§ 21. ЗАДАЧИ И НАПРАВЛЕНИЯ МЕХАНИЗАЦИИ И АВТОМАТИЗАЦИИ

Механизация производства, т. е. замена ручных средств труда машинами и механизмами, может быть частичной и ком­плексной. При частичной механизации механизируются главным образом наиболее трудоемкие производственные операции при сохранении значительной доли ручного труда (особенно при осуществлении погрузочно-разгрузочных и транспортных ра­бот). При комплексной механизации на всех основных и. вспо­могательных операциях технологического процесса ручной труд заменяется машинным. Ручной труд может сохраняться на от­дельных нетрудоемких операциях, механизация которых не имеет существенного значения для облегчения труда и эко­номически нецелесообразна. Кроме того, за человеком остаются функции управлення процессом производства и контроля.

Комплексная механизация открываёт возможности для при­менения поточных методов производства и способствует повы­шению качества продукции.

Следующей ступенью совершенствования процессов произ­водства является их автоматизация. При автоматизации произ­водства функции управления и контроля, ранее выполнявшиеся человеком, передаются приборам н автоматическим устройст­вам. Автоматизация значительно уменьшает влияние субъектив­ных факторов (степени мастерства, быстроты реакции, утом­ляемости работающего) на ход производственного процесса и повышает качество его выполнения. Автоматизация производ­ства не означает полного вытеснения человека автоматами, но направленность его действий, характер его взаимоотношений

с машиной изменяется. Центр тяжести в трудовой деятель­ности человека перемещается на техническое обслуживание машин-автоматов и на аналитически-распорядительную дея­тельность.

Автоматизация производства может быть частичной (авто­матизированы отдельные операции технологического процесса), комплексной (автоматизирован весь цикл основных и вспомога­тельных операций и частично управление автоматизированными механизмами и устройствами) и полной (автоматизирован весь производственный процесс н управление им).

Автоматизацию производства легче осуществить в том слу­чае, когда однажды выбранный оптимальный производственный процесс сохраняется достаточно, долго (в условиях массового изготовления одинаковых деталей), проведена предварительно его механизация и комплексная механизация и внедрены по­точные методы производства. Примерами комплексно-механи­зированных и автоматизированных сварочных производств в машиностроении могут служить:

блок цехов сварных машиностроительных конструкций мощ­ностью 135 тыс. т в год на Уралмашзаводе (работы по его соз­данию, внедрению комплексной механизации и передовой орга­низации производства отмечены Государственной премией СССР);

комплексная механизация сварочных и смежных процессов изготовления труб большого диаметра на Челябинском трубо­прокатном заводе (за счет чего коэффициент использования про­катных станов достиг 0,95);

производство сварных отопительных радиаторов, которое можно рассматривать как прототип сварочного производства будущего.

Для судового кОрпусостроения, в частности судостроитель­ного сборочно-сварочного производства, где массовое производ­ство практически не встречается, пути и методы механизации и автоматизации производства усложняются. Вследствие этого при изготовлении корпуса и его конструкций почти 70% всех работ производят вручную. Сборочно-сварочное производство в судостроении характеризуется высоким уровнем механизации и автоматизации сварочных работ (75%) и низким уровнем механизации и автоматизации сборочных (5—10%) и разметоч­но-проверочных работ. Это объясняется тем, что механизи­рованное выполнение таких операций, как разметка, сборка, проверка, прихватка, пригонка, кантовка, требует довольно сложного крупногабаритного оборудования и металлоемкой тех­нологической оснастки, эксплуатация которых в условиях су­достроительного производства не всегда оказывается рента­бельной. ..

При проектировании и реконструкции судостроительных предприятий предусматривают внедрение частичной и комп­

лексной механизации производственных процессов сборочно­сварочного производства в сочетании с организацией прогрес­сивного поточного метода производства. Для поточного про­изводства характерно расчленение производственного процесса на отдельные относительно короткие операции, выполняемые на специально оборудованных, последовательно расположенных рабочих местах — поточных линиях. Условиями успешного при­менения поточного производства являются специализация про­изводства, развитие стандартизации, унификации и технологич­ности элементов конструкций и изделий. Поточное производство создает возможности для более полного использования высоко­производительных механизмов и автоматизированного обо­рудования.

Поточная линия сборочно-сварочного цеха представляет со­бой совокупность рабочих мест (позиций), расположенных в последовательности выполнения технологического процесса сборки и сварки узлов и секций корпуса судна и оснащенных механизированным оборудованием, приспособлениями и’ ин­струментом. На механизированной и комплексно-механизиро­ванной поточных лицнях сборочно-сварочного цехц основные операции производственного процесса изготовления узлов и сек­ций корпуса выполняют с помощью машин и механизмов. Пере­мещение изделий от одного рабочего места к другому произво­дится с помощью специальных транспортных устройств со строго определенным принудительным ритмом.

Легче всего поддается механизации и частичной автомати­зации процесс сварки конструкций (например, под слоем флюса, в среде защитных газов, электрошлаковой, контактной) вследствие возможности использования относительно малогаба­ритного сварочного оборудования стационарного и переносного типов.

Однако в связи с тем, что трудоемкость сварки составляет 25—30% общей трудоемкости сборочно-сварочных работ, эффек­тивного снижения трудоемкости и повышения производитель­ности сборочно-сварочного производства можно достигнуть только путем внедрения механизации н комплексной механиза­ции всех операций производственного процесса, включая заго­товительные.

Совершенствования процесса сварки достигают также за счет широкого использования односторонней автоматической сварки под слоем флюса (с обратным формированием шва), по щелевому зазору, погруженной дугой, создания новых свароч­ных материалов, высокопроизводительных сварочных головок, улучшения конструкций сварочного оборудования. В настоящее время разработаны трехдуговой автомат «Мир» для односторон­ней сварки полотнищ с обратным формированием шва, автомат «Бриг» для' сварки с обратным формированием шва на сколь­зящем медном ползуне, многоголовочиые установки «Балтия»
и «Волна» для групповой приварки набора, сборочно-сварочные агрегаты для изготовления прямолинейных п криволинейных балок и др.

Анализ технологии изготовления корпусных конструкций по­казывает, что большинство узлов и секций корпуса судна можно изготовлять в условиях механизированного и комплексно-меха­низированного сборочно-сварочного производства с поточной формой организации работ.

Основным направлением совершенствования технологии и организации производства и повышения технического. уровня

производства в сборочно-сварочных цехах является комплексная механизация изготовления узлов и секций корпуса. Это позво­лит повысить производительность труда в сборочно-сварочных цехах в 2—2,5 раза и в значительной мере сократить тяжелый физический труд.

Срок окупаемости затрат на внедрение комплексной механи­зации сборочно-сварочного производства определяют на основе экономических расчетов с учетом удельной трудоемкости вы­полняемых работ, объема производства и типов строящихся судов.

На рис. 31 представлена зависимость срока окупаемости за­трат на комплексную механизацию производственных процес­сов, протекающих в сборочно-сварочных цехах судостроитель­ных предприятий различных классов, от годового выпуска продукции. Для сборочно-сварочных цехов предприятий классов I, II, III комплексная механизация целесообразна при всех
значениях годового выпуска продукции, для класса IV — при годовом выпуске более 10 000 т, для класса V—более 4500 т (при условии снижения трудоемкости работ не менее чем в 1,5 раза).

При выборе степени механизации (комплексная механиза­ция производства в целом или на отдельных линиях; механиза­ция отдельных операций или производственных участков) тре­буется руководствоваться следующим: если срок окупаемости затрат при комплексной механизации находится в пределах нормального (7 лет), однако выше. чем при внедрении частич­ной механизации, предпочтение следует отдавать комплексной механизации, так как она дает дополнительные преимущества в связи с резким сокращением организационных и транспорт­ных потерь.

Технический уровень сборочно-сварочного производства в зна­чительной мере зависит от степени совершенства производствен­ных процессов изготовления корпусных деталей. Повышение точности изготовления деталей приводит к сокращению объема пригоночных работ при сборке узлов и секций, которые прак­тически не поддаются механизации и увеличивают объем руч­ных работ. В корпусообрабатывающнх цехах следует внедрять аналитические методы определения обводов корпуса в плазо - вые работы, газоэлектрическую резку на машинах с програм­мным управлением, эффективную систему контроля точности изготовления деталей. Обеспечение технологичности конструк­ций корпуса судна при его проектировании также способствует совершенствованию производственных процессов в корпусообра­батывающем и сборочно-сварочном цехах.

В число мероприятий по организации комплексно-механпзн - рованпого сборочно-сварочного производства входит:

специализация участков по типам конструкций н позиций по видам работ (операциям);

концентрация однородных операций на отдельных позициях; максимальное расширение объема узловой сборки на ком­плексно-механизированных участках;

обязательная механизация трудоемких и тяжелых работ; ужесточение требований к точности обработки корпусных деталей и узлов, поступающих на механизированную сборку, за счет применения газорезательных и газоэлектрических ма­шин с программным управлением и предотвращения или умень­шения сварочных деформаций при узловой сборке;

раздельная сборка и сварка набора секций на основе внедре­ния технологичных узлов соединений набора;

совмещение операций сборки и сварки на одном агрегате, позволяющее исключить прихватку;

использование для стыковых соединений способов сварки, обеспечивающих возможность расширить допуски на зазор и со­кратить объем пригоночных работ;

увеличение объема сборки без предварительной разметки; использование унифицированной технологической оснастки; применение односторонней автоматической сварки полотнищ с двусторонним формированием шва;

оснащение механизированных линий и участков автоном­ными подъемно-транспортными средствами, что исключает за­висимость работы участков от загрузки цеховых кранов, выпол­няющих только эпизодические работы (подачу контейнеров с деталями и узлами, снятие с постелей, кантовку готовых сек­ций и др.);

взаимная согласованность работ сборочно-сварочного, кор­пусообрабатывающего и стапельного цехов за счет разработки единых графиков работы и строгого контроля за их выпол­нением;

усовершенствование способов комплектации деталей и узлов и транспортировки их в контейнерах, поддонах - и кассетах; соз­дание оптимальных запасов перед сборочными позициями;

широкое использование современных средств механизации и автоматизации управления производством; применение ана­литических методов расчета на ЭВМ при оперативном планиро­вании производства в сборочно-сварочном цехе.