Практична робота №16

Тема: організація потокового та автоматизованого виробництва.

Мета: визначити часткові такти роботи лінії, число робочих місць на лінії, їх завантаження, період часу виконання завдання.

Методичні вказівки:

Безперервно-потокові лінії з робочим конвеєром використовують переважно для складання і обробки виробів при великих програмних завданнях. Особливості розрахунку параметрів цього виду потокових ліній залежить від способу виконання операцій, які здійснюються безпосередньо на конвеєрі. Для підтримання ритму роботи на робочих місцях встановлюються робочі зони операцій – відстань, у межах якої повинна виконуватися операція під час руху конвеєра.

Нормальна довжина робочої зони операції(L_ін) визначається за такою формулою:

L_ін=l_{0 0}C_i, де

t_{i –} норма часу на даній операції, хв.;

C_i – число робочих місць на даній операції, шт.

На операціях із значним відхиленням часу для їх виконання передбачається резервна( додаткова) зона.

Величина резервної (L_рез) зони визначається за такою формулою:

L_{і рез} =G_iL_{iн ,} де

G_i - коефіцієнт відхилення часу (максимальної фактичної затримки) при виконанні операції. Його величина розраховується за формулою:

G_i = , де

t_{max i} – максимальна тривалість даної операції, хв.;

t_i – норма часу на даній операції,хв.

Величина резервної зони може бути розрахована і за такою формулою:

L_{i рез} = L_ін.

З врахуванням швидкості руху транспортера довжина резервної зони розраховується за такою формулою:

L_{i рез} = * V.

Можливий розрахунок резервної зони за допомогою числа цілих поділів (D), які додаються до нормальної зони операції за такою формулою:

L_{i рез} = _і * _{0 ,} де

D_i - число цілих поділів , які додаються до нормальної зони операції.

У загальному вигляді довжина робочої зони операції визначається як сума робочих зон по операціях за такою формулою:

L_ip = L_ін + L_{i рез} = ₀C_i + _{0 і} = ₀ (C_i + _і)

Довжина робочої частини конвеєра (L_p) визначається як сума довжин робочих зон по операціях за такою формулою:

L_p = = + = _{0 ,} де

m – кількість операцій, що виконуються на потоці, шт.

Довжина замкнутої стрічки (ланцюга) конвеєра (L_л) визначається виходячи з конструктивних особливостей транспортера за такою формулою:

L_л =2 L_p + 2 , де

R – радіус натяжного пристрою, м.

Тривалість технологічного циклу (Т_ц) обробки будь якої кількості деталей (n) на лінії розраховується за такою формулою:

Т_ц = nr + (n – p) * r , де

С – загальне число робочих місць на лінії, шт.

Безперервно-потокові лінії з розподільчим конвейєром використовуються на дільницях механічної обробки і складання невеликих виробів при великих програмах випуску. Операції на цих лініях виконуються на стаціонарних робочих місцях, розміщених вздовж конвейєра з одного чи двох боків.

Такт, ритм, число робочих місць і швидкість руху конвейєра визначаються, як і для лінії з робочим конвейєром.

Для підтримання ритму роботи конвейєра здійснюється розподіл виробів по роботах місцях (за допомогою автоматичних пристосувань) або розмічальних знаків (у вигляді цифр, букв тощо).

Мінімально необхідне число розмічальних знаків (комплект розмічальних знаків) визначається як найменше кратне до числа робочих місць на лінії і умові ю називається числом періоду конвейєра (П).

Комплект знаків по всій довжині може повторюватися декілька разів, але обов'язково ціле число разів (К). Число комплектів на лінії залежить від кількості знаків у комплекті і довжини стрічки конвейєра.

Розподіл розмічальних знаків між робочими місцями може здійснюватися як рівномірно, так і нерівномірно (з врахуванням різного ступеня освоєння операцій).

Довжина робочої частини конвейєра L_p попередньо визначається плануванням обладнання і має узгоджуватися з періодом конвейєра.

Довжина стрічки (ланцюга) транспортера L_л визначається за такою формулою:

L_л =2 L_p + 2 ,

або

L_л = ₀ ПК , де

К - число повторень періоду на загальній довжині стрічки конвейєра (завжди ціле число).

При довжині несучого органа транспортера, не кратній довжині, яка відповідає комплекту розмічальних знаків (періоду), корегують крок в (мм) за такою формулою:

₀ =

Тривалість виробничого циклу обробки виробу на лінії (Т) визначається із врахуванням часу транспортування одного предмета за такою формулою:

Т_ц = .

Стаціонарні безперервно-потокові лінії використовують при виробництві виробів, які мають великі габарити і значну масу, що вимагає складних складально-монтажних операцій. їх транспортування технічно ускладнене і економічно невигідне. В цьому випадку на стаціонарних робочих місцях (стендах, площадках) перебуває одночасно декілька виробів. Процес складання поділений на гаку ж кількість операцій. Спеціалізовані бригади чи окремі робітники в певний послідовності обходять об'єкти, виконуючи із заданим тактом свої операції. Для підтримування ритму використовують засоби цифрової, світової чи звукової сигналізації. Склад бригад залежить від трудомісткості операції і заданого такту лінії. Число стендів відповідає числу операцій і числу бригад. Для виправлення дефектів на лінії передбачають один - два додаткових стенди.

Перервно-потокові лінії використовують при обробці трудомістких деталей на різному устаткуванні. Характерною особливістю перервно-потокових ліній є відсутність синхронності операцій внаслідок різної величини їх трудо­місткості.

Для підтримання ритмічної роботи лінії між операціями різної тривалості створюються міжонераційні оборотні заділи. Максимальна величина заділу (Z_max) визначається за такою формулою:

Z_max = - , де

T_n - період роботи на суміжних операціях при незмінному числі діючих верстатів,- хв;

С_і, С_і+1 - число одиниць обладнання, яке працює на суміжних операціях протягом періоду Т_n;

t_i, t_i+1 -норми часу на суміжних операціях, хв.

Міжопераційний заділ розраховується для кожного випадку зміни Т_n протягом всього періоду комплектування заділу. Величина його може змінюватися від нуля до максимуму і, навпаки, від максимуму до нуля.

Якщо міжопераційний заділ за розрахунками дорівнює позитивній величині (зі знаком плюс), то це означає, що він зростає за період Т_n від нуля до максимуму і, навпаки, якщо він дорівнює від'ємній величині (зі знаком мінус), то за період Т_n зменшується від максимуму до нуля.

Такт прямоточної лінії, число робочих місць по операціях, коефіцієнт їх завантаження визначаються аналогічно до розрахунків безперервно-потокової лінії.

Особливості організації і розрахунку багатопредметних і зміннопотокових ліній. Багатопредметні потокові лінії характеризуються виготовленням партій виробів різних найменувань і типорозмірів, які послідовно чер­гуються. В основі організації розрахунку багатопредметних ліній лежать загальні принципи потокового виробництва з врахуванням специфіки, зумовленої серійністю виробництва.

Найбільш характерними видами багатопредметних ліній є змінно потокові (послідовно-групові), серійно-прямоточні і групові ЛІНІЇ. Специфічною особливістю цих ліній є визначення єдиного такту і часткових тактів виготовлення виробу кожного найменування.

Змінно-потокові лінії. Загальний такі такої лінії визначається за такою формулою:

r_заг = , де

- сума програмних завдань по всіх закріплених за лінією виробах і

в шт.;

ŋ - коефіцієнт витрат часу на переналагодження лінії;

F_d – дійсний фонд часу роботи лінії в плановому періоді, год.

Існують різні методи визначення часткових тактів багатопредметної лінії: за умовним об'єктом, за тривалістю випуску кожного виду виробів, залежно від різниці у величинах трудомісткості виробів.

При розрахунку робочого такту за умовним об'єктом трудомісткість одного із закріплених виробів приймається за одиницю. Для інших деталей визначається коефіцієнт приведення (К_пр) діленням їх трудомісткості Т_і на трудомісткість умовної одиниці Т_у за такою формулою:

К_{пр і} = .

Далі розрахунок здійснюється гак:

визначається програма в приведених одиницях за такою формулою:

N_{np і} =N_i*K_{np i} ,

визначається умовний загальний такт лінії ( r_у ) за такою формулою:

r_y = ,

розраховується частковий такт виготовлення і -го виробу за такою формулою:

r_i = r_y * K_{пр і ,}

при цьому має дотримуватися така рівність:

= CF_d ,

N- програмне завдання по кожному із закріплених за лінією виробів, шт.;

Т - трудомісткість обробки на лінії окремого виробу, хв.;

С - число робочих місць, шт.;

F_d - дійсний фонд роботи лінії в плановому періоді, год.

При розрахунку робочого такту за тривалістю випуску кожного виду виробу дійсний фонд роботи лінії в плановому періоді розподіляється між закріпленими за лінією виробами пропорціонально до трудомісткості програмних завдань.

Розрахунок здійснюється в такій послідовності:

1. Визначається дійсний фонд часу F_g на плановий період, необхідний для виготовлення виробів певного найменування, за такою формулою:

F_g = F_н , де

Na - місячне програмне завдання по виробу, для якого розраховується такт, шт.;

Т_a -трудомісткість виробу, для якого розраховує ться такт, год.:

F_н - номінальний фонд часу роботи устаткування;

N_і - місячні програмні завдання по окремих видах виробів, шт.;

Т_і - трудомісткість виготовлення конкретного виробу, год.;

Ŋ - коефіцієнт втрат часу на переналагодження лінії.

2. Визначається частковий такт обробки окремого виробу г за такою формулою:

r_a =

Розрахунок робочого такту залежно від різниці величини трудомісткості виробів здійснюється так:

1. Визначається загальне число робочих місць на лінії за такою формулою:

C = , де

- сумарна трудомісткість всіх закріплених за лінією виробів, год.

2. Оскільки трудомісткість обробки виробу Т_і при поштучній передачі дорівнює Т_і =С_n , то, відповідно, визначаються часткові такти роботи лінії таким чином:

С₁ = , C₂ = ,

Розрахунковий розмір партії визначається за такою формулою:

n = , де

В – втрати робочого часу в зв'язку з переналагодженням лінії, хв.;

Періодичність запуску партії розраховують так:

R_a = , де

де N_з - програма запуску даного виробу в плановому періоді, шт.

Тривалість випуску кожного виробу, закріпленого за лінією (Ф_і), (у змінах) розраховують за такою формулою:

Ф_і = ,

Загальний час роботи лінії на плановий період Ф_пл розраховують таким способом:

Ф_пл =

На основі загального часу роботи лінії і його структури по виробах роз­робляється сгандарт-план роботи лінії, який передбачає точну послідовність обробки партії виробів різного найменування і періодичність їх запуску. Ви­моги до просторового планування багатопредметних ліній аналогічні до вимог, які ставляться до планування однопредметних потокових ліній. Але при об­робці виробів із різною трудомісткістю і технологічними маршрутами необ­хідно оптимізувати послідовність розміщення верст атів і робочих місць на лінії.

Автоматичні потокові лінії (AJI). Розвиток потокового виробництва від­бувається шляхом автоматизації процесів. Тому автоматичні потокові лінії відображають сучасні тенденції організації виробництва. Особливістю автоматичних потокових ліній є узгодження безперервності виробничих процесів з автоматичністю їх виконання.

Згідно із класифікаційними ознаками автоматичні лінії поділяються за ступенем спеціалізації (однопредметні, багатопредметні); за кількістю деталей, які одночасно проходять обробку на позиціях (із одиничною, багатопредметною обробкою), за характером транспортування деталей (із безперервний і періодичним рухом), за ступенем перекриття часу транспортування технологічним часом обробки (лінії із неперекриваючим і з перекриваючим часом), за характером кінематичного зв'язку (з жорстким, гнучким зв'язками та обладнанням).

Відповідно до функціонального призначення автоматичні лінії можуть бути механообробними, механоскладальними, складальними, заготівельними, термічними, контрольно-вимірювальними,упаковувальними, комплексними.

Важливою характеристикою АЛ є циклова (номінальна) продуктивність (ƒ_ц), яка за умови повної відсутності простоїв визначається за такою формулою:

ƒ_ц = , де

Н_ц - число виробів, які виготовляються за один цикл, шт.;

Т_ц - час одного циклу, хв.

Зазначимо, що час одного циклу Т_ц дорівнює:

Ф_ц =t_о+t_d,

де t_o - основний час, хв.;

t_d - допоміжний час, хв.

Враховуючи простої і затрати часу на регулювання і налагодження механізмів, потенціальна продуктивність AЛ буде визначатися за такою формулою:

ƒ_n = ,

ƒ_ц - потенціальна продуктивність АЛ, шт.;

t_{т. об} - час технічного обслуговування, хв.

При визначенні фактичної продуктивності АЛ необхідно враховувати втрати часу через організаційні причини. Вона визначається за такою формулою:

ƒ_ф = , де

f_ф - фактична продуктивність AJI, шт.;

t_т.o6 - час організаційного обслуго­вування, хв.

Технічний рівень АЛ визначається за допомогою коефіцієнта технічного ви­користання (к_т.в. ), який відображає величину циклових затрат часу і позациклових простоїв через планові і позапланові ремонти і розраховується таким чином:

K_т.в. = ,

f _n - позациклові простої через планові і позапланові ремонти, год;

f_{ц -} величина циклових затрат часу, год.

Орган ізаційно-технічний рівень АЛ визначається за допомогою коефіцієнта загального використання (k_з.в) за такою формулою:

К_з.в. = = ,

Знаючи величину циклових затрат часу і величину коефіцієнта технічного рівня використання АЛ, можна визначити фактичну продуктивність за такою формулою:

ƒ_ф = * К_з.в ,

Автоматичні лінії поділяються на дільниці, а їх синхронізація забезпечується по групах операцій на кожній дільниці за допомогою компенсаційного заділу.

Компенсаційний заділ (Z_к) визначається за такою формулою:

Z_к = t_к.з. = ,

T_к.з. - час створення компенсаційного заділу (період компенсації), шт.;

r_max, r_min - більший і менший такти суміжних дільниць, хв.;

D_r - допустима величина коливання середніх тактів, хв.

Допустима величина відхилення тактів на суміжних дільницях буде дорівнювати.

=

Такт автоматичної потокової лінії розраховується за такою формулою:

r_n = _, де

F_d - дійсний річний фонд часу роботи лінії в одну зміну, год.;

h - коефіцієнт технічного використання автоматичної потокової лінії, який враховує затрати часу за різних неполадок у роботі обладнання лінії і на підналагодження, що залежить від кількості агрегатів лінії;

d_зм - число змін роботи лінії;

N_вип - планове завдання, шт.

Завдання: розв’язати задачі:

Задача 1.

На змінно-потоковій лінії проходять обробку чотири деталі. Лінія працює в дві зміни 22 робочих дні на місяць; витрати часу на переналагодження складають 6%. Визначити: часткові такти роботи лінії; число робочих місць на лінії і їх завантаження; період часу виконання завдання по кожному об'єкту.

Програма запуску і трудомісткість виготовлення деталей наведено в таблиці:

Назва показника	Деталі
	А	Б	В	Г
Трудомісткість	120	80	65	82
Програма запуску, шт.	200	320	400	560

Розв’язання:

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Задача 2.

На лінії з пульсуючим конвейєром складають виріб Б. Технологічний процес складання виробу Б подано в таблиці.

Лінія працює в дві зміни по 81 од. Регламентовані перерви в роботі лінії- ЗО хв. за зміну. Віддаль між центрами двох суміжних робочих місць 2.4 м. Час транспортування партії деталей між робочими місцями 1.2 хв.

Визначити такт пульсуючого конвейєра, необхідне число робочих місць і сту­пінь їх завантаження, довжину робочої частини конвейєра при односторонньому розміщенні робочих місць, а також визначити добовий обсяг випуску продукції на лінії, швидкість руху конвейєра, тривалість технологічного циклу.

№ операції	На наргію 10 шгук
	Час виконання операції, хв.	Час на встановлення і зняття виробів
1	11.2	0.5
2	2.7	0.4
3	2.7	0.4
4	5.8	0.4
5	5.85	0.35
6	5.85	0.35
7	2.8	0.3
8	2.8	0.3

Розв’язання:

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________