ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ СТРУКТУРА ПРЕДПРИЯТИЯ И ЦЕХА

Для изготовления недорогих ювелирных изделий применяют коррозионно-стойкие сплавы меди с никелем – мельхиоры и нейзильберы.

Мельхиоры (нем. Melchior, искажение франц. maillechort, от имени франц. изобретателей этого сплава Maillot и Шорье Chorier) – сплавы меди и никеля, содержащие от 18 до 30 % никеля, получившие широкое применение с середины XVIII и особенно в XIX в.

Мельхиоры отличаются высокой прочностью, хорошо обрабатываются механически, имеют высокую коррозионную стойкость. Кроме никеля в некоторые марки мельхиоров вводят железо, марганец, хром. Легирование мельхиора железом и марганцем позволяет повышать коррозионную стойкость сплава. Наибольшее распространение получил мельхиор марки МН19 (19 % Ni) с пониженным по сравнению с остальными содержанием никеля, т.к. Ni дефицитный и достаточно дорогой металл.

Сплавы МН19, МНЗ0, МНЖМц30-1-1 однофазны по структуре и хорошо деформируются как в холодном, так и в горячем состоянии. По коррозионной стойкости превосходят нержавеющую сталь. Для улучшения внешнего вида изделий из мельхиора их покрывают тонким слоем серебра.

Легирование мельхиора хромом позволяет значительно упрочнять сплавы системы Cu–Ni–Cr. Так, если для сплава МНЗ0 (Cu+30 % Ni) предел прочности составляет 130-350 МПа, то для сплава МНХЗ0-3 (Cu+30 % Ni+2,8 % Cr) значение предела прочности возрастает до 600 МПа при относительном удлинении 30 %. Сплавы системы Cu–Ni–Cr технологичны, хорошо свариваются, обладают лучшей коррозионной стойкостью в морской воде, чем сплавы Cu+30 % Ni и Cu+30 % Ni+1 % Fe.

Благодаря никелю мельхиор в отличие от латуни и бронзы имеет не желтоватый, а серебристый цвет, который в сочетании с высокой коррозионной стойкостью предопределил применение сплава МН19 для изготовления посуды и других изделий массового потребления, в том числе чеканных.

Мельхиор получил широкое применение, заменяя серебро для изготовления посуды и другой утвари. Раньше мельхиором называли не только медно-никелевые сплавы, но и сплавы меди с никелем и цинком (нейзильберы) и даже посеребренную латунь, поэтому изделия из этих материалов часто называют мельхиоровыми.

В зависимости от назначения мельхиора его состав различен. По содержанию элементов выделяют следующие разновидности мельхиоров:

60 % Cu, 20 % Zn и 20 % Ni – сплав, применявшийся для отливки различных декоративных предметов: подсвечников, канделябров и др.;

50 % Cu, 25 % Zn, 25 % Ni – сплав, наиболее похожий на серебро; имеет белый цвет, достаточно ковок и пластичен;

50 % Cu, 20 % Zn, 30 % Ni – этот сплав очень ковок, хорошо полируется;

50,5 % Cu, 25,5 % Zn, 31,5 % Ni, 2,5 % Fe – несколько измененный китайский сплав – пакфонг;

55 % Cu, 16 % Zn, 24 % Ni, 3% Sn, 2 % Fe – так называемый белый металл, применяемый для выделки ложек, вилок и т. п.

Эти сплавы кроме мельхиора назывались также аргентаном и альфенилом (в состав последнего входило до 2 % Ag). Они широко применялись в Западной Европе и России для производства художественных изделий.

Нейзильберы (от нем. Neusilber, буквально – новое серебро) – сплавы системы Cu–Ni–Zn с содержанием Ni от 5 до 35 % и Zn от 13 до 45 %. При повышенном содержании никеля сплав имеет красивый белый цвет с зеленоватым или синеватым отливом и высокую стойкость против коррозии.

Дорогие изделия из сплавов типа «нейзильбер» под названием «пакфонг» завезены в Европу из Китая в XVIII в. В XIX в. изделия из сплавов такого типа, обычно посеребренные, производили под разными наименованиями: китайское серебро, мельхиор и др.

Наиболее распространенным представителем нейзильберов является сплав МНЦ15-20 (13,5-16,5 % Ni и 18-22 % Zn). Этот сплав широко используется в приборостроении, для изготовления технической посуды и медицинских инструментов, а также деталей часов (как коррозионно-стойкий и немагнитный материал). Сплав МНЦС16-29-1,8 (Cu+16 % Ni+29 % Zn+ 1,8 % Pb) используется, если требуется получить в изделии чистую поверхность при обработке резанием.

Для улучшения механических свойств в нейзильберы, широко применяемые в центробежном литье при изготовлении ювелирных изделий, вводят добавки, позволяющие уменьшить содержание оксида меди и повысить пластичность, а также прочностные свойства нейзильбера. Ряд добавок, например, Al, Sn, V и другие, улучшают коррозионную стойкость отливок. С увеличением содержания никеля твердость и прочность сплавов повышаются. Нейзильбер и мельхиор хорошо деформируются, упрочняются деформационным наклепом. В ювелирном деле нейзильбер используется для изготовления булавок, посеребренных столовых приборов, игл различных форм и др.

Контрольные вопросы для самопроверки.

1.В каком виде медь встречается в природе?

2.Назовите основные физические свойства меди.

3.Как добывали медь в старые времена?

4.Как добывают медь в настоящее время?

5.Когда медь начала использоваться в промышленных целях?

6.Примеры использования меди и ее сплавов на Руси.

7.Использование чистой меди в настоящее время.

8.Что такое патина и каких видов она бывает?

9.Что такое бронза, ее свойства?

10.Какие виды бронз Вы знаете?

11. Каким образом маркируется бронза?

12. Какие основные технологические свойства бронзы?

13. Хорошо ли бронза поддается механической обработке?

14. Почему бронзу используют по большей части как литейный сплав?

15.Что такое колокольная бронза и где она используется?

16.Что такое латунь?

17. Как маркируется латунь и каких типов она бывает?

18. Что лучше механически обрабатывается – бронза или латунь?

19.Приведите примеры использования латуни.

20.Назовите сплавы меди с никелем.

21. Для чего используется мельхиор?

22. Для чего используется нейзильбер?

ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ СТРУКТУРА ПРЕДПРИЯТИЯ И ЦЕХА

Под производственной структурой понимается состав подраз­делений, входящих в данное производственное звено, а также характер их взаимосвязи. Применительно к фирме под производственной структурой следует понимать состав входящих в него предприятий и организаций, применительно к предприятию — состав его цехов и служб, к цеху — состав участков. В производственной структуре и пространственном расположе­нии составляющих ее подразделений находит выражение прин­цип прямоточности.

Современное машиностроительное предприятие, как прави­ло, характеризуется весьма развитой структурой, содержащей множество различных специализированных цехов, служб, хо­зяйств* Его производственная структура фиксируется в паспор­те и отображается в генеральном плане.

Цехом называется организационно и технологически обособленное звено предприятия, выполняющее определенную часть производственного процесса, либо изготовляющее какой-либо вид продукции завода. Цехи осуществляют свою деятель­ность на основе внутрипроизводственного хозрасчета. В со­ответствии с назначением производственных процессов, выпол­няемых цехами, различают основные, вспомогательные цехи и обслуживающие хозяйства. К основным относят те цехи, в которых выполняются основные производственные процессы, т. е. связанные с изготовлением продукции и производственных услуг, составляющих программу завода и соответствующих профилю его специализации (литейные, кузнечно-штампо-вочные, механообрабатывающие и др.). К вспомога­тельным относят инструментальные, модельные, ремонтно-механические и др.; к обслуживаю.щим хозяйствам — складское, транспортное хозяйство и др.

Таким образом, производственную структуру предприятия образует комплекс основных, вспомогательных цехов, обслужи­вающих хозяйств, а также характер их взаимной связи.

Производственная структура предприятия зависит от сле­дующих основных факторов: характера продукции и методов ее изготовления, объема выпуска продукции, уровня и форм специализации и кооперирования предприятия.

Конструктивные особенности машин и методы изготовле­ния их во многом предопределяют состав и характер производ­ственных процессов, а это в свою очередь, состав цехов и дру­гих производственных подразделений.

Объем выпуска продукции оказывает влияние на дифферен­циацию производственной структуры, на сложность внутри­производственных связей между цехами. Чем больше объем выпускаемой продукции, тем крупнее цехи предприятия и тем более узко они могут быть специализированы. Так, на крупных машиностроительных предприятиях в пределах каждой стадии производства может быть создано несколько цехов: литейных, специализированных по характеру отливок или методам получения литых заготовок; цехов механической обработки, специа­лизированных по технологической однородности изгото­вляемых деталей; сборочных, специализирующихся на сборке узлов, механизмов и окончательной сборке машин.

Специализация предприятия весьма существенно влияет на производственную структуру. Чем выше уровень специализа­ции, тем, как правило, менее развита производственная струк­тура предприятия. Благодаря кооперированию предприятия могут не иметь тех или иных цехов, хозяйств. Например, пред­приятия, получающие в порядке кооперирования отливки и другие заготовки со специализированных предприятий, не имеют соответствующих заготовительных цехов со сложным, характерным для них складским, транспортным хозяйством. В составе сборочных автомобильных заводов нет заготови­тельных и обрабатывающих цехов.

Все многообразие производственных структур машино­строительных предприятий в зависимости от специализации можно свести к следующим укрупненным типам.

1. Заводы с полным технологическим циклом. Они имеют
все заготовительные, обрабатывающие и сборочные цехи
с комплексом вспомогательных и обслуживающих подразделений, например ЗИЛ, КамАЗ и др.

2. Заводы с неполным технологическим циклом. В их состав
входят комплекс цехов механической, термической и других ви­дов обработки и сборки, а также комплекс вспомогательных цехов и обслуживающих подразделений. К ним относятся механосборочные заводы, получающие заготовки в порядке коо­перирования от других заводов, например «Красный пролетарий».

3. Сборочные заводы, выпускающие машины только из де­
талей, изготовляемых другими предприятиями, например авто­
сборочные заводы.

4. Заводы, специализированные на производстве заготовок
определенного вида — литых, кованых, штампованных и др.
Они, как правило, имеют технологическую специализацию, на­
пример завод «Станколит». При больших объемах выпуска на
таких предприятиях создаются цехи, специализирующиеся на
производстве технологически однородных групп заготовок,
разделяющихся по габаритам, массе, методу получения и др.

5. Заводы подетальной специализации, производящие от­
дельные группы деталей или отдельные детали: зубчатые коле­са, муфты, валы и т. д. В их структуре имеются соответствующие цехи получения заготовок и обработки их, например заводы шарикоподшипников, завод поршней и др.

В структуре машиностроительного предприятия встречаются цехи смешанной специализации, например механосборочные, цехи механической и термической обработки и др.

Особое место в структуре машиностроительных предприя­тий занимают экспериментальные цехи. Их задача — изготовле­ние и испытание опытных образцов новых конструкций машин. Эти цехи, как правило, находятся в подчинении конструктор­ских бюро.

В наиболее общем виде производственная структура маши­ностроительного предприятия приведена на рис. 9.

Под влиянием научно-технического прогресса, с развитием специализации и кооперирования производственная структура машиностроительного предприятия изменяется: появляются новые цехи, изменяются их взаимосвязи.

Формирование цехов предприятия идет в основном по двум направлениям специализации:

по однородности выполняемых ими технологических процессов (технологическая специализация);

по характеру изготовляемых в них изделий (предметная и подетальная специализация).

При технологической специализации в цехе выполняется часть технологического процесса, состоящая из одной или не­скольких операций при весьма широкой номенклатуре деталей (изделий). При этом в цехе устанавливается главным образом однотипное оборудование. Такая форма специализации цехов имеет свои преимущества и недостатки. При небольшом раз­нообразии операций и оборудования облегчается техническое руководство и создаются более широкие возможности регули­рования загрузки оборудования, организации обмена опытом. Однако при технологической специализации обрабатывающих цехов складываются сложные, удлиненные маршруты движения предметов труда с неоднократным их возвращением в одни и те же цехи. Это нарушает принцип прямоточности, затруд­няет согласование работы цехов и приводит к увеличению про­изводственного цикла. Предметная специализация цехов харак­терна для заводов узкой предметной специализации. В цехах предметной специализации полностью осуществляется соответ­ствующий этап (частичный процесс) изготовления закреп­ленных за ним деталей относительно узкой номенклатуры. Для этих цехов характерно разнообразное оборудование и оснастка, но узкая номенклатура обрабатываемых деталей (узлов). Со­гласование работы цехов в этом случае значительно проще, так как все операции обработки сосредоточены в одном цехе. Это ведет к устойчивой повторяемости процесса, упрощает опера­тивно-календарное планирование, территориально сближает операции и отдельные стадии процесса и в конечном счете со­кращает производственный цикл.

Одним из направлений совершенствования производствен­ной структуры предприятия является замена технологической формы специализации цехов предметной. Этому способствуют развитие массовых и крупносерийных производств вследствие увеличения объема выпуска машин и расширения конструкторско-технологической унификации; новая технология, комплекс­ная механизация и автоматизация процессов, которые террито­риально сближают или даже объединяют в едином агрегате разнородные процессы.

Производственная структура цеха — это со­став его производственных участков, других внутрицеховых подразделений и формы их взаимосвязи. Эти участки подобно цехам могут быть предметно и технологически специализиро­ванными. При технологической специализации участки осна­щаются однородным оборудованием для выполнения отдельных операций или части процесса и называются отделения­ми. Последние формируются по группам однотипных станков, например, отделение токарной обработки, шлифования или черновой обработки, чистовой обработки и др. Номенклатура изделий, обрабатываемых в каждом отделении, разнообразна и каждый станок выполняет множество деталеопераций. При технологической специализации участков предмет труда много­кратно передается соответственно технологическому маршруту с участка на участок. Технологическая специализация участков характерна для цехов единичного и мелкосерийного производства.

строгальные станки Оп 2 Оп 1 Фрезерные станки контроль Токарные станки Деталь 1 Деталь 2 Склад заготовок

Рис. 8 Схема размещения групп оборудования на участке технологической специализации

Она обусловливает большую протяженность маршрутов движения предметов труда, значительный производственный цикл, частые переналадки оборудования.

Пример размещения технологически однородных групп оборудования при технологической специализации участков по­казан на рис. 10 (групповое расположение оборудования).

При больших программных заданиях, когда станки каждой операции могут быть полностью загружены обработкой одной или нескольких технологически родственных деталей, создают­ся условия для перехода к предметной специализации участков в форме пролетов или поточных линий. Оборудование на таких участках размещается в порядке следования операций техноло­гического процесса (цепное расположение оборудования, рис. 11), что исключает возрастные движения, удлиненные марш­руты предметов труда и способствует сокращению производ­ственного цикла.

Внутрицеховые подразделения (участки) характеризуются различным уровнем предметной специализации. Наиболее вы­сокий уровень ее достигается при закреплении за участком обработки только одного изделия (детали), что часто позволяет организовывать однопредметные поточные линии. При боль­шом числе обрабатываемых изделий формируют пролеты или предметно-замкнутые участки. Предметно-замкнутые участки характеризуются тем, что весь цикл обработки по группе за­крепляемых деталей осуществляется в пределах данного участ­ка. Детали для обработки на таких участках обычно подбирают по общности технологических маршрутов (оборудования) и габаритов.

В организационном и экономическом отношении предмет­но-замкнутые участки имеют ряд преимуществ: улучшается специализация рабочих мест, обеспечивается прямоточность движения предмета труда, сокращается производственный цикл, повышается уровень серийности производства, а следова­тельно, уменьшается число переналадок оборудования, концен­трируется ответственность за выполнение плановых заданий, повышается качество выполняемых работ и изделий. Предмет­но-замкнутые участки можно создавать, лишь обеспечив по­лную загрузку оборудования, а это достигается при значи­тельных объемах выпуска однородной продукции.

При формировании предметно-замкнутых участков возни­кают два рода экстремальных задач: отыскание оптимального варианта планировки оборудования на участке (при проектиро­вании участков); оптимизация программных заданий (т. е. оп­тимальная группировка деталей, закрепляемых за оборудова­нием) для имеющихся участков и оборудования.

Для первой задачи известно, что за участком закреплено m наименований деталей с программными заданиями по каж­дой детали N_i массой g_i и маршрутами перемещения в преде­лах участка l_i. Длина маршрута зависит от планировки обору­дования. Для выполнения программы определено число рабо­чих мест (станков) С_шт. Имея С_шт площадок для оборудования, следует найти наилучший вариант их расположения на участке.

Критерием оптимальности должен быть максимум эффек­тивности производства. В некоторых случаях могут быть при­няты менее обобщающие показатели, если они находятся в пря­мой связи с эффективностью производства, например, макси­мум загрузки оборудования, минимум грузооборота, мини­мальная себестоимость. Для крупногабаритной продукции часто таким критерием служит минимум грузооборота Q. В этом случае целевая функция может быть выражена так:

Q = →min

Такая задача решается методами прикладной математики: ста­тистического моделирования (метод Монте — Карло), переста­новок, теории графов и др.

Вторая задача сводится к тому, что при существующей пла­нировке и составе оборудования подбирается номенклатурно-количественное задание, отвечающее оптимальному варианту, при котором обеспечивается наибольшее технологическое подобие, а следовательно, единство маршрута, используемого ос­нащения и др. Для этого отбирают показатели подобия дета­лей по конструкционным данным, например для зубчатого колеса — диаметр, шаг, и по производственно-технологиче­ским — какие операции, сколько, технологическое оснащение и т. д. Для участка уровень однородности а пары деталей i—jпо всем признакам

а _i = →max

где k = 1,2,..., т - признаки однородности; - наличие при­знака: есть — = 1, нет — = 0; — значимость признака, удельное значение, оцениваемое либо баллами, либо коэффи­циентами трудоемкости. При этом анализе попарному перебо­ру подлежат все признаки деталей. Различают однородность деталей i-jучастка (внутреннюю) и однородность между де­талями, обрабатываемыми на разных участках (внешнюю). Це­левая функция оптимальной номенклатуры деталей (изделий) в программе цеха в общем виде

a_рез = →max

где — совокупная однородность всех деталей по участкам цеха (внутренняя); — совокупная однородность между деталями, обрабатываемыми на различных участках (внешняя).

Такая задача не имеет точного решения на ЭВМ, и как пра­вило, решается эвристически.

Структурным звеном участка и первичным структурным элементом цеха является рабочее место. Рабочим местом называют часть производственной площади, оборудованную и оснащенную техническими средствами и устройствами со­ответственно характеру выполняемых на ней работ и закреп­ленную за исполнителями этих работ. Разнообразие выпол­няемых работ на рабочих местах находится в связи с характером и уровнем специализации участка и цеха. При предметной специализации на рабочем месте выполняется либо одна, либо ограниченное число деталеоперации; при технологи­ческой — множество деталеоперации в пределах технологиче­ской возможности оборудования.

Дата добавления: 2014-05-02; просмотров: 786; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!