Материал: Проектирование машиностроительного производства. Учебное пособие. Бочаров В.Б., Болдырев А.И

7.3.2. Состав оборудования цехов инструментального производства.

Общее количество основного оборудования инструментального производства, полученное по нормативам и показателям, распределяют между цехами, отделениями, участками в соответствии с принятой схемой организации производства и конкретными условиями проектируемого завода.

Нормы на количество основных станков и вспомогательного оборудования для различных цехов инструментального производства (в процентах к числу обслуживаемых станков, прессов и др.) и их примерное процентное соотношение приведены в справочнике /4/.

7.4. Расчет численности и состав работающих.

Рабочие инструментальных и ремонтных цехов по общезаводской классификации относятся к группе вспомогательных. Внутри цехов они делятся на основных и подсобных. Основные рабочие - это станочники, слесари, сварщики, термисты, маляры и др.

Численность рабочих-станочников цехов (отделений, участков) инструментального производства определяется так же, как и основного производства, т.е. по количеству принятого оборудования (см. /3, гл. III/).

Численность рабочих-слесарей зависит от числа станочников и определяется в процентах по отделениям (участкам): для отделения режущего инструмента она составляет 5 - 7%, для отделения мерительного инструмента - 60-70%, для отделения вспомогательного инструмента – 20 - 25%, для отделения по восстановлению инструмента – 15 - 20%, для отделения приспособлений – 35 - 40%, для отделения штампов для холодной штамповки: крупных – 70 - 80%, средних – 50 – 60%, мелких – 25 - 30%, для отделения штампов для горячей штамповки – 25 - 30%, для отделения прессформ и кокилей – 40 - 50%, для участка металлических моделей и опок – 90 - 100%.

Численность подсобных (вспомогательных) рабочих (дежурный персонал по ремонту оборудования, рабочие складов и кладовых, транспортные рабочие, уборщики и др.) при укрупненных расчетах принимается равной примерно 15 - 20% расчетного числа основных рабочих.

Инженерно-технические работники составляют 10 - 12%, служащие – 1,5 - 2% и младший обслуживающий персонал – 1,0 - 1,5% от числа всех работающих цеха.

7.5. Расчет площади, компоновка и планировка.

Площади цехов инструментального производства определяются на основе компоновки, отделений (участков) и подсобных помещений цеха, а также планировки оборудования и рабочих мест. Планировку оборудования выполняют с учетом норм расстановки, принятых в действующих нормативах технологического проектирования цехов вспомогательного производства.

При укрупненных проектных расчетах площадь инструментальных служб и вспомогательных помещений может быть определена по показателям удельной общей площади на единицу оборудования /4/.

Инструментальные и ремонтно-механические цехи размещают преимущественно в одноэтажных зданиях. Отделения инструментального цеха, не имеющие тяжелых станков (например, отделения режущего, мерительного, вспомогательного инструмента), можно размещать на верхних этажах многоэтажного здания. Для вспомогательных цехов проектируют здания с такими же унифицированными параметрами, как и для механосборочных цехов, причем с последними они могут размещаться в одном блоке.

Пролеты вспомогательных цехов выполняют в основном бескрановыми, за исключением одного или двух (для мостового крана, грузоподъемность которого зависит от массы узлов и штампов). Применяются преимущественно напольный транспорт и подвесные однобалочные краны (кран-балки) грузоподъемностью до 5 т. Ширина пролетов – 24 м или 18 м, шаг колонн – 12 м, высота до конца стропильной балки (фермы) –7,2 м.

В крановых пролетах размещают крупные металлорежущие станки, прессы для отладки штампов, термическое и кузнечное оборудование, склад металла.

Основными принципами компоновки новых корпусов для вспомогательных цехов и служб являются:

1) четкое зонирование инструментальных и ремонтных цехов в случае размещения их в одном здании;

2) концентрация отделений и участков, требующих выгораживания, у разных наружных стен; например, у одной стены сосредоточивают отделения термического, заготовительного и точного литья, а у другой – участки точной расточки, электроэрозионной обработки, металлопокрытий, а также склады и т.п.;

3) устройство продольных и поперечных сквозных проездов без поворотов и пересечения их капитальными стенами.

Если инструментальный цех сравнительно невелик и не разделен на участки, то расстановку оборудования выполняют по групповому методу, т.е. по группам одноименных станков, например токарных, строгальных, фрезерных, шлифовальных и т.п. В более крупных цехах, где выделены отделения режущего, мерительного, вспомогательного инструмента, приспособлений, восстановления инструмента и т.п., оборудование расставляют по участкам, внутри участков – по группам или в некоторой технологической последовательности, но без соблюдения строгой поточности.

В отдельных помещениях размещают участки по выполнению лекальных работ, изготовлению шаблонов и контршаблонов, точной (координатной) расточки, заточки режущего инструмента, точной шлифовки.

8. Проектирование информационно – вычислительного центра

8.1. Структура и назначение информационно- вычислительного центра.

На современных заводах широко применяются электронно - вычислительные машины и другая вычислительная техника. Это оборудование концентрируется в специальном подразделении завода – информационно - вычислительном центре (ИВЦ). ИВЦ – это целое учреждение, размещаемое в специальных зданиях. ИВЦ серийных и опытных заводов предназначены для сбора и обработки различной технической информации, необходимой для нормальной работы завода.

ИВЦ серийных заводов выполняет в основном работу, связанную со статическими и инженерно-техническими расчетами, сбором различной информации о ходе производства и подготовкой укрупненных данных для отраслевых систем управления. ИВЦ опытных заводов, кроме того, занимаются прогнозированием теоретических предпосылок новых конструкторских решений и обработкой экспериментальных данных. В связи с широким кругом решаемых ИВЦ задач они оснащаются современными специализированными и универсальными ЭВМ со всеми необходимыми вспомогательными коммуникациями. ИВЦ серийных заводов оснащается в основном специализированным ЭВМ, поскольку такие ЭВМ потребляют меньше электроэнергии, проще по конструкции, дешевле, занимают меньше площади, требуют небольшого штата для обслуживания.

ИВЦ заводов призваны изучать и анализировать работу конкретного производства, улучшать методы его организации и управления, обеспечивать необходимый технологический процесс, информировать о ходе выполнения плана и состоянии производства, сообщать о поступающей извне информации. Кроме того, ИВЦ выполняют различные планово- экономические и технические работы, ведут планирование, осуществляют учет всей деятельности завода.

8.2. Расчет потребного количества вычислительных машин.

Исходя из условий работы ИВЦ проектировщик назначает то или иное количество вычислительной техники, при этом учитываются общий объем вычислительных операций, их характер и перспективы развития ИВЦ. Потребное количество вычислительных машин определяется отдельно по типам: электронно-вычислительные, счетно-перфорационные, счетно-клавишные машины и т.п. В целом потребное количество ЭВМ определяется исходя из объема счетных работ по каждому типу машин с учетом «пиковой» загрузки. При этом необходимо учитывать продолжительность работы машины в период максимальной загрузки (не более 10-11 часов в смену). Кроме того, следует предусматривать резерв машин на случай ремонта, профилактики и т.п. Резерв составляет около 10% от общего количества машин (но не должен быть меньше одной машины). Проектирование ИВЦ ведут, как правило, специализированные организации.

Методика расчета объема работы ИВЦ сложна. Коротко сущность ее заключается в следующем:

1. Определяется время обработки информации и ввода ее в ЭВМ.

2. Определяется время машинного счета.

3. Определяется время на группировку, пересылку и ввод информации.

4. Определяется потребное количество ЭВМ. Общее время обработки информации.

Общее время обработки информации:

. (8.1)

Время ввода информации в машину:

, (8.2)

где - время работы i -го устройства ввода;

Q_в и V_в – соответственно объем вводимой информации (в знаках) и скорость ввода информации (количество знаков в секунду);

t_Т – технологической время при работе i-го устройства ввода;

К_в – коэффициент совмещения операций при вводе информации (обычно в зависимости от возможностей ЭВМ);

i – количество вводимых устройств;

- время счета;

(М+N) – количество десятичных слов и чисел, образующихся в системе;

а – среднее количество операций на одно число или слово;

с – скорость выполнения операций машиной (число операций в секунду);

К – среднестатистический коэффициент (обычно К = 1,6).

Время вывода информации из машины:

, (8.3)

где - время работы i-го устройства вывода (подсчитывается аналогично t_в);

К_выв – коэффициент совмещения операций при выводе информации ( ).

Зная общее время обработки информации Т_обр и фонд времени работы машины в год, определяют потребное количество ЭВМ:

, (8.4)

где Ф_д.р. – время работы одной машины при трехсменном режиме (с учетом времени на профилактику машины).

Кроме счетных машин определяют потребное количество вспомогательного оборудования: устройств для переноса данных, автоматического считывания, перезаписи, расшифрования, печатания и т.п. правильный выбор необходимого количества вспомогательного оборудования позволяет эффективно загрузить ЭВМ. Количество вспомогательного оборудования всегда намного превышает количество ЭВМ, так как подготовительные операции наиболее трудоемки. Количество необходимого оборудования ориентировочно можно подсчитать по формуле:

, (8.5)

где Q – объем информации, подлежащей обработке;

V – техническая скорость устройства;

t – время работы устройства;

К – коэффициент использования устройства (К0,8-0,9).

8.3. Расчет штатов и потребных площадей ивц.

Штат ИВЦ завода зависит от объема выполняемой вычислительным центром работы. Крупные ИВЦ имеют в своем составе отделы, бюро и группы. Нормы обслуживающего персонала ЭВМ устанавливаются заводом-изготовителем ЭВМ. Примерные нормы обслуживающего персонала приведены в табл. 29.

Таблица 29

Нормы обслуживающего персонала ЭВМ

Аналогичные нормы, разработанные Главным управлением вычислительных работ ЦСУ РФ, существуют и по другим типам счетно-перфорационных машин. Количество административного персонала определяется, как правило, в зависимости от количества производственного персонала. Например, при 200 - 400 человек производственного персонала административно-управленческий персонал составляет 30-35 человек. Общее руководство информационно-вычислительным центром осуществляет начальник ИВЦ, непосредственно подчиняющийся заместителю директора завода.

8.4. Требования, предъявляемые к помещениям информационно – вычислительного центра. Состав, расчет и планировка помещений ивц.

Основные требования, предъявляемые к помещениям ИВЦ, заключаются в следующем: конструктивные и планировочные решения зданий ИВЦ должны обеспечивать высокие эксплуатационные качества, мобильность и трансформацию производственных площадей в целях использования различных типов ЭВМ. В связи с этим помещения ИВЦ делят на группы по технологическим функциям с соблюдением последовательности обработки документов или при переходе от одной операции к другой. Группы и подразделения ИВЦ размещают в такой последовательности: отделение приема и выдачи документов, блок счетных машин, участок сортировки и табуляции, группа учета и контроля. Кроме того, выполняют помещения для администрации и общественных организаций, лабораторий, мастерских, складов, архива и др. все помещения ИВЦ обычно располагают в одном здании.

Обязательным является высокий класс строительства зданий и отделки помещений ИВЦ, поскольку в нем устанавливается и эксплуатируется дорогостоящее оборудование. В зависимости от типов установленных ЭВМ определяется необходимость в герметизации помещений, технологическом кондиционировании и обеспыливании. Нередко в помещениях ИВЦ устраивается комфортное кондиционирование.

Расчет потребных площадей ИВЦ производится по нормам удельных площадей, приводимых в инструкциях по эксплуатации машин, а также по ряду формул. Например, для определения нормы площади на единицу оборудования или рабочее место можно пользоваться формулой: