8.3 Производительность машин и автоматических линий

Одним из основных факторов повышения производительности труда в любой отрасли производства является рост производи­тельности оборудования. Производительность рабочих машин или систем рабочих машин (автоматических линий) зависит от их соб­ственных потерь.

Суммарные внецикловые потери рабочей машины ∑Tп =∑Ci+te, где ∑te —общие потери по смене и регулировке всех инструмен­тов машины, сюда относятся потери времени на смену и регули­рование инструментов, например штемпелевальных роликов, стен-селей и т. п.; te — потери по ремонту, регулировке и наладке ме­ханизмов машины.

Производительность рабочей машины, выраженная через технологическую производительность К, равна Q = K/[K(∑Ci+te)+1].

Подставляя в эту формулу значение ∑tп, получим Q = K/[Ktx+K(∑Ci+te) + l].

Эта формула характеризует производительность рабочих ма­шин с любой (однопозиционной или многопозиционной) структурой.

Н а предприятиях почтовой связи однопозиционными машинами являются, например, штемпелевальные, пачкообвязочные, мешкозашивочные машины и т. п. К многопозиционным машинам этой отрасли промышленности можно отнести такие, как, например, сортировочные письмосортировоночные машины для посылок.

Для рабочих машин, не имеющих рабочего инструмента для изменения формы или состояния предмета производства, как это имеет место, Например, в сортировочных машинах, ∑Ci= 0.

На рис. 8.7 показано развитие структурных схем компоновки машин. Однопозиционная машина расположена на рис. 8.7в. Такая компоновка автоматической машины, если рабочие позиции расположены не на одной общей станине, называется автоматической линией. Таким образом, производительность многопозиционной машины и автоматической линии с жесткой связью можно .выразить одной и той

формулой

где q — число последовательных рабочих позиций машины или число последовательно жестко связанных машин в линии.

Увеличение числа последовательных позиций в автоматичес­кой линии с жесткой связью между ними снижает надежность такой линии. потому что любая неполадка механизмов, приборов и инструментов вызывает остановку всей линии.

8.4Баланс производительности

Одной из наиболее обобщенных характеристик автомата или автоматической линии является баланс производительности (соотношение технологической производительности с потерями всех(видов), который выражается обычно графически.

Для построения баланса производительности необходимо определить потери произвоительности, т. е. все непроизводитель­ные затраты времени(с точки зрения технологического процесса обработки), приходящиеся на одну обработанную деталь. Причинами потерь являются как наличие холостых ходов в цикле , так и внецикловые простои.

Наибольший опыт исследования автоматических линий имеется в машиностроении, поэтому в качестве примера построения баланса производительности возьмем автоматическую линию механической обработки «Блок-2». На рис. 8.12 показана планировка этой автоматической линии. Линия состоит из восьми двусто­ронних агрегатных станков 3, соединенных общим шаговым конвейером 2. Заготовки блоком поступают с поворотного стола 1, который соединяет «Блок-2» с линией «Блок-1», где производились начальные операции обработки. За каждый двойной ход (вперед и назад) шагового транспортера заготовки блоков 4 перемещаются на один шаг вперед по ходу технологического про­цесса, фиксируются и зажимаются на рабочих позициях. После обработки происходят расфиксация и разжатие заготовок, и они передвигаются конвейером на следующие позиции обработки. За­тем цикл повторяется.

При построении баланса надо откладывать в определенном масштабе производительность линии с учетом различных видов потерь. При этом технологическая производительность, шт./мин, K=l/tp, где tp— время самой продолжительной операции в цик­ле обработки. Цикловая производительность, шт./мин, определя­ющая продолжительность цикла обработки: Qц=1/T=l/(tp + tx).

Ф актическая производительность, шт./мин, с учетом всех по­терь Qф=|(1/T)Kис, где Кис — коэффициент использования линии. Отрезок между Qц и Qф делится пропорционально величинам различных простоев. На рис. 8.13 обозначены следующие потери времени: ∆Q1— на холостые ходы; ∆Q2 — по смене (регулирова­нию) инструмента; ∆Q3—по оборудованию; ∆Q4 — по организа­ционным причинам; ∆Q5— из-за брака.

При обработке почтовых отправлений надо различать два ос­новных вида брака. К первому виду относится изменение формы или состояния предмета производства. Например, непрочно завязан­ная пачка на пачкообвязочной машине, нечеткий штемпель на письме при штемпелевании и т. п. Если брак исправим, эта продукция должна быть отбракована и направлена на исправление соответствующим контрольным устройством или кон­тролером. Ко второму виду отно­сится изменение положения в прост­ранстве предмета обработки в про­цессе производства, когда, напри­мер, письмо или посылка попадает не в соответствующий адресу накопитель. Как в первом, так и во втором случае машина или си­стема машин теряет определенную долю своей производительности по выпуску годной продукции.

Все элементы рабочего цикла, а также его общая продолжительность колеблются в определенных пределах, поэтому баланс производительности должен строиться по усредненным величи­нам, полученным статистической обработкой результатов нескольких измерений.

Потери на холостые ходы ∆Q1 = K—Qц= 1,53—0,84 = 0,69 шт./мин. Фактическая производительность Qф = Кис/Т = 1/1,18 • 0,74 = 0,62 шт./мин.

Величина коэффициента использования получается непосредственно из баланса затрат фонда времени согласно обработан­ным измерениям: Кис= 1/(1+∑Qп/Qр), где ∑Qп — суммарная величина простоев линии за время наблюдения; Qр — общее время работы линии за время наблюдения.

Разность между цикловой и фактической производительностью ∆Q=Qц-Qф = 0,84—0,62 = 0,22 шт./мин. Согласно балансу затрат фонда времени получим потери по инструменту ∆Q2 = 0,06; по оборудованию ∆Q3 = 0,02; по организационным причинам ∆Q4=0,138; из-за брака ∆Q5 = 0,002. Итого потери производительности из-за внецикловых простоев ∑Q=∆Q2+∆Q3+∆Q4 +∆Q5 = 0,22 шт./мин. Откладывая эти данные в масштабе, получим баланс производительности, показанный на рис. 8.13. Баланс производительности наглядно показывает, какие потери происходят в работе машины или автоматической линии и каков их удельный вес, а в соответствии видно, по каким путям надо идти, чтобы существенно повысить фактическую производительность.