Анализ конструктивно-технологических и организационно-плановых признаков группирования предметов труда (ПТ)

На примере механообработки как наиболее сложной стадии машиностроительного производства, отличающейся многономенклатурностью деталей, сложностью технологических процессов, многообразием технологических маршрутов, оборудования и оснастки, значительными различиями в трудоемкости и объемах выпуска ПТ и другими факторами, наиболее убедительно проявляются возможности целевой организации и концентрации однородных работ.

Применительно к механообработке классификационная схема предметов труда выразится сложным комплексом соподчиненных понятий (класс, подкласс, тип, группа...), образованных последовательным делением (группированием) предметов труда. Если Д – заданное множество ПТ, то любой предмет труда из имеющихся в множестве Д однозначно описывается некоторым набором признаков Р•.

Множество признаков Рi ={Рi: 1, 2, ..., k} представляет собой ряд конструктивно-технологических и организационно-плановых признаков, по которым классифицируют ПТ множества Д. Задают?, перечислением их элементов Рi = {Рij}, i = 1, ..., k;j = = 1, ..., т, где j отражает градацию i-го признака, исходя из физических свойств предметов труда. В результате группирования объектов создаются горизонтальные и вертикальные ряды классификации. Горизонтальные ряды объединяют совокупность классификационных подразделений одного признака, полученных на данной ступени деления объектов по j-му признаку. Вертикальные ряды объединяют совокупность некоторых признаков Рi (класс, подкласс, группа и т.д.). Образуемые пересечения горизонтальных и вертикальных рядов наиболее четко выделяются при матричной форме представления схемы классификации.

Для обеспечения однонаправленного и прямоточного движения ПТ в производстве детали следует классифицировать по основным конструктивно-технологическим признакам, определяющим маршрут обработки и конструктивный тип деталей. Круг этих признаков, и особенно их внутреннюю градацию, устанавливают с учетом конструктивно-технологических особенностей изготавливаемых машиностроительным предприятием (цехом) изделий. В условиях машиностроения к числу таких основных признаков следует отнести:

1) вид заготовок и материал (Р1);

2) габариты деталей или их массу (Р2);

3) основной технологический маршрут обработки (Р3);

4) конструктивный тип деталей (Р4).

В табл. 5.1 представлен пример классификации ПТ.

Первый из этих признаков служит для определения межцеховых связей и обеспечения однонаправленности межцеховых маршрутов движения деталей. Этот признак предопределяет также общий характер механической обработки и ориентирует проектантов на выбор типа оборудования. По этому признаку всю исследуемую совокупность обрабатываемых на предприятии (в цехе) деталей подразделяют на классы деталей (Д1j), изготавливаемых, например, из поковки и штамповки, стального и чугунного литья, катаного круглого и полосового материала.

Второй признак, с одной стороны, уточняет межцеховой маршрут движения деталей, с другой – определяет размер и мощность оборудования для обработки. По второму признаку классы деталей подразделяют на подклассы (Д2j), например крупных, средних или мелких деталей с указанием основных размерных интервалов.

По третьему признаку определяют ведущие по сложности и трудоемкости операции внутриучасткового маршрута, необходимые для изготовления деталей, и с одной стороны, опускают

Таблица 5.1. Фрагмент матрицы анализа состава предметов труда (деталей)

Конструктивно технологические признаки		Заданная совокупность деталей – 1872 наименования																Всего деталей ΣКдm
1. Вид заготовки и материал – Рг		1. Пруток стальной									5. Отливки чугунные
2. Габариты детали или масса – Р2		1.1 Æ < 50 мм			1.2 Æ51–100 мм		1.3 Æ100–200 мм			***	5.1 До 5 кг			5.2 5–30 кг		5.3 30–150 кг
3. Основной операционный маршрут обработки – Р3		Р-Ф- Шк	Т-Ф	Т	Р-Ф- Зф	Т	РЗд- С		Т		Т-Ф- С	Ф- Шл	Ст- т-д	Ст- Фв-С	Т-Зд	Фг-Рв- Шв	Ст-Т- Шп
4. Конструктивный тип детали – Р4
Номер типа	Форма
01	Вилки	24 1,25	61 174	42 0,96		14 0,67			17 0,79									264 8,2
02	Втулки сложные	43 1,85	96 2,5	67 2,8														372 16,9
03	Шестерни				1,4 2,48		46 2,75								21 1,59			123 10,2
14	Шасси													23 3,35		47 7,15	28 5,54	124 19,6
15	Кронштейны											14 1,35	20 1,1	15 0,95			6 0,5	95 5,2
16	Стойки													10 1,85		27 1,55	9 0,8	77 3,4
Всего деталей ΣКдm		82 5,54	197 4,68	123 4,36	36 5,05	44 1,95	98 5,53		69 2,74		115 7,12	54 4,63	533 6,25	86 7,14	79 6,26	104 8,45	59 13,9	1872 125,7

второстепенные или доделочные операции. С другой стороны, здесь ведущие операции как бы определяют технологические комплексы операций, которые при определенных организационно-плановых условиях могли бы выполняться соответствующими станочными модулями. На этой ступени деления в подклассах выделяются группы Д3j деталей, например с преобладающими видами только револьверной обработки (Р), револьверно-горизонтально-фрезерной (Р-Ф), токарно-револьверно-вертикально-фрезерной (Т-Р-Ф).

Четвертый признак устанавливают по сходству конструктивной характеристики типа деталей. Этот признак позволяет обосновать выбор организационно-технологических маршрутов (ОТМ) и состав оборудования для изготовления деталей, группирование по этому признаку способствует сокращению времени переналадок оборудования. Правильная классификация деталей по конструктивно-технологическим признакам очень важна, во-первых, для разбивки всей номенклатуры деталей на минимально необходимое число действительно конструктивно-однородных групп, во-вторых, для облегчения правильного отбора и закрепления деталей за каждым участком и формирования профиля его подетальной специализации.

По этому признаку в группах выделяются типогруппы деталей Д4j, например корпусные детали, стойки, кронштейны, рукоятки, валы, втулки, фланцы, шестерни, винты.

Для сокращения трудоемкости работ по классификации деталей целесообразно использовать стандарты или разработанные отраслевыми НИИ (ВНИИНмаш, ЦНИИТмаш и другими отраслевыми проектно-технологическими институтами) конструкторско-технологические классификаторы деталей.

Поскольку классификация всей совокупности деталей в условиях широкой номенклатуры и сложного состава изделий связана с определенными трудностями, в проектной практике можно использовать метод типической выборки. Всю исследуемую совокупность изделий, включенных в программу, предварительно разбивают на типовые группы. Внутри группы отбирают определенное число деталей в случайном порядке, например методом повторной или бесповторной выборки. Объем выборки деталей Е в каждой группе изделий определяют на основе известной статистической формулы, преобразованной применительно к условиям производственной классификации:

т = М/(Δ2М + 1),

где т – объем выборки, шт.; М – генеральная совокупность, или общее число деталей в данной группе изделий, шт.; Δ – возможная допустимая ошибка выборки, доли единицы; в рассматриваемом случае Δ = 0,05, поскольку возможная ошибка выборки ±5% вполне удовлетворяет практике технико-экономических расчетов с малым риском (вероятность Р = 0,95).

Полную выборочную совокупность, закладываемую в основу классификации деталей Д, определяют отбором и суммированием объемов частных выборок по всем i (i = 1, ..., q) группам изделий, т.е.

Метод типической выборки помимо резкого сокращения объема классификационных работ обеспечивает правильное формирование структуры, необходимые пропорции размеров цехов и участков, а на стадии инженерного проектирования – значительное уменьшение объемов расчетов по определению потребного состава оборудования.