Разработка технологического процесса ремонта вагонов

Введение

На железнодорожном транспорте нашей страны должна проводится большая работа по повышению эффективности производства, внедрению новых техники и передовых технологий, направленная в конечном итоге на улучшение эксплуатационной деятельности железной дороги, ускорение оборота вагонов и полное удовлетворение потребностей в перевозках.

В обеспечении высокой эффективности надежности и четкой работы, железных дорог большая роль принадлежит вагоноремонтным предприятиям. Они должны работать ритмично и слаженно, обеспечивая высокую эффективность использования вагонов при наименьших затратах на их ремонт и техническое обслуживание.

Главной задачей организации производства на предприятии является обеспечение непрерывности и ритмичности общего производственного процесса, основанного на многократном его расчленении и максимально возможном параллельном осуществлении составляющих элементов с целью сокращения общего времени производства и своевременного выполнения плана предприятия.

Рациональная организация и высокое качество ремонта вагонов наряду с отличным содержанием и обслуживанием их в эксплуатации являются важным средством повышения долговечности и надежности подвижного состава, обеспечения безопасности движения на железных дорогах и бесперебойной их работы. Производственный процесс вагоноремонтного предприятия характеризуется большим разнообразием достаточно сложных процессов, протекающих в различных организационных и технологических сочетаниях и формах.

В данной курсовой работе спроектирован вагоносборочный цех пассажирского ВРЗ, по ремонту пассажирских вагонов с годовой программой ремонта 1000 вагонов.

В данной работе рассматривались следующие вопросы:

1 Назначение цеха, режим его работы и фонды рабочего времени.

2 обоснования метода организации ремонта вагонов, расчет параметров производственного процесса.

3 Расчет основных геометрических размеров цеха.

4 Расчет производственного персонала цеха.

5 Разработка технологического процесса ремонта вагонов, выбор необходимого технологического оборудования.

6 Применение сетевого планирования и управление производства в цехе.

7 Охрана труда и техника безопасности в цехе.

8 Основные технико-экономические показатели работы цеха.

Курсовая работа содержит пояснительную записку и один лист формата А1 графическая часть (план цеха с размещением оборудования).

1НАЗНАЧЕНИЕ ЦЕХА, РЕЖИМ ЕГО РАБОТЫ И ФОНДЫ РАБОЧЕГО ВРЕМЕНИ

1.1Назначения цеха

Вагоносборочный цех предназначен для выполнения ремонтно-сборочных и ремонтных работ на вагонах. Работы организуются, как правило, по поточному методу.

На позициях вагоносборочных цехов выполняются следующие основные работы: подъёмка вагона и смена тележек, ремонт кузова и рамы, снятие и постановка сцепных приборов, сборка оконных рам, подгонка дверей; перечистка мебели или установка новой мебели и гарнитуры, монтаж электрооборудования, вентиляционного оборудования, систем водопровода и отопления; обойные и изоляционные работы; первые операции малярных работ.

Ремонтные пути вагоносборочного цеха специализируются по типам вагонов.

Вагоносборочный цех — один из ведущих цехов, который играет роль организующего звена не только в деятельности группы вагоноремонтных цехов, но и во всей производственной деятель­ности предприятия в целом. Заготовительные, обрабатывающие и ремонтно-комплектовочные цехи работают на вагоносборочный цех, обеспечивая его необходимыми узлами, комплектами и деталями. Пропускная способность вагоносборочного цеха определяет производственную мощность предприятия по выпуску вагонов из ремонта.

В соответствии с характером выполняемых работ, выполняемых на позициях, последние имеют необходимую оснастку: электрифицированные домкраты для подъёмки вагонов грузоподъёмностью 15-25 т, электросварочные агрегаты, сеть сжатого воздуха с колонками для подключения пневматического инструмента, электросеть для подключения электрооборудования и переносных ламп местного освещения. Для местного освещения при работе внутри вагона может использоваться вагонная сеть электроосвещения, для питания которой на соответствующих устанавливаются генераторы тока напряжением 50 В. К этой сети также при необходимости подключаются вентиляционные системы вагона.

Ширина здания вагоносборочного цеха определяется в зависимости от числа поточных линий, а длина зависит от количества позиций.

Вдоль ремонтных путей для обслуживания всех позиций устанавливаются передвижные подъёмные площадки велосипедного типа. Пролёты цеха, где выполняются сборочные работы, оборудуются подъёмными кранами или кран-балками грузоподъёмностью до 2 т.

Для постановки на вагон поглощающих аппаратов, тормозных цилиндров, динамо-машин применяются специальные тележки-подъёмники, позволяющие подвести указанные части под вагон и легко поднять их к месту установки.

По ремонтным позициям вагоны целесообразно перемещать тяговым конвейером.

При вагоносборочном цехе организуется отделение для подготовки изоляции кузовов и труб отопления, а также тормозное для ремонта и испытания тормозных цилиндров, запасных резервуаров, соединительных рукавов, стоп-кранов и других деталей тормозной системы. Воздухораспределители, как правило, ремонти-руются и испытываются на контрольных пунктах автотормозов.

1.2 Режим работы цеха и фонды рабочего времени

Понятие режим работы, включает следующие составляющие: прерывное или непрерывное производство; число рабочих дней в году и в неделю; число праздничных дней в году; продолжительность рабочей недели (в часах); число смен работы в сутки; продолжительность рабочей смены (в часах) и принятый график работы.

Вагоноремонтные заводы в целом относятся к прерывному производству. Однако на этих заводах имеются участки, которые по производственно-техническим условиям должны работать непрерывно, круглогодично и круглосуточно (365 рабочих дней по 24 ч).

При выборе режима работы для вагоноремонтного завода следует исходить из условия, что основным режимом работы является 40-часовая двухсменная прерывная пятидневная рабочая неделя (КЗОТ РБ).

Число праздничных дней в году при проектировании принимается равным четырем дням в отличие от фактического числа праздничных дней в каждом конкретном году, зависящего от совпадения их с выходными днями. Точно так же определяется количество предпраздничных дней с сокращенным на один час рабочим днем, которое устанавливается равным восьми.

Таким образом, в курсовой работе принимаем двухсменный режим работы при пятидневной сорокачасовой рабочей неделей с сокращенной продолжительностью рабочей смены в предпраздничные дни на один час.

При проектировании вагоноремонтных заводов различают три вида годовых фондов времени:

- календарный;

- номинальный (режимный)

- действительный (расчетный).

Полный календарный годовой фонд применим только к оборудованию.

Он равен произведению числа часов в сутки на число календарных дней расчетного года, т.е. 24×365 = 8760 ч.

Номинальным (режимный) фондом времени называется время (в часах), в течение которого могла бы выполняться работа рабочим или оборудованием при заданном режиме, если бы не было неизбежных потерь.

Номинальный годовой фонд времени работы рабочих определяется по формуле

, (1.1)

где а – число полных недель в году, а=42;

b – число дней в году сверх полных недель, b=52;

d – число предпраздничных дней не совпадающих с субботой и воскресеньем, d=6;

с – число праздничных дней не совпадающих с субботой и воскресеньем, с=4;

t_см – продолжительность смены в часах, t_см=8 ч.

Подставив числовые данные в формулу (1.1) получим, что номинальный годовой фонд времени работы рабочих равен

ч

Отсюда 2058 ч. – в одну смену, и 4116 ч. – в две смены.

Номинальные годовые фонды времени работы не могут быть использованы полностью из-за неизбежных потерь. Поэтому при проектировании для определения потребного количества оборудования и численности рабочих применяют действительные (расчетные) фонды времени, которое может быть полностью использовано для загрузки работой рабочих и оборудования.

При определении действительного годового фонда времени работы рабочих учитывают невыходы по следующим причинам: очередной и профессиональный отпуска; отпуска для учебы студентов вечернего и заочного обучения, болезни; отпуска женщинам по беременности и родам, на кормление грудных детей; сокращение продолжительности рабочего дня подросткам от 16 до 18 лет; выполнение государственных обязанностей. Невыходы на работу по другим причинам в расчет не принимаются.

Согласно нормам технологического проектирования действительный годовой фонд времени работы рабочих рассчитывается по формуле

, (1.2)

где к_зам – коэффициент замещения рабочих, к_зам=1,12.

ч.

Подставляя числовые значения в формулу (1.2) получаем, действительный годовой фонд времени работы рабочих равен 1838 ч.

Для определения действительного (расчетного) годового фонда времени работы оборудования из номинального времени исключают затраты времени на пребывание оборудования в плановых ремонтах согласно ППР, следует заметить, что такие работы должны проводиться в нерабочее время.

Действительный (расчетный) годовой фонд времени работы оборудования определяем по формуле

, (1.3)

где к_об – коэффициент учитывающий потери рабочего времени на ремонт оборудования к_об=4%.

По формуле (1.3) получаем ч. Эту величину времени работы оборудования принимаем для проектируемого участка.

2ОБОСНОВАНИЯ МЕТОДА ОРГАНИЗАЦИИ РЕМОНТА ВАГОНОВ, РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПРОЦЕССА

В зависимости от положения предметов труда относительно рабочих мест в процессе производства различают: поточно-предметную (поточную) форму организации производства, при которой вагон перемещается с позиции на позицию с помощью технологического транспорта через определенные промежутки времени и стационарно-предметную (стационарную) форму, при которой вагон от начала до окончания ремонта находится на одной позиции.

Как уже отмечалось выше, в курсовой работе разрабатывается поточная форма организации производства, как наиболее прогрессивная.

Рассчитаем параметры производственного процесса при использовании поточного метода организации работ при заданной годовой программе ремонта (N=1000 вагонов) и действительного годового фонда времени работы оборудования (при двухсменном режиме работы F_н^об=3951 ч.).

Ритмом выпуска продукции называется количество продукции, производимое или ремонтируемое в единицу времени.

Ритм выпуска вагонов из ремонта рассчитываем по формуле [1]

, (2.1)

Подставив числовые значения в формулу (2.1) получаем

ваг/ч.

Фронт работ – количество вагонов, одновременно находящихся в ремонте.

Фронт ВСЦ рассчитываем по формуле [1]

Ф_р=r×t_в, (2.2)

где t_в – норма простоя вагона в ремонте, ч; для капитального ремонта

пассажирского вагона t_в=56 ч. [5]

Подставив числовые значения в формулу (2.2) получаем

Ф_р=0,25^.56=14 ваг.

Принимаем Ф_р=14 ваг.

Фронт работы поточной линии определяем по формуле [1]

Ф_л=с×n_в, (2.3)

где с – количество позиций на поточной линии, с=7;

n_в – количество вагонов на одной позиции, т.о. n_в=1.

Подставив числовые значения в формулу (2.3) получаем

. Ф_л=7^.1=7 ваг.

Количество поточных линий необходимых для освоения заданной программы вычисляем по формуле [1]

n_л=Ф_р/Ф_л , (2.4)

Подставив числовые значения в формулу (2.4) получаем

n_л=14/7=2

Принимаем n_л=2.

Такт выпуска вагонов – интервал времени между выпусками с последней позиции поточной линии вагонов.

Такт выпуска определяется по формуле [1]

, (2.5)

Подставив числовые значения в формулу (2.5) получаем

ч.

Округляя до ближайшего меньшего значения из стандартного ряда тактов при восьми часовой смене получаем, что t=8 ч.

Откорректированная мощность ВСЦ определяем по формуле [1]

, (2.6)

Подставив числовые значения в формулу (2,6) получаем

ваг.

3РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ГЕОМОТРИЧЕСКИХ РАЗМЕРОВ ЦЕХА

Производственная структура и состав вагоноремонтных цехов определяется масштабом производства и уровнем специализации предприятия.

Основные размеры цеха (длина, ширина, высота) рассчитывается из условий числа поточных линий и позиций на этих линиях, размещения оборудования и средств механизации, рациональной планировки работ и соблюдения проходов и проездов необходимой ширины.

При расчете основных размеров цеха необходимо учитывать, что цехи оснащают электродомкратами и подставками – опорами на позициях подъемки кузова, конвейерами для передвижения ремонтируемых вагонов по позициям поточных линий, ремонтно-сборочными стендами, сварочными постами и др. технологическим оборудованием, занимающими значительные площади.

Расчетные значения длины и ширины цеха должны быть увязаны с требованиями ГОСТа, нормами технологического проектирования ВРЗ и ВЧД.

Длина проектируемого цеха определяется по формуле [1]

, (3.1)

где ₂ – расстояние от торцовых стен до начала ремонтной позиции, м;

– расчетная длина вагона по осям сцепления, = 24,5 м;

длина интервала между двумя соседними вагонами,

расположенными на одной позиции, м ;

длина интервала между соседними позициями,

м ;

ширина поперечного транспортного проезда внутри цеха

(устанавливается величиной 6 м посередине цеха длиной

более 180 м);

дополнительное расстояние между позициями для выкатки

тележек в вагоноремонтном цеху;

длина тамбур-шлюза перед малярным цехом, м ;

Ф_пл – фронт работы поточной линии, равен 7;

К_в – количество ремонтируемых вагонов на одной позиции, равно 1 вагону.

Подставив числовые значения в формулу (3.1) получим, что:

м.

Длину цеха округляем до величины, кратной строительному шагу 6 м. Тогда м.

Ширина цеха определяется по формуле [1]

, (3.2)

где – расстояние от осей крайних путей до продольных стен здания, м;

– расстояние между осями смежных путей цеха, м;

п_п – число путей (поточных линии) в цехе, равно 2.

Подставив числовые значения в формулу (15) получим, что:

.

Принимаем ширину цеха 18м.

Высота здания цеха обуславливается высотой ремонтируемых вагонов, габаритами используемого оборудования и конструкции мостовых кранов.

Высота цеха принимается согласно норм технологического проектирования:

до верха подкранового рельса м;

до низа конструкции перекрытия м.

Определим площадь цеха:

, (3.3)

м².

Определим рабочий и полный объем цеха:

, (3.4)

. (3.5)

Тогда:

м³,

м³.

Определим съем отремонтированных вагонов с 1 м² площади цеха

, (3.6)

Тогда:

ваг/м².

От выбора варианта компоновки и планировки ВСЦ зависят многие производственные показатели: простой вагона в ремонте, величина транспортных расходов, себестоимость продукции, прямоточность производственного процесса.

При компоновке ВСЦ учитываем расчетные линейные размеры, действующие нормы проектирования.

Выбранная схема такова: последовательное прямолинейное расположение ремонтных позиций на двух параллельных конвейерных линиях (на каждой позиции размещается два вагона), при этой схеме ремонтируемые вагоны перемещаются по фазам ремонта прямолинейно в одном направлении в течении всего производственного цикла, что обеспечивает достаточную ритмичность при данном объеме ремонта вагонов, минимальный путь, исключает возвратные движения деталей и узлов, избегается перемещение деталей и узлов через участки, на которых не производится их ремонт или сборка.

Планировка вагоносборочного цеха ВРЗ (объект ремонта – пассажирский вагон) представлена в графической части данной курсовой работы.

4РАСЧЕТ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПЕРСОНАЛА ЦЕХА

Для обеспечения пропускной способности поточно-конвейерной линии по ремонту пассажирских вагонов с заданным ритмом и полной загрузкой работающих в течение всей смены предусмотрено организовать специализированные бригады, которые закрепляются за определенными позициями потока.

Количество рабочих на позициях поточно-конвейерной линии на ВСЦ, определяется в соответствии с объемом работ на каждой позиции.

Явочный контингент работников в ВСЦ определяется по формуле [1]

, (4.1)

где N – годовая программа ремонта вагонов, согласно задания 1000 ваг;

Н – трудоемкость ремонта вагона, 738 чел-ч, согласно нормам

технического проектирования для ремонта пассажирских вагонов;

F_яв– годовой фонд времени работы явочного рабочего (номинальный

фонд времени F_н^р=F_яв=2058 ч.);

К_п – коэффициент перевыполнения норм выработки, равен 1.2.

Подставив значения в формулу (4.1) получим, что R_яв= 299 чел.

Списочное количество основных производственных рабочих определяется по формуле

, (4.2)

где – коэффициент замещения, учитывающий численность рабочих

находящихся в отпусках и не явившихся на работу по болезни,

в зависимости от спецификации производства.

Тогда подставив численные значения в формулу (4.2) получим, что R_сп=329 чел, при к_зам=1,1.

Общая численность вспомогательных рабочих, руководителей, специалистов, служащих, учеников принимается в % от списочного количества основных производственных рабочих:

- число вспомогательных рабочих R_сп^вс=0,25 ·R_сп=0,25·329=82 чел;

- численность ИТР:

a) число мастеров 329/50=6,65, принимаем 7 чел,

b) число старших мастеров 2/3=0,7, принимаем 1 чел;

- МОП R_сп^МОП=0,02·329=6,7, принимаем 7 чел.

Расчет контингента по цеху с учетом доли участия профессий в затратах человеко-часов на один пассажирский вагон сводим в таблицу 4.

Таблица 4 – Расчет контингента ВСЦ

5РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА РЕМОНТА ВАГОНОВ, ВЫБОР НЕОБХОДИМОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Разработка технологического процесса ремонта вагонов

Ремонт пассажирских вагонов осуществляется на 18 специализированных позициях, а вагоносборочная операция на 7 из них.

Технологический процесс вагоносборочной операции пассажирского вагона представлен в таблице 2.

Таблица 2 – Технологический процесс вагоносборочной операции пассажирского вагона

5.2Выбор необходимого технологического оборудования

Расчет необходимого количества оборудования подсчитывают на основании норм трудоемкости на единицу продукции заданного вида ремонта или на ремонт деталей одного вагона заданного вида ремонта.

Ремонтно-сварочные и наплавочные работы выполняют на специальных постах.

Расчет потребного количества электросварочных аппаратов определяют по формуле [1]:

, (5.1)

где N_в – годовая программа ремонта вагонов;

Т_св – суммарное время, затрачиваемое на сварочные работы на одном ремонтируемом вагоне;

F_д^об – действительный годовой фонд времени работы оборудования;

К_и – коэффициент использования сварочных аппаратов по времени.

Суммарное время:

Т_св= , (5.2)

где α_св – коэффициент, учитывающий затраты времени на вспомогательные операции, обслуживание рабочего моста и перерывы в работе (при ручной и полуавтоматической сварке - 1,3, при автоматической – 1,2);

β_св – коэффициент, учитывающий положение шва при сварке – 1,2;

ρ – плотность наплавленного металла – 7,8 г/см³;

V_нап – объем наплавляемого металла, см³;

I_cd – сварочный ток, равный 180 – 240 А;

η_нап – коэффициент наплавки, г/А·ч, при автоматической сварке - 13÷16.

Общее количество газосварочных аппаратов обычно не превышает 10÷15% числа сварочных.

Потребность в мостовых кранах ВСУ определяют по длине обслуживаемых ими зон (один кран на зону протяженностью 60÷70 м.)

Расчетное количество станков каждого типа (токарные, фрезерные, строгальные и т.п.) по нормам трудоемкости на один ремонтируемый вагон рассчитывается по формуле [1]:

, (5.3)

где N_в – годовая программа ремонта вагонов;

Т_св – норма времени для определения вида станков на обработку деталей

одного ремонтируемого вагона;

F_до – годовой фонд времени работы данного оборудования;

– коэффициент использования данного станка (0,85 – 0,95).

Количество слесарных верстаков определяется по формуле [1]:

, (5.4)

где N_в – годовая программа ремонта вагонов;

t_сл – норма времени на слесарную обработку одной детали;

F_в – среднее полезное время работы на верстаке в смену;

– коэффициент загрузки верстака.

Оборудование, применяемое в ВСЦ, представлено в таблице 5.

Таблица 5 – Перечень оборудования ВСЦ

6ПРИМЕНЕНИЕ СЕТЕВОГО ПЛАНИРОВАНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВОМ В ЦЕХЕ

Сетевой график представляет собой графическое изображение последовательности выполнения комплекса работ, показывающее взаимосвязь и взаимозависимость отдельных элементов, выполнение которых обеспечивает достижение конечной цели. Состав работ в сетевом графике может быть представлен с любой степенью детализации. Сетевой график состоит из работ и событий.

Технологическим процессом ремонта платформы предусмотрены следующие виды работ и события:

0-1 постановка вагона на 1-ю позицию

1-2 снятие настила пола (досок пола)

2-3 снятие неисправных бортов

2-5 слесарно-клепальные работы

3-4 электросварочные работы

5-6 перестановка вагона на 2-ю позицию

6-7 установка отремонтированных деталей

6-8 столярные работы

8-9 перестановка на 3-ю позицию

9-10 слесарные работы

10-11 перестановка на 4-ю позицию

11-12 подъемка вагона и выкатка тележек, замена автосцепок и поглощающих аппаратов

12-13 перестановка на 5-ю позицию

13-14 ремонт тормозного оборудования

14-15 окраска рамы полувагона

15-16 подкатка тележек

15-24 сушка рамы полувагона

16-17 перестановка вагона на 6-ю позицию

17-18 ремонт металлических бортов или постановка

отремонтированных в отделении

17-19 окончательный ремонт тормозного оборудования и соединение

тормозной рычажной передачи

19-20 перестановка на 7-ю позицию

20-21 проверка действия тормозного оборудования

проверка качества ремонтных работ

21-22 перестановка вагона на 8-ю позицию

22-23 окраска бортов и пола полувагона в специальной камере

23-24 сушка бортов и пола

24-25 нанесение знаков и надписей

25-26 приемка ОТК

Методы сетевого планирования и управления (СПУ) являются одной из форм научной организации труда и используются для оптимизации, планирования и оперативного управления производственными процессами по ремонту вагонов. Система СПУ базируется на сетевой модели.

Сетевой график состоит из работ и событий.

Работой в сетевой модели называют любой производственный процесс, требующий затрат времени. На графике работа изображается линией со стрелкой, под которой проставляется продолжительность данной работы:

Событие – это момент завершения, результат одной или нескольких работ. На графике событие изображается кружком, в котором проставляется номер события:

Фиктивная работа не требует затрат времени, а лишь показывает зависимость одного события от другого. На графике она изображается пунктирной линией со стрелкой:

Каждая работа имеет начальное и конечное события. Все работы обозначаются числовым кодом, содержащим номера начального и конечного события:

12
• Далее ⇒