4.2.Участки группового производства

Организация группового производства (ГП) включает комплекс работ по созданию и функционированию специализированных подразделений ГП, в том числе:

• анализ производственных условий предприятия;

• классификацию и группирование изделий;

• разработку групповых технологических процессов;

• разработку проектов специализированных подразделений ГП;

• изготовление и отладку средств технологического оснащения;

• создание специализированных подразделений ГП;

• календарное планирование и оперативное регулирование ГП.

Расчеты специализированных подразделений ГП осуществляются для групп изделий с учетом суммарного значения показателя относительной трудоемкости.

Вначале для цеха, в котором создают подетально-групповые участки по формуле (4.5) рассчитывают количество единиц обезличенного оборудования q_р (без деления его по видам). В соответствии с количеством единиц технологического оборудования определяют число создаваемых в нем участков. Затем проводят классификацию деталей по конструктивно-технологическим признакам и рассчитывают по каждой детали показатель относительной трудоемкости по формуле, аналогичной (3.1).

При сборе и закреплении деталей за участками необходимо обращать внимание на достижение:

• конструктивно-технологической однородности закрепляемых деталей, что обеспечивается выбором соответствующего маршрута обработки и средств технологического оснащения;

• равновеликости организуемых участков с целью упрощения планирования и повышения ритмичной работы цеха. Равновеликость устанавливается по величине показателя относительной трудоемкости, исчисляемого по всем закрепляемым за участком группам деталей по формуле (3.2).

С целью окончательного уточнения специализации участка, выбора номенклатуры групп обрабатываемых деталей, номенклатуры и количества единиц технологического оборудования необходимо выборочно провести расчеты коэффициента загрузки оборудования по формуле:

, (4.8)

где – трудоемкость обработки i-го изделия, мин.

Следующий шаг при расчете подетально-групповых участков – определение количества единиц оборудования по каждому наименованию :

, (4.9)

где t_ij – трудоемкость обработки i-го изделия на j-й операции, использующей оборудование k-го наименования, мин;

N_i – готовое количество изделий, подлежащих выпуска , шт.

_н – нормативный коэффициент загрузки оборудования (определяется по табл. 4.3);

i – индекс детали(1, 2, …, n);

j – индекс операции технологического процесса (1, 2, …, m);

k – индекс оборудования (1, 2, …, r).

Если расчетное число единиц оборудования для данной операции является дробным, оно округляется в сторону увеличения до целого . Общее число единиц оборудования определяются по формуле (4.6).

Аналогично рассчитывают количество оборудования по каждому наименованию для многопредметных групповых поточных линий.

4.3. Участки поточного производства

Однопредметная непрерывно-поточная линия (ОНПЛ) организуется для общей сборки и для сборки наиболее трудоемких блоков и узлов РЭА в условиях крупносерийного и массового производства. При проектировании ОНПЛ расчет ее параметров ведется в следующем порядке:

• определяется такт линии;

• выбирается способ синхронизации линии;

• рассчитывается количество рабочих мест;

• выбирается вид конвейера и рассчитывается характеристика его несущего органа.

На ОНПЛ при отсутствии технологических потерь такт выпуска равен такту запуска и совпадает с рабочим тактом (временем выполнения операции на рабочих местах):

, (4.10)

где – действительный годовой фонд работы линии, мин. (берется из табл. 4.1);

N – годовая программа выпуска изделий, шт.

При наличии на линии технологических потерь в расчете такта используется программа запуска изделия.

Если величина расчетного такта получается менее 1 мин/шт., то рекомендуется укрупнять такт путем запуска изделия на линию сразу по несколько штук – пачкой, или транспортной партией. В этом случае рассчитывают такт пачки:

, (4.11)

где П_пч – размер пачки, шт.

Расчетное количество рабочих мест на j-й операции при длительности, равной или кратной такту, совпадает с принятым и равно:

, (4.12)

где t_j – норма штучного времени на j-й операции, мин.

На операции, длительностью не равной и не кратной такту линии, принятое количество рабочих мест равно

, (4.13)

где – целая часть дроби, заключенной в скобки.

Число рабочих мест на ОНПЛ (технологическое) равно

, (4.14)

где – штучное время изготовления изделия, рассчитанное по всем операциям технологического процесса.

Коэффициент загрузки рабочего места на j-й операции равен

. (4.15)

На ОНПЛ обязательна синхронизация операций, при этом добиваются = 0,9-1,1. В результате синхронизации количество рабочих мест на линии, рассчитанное по формуле (4.14), уточняется. Общее количество рабочих мест q_общ содержит технологические q, контрольные q_к и резервные q_рез места:

. (4.16)

Количество резервных рабочих мест q_рез , устанавливаемых в конце линии, принимают в размере 10-15% от числа технологических рабочих мест.

Применяющиеся на поточных линиях конвейеры разнообразны. Рекомендации по выбору типа конвейера при сборке радиоэлектронной аппаратуры (РЭА) даны в Приложении 3.

Рабочие места на поточной линии могут располагаться по одну или обе стороны конвейера и должны размещаться лицом к конвейеру или специальному столу, установленному перед набегающими предметами.

Рабочая длина конвейера при однорядном расположении рабочих мест равна

, (4.17)

где d₀ – расстояние между двумя соседними рабочими местами с одной стороны конвейера (обычно d₀ = 1,2м.).

При двухрядном расположении рабочих мест в шахматном порядке:

. (4.18)

При сборке радиоэлектронной аппаратуры рабочая длина конвейера обычно не превышает 50 м.

Для планировки ПЛ необходимо определить габаритную длину L_r конвейера, которая включает в себя длину натяжной и приводной станции L_c (обычно они равны, рассчитываются конструктивно):

. (4.19)

В курсовом проекте можно принять L_c = 1,0-1,5 м.

Полная длина несущего органа конвейера равна:

, (4.20)

где D – диаметр натяжного или приводного барабана станции.

Скорость конвейера согласуется с тактом ПЛ:

, (4.21)

где l₀ – шаг конвейера, т.е. расстояние между осями соседних предметов на линии. Первоначально принимается l₀ = d₀ = 1,2 м. При двустороннем шахматном расположении рабочих мест l₀ = 0,6 м. Рекомендуется следующий диапазон скоростей для конвейеров:

0,1-1,6 м/мин – рабочего;

4. м/мин – распределительного;

8-12 м/мин – пульсирующего.

Для пластичного конвейера определяют размер пластин. Их ширина должна быть на 10-15 мм больше ширины изделия, а длина выбирается такой, чтобы между изделиями было целое число пластин.

Для тележного конвейера длина цепи рассчитывается конструктивно, а количество тележек равно:

. (4.22)

Время транспортировки изделия с одного рабочего места на другое на рабочем тележном горизонтально замкнутом конвейере в минутах составляет:

. (4.23)

При наличии на ОНПЛ параллельных рабочих мест (дублеров) для подачи им изделий необходима система адресования. Применяются номерная, цветовая и автоматическая системы адресования. При номерной и цветовой системах полная длина несущего органа конвейера делится на отрезки, равные шагу конвейера. Комплект разметочных знаков (цифр, цветов) обязательно должен повторяться целое число раз на полной длине несущего органа, т.е. должно быть выдержано условие:

, (4.24)

где П – периодное число конвейера (комплект разметочных знаков);

К – число повторений комплекта разметочных знаков на полной длине.

Периодное число представляет собой наименьшее общее кратное из числа рабочих мест на операциях ПЛ:

. (4.25)

Наиболее применимы П 6, 12, 24, 30.

При П<12 целесообразно применять многорядную разметку несущего органа конвейера.

За каждым рабочим закрепляют определенные номера или цвета в зависимости от продолжительности операций (кратности ее такту линии). Прохождение закрепленного разметочного знака мимо рабочего является сигналом об окончании выполнения предыдущей операции и тем самым регламентирует такт работы.

При расчете полной длины несущего органа распределительного конвейера необходимо следить за тем, чтобы ее величина, рассчитанная по условию адресования (4.24), совпадала с величиной, полученной при расчете конструкции конвейера (4.20). Если эти величины не совпадают, то обычно корректируют шаг конвейера:

. (4.26)

Итоги расчета количества рабочих мест на ОНПЛ целесообразно свести в табл. 4.4.

Таблица 4.4

Расчет количества рабочих мест на ОНПЛ сборки узла А1

Но­мер опе­рации	Но­мер пере­хода	Название опера­ции и перехода	Трудо­ем­кость, мин	Количество рабочих мест		Коэф. за­грузки рабо­чего места	Номер рабо­чего места
				расчет­ное	при­нятое
1	1 2 …	Установка мик­росхем на плату с одной стороны: Извлечь кассету с микросхе­мами из тары и установить в накопитель (3 кассеты) Извлечь микро­схему из кас­сеты и устано­вить ее в паз сборочной кас­сеты согласно чертежу (15 микросхем)	0,18 2,50 …	1,05 …	1 …	1,04 …	1 …
		Итого:	38,4	15,1	15	-	-

Однопредметная прерывно-поточная линия (ОНПЛ) организуется для обработки и сборки изделий, когда из-за применения оборудования различной производительности не удается достичь полной синхронизации операций. Особенно широко применяются такие линии в производстве электронных приборов.

ОНПЛ работает со свободным тактом. Величина такта, количество рабочих мест и коэффициент загрузки по операциям рассчитывают аналогично ОНПЛ. Дополнительно определяют средний коэффициент загрузки рабочих мест ОНПЛ:

, (4.27)

где и – соответственно расчетное и принятое число рабочих мест на j-й операции. Организация ОНПЛ считается целесообразной, если η_гр ≥ 0,15. При меньшей величине η_гр необходимо рассмотреть возможность многопредметной ПЛ.

На ОНПЛ конвейеры применяются редко и только с автоматическим адресованием, передача изделий осуществляется чаще вручную или при помощи различных гравитационных транспортных средств поштучно или передаточными партиями.

При сборке РЭА часто применяются многопредметные непрерывно-поточные линии (МНПЛ), разновидности и условия организации которых представлены в Приложении 4.

На МНПЛ наиболее распространено последовательно-партионное чередование изделий. Смена партий осуществляется по графику работы линии. В период сборки изделия одного наименования такая линия работает как ОНПЛ. Поэтому расчеты основных параметров МНПЛ, выбор типа конвейера, системы адресования изделий по рабочим местам выполняются в порядке, изложенном для ОНПЛ.

Особенностью расчета МНПЛ является определение единого такта для всех изделий линии или частных тактов для каждого изделия. В зависимости от особенностей изделий, закрепленных за линией, может быть несколько вариантов расчета.

Вариант 1. Изделия имеют одинаковый технологический процесс и одинаковые (или с небольшими отклонениями) трудоемкости операций, т.е. , где t_изд – штучное время сборки любого изделия (А, Б, …), закрепляемого за линией.

В этом случае линия работает с единым тактом, одинаковой скоростью конвейера и числом рабочих мест для всех изделий, т.е. устанавливается режим работы линии r, v, q = const.

Единый такт рассчитывается по формуле:

, (4.28)

где К_пл – нормативный коэффициент потерь времени на переналадку линии (0,03-0,06);

– годовая программа запуска i-го изделия;

n – число наименований изделий, закрепленных за линией.

Количество рабочих мест на линии равно:

. (4.29)

Скорость конвейера постоянна при смене изделий и рассчитывается по формуле (4.21).

Вариант 2. Изделия отличаются по трудоемкости одной или нескольких операций. В этом случае целесообразно установить на линии следующий режим работы: r, v = const; q = var, т.е. менять количество рабочих мест по той операции, которая по трудоемкости отлична от аналогичных при смене изделий.

Такт и скорость конвейера рассчитываются как при варианте 1, а количество рабочих мест равно:

, (4.30)

где – суммарное время сборки i-го изделия, закрепленного за линией.

Вариант 3. Изделия отличаются по трудоемкости большинства или всех операций. В этом случае целесообразно установить следующий режим работы: r, v = var; q = const, т.е. вести сборку изделий с меняющимся тактом для каждого изделия (частным тактом) и меняя скорость конвейера при неизменном числе рабочих мест.

В практике применяются три способа расчета частных тактов:

1. через неизменное число рабочих мест на линии и трудоемкость сборки изделий;

2. путем приведения программы к условному изделию;

3. путем распределения общего действительного фонда времени работы линии по изделиям пропорционально трудоемкости программных заданий.

При первом способе определяется количество рабочих мест на линии:

, (4.31)

Как и при ОНПЛ, расчетное количество рабочих мест округляется до принятого.

Частные такты сборки изделий равны:

, (4.32)

а скорости конвейера:

, (4.33)

Второй способ расчета частных тактов, широко применяющийся в производстве электронных приборов, состоит в следующем. Выбирается изделие – типовой представитель из числа изделий, закрепляемых за линией, трудоемкость которого принимается за базу . Затем определяется коэффициент приведения трудоемкости изготовления i-го изделия к трудоемкости изделия-представителя:

, (4.34)

где – трудоемкость изготовления i-го изделия.

Тогда программу запуска по каждому изделию линии в плановом периоде можно привести к программе запуска базового изделия-представителя:

, (4.35)

где – приведенная программа запуска i-го изделия.

Теперь можно определить условный единый такт r_у (как и в варианте 1):

, (4.36)

а затем частные такты для каждого изделия:

. (4.37)

При третьем способе, широко применяющемся в машиностроительном производстве, необходимо вначале определить период F_i, отводимый на линии для изготовления каждого изделия:

, (4.38)

где Υ_i – коэффициент, показывающий удельный вес i-го изделия в трудоемкости программы всех изделий линии за плановый период:

, (4.39)

Тогда частные такты изготовления изделий на линии равны:

. (4.40)

Вариант 3. Иногда при неравенстве трудоемкости по большинству операций (как при варианте 3), тем не менее, удается установить режим работы линии: r, v, q = const. Это, например, возможно при сборе мелких и легких изделий за счет их передачи на линии пачками разных размеров, т.е. n_пч = var.

В этом случае вначале определяется количество рабочих мест на линии по формуле (4.31), затем частные такты при поштучной передаче по формуле (4.32). Такт линии применительно к пачке рассчитывается как наименьшее общее кратное частных тактов:

. (4.41)

Подбирая размеры пачек по каждому изделию, можно добиться того, что на МНПЛ будут изготовляться изделия с разными тактами на штуку, с постоянным (единым) тактом на пачку, т.е. из условия

(4.42)

можно определить размеры передаточных пачек для каждого изделия

. (4.43)

При постоянном такте линии применительно к передаче пачками изделий скорость конвейера тоже будет неизменной:

, (4.44)

где l_пч – расстояние между смежно расположенными пачками на несущем органе конвейера, м.

Помимо рассмотренных, на предприятиях радиоэлектронной промышленности применяются и другие виды ПЛ, в т.ч. групповые, с быстроходными конвейером, многоцикловые и другие. С особенностями их расчета и организации студент может ознакомиться в литературе [5, 6, 8, 12, 18].