12.4. Средства механизации и автоматизации, рекомендуемые к применению в производстве изделий из металлических порошков, приведены в таблице 38.
Таблица 38
|
№ п/п |
Технологические операции |
Средства механизации и автоматизации |
|
1 |
2 |
3 |
|
1 |
Приготовление шихты: |
|
|
|
подача исходных материалов на распаковку |
Роботы, подъемно-транспортные механизмы с захватами, рольганги |
|
|
распаковка исходных материалов (металлических банок и бумажных мешков) |
Установка для вскрытия банок, установка для распаковки мешков |
|
|
удаление пустой тары |
Установка для вскрытия банок, установка для распаковки мешков |
|
|
хранение исходных материалов и шихты |
Бункера, кюбеля, стеллажи |
|
|
транспортировка исходных материалов и шихты |
Механизированные и немеханизированные рельсовые тележки, безрельсовые машины, подвесные конвейеры, краны, электротельферы, ленточные конвейеры, транспорт, штабелеукладчик; элеваторы, шнековые транспортеры; монорельсовый транспорт, в том числе с автоматическим адресованием |
|
|
дозировка исходных материалов в смесители |
Весовые автоматические дозаторы |
|
2 |
Формование: |
|
|
|
подача шихты |
Подача бункера с шихтой к кассете-питателю пресса по монорельсу с автоматическим адресованием. Бункер с автоматической подачей шихты с пола в кассету-питатель пресса |
|
|
засыпка порошка в пресс-форму |
Объемные дозаторы (кассеты) |
|
|
удаление заготовок из пресса |
Механизмы, встроенные в пресс-блок (при конструктивной возможности), лотковые сбрасыватели, манипуляторы, роботы |
|
|
межоперационная транспортировка изделий в другие отделения |
Подвесные и напольные конвейеры, рельсовые и безрельсовые машины, подъемно-транспортные механизмы; моно рельсовый транспорт, в том числе с автоматическим адресованием |
|
|
сборка и отладка пресс-блоков |
Иммитаторы настройки пресс-блоков вне пресса |
|
3 |
Спекание, термообработка, нагрев под штамповку, пирометрическое оксидирование: |
|
|
|
загрузка печи |
Вибробункеры, кассеты, толкатели, бункерные питатели, вертикальные конвейеры, щелевые и кареточные магазины, гравитационные укладчики, роботы, манипуляторы |
|
4 |
разгрузка печи |
Толкатели, подвесные разгрузочные приспособления, кантователи, безрельсовые разгрузочные машины, боковые выталкиватели, роботы, манипуляторы, конвейеры |
|
|
Калибрование: |
|
|
|
загрузка заготовок в пресс-форму, ориентация заготовки |
Вибробункеры, манипуляторы, ориентирующие устройства, роботы |
|
|
удаление заготовок из пресса |
Механизмы, встроенные в пресс-блок; сбрасыватели, манипуляторы, роботы |
|
5 |
Штамповка: |
|
|
|
подача заготовки в штамп пресса, ориентация ее в штампе |
Механические руки, манипуляторы, ориентаторы, роботы |
|
|
удаление отштампованных заготовок |
Выталкивателя, механизмы, встроенные в пресс-блок, совковые и лотковые сбрасыватели, роботы |
12.5. При проектировании цехов (участков) изготовления деталей методом порошковой металлургии следует предусматривать максимальную механизацию и автоматизацию производственных процессов, применительно к заданному объему производства.
Рекомендуется использовать три основные структурные схемы автоматизированной транспортно-складской системы (АТСС) с ориентацией на создание ГСП (ГОСТ 26228-84 «Системы производственные гибкие» [58]):
на базе автоматизированных складов, приемно-передающих и перегрузочных устройств, обслуживающих технологическое оборудование;
на базе подвесных и других конвейеров с автоматическим адресованием с использованием встроенных перегрузочных устройств и промышленных роботов;
на базе робокары, обеспечивающей связь накопительных устройств с загрузочными системами технологического оборудования.
Подачу в цех (на склад) исходных материалов (порошков) следует предусматривать в специальной таре (закрытого типа) автомобильным или железнодорожным транспортом.
Хранение порошков следует осуществлять на складах, оборудованных штабелерами и стеллажами.
Передачу исходных материалов в смесеприготовительный участок в зависимости от объема и характера производства следует производить при помощи непрерывного или периодического транспорта (ленточных конвейеров, монорельсовых дорог, в т.ч. с автоматическим адресованием, подвесными, однобалочными кранами, напольными конвейерами и т.п.).
Технологическое оборудование для переработки материалов, изготовления заготовок и их обработки, а также оборудование для обработки деталей на финишных операциях должно быть механизированным и автоматизированным и соответствовать объему и характеру производства деталей, изготавливаемых методом порошковой металлургии. Увеличение удельного веса автоматизированного оборудования в общем количестве производственного оборудования является одним из основных условий создания комплексной системы автоматизированного производства и достижения тем самым высоких технико-экономических показателей.
Межоперационную транспортировку деталей в специальной таре следует выполнять при помощи подвесных этажерочных конвейеров, монорельсовых дорог, в том числе с автоматическим адресованием, или напольного транспорта.
Хранение оснастки, полуфабрикатов и готовых деталей следует производить на механизированных складах, оборудованных штабелерами.
Следует учитывать, что механизация и автоматизация технологических процессов должна быть направлена на частичную или полную замену ручного труда человека машиной, на передачу машинам и приборам функций управления, ранее выполнявшихся человеком.
12.6. Комплексная система автоматизации производства должна строиться на базе широкого использования автоматизированного оборудования и станков с ЧПУ, средств вычислительной техники, робототехники, средств контроля и диагностики технологических процессов и оборудования.
Комплексная система управления производством должна включать в себя как отдельные гибкие автоматизированные производственные модули, комплексы, линии, участки, цехи, так и автоматизированную систему управления предприятиям (АСУП) и технологическими процессами (АСУТП), автоматизированную систему технологической подготовки производства, систему автоматизированного проектирования (САПР), автоматизированные транспортно-складские системы (АТСС), автоматизированные системы инструментального обслуживания, системы автоматизированного контроля оборудования.
При создании гибких автоматизированных производств следует руководствоваться «Положением о создании, изготовлении, комплектной поставке, внедрении и техническом обслуживании гибких автоматизированных производственных систем и модулей», утвержденным постановлением Госплана СССР, Госснаба СССР и ГКНТ от 31.01.85 г. № 25/13/46, а также ГОСТом 26228-84 [59].
12.7. Система управления гибким автоматизированным производством должна быть двухуровневой интегрированной системой c решением на верхнем уровне управления задач технической подготовки производства, технико-экономического планирования, оперативного управления, учета и диспетчирования хода производства, а на нижнем уровне управления - решение задач непосредственного управления технологическим оборудованием, обеспечение контроля и надежности его функционирования.
12.8. Целесообразность применения средств вычислительной техники для автоматизации решения задач по изготовлению деталей методом порошковой металлургии должна быть экономически обоснована и определена c учетом правил проведения работ по выбору объекта, содержащихся в ГОСТ 14.403-73 [23].
Автоматизированная система управления предприятием должна разрабатываться в соответствии с «Общеотраслевыми руководящими методическими материалами по созданию АСУП» [60], а также ГОСТами, регламентирующими состав, содержание и порядок разработки АСУП, ГОСТ 20912-75 [61] и системой технической документации [62].
Основные положения автоматизированной системы управления технологическими процессами (АСУ ТП) изготовления деталей методом порошковой металлургии следует разрабатывать в соответствии с ГОСТ 16084-75 [63] и «Общеотраслевыми руководящими методическими материалами по созданию АСУТП» [63].
Разработку автоматизированной системы управления технологическими процессами следует выполнять в соответствии с этапами, содержанием и последовательностью работ, изложенных в ГОСТ 14.313-74 [64].
При создании АСУ ТП должна быть определена конкретная цель ее функционирования и назначение в общей структуре управления промышленным предприятием.
АСУ ТП должна включать:
техническое, программное, информационное и организационное обеспечение.
Общие технические требования следует составлять с учетом ГОСТ 17195-76 [65].
Технические требования должны включать требования:
АСУ ТП в целом;
к техническому обеспечению АСУ ТП;
к программному обеспечению;
к информационному обеспечению;
к организационному обеспечению.
13. Нормы использования и хранения отходов и попутных материалов
В цехах порошковой металлургии имеют место следующие виды возвратных отходов:
просыпи;
сметки;
бой прессовых заготовок;
наладочные.
В зависимости от массы и сложности деталей возвратные отходы по цеху составляют 4 - 6 %.
Возвратные отходы используются для производства неответственных малонагруженных деталей антифрикционного и конструкционного назначений, например, товаров народного потребления.
Технологический процесс изготовления таких деталей аналогичен технологическому процессу основного производства и поэтому для осуществления его, как правило, не требуется дополнительного оборудования.
Хранение отходов и попутных материалов должно осуществляться на специально отведенных для них участках цеховых складов.
14. Нормы утилизации и выброса вредных отходов
Утилизация и снижение выбросов вредных веществ при производстве изделий из металлических порошков должны осуществляться по двум направлениям:
сбор отходов для использования их в изготовлении малоответственных изделий, например, некоторых видов товаров народного потребления;
сбор отходов для предотвращения загрязнения воздушного и водного бассейнов.
Сбор отходов для повторного использования производится, как правило, механическим способом.
Сбор отходов для предотвращения загрязнения окружающей среды осуществляется с помощью специального оборудования - утилизаторов, снижающих вредные выбросы до допустимых по нормам, характеризуемым различными показателями, величина которых подробно оговорена в разделах 9 и 13 настоящих норм.
15. Основные технико-экономические показатели
Основные технико-экономические показатели (для предварительных укрупненных расчетов) приведены в таблице 39.
Таблица 39
|
№ п/п |
Наименование показателя |
Единица измерения |
Значение показателя |
|
1 |
Станкоемкость на 1 т |
станко-ч |
Рассчитывается по ниже приведенной методике и сравнивается с проектом |
|
|
Трудоемкость на 1 т |
чел.-ч |
-"- |
|
2 |
Выпуск в год на 1 м2 общей площади цеха |
т |
Таблица 40 |
|
3 |
Выпуск в год: |
|
|
|
|
на 1 рабочего |
т |
Таблица 40 |
|
|
на 1 работающего |
т |
Таблица 40 |
Станкоемкость и технологическая трудоемкость на 1 т изделия
Станкоемкость на 1 т изделий представляет собой затраты нормируемого времени на изготовление тонны изделий по всем станочным операциям, предусмотренным технологическим процессом.
(14)
где Ст - станкоемкость на 1 т, станко-ч;
С - станкоемкость на 1 т на операции i-го вида, станко-ч;
n - количество видов операций.
Трудоемкость на 1 т изделий представляет собой сумму трудоемкости на 1 т всех операций, входящих в технологические процессы, т.е.
(15)
где Тт - технологическая трудоемкость на 1 т изделий, чел.-ч;
Ттi - трудоемкость на 1 т на i-й операции, чел-ч;
n - количество операций, входящих в технологический процесс; определяется как соотношение станкоемкости на 1 т на этой операции (Стi) к коэффициенту многостаночного обслуживания оборудования, задействованного на той же операции.
