Общие представления о проектировании. Требования безопасности, предъявляемые к производственным процессам Основные требования к технологическому процессу

Требования безопасности , предъявляемые к производственным процессам, регламентируются ГОСТ 12.3.002 ССБТ "Процессы производственные. Общие требования безопасности ".
Согласно указанному стандарту безопасность производственных процессов должна быть обеспечена:
– использованием производственных помещений, удовлетворяющих соответствующим требованиями комфортности работающих;
– оборудованием производственных площадок (для процессов, выполняемых вне производственных помещений);
– обустройством территории производственных предприятий;
– использованием исходных материалов, заготовок, полуфабрикатов, комплектующих изделий (узлов, элементов) и т.п., не оказывающих опасного и вредного воздействия на работающих. При невозможности выполнения этого требования должны быть приняты меры, обеспечивающие безопасность производственного процесса и защиту обслуживающего персонала;
– применением производственного оборудования, не являющегося источником травматизма и профессиональных заболеваний;
– применением надежно действующих и регулярно проверяемых контрольно-измерительных приборов, устройств противоаварийной защиты, средств получения, переработки и передачи информации;
– применением электронно-вычислительной техники и микропроцессоров для управления производственными процессами и системами противоаварийной защиты;
– применением быстродействующей отсекающей арматуры и средств локализации опасных и вредных производственных факторов;
– рациональным размещением производственного оборудования и организацией рабочих мест;
– распределением функций между человеком и машиной (оборудованием) в целях ограничения физических и нервнопсихических (особенно при контроле) перегрузок;
– применением безопасных способов хранения и транспортирования исходных материалов, заготовок, полуфабрикатов, готовой продукции и отходов производства;
– профессиональным отбором, обучением работающих, проверкой их знаний и навыков безопасности труда в соответствии с требованиями ГОСТ 12.0.004;
– применением средств защиты работающих, соответствующих характеру проявления возможных опасных и вредных производственных факторов;
– осуществлением технических и организационных мер по предотвращению пожара и (или) взрыва и противопожарной защите по ГОСТ 12.1.004 и ГОСТ 12.1.010;
– обозначением опасных зон производства работ;
– включением требований безопасности в нормативно-техническую, проектно-конструкторскую и технологическую документацию, соблюдением этих требований, а также требований соответствующих правил безопасности и других документов по охране труда;
– использованием методов и средств контроля измеряемых параметров опасных и вредных производственных факторов;
– соблюдением установленного порядка и организованности на каждом рабочем месте, высокой производственной, технологической и трудовой дисциплины.
Производственные процессы должны быть пожаро- и взрывобезопасными в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.004, ГОСТ 12.1.010 и НПБ 5-2000, не сопровождаться загрязнением окружающей среды (воздуха, почвы, водоемов) и распространением вредных факторов выше предельно допустимых норм.
Требования безопасности к конкретным производственным процессам разрабатывают на основе Законодательства о труде, санитарного законодательства, норм и правил и ГОСТ 12.3.002 с учетом анализа данных производственного травматизма и профессиональной заболеваемости, а также прогнозирования возможности предупреждения возникновения опасных и вредных производственных факторов во вновь разрабатываемых или модернизируемых процессах, в том числе предусматривающих использование промышленных роботов, гибких производственных систем, роторных линий и т.п.
Требования безопасности должны устанавливаться:
– в стандартах ССБТ, нормах технологического проектирования (НТП), в текстовой части технологических карт по ГОСТ 3.1120-83, правилах техники безопасности, инструкциях, памятках и других документах требований безопасности к технологическим процессам;
– в стандартах любых видов на конкретные производственные процессы или на совокупность процессов, обладающих общностью этих требований.
Все эти требования к производственным процессам (видам работ) закладываются при их проектировании и реализуются при организации и проведении технологических процессов. При этом они должны предусматривать следующее:
– устранение непосредственного контакта работающих с исходными материалами, заготовками, полуфабрикатами, ком-плектующими изделиями (узлами, элементами), готовой продукцией и отходами производства, оказывающими опасное и вредное воздействие;
– замену технологических процессов и операций, связанных с возникновением опасных и вредных производственных факторов, процессами и операциями, при которых указанные факторы отсутствуют или не превышают предельно допустимых концентраций, уровней;
– комплексную механизацию, автоматизацию, применение дистанционного управления технологическими процессами и операциями при наличии опасных и вредных производственных факторов;
– герметизацию оборудования или создание в оборудовании повышенного или пониженного давления;
– применение средств защиты работающих;
– разработку обеспечивающих безопасность систем управления и контроля производственного процесса, включая их автоматизацию внешней и внутренней диагностики на базе ЭВМ;
– применение мер, направленных на предотвращение проявления опасных и вредных производственных факторов в случае аварии;
– применение безотходных технологий замкнутого цикла производств, а если это невозможно, то своевременное удаление, обезвреживание и захоронение отходов, являющихся иcточником вредных производственных факторов;
– использование системы оборотного водоснабжения;
– использование сигнальных цветов и знаков безопасности в соответствии с ГОСТ 12.4.026;
– применение рациональных режимов труда и отдыха с целью предотвращения монотонности, гиподинамии, чрезмерных физических и нервно-психических перегрузок;
– защиту от возможных отрицательных воздействий природного характера и погодных условий.
Требования безопасности к технологическому процессу (виду работ) включают в нормативно-техническую и техноло-гическую документацию.
Кроме того, должны быть учтены и другие требования, в частности:
– требования к производственным помещениям, которые должны соответствовать требованиям действующих строительных норм и правил, не превышать допустимых нормативных значений по уровням опасных и вредных производственных факторов в помещениях и на рабочих местах, обеспечивать эвакуацию людей при пожарах и авариях и соответствовать требованиям безопасности при устройстве инженерных сетей;
– требования к производственным площадкам на территории производственного предприятия. Производственные (рабочие, монтажные и др.) площадки, на которых выполняются работы вне производственных помещений, и территория производственного предприятия должны соответствовать требованиям действующих строительных норм и правил, правил и норм, утвержденных органами государственного надзора; норм технологического проектирования. Технологические и транспортные коммуникации, проходы и проезды, расположенные на территории предприятия, должны соответствовать требованиям обеспечения безопасности людей, находящихся на этой территории. Предприятия должны быть обеспечены пожарной техникой для защиты объектов и пожарными водоемами. Размещение на территории производственного предприятия технологических установок, производственных и вспомогательных зданий административно-хозяйственного назначения должны обеспечивать максимально возможное снижение тяжести последствий при авариях (взрывах, пожарах) технологических установок;
– требования к исходным материалам. Исходные материалы, заготовки, полуфабрикаты не должны оказывать вредного действия на работающих. При использовании в технологическом процессе новых исходных материалов, заготовок, полуфабрикатов, а также при образовании промежуточных веществ, обладающих опасными и вредными производственными факторами, работающие должны быть заранее информированы о правилах безопасного поведения, обучены работе с этими веществами и обеспечены соответствующими средствами защиты. Использование новых веществ и материалов разрешается только после утверждения в установленном порядке соответствующих гигиенических нормативов.
Требования к размещению производственного оборудования и организации рабочих мест должно обеспечивать безопасность и удобство его эксплуатации, обслуживания и ремонта с учетом:
– снижения воздействия на работающих опасных и вредных производственных факторов до допустимых значений;
– безопасного передвижения работающих (а также посторонних лиц), быстрой их эвакуации в экстренных случаях, а также кратчайших подходов к рабочим местам, по возможности, не пересекающих транспортные пути;
– кратчайших путей движения предметов труда и производственных отходов с максимальным исключением встречных грузопотоков;
– безопасной эксплуатации транспортных средств, средств механизации и автоматизации производственных процессов;
– использования средств защиты работающих от воздействия опасных и вредных производственных факторов;
– рабочих зон (рабочих мест), необходимых для свободного и безопасного выполнения трудовых операций при монтаже (демонтаже), обслуживании и ремонте оборудования с учетом размеров используемых инструментов и приспособлений, мест для установки, снятия и временного размещения исходных материалов, заготовок, полуфабрикатов, готовой продукции и отходов производства, а также запасных и демонтируемых узлов и деталей;
– площадей для размещения запасов обрабатываемых заготовок, исходных материалов, полуфабрикатов, готовой продукции, отходов производства, нестационарных стеллажей, технологической тары и аналогичных вспомогательных зон;
– площадей для размещения стационарных площадок, лестниц, устройств для хранения и перемещения материалов, инструментальных столов, электрических шкафов, пожарного инвентаря и аналогичных зон стационарных устройств;
– площадей для размещения коммуникационных систем и вспомогательного оборудования, монтируемого на заданной высоте от уровня пола или площадки подпольных инженерных сооружений (коммуникаций) со съемными или открывающимися ограждениями и аналогичными зонами коммуникаций;
– разделения на роботизированных участках рабочих зон промышленных роботов и обслуживающего персонала.
Требования к хранению и транспортированию исходных материалов , готовой продукции и отходов производства, которые предусматривают:
при хранении – применение способов, исключающих возникновение опасных и вредных производственных факторов;
использование безопасных устройств для хранения;
механизацию и автоматизацию погрузочно-разгрузочных работ.
при транспортировании – использование безопасных транспортных коммуникаций;
применение средств транспортирования, исключающих возникновение опасных и вредных производственных факторов;
механизацию и автоматизацию транспортирования;
использование средств автоматического контроля и диагностики для предотвращения образования взрывоопасной среды.
Требования к профессиональному отбору и проверке знаний работающих, к которым предъявляются требования соответствия их физиологических, психофизиологических, психологических и, в отдельных случаях, антропометрических особенностей характеру работ. Проверка состояния здоровья работающих должна проводиться как при допуске их к работе, так и периодически. Лица, допускаемые к участию в производственном процессе, должны иметь профессиональную подготовку (в том числе по безопасности труда), соответствующую характеру работ. Организация обучения и проверки знаний работающими требований безопасности труда должна проводиться в соответствии с требованиями ГОСТ 12.0.004.
Требования к применению средств защиты работающих , которые должны обеспечивать:
удаление опасных и вредных веществ и материалов из рабочей зоны;
снижение уровня вредных факторов до допустимых величин:
защиту работающих от действия опасных и вредных производственных факторов, сопутствующих принятой технологии и условиям работы;
защиту работающих от действия опасных и вредных производственных факторов, возникающих при нарушении технологического процесса.
Требования к обозначению опасных зон . Опасные зоны на территории предприятия, транспортных путях, переходах, в производственных зданиях и сооружениях, на рабочих площадках, рабочих местах должно быть обозначены соответствующими знаками безопасности по ГОСТ 12.4.026.
Специальные требования безопасности к отдельным производственным процессам устанавливаются соответствующими стандартами подсистемы 3 ССБТ. Например, ГОСТ 12.3.042 ССБТ "Деревообрабатывающие производства. Общие требования безопасности ", ГОСТ 12.3.011 ССБТ "Лесопиление. Требования безопасности ", ГОСТ 12.3.015 ССБТ "Работы лесозаготовительные. Требования безопасности " и т.д.

2.1. При предоставлении услуг технологические процессы организуются в соответствии с ГОСТ 12.3.002, ГОСТ Р 51303, ГОСТ Р 51304, СанПиН 2.3.5.021-94, технической и эксплуатационной документацией заводов-изготовителей, содержащей требования безопасности труда при производстве работ.

2.2. Безопасность технологических процессов должна быть обеспечена:

• выбором безопасных торгово-технологических процессов (видов работ), приемов и режимов работы и порядка обслуживания производственного оборудования и средств механизации;
• использованием помещений, удовлетворяющих соответствующим требованиям безопасности и комфортности рабочих мест;
• применением безопасного производственного оборудования;
• рациональным размещением основного и вспомогательного оборудования и организацией рабочих мест;
• применением безопасных способов хранения и транспортирования товаров;
• оборудованием погрузочно-разгрузочных площадок и площадок складирования (для процессов, выполняемых вне торговых и складских помещений);
• обустройством территорий организаций торговли;
• обозначением опасных зон производства работ;
• проведением мероприятий по ограничению ручных работ и работ, связанных с подъемом и перемещением тяжестей;
• применением средств защиты работников, соответствующих характеру проявления возможных опасных и вредных производственных факторов;
• осуществлением технических и организационных мер по предотвращению пожаров и (или) взрывов и по противопожарной защите;
• соблюдением установленного внутреннего трудового распорядка, производственной и технологической дисциплины;
• профессиональным отбором, обучением работников, проверкой их знаний и навыков по безопасности труда;
• включением требований безопасности труда в нормативную, проектно-конструкторскую и технологическую документацию, соблюдением этих требований, а также требований соответствующих правил и норм по охране труда.

2.3. В технологической документации учитываются требования государственных и отраслевых стандартов, норм, правил по охране труда, в которых приводятся:

• опасные и вредные производственные факторы, источники их возникновения и предельно допустимые значения;
• порядок установки и съема деталей, загрузки и выгрузки используемого оборудования;
• требования пожаро- и взрывобезопасности, безопасной эксплуатации и обслуживания торгово-технологического оборудования и технических средств.

2.4. В качестве меры, исключающей непосредственный контакт работников с товарами, которые могут оказать на них вредное воздействие при погрузке (выгрузке), размещении их на хранение и подготовке к реализации, следует применять коллективные и индивидуальные средства защиты, специальную одежду, предусмотренные соответствующими правилами и нормами, а также имеющимися в организации инструкциями для работников отдельных профессий (видов работ).

2.5. Для сокращения продолжительности воздействия на работников вредных производственных факторов следует:

• соблюдать правила хранения товаров (кислоты, растворители, ацетон, сухие краски и другие аналогичные товары должны храниться в прочной, плотно закрытой таре, не допускающей их распыления и испарения);
• соблюдать правила подготовки товаров к продаже (дефростация мясных, рыбных и др. товаров) и правила продажи товаров;
• применять средства механизации при транспортировании охлажденных и замороженных продуктов;
• размещать хранящиеся в холодильных камерах товары в заранее определенных местах;
• оборудовать рабочие места вентиляцией (при работе с ядохимикатами, товарами бытовой химии и т.п.).

2.6. Для ограничения тяжести и снижения напряженности труда работников необходимо внедрять научную организацию труда в торговле.

2.7. Для снижения физической нагрузки работников необходимо:

• осуществлять переноску тяжестей в соответствии с существующими нормами;
• принимать меры по внедрению достижений в области механизации тяжелых и трудоемких работ, поддержанию в исправном состоянии оборудования, инструментов, приспособлений и инвентаря;
• обеспечивать соответствие количества и видов средств механизации товарному профилю и объему работ;
• внедрять технологические карты грузопотоков, обеспечивать кратчайшие маршруты для перемещения товаров и тары от одного рабочего места к другому;
• принимать меры по улучшению планировки, оснащенности и обслуживания рабочих мест;
• оборудовать места выполнения погрузочно-разгрузочных работ разгрузочными рампами, уравнительными поворотными площадками, лифтами, подъемниками, переходными мостиками;
• осуществлять вертикальную транспортировку товаров и тары с помощью грузовых лифтов;
• применять электропогрузчики, грузовые лифты, краны-штабелеры электрические, краны мостовые электрические, электротележки, средства непрерывного транспорта. Предусматривать совместное использование напольного аккумуляторного транспорта и грузовых тележек.

2.8. Для снижения утомляемости, профилактики заболеваемости работников следует:

• оборудовать рабочие места продавцов стульями или откидными сиденьями для кратковременного отдыха;
• оборудовать рабочие места контролеров-кассиров, кассиров, укладчиков-упаковщиков стульями с подлокотниками и сиденьем, регулируемым по высоте;
• принимать меры по обеспечению работников специальной обувью с ортопедическими стельками.

2.9. С целью снижения нервно-эмоциональной напряженности работников в крупных организациях рекомендуется организовать и оборудовать комнату психологической разгрузки.

2.10. Для контроля и управления технологическими процессами на линиях, состоящих из нескольких последовательно установленных одновременно работающих конвейеров или конвейеров в сочетании с другими машинами (линия для упаковки гастрономических товаров, линия для комплектования заказов и т.п.), приводы конвейеров и всех машин должны быть сблокированы так, чтобы в случае внезапной остановки какой-либо машины или конвейера предыдущие машины и конвейеры автоматически отключались, а последующие продолжали работать до полного схода с них транспортируемого груза.

2.11. При возникновении ситуаций, которые могут привести к аварии или другим нежелательным последствиям, на отдельных технологических операциях и в производственных помещениях необходимо предусматривать следующие способы уведомления:

• холодильные камеры с температурой 0 град. C и ниже оборудовать системой светозвуковой сигнализации "человек в камере", сигнал от которой должен поступать в помещение с постоянным круглосуточным дежурством персонала;
• оборудование для нагрева и кипячения оснащать системой световой сигнализации, которая предупреждает о нарушении его работы;
• сигнальные устройства, предупреждающие об опасности, следует выполнять и располагать так, чтобы их сигналы были хорошо различимы и слышны в производственной обстановке всеми лицами, которым угрожает опасность.

В статье 29 Закона «Об охране труда» предусмотрены основные требования по соответствию производственных процессов требованиям по охране труда.

Производственные процессы должны соответствовать требованиям по охране труда.

Охрана труда работающих при организации производственных процессов должна быть обеспечена применением:

Безопасных технологических процессов и производственного оборудования;
- производственных зданий (помещений) и производственных площадок, соответствующих требованиям по охране труда;
- рационального размещения производственного оборудования и организации рабочих мест;
- материалов, не оказывающих опасного и (или) вредного воздействия на работающих;
- устройств противоаварийной защиты, блокировки и сигнализации;
- безопасных способов хранения и транспортирования материалов, готовой продукции и отходов производства;
- средств индивидуальной и коллективной защиты, обеспечивающих безопасные условия труда работающих;
- методов и средств контроля уровней опасных и (или) вредных производственных факторов.
Продукция, процессы ее разработки, производства, эксплуатации (использования), хранения, перевозки, реализации и утилизации должны соответствовать требованиям по охране труда.

Общие требования безопасности к производственным процессам изложены в ГОСТ 12.3.002 ССБТ. «Процессы производственные. Общие требования безопасности».

Безопасность производственных процессов обеспечивается:

- выбором технологического процесса, приемов, режимов работы и порядка обслуживания производственного оборудования;

Выбором производственных помещений и площадок; исходных материалов, заготовок и полуфабрикатов, а также способов их хранения и транспортирования (в том числе готовой продукции и отходов производства);

Выбором производственного оборудования и его размещением;

Распределением функций между человеком и оборудованием в целях ограничения тяжести труда.

Большое значение для обеспечения безопасности имеют профессиональный отбор и обучение работающих безопасным приемам труда, правильное применение ими средств защиты.

Производственные процессы должны быть пожаро- и взрывобезопасными.

Общие требования безопасности производственных процессов:

- устранение непосредственного контакта работающих с вредными материалами, заготовками, полуфабрикатами, готовой продукцией и отходами производства, оказывающими вредное воздействие на человека;

Применение комплексной механизации, автоматизации и дистанционного управления в тех случаях, когда действие вредных и опасных факторов нельзя устранить;

Обеспечение надлежащей герметизации производственного оборудования;

Применение средств коллективной и индивидуальной защиты работающих;

Оснащение технологических процессов устройствами, обеспечивающими получение своевременной информации о возникновении опасных и вредных производственных факторов на отдельных технологических операциях;

Своевременное удаление и обезвреживание отходов производства, являющихся источниками вредных и опасных производственных факторов;

Применение рациональных режимов труда и отдыха с целью предупреждения возникновения психофизиологических опасных и вредных производственных факторов (монотонности, гиподинамии и т. п.).

Все эти требования к производственным процессам закладываются при их проектировании и реализуются при организации и проведении технологических процессов.

Требования безопасности к технологическое процессу включают в нормативно-техническую и технологическую документацию.

Безопасность технологических процессов достигается применением, наряду с другими мерами, инженерно-технических средств безопасности.

Основные инженерно-технические средства обеспечения безопасности оборудования:

- оградительные и предохранительные устройства;
- сигнализация безопасности;
- разрывы и габариты безопасности;
- извещатели (датчики): пороговые, аналоговые и адресно-аналоговые, реагирующие на различные виды физического воздействия;
- периметральные средства обнаружения;
- приемно-контрольная аппаратура;
- средства оповещения;
- вспомогательное оборудование и др.

Сигнальные цвета, знаки и плакаты безопасности применяют для предупреждения работающих о возможной опасности, предписания или разрешения определенных действий.

Общие требования, соблюдение которых при конструировании оборудования позволяет обеспечить безопасность его эксплуатации сформулированы в ГОСТ 12.2.003 ССБТ. «Оборудование производственное. Общие требования безопасности».

Общие требования, обеспечиваемые при конструировании производственного оборудования:

Конструкция оборудования должна исключать угрозу жизни и здоровью работников и возможность возникновения несчастного Случая, устранять или снижать до регламентированных уровней шум, вибрацию, ультразвук и другие вредные излучения.

Оборудование должно быть снабжено средствами сигнализации о нарушениях нормального режима работы, а в необходимых случаях - средствами автоматической остановки, торможения и отключения от источника энергии.

Представляющие опасность движущиеся части оборудования должны быть закреплены при помощи таких изделий как метрические, анкерные, такелажные крепежи, метизы. Дополнительно они должны быть ограждены или снабжены средствами защиты.

Элементы оборудования, с которыми может контактировать человек, не должны иметь острых кромок, углов, неровных, горячих и переохлажденных поверхностей.

Конструкция оборудования должна обеспечивать защиту человека от поражения электрическим током.

Требования к размещению оборудования в производственных помещениях

Размещение производственного оборудования в производственном помещении производится в соответствии с последовательностью технологических процессов и приемов работы.

Оборудование, работа которого сопровождается вредными производственными факторами, необходимо устанавливать в изолированных помещениях. В общем помещении такое оборудование можно устанавливать лишь в том случае, если по технологическим условиям иное размещение исключается. В этих случаях такое оборудование снабжается местной вентиляцией, другими средствами, предотвращающими распространение вредных факторов.

Расположение станков должно исключать встречные и перекрещивающиеся грузопотоки.

Расстояния между станками и элементами производственного помещения (стены, колонны) должны быть достаточными для свободного и безопасного обслуживания станков и прохода между ними. При определении разрывов между станками необходимо учитывать максимальный вылет подвижных частей станка.

Основные меры обеспечения безопасности работы на станках разнообразны и зависят от назначения и конструкции станков, режимов обработки материала и др.

Требования безопасности при организации работы производственного оборудования.

Организационные требования:

- установление и соблюдение порядка ввода в эксплуатацию вновь установленного и капитально отремонтированного оборудования;
- закрепление ответственных лиц за исправное состояние и безопасную эксплуатацию; обучение работающих;

Проверка знаний и инструктажи работающих по вопросам охраны труда;

Применение средств индивидуальной защиты;

Обеспечение контроля за безопасностью оборудования и соблюдением работающими требований охраны труда и др.;

Технические требования:

- проведение регламентно-профилактического обслуживания и ремонта оборудования;
- обеспечение исправного состояния вспомогательных устройств, приспособлений и инструмента;
- правильный выбор оборудования для выполнения соответствующей операции;
- соблюдение требований технологической документации и др.

Санитарно-гигиенические требования:

Обеспечение надлежащих метеорологических условий и освещения на рабочих местах;
- соблюдение предельно-допустимых уровней (концентраций) шума, вибрации, вредных излучений, пыли и вредных веществ и др.;

Требования психофизиологического характера:

Снижение физических нагрузок на работающего, напряженности зрения, монотонности труда;
- цветовая отделка помещений;
- соблюдение режимов труда и отдыха;
- соблюдение трудовой и производственной дисциплины и др.

К атегория:

Нарезание резьбы

Требования к технологическому процессу и основные этапы его разработки

Любой технологический процесс должен отвечать следующим требованиям.
1. Он должен обеспечивать получение изделий в заданном количестве и заданного качества.
2. Из всех возможных вариантов технологического процесса (а одно и то же изделие можно изготовить с помощью нескольких различных техпроцессов) следует выбрать тот, который обеспечивает максимальную производительность труда, наивысшее качество изделия, требует для его реализации минимальных затрат труда и материалов, оказывает наименьшие вредные воздействия на окружающую среду.
3. Технологический процесс следует разрабатывать на основе имеющихся типовых или групповых технологических процессов. Типовым технологическим процессом называют такой процесс, который применяют для изготовления группы изделий с общими конструктивными и технологическими признаками. Типизация технологических процессов позволяет значительно сократить количество разнотипного оборудования, инструмента и приспособлений, используемых в инструментальных цехах.
4. Технологический процесс должен полностью соответствовать требованиям безопасности труда и промышленной санитарии.

Технологический процесс слесарной обработки включает в себя следующие этапы: анализ чертежа детали; выбор заготовки; выбор технологических баз; составление маршрута обработки заготовки; проектирование операций.

Анализ чертежа детали, подлежащей изготовлению, - первый и один из наиболее ответственных этапов. На этом этапе знакомятся с назначением, конструкцией и потребным количеством деталей, с требованиями, предъявляемыми к ее изготовлению и эксплуатации, оценивают технологичность детали.

Основное внимание уделяют анализу технологичности детали. Технологичной считается такая конструкция детали, которая позволяет изготовить деталь с высокими производительностью и качеством при минимальных затратах времени и средств, необходимых на технологическую подготовку производства, изготовление, эксплуатацию и ремонт этой детали.

Отработка конструкции детали на технологичность - сложный процесс, требующий большого опыта, знаний и творческого подхода. В частности, необходимо оценить, насколько обоснована точность изготовления детали. Ведь чем точнее обработка, тем выше затраты. Поэтому выбранная точность изготовления детали должна строго соответствовать требуемым условиям работы детали в процессе ее эксплуатации. Конструкция детали должна состоять из стандартных и унифицированных элементов, что позволяет использовать для ее изготовления стандартный инструмент и приспособления, уменьшить число их типоразмеров. Конструкция детали должна обеспечивать возможность применения для ее изготовления типовых и групповых технологических процессов.

Выбор исходной заготовки и способа ее получения производят только после отработки изделия на технологичность. Заготовкой называют предмет труда, из которого путем изменения формы, размеров, свойств поверхности или материала получают деталь. Чем ближе свойства заготовки к свойствам детали, тем меньше потребуется времени и средств на ее обработку. Однако чем ближе по своим свойствам заготовка к детали, тем она дороже. Поэтому можно считать, что заготовка выбрана правильно только в том случае, если суммарные затраты на ее изготовление и обработку являются минимальными.

Вид заготовки определяется материалом детали, потребным количеством этих деталей, конфигурацией и размерами детали. В инструментальном производстве применяют разнообразные материалы - стали, чугуны, цветные металлы и сплавы, металлокерамику, пластмассы и др. Все они имеют различные химические, физические, механические и технологические свойства. Например, заготовки из стали, большинства цветных металлов и сплавов могут быть получены обработкой давлением (прокаткой, штамповкой, ковкой), а заготовки из чугуна - отливкой.

Инструментальное производство машиностроительных предприятий носит мелкосерийный и единичный характер. Это определяет и тип заготовок, используемых при изготовлении различных инструментов и приспособлений.

Штампованные и литые заготовки скоб и шаблонов применяют в условиях специализированных предприятий для больших партий изделий. Большинство деталей мелких штампов изготовляют из проката. Сложные корпусные детали изготовляют из сварных заготовок.

Наиболее широко в инструментальных цехах машиностроительных предприятий используют заготовки из проката: круглые, квадратные, шестигранные прутки; трубы; полосы; ленты; плиты. Для деталей, работающих в особо тяжелых условиях (например, штампов горячей штамповки), применяют поковки простейшей формы, так как они обладают высокой прочностью.

Выбор технологических баз. Технологической базой называют поверхность, ось или точку, принадлежащие заготовке и используемые для определения ее положения в процессе обработки.

Каждое свободное абсолютно твердое тело имеет шесть степеней свободы относительно трех координатных осей: оно может вращаться относительно каждой из осей и перемещаться параллельно каждой из них.

Для того чтобы в процессе обработки заготовка не изменяла своего положения, необходимо лишить ее всех шести степеней свободы. Следовательно, для этого требуется шесть опорных точек 1-6. Для размещения этих точек на заготовке обычно выбирают три поверхности или заменяющие их сочетания поверхностей. Тогда доступ к остальным поверхностям остается свободным и их можно обрабатывать.

К заготовке прикладывают силы, которые обеспечивают постоянный контакт опорных точек заготовки и приспособления при ее обработке. Эти силы называют силами закрепления.

Наряду с технологическими у заготовки имеются и измерительные базы. Ими могут быть поверхности, оси, точки или сочетания поверхностей. Относительно измерительных баз определяют положение других поверхностей заготовки (например, при разметке).

Рис. 1. Схема базирования заготовки на шесть точек

Базовые поверхности обрабатывают первыми. Их качество определяет точность положения заготовки в приспособлении.

Для достижения высокой точности обработки следует соблюдать принцип постоянства баз. Это значит, что на различных операциях в качестве технологических и измерительных баз необходимо, по возможности, использовать одни и те же поверхности и даже одни и те же участки поверхностей. Предпочтительно также, чтобы установочные и измерительные базы совпадали, т. е. их функции выполняли одни и те же поверхности.

Если возможно, технологические и измерительные базы следует совмещать с конструкторскими (сборочными) базами. Ими являются поверхности детали, которые определяют ее положение относительно других деталей в собранном изделии.

Составление технологического маршрута обработки заготовки - ответственный этап проектирования технологического процесса. Технологическим маршрутом называют последовательность прохождения заготовки детали или сборочной единицы по цехам и производственным участкам предприятия при выполнении технологического процесса изготовления или ремонта. Основными задачами этого этапа являются: определение последовательности операций или уточнение последовательности операций по типовому технологическому маршруту; определение состава средств технологического оснащения.

Средствами технологического оснащения называют совокупность орудий производства, необходимых для выполнения технологического процесса. Средства техноло-нического оснащения включают в себя технологическое оборудование и технологическую оснастку. Технологическое оборудование - это те средства технологического оснащения, в которых для выполнения определенной части технологического процесса размещают материал или заготовку, средства воздействия на них, а также технологическую оснастку. Технологическая оснастка включает те средства технологического оснащения, которые дополняют оборудование для выполнения определенной части технологического процесса. К технологической оснастке относят приспособления для установки заготовки и инструмента.

Технологический маршрут слесарной обработки можно условно разделить на несколько частей.

1. Операции подготовки заготовки под обработку. К ним относят правку заготовки, обработку базовых поверхностей, разметку и соединение нескольких заготовок под совместную последующую обработку. При высоком качестве заготовок операцию правки исключают. Если нет возможности производить совместную обработку заготовок, в технологический маршрут не включают и операцию по их соединению.

2. Операции обработки заготовки. На стадии разработки маршрута выбирают методы обработки каждой поверхности, технологическое оборудование, режущий инструмент, технологическую оснастку и контрольно-из-мерительный инструмент.

3. Операции термической обработки и покрытий. При проектировании маршрута обработки указывают только место и вид термической обработки. Саму технологию термической обработки разрабатывают специалисты в этой области. Вид термической обработки оказывает влияние на выбор методов последующей обработки поверхностей заготовки. Например, закаленную заготовку нельзя обрабатывать сверлением, зенкерованием, развертыванием и другими методами лезвийной обработки.

4. Контрольные операции. Обычно качество детали контролируют после ее окончательной обработки. Для ответственных, дорогих изделий в технологический маршрут включают контроль после наиболее ответственных операций обработки.

Технологический маршрут слесарной обработки проектируют в такой последовательности: сначала выбирают технически возможные методы обработки каждой поверхности в отдельности; затем формируют возможные варианты операций; на основе анализа затрат по различным вариантам выбирают наиболее экономичный вариант маршрута обработки. При выборе технологических методов руководствуются следующими правилами.

1. Сначала назначают метод конечной обработки, который должен обеспечивать качество поверхности, заданное чертежом детали. Затем последовательно назначают предшествующие ему методы обработки.

2. Предшествующий метод обработки должен обеспечивать минимально необходимый припуск на последующую обработку.

3. Каждый последующий метод обработки должен быть точнее предыдущего, так как его применение обусловлено необходимостью уменьшить погрешность предыдущей обработки.

4. Обработку возможно большего числа поверхностей одной заготовки рационально осуществлять одним и тем же методом.

5. Виды и число методов обработки должны обеспечивать наиболее экономичный переход от поверхностей заготовки к поверхностям детали при заданном качестве.

При проектировании операций руководствуются следующими соображениями.

1. Операцию формируют по общности метода обработки. Это значит, что в операцию объединяют изготовление тех поверхностей, для которых был выбран один и тот же метод обработки или методы, близкие по принципу формообразования. Это дает возможность выполнять операцию на одном оборудовании. Методы обработки, основанные на различных принципах формообразования, нельзя объединять в одну операцию (например, опиливание и шлифование, сверление и вырубку).

2. На одной операции стремятся обработать поверхности с приблизительно одинаковыми требованиями к их качеству. Например, нерационально черновое и чистовое шлифование проводить на одной операции, так как для чернового шлифования можно использовать менее точный станок, а для чистового - более точный.

3. Для каждой операции выбирают средства технологического оснащения - оборудование, инструмент, приспособления.

Оборудование выбирают в соответствии с назначенным методом обработки, размерами заготовки, точностью обработки, размером партии и др.

Режущий инструмент должен соответствовать выбранному методу обработки, типу обрабатываемой поверхности, требуемому качеству обработки и стандартному типоразмеру. В инструментальном производстве часто для конкретной работы изготовляют нестандартный инструмент; однако таким путем следует идти только в том случае, когда это действительно необходимо и оправдано.

При выборе приспособления учитывают характер технологической операции, габарит изделия, тип заготовки, схему базирования и закрепления заготовки, тип оборудования, точность обработки, размер партии и др.

Средства контроля выбирают с учетом характера контролируемого параметра (геометрический размер, форма, шероховатость и т.д.), номинальных размеров контролируемого параметра и допусков на него, допустимой погрешности измерения, массы и габарита изделия, условий рабочего места (температура, влажность), повреждаемости контролируемой поверхности, формы выдачи результатов контроля, доступности места контроля, наличия на предприятии необходимого и наиболее рационального средства.

После выполнения всех указанных работ получают документ, который является сокращенным описанием технологического процесса - всех операций в последовательности их выполнения. Этот документ называют маршрутной картой. При единичном производстве на этом проектирование технологического процесса часто и заканчивают. Детали каждой операции прорабатывает сам исполнитель работы на основе своего опыта и квалификации.

Требования к технологическим процессам, оборудованию и его комплексам обуславливаются целью создания машинной технологии. Эта работа должна основываться на решении ряда принципиальных вопросов: определении оптимального варианта технологического процесса и разделения линии на участки, вычислении количества потоков и подборе машин, выборе транспортных и перегружающих устройств, пространственном размещении оборудования линии и т.д. Все эти задачи должны быть решены так, чтобы при соблюдении всех требований к качеству продукции издержки производства были наименьшими и линия имела высокие технико-экономические показатели.

Требования к технологическим процессам. Технологические процессы пищевых производств характеризуются многообразием, что вызывает большие трудности в комплексной механизации и автоматизации.

Под механизацией технологических процессов понимается применение энергии неживой природы. Благодаря механизации можно заменить труд человека там, где непосредственно изменяется состав и строение объекта переработки (соединение, разделение, формование и др.), но рабочий должен принимать непосредственное участие в управлении технологическим оборудованием, контролировать его работу, выполнять пуск, наладку и остановку оборудования.

Под автоматизацией технологических процессов понимается применение энергии неживой природы для выполнения и управления процессом без непосредственного участия людей. В автоматизированном технологическом процессе рабочий участвует в наладке и пуске оборудования только при нарушениях заданного режима эксплуатации оборудования.

Механизацию и автоматизацию технологических процессов проводят с целью замены тяжелого и монотонного физического труда, когда имеются вредные условия на предприятии и когда обеспечивается экономический эффект в результате повышения производительности труда и улучшения качества выпускаемой продукции.

Выбранный технологический процесс должен обеспечивать возможность механизации основных и вспомогательных технологических операций наиболее простыми способами, синхронизации операций на отдельных участках и удобство транспортирования полуфабрикатов.

Выбор оптимального варианта технологического процесса - сложный этап проектирования поточной линии, поэтому она должна создаваться на основе заранее отработанных технологических процессов для каждого этапа производства.

Технологический процесс для поточной линии следует рассматривать таким, чтобы в линии было наименьшее возможное число рабочих позиций и машин. Это позволит разместить линию на наименьшей площади и сократить затраты на оборудование, так как один сложный агрегат часто стоит меньше, чем несколько более простых.

В большинстве случаев для рационального решения вопросов необходимо не только оснастить линии механизмами и приборами, но и подготовить сам объект автоматизации технологических процессов к условиям механизации и автоматизации. Форму, размеры и другие показатели изделия следует внимательно исследовать с точки зрения возможности упрощения его изготовления (без ухудшения качества) и приведения этих показателей в соответствие с требованиями современной техники и возможностями автоматизации. Возникают ситуации, когда для удобства механизации принятые ранее параметры изделий изменяют.

При изготовлении продукции вручную на немеханизированных линиях различию форм, их типоразмерам и отклонениям в размерах особого значения не придавали. При создании же механизированных и автоматизированных поточных линий унификация и стандартизация изделий и полуфабрикатов, а также ограничение отклонений в размерах или других параметрах приобретают первостепенное значение. Нельзя, например, представить себе четкую работу заверточного автомата, если конфеты будут иметь значительные отклонения от номинальных размеров. Следовательно, системообразующим фактором линии является стабильность входных и выходных параметров процессов в машинах и аппаратах.

Создавая поточную линию, разработчики должны предусматривать применение наиболее интенсивных технологических режимов. Это позволит, с одной стороны, сократить размеры технологических линий, а с другой - повысить скорость обработки полуфабриката и увеличить объем продукции. Однако следует заметить, что при значительном форсировании режимов возможен и обратный результат. Например, повышение скоростей может привести к быстрому износу рабочих органов и частым простоям линии для их замены или регулирования, а также к ухудшению качества изделий, так как выбранный режим не будет соответствовать физико-химическим свойствам обрабатываемого материала, в частности его реологическим свойствам.

Таким образом, при чрезмерном увеличении скорости может снизиться надежность работы линии, возрасти простои для замены рабочих органов и ухудшиться качество изделий. Увеличивая скорость, можно, с одной стороны, уменьшить продолжительность обработки изделия, но, с другой стороны, это вызовет увеличение расходов на амортизацию, содержание и обновление рабочих органов ввиду уменьшения их износостойкости. Поэтому для каждого конкретного случая необходимо найти оптимальное значение скорости, при которой сумма расходов, отнесенная к единице готовой продукции, была бы минимальной.

Полуфабрикаты и изделия имеют ряд специфических свойств (липкость, текучесть и сыпучесть, непрочность поверхностных слоев и т.д.), которые следует учитывать при выборе транспортирующих устройств. Необходимо обеспечить удобство транспортирования, наименьшую возможность относительного движения (скольжения) изделий по рабочим поверхностям транспортирующих устройств и наименьшее число перемен положения и перевалок изделий. Как структура технологического потока, так и свойства и форма полуфабрикатов обуславливают иногда необходимость использования для транспортирования специальных приспособлений-спутников в виде форм, лотков, противней и т.д., которые обычно имеют гладкую поверхность.

Применение приспособлений-спутников значительно влияет на компоновку линии, так как появляются дополнительные конвейеры для возвращения освободившихся спутников к исходным позициям.

Требования к технологическому оборудованию. Прежде чем подбирать и проектировать оборудование поточных линий, необходимо определить не только типоразмеры предполагаемой к выпуску продукции, но и уровень специализации или универсальности линий, от которого в значительной мере будут зависеть конструкции машин. На предприятиях небольшой мощности, по-видимому, целесообразно устанавливать универсальные переналаживаемые линии. Крупные предприятия, напротив, желательно оснащать специализированными линиями, на каждой из которых можно будет выпускать изделия определенных типоразмеров. Необходимо принять во внимание, что стоимость переналаживаемой линии значительно выше, чем специализированной.

Возможны три основных способа создания поточных линий:

Из новых специализированных машин, осуществляющих заранее отработанные технологические процессы;

Из действующего, соответствующим образом модернизированного и оснащенного технологического оборудования;

Из отдельных типовых элементов.

На практике осуществляют смешанные варианты, когда линии создают, например, из действующих машин, но на некоторых операциях применяют новое специальное оборудование.

По возможности следует включать в состав линий существующие проверенные типы машин, при необходимости следует модернизировать их.

Среди действующего парка машин имеется большое число таких, которыми можно комплектовать поточные линии при условии присоединения к ним специальных питающих и транспортирующих устройств. Целесообразно максимально использовать имеющиеся автоматы и полуавтоматы, а также другие машины, увеличив степень автоматизации их и снабдив соответствующими загрузочными и разгрузочными устройствами, а также приборами контроля.

При проектировании поточных линий серьезное внимание должно быть уделено соблюдению условий безаварийной работы, удобству обслуживания и технике безопасности. Выполнение этих требований может сказаться на компоновке линии.

Требования к формированию комплексов оборудования. Для синхронизации работы машин поточной линии длительность отдельных технологических операций должна быть одинаковая или кратная, а производительность машин должна быть выровнена.

Если машины, входящие в линию, имеют примерно одинаковую производительность, то можно применять сквозную однопоточную компоновку с транспортными устройствами, передающими полуфабрикат от одной машины к другой. Если же машины по производительности существенно отличаются друг от друга, то следует применять многопоточные линии с параллельной работой однотипных малопроизводительных машин в сходящихся или расходящихся потоках. Для этого необходимо применять специальные перегружающие и распределительные устройства и осуществлять специальную компоновку оборудования. В данном случае вследствие технологических причин возникнут независимые участки поточных линий. Каждый из участков должен иметь систему управления, связанную с другими участками, а также независимые системы автоматической транспортировки изделий и их ориентации. Таким образом, линия с различной в отдельных ее участках продолжительностью рабочего цикла, по существу, представляет собой несколько последовательных поточных линий, связанных друг с другом лишь общим для этих линий автоматическим управлением.

Помимо технологических факторов на компоновку линии часто влияет конфигурация цеха или здания, в которой предполагается размещение линий. Возможные повороты потока также вызывают необходимость введения дополнительных перегружающих устройств и деления линии на отдельные участки.

Разделение линии на участки усложняет и удорожает ее, так как вызывает необходимость установки перегружающих устройств, увеличение числа приводов конвейеров, электроаппаратуры и т.д. Однако многие технологические и строительные причины делают такое деление неизбежным.

Возможны отдельные случаи, когда разделение поточных линий на участки целесообразно, хотя это и сопряжено с усложнением и не является конструктивной неизбежностью. Так, при жесткой связи между машинами простои одной из них вызовут остановку всей линии; чем больше машин входит в линию, тем больше потерь производительности будет из-за простоев. Поэтому при большом числе взаимосвязанных машин иногда целесообразно создавать линию с нежесткой связью между машинами, разделив ее на независимые участки, и предусмотреть работу этих участков или в виде единого автоматизированного потока, или независимо друг от друга. Поместив между участками бункерные устройства или накопители с запасом полуфабрикатов или изделий, можно частично компенсировать простои участков, так как при простое одного участка остальные могут работать некоторое время за счет изделий, имеющихся в бункерах. Однако эффективность такого разделения линии на участки уменьшается вследствие усложнения и удорожания ее механизмов. Поэтому деление линий на большое количество участков не всегда целесообразно.

При большом числе взаимосвязанных машин линию следует делить на участки с промежуточными накопителями так, чтобы время простоев, а следовательно, и потери производительности на этих участках были одинаковыми. Количество, частота и причины простоев могут быть различными. Они зависят от конструктивного совершенства машин и степени надежности их работы, технического состояния, уровня организации производства и целого ряда случайных причин.

Эксплуатационная производительность поточной линии определяется эксплуатационной производительностью последнего участка или последней машины, которые помимо собственных простоев могут иметь простои, вызываемые простоями предыдущих участков линии.

Здесь следует отметить, что под временем простоя последнего участка следует понимать не только продолжительность его фактической остановки, но и время работы вхолостую, когда участок не останавливается, но продукции не дает. Например, при случайной остановке тестоделителя конвейерную печь останавливать нельзя, так как в пекарной камере находятся тестовые заготовки. Таким образом, печь некоторое время будет работать вхолостую, не давая продукции. При этом время холостой работы печи будет зависеть от продолжительности простоя тесто делительной машины.

Для того чтобы определить время простоя последней машины линии с гибкой связью между машинами, необходимо провести длительные эксперименты для получения статистических данных о частоте простоев оборудования и законе их распределения.

В поточных линиях с жесткой связью между машинами продолжительность простоя линии равна продолжительности простоя любой машины.

Таким образом, технологические линии состоят из комплексов оборудования. Функциональная структура линий просматривается настолько четко, что часто комплексы А, В и С называют самостоятельными линиями, например, линия для упаковки молока, линия для получения шоколадных масс и т. д.

Компонование линии - это прежде всего корректировка технологии, модернизация оборудования, создание средств управления технологическими процессами, связующими их в один большой процесс (технологическую систему), а не простое соединение машин и аппаратов в цепочку с помощью конвейеров разных типов.