Складирование и комплектация деталей

Особенностью производства сварных конструкций в тяжелом машиностроении, имеющем мелкосерийный и единичный характер производства, является большое число деталей, входящих в сварной узел, разнообразие деталей по геометрической форме и по маркам металлопроката. Несмотря на проводимую работу по унификации и типизации, по широкому применению гнутых профилей и штампованных элементов, число деталей, входящих в сварные узлы, остается большим. Например, в блоке цехов сварных конструкций Уралмашзавода при объеме производства 110 тыс. т сварных конструкций в год на складе комплектации одновременно находится ~50 тыс. деталей, и комплектуется свыше 8 тыс. сварных узлов.

Существуют два способа подачи деталей из заготовительного в сборочно-сварочное отделение — транзитом или через склад комплектации. При транзитной подаче детали из заготовительного отделения поступают непосредственно на операцию сборки и сварки, минуя какие-либо промежуточные склады. Транзитный способ наиболее экономичен, так как при этом снижаются затраты на создание дорогостоящих складов и на содержание обслуживающего персонала, а также сокращаются запасы материалов на складах. Этот способ снабжения сборочно-сварочного отделения приемлем только при массовом или крупносерийном производстве, где все технологические операции жестко связаны по времени и не требуют больших промежуточных складов (автомобильная промышленность, массовое изготовление сельскохозяйственных машин, приборов и т. д.) или в сварочных цехах тяжелого машиностроения с небольшим объемом производства.

При складской передаче детали из заготовительного отделения поступают на склад комплектации, где осуществляется их хранение и полное укомплектование сварного узла с последующей подачей деталей на сборочно-сварочные операции. Основное назначение склада комплектации — компенсировать неравномерность запуска в производство деталей, различную длительность цикла изготовления деталей в заготовительном отделении и максимально использовать преимущества партионного производства одноименных или однотипных деталей.

Выбор схемы склада комплектации, расчет площади его, структура и механизация процессов в основном зависят от характера производства сварочных цехов. Склад может быть организован при заготовительном отделении, при сборочно-сварочном отделении или в составе сварочного производства с подчинением его руководству. В первом случае система способствует укреплению производственной дисциплины заготовительного отделения, мобилизует изготовлять детали комплектно и в необходимом количестве.

Эта схема приемлема и оправдывает себя при сравнительно небольших объемах производства, когда заготовительное отделение представляет один цех по обработке деталей в системе сварочных цехов. Во втором случае изготовитель деталей не несет ответственность за комплектное и своевременное изготовление деталей, входящих в сварные узлы. В результате этого площади загромождаются незавершенным производством, своевременно не используются материальные ценности. Из опыта работы сварочных цехов отрасли можно сделать вывод, что подобная схема организации склада полуфабрикатов неприемлема независимо от объема производства.

В связи с большим объемом и разнообразием выпускаемых узлов изготовление деталей в существующем блоке цехов сварных конструкций Уралмашзавода размещено в двух цехах: листового и фасонного металлопроката. Это потребовало новой формы организации промежуточного склада полуфабрикатов, так как ни первая, ни, тем более, вторая схемы не были приемлемы.

Совместно с Уралгипротяжмашем и ВПТИтяжмаш в 60-х годах впервые в практике заводов тяжелого машиностроения был спроектирован склад полуфабрикатов, выделенный в самостоятельный цех со следующими функциями:

а) запуск в производство в заготовительных цехах заказов исходя из сроков изготовления изделий, наличия металлопроката, литья и поковок с учетом обеспеченности цехов техдокументацией, разработанной в отделе главного сварщика;

б) приемка готовых деталей из заготовительных цехов, контроль за ходом комплектования заказов этими цехами и смежными производствами завода (горячая штамповка, нормализованные детали и др.);

в) хранение заготовок и комплектование сборочных единиц с подачей их на участки сборочно-сварочных цехов.

Основное назначение склада — поддержание необходимого ритма производства. Цех комплектации Уралмашзавода имеет два участка комплектования узлов: мелкосерийного и единичного производства. На каждом из них предусмотрена самостоятельная система организации работ. На участке мелкосерийных машин за каждой крупногабаритной деталью закреплено постоянное место хранения; для мелких деталей — определенный контейнер. Особо мелкие детали (нескольких наименований) хранятся в одном контейнере. Для узлов единичного производства этот принцип неприемлем. Учитывая специфику, для него разработана специальная система, в основу которой заложен принцип комплектования и хранения деталей, идущих на определенный заказ, в одном контейнере.

Для ЗСМК в г. Верхняя Пышма Уралмашзаводом, Уралгипротяжмашем и СКВ складского оборудования, механизации и автоматизации складов, с учетом накопленного опыта работы БЦСМК Уралмашзавода, был спроектирован склад комплектации для производства сварных конструкций в объеме 130 тыс. т в год.

Этот склад предназначен не только для хранения и комплектования деталей заготовительного отделения, но и для деталей и заготовок, поступающих из других производств ПО «Уралмаш» (детали из стального литья, поковки, горячие штампованные заготовки и др.). Склад расположен в двух пролетах, разделяющих заготовительное и сборочно-сварочное отделения. Общая площадь склада 12 600 м2. Складской запас с учетом специфики этого производства составляет 30—35 дней и равен 11 630 т. Склад комплектации подчиняется планово-диспетчерскому отделу этого завода.

Цех комплектации имеет три участка хранения деталей:

1) участок тарного хранения мелких деталей из листового и профильного проката и труб, на котором детали хранятся в контейнерах и на поддонах, устанавливаемых в многоярусные стеллажи с помощью четырех кранов штабелеров, управляемых с центрального пульта управления;

2) участок хранения деталей длиной 1000—6000 мм, на котором детали хранятся на поддонах и укладываются в многоярусные стеллажи с помощью одиннадцати кранов-штабелеров, управляемых с центрального пульта управления;

3) участок хранения деталей длиной >6000 мм, гнутых заготовок негабаритных размеров и заготовок из профилированного листа, на котором детали хранятся напольным способом в штабелях и в стоечных стеллажах.

На каждом участке предусмотрены площадки для комплектации, на которых производится поузловая комплектовка заказов для последующей передачи полностью укомплектованных узлов в сборочно-сварочные цехи.

Технология подачи деталей хранения и комплектации их заключается в следующем. В заготовительных цехах готовые детали укладываются на платформу-накопитель, которая мостовым краном устанавливается на передаточную тележку. Для передаточных тележек предусмотрены специальные технологические пути нормальной железнодорожной колеи.

В зоне приема груза платформа-накопитель также мостовым краном снимается и устанавливается на свободную площадку. Платформы-накопители применены впервые в практике тяжелого машиностроения. Они позволяют более эффективно использовать транспортные средства и транспортные артерии завода. Мелкие детали, подаваемые в унифицированной таре на тележках или электропогрузчиками, поступают на участок тарного хранения. Участок оснащен стеллажными кранами-штабелерами, комплектовочными столами и электроталями.

По мере укомплектования сварного узла и необходимости доставки комплекта деталей на операцию сборки и сварки крупные детали укладывают краном на платформу-накопитель, которую мостовым краном грузят на технологическую тележку и передают в сборочно-сварочные цехи. Мелкие детали передают тележками и электропогрузчиками в унифицированной таре.

Современные склады комплектации представляют собой сложные инженерные сооружения, насыщенные большим количеством оборудования. Характеристикой уровня современного склада комплектации является минимальное участие человека при хранении и транспортировке грузов.

Основную часть стоимости склада комплектации сварочных цехов составляют участки хранения грузов. Если стоимость склада принять за 100%, то стоимость отдельных его участков составляет: приемные площадки 10—15%; площадки комплектации и отгрузки 10—15%; участки хранения грузов 70—80%.

Подъемно-транспортное оборудование складов должно обеспечивать комплексную механизацию транспортных, погрузочно- разгрузочных и складских работ; сохранность груза при транспортировке и складировании; минимальную себестоимость перевозок.

Широкое применение в последние годы на складах комплектации сварочных производств наряду с мостовыми электрическими кранами получили краны-штабелеры мостового и стеллажного типа. Краны-штабелеры представляют собой подъемно-транспортную машину циклического действия высокой производительности. Применение этих машин открывает широкие возможности для автоматизации процесса складирования и транспортировки груза.

Наибольшее применение на складах комплектации имеют стеллажные краны-штабелеры. Стеллажный кран-штабелер представляет собой тележку, передвигающуюся по рельсовым путям в проходе между двумя рядами стеллажей и снабженную вертикальной колонной (рамой), на которой установлены грузовой захват и кабина оператора. Если для напольных погрузчиков требуются проходы между стеллажами шириной 2,2—2,5 м, для мостовых кранов-штабелеров 1,5—2,2 м, то для стеллажных кранов-штабелеров — всего лишь 1,0—1,3 м. Мостовые краны-штабелеры позволяют увеличить полезную высоту складов до 10 м, стеллажные же — до 30 ми выше. Если при обслуживании напольными механизмами принять использование объема за 100%, то при стеллажном хранении грузов на складах, обслуживаемых мостовыми кранами-штабелерами, складское помещение используется на 165%, а при обслуживании стеллажными кранами-штабелерами на 180—200%. Обычно стеллажные краны-штабелеры применяют на крупных складах комплектации с большим грузооборотом.

Стеллажные краны-штабелеры различаются по конструктивному выполнению ходовой части, колонны, грузоподъемника; по способу управления; по способу переработки груза. Краны-штабелеры выполняют с ручным управлением из подъемной кабины или с автоматическим управлением. Краны, управляемые из подъемной кабины, могут быть оборудованы системой поиска адреса по вертикали и горизонтали. Такое адресование обеспечивает грубый подвод захвата к нужной ячейке; точный подвод захвата производит оператор на установочной скорости. При автоматическом дистанционном управлении краны-штабелеры осуществляют команды, задаваемые оператором с пульта управления. Программы на пульт управления могут вводиться с помощью перфокарт, перфолент или непосредственно от ЭВМ, управляющей работой склада.

Наиболее распространенными, освоенными промышленностью, являются стеллажные краны-штабелеры: СК-0,16; СК-0,5; СА-0,5; СА-1,0; СА-2,0 грузоподъемностью соответственно 0,16; 0,5; 0,5; 1,0 и 2,0 т.

Для складирования длинномерных заготовок существуют специальные стеллажные краны-штабелеры, которые позволяют складировать детали длиной до 9 м, уложенные в поддоны или увязанные в пачки. Стеллажные автоматические краны-штабелеры имеют грузоподъемность 5,0 т (САД-5,0) и 8,0 (САД-8,0).

Стеллажные краны-штабелеры необходимо устанавливать с соблюдением следующих основных требований:

ширина проходов между стеллажами должна быть не менее габарита элементов крана, перемещающихся в проходе, плюс 150 мм (75 мм на сторону); допускается при высоте подъема до 15 м уменьшить зазор до 50 мм на сторону;

для кранов-штабелеров, опирающихся на стеллажи, расстояние по вертикали между нижней точкой колонны и полом склада должно быть >50 мм;

расстояние по вертикали между верхней точкой крана (стеллажа) до нижнего пояса стропильных ферм и оборудования, прикрепленного к ним, должно быть при монтаже не менее >150 мм.

Зоны выхода стеллажных кранов-штабелеров из стеллажей и зоны работы передаточных тележек должны быть ограждены, доступ к ним персонала склада запрещается. При загрузке кранов- штабелеров электропогрузчики не должны входить в зону работы кранов-штабелеров.

Для хранения деталей, уложенных в тару, на поддоны, кассеты или увязанных в пакеты, разработаны специальные стеллажи. Применение стеллажей позволяет рационально использовать складские объемы и площади. Хранение груза в стеллажах обеспечивает свободный доступ к любому грузу, увеличивает производительность труда на погрузочно-разгрузочных работах.

Стеллажные хранилища создают из экономичных гнутых профилей. Применение этих профилей позволяет снизить удельную металлоемкость стеллажей до,47 кг на 1 т хранимого груза. Для быстрого соединения элементов используют специальные замковые соединения с фиксаторами.

Применение унифицированной тары имеет большое прогрессивное значение в научной организации труда и дает большой экономический эффект. Опыт передовых заводов страны показывает, что применение производственной тары во внутрицеховом и внутризаводском цикле уменьшает в 3—4 раза трудоемкость погрузочно-разгрузочных, транспортных и складских работ, повышает культуру производства, позволяет более рационально использовать производственные и складские площади. Разработанная унифицированная тара дает возможность использовать при ее изготовлении специальные экономичные профили. Конструкция тары позволяет складировать ее во многих типах стеллажей и штабелировать при бесстелажном хранении.

Расчет склада комплектации аналогичен расчету склада металла.

В последние годы при создании складского оборудования и разработке технологии все шире применяют вычислительную технику. Наиболее целесообразно иметь на складе комплектации миникомпьютер, который обеспечивает максимальное решение задач по организации производства и управлению механизмами оборудования. Эти машины должны быть связаны с вычислительным центром сварочного производства или завода.

Персонал склада имеет в своем распоряжении периферийные устройства для передачи информации в память машины и для срочного получения необходимой информации.