Analyse av kravene til nøyaktigheten og ruheten til de maskinerte overflatene til delen og en beskrivelse av de aksepterte metodene for å sikre dem. Hva er en produksjonssyklus og hvordan bestemmes den? Vilkår og definisjoner av de grunnleggende konseptene for teknologisk forberedelse av produksjon

m \u003d 1 skift - antall arbeidsskift per dag.

La oss bestemme typen produksjon ved serialiseringskoeffisienten.

Gjennomsnittlig stykketid for operasjoner i henhold til grunnvarianten Tshtav = 5,1 minutter. For basisversjonen:

Produksjon. Siden den beregnede koeffisienten kc er i området fra 10 til 20, lar dette oss konkludere med at produksjonen er middels skala.

Antall ting:

Hvor tx \u003d 10 dager - antall dager beholdningen er lagret i;

Fdr \u003d 250 dager - antall arbeidsdager i et år.

Vi aksepterer n d \u003d 87 stykker.

Antall lanseringer per måned:

font-size:14.0pt; font-family:" times new roman>Godta i =3 kjøringer.

Spesifikasjon av antall deler:

font-size:14.0pt; font-family:" times new roman> Vi godtar n d = 61 stykker.

2. Utvikling av den teknologiske prosessen med mekanisk behandling av kroppen.

2.1 Serviceformål med delen.

Kroppsdelen er basisdelen. Basedelen bestemmer plasseringen av alle delene i monteringsenheten. Kroppen har en ganske kompleks form med vinduer for å gå inn i verktøyet og sammensatte deler inni. Kassen har ikke overflater som sikrer stabil posisjon i fravær av montering. Derfor, når du monterer, er det nødvendig å bruke et spesialverktøy. Utformingen av rotasjonsspjeldet tillater ikke montering med basisdelen i samme posisjon.

Delen fungerer under høytrykksforhold: driftstrykk, MPa (kgf / cm2) - ≤4,1 (41,0); driftstemperatur, 0C - ≤300. Det valgte designmaterialet - Stål 20 GOST 1050-88, oppfyller kravene til delens nøyaktighet og korrosjonsbestandighet.

2.2 Analyse av fabrikasjonsevnen til utformingen av delen.

2.2.1 Analyse av teknologiske krav og nøyaktighetsstandarder og deres samsvar med det offisielle formålet.

Designeren tildelte en rekke tekniske krav til skroget, inkludert:

1. Toleranse for innretting av hull Ø52H11 og Ø26H6 i forhold til fellesaksen Ø0,1mm. Forskyvning av akser av åpninger i samsvar med GOST. Disse kravene sikrer normale driftsforhold, minimal slitasje og følgelig den nominelle levetiden til tetningsringene. Det er tilrådelig å behandle disse overflatene fra de samme teknologiske basene.

2. Metrisk gjenger i henhold til GOST med toleransefelt 6N i henhold til GOST. Disse kravene definerer standard gjengeparametere.

3. Toleranse for symmetri av hullets akse Ø98H11 i forhold til felles symmetriplan for hullene Ø52H11 og Ø26H8 Ø0,1mm. Disse kravene sikrer normale driftsforhold, minimal slitasje og følgelig den nominelle levetiden til tetningsringene. Det er tilrådelig å behandle disse overflatene fra de samme teknologiske basene.

4.Posisjonstoleranse av fire hull M12 Ø0,1mm (toleranseavhengig). Trådberegning i henhold til GOST. Disse kravene definerer standard gjengeparametere.

5. Uspesifiserte grenseavvik for dimensjoner H14, h 14, ± I T14/2. Slike toleranser er tilordnet frie overflater og samsvarer med deres funksjonelle formål.

6. Hydrotesting for styrke og tetthet av materialet bør utføres med trykk Рpr.=5,13MPa (51,3kgf/cm2). Holdetiden er minst 10 minutter. Tester er nødvendig for å kontrollere tettheten til pakninger og pakkbokspakninger.

7. Merke: stålkvalitet, varmenummer.

Tildelingen av nøyaktighetsstandarder til individuelle overflater av delen og deres relative plassering er relatert til det funksjonelle formålet med overflatene og forholdene de fungerer under. Vi gir en klassifisering av overflatene til delen.

Utøvende flater - fraværende.

Hoveddesignbaser:

Overflate 22. Fratar fire frihetsgrader (dobbel guide eksplisitt base). Grad 11 nøyaktighet, ruhet Ra 20 µm.

Overflate 1. Fratar delen én frihetsgrad (referansebase). Grad 8 nøyaktighet, ruhet Ra 10 µm.

Baseringsordningen er ikke komplett, den gjenværende frihetsgraden er rotasjon rundt sin egen akse (det er ikke påkrevd å frata denne frihetsgraden ved å basere i forhold til å oppfylle det offisielle formålet).

Ekstra designbaser:

Overflate 15. Gjenget overflate ansvarlig for plassering av stenderne. Design ekstra dobbel guide eksplisitt base. Gjenøyaktighet 6H, ruhet Ra 20 µm.

Overflaten 12 definerer posisjonen til hylsen i aksial retning og er monteringsbasen. Grad 11 nøyaktighet, ruhet Ra 10 µm.

Overflate 9 er ansvarlig for nøyaktigheten til bøssingen i radiell retning - en design hjelpedobbel referanse implisitt base. Nøyaktighet i henhold til 8 karakterer, Ra 5 µm.

Figur 1. Nummerering av overflatene til "Body"-delen

Figur 2. Teoretisk skjema for å basere en del i en struktur.

De resterende overflatene er frie, så de er tildelt en nøyaktighet på 14 kvalitet, Ra 20 µm.

Analyse av teknologiske krav og nøyaktighetsstandarder viste at dimensjonsbeskrivelsen av delen er fullstendig og tilstrekkelig, samsvarer med formålet og driftsforholdene til individuelle overflater.

2.2.2 Analyse av utformingen av skroget.

"Kroppsdelen" refererer til kroppsdeler. Delen har tilstrekkelig stivhet. Detaljen er symmetrisk.

Delvekt - 11,3 kg. Delmål - diameter Ø120, lengde 250mm, høyde 160mm. Massen og dimensjonene tillater ikke å flytte den fra en arbeidsplass til en annen, og installere den på nytt uten bruk av løftemekanismer. Stivheten til delen tillater bruk av ganske intense skjæreforhold.

Delmateriale Stål 20 GOST1050-88 er et stål med ganske gode plastegenskaper, derfor er metoden for å oppnå et arbeidsstykke enten stempling eller rulling. Dessuten, med tanke på designfunksjonene til delen (forskjellen i ytre diameter er 200-130 mm), er stempling det mest hensiktsmessige. Denne metoden for å skaffe et arbeidsstykke sikrer at minimumsmengden av metall blir omgjort til spon og minimal arbeidskrevende bearbeiding av delen.

Karosseridesignet er ganske enkelt med tanke på maskinering. Formen på delen er hovedsakelig dannet av overflater med en enkel form (enhetlig) - flat ende og sylindriske overflater, åtte gjengede hull M12-6H, avfasninger. Nesten alle overflater kan bearbeides med standardverktøy.

Delen inneholder uferdige overflater. Det er ingen intermitterende arbeidsflater. De behandlede overflatene er tydelig avgrenset fra hverandre. De ytre diametrene avtar i én retning, hullenes diametere avtar fra midten til endene av delen. Sylindriske overflater tillater bearbeiding på passet, arbeidet med verktøyet - på passet Ø98H11 og Ø26H8, og ved stoppet Ø10,2 med en dybde på 22 mm.

Designet har et ganske stort antall hull: et trappet sentralt hull Ø52H11, Ø32, Ø26H8, gjengede ikke-sentrale hull M12. Noe som krever gjentatt reinstallering av arbeidsstykket under bearbeiding. Forholdene for fjerning av flis er normale. Ved bearbeiding med aksialverktøy er inngangsflaten vinkelrett på verktøyaksen. Forholdene for verktøydykk er normale. Verktøyets driftsmodus er ikke stresset.

Utformingen av delen gir mulighet for å bearbeide en rekke overflater med verktøysett. Det er ikke mulig å redusere antall maskinerte overflater, siden nøyaktigheten og ruheten til en rekke overflater av delen ikke kan sikres på stadiet for å oppnå arbeidsstykket.

Det er ingen enhetlig teknologisk base i detaljene. Under behandlingen vil det være nødvendig med en reinstallasjon for å bore et M12-hull, samt justeringskontroll, bruk av spesielle enheter for å lokalisere og fikse delen vil være nødvendig. Spesialutstyr for fremstilling av kofferten er ikke nødvendig.

Dermed kan den strukturelle formen til delen som helhet produseres.

2.2.3 Analyse av dimensjonsbeskrivelsen av delen.

Den dimensjonale designbasen til delen er dens akse, hvorfra alle diametriske dimensjoner er satt. Dette vil tillate, når du bruker aksen som en teknisk base, å sikre prinsippet om å kombinere baser. Dette kan realiseres i dreiing ved bruk av selvsentrerende enheter. En slik teknologisk base kan implementeres av ytre sylindriske overflater med tilstrekkelig lengde eller et hull, sylindrisk lengde Ø108 og hull Ø90H11, lengde 250 mm. I aksial retning i dimensjonsbeskrivelsen brukte designeren koordinatmetoden for innstilling av dimensjoner, som sikrer implementeringen av prinsippet om å kombinere baser under behandlingen. For overflater behandlet med et dimensjonsverktøy tilsvarer dimensjonene standardstørrelsen på verktøyet - åtte M12 gjengede hull.

Ved å analysere fullstendigheten av den dimensjonale beskrivelsen av delen og dens offisielle formål, bør det bemerkes at den er fullstendig og tilstrekkelig. Nøyaktighet og ruhet samsvarer med formålet og arbeidsforholdene til individuelle overflater.

Generell konklusjon. Analysen av fabrikasjonsevnen til delen "Hull" viste at delen som helhet er fabrikerbar.

2.3 Analyse av den grunnleggende teknologiske prosessen med å behandle skroget.

Den grunnleggende teknologiske prosessen inkluderer 25 operasjoner, inkludert:

Operasjonene til den grunnleggende teknologiske prosessen utføres på universelt utstyr, ved bruk av standardverktøy og utstyr, med reinstallasjon og endring av baser, noe som reduserer nøyaktigheten av behandlingen. Generelt tilsvarer den teknologiske prosessen typen produksjon, men følgende ulemper kan noteres:

Takt tid er et av nøkkelprinsippene for lean manufacturing. Takt time setter produksjonshastigheten, som nøyaktig må samsvare med den eksisterende etterspørselen. Takt tid i produksjon er analog med menneskelig hjertefrekvens. Takt time er ett av de tre elementene i et just-in-time system (sammen med in-line produksjon og et pull-system) som sikrer enhetlig arbeidsbelastning og identifiserer flaskehalser. For å designe produksjonsceller, samlebånd og lage lean manufacturing, trenger du en absolutt forståelse av takttid. Denne artikkelen diskuterer situasjoner der en kunstig økning eller reduksjon i takttid er mulig.

Hva er takttid? Ordet takt kommer fra tysk takt, som betyr rytme eller beat. Begrepet måle tid er assosiert med musikalsk terminologi og betyr den rytmen som dirigenten setter slik at orkesteret spiller unisont. I systemet med mager produksjon brukes dette konseptet for å gi en produksjonshastighet med en gjennomsnittlig endringshastighet i nivået på forbrukernes etterspørsel. Takt-tid er ikke en numerisk indikator som kan måles for eksempel ved hjelp av en stoppeklokke. Begrepet takttid må skilles fra begrepet syklustid (utførelsestid for én driftssyklus). Syklustiden kan være mindre enn, større enn eller lik takttiden. Når syklustiden for hver operasjon i prosessen blir nøyaktig lik takttiden, opprettes en strømning i ett stykke.

Det er følgende formel for beregning:
Takt Time = Tilgjengelig produksjonstid (per dag) / Kundebehov (per dag).

Takt-tid uttrykkes i sekunder per vare, og angir at forbrukere kjøper et produkt én gang i løpet av en gitt tidsperiode i sekunder. Det er feil å uttrykke takttiden i enheter per sekund. Ved å sette produksjonstempoet i samsvar med endringshastigheten i nivået på forbrukernes etterspørsel, oppnår magre produsenter dermed fullføring av arbeidet i tide og reduserer avfall og kostnader.

Reduser takttiden. Hensikten med å bestemme takttiden er å jobbe i henhold til kundenes behov. Men hva skjer hvis takttiden blir kunstig redusert? Arbeidet vil bli utført raskere enn nødvendig, noe som resulterer i overproduksjon og overskuddslager. Hvis andre oppgaver ikke er tilgjengelige, vil arbeiderne kaste bort tid på å vente. I hvilken situasjon er en slik handling berettiget?

For å demonstrere denne situasjonen, la oss beregne det nødvendige antallet arbeidere på samlebåndet, som kjører strømmen av enkeltprodukter:

Gruppestørrelse = summen av manuelle syklustider / takttid.

Således, hvis den totale syklustiden for prosessen er 1293 s, vil gruppestørrelsen være 3,74 personer (1293 s / 345 s).

Siden det er umulig å ansette 0,74 personer, må tallet 3,74 rundes opp. Tre personer er kanskje ikke nok til å holde tritt med endret kundebehov. I dette tilfellet er det nødvendig å utføre forbedringstiltak for å redusere syklustiden for manuelle operasjoner og eliminere tap i prosessen.

Hvis syklustiden er fast, er avrunding mulig ved å redusere takttiden. Takttiden kan reduseres ved å redusere tilgjengelig produksjonstid:

3,74 personer = 1293 s per vare / (7,5 t x 60 min x 60 s / 78 deler);
4 personer = 1293 s / (7 t x 60 min x 60 s / 78 deler).

Ved å ansette fire personer, redusere takttiden og produsere samme volum på kortere tid, blir teamets arbeidsbelastning jevnt fordelt. Hvis disse fire personene kan holde tritt med kundenes etterspørsel på kortere tid enn vanlig, må de roteres eller involveres i prosessforbedringsoppgaver.

Øk takttid: 50 sekunders regel. I dette eksemplet har vi vist når du kan redusere takttiden for å forbedre effektiviteten. Vurder nå tilfellet når takttiden bør økes.

Det er en tommelfingerregel at alle repeterende manuelle operasjoner skal ha en syklustid på minst 50 s (start til starttid). For eksempel driften av selskapets samlebånd Toyota bestemt av takttiden på 50 60 s. Hvis en bedrift trenger å øke produksjonen med 5-15 %, innføres det ekstra tid eller i noen tilfeller settes det opp flere samlebånd for lengre takttider (for eksempel to linjer med en takttid på 90 s i stedet for en linje med en takttid på 45 s).

Det er fire grunner til at 50 sekunders regelen er viktig.

1. Opptreden. Hvis takttiden er liten, blir selv sekunder brukt som følge av unødvendige bevegelser til store syklustidstap. Tap av 3 s av 30 s syklustid resulterer i en 10 % reduksjon i ytelse. Tap av 3 s av 60 s syklus til 5 % ytelsesforringelse. Å miste 3 s av en 300 s syklus til bare 1 %, osv. Så hvis takttiden er en større verdi (50 s eller mer), vil ikke dette være et betydelig ytelsestap.
   Ved å bruke et enkelt samlebånd med et stort antall operatører som jobber på korte takttider (f.eks. 14 s) sparer du investeringskostnader (antall linjer), men gir høye driftskostnader. Vi har observert at samlebånd designet for å kjøre på 50 sekunder eller mer er 30 % mer produktive enn linjer med korte takttider.
2. Sikkerhet og ergonomi.Å utføre de samme manuelle oppgavene over kort tid kan føre til muskeltretthet og ømhet som følge av gjentatte anstrengelser. Når ulike operasjoner utføres over lengre tid (for eksempel i 60 s i stedet for 14 s), så rekker musklene å restituere seg før den gjentatte operasjonen starter.
3. Kvalitet. Ved å utføre et bredt spekter av oppgaver (for eksempel fem operasjoner i stedet for to), blir hver ansatt selv en intern forbruker av hver operasjon, bortsett fra den siste. Hvis arbeideren utfører fem operasjoner, får dette ham til å være mer oppmerksom på kvalitet, siden et utilfredsstillende resultat i operasjon 3 vil gjenspeiles i utførelsen av operasjon 4 og vil derfor ikke gå ubemerket videre til neste trinn.
4. Holdning til jobb. Det ble bemerket at arbeidere opplever større arbeidstilfredshet ved å gjenta en operasjon, for eksempel hvert 54. sekund, i stedet for 27. sekund. Folk liker å lære nye ferdigheter, de opplever mindre tretthet når de utfører repeterende bevegelser, men viktigst av alt, ansatte føler at de gir sitt personlige bidrag til å lage produktet, og ikke bare gjør mekanisk arbeid.

Ta tid og investering. Betydningen av 50 sekunders regelen kan illustreres med eksemplet med et selskap som produserer og monterer industripumper. Selskapet brukte ett langt samlebånd for å bygge sitt produkt. Som et resultat av økende etterspørsel fra forbrukere og krav om mer testing, ble det nødvendig å designe et nytt samlebånd. På dette stadiet bestemte selskapet seg for å anvende prinsippene for lean manufacturing. Et av de første trinnene var å bestemme takttiden.

40 sekunders takttid for dette produktet ble beregnet basert på den høyeste etterspørselen. Gitt 50 sekunders regelen, bestemte ingeniørene som var ansvarlige for dette prosjektet å designe enten et enkelt samlebånd med en takttid på 80 s i to skift, eller to linjer med en takttid på 80 s i ett skift. Samlebånddesign ble tilbudt flere ingeniørfirmaer. Ifølge deres estimater krevde utformingen av en linje fra 280 til 450 000 dollar. Utviklingen av to linjer betydde en dobling av mengden utstyr og mengden initial investeringskapital. Men ved å bruke to transportører var det mulig å konfigurere hver av dem til å produsere visse typer produkter, noe som gjør produksjonen mer fleksibel. I tillegg kan økt produktivitet, medarbeidertilfredshet, reduserte sikkerhets- og kvalitetskostnader kompensere for kostnadene ved å designe en ekstra linje.

Ved å følge den enkle regelen om at hastigheten til enhver manuell operasjon ikke skal være mindre enn 50 s, kan tap unngås. Ved design av slanke produksjonsprosesser er det nødvendig å bruke 3P (Production Preparation Process) metode 1 og gjennomføre en grundig analyse av takttiden.

1 En metode for å designe en slank produksjonsprosess for et nytt produkt eller en grunnleggende redesign av produksjonsprosessen for en eksisterende prosess i tilfeller med betydelige endringer i produktdesign eller etterspørsel. For flere detaljer, se: An Illustrated Glossary of Lean Manufacturing / Ed. Chet Marchvinsky og John Shook: Per. fra engelsk. Moskva: Alpina Business Books: CBSD, Business Skills Development Center, 2005. 123 s. Merk. utg.

Tilpasset fra Job Miller, Know Your Takt Time
og bøker av James P. Womack, Daniel T. Jones Lean Manufacturing.
Hvordan bli kvitt tap og oppnå velstand for din bedrift.
Moskva: Alpina Business Books, 2004
utarbeidet av V.A. Lutzeva

Produksjonskarakteristikk

Arbeidstid og tidsmidler

Driftsmåten inkluderer antall arbeidsdager per år, unntatt helger og helligdager, med to skift per dag, fordi. en automatisert seksjon er under utvikling. Hele kalenderens årlige tidsfond viser antall timer i et år 24363=8670h.

Utenom helger og helligdager, basert på en femdagers arbeidsuke på 41 timer, får vi det nominelle tidsfondet FN = 4320 timer.

Vi tar hensyn til utstyrsstans ved reparasjoner, FD - det faktiske årlige fondet av utstyrsdriftstid for 2-skiftsdrift.

PD = 3894 timer.

Bestemmelse av utgivelsessyklusen

For å rettferdiggjøre organiseringen av produksjonsprosessen og bestemme typen produksjon, er det nødvendig å beregne gjennomsnittlig produksjonshastighet - og gjennomsnittlig stykke tid - Tsh.sr. produksjon av produktet i hovedvirksomheten.

Utgivelsessyklusen bestemmes av formelen:

(min/stk) (3.3.1)

hvor Fd = 3894 timer;

Ng = 20000 stk - årlig program for produksjon av deler;

fs = 3894 60/20000 = 11,7 min/stk

Bestemme type produksjon

Produksjonstypen kan bestemmes av den numeriske verdien avn, hvis beregning utføres i samsvar med GOST 3.11.08-74. Omtrent type produksjon kan bestemmes av verdien av koeffisienten - Kc

hvor Tsht.sr - gjennomsnittlig stykke tid for å produsere produktet, bestemmes i henhold til dataene for den gjeldende tekniske prosessen.

Tsht.av. = 71,43/17 = 4,2 min.

Kzo \u003d 11.6 / 4.2 \u003d 2.7

1< Кс?10 - крупносерийное производство

Analyse av produksjonsevnen til utformingen av delen "Drivaksel"

Produserbarhet - en egenskap ved produktet, i henhold til hvilken utformingen av delen må samsvare med bruken av de mest avanserte prosesserings- eller monteringsmetodene i produksjonen.

Rasjonelle design av maskiner som gir de nødvendige operasjonelle kravene, kan ikke opprettes uten å ta hensyn til arbeidsintensiteten og materialforbruket ved produksjonen. Overholdelse av design av maskiner med kravene til arbeidsintensitet og materialforbruk bestemmer tilverkbarheten til designet. I en objektiv vurdering av fabrikasjonsevnen til konstruksjonen av maskiner, deres deler og sammensetninger, tas det hensyn til en rekke positive faktorer som bestemmer konstruksjonens fabrikasjonsevne.

I en objektiv vurdering av fabrikasjonsevnen til konstruksjonen av maskiner, deres deler og sammensetninger, tas det hensyn til en rekke positive faktorer som bestemmer konstruksjonens fabrikasjonsevne. Disse inkluderer:

Den optimale formen på delen, som sikrer fremstilling av arbeidsstykket med den minste kvoten og det minste antallet maskinerte overflater;

Maskinens minste vekt;

Den minste mengden materiale som brukes i konstruksjonen av maskiner;

Utskiftbarhet av deler og sammenstillinger med den optimale verdien av toleransefelt;

Normalisering (standardisering) og forening av deler, sammenstillinger og deres individuelle designelementer.

De grunnleggende kravene for tilvirkbarhet av design av maskinbygningsdeler er angitt i litteraturen.

Deldesign må bestå av standard og enhetlige strukturelle elementer (QED) eller være standard som helhet. Deler må være laget av standard eller enhetlige emner. Dimensjonene til delen skal ha optimal nøyaktighet. Overflateruhet må være optimal. De fysiske, kjemiske og mekaniske egenskapene til materialet til delen, dets stivhet, form, dimensjoner må være i samsvar med kravene til produksjonsteknologien (inkludert prosessene for etterbehandling og herding, påføring av korrosjonsbelegg, etc.), som samt lagring og transport.

Grunnflaten til delen må ha optimale indikatorer for nøyaktighet og overflateruhet, som gir den nødvendige nøyaktigheten for installasjon, prosessering og kontroll.

Emner for fremstilling av deler må skaffes på en rasjonell måte, tatt i betraktning materialet, det gitte produksjonsvolumet og typen produksjon. Metoden for å produsere deler bør tillate samtidig produksjon av flere deler. Utformingen av delen skal sikre muligheten for å bruke standard og standard teknologiske prosesser for produksjonen.

Vi vil teste produserbarheten til "Drive Shaft"-delen for å produsere i samsvar med retningslinjene.