11.5 Применение манипуляторов на операциях комплектования заказов

Анализ типовых схем транс-портно-технологических процесссов грузообработки различных категорий грузов, включенных в систему машин, показывает, что одним из важнейших направ­лений сокращения численности работников путем замены тя­желого физического труда механизированным является внедре­ние прогрессивных средств комплексной механизации на опе­рациях грузообработки, связанных с комплектованием заказов.

Комплектование заказов, например, запасные части с но­менклатурой в десятки тысяч наименований, имеющие различ­ные габаритно-массовые параметры, изготовленные как из од­нородных материалов, так и включающие детали из металлов, пластмасс, резин и других современных материалов, является сложной инженерной задачей. На современном этапе решение этой задачи возможно путем разработки технологий, сочетаю­щих ручную комплектацию легких деталей малых габаритов и механизированную перегрузку тяжелых. Подобные технологии перспективны для областных и республиканских предприятий снабжения.

Основными причинами наличия ручных операций грузооб­работки на предприятиях снабжения являются:

• поступление значительной части запасных частей с заво­дов-поставщиков «россыпью», а также в разовой деревянной таре различных типоразмеров в нестандартных связках;

• необходимость комплектования заказов для потребителей поштучно, а не партиями, в заводской упаковке;

• отсутствие на большинстве баз универсальных многообо­ротных средств пакетирования, сдерживающие использование пакетного способа доставки грузов потребителям;

• постоянный недостаток основных средств механизации гру­зообработки: кранов, автопогрузчиков, электропогрузчиков, манипуляторов, тележек и др.

11.6 Технология переработки материально-технических ресурсов на базах и складах

Рис. 11.13. Двухстреловой ленточный конвейер с шарнирно-сочле-ненным растяжным рольгангом

Рис. 11.14. Использование универсальных стеллажей для хранения поддонов, контейнеров, бочек, коробок, габаритных грузов

Рис. 11.15. Схема загрузки и выгрузки поддонов при работе с гравитационнымн стеллажами

Рис. 11.16. Кран-штабелер с ручным управлением с пола

Рис. 11.17. Погрузочно-разгрузочные транспортеры

Рис. 11.18. Автопогрузчик вилочный с комплектом съемных захватов

Рис. 11.19. Ручная таль: а - шестеренная подвесная; б – червячная передвижная

Рис. 11.20. Европаллеты 509

Номенклатура запасных частей, поставляемых предприя­тиями снабжения сельскохозяйственным предприятиям стра­ны, составляет более 100 тыс. наименований, входящих в де­сять товарных групп, три из которых являются основными: к тракторам, автомобилям и сельскохозяйственным машинам.

Запасные части к тракторам поступают на базы снабжения более чем от 300 заводов. Общий объем перевозок составляет около 3 млн. т в год. Из них железнодорожным транспортом перевозится 88 %, автомобильным — 12 % всех грузов. Близкой к данной является структура перевозок и других запасных час­тей. Распределение запасных частей по массе и виду упаковки приведено в табл. 11.4.

Данные таблицы специфичны для каждого региона страны, имеют тенденцию к корректировке в зависимости от многих факторов технического характера, но позволяют сделать важный вывод о том, что 40 % запасных частей имеют массу свыше 20 кг.

Таблица 11.4

Распределение запасных частей по массе и виду упаковки

Запасные части	Масса узлов и деталей				Упаковка
	мелкие до10кг	средние (до20 кг)	крупныедо500кг	тяжеловес­ные 500 кг	ящики дере­вянные	связки и по­штучно	па­ке­ты
Для тракторов	46,7	17,0	35,2	1,1	40	46	14
Для сельскохозяйст­венных машин	31,2	18,6	50,2		43	48	9
Для автомобилей	51,6	16,9	29,9	1,6	42	47	11

Обследование предприятий снабжения Краснодарского края и Рязанской области, выполненное специалистами ВНПО «Агропромснаб», показало, что обычно комплектация запас­ных частей выполняется вручную. При этом на перемещение крупных изделий работают одновременно 2—3 грузчика, чаще всего женщины. Для них согласно постановлению Государствен­ного комитета СССР по труду и социальным вопросам и пре­зидиума ВЦСПС от 21.01.82 № 22/11-1 установлены следую­щие нормы предельно допустимых нагрузок при подъеме и пе­ремещении тяжестей вручную: подъем и перемещение тяжес­тей при чередовании с другой работой — 15 кг, подъем тяжес­тей на высоту более 1,5 м — 10 кг, подъем и перемещение тяже­стей постоянно в течение рабочей смены — 10 кг.

В связи с этим для обеспечения роста производительности труда на предприятиях снабжения и сокращения численности рабочих, занятых на погрузочно-разгрузочных и транспортно-складских работах, необходимо использовать современное склад­ское технологическое оборудование, в частности, манипуляторы, средства автоматизации грузогореработки (конвейеры, эле­ваторные и карусельные стеллажи и др.), средства малой меха­низации (тележки, подъемники и др).

Манипулятор с ручным управлением является грузоподъ­емной машиной, предназначенной для копирования некото­рых двигательных функций человека с облегчением физичес­ких усилий при выполнении различных операций грузообработки. В современных конструкциях манипуляторов применя­ются электрические, пневматические и гидравлические приво­ды, из которых наибольшее распространение получили элект­ро- и пневмоприводы. При этом манипуляторы с пневмопри­водом более просты конструктивно и в системе управления, их стоимость в несколько раз ниже, чем манипуляторов с элект­роприводом.

Расчет технико-экономических показателей использования манипуляторов на операциях комплектации выполнен для сле­дующих вариантов:

1. Комплектация заказов при помощи консольного крана грузоподъемностью 250 кг;

2. Комплектация заказов при помощи электрических мани­пуляторов ШБМ-150 грузоподъемностью 160 кг и МПЭ-250 грузоподъемностью 250 кг;

3. Комплектация заказов при помощи пневматических ма­нипуляторов ОПТ-11425 грузоподъемностью 125 кг и МСП-250 грузоподъемностью 250 кг.

4. Ручная комплектация заказов.

Сравнение указанных средств механизации ручного отбо­ра на операциях комплектации произведено применительно к комплектации для склада запасных частей, построенному по ТП-709-9-20.83.

Технические характеристики средств механизации приве­дены, а один из вариантов перспективной техноло­гической схемы грузообработки с использовании подвесного подвижного манипулятора МПЭ-250 — на рис. 11.21.

Рис. 11.21. Технология грузообрабопси на участке комплектации с применением манипулятора: 1 - модуль складской автоматизиро­ванный; 2 — ТРС (транспортно-распределительная конвейерная система; 3 - ПУ (пункт управления); 4 — тара складская; 5 — манипулятор подвесной; 6 — кран мостовой; 7 - конвейер реверсив­ный; 8 — тара комплектовочная; 9 - штабель скомплектованных партий груза; 10 — штабель порожних поддонов

На рис. 11.22 представлена зависимость удельных приве­денных затрат от годового грузопотока с применением различ­ных средств механизации: консольных кранов, манипуляторов электрического и пневматического типа и ручного труда на операциях комплектации грузов с массой одной грузоединицы от 30 до 80 кг и выше.

Рис. 11.22. Зависимость удельных приведенных затрат от годового объема грузообработки: М1 — манипулятор ШБМ-150; МП - манипулятор МПЭ-250; МШ - манипулятор МСП-250; КК - кран консольный; КР - комплектация ручная выше, чем при ручной комплектации.

Анализ полученных зависимостей позволяет сделать следу­ющие выводы:

1. Использование консольных кранов на объемах работ до 500 т в год экономически нецелесообразно, так как затраты

При объемах от 500 до 1400 т обеспечивается снижение затрат по сравнению с ручным трудом. Наличие ступенек на кривой затрат консольного крана (КК) показывает, что для выполнения объема работ (за сту­пенькой) требуется применение большего числа кранов. Орди­ната аЬ, пересекающая кривые затрат, показывает, что при объе­мах грузопереработки до 1400 т консольный кран эффективней манипуляторов.

2. Наиболее предпочтительную кривую затрат имеет элек­трический манипулятор ШБМ-150, что объясняется коротким временем цикла, экономичным приводом при сравнительно невысоких капитальных затратах (5820 руб.). Этот манипуля­тор целесообразно использовать при объемах грузопереработ­ки в пределах 1250—3500 т в год. Минимальные приведенные затраты (П) достигаются при грузообороте 3500 т и составля­ют 0,75 руб./т, то есть более чем в 2 раза снижаются по срав­нению с ручной комплектацией.

3. Манипулятор МСП-250 (кривая МШ) имеет несколько более высокие приведенные затраты по сравнению с ШБМ-150. Это объясняется увеличенной длительностью цикла и не­обходимостью дополнительных капитальных затрат на комп­рессорную установку. Однако применение пневматических ма­нипуляторов имеет меньшую перспективу по сравнению с элек­трическими на перегрузке запасных частей из-за исключения возможности использования магнитных захватов.

4. Электрические манипуляторы МПЭ-250 (кривая МП) могут обеспечить положительный эффект при эксплуатации на участках комплектации прежде всего в случаях группового применения партиями до 3 и более единиц оборудования. При­менение единичных манипуляторов эффективно в диапазоне 2300—3500 т грузооборота.

Зона «Д» на кривой МП показывает, что в случае использо­вания двух манипуляторов МПЭ-250 экономический эффект по сравнению с ручной комплектацией будет положительным при грузоподъемности свыше 4500 т. В этом случае положи­тельный эффект от использования 1-го манипулятора (в диапа­зоне грузооборота кс) будет нейтрализован отрицательным эф­фектом в диапазоне ст.

5. Ордината Q позволяет установить, что в точке «к» (2300 т грузооборота) затраты при применении МПЭ-250 сопоставимы с ручной комплектацией; применение консольных кранов бо­лее эффективно, но требует использования двух кранов и двух операторов; ШБМ-150 обеспечивает минимальные затраты при использовании одного оператора.