Sklep z maszynami

„Sklep mechaniczny” przekierowuje tutaj. Aby zapoznać się z wytwórnią płytową, zobacz Machine Shop Records .
Nowoczesne stanowisko warsztatowe, 2009 r.

Warsztat mechaniczny lub warsztat inżynieryjny (Wielka Brytania) to pomieszczenie, budynek lub firma, w której odbywa się obróbka , forma produkcji subtraktywnej. W warsztacie mechanicznym mechanicy używają obrabiarek i narzędzi skrawających do wykonywania części, zwykle z metalu lub tworzywa sztucznego (ale czasami z innych materiałów, takich jak szkło lub drewno ). Warsztat mechaniczny może być małą firmą (taką jak warsztat pracy ) lub częścią fabryka , czy to narzędziownia , czy obszar produkcyjny dla produkcji . Konstrukcja budynku oraz układ miejsca i wyposażenia są różne i są specyficzne dla sklepu; na przykład podłoga w jednym sklepie może być betonowa lub nawet ubita ziemia, a inny sklep może mieć podłogę asfaltową. Sklep może być klimatyzowany lub nie; ale w innych sklepach może być konieczne utrzymanie kontrolowanego klimatu. Każdy warsztat ma własne narzędzia i maszyny, które różnią się od innych warsztatów ilością, możliwościami i specjalizacją.

Wyprodukowane części mogą być produktem końcowym fabryki, sprzedawanym klientom z branży maszynowej , samochodowej , lotniczej lub innych. Może obejmować częstą obróbkę niestandardowych komponentów. W innych przypadkach firmy z tych dziedzin mają własne warsztaty mechaniczne.

Produkcja może obejmować cięcie , kształtowanie, wiercenie , wykańczanie i inne procesy , często związane z obróbką metali . Obrabiarki zazwyczaj obejmują tokarki do metalu , frezarki , centra obróbcze, maszyny wielozadaniowe, wiertarki lub szlifierki , z których wiele jest sterowanych za pomocą komputerowego sterowania numerycznego (CNC). Inne procesy, takie jak obróbka cieplna , galwanizacja lub malowanie części przed lub po obróbce są często wykonywane w oddzielnym zakładzie.

Warsztat mechaniczny może zawierać niektóre surowce (takie jak pręty do obróbki) oraz zapasy gotowych części. Przedmioty te są często przechowywane w magazynie . Kontrola i identyfikowalność materiałów zwykle zależy od kierownictwa firmy i obsługiwanych branż, standardowej certyfikacji zakładu i zarządzania.

Warsztat mechaniczny może być kapitałochłonnym biznesem, ponieważ zakup sprzętu może wymagać dużych inwestycji . Warsztat mechaniczny może być również pracochłonny , zwłaszcza jeśli specjalizuje się w naprawie maszyn na podstawie produkcji , ale obróbka produkcyjna (zarówno produkcja seryjna , jak i produkcja masowa ) jest znacznie bardziej zautomatyzowana niż przed opracowaniem programowalnej logiki CNC sterowanie (PLC), mikrokomputery i robotyka . Nie wymaga już rzeszy pracowników , chociaż miejsca pracy , które pozostają, zwykle wymagają wysokich talentów i umiejętności . Szkolenia i doświadczenie w warsztacie mechanicznym mogą być zarówno rzadkie, jak i cenne.

Metodologia, taka jak praktyka 5S , poziom przestrzegania zasad bezpieczeństwa i stosowania środków ochrony indywidualnej przez personel, a także częstotliwość konserwacji maszyn i sposób utrzymania porządku w sklepie, mogą się znacznie różnić z jednego miejsca do innego biznesu.

Historia

Aż do XIX wieku

Pierwsze warsztaty mechaniczne zaczęły pojawiać się w XIX wieku, kiedy rewolucja przemysłowa trwała już od dawna. Przed rewolucją przemysłową części i narzędzia były produkowane w warsztatach w okolicznych wsiach i miastach na małą skalę, często na lokalny rynek. warsztatach opracowano również pierwsze maszyny, które umożliwiły rewolucję przemysłową .

Maszyny produkcyjne w pierwszych fabrykach były budowane na miejscu, gdzie każda część była jeszcze indywidualnie dopasowywana. Po pewnym czasie fabryki te uruchomiły własne warsztaty, w których naprawiano lub modyfikowano części istniejącego parku maszynowego. W tamtych czasach przemysł tekstylny był dominującym przemysłem, a przemysły te zaczęły dalej rozwijać własne obrabiarki.

19 wiek

Warsztat mechaniczny z końca XIX wieku
Gates Iron Works , kreślarnia, 1896
Biuletyn działu planowania, pokazujący, jak z góry planowana jest praca dla każdego człowieka lub każdej maszyny w warsztacie mechanicznym, 1911.
Mechanicy i wytwórcy narzędzi wykonujący eksperymentalne części silników w Laboratorium Badawczym Silników Lotniczych, 1946 r.

Dalszy rozwój na początku XIX wieku w Anglii , Niemczech i Szkocji obrabiarek i tańszych metod produkcji stali, takich jak stal Bessemera , zapoczątkował drugą rewolucję przemysłową , której kulminacją była wczesna elektryfikacja fabryk, produkcja masowa i linia produkcyjna. Powstał warsztat mechaniczny, jak nazwał go Burghardt, „miejsce, w którym metalowe części są cięte na wymagane rozmiary i łączone w zespoły mechaniczne lub maszyny, tak skonstruowane, aby można je było stosować bezpośrednio lub pośrednio w produkcji artykułów pierwszej potrzeby i dóbr luksusowych. cywilizacja."

Powstanie warsztatów mechanicznych i ich specyficznych problemów produkcyjnych i organizacyjnych zapoczątkowało pionierów zarządzania warsztatami , których teorie stały się znane jako zarządzanie naukowe . Jedną z najwcześniejszych publikacji w tej dziedzinie był Horace Lucian Arnold , który w 1896 roku napisał pierwszą serię artykułów o „Ekonomii nowoczesnego warsztatu maszynowego”. Ta praca rozciągała się od technologii produkcji, metod produkcji i układu fabryki do studiów czasowych, planowania produkcji i zarządzania warsztatem mechanicznym. Nastąpiłaby seria publikacji na te tematy. w 1899 r Joshua Rose opublikował książkę Nowoczesna praktyka w warsztacie mechanicznym, o działaniu, budowie i zasadach maszyn sklepowych, silników parowych i maszyn elektrycznych.

XX wiek

W 1903 roku ukazała się Cyclopedia of Modern Shop Practice z Howardem Monroe Raymondem jako redaktorem naczelnym, aw tym samym roku Frederick Winslow Taylor opublikował swoje zarządzanie sklepem; artykuł czytany przed amerykańskim stowarzyszeniem inżynierów mechaników. Nowy Jork. Taylor rozpoczął swoją pracę jako robotnik w warsztacie mechanicznym w Midvale Steel Works w 1878 roku i awansował do brygadzisty warsztatu, dyrektora badań i wreszcie głównego inżyniera robót. Jako niezależny inżynier-konsultant, jedno z jego pierwszych głównych zadań było w 1898 roku w Bethlehem Steel było rozwiązanie kosztownego problemu przepustowości warsztatu.

W 1906 roku Oscar E. Perrigo opublikował popularną książkę Współczesny warsztat mechaniczny, budowa wyposażenia i zarządzanie warsztatami mechanicznymi. Pierwsza część Nowoczesnego warsztatu mechanicznego, Perrigo (1906), skupiała się na fizycznej konstrukcji budynku i przedstawiała model warsztatu. Dzięki temu modelowi warsztatu Perrigo zbadał, w jaki sposób można zorganizować przestrzeń w fabrykach. Nie było to rzadkością w jego czasach. Wielu inżynierów przemysłowych , jak Alexander Hamilton Church , J. Slater Lewis , Hugo Diemer itp., opublikował plany jakiegoś nowego kompleksu przemysłowego.

Prace te skumulowały się między innymi w naukowym ruchu zarządzania, na temat którego Taylor napisał w 1911 r. swoje słynne Zasady zarządzania naukowego , przełomowy tekst współczesnej teorii organizacji i decyzji , ze znaczną częścią poświęconą organizacji warsztatów mechanicznych. Wprowadzenie nowych materiałów skrawających, takich jak stal szybkotnąca , i lepsza organizacja produkcji poprzez wdrożenie nowych naukowych metod zarządzania , takich jak tablice planistyczne (patrz zdjęcie), znacznie poprawiła wydajność warsztatu mechanicznego i wydajność warsztatów mechanicznych. W ciągu XX wieku ich liczba wzrosła wraz z dalszym rozwojem technologii.

Na początku XX wieku moc dla obrabiarek była jeszcze dostarczana przez pas mechaniczny , który napędzany był centralnym silnikiem parowym. W ciągu XX wieku silniki elektryczne przejęły zasilanie obrabiarek.

W miarę jak materiały i substancje chemiczne, w tym oleje chłodząco-smarujące, stawały się coraz bardziej wyrafinowane, powoli rosła świadomość wpływu na środowisko. Równolegle z uznaniem wszechobecnej rzeczywistości wypadków i potencjalnych urazów zawodowych, sortowanie złomu do recyklingu i utylizacja śmieci ewoluowała w obszarze związanym ze środowiskiem, bezpieczeństwem i zdrowiem. W regulowanych warsztatach mechanicznych zamieniłoby się to w stałą praktykę wspieraną przez coś, co byłoby dyscypliną znaną jako EHS (dla środowiska, zdrowia i bezpieczeństwa) lub o podobnej nazwie, taką jak HQSE, która obejmowałaby zapewnienie jakości .

W drugiej połowie XX wieku automatyzacja rozpoczęła się od automatyzacji sterowania numerycznego (NC) i komputerowego sterowania numerycznego (CNC).

Cyfrowe przyrządy do kontroli jakości i inspekcji stały się powszechnie dostępne, a wykorzystanie laserów do precyzyjnych pomiarów stało się bardziej powszechne w większych sklepach, które mogą sobie pozwolić na sprzęt.

Dalsza integracja technologii informatycznych z obrabiarkami doprowadziła do powstania produkcji zintegrowanej z komputerem . Projektowanie produkcji i produkcja zostały zintegrowane z systemem CAD/CAM , a kontrola produkcji została zintegrowana z planowaniem zasobów przedsiębiorstwa .

Stażysta mechanik i jego przełożony pracują w warsztacie mechanicznym w 1917 r. Zwróć uwagę na „profesjonalny” strój , który prawdopodobnie zostałby zastąpiony bardziej praktyczną odzieżą w nowoczesnym otoczeniu ze względu na ryzyko zaplątania się w maszynę.

21. Wiek

Pod koniec XX wieku wprowadzenie robotów przemysłowych jeszcze bardziej zwiększyło automatyzację fabryk. Typowe zastosowania robotów obejmują spawanie, malowanie, montaż, podnoszenie i umieszczanie (takie jak pakowanie, paletyzacja i SMT), kontrolę produktów i testowanie. W wyniku tego wprowadzenia warsztat mechaniczny również „został zmodernizowany w takim stopniu, że do obsługi i sterowania maszyn wprowadzono robotykę i elektroniczne sterowanie. Jednak w przypadku małych warsztatów mechanicznych posiadanie robotów jest raczej wyjątkiem.

Tematy warsztatu mechanicznego

Maszyny

Główny artykuł: Maszyna

Maszyna to narzędzie zawierające jedną lub więcej części, które wykorzystują energię do wykonania zamierzonego działania. Maszyny są zwykle napędzane mechanicznie, chemicznie, termicznie lub elektrycznie i często są zmotoryzowane . W przeszłości elektronarzędzia wymagały również ruchomych części, aby można je było zaklasyfikować jako maszynę. Jednak pojawienie się elektroniki doprowadziło do rozwoju elektronarzędzi bez ruchomych części, które są uważane za maszyny.

Obróbka skrawaniem

Obróbka skrawaniem to dowolny z różnych procesów, w których kawałek surowca jest cięty do pożądanego ostatecznego kształtu i rozmiaru w kontrolowanym procesie usuwania materiału. Wiele procesów, które mają ten wspólny motyw, kontrolowane usuwanie materiału, jest dziś zbiorczo określanych jako produkcja subtraktywna, w odróżnieniu od procesów kontrolowanego dodawania materiału, które są znane jako produkcja addytywna. Dokładnie to, co oznacza „kontrolowana” część definicji, może się różnić, ale prawie zawsze oznacza użycie obrabiarek (oprócz tylko elektronarzędzi i narzędzi ręcznych).

Chociaż nie wszystkie warsztaty mechaniczne mogą mieć centrum frezarskie CNC , zwykle mogą mieć dostęp do ręcznej frezarki.

Narzędzia maszynowe

Główny artykuł: Obrabiarka

Obrabiarka to maszyna do kształtowania lub obróbki metalu lub innych sztywnych materiałów, zwykle przez cięcie, wytaczanie, szlifowanie , ścinanie lub inne formy deformacji. Obrabiarki wykorzystują jakieś narzędzie, które wykonuje cięcie lub kształtowanie. Wszystkie obrabiarki wykorzystują pewne środki ograniczające przedmiot obrabiany i zapewniają sterowany ruch części maszyny. Stąd względny ruch między przedmiotem obrabianym a narzędziem skrawającym jest kontrolowany lub ograniczany przez maszynę przynajmniej w pewnym stopniu, a nie całkowicie „od ręki” lub „od ręki”.

Narzędzia tnące

Główny artykuł: narzędzie tnące
Frezy o różnych rozmiarach i profilach.

Profesjonalne zarządzanie zapasami narzędzi skrawających występuje głównie w większych zakładach. Mniejsze warsztaty mechaniczne mogą mieć bardziej ograniczony asortyment frezów walcowo-czołowych, frezów do gniazd wpustowych, wkładek i innych narzędzi skrawających. Wybór wyrafinowania projektu narzędzia skrawającego, w tym materiału i wykończenia, zwykle zależy od zadania i ceny narzędzia skrawającego. W niektórych przypadkach koszt narzędzi wykonanych na zamówienie może być zaporowy dla małego sklepu.

W zależności od branży i wymagań zadania narzędzie skrawające może być używane tylko do określonego rodzaju materiału, to znaczy narzędzie skrawające nie może stykać się z innym przedmiotem obrabianym wykonanym o innym składzie chemicznym .

Nie wszystkie warsztaty mechaniczne są wyposażone w frezarkę i nie wszystkie warsztaty mechaniczne są przeznaczone do wykonywania prac frezarskich .

Gospodarowanie

Niektóre warsztaty mechaniczne są lepiej zorganizowane niż inne, a niektóre miejsca są czystsze niż inne. W niektórych przypadkach sklep jest zamiatany na kilka minut przed końcem każdej zmiany, aw innych przypadkach nie ma harmonogramu ani rutyny lub cykl zamiatania i sprzątania jest bardziej zrelaksowany.

Jeśli chodzi o maszyny, w niektórych miejscach pielęgnacja i konserwacja sprzętu są najważniejsze, a wióry ( powszechnie znane jako wióry) powstające po obróbce części są usuwane codziennie, a następnie maszyna jest przedmuchiwana powietrzem i czyszczona ; podczas gdy w innych warsztatach wióry pozostawia się w maszynach do momentu, gdy zaistnieje absolutna konieczność ich usunięcia; druga instancja nie jest wskazana.

Recykling

Resztki lub pozostałości użytych materiałów, takich jak między innymi aluminium, stal i olej, można zbierać i poddawać recyklingowi, a często można je sprzedać. Jednak nie wszystkie warsztaty mechaniczne stosują recykling i nie wszystkie mają personel zajmujący się egzekwowaniem nawyku oddzielania i utrzymywania materiałów oddzielnie. W większych i zorganizowanych operacjach taka odpowiedzialność może być delegowana do BHP, Środowiska i Jakości (HSEQ).

Kontrola

Zobacz kategorię: Przyrządy pomiarowe do obróbki metali

Zapewnienie jakości , kontrola jakości i inspekcja to terminy powszechnie używane zamiennie. Dokładność i precyzja, jaką należy osiągnąć, zależy od kilku decydujących czynników. Ponieważ nie wszystkie maszyny mają ten sam poziom niezawodności i zdolności do wykonywania przewidywalnych wyników końcowych w ramach określonych tolerancji , ani wszystkie procesy produkcyjne nie osiągają tego samego zakresu dokładności, warsztat mechaniczny jest wówczas ograniczony do własnej niezawodności w dostarczaniu pożądanych wyników. Następnie, z zastrzeżeniem rygoru zadeklarowanego przez klienta, warsztat może zostać zobowiązany do poddania się weryfikacji i walidacji jeszcze przed wydaniem i potwierdzeniem zamówienia.

Warsztat mechaniczny może mieć określony obszar do pomiaru i kontroli części w celu potwierdzenia zgodności, podczas gdy inne warsztaty polegają wyłącznie na kontrolach przeprowadzanych przez mechaników i producentów. Na przykład w niektórych sklepach granitowa, skalibrowana płyta powierzchniowa może być wspólna dla różnych działów, aw innych warsztatach tokarki, frezarki itp. Mogą mieć własne lub nie mieć ich wcale.

Kalibrowanie

Zestaw imperialnych płytek wzorcowych .
Główny artykuł: Kalibracja

Przestrzegane normy, obsługiwany przemysł, kontrola jakości, a przede wszystkim rodzaj praktyk w warsztacie mechanicznym, będą oznaczać wykorzystanie precyzyjnych przyrządów kontrolnych i zastosowaną dokładność metrologiczną. Oznacza to, że nie wszystkie warsztaty mechaniczne stosują okresowy interwał kalibracji urządzeń pomiarowych. Nie wszystkie warsztaty mechaniczne mają ten sam typ przyrządów pomiarowych, chociaż często można znaleźć między innymi mikrometry , suwmiarki , granitowe płyty powierzchniowe.

Częstotliwość i precyzja kalibracji przyrządów metrologicznych może być różna i może wymagać skorzystania z usług wyspecjalizowanej strony trzeciej. Ponadto w niektórych przypadkach utrzymywanie kalibracji wszystkich przyrządów istniejących w warsztacie może być niezbędnym wymogiem, aby nie wypaść ze zgodności.

Układ

Lokalizacja i orientacja maszyn są ważne. Korzystnie, rozmieszczenie sprzętu zostało wcześniej przemyślane; prawdopodobnie nie tak skrupulatnie, jak w przypadku studium układu zakładu , bliskość maszyn, rodzaje maszyn, w których surowiec jest przyjmowany i przechowywany, a także inne czynniki, w tym wentylacja, są brane pod uwagę przy ustalaniu wstępnego układu zakładu sklep z maszynami. Schemat trasowania i codzienne operacje mogą dyktować potrzebę przeorganizowania.

Rentowność jest zwykle czynnikiem decydującym o maksymalizacji produkcji, a tym samym efektywnym ustawieniu maszyn; należy jednak wziąć pod uwagę inne krytyczne czynniki, takie jak zapobiegawcza konserwacja sprzętu i bezpieczeństwo w miejscu pracy. Na przykład pozostawienie technikowi miejsca na manewrowanie za centrum obróbczym w celu sprawdzenia połączeń i unikanie umieszczania maszyny w miejscu, w którym blokowałaby wyjście awaryjne.

Pomieszczenia magazynowe i szopki narzędziowe

Niektóre sklepy mają klatki lub pomieszczenia przeznaczone do przechowywania niektórych narzędzi lub zapasów; na przykład pomieszczenie może być przeznaczone wyłącznie na materiały spawalnicze, zbiorniki gazu itp.; lub gdzie przechowywane są artykuły do ​​sprzątania lub inne materiały eksploatacyjne, takie jak tarcze szlifierskie. W zależności od wielkości operacji, zarządzania i kontroli obszary te mogą być ograniczone i zablokowane lub mogą być obsługiwane przez pracownika, na przykład przez pracownika magazynu narzędzi; w innych przypadkach magazyny lub klatki są dostępne dla całego personelu. Jednak nie wszystkie sklepy mają łóżeczko narzędziowe lub pomieszczenie do przechowywania, aw wielu przypadkach wystarczy duża szafka.

Narzędzia ręczne

Główny artykuł: Narzędzia ręczne

Również sposób przechowywania narzędzi ręcznych i udostępniania ich producentowi lub operatorom zależy od sposobu funkcjonowania lub zarządzania warsztatem. W wielu przypadkach powszechnie używane narzędzia ręczne są widoczne w miejscu pracy i dostępne dla każdego. W wielu przypadkach pracownicy nie muszą zapewniać własnych narzędzi, ponieważ codzienne narzędzia są dostępne i zapewnione, ale w wielu innych przypadkach pracownicy przynoszą własne narzędzia i skrzynki z narzędziami do miejsca pracy

Bezpieczeństwo

Główny artykuł: Bezpieczeństwo i higiena pracy

Bezpieczeństwo to kwestia, której należy przestrzegać i egzekwować codziennie i stale; jednak sklep może różnić się od innych sklepów surowością i dokładnością, jeśli chodzi o rzeczywiste praktyki, wdrażane zasady i ogólną powagę stwierdzoną przez personel i kierownictwo. W celu ujednolicenia niektórych wspólnych wytycznych, w Stanach Zjednoczonych Administracja ds. Bezpieczeństwa i Higieny Pracy ( OSHA ) wydaje materiały dydaktyczne i egzekwuje środki ostrożności w celu zapobiegania wypadkom.

Gaśnice są powszechnym wymogiem w warsztacie mechanicznym i muszą być regularnie sprawdzane.

W warsztacie mechanicznym zwykle znanych jest wiele praktyk związanych z bezpieczną pracą z maszynami. Niektóre z typowych praktyk obejmują:

  • Nosić odpowiednie środki ochrony osobistej ( PPE ) – takie jak okulary ochronne .
  • maszynami wyposażonymi w napędzane obroty , np .
  • Nie noś biżuterii, w tym pierścionków.
  • Nie noś nieskrępowanych długich włosów.
  • Zapoznaj się z instrukcjami obsługi i serwisowymi maszyn
  • Lock-out Tag-out ( LOTO ).
  • Prawidłowe użycie gaśnicy ; rodzaje pożarów i regularne kontrole.
  • Ergonomia . Gumowe maty podłogowe do podparcia na stanowiskach pracy.
  • Drogi ewakuacyjne muszą być wolne od przeszkód, a wyjścia awaryjne nie mogą być blokowane.
  • Inny.

Środki bezpieczeństwa w warsztacie mają na celu uniknięcie obrażeń i tragedii, na przykład wyeliminowanie możliwości śmiertelnego zranienia pracownika przez zaplątanie się w tokarkę.

Wiele maszyn ma pomiary bezpieczeństwa jako wbudowane części ich konstrukcji; na przykład operator musi nacisnąć dwa przyciski, które są na uboczu, aby prasa lub uderzenie zadziałały, a tym samym nie uszczypnęły rąk operatora.

Zobacz też

Dalsza lektura

Linki zewnętrzne

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Machine_shop&oldid=1139661705 ”