5 По характеру движения конвейера конвейерные поточные линии подразделяются на:

• линии с непрерывным движением конвейера;

• линии с пульсирующим движением конвейера.

Линии с непрерывным движением конвейера создаются в тех случаях, когда по условию технологического процесса операции должны выполняться во время движения рабочего конвейера без снятия предметов труда с конвейера или операции должны выполняться на стационарных рабочих местах.

Линии с пульсирующим движением конвейера создаются в тех случаях, когда по условию технологического процесса операции должны выполняться при неподвижном объекте производства на рабочем конвейере.

На основе анализа объемов выпуска продукции, состояния технологического процесса, возможностей его совершенствования, массы и габаритных размеров изделия, возможностей синхронизации операций выбирается тот или иной вид поточной линии.

3.2.3 Расчет основных параметров поточных линий

Основными календарно - плановыми параметрами поточных линий являются: такт, ритм, число рабочих мест, длина и скорость конвейера, стандарт-план поточной линии, производственные заделы.

Такт поточной линии (r) - основной показатель работы линии, представляющий собой период времени между запуском на линию двух смежных предметов труда или выпуском с поточной линии двух смежных готовых изделий:

, (мин./шт.), (3.2)

где - действительный фонд времени работы поточной линии в плановом периоде (смена, сутки, месяц, год), час; N – программа запуска за тот же период времени, шт.

Принимая в качестве планового периода сутки, и учитывая наличие регламентированных перерывов (на поточной линии обычно планируется 2 перерыва по 10 мин) и возможного технологически обусловленного брака, такт поточной линии можно определить по формуле:

, (3.3)

где Т_см – продолжительность смены, мин.; n – количество смен в сутки; Т_пер – продолжительность регламентированных перерывов, мин; N_сут.в – суточная программа выпуска готовых изделий, шт.; а – уровень брака, %.

, (3.4)

где N_сут.з – суточная программа запуска предметов труда на поточную линию, шт.

В тех случаях, когда передача с операции на операцию осуществляется транспортными партиями, рассчитывается ритм поточной линии

, (мин./партию), (3.5)

где p – размер передаточной партии.

Для обеспечения единого такта или ритма поточной линии осуществляется ее синхронизация, т.е. достижение равенства или кратности времени выполнения отдельных операций технологического процесса установленному такту.

Способы проведения синхронизации:

• разбиение отдельной операции на переходы (законченная часть операции) и присвоение этим переходам статуса отдельных операций меньшей продолжительности;

• комбинирование различных порядков выполнения переходов или группирование переходов нескольких родственных операций в новые операции;

• концентрация нескольких родственных операций в одну большей продолжительности;

• введение параллельных рабочих мест на операциях, длительность которых кратна такту;

• интенсификация режимов работы и т.д.

Условием полной синхронизации является выражение:

, (3.6)

где t1, t2, …, tn - время выполнения отдельных операций на поточной линии, мин; С1, С2, …, Сn - - количество параллельных рабочих мест на отдельных операциях поточной линии.

Синхронизация проводится в два этапа. Предварительная синхронизация с отклонением от такта в пределах  10 % осуществляется при проектировании поточной линии, окончательная синхронизация – при ее отладке.

Расчетное число рабочих мест на отдельной i - ой операции поточной линии определяется по формуле:

, (3.7)

где t_i – продолжительность i – й операции, мин.

Расчетное количество оборудования (в случае получения при расчете дробного числа) округляется до ближайшего целого числа (в сторону увеличения).

Допускается перегрузка отдельного рабочего места в расчетах (округление производится до ближайшего меньшего числа), но не более чем на 10 – 12 % со снятием ее при отладке линии.

Коэффициент загрузки рабочих мест К_з на отдельной операции поточной линии определяется по формуле:

, (3.8)

Средний коэффициент загрузки рабочих мест на поточной линии:

, (3.9)

где i = 1, 2, … m – количество отдельных операций технологического процесса на поточной линии.

Рекомендуемые нижние пределы загрузки рабочих мест поточной линии.

Массово-поточное производство: К_{з ср} = 80 – 85 %;

Серийно-поточное производство: К_{з ср} = 70 – 75 %.

Число рабочих - операторов на i-й операции поточной (непрерывно-поточное производство) равно:

, (3.10)

где С_{НО i} – норма обслуживания на i-й операции.

Общее число рабочих операторов на поточной линии (непрерывно-поточное производство) равно:

, (3.11)

где b – дополнительное число рабочих-операторов, в % к расчетному количеству рабочих (принимается равным 5 – 10 %).

Планировка поточной линии – процесс ее пространственного построения.

Планировка поточной линии включает: а) разработку схемы расположения рабочих мест по всем операциям; б) выбор транспортных средств; в) общую компоновку линии.

Основным требованием к планировке поточной линии является прямоточное расположение оборудования и рабочих мест в соответствии с принятым технологическим процессом и с учетом числа рабочих мест на потоке. Эффективная планировка поточной линии должна обеспечивать удобство работы и обслуживания.

Расчетные параметры конвейерных поточных линий

Шаг конвейера ( ) – расстояние между осями симметрии двух рядом расположенных объектов на конвейере.

, (3.12)

lш_min – минимальное значение шага, определяется габаритами изделия и расстоянием между двумя рядом расположенными объектами на конвейере, м; lш_max – максимальное значение шага, определяется скоростью движения конвейера, м.

Скорость движения конвейера – перемещение конвейера за единицу времени:

, (м / мин), (3.13)

По данным различных источников скорость конвейера может находиться в диапазоне от 0,5 до 2; 2,5; 4 м/мин.

Длина рабочей зоны конвейера на i – ой операции, т.е. части конвейера, которая отведена для выполнения отдельной i – ой операции, равна:

(3.14)

Если время выполнения отдельной i – ой операции может колебаться, то на этой операции устанавливается резервная зона, длина которой равна:

(3.15)

Общая длина конвейерной ленты составляет:

, (м), (3.16)

где D – диаметр натяжного (приводного) барабана, м.

Производственный цикл изготовления одного объекта производства на конвейере составляет:

(час), (3.17)

С_к – число рабочих мест контролеров

Число объектов производства (предметов труда) одновременно находящихся на конвейере равно:

. (3.18)

Под стандарт - планом поточной линии понимают календарный график (план) работы линии на период оборота То, причем работа по этому графику повторяется из периода в период.

Периодом оборота поточной линии То называются наименьшие равные отрезки времени, в течение которых достигается одинаковый выпуск N_o изделий на всех операциях, причем .

На практике для удобства планирования чаще всего периоды оборота принимают равными половине смены, одной смене или суткам.

Численность рабочих на каждой операции, которая выполняется на непрерывно - поточной линии, устанавливается по принятому количеству рабочих мест и нормам обслуживания. На прерывно – поточных (прямоточных) линиях для рабочих на недозагруженных рабочих местах подбираются дополнительные работы. Допускается совмещение такими рабочими работы на нескольких различных операциях на поточной линии, при этом допускается установление фактической занятости рабочего до 105 %.

В результате обеспечения загруженности отдельных рабочих определяется распределение рабочих на линии, то есть закрепление за каждым рабочим конкретных операций и рабочих мест. Загруженность рабочих мест отображается графически в определенном масштабе. График регламентирует беспрерывную работу и перерывы в работе рабочих мест на протяжении периода оборота То.

Одним из наиболее важных условий непрерывности производственного процесса является поддержание на всех стадиях поточного производства определенной величины производственных заделов (запасов).

Под производственными заделами (запасами) понимаются предметы труда (заготовки, полуфабрикаты, сборочные единицы и т.д.) одномоментно находящиеся на поточной линии.

Различают четыре вида заделов: технологический, транспортный, страховой и межоперационный оборотный задел.

Технологический задел (Z_т) - детали, сборочные единицы и изделия, которые находятся непосредственно в процессе обработки (сборки, испытаний на рабочих местах).

Технологический задел рассчитывается по формуле:

, (3.19)

где - принятое количество рабочих мест на i-й операции; n_i – количество предметов руда, обрабатываемых одновременно на поточной линии.

Транспортный задел (Z_тр) – состоит из деталей, сборочных единиц и изделий, находящихся в процессе перемещения между рабочими местами и расположенных на транспортных устройствах.

Размеры транспортного и технологического заделов зависят от параметров оборудования и технологического процесса.

Страховой (резервный) задел (Z_стр) нейтрализует отрицательное влияние на ритмичность производства случайных перебоев в работе оборудования. Этот вид задела формируется перед наиболее ответственными и трудоемкими операциями, а также на контрольных пунктах. Величина этого задела определяется опытным путем на основе анализа вероятности отклонения от заданного такта работы на данном рабочем месте или может быть рассчитана по формуле:

, (3.20)

где время, на которое создается резервный запас предметов труда на i-ой операции (для оборудования поточной линии, которое может выйти из строя величина принимается равной продолжительности цикла их ремонта), мин.

Общая величина задела на поточной линии определяется по формуле:

. (3.21)

Межоперационный оборотный задел (Zоб) - это количество предметов труда, предназначенных для выравнивания производительности на смежных операциях и находящихся на рабочих местах в ожидании процесса обработки.

Оборотные заделы позволяют организовывать непрерывную работу на рабочих местах в течение более или менее продолжительного времени. Характерной чертой оборотных заделов является изменение их величины на протяжении часа, смены, периода оборота от нуля до максимальной величины. Размеры их настолько велики, что весь расчет заделов на поточной линии сводят к расчету только межоперационных оборотных заделов, пренебрегая сравнительно небольшой частью первых трех.

Расчет межоперационных оборотных заделов проводится на основании стандарт - плана работы поточной линии между парой смежных операций. Для этого весь период оборота разбивается на периоды времени, каждый из которых характеризуется неизменным числом работающих единиц оборудования на смежных операциях. Размеры оборотного задела между двумя смежными операциями в каждом частном периоде (Т) определяется по формуле:

,

(3.22)

где - период одновременного выполнения двух смежных операций, в течение которого производительность на любой из них постоянна (количество рабочих мест не изменяется); - количество рабочих мест на смежных i-ой и (i+1)-ой операциях в течение периода Т_n; - время выполнения смежных i-ой и (i+1)-ой операций (штучное время).

После расчета величин оборотных заделов строятся графики их изменения (эпюры) в течение периода оборота. При построении эпюры оборотный задел в начале и в конце периода оборота должен быть одинаковым, а его минимальное значение должно равняться нулю.