Gép bolt - Machine shop

Image
Modern gépműhely munkaállomás, 2009.

A gépműhely olyan helyiség, épület vagy vállalat, ahol a megmunkálást , a szubtraktív gyártás egyik formáját végzik. Egy gépműhelyben a gépészek szerszámgépeket és vágószerszámokat használnak általában fémből vagy műanyagból (de néha más anyagokból, például üvegből vagy fából ) készült alkatrészek gyártásához . A gépműhely lehet egy kisvállalkozás (például munkaüzlet ) vagy egy gyár része , legyen az szerszámterem vagy gyártási terület a gyártáshoz . Az épület felépítése, a hely és a berendezés elrendezése eltérő, és az üzletre jellemző; például az egyik üzlet padlóburkolata lehet beton, vagy akár tömörödött szennyeződés, egy másik üzletben pedig aszfaltpadló található. Az üzlet lehet légkondicionált vagy sem; de más üzletekben szükség lehet az ellenőrzött klíma fenntartására. Minden boltnak megvannak a maga szerszámai és gépei, amelyek mennyisége, képessége és szakértelme összpontosít a többi üzlettől.

A gyártott alkatrészek a gyár végtermékei lehetnek, amelyeket a gépipar , az autóipar , a repülőgépipar vagy más ügyfelek számára értékesíthetnek . Ez magában foglalhatja az egyedi alkatrészek gyakori megmunkálását. Más esetekben az e területeken működő vállalatok saját gépműhelyekkel rendelkeznek.

A gyártás állhat vágásból , formázásból, fúrásból , simításból és más , gyakran a fémmegmunkálással kapcsolatos folyamatokból . A szerszámgépek jellemzően fém esztergákat , marógépeket , megmunkáló központokat, többfeladatos gépeket, fúrógépeket vagy csiszológépeket tartalmaznak , amelyek közül sok számítógépes vezérlésű (CNC). Más folyamatokat, például az alkatrészek hőkezelését , galvanizálását vagy festését a megmunkálás előtt vagy után, gyakran külön létesítményben végzik.

Egy gépműhely tartalmazhat néhány alapanyagot (például rúdkészletet a megmunkáláshoz) és a kész alkatrészek leltárát . Ezeket az elemeket gyakran raktárban tárolják . Az anyagok ellenőrzése és nyomon követhetősége általában a vállalat vezetőségétől és a kiszolgált iparágaktól, a létesítmény szabványos tanúsításától és a felügyelettől függ.

A gépműhely tőkeigényes vállalkozás lehet, mert a berendezések beszerzése nagy beruházásokat igényelhet . A gépműhely is munkaigényes lehet , különösen akkor, ha munkagép- gyártási alapon javítja a gépeket , de a gyártási megmunkálás (mind a sorozatgyártás, mind a tömeggyártás ) sokkal automatizáltabb, mint a CNC, programozható logika kifejlesztése előtt volt vezérlés (PLC), mikroszámítógépek és robotika . Ez már nem igényli a dolgozók tömegeit , bár a fennmaradó munkák általában magas tehetséget és készségeket igényelnek . A gépműhelyben végzett képzés és tapasztalat szűkös és értékes lehet.

Az olyan módszertanok, mint az 5S gyakorlata , a biztonsági gyakorlatok betartásának szintje és a személyi védőfelszerelések használata , valamint a gépek karbantartásának gyakorisága és a szigorú takarítás az üzletben, nagyon eltérőek lehetnek egyik helyről a másik üzletre.

Történelem

A 19. századig

Az első gépműhelyek a 19. században kezdtek megjelenni, amikor az ipari forradalom már régóta tart. Az ipari forradalom előtt alkatrészeket és szerszámokat gyártottak a helyi falvakban és városokban működő műhelyekben, kis méretben, gyakran a helyi piacra. Az első gépeket, amelyek lehetővé tették az ipari forradalmat, szintén hasonló műhelyekben fejlesztették ki .

Az első gyárak gyártóberendezéseit a helyszínen építették, ahol még mindig egyedileg készítettek minden alkatrészt. Egy idő után ezek a gyárak saját műhelyeket indítottak, ahol a meglévő gépek alkatrészeit javították vagy módosították. Abban az időben a textilipar volt az uralkodó ipar, és ezek az iparágak elkezdték tovább fejleszteni saját szerszámgépüket.

19. század

Image
Századi gépgyár
Image
Gates Vasmű , Rajzterem, 1896
Image
Tervezési osztály közleménye, amely bemutatja, hogyan történik a gépműhelyben az egyes emberek vagy gépek munkájának előre történő feltérképezése, 1911.
Image
Gépészek és szerszámkészítők kísérleti hajtómű -alkatrészeket készítenek a Repülőgép -motorkutató Laboratóriumban, 1946.

A 19. század elején Angliában , Németországban és Skóciában a szerszámgépek továbbfejlesztése és az olcsóbb acélgyártási módszerek, mint például a Bessemer acél , kiváltották a második ipari forradalmat , amely a korai gyári villamosításban, tömeggyártásban és a gyártósorban csúcsosodott ki . A gépműhely Burghardt néven jött létre, „ahol a fém alkatrészeket a kívánt méretre vágják és összeállítják, hogy mechanikai egységeket vagy gépeket alkossanak. civilizáció."

A gépműhelyek térnyerése, valamint sajátos gyártási és szervezeti problémáik elindították a korai munkahely -irányítás úttörőit, akiknek elméletei tudományos menedzsment néven váltak ismertté . Ezen a területen az egyik legkorábbi publikáció Horace Lucian Arnold volt , aki 1896-ban első cikksorozatot írt a "Modern Machine-Shop Economics" témáról . Ez a munka kiterjedt a gyártástechnológiára, a gyártási módszerekre és a gyárra, az időbeli tanulmányokra, a gyártástervezésre és a gépműhely -menedzsmentre. E témakörben publikációk sora következik. 1899-ben Joshua Rose kiadta a Modern gépműhely-gyakorlat című könyvet , amely a műhelygépek, gőzgépek és elektromos gépek működéséről, felépítéséről és elveiről szól.

20. század

1903-ban megjelent a Cyclopedia of Modern Shop Practice , Howard Monroe Raymond főszerkesztővel, és ugyanebben az évben Frederick Winslow Taylor tette közzé Shop menedzsmentjét; az amerikai gépészmérnöki társaság előtt olvasott lap. New York. Taylor 1878-ban a Midvale Steel Works gépmunkásmunkásaként kezdte meg munkáját, majd felépült a gépműhely művezetőjeként, kutatási igazgatójaként és végül a munkák főmérnökévé. Független tanácsadó mérnökként egyik első nagy megbízatása 1898-ban a Betlehem Steel- ben volt, hogy megoldjon egy drága gépműhely-kapacitásproblémát.

1906 -ban Oscar E. Perrigo kiadta a Modern gépműhely, a berendezések építése és a gépműhelyek irányítása című népszerű könyvet . A Modern gépműhely első része , Perrigo (1906) az épület fizikai felépítésére összpontosított, és bemutatott egy modellgépműhelyt. Ezzel a modellgépműhellyel Perrigo feltárta, hogyan lehet megszervezni a gyárakban a teret. Ez korában nem volt ritka. Sok ipari mérnök , például Alexander Hamilton Church , J. Slater Lewis , Hugo Diemer stb., Új ipari komplexumra vonatkozó terveket tett közzé.

Ezek a munkák többek között a kumulált tudományos menedzsment mozgalom, amelyen Taylor 1911-ben megírta híres The Principles of Scientific Management , nagyhatású szövegét modern szervezés és döntés elmélet , egy jelentős része elkötelezett a szervezet gép üzletek. Az új vágóanyagok nagysebességű acélként történő bevezetése és a termelés jobb megszervezése új tudományos irányítási módszerek, például tervezőlapok (lásd az ábrát) bevezetésével jelentősen javította a gépműhelyek termelékenységét és a gépműhelyek hatékonyságát . A 20. század folyamán ezek tovább növekedtek a technológia további fejlődésével.

A 20. század elején a szerszámgépek áramellátását továbbra is egy mechanikus szíj szolgáltatta , amelyet központi gőzgép hajtott. A 20. század folyamán az elektromos motorok vették át a szerszámgépek áramellátását.

Ahogy az anyagok és a kémiai anyagok, beleértve a vágóolajat is, kifinomultabbá váltak, a környezetre gyakorolt ​​hatás tudata lassan nőtt. A balesetek és a potenciális munkahelyi balesetek állandó jelenlétének elismerésével párhuzamosan a hulladékanyagok újrahasznosításra való válogatása és a hulladék elhelyezése a környezettel, a biztonsággal és az egészséggel kapcsolatos területen alakult ki. A szabályozott gépműhelyekben ez állandó gyakorlattá válna, amelyet az EHS (környezet, egészség és biztonság) vagy hasonló nevű tudományág támogat , vagy hasonló nevű, például a HQSE, amely magában foglalja a minőségbiztosítást .

A 20. század második felében az automatizálás numerikus vezérlésű (NC) automatizálással és számítógépes numerikus vezérléssel (CNC) kezdődött .

A minőségellenőrzéshez és -vizsgálathoz használt digitális műszerek széles körben elérhetővé válnak, és a lézerek precíziós mérésekre történő alkalmazása egyre gyakoribbá vált a nagyobb üzletekben, amelyek megengedhetik maguknak a berendezést.

Az információtechnológia szerszámgépekbe történő további integrálása a számítógéppel integrált gyártás kezdetéhez vezet . A termeléstervezés és -gyártás integrálódott a CAD/CAM -ba , a termelésirányítás pedig a vállalati erőforrás -tervezésbe .

Image
Egy gyakornok gépész és felügyelője egy gépműhelyben dolgozik 1917 -ben. Vegye figyelembe a "professzionális" ruhát , amelyet valószínűleg a praktikusabb ruházat helyettesítene modern környezetben a gépekbe való beszorulás veszélye miatt.

21. század

A 20. század végén az ipari robotok bevezetése tovább növelte a gyári automatizálást. A robotok tipikus alkalmazási területei közé tartozik a hegesztés, festés, összeszerelés, kiválasztás és elhelyezés (például csomagolás, palettázás és SMT), a termékellenőrzés és a tesztelés. E bevezetés eredményeképpen a gépműhelyt is "olyan mértékben korszerűsítették, hogy robotokat és elektronikus vezérléseket vezettek be a gépek működtetésébe és vezérlésébe. A kis gépműhelyek esetében azonban a robotok kivételek.

Gépműhely témák

Gépek

A gép egy eszköz , amely egy vagy több részre, hogy felhasználása az energia , hogy végre egy akciót. Gépeket általában hajtott mechanikai, kémiai, termikus, vagy elektromos eszközökkel, és gyakran motorizált . Történelmileg egy elektromos szerszámnak mozgó alkatrészekre is szüksége volt ahhoz, hogy gépnek minősüljön. Az elektronika megjelenése azonban olyan gépek kifejlesztéséhez vezetett, amelyek mozgó alkatrészek nélkül is gépnek számítanak.

Megmunkálás

A megmunkálás a különböző eljárások bármelyike, amelyben egy nyersanyagdarabot a kívánt végleges formára és méretre vágnak egy ellenőrzött anyag-eltávolítási eljárással. A sok olyan folyamatot, amelynek közös témája, az ellenőrzött anyagok eltávolítása, ma együttesen szubtraktív gyártásnak nevezzük, megkülönböztetve az ellenőrzött anyag -hozzáadási folyamatoktól, amelyeket additív gyártásnak neveznek. Pontosan az, amit a meghatározás "ellenőrzött" része magában foglal, változhat, de szinte mindig szerszámgépek használatát jelenti (nemcsak az elektromos szerszámok és kéziszerszámok mellett).

Bár nem minden gépműhely rendelkezik CNC maróközponttal, általában hozzáférhetnek kézi marógéphez.

Szerszámgépek

A szerszámgép fémek vagy más merev anyagok alakítására vagy megmunkálására szolgáló gép , általában vágással, fúrással, csiszolással , nyírással vagy más alakváltozással. A szerszámgépek valamilyen szerszámot használnak, amely a vágást vagy alakítást végzi. Minden szerszámgép valamilyen eszközt alkalmaz a munkadarab korlátozására, és a gép alkatrészeinek irányított mozgását biztosítja. Így a munkadarab és a vágószerszám közötti relatív mozgást a gép legalább bizonyos mértékben szabályozza vagy korlátozza, ahelyett, hogy teljesen "szabadkézi" vagy "szabadkézi" lenne.

Vágó eszközök

Image
Különböző méretű és profilú marók.

A vágószerszámok készletének professzionális kezelése főként nagyobb műveleteknél történik. A kisebb gépműhelyekben korlátozottabb választék áll rendelkezésre a szélmalmok, kulcstartó -vágók, betétek és egyéb vágószerszámok között. A vágószerszám kialakításának kifinomultsága, beleértve az anyagot és a felületet is, általában a munkától és a vágószerszám árától függ. Bizonyos esetekben az egyedi készítésű eszközök költségei megfizethetetlenek lehetnek egy kis üzlet számára.

Az iparágtól és a munka igényeitől függően a vágószerszám csak bizonyos típusú anyagokra használható, azaz a vágószerszám nem érintkezhet más, eltérő kémiai összetételű munkadarabokkal .

Nem minden gépműhely van malommal felszerelve, és nem minden gépműhely célja a marás .

Háztartás

Egyes gépműhelyek jobban szerveződnek, mint mások, és egyes helyek tisztábbak, mint más létesítmények. Bizonyos esetekben a boltot percekkel minden műszak vége előtt söpörik fel, más esetekben nincs ütemterv vagy rutin, vagy a seprési és takarítási ciklus nyugodtabb.

Ami a gépeket illeti, bizonyos helyeken a berendezések ápolása és karbantartása a legfontosabb, és az alkatrészek megmunkálása után előállított korongot (közismert nevén forgácsot) naponta eltávolítják, majd a gépet levegővel fújják és tisztítják. ; míg más gépműhelyekben a forgácsot addig hagyják a gépekben, amíg feltétlenül szükség van azok eltávolítására; a második eset nem tanácsos.

Újrafeldolgozás

A felhasznált anyagok - például alumínium, acél és olaj - maradványa vagy maradéka összegyűjthető és újrahasznosítható, és általában értékesíthető. Azonban nem minden gépműhelyben folytatják az újrafeldolgozást , és nem mindegyikük rendelkezik olyan személyzettel, aki elkötelezett az anyagok szétválasztása és elkülönítése mellett. Nagyobb és szervezett műveleteknél az ilyen felelősség az Egészségügyi, Biztonsági, Környezetvédelmi és Minőségi (HSEQ) osztályra ruházható .

Ellenőrzés

Lásd Kategória: Fémmegmunkáló műszerek

A minőségbiztosítás , a minőségellenőrzés és -vizsgálat általában felcserélhető kifejezések. Az elért pontosság és pontosság számos meghatározó tényezőtől függ. Mivel nem minden gép rendelkezik azonos szintű megbízhatósággal és képességgel, hogy bizonyos tűréseken belül előre látható eredményeket hajtson végre , és az összes gyártási folyamat sem éri el ugyanazt a pontossági tartományt, a gépműhely ezután a saját megbízhatóságára korlátozódik a kívánt eredmények elérésében. Ezt követően, a vevő által bejelentett szigorra is figyelemmel, a gépműhelytől még a megrendelés kiadását és visszaigazolását megelőzően is ellenőrizni és érvényesíteni kell.

A gépműhely rendelkezhet egy meghatározott területtel az alkatrészek mérésére és ellenőrzésére a megfelelőség megerősítése érdekében, míg más üzletek csak a gépészek és gyártók által végzett vizsgálatokra támaszkodnak. Például egyes üzletekben a gránit, kalibrált felületi lemezt a különböző osztályok megoszthatják, más üzletekben az esztergák, a malmok stb. Saját, vagy egyáltalán nem.

Kalibráció

Image
Imperial nyomtáv blokkok halmaza .

A követett szabványok, az ipar szolgált, a minőség -ellenőrzés, és főként a gépműhelyben alkalmazott gyakorlatok jelzik a precíziós ellenőrző műszerek használatát és az alkalmazott mérés pontosságát. Ez azt jelenti, hogy nem minden gépműhely alkalmaz időszakos intervallumot a mérőeszközök kalibrálásához. Nem minden gépműhely rendelkezik azonos típusú mérőműszerekkel, bár gyakoriak többek között mikrométerek , Vernier féknyergek , gránit felületű lemezek.

A metrológiai műszerek kalibrálásának gyakorisága és pontossága eltérő lehet, és szükség lehet egy speciális harmadik fél szolgáltatásainak igénybevételére. Ezenkívül bizonyos esetekben a boltban meglévő összes műszer karbantartása szükséges követelmény lehet, hogy ne essen ki a megfelelőségből.

Elrendezés

Fontos a gépek elhelyezkedése és tájolása. Előnyösen a berendezés pozícionálását előzetesen megfontolták; valószínűleg nem olyan aprólékosan, mint egy üzem elrendezési tanulmányban , a gépek közelségét, a gépek típusát, ahol az alapanyagot átvették és megtartották, valamint egyéb tényezőket, beleértve a szellőzést is, figyelembe veszik a a gépműhely. Az útválasztási diagram és a napi műveletek előírhatják az átrendezés szükségességét.

A termelékenység maximalizálása és ezáltal a gépek hatékony összehangolása szempontjából általában a nyereségesség a legfontosabb tényező; azonban más kritikus tényezőket is figyelembe kell venni, például a berendezés megelőző karbantartását és a munkahelyi biztonságot. Például teret enged a technikusnak, hogy a megmunkálóközpont mögött manőverezzen, hogy megvizsgálja a csatlakozásokat, és ne helyezze a gépet oda, ahol elzárja a vészkijáratot.

Tárolóhelyiségek és szerszámágyak

Néhány üzletben ketrecek vagy helyiségek vannak, amelyek bizonyos eszközök vagy kellékek tárolására szolgálnak; például egy helyiséget csak hegesztőeszközöknek, gáztartályoknak stb. szentelhetnek; vagy ahol gondnoki kellékeket vagy egyéb fogyóeszközöket, például csiszolótárcsákat tárolnak. A művelet, a menedzsment és az ellenőrzések méretétől függően ezeket a területeket korlátozhatják és zárolhatják, vagy ezeket egy alkalmazott, például egy szerszámágyas kísérő irányíthatja; más esetekben a tároló helyiségek vagy ketrecek minden személyzet számára hozzáférhetők. Nem minden üzletben van szerszámágy vagy tároló helyiség, de sok esetben elegendő egy nagy szekrény.

Kézi szerszámok

Ezenkívül a kéziszerszámok tárolásának és a gyártó vagy kezelők rendelkezésére bocsátásának módja attól függ, hogy a bolt hogyan működik, vagy hogyan kezelik. Sok esetben a gyakori kéziszerszámok láthatók a munkaterületen, és bárki számára elérhetők. Sok esetben a munkavállalóknak nem kell saját szerszámokat biztosítaniuk, mivel a napi eszközök rendelkezésre állnak és rendelkezésre állnak, de sok más esetben a munkavállalók saját eszközeiket és eszköztáraikat hozzák be munkahelyükre.

Biztonság

A biztonság olyan szempont, amelyet naponta és folyamatosan be kell tartani és érvényesíteni kell; azonban egy üzlet szigorúan és alaposan eltérhet a többi üzlettől, amikor a tényleges gyakorlatot, a végrehajtott szabályokat és a személyzet és a menedzsment által megállapított általános komolyságot illeti. Egyes közös irányelvek szabványosítása érdekében az Egyesült Államokban a Munkahelyi Biztonsági és Egészségügyi Hivatal ( OSHA ) didaktikai anyagokat bocsát ki, és betartja az óvintézkedéseket a balesetek megelőzése érdekében.

Image
A tűzoltó készülékek gyakori követelmények a gépműhelyben, rendszeresen ellenőrizni kell őket.

Egy gépműhelyben általában számos gyakorlat ismert a gépekkel való biztonságos munkavégzésről. Néhány gyakori gyakorlat:

  • Viseljen megfelelő egyéni védőfelszerelést ( PPE ) - például védőszemüveget .
  • Viseljen megfelelő öltözéket és cipőt - például acél orrú cipőt és rövid ujjat -, ha olyan gépekkel dolgozik, amelyek motoros forgó funkcióval rendelkeznek, mint például eszterga .
  • Ne viseljen ékszereket, beleértve a gyűrűket is.
  • Ne sportoljon féktelen hosszú hajat.
  • Olvassa el a gépek üzemeltetési és szervizelési kézikönyveit
  • Lezárási címke ( LOTO ).
  • A tűzoltó készülék helyes használata ; tűzfajták és rendszeres ellenőrzések.
  • Ergonómia . Gumi padlószőnyegek a munkaállomások támogatásához.
  • A menekülési útvonalaknak akadálymentesnek kell lenniük, és a vészkijáratokat nem szabad elzárni.
  • Egyéb.

A gépi műhelyben végrehajtott biztonsági óvintézkedések célja a sérülések és tragédiák elkerülése, például annak elkerülése, hogy a munkavállaló halálos sérülést szenvedjen az esztergaba gabalyodás miatt.

Sok gép kialakításának beépített részeként biztonsági méréseket végeznek; például a kezelőnek két gombot kell megnyomnia, amelyek nem állnak rendelkezésre a sajtó vagy az ütés működéséhez, és így nem csípheti meg a kezelő kezét.

Lásd még

Hivatkozások

További irodalom

Külső linkek