ГЛАВА ТРЕТЬЯ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ПОДГОТОВКА ПРОИЗВОДСТВА ТРАНСФОРМАТОРОВ
1. ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ ПОДГОТОВКИ ПРОИЗВОДСТВА. ПЛАНИРОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВА ТРАНСФОРМАТОРОВ
Производство трансформаторного завода разделяют на две части: изготовление новых изделий и выпуск ранее освоенных. Для первых необходимы разработка конструкции и технологии, освоение производством, для вторых — систематическое совершенствование конструкции и методов производства.
Техническая подготовка производства представляет собой комплекс технических, организационных и производственных мероприятий по созданию лучших конструкций, разработке технологии и оснастки, освоению выпуска новых аппаратов, обеспечению ритмичного бесперебойного производства и высокого качества изготовляемых трансформаторов.
По своему содержанию техническая подготовка состоит из двух основных стадий: конструкторской и технологической.
В процессе конструкторской подготовки выполняются необходимые расчеты и выпуск рабочих чертежей со спецификациями. Технологическая подготовка заключается в разработке технологии изготовления деталей и узлов трансформатора, конструировании необходимой оснастки и ее изготовлении.
Все этапы технической подготовки производства осуществляются в соответствии с утвержденным планом — графиком по следующим документам: 1) графику подготовки изготовления изделия; 2) чертежам и спецификациям на изделие; 3) материальным спецификациям; 4) технологическим и маршрутным картам, чертежам оснастки и нестандартного оборудования.
Основой для планирования производства является перечень трансформаторов, требуемых заказчиками на планируемый период (так называемый портфель заказов), в котором указан срок поставки каждого трансформатора. На каждый месяц и квартал утверждается план — график изготовления этих изделий, а контроль за ходом производства осуществляет диспетчерская служба предприятия.
По существующей на большинстве заводов структуре технологической и конструкторской подготовкой производства занимаются отдел главного технолога (ОГТ) и главного конструктора (ОГК). Иногда ошибочно считают, что задачей конструктора является только создание трансформатора с хорошими характеристиками, а задачей технолога — разработка технологии его изготовления. Конструкция и технология изготовления изделия тесно взаимосвязаны, так как в конструкции заложены основы технологии его изготовления. Наиболее правильные конструктивные решения основных элементов трансформатора при разработке проекта, как правило, вытекают из совместной параллельной проработки конструкторских и технологических решений, согласованных между этими службами в процессе проектирования.
Принцип технологичности конструкции состоит в том, что при разработке конструкции трансформатора в равной степени учитываются как эксплуатационные характеристики, так и производственные возможности. Поскольку эти два требования иногда бывают противоречивы, в основу должна быть положена надежность работы изделия и исходя из этого решены вопросы целесообразности тех или иных дополнительных операций при изготовлении.
В трансформаторостроении применяются многие детали и узлы, а также материалы, изготовляемые по государственным общесоюзным стандартам. Однако число разновидностей материалов, узлов и деталей, предусмотренных стандартами, слишком велико для конкретного предприятия. Практически завод не смог бы работать, если бы он применял полную номенклатуру сортаментов материалов, предусмотренных стандартом. Вопросами нормализации применяемых материалов отдельных узлов и деталей, имеющих широкое применение, занимаются, как правило, специальные службы — отделы (бюро) стандартизации и нормализации (ОСН). Заводские нормали выпускаются на основе стандартов, но имеют сокращенное количество типоразмеров узлов, деталей и материалов, применяемых на данном заводе, благодаря чему укрупняются партии обрабатываемых деталей, упрощается планирование цехов уменьшается количество разновидностей оснастки. Задачи нормализации не ограничиваются сокращением номенклатуры стандартизованных деталей и материалов. Большая работа проводится также по дальнейшей унификации применяемых деталей и изделия в целом.
Технологическая подготовка производства состоит из следующих этапов:
- Проектирование технологических процессов.
- Разработка и изготовление необходимых инструментов, оснастки и специального оборудования.
- Освоение технологических процессов.
- Составление нормативов трудовых затрат и расхода материалов.
Отдел главного технолога (ОГТ), как правило, состоит из технологических и конструкторских бюро, нормативного бюро и технологической лаборатории.
Технологические бюро специализируются по производствам: магнитопроводов, обмоточно-изоляционному, сборочному, аппаратному и др.
Конструкторские бюро разделяются на группы по специальностям: группы штампов, инструмента, приспособлений обмоточного производства, сборочного и др. На некоторых заводах технологические бюро объединены с конструкторскими группами, специализированными по данному производству, и называются конструкторско-технологическими бюро (КТБ).
В задачу технологических бюро входят разработка карт технологических процессов, составление перечня технологической оснастки, а после ее изготовления — освоение в цехах. Технологические карты передаются в отдел труда и зарплаты (ОТЗ), который рассчитывает нормы времени и расценки для каждой операции. На некоторых заводах технологические карты нормируют технологи-нормировщики, работающие непосредственно в технологическом бюро.
Исходными данными для проектирования технологического процесса являются: 1) чертеж на изделие, его узлы и детали; 2) технические условия на них; 3) размеры производственного задания (единичное или массовое изготовление).
Размер задания определяет собой метод и форму сборки, выбор оснастки, организацию технологического процесса. На основании чертежей нового типа трансформатора устанавливается структура технологического процесса, оформляемая схемой сборки. Затем назначается порядок сборки отдельных узлов, на которые разрабатываются узловые схемы сборки. На их базе выпускается технологическая документация. Параллельно с ней проектируются технические средства.
Технологическая лаборатория исследует новые технологические процессы и эффективность применения новой оснастки.
Нормативное бюро на основе принятой технологии устанавливает на изделие нормы расхода основных и вспомогательных материалов для каждой детали и технологического процесса, передает их ОМТС для обеспечения производственных цехов материалами в соответствии с производственной программой.
Основой планирования работы конструкторского бюро ОГТ служит перечень технологической оснастки для рабочего места, представляющий собой выписку из технологических карт.
Рабочим местом называется часть общей производственной площади, выделенной для выполнения данной операции. Все, что предусматривается на рабочем месте для выполнения заданной рабочему функции, называется оснасткой рабочего места.
Рабочее место оснащается оборудованием, технологическими и вспомогательными средствами. К оборудованию относится постоянная часть оснастки, на которой выполняется заданная операция, например станок, стенд, верстак. Технологические средства включают приспособления и инструменты.
Приспособление — это дополнительная сменная часть оснастки рабочего места, способствующая выполнению данной операции путем ускорения и облегчения правильной установки детали, получения точных и одинаковых ее форм, служащая для закрепления детали или инструмента. Примером приспособлений может служить оправка для намотки обмоток, кондукторы для сверления отверстий и т. п.
Инструмент — также дополнительная, сменная часть оснастки, при помощи которой непосредственно выполняется заданная операция. Рабочий инструмент — сверло, фреза, гаечный ключ; измерительный — микрометр, линейка, скоба.
Вспомогательные средства являются необходимой принадлежностью рабочего места, хотя они не принимают непосредственного участия в технологическом процессе. Это — тумбочки, стеллажи для хранения инструмента и материалов, сиденье, местное освещение, устройства для безопасной работы.
Оснастка рабочего места может быть двух типов:
- Нормальная (или универсальная) — обычные средства оснастки рабочего места, изготовленные без ориентировки на какую- либо конкретную деталь или операцию. К ней относятся универсальные станки, стандартные тиски, плоскогубцы, отвертки, сверла, фрезы и пр.
- Специальная — средства оснастки рабочего места, предназначенные специально для данной операции или детали. Например, установки для контроля изоляции, намоточные и изолировочные станки, различные ножницы, прессы, намоточные и сборочные шаблоны, штампы, кондукторы и пр.
Стандартная оснастка (сверла, метчики, фрезы, слесарные инструменты, мерительный инструмент и т. д.) изготавливается инструментальными заводами и приобретается отделом инструментального хозяйства.
Специальная технологическая оснастка проектируется конструкторским бюро ОГТ и изготавливается инструментальным цехом завода. Такая оснастка трудоемка и дорога в изготовлении. Поэтому для нового изделия технолог должен стремиться использовать как можно больше оснастки уже освоенных изделий путем ее доработки.
Исходными данными для проектирования оснастки являются:
- рабочие чертежи детали или узла и технологические условия ее приемки;
- карта технологического процесса;
- тип производства (массовый, серийный, индивидуальный) и количество изготовляемых деталей (узлов) или длительность процесса;
- альбом нормализованных конструкций приспособлений;
- основные размеры станка, связанные с установкой приспособления;
- требования к оснастке.
Проектирование и изготовление оснастки
разбиваются на очереди: в первую очередь
проектируется и изготавливается оснастка, без которой совершенно невозможно изготовить узел или деталь нового трансформатора, во вторую и третью — та, надобность в которой менее остра, но она повышает производительность труда.
2. ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ЦЕХИ ТРАНСФОРМАТОРНОГО ЗАВОДА
Ввиду многообразия технологических процессов производства трансформаторов в состав завода входит много производственных цехов. Типовая структура завода с полным циклом производства такова:
I. Основные производственные цехи:
- Заготовительные и обрабатывающие: а) цех магнитопроводов; б) обмоточный; в) электроизоляционный; г) заготовительно-сварочный; д) аппаратный; е) горячей обработки металлов (литейный, кузнечный, волочильно-термический); ж) холодной обработки металлов (механический, штамповочный, метизный, заготовительно-отрезной) ; з) отделочные — механической отделки с дробеструйными установками, малярными работами и металлопокрытиями.
- Сборочные (механосборочные) с испытательными станциями — выпускающие цехи.
- Вспомогательные цехи:
- Инструментальный.
- Ремонтно-механический.
- Электроремонтный.
- Нестандартного оборудования.
- Экспериментальный цех и др.
- Складское хозяйство. В него входят склады:
а) материалов; б) комплектующей аппаратуры; в) готовой продукции; г) топлива и др.
- Энергетическое хозяйство: а) обеспечение электроэнергией; б) водоснабжение; в) вентиляция; г) обеспечение технологическим паром и др.
- Транспортное хозяйство: а) автомобили; б) электрокары; в) тепловозы и др.
- Технические отделы: а) главного конструктора;
б) главного технолога; в) главного металлурга (сварщика); г) главного механика; д) главного энергетика; е) механизации и автоматизации производственных процессов; ж) производственно-диспетчерский; з) центральная заводская лаборатория.
- Административно-управленческая часть:
- Дирекция завода.
- Отделы: а) планово-экономический; б) бухгалтерия; в) финансовый; г) материально-технического снабжения и комплектации; д) труда и зарплаты; е) сбыта продукции; ж) кадров; з) жилищный; и) охрана завода и др.
В зависимости от объема производства, номенклатуры и конструктивно-технологических особенностей изготовляемых трансформаторов многие заводы имеют структуру цехов, отличающуюся от типовой. Некоторые заводы не имеют всех перечисленных цехов и отделов, а иногда имеют другие цехи и отделы, объединяющие функции нескольких.
С развитием поточно-конвейерного производства в одном цехе могут организовываться поточные линии, включающие технологические процессы различного характера. Например, в сборочный цех Хмельницкого, Минского заводов и Армэлектрозавода на сборочный конвейер поступают комплекты обмоток, а в них зашихтовываются пластины магнитопровода, образуя активную часть трансформатора.
В условиях предприятий, выпускающих обычно большое количество различных типов и типосочетаний трансформаторов, основной цех изготовляет и собирает узлы (магнитопровод, обмотки, изоляцию, переключающее устройство, баки) или детали, комплектующие эти узлы (ярмовые балки для сборки магнитопровода, бумажно-бакелитовые цилиндры для намотки обмоток).
Узлы или комплектующие детали поступают в соответствующие цехи завода на специально отведенные места в обусловленное время, указанное в графике производственного задания.
На небольших заводах с целью приближения аппарата заводоуправления к производственным участкам целесообразно иметь бесцеховую структуру, при которой начальник участка или мастер подчиняется непосредственно директору завода. Такая структура сокращает количество управленческих звеньев, делает управление производством более оперативным и гибким, что приводит к снижению затрат на производство и улучшению технико-экономических показателей завода.
Контрольные вопросы
- Какие задачи стоят перед технологическими службами на производстве?
- Из каких основных цехов состоит трансформаторное производство?
