Основные характеристиками типов производства

Объем выпуска - количество изделий определенных наименований, типоразмера и исполнения, изготовляемых или ремонтируемых предприятием или его подразделение в течение планируемого интервала времени;

Программа выпуска – перечень наименований изготовляемых или ремонтируемых изделий с указанием объема выпуска и срока выполнения по каждому наименованию.

Серия – это совокупность изделий, изготовленных по неизменным чертежам.

Партия – это совокупность изделий одного наименования, запускаемых в изготовление одновременно и производимых на одном и том же оборудовании, при одной и той же наладке станков, с использованием одних и тех же инструментов.

Выборка – это детали, которые извлекаются из партии или генеральной совокупности по определенной методике с целью статистического контроля точности обработки. Выборка бывает малой (5…20 деталей) и большой (50 и более).

Коэффициент закрепления операций равен

, (1.1)

где О - количество разнообразных технологических операций, выполненных в подразделении или подлежащих выполнению в течение календарного месяца; Р - числу рабочих мест в этом подразделении.

В зависимости от объема выпуска изделий, характера изделий и номенклатуры, технических и экономических условий осуществления производственного процесса в машиностроении различают следующие типы производства: единичное, серийное и массовое.

Единичным называется производство, характеризуемое номенклатурой изготовляемых или ремонтируемых изделий и малым объемом выпуска изделий. Единичное производство универсально, т. е. оно охватывает разнообразные типы изделий, поэтому оно должно быть подготовлено к выполнению разнообразных заданий, для чего такое производство должно быть оснащено комплектом универсального оборудования. Приспособления для обработки деталей, режущий и измерительный инструмент также универсальны. Указанные особенности единичного производства обусловливают относительно высокую себестоимость выпускаемых изделий. Единичное производство характерно для тяжелого машиностроения, судостроения, ремонтных и инструментальных цехов; по принципу единичного производства организованы опытные производства. Технологический процесс изготовления деталей в единичном производстве имеет уплотненный характер – на одном станке выполняется несколько операций над деталями разнообразных конструкций и из различных материалов, часто производится полная обработка деталей.

Серийным называется производство, характеризуемое ограниченной номенклатурой изделий, изготовляемых или ремонтируемых периодически повторяющимися партиями и сравнительно большим объемом выпуска. Основным принципом этого производства является изготовление всей партии (серии) целиком, как в обработке деталей, так и в сборке. При этом понятие «партия» относится к количеству деталей, «серия» – к количеству машин, запускаемых в производство одновременно. В зависимости от количества изделий в партии или серии, их характера, трудоемкости изготовления и значения коэффициента закрепления операций различают мелкосерийное, среднесерийное и крупносерийное производство.

В серийном производстве технологический процесс расчленен на отдельные операции, которые закреплены за определенными станками. Станочное оборудование должно быть специализировано в такой мере, чтобы был возможен переход от производства одной серии машин к другой, несколько отличающейся от нее в конструктивном отношении, или переход от одного типа к другому. При использовании станков общего назначения (универсальных) широко применяют специализированные и специальные приспособления, режущий инструмент, измерительный инструмент (в виде предельных калибров и шаблонов, обеспечивающих взаимозаменяемость обработанных деталей).

Такт выпуска – это период времени, через который периодически производится выпуск изделия одного наименования, типоразмера или исполнения. Он определяется по формуле:

, (1.2)

где: Т- календарный отрезок времени; n-количество изделийвыпускаемых за этот период.Для поточного производства календарный отрезок времени - это F_эф (эффективный годовой фонд времени работы оборудования). Для односменной работы ≈1960 часов. Для двухсменной работы ≈3320 часов. Для трехсменной работы ≈5880 часов. Ритм выпуска – величина, обратная такту выпуска.

Серийное производство: заготовки перемещаются от одного рабочего места к другому партиями. Серийное производство экономичнее единичного, так как лучшее использование оборудования, специализация рабочих, увеличение производительности труда обеспечивают уменьшение себестоимости продукции. Серийное производство наиболее распространено в общем и среднем машиностроении.

Массовым называется производство, характеризуемое узкой номенклатурой и большим объемом выпуска изделий, непрерывно изготовляемых или ремонтируемых в течение продолжительного времени. Массовое производство возможно и экономически выгодно при выпуске достаточно большого количества изделий, когда все затраты на организацию массового производства окупаются и себестоимость единицы выпускаемой продукции меньше, чем при серийном производстве.

Коэффициент закрепления операций в соответствии с ГОСТ 3. 1108-74 принимают равным:

- для единичного - больше 40;

- для мелкосерийного производства – от 20 до 40 включительно;

-для среднесерийного производства – от 10 до 20 включительно;

-для крупносерийного производства – от 2 до 10 включительно;

- для массового 1.

Такое деление является условным для разных отраслей машиностроения.

Любое авиационное предприятие независимо от объема производства включает три группы подразделений (рис.1.5):

- основное производство (цеха, занятые изготовлением ЛА);

- вспомогательное производство (цеха, где изготавливают технологическое оснащение для цехов основного производства);

- обслуживающие основное и вспомогательное производства (энергоснабжение, водоснабжение и др.).

В целях увязки технологических процессов изготовления частей ЛА проектирование общего технологического процесса его изготовления производится в два этапа:

- разработка директивных технологий (основные требования к изготовлению частей);

- подробные технологические процессы.

Ри.1.5. Производственная структура авиастроительного предприятия

Контрольные вопросы

1. Дайте определение технологии производства ЛА и ее цели.

2. Какова структура авиационного предприятия?

3. Чему равен коэффициент закрепления операций для среднесерийного производства?

4. Дайте определение производственному процессу.

5. Каковы особенности ЛА как объекта производства?

6. Дайте определение технологическому процессу и какова схема его членения на составляющие?

7. Каковы средства выполнения технологических процессов?

8. Опишите связь производственного процесса с технологическим процессом?

9. Какие типы производств существуют в машиностроении и опишите их признаки?

10. Какие технико-экономические показатели характеризуют степень совершенства технологических процессов?

11. Какие два принципа существуют при разработке технологических процессов?

12. На какие два этапа разбивается проектирование общего технологического процесса изготовления ЛА?

Лекция 2

Конструктивно-технологическое членение планера летательного аппарата

В целях облегчения проектирования, изготовления и эксплуатации ЛА, его в процессе проектирования и производства делят на законченные в конструктивном и технологическом отношении части, которые после изготовления соединяют методами общей сборки в готовый ЛА. На определенном этапе изготовления последнего каждую выделенную его часть рассматривают как самостоятельное изделие. Характер и степень членения при этом изображается на специальной схеме (схема членения) и отражается в конструкции частей изделия, на которые оно разделено (рис.2.1). Схема членения представляет собой изображение всех сборочных единиц и части типовых деталей (или без них) в таком порядке и масштабе, чтобы можно было ясно представить общую компоновку..

Рис. 2.1. Конструктивно-технологическое членение планера самолета Ту-330

Под членением понимается разделение планера ЛА конструктивными, эксплуатационными и технологическими разъемами и стыками на агрегаты, отсеки, секции, узлы и детали.

Основными элементами конструкции планера являются агрегаты. Крупные агрегаты часто расчленяются на отсеки по эксплуатационным и технологическим соображениям. Агрегаты, отсеки и секции могут состоять из узлов, панелей и отдельных деталей (рис.2.3).

Агрегат– это наиболее крупная самостоятельная в конструктивном и технологическом отношении часть планера ЛА (например, фюзеляж, крыло, центроплан, стабилизатор и т.п.).

Отсек(секция) - это наиболее крупная самостоятельная часть агрегата (например, носовая, средняя и хвостовая части фюзеляжа). Панель - это самостоятельная часть отсека (секции), либо агрегата, имеющая незамкнутую (открытую с одной стороны) конструкцию, состоящую из листов обшивки и соединенных с ними элементов силового набора. Монолитные панели представляют собой монолитные детали - литые, прессованные, катаные, локально-штампованные и др.

Узел - это часть панели, отсека или агрегата, состоящая из нескольких соединенных между собой деталей (нервюры, шпангоуты и др.).

Деталь – монолитный элемент конструкции, изготовленный из одного материала и выполняющий простейшие функции.

Агрегаты, отсеки, панели и узлы являются сборочными единицами. В различных конструкциях ЛА степень членения планера может быть различной. Например, есть ЛА, которые конструктивно членятся только на агрегаты, без разделения последних на секции и панели. Существуют конструкции, в которых агрегаты делятся на секции, но панели не выделяются в самостоятельные сборочные единицы. На рис.2.4 представлена принципиальная схема преобразования исходных материалов в разнообразные по свойствам и назначению детали. При этом очередность изготовления деталей определяется последовательностью изготовлению частей ЛА (рис.2.5). Метод деления ЛА на части определяет и деление общего ТП изготовления ЛА составляющие. ТП изготовления элементов членения авиационных конструкций являются частными ТП.

	а)     б)
Рис.2.3. Упрощенная принципиальная схема членения планера ЛА на составляющие части	Рис.2.4. Принципиальная схема преобразования исходных материалов в планер ЛА: а – процессы изготовления деталей ЛА; б – процессы сборки-монтажа и испытания-регулирования частей ЛА

Разъем -соединение, позволяющее некоторые перемещения или полное отсоединение одного агрегата (узла) от другого без повреждения основных и крепежных элементов конструкции.

Стык - любое неразъемное соединение, не позволяющее отсоединить один узел (секцию, отсек) от другого без повреждения основных и крепежных элементов конструкции.

Рациональное членение конструкции на агрегаты, отсеки, панели, узлы и детали позволяет повысить уровень механизации и автоматизации в агрегатно-сборочном производстве, повысить ресурс и надежность ЛА. Членение конструкции производят, исходя из конструктивных, эксплуатационных и технологических соображений. От характера членения зависит выбор конструкции деталей, методов и средств их сборки, способов соединения деталей и узлов, схемы герметизации топливных и воздушных отсеков. При решении вопросов членения агрегатов учитываются возможность применения прогрессивных методов сборки, характеристики технологического оборудования, наличие и удобство подходов для выполнения сборочного процесса, программа выпуска изделия и другие факторы.

Рис.2.5. Общий технологический процесс изготовления ЛА

Конструктивные разъемы и стыки соединяют отдельные элементы планера различных функциональных назначений. При конструктивном членении применяют обычно разъемные соединения, т.е. такие, которые позволяют разбирать и вновь собирать конструкцию без разрушения соединяемых или соединяющих деталей. При достаточно высоком уровне взаимозаменяемости один, вышедший из строя в процессе эксплуатации, элемент конструкции по конструктивным разъемам может быть отсоединен от планера ЛА и заменен другим - новым. Конструктивные разъемы, как правило, вызывают утяжеление конструкции в связи с необходимостью применения специальных дополнительных крепежных деталей и требуют применения дополнительной сборочной оснастки (стыковочных приспособлений, разделочных стендов и др.). Эксплуатационные разъемы определяются требованиями эксплуатации - транспортировки, замены отдельных частей планера, двигателя, оборудования и т.п.

Технологические разъемы и стыкиопределяются требованиями изготовления независимого и параллельного отдельных частей ЛА. Желательно совмещение конструктивных, эксплуатационных технологических разъемов и стыков, что способствует уменьшению массы конструкции за счет сокращения их общего числа.

При членении должны быть учтены требования, определяемые летно-тактическими характеристиками ЛА, условиями их эксплуатации и производства. Например, увеличение монолитности конструкции деталей и сборочных единиц, создание «интегральных» конструкций агрегатов без эксплуатационных разъемов приводит к уменьшению числа стыков и деталей крепления. При этом улучшаются массовые характеристики ЛА, однако большая монолитность конструкции, также как чрезмерное членение, могут быть при определенных условиях неэффективными с точки зрения технологических, экономических или организационных требований. Оптимальное членение конструкции должно определяться на основе технико-экономических расчетов с учетом конкретных условий производства.