2.2. Расчет параметров непрерывно-поточных линий

2.2.1. Общие представления

При проектировании и организации поточных линий выполняются расчеты ряда параметров, которые определяют регламент работы линии и методы выполнения технологических операций. Общим и исходным параметром для всех видов линий является такт новой линии.

, (1)

где Т_cм - продолжительность рабочей смены, ч (8 часов);

S - число смен в сутки (2 смены);

N_сут - среднесуточная потребность ДСЕ, шт. (рассчитана исходя из годовой производственной программы запуска и 245 рабочих дней в году, которые учитывают праздничные и выходные дни, плановые простои в ремонте, наладке и т.п.).

Таким образом, такт поточной линии - это интервал времени, через который осуществляется запуск (выпуск) в обработку на линии каждой ДСЕ. Если ДСЕ передаются с операции на операцию транспортными партиями, то помимо такта рассчитывается ритм поточной линии. Он означает период времени, через который осуществляется запуск в обработку двух следующих друг за другом транспортных партий, т. е.

, (2)

где р–транспортная партия, шт. При р=1 имеем .

На основе такта рассчитывается однообразно для многих поточных линий необходимое число рабочих мест (оборудования) на каждой операции:

, (3).

где С_pi - расчетное число рабочих мест (оборудования), шт.;

t_i - нopмa времени на выполнение i -й операции, мин. В данной работе это норма штучного времени.

Принятое число рабочих мест С_ni получается округлением C_pi в большую сторону. Но допускается также и округление в меньшую сторону, если перегрузка на операции не превышает 10%. Эта перегрузка должна быть снята

при отладке линии за счет повышения режимов обработки, рациональной организации рабочего места и т.п. Откорректированное время выполнения операции определится по формуле:

, (4)

Далее рассчитывают коэффициенты загрузки рабочих мест на линии по операциям:

, (5)

и средний коэффициент загрузки линии:

. (6)

Также однообразно для многих поточных линий определяется явочное число операторов на каждой операции:

R_i=n_обi*c_ni*S, (7)

где n_обi - норма обслуживания i -й операции, чел/раб. место.

Общее (списочное) число операторов на линии составит:

, (8)

где - коэффициент использования номинального фонда рабочего времени (учитывает потери времен в связи с невыходами на работу). Ориентировочно =0,9.

Работа непрерывно-поточных линий основана на синхронизации операций, т.е. на выравнивании длительности операций с тактом поточной линии:

. (9)

Синхронизация осуществляется путем изменения состава операций и организационных условий их выполнения. При предварительной синхронизации, выполняемой в период проектирования линии (1-й этап), синхронизацию достигают подбором методов выполнения операций, оборудования, технологической оснастки, режимов обработки и т.д. На сборке синхронизация достигается путем перекомпоновки переходов. Пример представлен в табл. 1. При перекомпоновке допускаются отклонения в загрузке рабочих мест в 8 - 10%.

Таблица 1.

Пример перекомпоновки переходов на сборочной линии ( = 5 мин)

Первона-чальный вариант техноло-гии сборки	Номер опера- ции	1			2	3		4		5	6	7
	Продолж. операции мин.	7,0			3,4	5,8		6,2		3,2	3,7	6,5
	Номер перехода	1	2	3	1	1	2	1	2	1	1	1	2
	Продолж. перехода, Мин.	2,1	3,2	1,7	3,4	1,9	3,9	4	2,2	3,2	3,7	2,3	4,2
Техноло-гия сборки после переком-поновки	Номер операции	1		2		3			4		5
	Продолж. операции Мин.	5,3		5,1		9,8			5,4		10,2
Расчетное число рабочих мест		1,06		1,02		1,96			1,08		2,04
Принятое число рабочих мест		1		1		2			1		2
Коэффициент загрузки		1,06		1,02		0,98			1,08		1,02

Как видим из примера при соответствующем числе рабочих мест на операциях (1; 1; 2; 1 и 2) предварительная синхронизация достигнута. Перегрузка составляет от 2 до 8 %. Она должна быть полностью ликвидирована на втором этапе синхронизации.

В механическом, литейном, термическом производствах используют другие методы синхронизации потока, основанные, как правило, на специфике технологии обработки. Так, например, в термическом производстве синхронизацию операций осуществляют за счет подбора скорости движения конвейера по операциям, соответствующих длин рабочих зон оборудования на каждой операции, установки агрегатов-дублеров ч т.д.

Основными разновидностями НПЛ являются линии с рабочими и линии с распределительными конвейерами, а также стационарные (стендовые) потоки.

HПЛ с рабочими конвейерами используют в основном для сборки и отделки крупногабаритных изделий, заливки в формы в литейном цехе при ритмах, измеряемых минутами. Операции выполняют непосредственно на конвейере, изделия устанавливаются и закрепляются на самом конвейере на равном расстоянии друг от друга. Рабочие-операторы располагаются вдоль несущей его части с одной или двух сторон в порядке следования операций технологического процесса.

НПЛ с распределительными конвейерами применяют также при ритмах, измеряемых минутами, но на участках механической обработки, отделки и сборки небольших изделий. Операции выполняются на стационарных рабочих местах, поэтому изделия снимают с конвейера и после окончания операции возвращают на него.

Стационарные потоки традиционно применяют при сборке крупногабаритных тяжелых изделий, когда транспортировка изделий невозможна по условиям технологии (высокой степени точности, применении сложных приспособлений и т.д.) На этих линиях изделия закреплены неподвижно на одном рабочем месте (стенде), а перемещаются рабочие. Выполнив первую операцию на первом изделии, рабочий (бригада) перемещается на второе изделие и так далее. На освободившееся первое изделие приходит вторая бригада и выполняет вторую операцию, затем она переходит на освободившееся второе изделие и т.д. Стендовые методы сборки позволили специалистам шведской автомобильной корпорации «Вольво», сохранив принцип синхронизации, отказаться от традиционной конвейерной сборки, которая имеет наибольшую производительность в Японии. Бригада из 7-10 человек на «Вольво» собирает автомашину целиком. За смену четыре автомашины, т.е. такт работы около 2-х часов, на конвейере же 1-2 минуты. При этом рабочие обучены всем сборочным операциям,

Сравнительные характеристики трех разновидностей непрерывно-поточных линий приведены в табл. 2.

Таблица 2

Сравнительные организационно-экономические характеристики НПЛ

Характеристика	Разновидности НПЛ
	С рабочим конвейером	С распределительным конвейером	Стационарный поток
I. Габариты изделия	большие	невысокие	большие
2.Уровень дифферен-циации операций	высокий	высокий	малый
З. Ритм работы	жесткий (минуты)	жесткий (минуты)	средний (часы, доли ч.)
4. Характер труда	индивидуальный	индивидуальный	бригадный
5. Монотонность труда	высокая	высокая	низкая
6.Квалификация рабочих	низкая	низкая	высокая
7. Текучесть кадров	высокая ( 30%)	высокая ( 30%)	низкая ( 8%)
8.Возврат бракованных изделий	имеется	имеется	нет
9. Участие рабочих в организации и управ-лении производством	низкое	низкое	полное

Проанализировав преимущества и недостатки имеющихся НПЛ, можно более обоснованно перейти к их выбору и просчитать соответствующие параметры.