5.2. Участки поточного производства

Календарно-плановые расчеты в массово-поточном производстве содержат установление регламента работы поточной линии (ПЛ), расчеты цикла изделия и нормативов величины незавершенного производства в виде внутрилинейных и внелинейных заделов.

Основные параметры поточных линий, регламентирующие их работу, рассмотрены в п.4.3. В этом разделе студент рассчитывает:

1. длительности циклов

2. величины заделов.

На рис. 5.1 представлен график однопредметной непрерывно-поточной линии (ОНПЛ) с распределительным конвейером, состоящий из 10 рабочих мест, расположенных в шахматном порядке по обе стороны конвейера. По горизонтальной линии откладывается время сборки изделия (один интервал – такт). Наклонная линия отражает процесс перемещения изделий по рабочим местам.

Период от запуска каждого изделия на первую операцию до выхода его с последней составляет длительность производственного цикла:

, (5.21)

где q – число рабочих мест на поточной линии;

r – такт поточной линии, мин.

Формула (5.21) может видоизменяться в зависимости от числа рабочих мест на первой и последней операциях.

Внутрилинейный задел на ОНПЛ состоит из технологического, транспортного и резервного

. (5.22)

Рис. 5.1. График поточного процесса на ОНПЛ

Технологический задел Z_тх состоит из изделий, находящихся в изготовлении на всех рабочих местах линии в каждый момент времени:

, (5.23)

где – размер передаточной пачки, шт.

Если имеются естественные операции с большой продолжительностью (сушка, пропитка, остывание и т.п.), выполняемые без участия рабочего, то технологический задел равен:

, (5.24)

где – суммарная продолжительность естественных процессов по всем операциям линии.

Транспортный задел Z_тр содержит изделия, находящиеся в каждый момент времени на несущем органе конвейера. На распределительном вертикально замкнутом конвейере величина задела в штуках равна:

, (5.25)

где L_раб – рабочая длина конвейера, м;

l₀ – шаг конвейера, м.

На распределительном горизонтально замкнутом и рабочем конвейерах транспортный задел содержит количество изделий, находящихся на несущем органе конвейера:

, (5.26)

где L_n – полная длина несущего органа конвейера.

Резервный задел Z_рез создается только на рабочих местах, где выполняются сложные, трудоемкие, нестабильные во времени и контрольные операции. Величина его на каждом таком рабочем месте принимается в размере до 5 % сменного выпуска.

На рис 5.2 представлен план-график работы однопредметной прерывно-поточной линии (ОППЛ) (стандарт-план), составленный на периоде оборота линии, в течение которого производительности операций прерывной линии выравниваются. Часто за период оборота принимают одну смену, так как это удобно для планирования и обеспечивает возможность передачи изделий с данной линии на другие поточные линии или участки.

Ритмичная работа ОППЛ обеспечивается за счет создания на рабочих местах заделов. Дополнительно к заделам, имеющимся на ОНПЛ, здесь организуются оборотные (межоперационные, восстановительные) заделы. Они возникают между двумя смежными операциями с различной производительностью из-за их несоответствия между собой и средним тактом выпуска линии. В производстве электронных приборов это может быть вызвано, например, наличием технологических потерь на операциях или различной производительностью оборудования. Оборотный задел меняет свое значение за период оборота линии от нуля до максимальной величины (или наоборот). Практическое значение имеет определение максимальной и средней величины оборотного задела.

Максимальный оборотный задел по данной паре смежных операций равен

, (5.27)

где  – частичный период, в течение которого не меняется количество оборудования на смежных операциях, мин (  Т₀);

Т₀ – период оборота линии, мин;

q_i, q_i+1 – количество оборудования на предыдущей и последующей операциях, шт.;

t_i, t_i+1 – нормы времени на этих операциях, мин.

Если результат получается со знаком “+”, то значение максимального оборотного задела относится к концу частичного периода; если со знаком “-”, то – к началу частичного периода.

Обычно расчет величины оборотных заделов ведется с построением графика их движения (эпюр заделов), причем удобнее это делать непосредственно на графике работы ОППЛ.

Суммарная максимальная величина оборотного задела на линии складывается из величины оборотных заделов по каждой паре смежных операций:

. (5.28)

Средняя величина оборотного задела линии равна:

, (5.29)

где S_j – площадь эпюр заделов, построенных для каждой пары смежных операций, деталечасы.

Общая величина заделов на ОППЛ равна:

. (5.30)

По сравнению с оборотным заделом величины технологического, транспортного и резервного заделов бывают незначительны, поэтому иногда при расчетах ими пренебрегают.

Остановимся на особенностях расчета оборотных заделов (рис. 5.2). Пусть сменное задание поточной линии составляет N_см = 240 изделий. При Т_см = Т₀ = 480 мин расчетный такт выпуска линии равен 2 мин/шт. Весь период оборота разбивается на частичные периоды, в течение которых не изменяются условия работы на паре смежных операций. Так, между первой и второй операциями можно выделить два частичных периода: ₁ = 360 мин и ₂ = 120 мин. Отсюда в течение ₁ максимальный оборотный задел равен:

шт.

N_см = 240 шт., r = 2 мин/шт.

Рис. 5.2. График поточного процесса на ОППЛ

Величина задела со знаком “+” означает наличие задела на конец частичного периода ₁.

В течение частичного периода ₂ условия работы смежной пары операций иные: рабочий с первой операции перешел на третью (переход указан на графике пунктирной стрелкой) и, следовательно, больше задел не создает, а на второй операции в это время продолжается работа с прежней производительностью.

Величина оборотного задела за частичный период ₂ составляет

шт.

Это означает, что к концу периода оборота линии Т₀ весь накопленный задел перед второй операцией будет потреблен. Наличие одинаковой величины (в данном случае нулевой задел) на начало и конец периода оборота служит критерием правильности расчетов, так как оборотный задел восстанавливает свое значение к концу периода оборота.

Величина среднего оборотного задела между первой и второй операциями в соответствии с формулой (5.29) равна:

шт.

Аналогично рассчитываются оборотные заделы между другими смежными операциями.

Необходимо обратить внимание, что между третьей и четвертой операциями период оборота разбивается на три частичных периода. При этом в период ₃ наблюдается равенство производительностей предыдущей и последующей операций, и оборотный задел по определению не образуется.

Величина среднего оборотного задела линии равна 120 шт. Она может быть рассчитана двумя способами:

1. по формуле (5.29) с использованием площади эпюры суммарного оборотного задела

2. суммированием средних величин оборотного задела по каждой паре смежных операций (указано в последней графе рис. 5.2).

В частном случае (он имеет место в рассматриваемом примере на рис. 5.2) суммарный оборотный задел может быть постоянным по величине в течение периода оборота линии.

Длительность производственного цикла Т_ц на ОППЛ определяется с использованием средней величины оборотного задела и такта выпуска линии:

. (5.31)

На многопредметной непрерывно-поточной линии (МНПЛ) с последовательно-партионным чередованием изделий дополнительно рассчитываются величины n, R и Т_ц.

Методика определения размера партии n аналогична участку серийного производства (см. п. 5.1). Размер партии зависит от программы, требований сбыта, наличия комплектующих деталей и узлов. При установлении размера партий изделий, запускаемых на МНПЛ сборки, учитываются следующие факторы:

• размер парии должен быть равным или кратным партиям поставки готового изделия;

• загрузка линии по каждой партии на целое количество смен или на половину смены;

• согласование размера партии, предназначенной для сборки на линии, с размерами партий изделий, выпускаемых на внепоточных участках.

Такт партии на МНПЛ зависит от программы выпуска изделий N_i в плановом периоде и принятого размера партии n_i:

, (5.32)

где R_i – такт партии изделия i-го наименования, дн.

Период занятости линии сборкой партии i-го наименования в рабочих днях равен:

, (5.33)

где r_i – частный такт сборки изделия, мин/шт.;

Т_см – продолжительность смены, мин;

f – число смен.

Необходимо стремиться к тому, чтобы величина была кратна рабочей смене.

Величина периода занятости (загрузки) используется для построения графика работы МНПЛ, который увязывает основные организационно-производственные параметры линии (табл. 5.2).

Внутрилинейные заделы на МНПЛ с последовательно-партионным чередованием изделий рассчитываются по формулам, аналогичным для ОНПЛ с использованием частных тактов выпуска изделий.

Таблица 5.2

График работы многопредметной непрерывно-поточной линии

Шифр изделия	Месячная программа, шт.	Частный такт, мин/шт.	Размер партии, шт.	Число изделий в пачке, шт.	Количество пачек в партии	Количество партий в месяц	Период загрузки линии, дн.	Рабочие дни месяца
								1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21
А	24000	0,35	12000	9	1335	2	9
Б	6000	0,75	6000	4	1500	1	5
В	16000	0,4	8000	8	1000	2	9

Примечания:

1. Линия работает с постоянным тактом пачки и постоянным количеством рабочих мест (вариант 4).

2. Изделия запускаются на линию в порядке возрастания их частных тактов.

дн.; дн.; дн.

Внелинейный оборотный (складской) задел создается при подаче изделий на поточную линию с серийного участка. Для всех разновидностей МНПЛ с последовательным чередованием партий величина задела на складе до запуска на линию равна:

, (5.34)

где П_пит – размер партии данного изделия на участке, питающем МНПЛ.

Внелинейный резервный (складской) задел создается между линиями на случай увеличения их производительности или при задержке подачи изделий. На практике величина этого задела между линиями внутри цеха принимается равной

, (5.35)

где – сменная потребность в изделиях поточной линии.