第九章焊接结构生产的组织

第一节焊接结构生产车间布置基本知识

一、焊接车间的类型

样接结构生产车间的类型有多种，按生产规模可分为单件小批生产车间、或批生产车问、大批大量生产车间：按产品对象可分为容器车间、管子车间、锅炉气包车间等；按工作性质可分为备料车间，装配一焊接车间和成品车间等。

二、焊接车间的组成

得接车间一般由生产部门、辅助部门和行政管理部门及生活间等组成。各部门的具体组成如下：

(1)生产部门包括备料加工工段、装配工段、焊接工段，检验试验工段和成品工段等。

(2)辅助生产部门辅助生产部门主要依据车间规模大小、类型、工艺设备以及协作情况而定，一般包括：①计算机房（负责数控程序的编制）;②机电修理间；③工具分发室：④焊接试验室；③得接材料库；⑥全属材料库；⑦中间半成品库；B胎夹具库；9辅助材料库：①模具库。

(3)行政管理部门及生活间包括车间办公室、技术科（组、室）、会议室、资料室、更衣室、血洗室、休息室（或餐室）等。

根据各生产单位的具体情况，也可不分部门面直接设工段或小组，对于一些大型专业化生产厂，也有将工段内容组成车间的。

三、焊接车间平面布置

车间平面布置就是将上述各个生产工段、作业线、辅助生产用房及生活向等按照它们的作用和相互关系进行配置，这种配置包括产品从毛坏到成品质应经历的路线、各工段的作用和所处位置、各种设备和工艺装备的具体配置、起重运输线路及设备的排列安置等。

1.车间平面布置的基本原则

车间平面布置与采用的工艺方法及批量大小有很密切的关系。在平面布置时应使工艺路线尽量成直线进行，避免零部件在车间内发生迁回现象。基本原则是：

1)合理布置封闭车间（即产品基本上在本车间完成）内各工段与设备的相互位置，使运输路线最短，没有倒流现象。

2)对散发有害物质、产生噪声或有防火要求的工段、作业区，应布置在靠外墙的一边并尽可能隔离。

3)主要部件的装配一焊接生产线的布置，应使部件能经最短的路线运到装配地点。

4)应根据生产方式划分成专业化的部门和工段。

5)辅助部门（如工具室、试验室、修理室、办公室等）应布置在总生产流水线的

边，即在边跨内。

2.车间平面布置基本形式

焊接结构车间平面布置主要根据车间生产规模、产品对象、总图位置等情况加以确定。其基本形式可分为纵向、迁回、纵横混合等基本形式，如图9-1所示。

1)图9-la所示为纵向生产线方向。这种方式是通用的，即车间内生产线的方向与工厂总平面图上所规定的方向一致，或者是产品生产流动方向与车间（或开间）长度同向。其工艺路线紧凑，空运路程最少，备料和装配一焊接同跨布置。但两端有仓库，限制了车间在长度方向的发展。纵向生产线的车间适用于各种加工路线短、不太复杂的焊接产品的生产，包括重量不大的建筑金属结构的生产。

2)图9-1b与图9-1a工艺路线相同，只是仓库布置在车间一侧，室外仓库与厂房柱子合用，可节省些建筑投资，但零部件越跨较多，适用于产品加工路线短，外形尺寸不太长备科与装配一焊接单件小批生产的车间。

3)图9-1.所示是正回生产线方向，这种方式每一工段有1-2个跨间。备料与装配焊接分开跨间布置，厂房结构简单，经济实用。备料设备集中布置，调配方便，发展灵活。但是不管零件部件加工路线长短，都必须要走较长的行程，并且长件越跨不便。适用子产品零件加工路线较长的单件小批，成批生产性质的车间

4)图9.1d与图9.fc工艺路线相同，只是车间面积较大，适用于桥式起重机成批生产性质的车间。

5)图9-10为纵横向混合生产方向布置方案，备料设备既集中又分散布置，调配灵活，各装配一焊接跨间可根据多种产品不同要求分别组织生产，路线顺而短，又灵活、经济，但厂房结构较复杂，建筑费用较贵，适用于多种产品，单件小批，成批生产性质的编油化工容器等车间。

6)图9-1f与图9-10工艺路线相同，路线短面紧涛，同类设备布置在同一商内便于调配使用，工段划分灵活，中间平成品库调度方便，备料设备可利用柱向布置，面积可充分利

用。共用的设备布置在两端，装配一焊接各跨可根据产品不同要求分别布置。适用于产品品种多而杂，且质量大的重型机器、矿山设备生产类型的车间。

焊接结构车间平面布置如按生产的区域简单地划分，有生产作业线与车间主轴线平行和生产作业线与车间主轴线垂直两种，如图9-2所示。

车间标准平面布置的形式还有很多，仅从以上介绍中可以看出，车同平面的布置是由焊接产品的特征及生产纲领决定的。

四、车间平面布置举例

焊接结构车间的范围很广，内容也很多，现列举几个平面布置的例子供学习和应用时参图9.3是某工程机械厂金属结构车间，采用迁同生产方式

第二节焊接结构生产组织的形式与内容

焊接结构生产组织，与其他生产一样，包括生产的空间组织与时间组织。

一、焊接生产的空间组织

生产过程的空间组织，包括焊接车间由哪些生产单位（工段）组成及其布置这些生产位组成所采取的专业化形式及平面布置等方面的内容。焊接车间的组成和布置上节已作介

1.这里仅就焊接车间内部组成的专业化形式作一介绍

车间生产单位组成的专业化形式，影响到车间内部各工段之间的分工与协作关系、组织计划的方式与设备、工艺的选择等诸方面的工作。一般来说，焊接车间生产单位组成的专业比形式有两种，即工艺专业化工段和对象专业化工段。

1.工艺专业化工段

按工艺工序或工艺设备相同性的原则组成的生产工段，称为工艺专业化工段，如材料准备工段、备料加工工段、装配一焊接工段、热处理工段等，如图9-6所示。工投示意图

工艺专业化工段内集中了同类设备和同工种工人，加工方法基本相同，而加工对象则有多样化的特点。

1)对产品变动有较强的应变能力。当产品发生变动时，生产单位的生产结构、设备布

(1)工艺专业化的优点

置、工艺流程不需要重新调整，就可适应新产品生产过程的加工要求

2)能够充分利用设备。同类或同工种的设备集中在一个工段，便于互相调节使用，提3)便于提高工人的技术水平。工段内工种具有工艺上的相同性，有利于工人之间交流高了设备的负荷率，保证了设备的有效使用。

操作经验和相互学习工艺技巧。

1)加工路线长。一件焊接制品要经过几个工段才能实现全部生产过程，因此加工路线

(2)工艺专业化的缺点

2)生产周期长，在制品增多，导致流动资金占有量的增加

较长，必然造成运输量的增加。

3)工段之间相互联系比较复杂，增加了管理工作的协调内容。

以加工对象相似性原则建立的生产工段，称为对象专业化工段（又称封闭工段）。加工的对象可以是整个产品的焊接，也可以是一个部件的焊接，如梁柱焊接工段、管道焊接工

2.对象专业化工段

段、贮罐焊接工段等。

在对象专业化工段中，要完成加工对象的全部或大部分工艺过程，集中了工艺过程所需的各种设备，并集中了不同工种的工人，如图9-7所示。

(1)对象专业化工段的优点

1)生产效率高。由于加工对象固定，品种单一或只有尺寸规格的变化，生产量大，可采用专用的设备和工、夹、量具，便于提高效率。

2)便于选用先进的生产方式，如流水线、自动线等。

3)运输工作量较少，由于加工对象在同一工段内完成全部或者大部分工艺过程，因而加工路线较短，减少了运输的工作量。

4)加工对象生产周期短，减少了在制品的占有量，加速了流动资金的周转。

(2)对象专业化工段的缺点

1)不利于设备的充分利用。由于对象专业化工段的设备是封闭在本工段内，为专门的加工对象使用，不与其他工段调配使用，设备利用率较低。

2)对产品变动的应变能力差。对象专业化工段使用的专用设备及工、夹、量具是按定的加工对象进行选择和布置的，因此很难适应品种的变化。

二、焊接生产的时间组织

生产过程在时间上的组织，主要反映加工对象在生产过程中各工序之间移动方式这一特点上。在生产中，生产对象的移动方式可分为三种，即顺序移动方式、平行移动方式和平行顺序移动方式，见表9-1。

状态。

例：将上例中数据代入平行移动方式计算式，得出的生产周期为

T,=nEn+(n-1)ts=((10+5+15+10)+(4-1)×15]min=85min

可以看出，平行移动方式较顺序移动方式生产一批制品周期大为缩短，后者为min,而前者为85min,共缩短了75min。但由于前后相邻工序作业时间不等，当后道工序加工时间小于前道工序时，平行移动方式中就会出现设备和工人在工作中产生停歇时间，不利于设备和工人有效工时的利用。

3.平行顺序移动方式

平行移动方式虽然缩短了生产周期，但某些工序不能保持连续进行。顺序移动方式虽可保持工序连续性，但生产周期延续比较长。为了综合两者优点，排除两者缺点，在生产过程时间组织方面产生了第三种移动方式，即平行顺序移动方式。

平行顺序移动方式，就是一批制品每道工序都必须保持既连续，又与其他工序平行地进行作业的一种移动方式。为了达到这一要求，可分为两种情况加以考虑：第一种情况，当前道工序的单件工时小于后道工序的单件工时时，每个零件在前道工序加工完之后可立即向下一道工序传递，后道工序开始加工后，便可保持加工的连续性；第二种情况，当前道工序的单件工时大于后道工序的单件工时时，则要等待前一工序完成的零件数足以保证后道工序连续加工时，才传递至后道工序开始加工。

为了求得t,必须对所有相邻工序的单件工时进行比较，选取其中较短的一道工序的单件工时，比较的次数为（m-1)次。

例：现仍用前例数据，按平行顺序移动方式计算生产周期，即

Tpm=nZ1-(n-1)tg

÷[4×(10+5+15+10)-(4-1)×(5+5+10)]min=min

从计算结果可以看出，平行顺序移动方式的生产周期比平行移动方式长，比顺序移动方式短，但它的综合效果比较好。

以上三种移动方式各具特点，可根据生产实际情况权衡优劣，分别加以采用。一般考虑的因素有加工批量多少、加工对象尺寸、工序时间长短及生产过程空间组织的专业化形式等。凡批量不大、工序时间短、制品尺寸较小及生产单位按工艺专业化形式组织时，以采用顺序移动方式为宜；反之，那些批量大、工序时间长、加工对象尺寸较大以及生产单位是按对象专业化形式组织时，则宜采用平行移动或平行顺序移动方式较好。为了研究问题方便，计算三种移动方式的生产周期时忽略了某些影响生产周期的因素。实际生产中，制订生产周期标准时，要全面考虑各种因素。

焊接结构件的制造生产周期T,是指从原材料投入生产到结构成形出厂的日历时间。周期的长度包括材料准备周期T,加工周期Tm、装配周期T、焊接周期Tm、修理调整周期Ta、自然时效周期Ta、检查时间Tg.工序运输时间T和工序间在制品的存放时间Tn等，T=Ta+T3+Ta+Ta+Ta+Ta+Te+Tm+Ta