Файл: Севбо П.И. Комплексная механизация и автоматизация сварочного производства.pdf

автоматизированные), связанные между собой общей системой управ­ ления и блокировки, и транспортирующие изделия от одного рабо­ чего места к другому либо непосредственно, либо через накопите­ ли и питатели; распределительный конвейер, осуществляющий по­ дачу изделий, заготовок и деталей к рабочим местам через каждый ритм; рабочий конвейер (линейный, круговой или роторный), на котором непосредственно выполняются производственные опера­ ции и который одновременно служит средством поддержания на ли­ нии заданного ритма.

3. В массовом производстве весьма эффективны: автоматически поточные линии, рекомендуемые для выполнения большого ком­ плекса операций; автоматизированные агрегаты-комбайны (для ог­ раниченного комплекса операций); единичные машины-автоматы для выполнения небольшого комплекса операций (например, сборки и сварки малогабаритных изделий, состоящих из двух деталей и имею­ щих всего лишь один шов).

Особенно эффективно применение автоматизированных машинкомбайнов, в которых выполнение нескольких разнородных опера­ ций совмещено во времени и пространстве и, следовательно, пре­ вращено в одну комплексную операцию, например, в операцию «вальцовка — сборка — сварка», осуществляемую в производстве сварных труб, профильных балок, кузовов шахтных вагонеток, ото­ пительных радиаторов и др.

Синхронность работы отдельных элементов автоматической ли­ нии обеспечивается системой межоперационного транспорта, свя­ зывающего между собой входящие в линию автоматы. В зависи­ мости от системы транспортной связи следует различать:

1) линии, сблокированные из автоматов в единый агрегат. Связь между автоматами жесткая и поэтому отказ в работе какого-либо элемента линии влечет за собой ее остановку на все время устране­ ния неполадки. Такие линии-агрегаты рекомендуется применять для производства сравнительно простых массовых изделий, напри­ мер, сварных труб, цепей и пр.;

2) линии, расчлененные на отдельные автоматы, имеющие гиб­ кую связь между собой в виде буферных накопителей межопера­ ционных заделов, обеспечивающих бесперебойность работы линии во время устранения повреждения отказавшего элемента или во время его замены. Такая система межоперационной связи рекомен­ дуется для многооперационной и многоэлементной автоматической линии, вероятность неполадок в которой сравнительно велика (благодаря большому количеству взаимосвязанных элементов). Эти линии по сравнению с линиями, имеющими жесткую связь, несом­ ненно сложнее по конструкции и дороже по первоначальным затра­ там, так как, кроме транспортных устройств, они должны иметь си­

22

стему накопителей и питателей у каждого автомата, входящего в состав линии;

3) линии с комбинированной связью, т. е. расчлененные на отдельные участки (секции или группы) жестко сблокированных между собой автоматов. Связь между автоматами данного участка же­ сткая, а между участками — гибкая, при помощи накопителей, обес­ печивающих бесперебойность работы линии, либо значительное со­ кращение ее простоев при отказе в работе какого-либо ее элемента. Эти линии рекомендуется применять для производства сложных изделий.

§ 4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ И АНАЛИЗ УРОВНЯ

КОМПЛЕКСНОЙ МЕХАНИЗАЦИИ

И АВТОМАТИЗАЦИИ СВАРОЧНОГО ПРОИЗВОДСТВА

С точки зрения функционального назначения механизации и сте­ пени его выполнения главным показателем, характеризующим ее в количественном и качественном аспектах, является так называе­ мый уровень механизации и автоматизации производственного про­ цесса.

Так как мы рассматриваем механизацию вдвух аспектах — коли­ чественном и качественном, то уровень механизации и автоматиза­ ции сварочного производства следует определять двумя показате­ лями: количественным У* и качественным У2 [33, 34]. Первый из них Ух характеризует степень охвата механизацией данного про­ изводственного процесса:

У і ~ ТмП + Тр 100

где Тм— трудоемкость работ, выполняемых механизированным способом; Тр — то же, ручным способом; П — коэффициент по­ вышения производительности труда на данном оборудовании, опре­ деляемый как отношение трудоемкостей изготовления деталей или трудоемкостей данной производственной операции до и после ее механизации.

Коэффициент П показывает во сколько раз производительность механизированной сварки (или сборки) выше ручной. Следователь­ но, он является показателем (индексом) роста производительности труда, вызванного механизацией и автоматизацией.

Если производительность механизированного труда повышается только за счет сокращения времени рабочего цикла машины, то коэффициент производительности Я можно определить как соотно­ шение между базовым временем рабочего цикла t0 и рассматривае-

23

мым ta:

(2)

Вформуле (1) и последующих коэффициент производительности

Песть в то же время коэффициент приведения трудоемкости меха­

низированного способа производства к трудоемкости исходного,

•базового способа; в частности, для сварочных и сборочных работ — это коэффициент приведения механизированной сварки или сборки к ручной.

Суммарная трудоемкость работ на данном рабочем месте, трудо­ емкость изготовления данной детали или выполнения данной произ­ водственной операции Т0 = Тк -f Тр. Трудоемкость, приведен­ ная к базовому варианту, например, к ручной сварке или сбор­ ке, определяется по формуле Гопрнв = ТЫП + Тр.

При наличии нескольких разнородных машин в комплексном ■производственном потоке формула (1) приобретает следующий вид:

Показатель Ух с достаточной точностью определяет долю м е х а ­ н и з и р о в а н н ы х р а б о т е данном сварочном производстве, ■однако он недостаточно характеризует качественную сторону меха­ низации, ее техническое совершенство. Так, например, при увели­ чении производительности машин и, следовательно, при техниче­ ском совершенствовании их показатель уровня механизации Ух, вычисленный по формуле (1), остается неизменным.

Таким образом, показатель У1 в этом случае не реагирует на из­ менение главнейшего, принципиально важного фактора механиза­ ции — повышения производительности машин и труда. Поэтому

•он не может служить критерием качественной оценки уровня ком­ плексной механизации. Он дает лишь количественную характери­ стику: степень оснащения производства машинами, количественный -охват механизацией, иногда машиновооруженность рабочих.

ном производственном процессе, т. е. долю трудоемкости ручных работ, сэкономленных вследствие их механизации или автоматиза­ ции. Так как механизация по своей сущности и по общепринятой терминологии — это процесс замены рабочих машинами, то степень этой замены, т. е. мера вытеснения живого труда машиной, и долж­ на служить вторым и наиболее важным показателем уровня механи­ зации. Показатель У2 всегда реагирует на повышение производи-

24

тельности машин и труда; его можно определить из выражения

<4 >

Для к о м п л е к с н о г о производственного процесса, выпол­ няемого с помощью многих разнородных машин, выражение (4) при­ обретает следующий вид:

(5>

Этот же показатель может быть выражен формулой

где т — коэффициент, оценивающий долю участия данного рабоче­ го места или данной операции в рассматриваемом производствен­ ном комплексе (потоке).

Коэффициент т равен отношению приведенной трудоемкости ра­ бот, выполняемых на данном рабочем месте, к общей'приведеннои трудоемкости всего комплекса (потока), включая и все ручные опе­ рации:

Подставив это выражение в формулу (6), после соответствующих преобразований получим формулу (5).

Результаты расчетов по формулам (5) и (6) будут идентичны, так. как каждая из них определяет удельный объем затрат труда, за­ мененного машинной работой.

Во всех приведенных формулах значения трудоемкостей Ти и Тр, можно заменить соответствующими числами, характеризующих количество рабочих, занятых в производстве Ры и Рр или иными величинами, пропорциональными трудоемкости. Результаты при этом не изменятся, если расчет вести по фактическим трудозатра­ там, а не по нормочасам.

Если известен численный состав занятых в производстве рабочих,, то уровень к о м п л е к с н о й механизации и автоматизации сва­ рочного производства может быть определен следующими выраже­ ниями:

где Рыи Рр — соответственно численность рабочих, занятых меха­ низированным и ручным трудом.

25

Связь между показателями уровня комплексной механизации <Уа

иимеет весьма простой вид:

Средний коэффициент повышения производительности предусмо­ тренных в проекте механизированных способов работ по сравнению с ручным (или базовым) их выполнением

При определении трудоемкостей Гм и Тр необходимо учитывать, что трудоемкость механизированных работ Тм, выполняемых с по­ мощью машины, а следовательно, и рабочее время людей /ц, заня­ тых на этой машине (время станочников), как правило, состоит из двух компонентов: машинного времени th,аш, например, времени горения сварочной дуги, т. е. собственно времени сварки, и вспо­ могательного времени tB, например, времени вспомогательных ра­ бот автосварщика — закорачивания электрода, засыпки флюса, установки сварочной головки на начало шва и т. д. Соотношение между ними называется коэффициентом машинного времени и ха­

рактеризует степень использования машины: К = І'!аш ■Для сва- ‘ц

рочного оборудования на машиностроительных предприятиях этот коэффициент в среднем равен 0,5.

Основой для определения величин Тми Ры является п о л н о е

Машинное время tKаш зависит только от параметров машины и режима ее работы, например, от скорости сварки. Вспомогательное время tBмало зависит от скоростного режима машины и в большин­ стве случаев затрачивается на ручные операции управления и уста­ новки. Тем не менее, когда речь идет об определении трудоемкости механизированных работ Тыи соответственно численности рабочих Ры, то учитывается полное время рабочего цикла машины неза­ висимо от того, как выполнялись оператором или автосварщиком вспомогательные сварочные операции — вручную или с помощью специальных механизированных устройств. Практически почти не­ возможно и во всяком случае нецелесообразно учитывать труд авто­ сварщика или станочника отдельно по машинному времени и по вспомогательному, так как трудоемкость механизированной опера­ ции определяется общей затратой труда оператора (автосварщика или станочника).

Что касается трудоемкости работ Тр, выполняемых ручным спо­ собом, и соответствующей численности занятых рабочих Рр, то

26

здесь речь идет главным образом о тех работах, которые произво­ дятся вне машин и без помощи машин, например, о ручных подсоб­ ных и транспортных работах, о ручной сборке деталей под сварку и т. д. Типичным примером может служить процесс сварки какойлибо конструкции, часть швов которой выполняется с помощью машин, и трудоемкость их сварки вместе со вспомогательными*

Таблица 6

Примерный расчет коэффициента производительности и уровня механизации трубосварочного участка при разных машинных скоростях сварки

П р и м е ч а н и я ; 1. Рабочий цикл трубосварочной машины равен циклу изготовления стандартной трубы длиной 12 м.

2.Машинное время цикла / мащ — — мин.

3.Коэффициент производительности определялся для каждой скорости сварки как соот­

ношение между начальным (базовым) временем рабочего цикла (45 мин) и рассматриваемым

для данной скорости; П =

*ц ‘

сварочными операциями равна Ты, а часть швов сваривается вруч­ ную (трудоемкость Тр).

Таким образом, следует четко различать ручные, немеханизиро­ ванные работы Тр от ручных вспомогательных операций на машинах, которые, хотя и производятся вручную, но включаются в объем механизированных работ с трудоемкостью Тм.

Ниже приведен пример расчета уровня механизации трубосва­ рочного производства. Расчет произведен при различной произво­ дительности трубосварочных станов и скоростях сварки.

На производственном участке установлено несколько одинаковых станов, работающих параллельно. Трубосварочные станы периоди­ чески совершенствовались, и их производительность повышалась путем увеличения скорости сварки от ѵ = 0,3 м/мин, равной скорос­

27