Транспортні засоби в потоковому виробництві

У потоковому виробництві застосовуються різні транспортні засоби (табл. 12.3).

В таких галузях, як машинобудування і приладобудування, широко застосову- ються конвеєри – транспортні засоби, призначені для транспортування виробу чи ви- конання на ньому робочих операцій, а також регламентуючі ритм роботи потокової

лінії. Відтак вони відіграють організуючу роль у потоці. Якщо конвеєр призначений для переміщення виробів і підтримки ритму роботи лінії шляхом чіткого адресування виробів за різними робочими місцями, він називається розподільним, якщо він додат- ково є ще й місцем виконання окремих операції, йдеться про робочий конвеєр.

Таблиця 12.3

Класифікація транспортних засобів у потоковому виробництві

Ознака	Характеристика
Призначення	Транспортери			Конвеєри
Вид приводу	безпривідні:		приводні:		автономні:
	сковзала, жолоби, візки		з електроприводом, з гідроприводом, з пневмоприводом		промислові роботи, ро- ботрейлери з бортовими комп'ютерами і програм- ним управлінням
Принцип дії	механічні транспортери, пневмотранспорт, гідротранспорт, електро- магнітний транспорт, хвильовий, гравітаційний, на повітряній подушці
Конструкція	транспортери і конвеєри: стрічкові, роликові, шнекові, пластинчасті, ланцюгові, візникові, тросикові, супутникові
Розташування в просторі	горизонтально замкнуті	вертикально замкнуті		підвісні		змішані (комбіновані)
Безперервність дії	безперервні			пульсуючі
Функція	розподільні конвеєри			робочі конвеєри

Основи розрахунку й організації потокових ліній

При проектуванні й організації потокових ліній виконуються розрахунки показни- ків, що визначають регламент роботи лінії і методи виконання технологічних опера- цій. В потоковому виробництві час виконання кожної операції технологічного процесу виготовлення деталей і вузлів повинен бути кратним такту – часу між виготовлен- ням (складанням) двох суміжних деталей (виробів).

Такт потокової лінії в загальному вигляді розраховується за формулою (12.19):

_{r }^TЕФ

^QПЛ

^, (12.19)

де Q_ПЛ – виробниче планове завдання на рік (місяць, зміну);

Т_ЕФ – ефективний фонд робочого часу в плановому періоді.

При цьому ефективний фонд часу потокової лінії в плановому періоді розрахо- вується за формулою (12.20):

^Т ЕФ ^Т ДН ^Т ЗМ ^nЗМ ^kП ^kРЕМ ^{, (12.20)}

де Т_ДН – число робочих днів у році;

k_П – коефіцієнт, який враховує плановані перерви і обчислюється за форму- лою (12.21);

k_РЕМ – коефіцієнт, який враховує час планових ремонтів і обчислюється за формулою (12.22):

Т _ЗМ Т _П

Т

k_П  ,

ЗМ

(12.21)

де Т_П – час планових внутрішньозмінних перерв.

^Т ЗМ ^Т РЕМ

^k_РЕМ ^ _Т ^, (12.22)

ЗМ

де Т_РЕМ – час планових перерв для здійснення ремонту.

ПРИКЛАД 12.2. Необхідно визначити такт багатопредметної потокової лінії з виготовлення кожного виробу, яка працює в двохзмінному режимі (41 зміна за місяць). На ній виготовляють три вироби: А, Б і В. Місячна виробнича програма виробу А складає 3000 штук, трудомісткість вигото- влення виробу – 0,3 години. Місячна виробнича програма виробу Б складає 1000 штук, трудоміст- кість виготовлення виробу – 1 година. Місячна виробнича програма виробу В складає 2000 штук, трудомісткість виготовлення виробу – 0,5 години.

РІШЕННЯ. Час роботи потокової лінії з виготовлення виробів кожного найменування складає: для виробу А – 3000 штук х 0,3 години = 900 годин; для виробу Б – 1000 штук х 1 годину = 1000 го- дин; для виробу В – 2000 штук х 0,5 години = 1000 годин. Загальний час роботи складає 2900 годин (900 + 1000 + 1000). Структуру робочого часу з виготовлення кожного виробу визначимо у відсот- ках до загального часу роботи: для виробу А – (900 годин / 2900 годин) х 100% = 32%; для виробів Б і В – (1000 годин / 2900 годин) х 100% = 34%. В змінах завантаження потокової лінії виглядатиме та- ким чином: для виробу А – 41 зміна х 0,32 = 13 змін; для виробів Б і В – 41 зміна х 0,34 = 14 змін.

На основі попередніх розрахунків стає можливим обчислити такт лінії з виготовлення кожно- го виробу за формулою (12.19). Так, для виробу А він складе r_А = (13 змін х 480 хвилин) / 3000 штук = 2 хвилини; для виробу Б такт складе r_Б = (14 змін х 480 хвилин) / 1000 штук = 6,7 хвилини; для виро- бу В такт складе r_В = (14 змін х 480 хвилин) / 2000 штук = 3,3 хвилини.

Загальна класифікація потокових ліній наведена в табл. 12.4.

Класифікація потокових ліній

Таблиця 12.4

Ознака	Характеристика
1. Ступінь механізації техно- логічних операцій	Механізовані Комплексно-механізовані Напівавтоматичні Автоматичні Гнучкі інтегровані
2. Кількість типів одночасно оброблюваних виробів	Однономенклатурні Багатономенклатурні
3. Характер руху виробів за операціями виробничого процесу	Безперервно-потокові Переривчасто-потокові
4. Характер роботи конвеєра	З робочим конвеєром, коли операції виконуються без зняття виробу з конвеєра З розподільним конвеєром, коли конвеєр здійснює доставку виробу на робоче місце, а операція викону- ється зі зняттям виробу з конвеєра З безперервно рухомим конвеєром З пульсуючим конвеєром

При неминучо-технологічних втратах такт потокової лінії (r) розраховується за формулою (12.23):

^{r TЕФ ,} (12.23)

Q_З

де Q_З – кількість виробів, що запускаються на потокову лінію в плановому пері- оді, яку можна розрахувати за формулою (12.24):

^Q_З ^Q_ПЛ ^k_З ^, (12.24)

де k_З – коефіцієнт запуску виробів на потокову лінію, який дорівнює величині, зворотній коефіцієнту виходу придатних виробів (α), тобто k_З = 1/α.

Загальний коефіцієнт виходу придатних виробів на потоковій лінії визначається як добуток окремих коефіцієнтів виходу придатних виробів на всіх операціях лінії за формулою (12.25):

^{}₁ ^₂ ^{... }_т ^. (12.25)

Ритм – це кількість виробів, що випускаються потоковою лінією за одиницю часу. Розрахунок кількості устаткування потокової лінії (робочих місць) (W_Pi) здійс-

нюється за кожною операцією технологічного процесу за формулою (12.26):

t

W ^ШТі чи

^tШТі

Pi _

W_Pi _

^k_Зі ^, (12.26)

де t_ШТi – норма штучного часу на i-у операцію, хвилин;

k_Зi – коефіцієнт запуску деталі на i-у операцію.

Прийнята кількість устаткування (робочих місць) на кожній операції (W_Пi) ви- значається шляхом округлення їх розрахованої кількості (W_Pi) до найближчого біль- шого цілого числа.

Коефіцієнт завантаження устаткування (робочих місць) (k_ЗВ) визначається як співвідношення (12.27):

k  .

^WPi

W

ЗВі

Пі

(12.27)

Кількість устаткування (робочих місць) на всій потоковій лінії (W_Лi) обчислюється як арифметична сума прийнятої кількості устаткування за формулою (12.28):

k

^W_Лі ^^W_Пі ^, (12.28)

і 1

де k – число операцій технологічного процесу.

Явочне число робітників (Ч_ЯВ) дорівнює кількості робочих місць на потоковій лінії з урахуванням багатоверстатного обслуговування і визначається за формулою (12.29):

k

^Ч _ЯВ ^^W_Пі ^k_БО ^, (12.29)

і 1

де k_БО – коефіцієнт багатоверстатного обслуговування, який обчислюється за формулою (12.30):

k_БО 

k

^Ч_і

і 1

k

^WПі

і 1

^, (12.30)

де Σ Ч_i – чисельність робітників кожної дільниці.

Загальне число робітників на потокових лініях визначається як середньоспис- кова величина (Ч_СП) за формулою (12.31):

_ k

100

^Ч_СП ^{( 1  )} ^Ч _ЯВі ^n_ЗМ ^, (12.31)

і 1

де δ – відсоток втрат робочого часу.

Швидкість руху конвеєра (V) розраховується за формулами (12.32-12.33):

^{при безперервному русі конвеєра: V L ,} (12.32)

r

при пульсуючому русі конвеєра: V 

L

^tТР

^, (12.33)

де L – відстань між центрами двох суміжних робочих місць (крок конвеєра), м;

t_ТP – час транспортування виробу з однієї операції на іншу.

Заділ – виробничий запас матеріалів чи заготівель як складових частин виробу для забезпечення безперебійного протікання виробничих процесів на потокових лініях.

Розрізняють наступні види заділів:

• технологічний;

• транспортний;

• резервний (страховий);

• оборотний межопераційний.

Технологічний заділ (Z_ТЕХ) – деталі (вироби), які знаходяться безпосередньо в процесі обробки. Він обчислюється за формулою (12.34):

k

^Z_TЕЕ ^^W_РМі ^n_i ^, (12.34)

і 1

де W_РМі – число робочих місць на кожній операції;

n_i — кількість деталей, що обслуговуються одночасно на i-м робочому місці.

Транспортний заділ (Z_ТР) – кількість деталей, які переміщуються між операція- ми на транспортних пристроях. Він обчислюється за формулами (12.35-12.36):

при безперервному русі конвеєра: Z_TР

L q

РК

^{ ,} (12.35)

V

де L_РК – довжина робочої частини конвеєра, м;

q – кількість виробів в операційній партії, штук;

V – швидкість руху конвеєра, м на хвилину;

k

^{при періодичному транспортуванні: Z}_TР ^q ^W_РМі ^{1 .} (12.36)

i 1

Транспортний і технологічний заділи залежать від параметрів технологічних процесів і використовуваного устаткування.

Резервний (страховий) заділ (Z_Р) створюють для нейтралізації наслідків, пов'я- заних з випадковим характером перетворення виробу на брак, зі збоями в роботі устаткування тощо. Він обчислюється за формулою (12.37):

^{k Т} ЗБ

^Z_Р ^

i 1 ^r

^, (12.37)

де Т_ЗБ – час можливих збоїв у надходженні виробів з однієї операції на іншу, хвилин;

r – такт потокової лінії, хвилин.

Оборотний межопераційний заділ на лінії (Z_МО) – кількість деталей (виробів), які знаходяться в режимі очікування між операціями лінії. Цей заділ утворюється внаслі- док різної продуктивності суміжних робочих місць і призначений для вирівнювання роботи ліній. Розмір оборотного межопераційного заділу постійно коливається від максимуму до нуля і навпаки. Максимальна величина оборотного межопераційного заділу визначається різницею в продуктивності суміжних операцій, тобто за форму- лою (12.38):

Z_МО 

^ТСП ^WОБ і 1

^tШТ і 1

^ТСП ^WОБ і



^tШТ і

^, (12.38)

де Т_СП – час спільної роботи устаткування на обох операціях, хвилин;

W_{ОБ і+1}, W_{ОБ і} – кількість одиниць устаткування, використовуваного на суміж- них операціях;

t_{Шт i+1}, t_{ШТ i} – норми часу виконання кожної із суміжних операцій, хвилин.

Синхронізація – процес вирівнювання тривалості операцій технологічного про- цесу відповідно до такту потокової лінії. Час виконання операцій повинен дорівнюва- ти такту потокової лінії чи бути кратним йому.

Існують різні методи синхронізації технологічних операцій, зокрема:

• диференціація операцій;

• концентрація операцій;

• встановлення додаткового устаткування;

• інтенсифікація роботи устаткування (збільшення режимів обробки);

• застосування прогресивного інструмента й оснащення;

• поліпшення організації обслуговування робочих місць тощо.

Найвищою формою потокового виробництва є автоматизоване виробництво,

яке сполучає основні ознаки потокового виробництва з його автоматизацією.