При проектировании новых или реконструкции действующих сварочных производств основной целью является обеспечение высокого качества выпускаемой продукции, ее малой металлоемкости и себестоимости, конкурентоспособности на внутреннем и внешнем рынке. Для достижения этой цели требуется обеспечить минимальные сроки проектирования, строительства при реконструкции цеха, причем требуемый уровень качества продукции должен обеспечиваться не в результате традиционного длительного совершенствования производства, а главным образом за счет оптимизации проектных решений. Обязательным требованием является быстрая смена выпускаемой продукции при минимальных дополнительных затратах. Экономическая эффективность производства существенно зависит от объема выпускаемой однотипной продукции, поскольку высокий уровень концентрации производства позволяет с большей отдачей использовать производственные площади и технологическое оборудование.

Сварочное производство тесно связано с металлургическим, литейным, кузнечно-штамповочным, механосборочным производствами. От них поступает металл и заготовки, их близкое расположение дает реальные преимущества, позволяя сократить время на транспортировку

Заводы по производству сварных конструкций, как правило, включают в себя следующие отдельные цеха или участки:

- склад металла;

- заготовительное производство;

- промежуточный склад заготовок (склад комплектации);

- отделение сборки и сварки узлов конструкций;

- отделение общей сборки и сварки конструкций;

-склад готовой продукции.

В зависимости от конкретных условий производства эти участки могут быть либо самостоятельными подразделениями, либо объединены в состав нескольких или даже одного цеха. Старые заводы строились отдельными разрозненными цехами, иногда далеко расположенными друг от друга. Более новые заводы построены по принципу блока цехов, объединенных под одной крышей и расположенных в последовательности, соответствующей основному направлению грузопотоков от склада металла к складу готовой продукции.

На складе металла, как правило, выделяют участки для хранения металла по типу проката (участки листового проката толстого и тонкого, профильного проката, труб) и видам заготовок, получаемых с других заводов (отливки, поковки, штамповки). Металл в цех поступает либо по железнодорожным путям на платформах, либо подается автотранспортом.

Для выполнения погрузочно-разгрузочных работ используют мостовые краны. В составе склада металла целесообразно иметь специализированные участки первичной обработки проката, обеспечивающие выполнение операций расконсервации металла, правки, очистки, грунтовки, маркировки в условиях автоматизированных поточных линий. Выдача в производство металла, прошедшего первичную обработку, способствует повышению культуры и технического уровня производства.

Заготовительное производство включает выполнение операции механической и термической резки листового и профильного проката, обработки кромок под сварку, гибки, вальцовки, сверления или пробивки отверстий, штамповки заготовок. При выполнении этих работ широко используют поточные и автоматические линии, специальный транспорт; создают отдельные участки по типам сортамента обрабатываемого металла (участки листового проката различных толщин, участки сортового проката) и по видам технологических процессов (например, участки термической резки, механической резки, вальцовки, штамповки).

На крупных заводах сварных конструкции, в особенности, когда производство имеет мелкосерийный характер, количество заготовок, подаваемых на сборку, может составлять десятки тысяч штук. Существует два способа передачи этих заготовок из заготовительного производства: транзитом или через промежуточный склад.

Транзит более экономичен, однако он, может быть, применим только при четко организованном массовом или крупносерийном производстве, когда все технологические операции жестко связаны по времени (например, автомобилестроение, сельхозмашиностроение, производство приборов), либо в цехах с небольшим объемом производства.

Наличие склада комплектации (промежуточного склада) позволяет осуществлять не только хранение, но и комплектование заготовок с последующей подачей комплекта на сборочно-сварочный участок. Наличие такого склада обеспечивает компенсацию неравномерности запуска в производство отдельных деталей, различной длительности цикла их изготовления в заготовительном отделении, укрупнение размеров партий одновременно изготовляемых деталей из конкретного типа проката.

Склад может быть организован при заготовительном или сборочно­сварочном отделениях либо как самостоятельный цех, включающий в себя следующие функции:

- запуск заказов в заготовительные цеха, исходя из сроков изготовления изделий, наличия металла, отливок и поковок;

- приемка поступающих заготовок и контроль за ходом комплектования заказов;

- хранение заготовок;

- комплектование сборочных единиц и подача их па участки сборочно-сварных цехов.

Для хранения деталей на складе комплектации обычно организуют специализированные участки, оснащенные универсальным или специализированным подъемно-транспортным оборудованием:

- участок тарного хранения мелких деталей из листового или профильного проката, которые размещаются в контейнерах или поддонах на многоярусных стеллажах;

- участок хранения длинных деталей (до 6 м), размещаемых в многоярусных стеллажах непосредственно в ячейках или на поддонах;

- участок напольного хранения длинных заготовок (более 6 м), листовых заготовок больших габаритов.

На каждом участке, как правило, имеются площадки, на которых производится поузловая комплектация заказов.

В отделении сборки и сварки узлов конструкции рабочие места оснащают специализированными или универсальными грузоподъемными устройствами, площадками для размещения заготовок и готовых сварных узлов, а также сборочно-сварочной оснасткой. Целесообразно применение сварочных автоматических установок, роботов и робототехнических комплексов. Наличие большого количества рабочих мест требует хорошей организации внутрицехового и межцехового транспорта. Эффективными могут быть напольные или подвесные конвейеры, в том числе, с автоматическим адресованием грузов.

Для отделений общей сборки конструкций характерным является своеобразие каждого конкретного производства, определяемое габаритами и сложностью изготовляемых сварных конструкций, толщинами металла и методами сварки, серийностью производства. В этом отделении часто выделяют участки контроля, приемки, отделки и консервации продукции. Также могут быть участки испытания конструкций, контрольной сборки и др. Некоторые из этих участков иногда размещают на складе готовой продукции. Готовые сварные конструкции, в особенности больших размеров, нередко поступают не на склад, а в дальнейшее производство (например, при производстве автомобилей, вагонов, сельхозмашин) и только после этого изделия идут па склад готовой продукции и па отправку потребителям.

Начальным этапом выполнения проектных работ по созданию нового или реконструкции действующего производства является разработка задания на проектирование. Этот документ должен включать в себя:

- характеристику сварных конструкций, предполагаемых к выпуску на проектируемом производстве с приложением чертежей изделий и технических условии на сборку и сварку;

- годовую программу производства;

- сведения о планируемом производственном кооперировании предприятия, об источниках снабжения металлом, заготовками, энергией, топливом;

- требования по охране окружающей среды;

- характеристику автоматизированных систем управления производством и технологическими процессами.

Проект сварочного цеха состоит из следующих частей -

технологическая и транспортная часть, содержащая:

программу и режим работы каждого отделения цеха;

качественный и количественный составы используемых материалов, производственного и подъемно-транспортного оборудования;

расход всех видов энергии;

- состав работающих;

- планы и разрезы цеха с расположением оборудования, рабочих мест и транспортных устройств;

- сводную смету капитальных затрат, 'включая полную стоимость оборудования и его монтажа;

- сводную смету годовых эксплуатационных расходов;

- технико-экономические показатели проектируемого производства. Энергетическая часть содержит копию технологического плана цеха с обозначением мест расположения оборудования и указанием его мощности, полный перечень оборудования, его номинальной мощности, а также ведомости с расчетными данными об энергоснабжении цеха.

Разработка строительной части выполняется специализированной организацией па основании технического задания, включающего в себя следующую информацию:

- число пролетов и их основные размеры в плане;

- площадь цеха;

- высота пролетов;

- требования к освещенности;

- перечень характеристик кранового оборудования;

- внутрицеховой напольный транспорт.

По всем частям проекта (технологической, транспортной, строительной) рассматривается несколько возможных вариантов решений. Оценка вариантов и их сопоставление производятся по стоимости строительства или реконструкции и по технико-экономическим показателям удельной производительности на одного рабочего; на 1 м² производственной площади. Практикуется оценка уровня механизации и автоматизации производства по различным методикам. Однако наиболее важной характеристикой проекта и производства является технический уровень выпускаемой продукции, сравнимый с лучшими мировыми образцами. При этом повышение качества и потребительских свойств изделий приводит также к повышению эффективности производства. Примером этому может служить выполнение наплавочных работ для получения поверхностей с заданными свойствами, работающих в условиях интенсивного износа, коррозии и др. Увеличение затрат на выполнение наплавочных работ (за счет применения дорогостоящих сварочных материалов и более сложных технологических процессов) может привести к многократному повышению срока службы изделия.

3.2. Основные задачи проектирования сборочно-сварочных цехов.

Основные задачи проектирования сварочного производства и сборочно-сварочных цехов состоят в:

- разработке технологического процесса производства, включая выбор рационального способа изготовления; технического контроля; внутрихозяйственной транспортировки деталей, сборочных узлов, готовых изделий;

- определении качественного и количественного состава всех необходимых элементов производства для изготовления данной продукции;

- разработке плана рационального размещения в цехе всего количественного состава элементов производства и составление разрезов здания цеха с указанием необходимой высоты его помещений;

- определении необходимых капитальных затрат и эксплуатационных годовых расходов (оборотных средств) для осуществления производства, себестоимости продукции и других технико-экономических показателей проекта.

-