электросварочного оборудования
Принятое
количество
сварочного
оборудования
6 |
новится число сварщиков (сварочных дуг), работающих одновременно в наибольшую смену (как правило, первую). Обычно весь расчет представляют в табличной форме (табл. 15).
Исходное среднее число одновременно работающих в наибольшую смену сварочных дуг в реальных условиях не соблюдается, так как загрузка и потребность в сварщиках в течение года неравномерна, особенно при сборке и сварке корпуса судна на стапеле.
Наложением и суммированием графиков выполнения технологического процесса изготовления всех узлов и секций годовой программы стремятся добиться равномерности загрузки сварщиков. Тем не менее в сборочно-сварочных цехах судостроительных заводов в течение года количество сварочных дуг, требующихся для выполнения текущих сварочных работ, постоянно колеблется в большую или меньшую сторону от средних значений.
В проекте сборочно-сварочного цеха отклонение количества необходимых для работы сварочных дуг от среднего значения принимают только в большую сторону, что обусловливает большее количество сварочного оборудования. Поэтому расчетное количество одновременно работающих сварочных дуг, для работы которых потребуется сварочное оборудование, устанавливается по среднему значению с поправочным коэффициентом, учитывающим неравномерность проведения сварочных работ в течение года:
Dp “ DctlkH,
где Dсм — среднее количество сварочных дуг, одновременно работающих в наибольшую смену, полученное делением трудоем
кости сварочной операции на действительный годовой фонд времени рабочего и на коэффициент сменности; ka— коэффициент неравномерности проведения сварочных работ в течение года.
Для разных цехов со сварочным производством ka принимается равным от 1,15 до 2,0, причем для сборочно-сварочного цеха ka= 1,2-ї-1,3, для судостроительного цеха и цеха сборки и сварки блоков &н—2,0.
По расчетному количеству одновременно работающих сварочных дуг и средней силе сварочного тока определяется необходимое количество и мощность сварочных установок. Расчет считается законченным, если выбрано наиболее рациональное сварочное оборудование.
Примерный состав и технические характеристики основного сварочного оборудования сборочно-сварочных цехов судостроительных предприятий I и II классов приведены в приложении 1.