Проектирование инструментального завода
Одной из ведущих отраслей машиностроения, является инструментальная промышленность, которая занимается производством инструмента различного назначения и характеристик, таких как:
1. Режущий инструмент;
2. Мерительный инструмент;
3. Слесарный инструмент;
4. Монтажный инструмент;
5. Зажимной инструмент;
6. Инструмент для технологической оснастки и т.д.
Из истории известно, что ещё в семнадцатом веке дюжина мастеров заселила подаренную им территорию, которая в последующим будет известна как кузнецкая слобода, а ещё позднее будет носить название Тульский оружейный завод. Уже в те годы, Тульский оружейный завод выпускал для казны по восемь тысяч ружей в год.
Сам завод выглядел как производственные мастерские, на территории которых изготавливали орудия, ядра, огнестрельное и холодное оружие. Тульский оружейный завод выпускал не только оружие, но и обычные, необходимые в каждом подсобном хозяйстве вещи, такие как: ножницы, молотки, сверла и т.п, всего семьдесят разновидностей инструментов. Всё многообразие инструментов производилось исключительно вручную, процесс механизации затронул лишь производственные процессы изготовления оружия. За век, было спроектировано и возведено около ста двадцати пяти металлургических заводов и порядка пятидесяти пяти медеплавильных заводов, что в свою очередь послужило толчком для технического развития, а в соответственно инструментов для этой техники.
Во времена Российской Империи выпуск инструментов был на низком уровне, производили в основном, инструмент для ручного использования, по типу молотков, напильников и т.п., количество выпускаемых инструментов также было мало, больше пятидесяти процентов необходимого для хозяйственных нужд инструмента было привезено из Европы. Многие инструментальные заводы находились на территории Прибалтики, во время Первой мировой войны импорт инструмента практически прекратился полностью, что неизбежно повлекло развитие данной отрасли на территории страны.
После революции в стране функционировало порядка двадцати заводов, на которых занимались производством инструмента. Основанный Петром I Сестрорецкий завод, был самым масштабным в стране на тот период времени.
В 20-ые – 30-ые годы девятнадцатого века Сестрорецкий завод производил около сорока процентов инструментальной продукции в стране, но не смотря на высокие показатели производительности, оборудование на заводе было изношено и почти не приспособлено для выпуска инструмента, что не давало заводу дальнейшего развития и выхода на новый уровень в инструментальной промышленности. Также в этот период были спроектированы и построены крупные инструментальные заводы «Фрезер» и «Калибр».
В первые годы после Второй Мировой Войны в стране было принято решение о техническом переоснащении инструментальной промышленности. Уже в 46-ом году началась масштабная реставрация и реконструкция ранее построенных инструментальных заводов, а также проектирование и строительство новых инструментальных заводов.
К 70-ым годам в инструментальной отрасли Советского Союза функционировало порядка ста одиннадцати автоматических/полуавтоматических линий производства, а это более чем в двести раз больше, чем почти полвека назад. В прошлом импортер инструмента, страна превратилась в полностью обеспечивающую себя и все свои хозяйственные инструментальные нужды, а также отправляющую инструмент на экспорт.
К 90-ым годам страна занимала третье место в мире по производству металлообрабатывающего оборудования и второе по его потреблению.
Исторические события 90-ых годов в нашей стране послужили толчком к весомому спаду в производственном секторе. Встает производство инструментального станкостроения, на территориях вышедших из состава страны осталось порядка тридцати пяти процентов спроектированных инструментальных заводов и предприятий. Выпуск высокотехнологичного оборудования практически прекращен. Всё это привело к тому, что на спроектированных инструментальных заводах порядка семидесяти процентов производственного оборудования, которому более десяти лет, а обновление этого оборудования происходит весьма медленными темпами и объемами. По некоторым данным при недавнем исследовании качества инструментов, а именно сверл, были выявлены явные нарушения, инструмент не был закален должным образом и сырьём служило более низкого качества сталь.
1. Проектируемый инструментальный завод выпускающий режущий инструмент;
2. Проектируемый инструментальный завод выпускающий зажимной инструмент;
3. Проектируемый инструментальный завод выпускающий слесарный инструмент;
4. Проектируемый инструментальный завод выпускающий монтажный инструмент;
5. Проектируемый инструментальный завод выпускающий мерительный инструмент;
6. Проектируемый инструментальный завод выпускающий вспомогательный инструмент;
7. Проектируемый инструментальный завод выпускающий металлообрабатывающий инструмент;
8. Проектируемый инструментальный завод выпускающий хозяйственный инструмент;
9. Проектируемый инструментальный завод выпускающий бытовой инструмент;
10. Проектируемый инструментальный завод выпускающий дереворежущий инструмент;
11. Проектируемый инструментальный завод выпускающий твёрдосплавный алмазный инструмент;
12. Проектируемый инструментальный завод выпускающий абразивный инструмент;
13. Проектируемый инструментальный завод выпускающий инструмент для оснастки и т.д.
Отдельной группой от других проектируемых инструментальных заводов, держатся инструментальные заводы, выпускающие инструменты медицинского назначения.
Проектируемые инструментальные заводы по виду организации производственного процесса делятся на несколько основных.
Проектируемые инструментальные заводы полного цикла, которые включает в себя:
1. Заготовительные работы на проектируемом инструментальном заводе;
2. Кузнечные работы на проектируемом инструментальном заводе;
3. Термическая обработка стали на проектируемом инструментальном заводе;
4. Гальваническое покрытие на проектируемом инструментальном заводе;
5. Сборочные работы на проектируемом инструментальном заводе.
Проектирование инструментального завода предполагает разработку проектной документации по организации технологических участков производства. Организационная структура данного проектируемого инструментального завода содержит в себе такие участки как:
1. Штамповочный участок проектируемого инструментального завода;
2. Участок приспособлений проектируемого инструментального завода;
3. Участок прессовочных форм проектируемого инструментального завода.
Характерной чертой данных проектируемых инструментальных заводов является:
1. Применение отечественного сырья и деталей собственного производства на проектируемом инструментальном заводе;
2. Средства для измерения без компьютеризации, малая загруженность производственного оборудования на проектируемом инструментальном заводе;
3. Широкий ассортимент производимой продукции на проектируемом инструментальном заводе;
4. Проектирование инструментального завода почти без использования систем автоматизированного проектирования;
5. Сбыт изготовленной продукции в несколько локальных предприятий.
Чаще всего такого вида инструментальные заводы были спроектированы ещё в Советском Союзе, но функционировали как цех, составная часть большого завода, а позднее ставшая отдельной и самостоятельной единицей. Проектируемые инструментальные заводы, которые оснащены современным оборудованием, осуществляющие самостоятельную сборку продукции, но закупающие детали:
Организационная структура данных проектируемых инструментальных заводов содержит в себе такие участки как:
1. Подающий участок проектируемого инструментального завода;
2. Сборочный участок проектируемого инструментального завода.
Характерной чертой данных проектируемых инструментальных заводов является:
1. Применение импортного сырья и деталей собственного, а чаще иностранного производства на проектируемом инструментальном заводе;
2. Применение стандартизированных зарубежных комплектующих на проектируемом инструментальном заводе;
3. Применение высокотехнологичного оборудования и компьютерных технологий;
4. Сокращенное время сборочного процесса на проектируемом инструментальном заводе;
5. Узкоспециализированные производственные процессы на проектируемом инструментальном заводе;
6. Активное применение и внедрение в производственные процессы компьютерного моделирования на проектируемом инструментальном заводе.
Данного рода спроектированные инструментальные заводы появились в конце 90-ых годов двадцатого века.
1. Детальное («точное») проектирование инструментального завода
Согласно данному методу, проводится разработка всех видов и типов производимых изделий, данный метод характерен для крупных инструментальных заводов, на которых осуществляется малый выпуск номенклатуры инструментов. Производится такое количество изделий, которое устанавливается заданием на основании годовой потребности.
2. «Приведённое» проектирование инструментального завода
Детальная проработка всех видов и типов производимых изделий достаточно трудоемкий производственный процесс, из этого следует, что при обширном ассортименте изделий, изготовляемых на проектируемом инструментальном заводе более оправдано «приведенное» проектирование.
Производимые инструменты разделяются на группы на основании схожести их характеристик, затем в каждой группе выбирают меньший, средний и больший размеры, как образцы для данной группы. В дальнейшем для них прописываются все производственные процессы. На основании этих же данных можно спрогнозировать необходимое количество производственного оборудования, а также количество квалифицированных специалистов, которые потребуются для дальнейшего производственного процесса.
3. Технико-экономические показатели проектирования инструментальных заводов
Проектируемые инструментальные заводы обычно располагают обширным ассортиментом производимых изделий, а также производят ремонтные работы разноплановых инструментов, благодаря чему располагают большим производственным опытом и часто базируются на технико-экономических показателях.
Данный метод проектирования инструментального завода происходит с применением таких технико-экономических показателей:
1. Годовая потребность в производственных инструментах проектируемого инструментального завода, которая рассчитывается в штуках;
2. Годовая потребность в производственных инструментах проектируемого инструментального завода, которая рассчитывается в килограммах;
3. Затраченное время на ремонт и устранение недостатков производимого на спроектированном инструментальном заводе инструмента;
4. Соотношение производственного оборудования проектируемого инструментального завода к количеству станков;
5. Соотношение количества производственного оборудования к весу выпускаемой продукции на проектируемом инструментальном заводе.
1. Токарное и винторезное производственное оборудование;
2. Токарное и винторезное производственное оборудование увеличенной износостойкости;
3. Токарное и затыловочное производственное оборудование;
4. Универсальное и фрезерное производственное оборудование, имеющее поворотную конструкцию головки;
5. Вертикальное и фрезерное производственное оборудование, имеющее поворотную конструкцию головки;
6. Копировальное и фрезерное производственное оборудование;
7. Поперечное и строгательное производственное оборудование;
8. Долбежное производственное оборудование;
9. Вертикальное и сверлильное производственное оборудование;
10. Координатное и расчётное производственное оборудование;
11. Круглое шлифовальное производственное оборудование;
12. Резьбовое шлифовальное производственное оборудование;
13. Плоское шлифовальное производственное оборудование;
14. Внутреннее шлифовальное производственное оборудование;
15. Универсальное, заточенное производственное оборудование.
Также следует учесть, что помимо основного производственного оборудования на проектируемом инструментальном заводе существует вспомогательное производственное оборудование.
К вспомогательному производственному оборудованию проектируемого инструментального завода относится:
1. Производственное оборудование для придания большей прочности режущему инструменту на проектируемом инструментальном заводе;
2. Производственное оборудование для скрепления разъемов и работе по гравировке на проектируемом инструментальном заводе;
3. Производственное оборудование для опила и зачистки изготовляемого инструмента на проектируемом инструментальном заводе;
4. Производственное оборудование для заточки инструмента на проектируемом инструментальном заводе;
5. Производственное оборудование для токарных работ на проектируемом инструментальном заводе;
6. Производственное оборудование для твердосплавных работ на проектируемом инструментальном заводе;
7. Производственное оборудование для шлифовки инструмента на проектируемом инструментальном заводе;
8. Производственное оборудование для затылования инструмента, на проектируемом инструментальном заводе;
9. Производственное оборудование для клеймения, на проектируемом инструментальном заводе;
10. Производственное оборудование для сварочных работ, на проектируемом инструментальном заводе;
11. Производственное оборудование для газовых работ, на проектируемом инструментальном заводе и т.д.
Это далеко не весь список производственного оборудования, как основного, так и вспомогательного, которое может быть использовано в производственном процессе на проектируемом инструментальном заводе. Минимум необходимого производственного оборудования для нормального функционирования проектируемого инструментального завода составляет около двадцати единиц производственного оборудования.
Следует учесть:
1. При проектировании инструментального завода производственные участки следует расположить так, чтобы соблюсти прямолинейность и последовательность прохождения изделий по станциям обработки;
2. При проектировании инструментального завода следует продумать маршрут передвижения: сырья, полуфабрикатов и готовой продукции по ближайшей траектории, без возвращения на предыдущие станции обработки;
3. Слесарный производственный участок и станочный производственный участок проектируемого инструментального завода могут включать в себя участки, предусмотренные для обработки инструмента определенного типа.
Чаще всего при проектировании инструментального завода используют следующую компоновку оборудования:
1. По типу производственного оборудования
Для данного типа характерно расположение производственного оборудования проектируемого инструментального завода по принципу однородности производственной обработки;
2. По следованию производственных операций
Для данного типа характерно расположение производственного оборудования проектируемого инструментального завода по принципу следования технологических операций и производству инструмента конкретной группы;
3. По признаку выпускаемой продукции
Для данного типа характерно разделение на отдельные производственные участки на проектируемом инструментальном заводе, каждый из которых предназначен для производства своего вида изделий. Чаще всего данный тип компоновки производственного оборудования выбирают крупные проектируемые инструментальные заводы.
Какой бы способ компоновки производственного оборудования не выбрал бы для себя проектируемый инструментальный завод, остаются неизменными следующие правила: 1. Шлифовочный производственный участок проектируемого инструментального завода отделяют от других и располагают в отдельном производственном помещении либо продумывают заграждение из стекла и обустраивают приточную вентиляцию;
2. Заточный производственный участок проектируемого инструментального завода отделяют от других и располагают в отдельном производственном помещении либо продумывают заграждение из стекла и обустраивают приточную вентиляцию;
3. Производственные участки, при функционировании которых выделяется большое количество теплоты, следует располагать вдоль наружных стен проектируемого инструментального завода;
4. Производственные участки проектируемого инструментального завода, на которых происходит кропотливая и мелкая работа, следует располагать в самом освещённой части проектируемого инструментального завода.
