Определение устойчивости функционирования промышленного объекта в чрезвычайной ситуации (на примере машиностроительного завода)

• единичное (индивидуальное)
• серийное
• массовое

Единичным (индивидуальным) называется такое производство, при котором изделия изготовляются единичными экземплярами, разнообразными по конструкции или размерам, причем повторяемость этих изделий редка или совсем отсутствует.

Единичное производство универсально, т. е. охватывает разнообразные типы изделий, поэтому оно должно быть очень гибким, другими словами — приспособленным к выполнению разнообразных заданий. Технологический процесс изготовления деталей при этом виде производства имеет уплотненный характер: на одном станке выполняются несколько операций и часто производится полная обработка деталей разнообразных конструкций и из различных материалов. Поскольку работы, выполняемые на одном станке, разнохарактерны и каждый раз для новой работы неизбежна подготовка и наладка станка, основное (технологическое) время в общей структуре нормы времени невелико.

Приспособления для обработки  деталей на станках имеют здесь универсальный характер, т. е. могут быть использованы в разнообразных случаях, например тиски для крепления деталей, угольники, прихваты и т. п. Специальные приспособления не применяются или применяются редко, так как значительные затраты на их изготовление экономически не оправдываются. Указанные особенности этого вида производства обусловливают относительно высокую себестоимость выпускаемых изделий. Увеличение потребности в данной продукции с одновременным уменьшением се номенклатуры и стабилизацией конструкций изделий создает возможность перехода от единичного производства к серийному. Единичное производство существует в тяжелом машиностроении, на судостроительных верфях, на предприятиях, выпускающих сложное оборудование для химических заводов, в ремонтных и инструментальных цехах и т. п.

Серийное производство занимает промежуточное положение между единичным и массовым производством.

Теркиным называется такое производство, при котором изготовление изделий  производится партиями или сериями, состоящими из одноименных, однотипных по конструкции и одинаковых по размерам изделий, запускаемых в производство одновременно. Основным принципом этого вида производства является изготовление всей партии (серии) целиком как в обработке деталей, так и в сборке.

Понятие «партия» относится к количеству деталей, а понятие «серия»— к  количеству машин, запускаемых в  производство одновременно. Количество деталей в партии и количество машин в серии могут быть различными. В серийном производстве в зависимости от количества изделий в серии, их характера и трудоемкости их изготовления, частоты повторяемости серий в течение года различают производство мелкосерийное, среднесерийное и крупносерийное.

В серийном производстве технологический  процесс преимущественно дифференцирован, т. е. расчленен на отдельные операции, которые закреплены за определенными  станками. Станки здесь применяются  разнообразных видов:

• общего назначения (универсальные)
• специализированные, специальные
• автоматизированные
• агрегатные.

Станочное оборудование должно быть специализировано в такой мере, чтобы  был возможен переход от производства одной серии машин к другой, несколько отличающейся от первой в конструктивном отношении, или переход от одного типа машины к другому. Серийное производство значительно экономичнее, чем единичное, так как лучшее использование оборудования, специализация рабочих, увеличение производительности труда обеспечивают уменьшение себестоимости продукции. Серийное производство является наиболее распространенным видом производства в общем и среднем машиностроении.

Массовое производство является дальнейшим развитием серийного и представляет собой наиболее совершенную форму производства.

Массовым называется производство, в котором при достаточно большом  количестве одинаковых выпусков изделий  изготовление их ведется путем непрерывного выполнения на рабочих местах одних  и тех же постоянно повторяющихся  операций.

Массовое производство бывает следующих  видов:

1. Поточно-массовое производство. При этом виде производства осуществляется непрерывность движения деталей по рабочим местам, расположенным в порядке последовательности технологических операций, закрепленных за определенными рабочими местами и выполняемых примерно в одинаковый (или кратный) промежуток времени, соответствующий такту выпуска деталей.

2. Массовое прямоточное производство. Здесь технологические операции также выполняются на определенных рабочих местах, расположенных в порядке операций, но время на выполнение отдельных операций не всегда одинаково (или кратно такту), вследствие чего у некоторых станков образуются заделы и движение деталей протекает с перерывами.

Массовое производство возможно и  экономически выгодно при выпуске  достаточно большого количества изделий, когда все затраты на организацию массового производства окупаются и себестоимость единицы выпускаемой продукции получается меньше, чем при серийном производстве.

Массовое производство получило широкое применение в автомобиле и тракторостроении, двигателестроении, сельскохозяйственном машиностроении, на предприятиях, изготовляющих мотоциклы, велосипеды, швейные и пишущие машины и т. д.

Каждому из описанных выше видов производства (единичному, серийному, массовому) свойственны соответствующие формы организации работы и способы расположения оборудования, которые определяются характером изделия и производственного процесса, объемом выпуска и рядом других факторов.

Существуют следующие основные формы организации работы:

1. По видам оборудования, свойственная  главным образом единичному производству; для отдельных деталей применяется  в серийном производстве. Станки располагаются по признаку однородности обработки, т. е. создаются участки станков, предназначенных для одного вида обработки, — токарных, строгальных, фрезерных и др.

2. Предметная, свойственная главным образом серийному производству; для отдельных деталей применяется в массовом производстве. Станки располагаются в последовательности технологических операций для одной или нескольких деталей, требующих одинакового порядка обработки.

3. Поточно-серийная, или переменно-поточная, свойственная серийному производству; станки располагаются также в последовательности технологических операций, установленной для деталей, обрабатываемых на данной станочной линии. Производство идет партиями, причем детали каждой партии могут несколько отличаться одна от другой размерами или конструкцией, допускающими, однако, обработку их на одном и том же оборудовании. Производственный процесс ведется таким образом, что время выполнения операции на одном станке согласовано с временем работы на следующем станке.

4. Прямоточная, свойственная массовому  (и в некоторой мере крупносерийному)  производству; станки располагаются  в последовательности технологических  операций, закрепленных за определенными  станками; детали со станка на  станок передаются поштучно, но  синхронизация времени операций  выдерживается не на всех участках  линии, т. е. время выполнения  отдельных операций не всегда  равно такту, вследствие этого около станков, у которых время выполнения операции больше такта, создаются заделы необработанных деталей. Такая форма работы называется иногда пульсирующим потоком. Транспортирование деталей от одного рабочего места к другому осуществляется рольгангами, наклонными желобами и другими немеханизированными транспортными устройствами.

5. Непрерывным потоком, свойственная  только массовому производству. При этой форме организации работы станки располагаются в последовательности операций технологического процесса, закрепленных за определенными станками, время выполнения отдельных операций на всех рабочих местах примерно одинаково или кратно такту, благодаря чему достигается синхронизация операций и создается определенный такт работы для всех рабочих мест поточной линии.

 

2. Определение устойчивости производственного объекта к поражающим факторам.

    Устойчивость элементов производственных  комплексов объектов экономики  (зданий и сооружений, оборудования, транспорта, связи, КЭС) в ЧС  определяется по воздействию  на них воздушной ударной волны,  вторичных (внутренних и внешних)  поражающих факторов взрыва.

Оценка  устойчивости функционирования объекта  в ЧС заключается в определении (расчете) параметров прогнозируемых поражающих факторов, воздействующих на объект и  сравнение их с фактической устойчивостью  элементов производственных комплексов  объекта.

Исследование  устойчивости функционирования объекта  в ЧС проводится поэтапно (рис.1), по определенным методикам.

За  предел устойчивости, по избыточному  давлению, можно, как правило, принять  внутреннюю границу слабых разрушений основных производственных элементов.

Однако  общую устойчивость инженерно-технического комплекса следует оценивать  не только по физической устойчивости его элементов по отношению к  ударной волне ядерного взрыва, но и, прежде всего, по срокам их восстановления.

Рис. 1. Схема организации исследования устойчивости функционирования объектов в ЧС.

2.1. Определение  устойчивости производственного комплекса объекта к

воздействию воздушной ударной волны.

   Устойчивость элементов производственных комплексов объектов экономики и их структурных подразделений к воздействию воздушной ударной волны заключается:

• в выявлении основных элементов производственного комплекса, от которых зависит функционирование объектов и их структурных подразделений;
• в определении (по формулам, таблицам) расчетной устойчивости каждого элемента производственного комплекса цеха – по нижней границе диапазона давлений, вызывающих средние разрушения;
• в определении расчетной устойчивости группы элементов (зданий, оборудования и т. п.) и производственного комплекса цехов в целом – по минимальной расчетной устойчивости элемента (группы элементов), выход из строя которого (которых) приведет к остановке производства;

• в сравнении  расчетной устойчивости производственного  комплекса цехов (объектов в целом) с величиной прогнозируемого избыточного давления воздушной ударной волны взрыва;
• в разработке мероприятий по повышению устойчивости наиболее уязвимых элементов производственного комплекса цехов и объектов.

Устойчивость защиты производственного  персонала объекта определяется:

• наличием необходимого количества и качества средств коллективной и индивидуальной защиты;
• соответствием средств защиты требованиям нормативных документов;
• наличием планов рассредоточения и эвакуации производственного персонала и членов их семей при угрозе ЧС;
• наличием расчетных режимов работы структурных подразделений объектов (при различных дискретных значениях Р₁ и др.).

Устойчивость технологических  процессов на объекте определяется возможностями:

• автономной работы отдельных участков, цехов;
• безаварийной остановки производства по сигналу оповещения;
• перехода на выпуск продукции военного времени и др.

Устойчивость материально-технического снабжения объекта определяется:

• наличием расчетных запасов сыры, топлива, комплектующих изделий;
• надежностью связей с поставщиками и потребителями готовой продукции;
• возможностью, в случае необходимости, замены материалов (металлов, пластмасс и т.п.) на другие марки (без снижения качества изделий) и др.

Задание:

Необходимо  определить избыточное давления, которое ожидается в механическом цехе при взрыве емкости, в которой 79 тонн пропилена. Расстояние от емкости до цеха 220 м. Определить разрушения, которые возникнут в результате действия ударной волны.

Исходные данные цеха:

- Здание  цеха с тяжелым металлическим каркасом.

- Оборудование  цеха включает в себя станки.

- КЭС  цеха: электрические сети кабельные,  наземные и трубопроводы наземные.