Методики расчета механосборочных и вспомогательных цехов, участков и малых предприятий машиностроительного производства

МЕТОДИКИ РАСЧЕТА 
МЕХАНОСБОРОЧНЫХ 
И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ ЦЕХОВ, 
УЧАСТКОВ И МАЛЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ 
МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА

Е.С. КИСЕЛЁВ

Под общей редакцией 
заслуженного деятеля науки и техники РСФСР, 
доктора технических наук, профессора Л.В. Худобина

2-е издание, исправленное и дополненное

Рекомендовано 
Межрегиональным учебно-методическим 
советом профессионального образования 
в качестве учебного пособия для учебных заведений, 
реализующих программу среднего профессионального 
образования по укрупненной группе специальностей 
15.02.00 «Машиностроение» 
(протокол № 12 от 24.06.2019)

Москва
ИНФРА-М
2020

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

УДК 621.71(075.32)
ББК 34.68я723
 
К44

Киселёв Е.С.
К44  
Методики расчета механосборочных и вспомогательных цехов, 
участков и малых предприятий машиностроительного производства : 
учебное пособие / Е.С. Киселёв ; под общ. ред. Л.В. Худобина. — 2-е изд., 
испр. и доп. — Москва : ИНФРА-М, 2020. — 143 с. — (Среднее профессиональное образование). 

ISBN 978-5-16-014910-3
Изложены методы и методики расчета цехов, участков и малых предприятий механосборочного производства современного машиностроения. 
Приведены справочные и нормативные данные, необходимые для проектирования. Рассмотрены компоновочные решения цехов, участков и малых предприятий и задачи модернизации современного механосборочного 
производства.
Предназначено для использования при проведении практических занятий, а также в процессе изучения теоретического курса, выполнения контрольных работ и соответствующих разделов дипломных проектов.
Для студентов всех форм обучения, в том числе дистанционного, а также инженерно-технических работников технологических служб машиностроительных предприятий.

УДК 621.71(075.32)
ББК 34.68я723

Р е ц е н з е н т ы:
Носов Н.В., доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой технологии машиностроения Самарского государственного 
технического университета;
Тамаркин М.А., доктор технических наук, профессор, заведующий 
кафедрой технологии машиностроения Донского государственного 
технического университета

ISBN 978-5-16-014910-3
© Киселёв Е.С., 2020

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ  
И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

ГПМ — гибкий производственный модуль;
ГПС — гибкая производственная система;
ГСМ — горюче-смазочные материалы;
ИЦ — инструментальный цех;
МП — малое предприятие;
МСП — механосборочное производство;
МСЦ — механосборочный цех;
ППР — планово-предупредительный ремонт;
РБ — ремонтная база;
РЕ — условная ремонтная единица;
РМЦ — ремонтно-механический цех;
А — количество транспортных средств, шт.;
В — средний уровень выполнения норм, %;
К — общий коэффициент приведения;
Кз — коэффициент загрузки оборудования;
Ки — коэффициент использования транспортных средств;
Ко — коэффициент приведения по оригинальности;
Кн — коэффициент, учитывающий неравномерность поступления 
грузов;
Кп — коэффициент приведения по любому параметру, оказывающему влияние на производительность и себестоимость изготовления 
и учитывающий особенности механической обработки заготовок или 
сборки изделий;
Кс — коэффициент, учитывающий долю стоимости 1 ст.-ч в общей 
стоимости деталей, подлежащих изготовлению в проектируемом цехе 
или на МП;
Кт — коэффициент приведения по точности;
Ку — коэффициент ужесточения;
Кзо — коэффициент закрепления операций;
Кзп — коэффициент запаса;
Кмо — коэффициент многостаночного обслуживания;
Кмр — коэффициент, учитывающий механизацию слесарных работ;
Кпн — планируемый коэффициент перевыполнения норм;
Куб — коэффициент убыли инструмента из-за поломок;
КРМЦ — коэффициент, учитывающий распределение станкоемкости и трудоемкости ремонтных работ между РМЦ предприятия и РБ;

Коi — коэффициент приведения деталей i-й конструктивно-технологической группы;

Кs — коэффициент, учитывающий среднее число рабочих, находящихся в отпусках, не работающих вследствие временной нетрудоспособности;
К1, К2, К3 — коэффициенты приведения, соответственно, по массе, 
серийности, сложности;
M — масса, кг;
Мпр — масса изделия-представителя, кг;
Mi — годовой выпуск деталей i-й конструктивно-технологической 
группы, т;
Mx — масса приводимого изделия, кг;
Пр — годовая потребность в режущем инструменте, шт.;
Р — количество наименований деталей в конструктивно-технологической группе, шт.;
С — количество технологического оборудования, шт.;
Со — количество станков обслуживаемых цехов основного производства, шт.;
Сп — принятое количество оборудования, шт.;
Ср — расчетное количество оборудования, шт.;
Сч — средняя тарифная часовая ставка станочников цеха, руб./ч;
Соц — количество станков ГПС, работающих с приспособлениямиспутниками, шт.;
Срс — число рабочих мест (стендов) для слесарной обработки или 
сборки, шт.;

C iр  — количество станков, выполняющих i-ю операцию технологического процесса, шт.;

C iт  — средняя грузовместимость тары, т;
СГПМ — количество гибких производственных модулей, шт.;
Собщ — общее количество станков в поточной линии, шт.;
Тв — вспомогательное время, мин;
Тг — годовая станкоемкость, ст.-ч;
Тд — дополнительное время, мин;
Ти — средняя продолжительность обработки заготовок на ГПМ, 
мин;
То — основное время, мин;
Тп — время перехода от одного станка к другому, мин;
Тт — такт выпуска, мин;
Тх — трудоемкость приводимого изделия, мин;
Тц — средняя продолжительность транспортного цикла, мин;
Тн — действующая на предприятии норма трудоемкости, чел.-ч;
Тф — фактическая (достигнутая) трудоемкость, чел.-ч;
Твн — вспомогательное время, не перекрываемое машинным, мин;
Твп — вспомогательное время, перекрываемое машинным, мин;

Тдс — действительное время службы инструмента с учетом возможных переточек, ч;
Тис — среднее время деталь-установок, мин;
Тма — машинное автоматизированное время, мин;
Тоб — суммарное время обслуживания ГПМ и складов транспортными механизмами периодического действия в течение месяца, ч;
Тпр — трудоемкость изделия-представителя, мин;
Тшт — штучное время, мин;
TΣо — суммарное основное (технологическое) время обработки 
инструментов по годовой программе изготовления заданной номенклатуры обслуживаемых производств, ч;

Tг
сб — годовая трудоемкость сборочных работ, чел.-ч;

Tг
сл — годовая трудоемкость слесарных работ, чел.-ч;

Tст
ф — фактическая станкоемкость, ст.-ч;

TΣшт — общее время на обработку заготовки, мин;
Тшт.к — штучно-калькуляционное время, мин;
Tг
сл сб
.  — годовая трудоемкость слесарно-сборочных работ, чел.-ч;

TΣшт к
.  — общее штучно-калькуляционное время, мин;

Tпр
ф — фактическая трудоемкость детали-представителя, чел.-ч;

Tпр
пр — проектная трудоемкость изготовления детали-представителя, чел.-ч;

Tсб
пр — проектная трудоемкость слесарно-сборочных работ, чел.-ч;

Tст
пр — проектная станкоемкость, ст.-ч;
Ц — продолжительность ремонтного цикла, год;
Ц2в — двухвидовой ремонтный цикл, год;
Ц3в — трехвидовой ремонтный цикл, год;
Чо — число технологических операций, выполняемых или подлежащих выполнению в течение месяца цехом, участком или МП, шт.;
D — стоимость годового выпуска деталей, руб.;
Dи — количество деталь-установок, обрабатываемых в ГПС в течение месяца, шт.;
Fдо — действительный годовой фонд времени работы оборудования, ч;
Fдр — действительный годовой фонд времени рабочих, ч;
Fст — площадь механических участков изготовления деталей, м2;
f — среднее число рабочих дней в году, день;
g — масса типового представителя группы, кг;
hсл — удельная трудоемкость слесарно-сборочных работ изготовления 1 т инструмента, чел.-ч;
hст — удельная станкоемкость механической обработки на 1 т инструмента, ст.-ч;

hпр — трудоемкость (станкоемкость) обработки 1 т заготовок деталей изделия-представителя, чел.-ч (ст.-ч);
hх — искомая трудоемкость (станкоемкость) обработки 1 т заготовок деталей, чел.-ч (ст.-ч);
Ii — запас хранения грузов i-го наименования, т;
i — номер конструктивно-технологической группы;
L — величина допустимого стачивания инструмента с учетом возможных переточек, мм;

 — величина стачивания инструмента за одну переточку, мм;
m — средняя плотность работы (число человек, одновременно 
работающих на одном рабочем месте), шт.;
mи — общая масса инструмента, т;
mс — число смен работы, шт.;
N — точная годовая программа, шт.;
Nк — программа деталей, поставляемых по кооперации, шт.;
Nм — средняя месячная программа выпуска детали одного наименования, шт.;
Nзк — программа деталей (запасных частей), поставляемых потребителю в едином комплекте со сборочной единицей (изделием), шт.;
Nзр — программа деталей, поставляемых потребителю россыпью 
и за отдельную плату, шт.;
Nпр — годовая приведенная программа, шт.;
Nсб — годовая программа выпуска сборочных единиц, шт.;
nк — число поверхностей, имеющих значение шероховатости 
Ra = Raк, шт.;
p — число конструктивно-технологических групп, шт.;
Q — годовой грузопоток, т;
q — удельная площадь, приходящаяся на один станок, м2;
qи — годовая потребность в инструменте на один станок, кг;
qс — средняя грузонапряженность 1 м2 площади склада, т/м2;
R — ремонтная сложность, РЕ;
Ra — среднее отклонение профиля, мкм;
Rc — ремонтная сложность единицы оборудования, РЕ;
Rт — количество транспортно-складских рабочих, чел.;
Rak — k-е значение Ra, мкм;
Rно — количество наладчиков-операторов оборудования, чел.;
Rсб — количество рабочих-сборщиков, чел.;
Rсл — количество рабочих-слесарей, чел.;
Rст — количество рабочих-станочников, чел.;
r — ремонтоемкость, РЕ/год;
tг —время нахождения груза на площадке, дни;

tсл — удельная трудоемкость слесарно-сборочных работ по техническому обслуживанию и ремонтам на одну ремонтную единицу за 
один трехвидовой ремонтный цикл, чел.-ч./РЕ · год;
tст — удельная станкоемкость работ по техническому обслуживанию и ремонтам технологического оборудования на одну ремонтную 
единицу за один трехвидовой ремонтный цикл, ст.-ч/РЕ · год;

tоΣ — суммарное время работы транспортного средства для перемещения годового объема груза, ч;
z — число наименований грузов в группе, шт.;
α1 —показатель степени при расчете коэффициента приведения 
по массе;
α2 — показатель степени при расчете коэффициента приведения 
по точности;
α3 — показатель степени при расчете коэффициента приведения 
по шероховатости;
η3 — средний коэффициент использования инструмента по основному времени.

ВВЕДЕНИЕ

В современных условиях рыночной экономики принятие решений 
об исполнении заказа на поставку промышленной продукции недопустимо без проверки возможностей существующих у исполнителя 
производственных мощностей. Кроме того, без расчетов потребности 
в кадрах соответствующей квалификации, любой, даже самый выгодный контракт может привести к финансовой катастрофе. Поэтому 
знания современных методов и методик расчета и проектирования 
предприятий, цехов и участков необходимы каждому бакалавру, инженеру и менеджеру, работающему в области машиностроения.
Проект — это совокупность конструкторских и технологических 
документов, содержащих принципиальное или окончательное решение, дающее необходимое представление об устройстве создаваемого 
изделия, сооружения или производственной системы (предприятия, 
цеха, участка, линии), и исходные данные для последующей разработки рабочей документации. Проектирование является сложным и 
трудоемким процессом, в ходе которого одновременно решаются 
технические, экономические и организационные вопросы.
Предприятие — обособленный технико-экономический и социальный комплекс, предназначенный для производства полезных 
для общества благ. Среди них выделяют промышленные предприятия, 
действующие в сфере материального производства, в том числе механосборочного профиля.
Цех — основное производственное подразделение промышленного предприятия, выполняющее основные производственные процессы либо функции технического и хозяйственного обслуживания.
Цех включает в себя производственные участки, вспомогательные 
подразделения, служебные (административно-конторские) и бытовые (санитарно-бытовые) помещения.
Участок производственный — объединенная по тем или иным признакам группа рабочих мест (например, группа рабочих мест, объединенная транспортно-накопительными устройствами, средствами 
управления и др.), на которых осуществляются технологические процессы изготовления изделий определенного назначения. Участок 
представляет собой структурную единицу цеха, первичным элементом которой является рабочее место. Производственный участок 
выделяют в отдельную административную единицу, которую возглавляет мастер, старший мастер или начальник участка (при наличии 
на участке в одной смене, как правило, не менее 25 рабочих).
Применительно к проекту предприятия, цеха или участка к конструкторским и технологическим документам относят расчетно-по

яснительную записку и чертежи, необходимые для строительства или 
модернизации производственного и вспомогательного зданий, пространственного размещения технологического оборудования, обеспечения его энергией и др. От правильности и сроков выполнения 
расчетов во многом зависят себестоимость и конкурентоспособность 
выпускаемой продукции.
Основной целью проектирования является разработка в максимально короткие сроки наиболее экономичных проектов предприятий и цехов механосборочного профиля, обеспечивающих выпуск высококачественной и конкурентоспособной машиностроительной продукции при наиболее благоприятных условиях труда.
Учитывая, что малые предприятия отличаются большим динамизмом и приспособляемостью к изменяющимся условиям, а их отличия 
в проектировании от цехов с достаточно большой экономической 
самостоятельностью невелики, в данном пособии при рассмотрении 
методов проектирования использование термина «цех» предполагает 
отнесение к нему всех понятий, касающихся малого предприятия. 
В современных условиях проектирование малых предприятий и цехов 
становится комплексной проблемой, объединяющей передовые достижения технологии машиностроения, экономики и организации 
промышленности, строительства и транспорта. На проектирование 
малого предприятия или цеха, строительство, монтаж и полное освоение проектных производственных мощностей при неверно выбранной методике расчета может уходить несколько лет. Сокращению 
сроков и трудоемкости проектирования способствует перевод расчетных и графических работ на ПЭВМ.
Настоящее учебное пособие ставит целью не только ознакомить 
студентов с принципами расчета производственных (основных) 
и вспомогательных цехов механосборочного производства новых и модернизируемых предприятий (в том числе малых), но и привить им 
соответствующие практические навыки. Актуальность этой задачи 
обусловлена тем, что в настоящее время многие предприятия переходят на выпуск новой номенклатуры продукции, отличающейся большей конкурентоспособностью, или существенно модернизируют ее 
в соответствии с требованиями рынка в короткие сроки. Взамен крупных возникает много малых предприятий механосборочного профиля, 
имеющих меньшие накладные расходы и вследствие этого обладающих большей конкурентоспособностью и возможностью приобретать новое высокопроизводительное технологическое оборудование. 
Такие предприятия по методикам расчета производственных мощностей и организационной структуре мало отличаются от средних или 
крупных механосборочных цехов, как правило, с широкой номенклатурой выпускаемой продукции, гибко реагирующих на изменения 
потребностей рынка. В связи с этим задачи проектирования новых 

малых предприятий и расчета модернизируемых цехов и участков все 
чаще встречаются в повседневной работе инженеров-технологов, бакалавров и менеджеров в области машиностроения. Отсутствие надлежащих знаний и информации в этой области может привести к неоправданным затратам на организацию нового производства или 
к просчетам, сводящим на нет все усилия по организации выпуска 
новой продукции, обладающей большей конкурентоспособностью.
Настоящее пособие дает возможность выпускникам в области 
машиностроения избежать вышеуказанных ошибок. Методики расчетов, вопросы для повторения, порядок выполнения заданий преподавателя в ходе занятий изложены таким образом, что они позволяют студентам не только закрепить знания, но и получить определенные профессиональные навыки проектирования. Структурное 
построение пособия выполнено в виде отдельных практических занятий по дисциплине «Проектирование машиностроительного производства», охватывающих основные методы и методики расчета 
производственных систем машиностроения.
Учебное пособие является обобщением многолетнего опыта преподавания данной дисциплины в Ульяновском государственном техническом университете, а также опыта других технических учебных 
заведений России.

Общая методика проведения практических занятий
Студенты, приступающие к практическому занятию, должны 
предварительно ознакомиться с его содержанием. Допуск студентов 
к выполнению практического занятия осуществляется только после 
проверки знания ими соответствующих разделов теоретической части 
курса. Студенты, имеющие неудовлетворительные теоретические 
знания по разделам курса, относящимся к теме занятия, к его выполнению не допускаются.
Результаты работ, выполненных студентом на практическом занятии, выполняют в виде отчета на нескольких листах формата А4. 
Первую страницу (титульный лист) оформляют по образцу, приведенному в практическом занятии № 1. Содержание последующих 
страниц отчета приведено в методических указаниях к каждому практическому занятию. Практическое занятие считается завершенным 
после просмотра и подписи отчета преподавателем. Подготовку некоторых исходных данных и выполнение проверочных расчетов следует выполнять на ЭВМ, используя соответствующие программы.

Методические указания для студентов
При изучении теоретического курса следует совмещать работу на 
лекциях с самостоятельным изучением материала. Рекомендуемое 
соответствие затрат времени этих двух процессов для различных раз