2.3 Організування виробництва у відповідності до потокового методу

Потокове виробництво є найефективнішою формою організації виробничих процесів.

Потоковим виробництвом є така форма організації виробництва, яка передбачає виготовлення продукції, підпорядковане визначеному такту (ритму) і здійснюване на спеціальних робочих місцях, розташованих за ходою технологічного процесу.

Ознаки потокового виробництва:

- виготовлення одного чи декількох найменувань виробів, близьких за конструктивними ознаками, технологією виробництва і габаритами;

- розчленування технологічного процесу на кратні за трудомісткістю операції, встановлення їх послідовності і закріплення за окремими робочими місцями;

- розташування робочих місць відповідно до порядку здійснення операцій;

- ритмічність обробки чи збірки деталей (виробів);

- застосування спеціальних транспортних пристроїв конвеєрного типу для переміщення предметів праці з однієї операції на іншу з мінімальними перервами.

При потоковому виробництві реалізуються принципи:

- спеціалізації;

- паралельності;

- пропорційності;

- прямоточності;

- безперервності;

- ритмічності.

Потокове виробництво забезпечує найвищу продуктивність праці, низьку собівартість продукції, найкоротшу тривалість виробничого циклу. До того ж воно сприяє досягненню найбільшої ритмічності і безперервності виробництва, які забезпечують узгоджене здійснення всіх операцій виробничого процесу на робочих місцях відповідно до встановленого ритму виготовлення виробів.

Високий рівень організації потокового виробництва ставить особливі вимоги до конструкції виробів і технології їх виготовлення. До числа таких вимог відносять:

- достатній обсяг виготовлення однотипних видів продукції;

- поглиблення спеціалізації підприємства, цехів, дільниць і робочих місць;

- ретельне випробовування конструкції на технологічність;

- науково обґрунтована розробка технологічних процесів.

Первинною ланкою потокового виробництва є потокова лінія, яка представляє собою сукупність робочих місць, розташованих відповідно до послідовності технологічного процесу і призначених для виконання окремих, закріплених за ними операцій.

Розташування потокових ліній повинне забезпечити:

- прямоточність і найкоротший шлях руху виробу;

- раціональне використання виробничих площ;

- сприятливі умови для транспортування деталей до робочих місць;

- зручність підходів для ремонту й обслуговування;

- достатність площ і оснащення для збереження необхідних запасів матеріалів і готових деталей;

- можливість легкого видалення відходів виробництва.

Приклади розташування устаткування і шляхи руху виробів наведені на рис. 2.6.

Рис. 2.6. Рух виробу потоковою лінією при розташуванні устаткування: а - односторонньому; б – двосторонньому

Розрізняють такі форми організації потокового виробництва:

- безперервно-потокове виробництво забезпечує безперервне проходження предметів праці через усі процеси поштучною передачею і постійним завантаженням робочих місць. Така форма організації повністю відповідає принципам пропорційності, безперервності і ритмічності;

- переривчасто-потокове виробництво має всі ознаки безперервно-потокової форми за винятком синхронізації. Повна синхронізація виробничих процесів не завжди здійсненна внаслідок різної трудомісткості окремих процесів, неоднакової (непропорційної) продуктивності технологічного устаткування, особливостей застосовуваних технологічних прийомів тощо;

- постійні-потокові (прямоточні) лінії характерні Для виробничих підприємств, які мають стійку номенклатуру виробів;

- багатономенклатурні потокові лінії характеризуються тим, що на одному й тому самому конвеєрі можуть оброблятися або виготовлятися вироби декількох найменувань на відміну від однономенклатурних потокових ліній.

Потокові форми організації виробничих процесів характеризуються певним видом руху предметів праці. При безперервно-потоковій формі має місце синхронний рух, при переривчасто-потоковій - паралельний, при прямоточній - паралельно-послідовний. Послідовний рух предметів праці застосовується при не потоковій формі організації процесів, як правило, в одиничному чи дрібносерійному виробництвах.

При організації потокових ліній здійснюється ряд підготовчих робіт:

- визначається необхідна кількість робочих місць;

- відповідно до кількості робочих місць диференціюється виробничий процес з метою виділення більш-менш рівних за трудомісткістю операцій.

Якщо технологічно забезпечити таку рівність неможливо, прагнуть до встановлення кратної трудомісткості операцій. Це обґрунтовує необхідність утримання для здійснення окремих операцій паралельно, а декількох робочих місць;

- встановлюється такт і ритм виробництва;

- обирається транспортний конвеєр, який повинен вписатися в площу, відведену під потокову лінію, або монтуються інші передавальні (транспортні) засоби переміщення предметів праці уздовж потокової лінії;

- обладнуються з дотриманням належних вимог робочі місця;

- готуються кадри для потокової пінії;

- розробляється система обслуговування потокової лінії.

Технологічні лінії, на яких процес виробництва здійснюється за однією з форм потокової організації, називають потоковими. їх характеризує пропорційна побудова, ритмічність, паралельність і прямоточність здійснення процесів. Потокові лінії найбільш повно відповідають принципам раціональної організації виробництва, що дозволяє ефективно використовувати високопродуктивне устаткування і транспортні засоби, підвищувати рівень механізації й автоматизації процесів.

Найбільшим недоліком потокового виробництва є примітивізація праці робітників, обмеження її виконанням елементарних механічних операцій, що є наслідком високої диференціації технологічного процесу. Це робить працю на потоковій лінії малозмістовною, суперечить загальній тенденції підвищення освітнього і кваліфікаційного рівня працівників. Крім того, є непривабливими для людини жорсткий ритм роботи на потокових лініях, брак будь-яких творчих елементів у праці.

Цей недолік потокового виробництва усувається його автоматизацією і створенням автоматичних потокових ліній, коли всі технологічні операції і транспортування предметів праці здійснюються автоматично. Автоматичні лінії широко застосовуються в масово­му виробництві.

Істотним недоліком потокового виробництва в його традиційній вузькоспеціалізованій формі є суперечність між його тяжінням до конструктивно-технологічної стабільності (тобто між його консер­вативністю) і вимогою динамічності виробництва, постійного оновлення продукції відповідно до науково-технічного прогресу та потреб ринку. Вузька спеціалізація робочих місць, їхня жорстка прив'язка до ходу технологічного процесу створюють труднощі для переходу на випуск нової продукції. Виникає необхідність у заміні устаткування, його переміщенні, створенні нового оснащення, пе­рекваліфікації робітників, що зв'язано з великими витратами часу й коштів.

Ця негативна сторона потокового виробництва поступово нейт­ралізується підвищенням гнучкості технологічних систем, застосуванням машин із числовим програмним керуванням (ЧПК), запровадженням автоматичних багатофункціональних маніпуляторів-роботів.

2.3.1. Розрахунок параметрів робочого конвеєра безперервно потокової лінії.

На робочому конвеєрі заводу фрегат збирається поршньово-штатунна пара (габарит 250Х850 мм). Розрахункова добова програма запуску лінії дорівнює 500+№в = 514 . Робота проводиться в дві зміни. Регламентовані перерви дорівнюють 60 + (№в/10)=61,4 хв. за зміну. Технологічний процес складання передбачає на операції № 2 відхилення фактичних затрат часу в межах від 0,5 до 1,2 Т_н. Необхідно визначити: 1) Такт і ритм лінії; 2) Кількість робочих місць на операції;. 3) Тип і основні параметри конвеєра (крок, довжину резервної зони, і довжину робочої частини конвеєра); 4) Швидкість конвеєра та тривалість технологічного циклу. Приймаємо l0=1.

Вибір організаційних форм при проектуванні потокової лінії здійснюється на основі розрахунків показників її роботи: такту, темпу, ритму, ступеня синхронізації технологічного процесу, кількості робочих місць та їх завантаження, швидкості руху конвеєра, довжини лінії, виробничих заділів.

Такт потокової лінії – це інтервал календарного часу, через який періодично запускаються на першу операцію або виходять з останньої операції лінії суміжні об’єкти виробничого виготовлення (деталі, складальні одиниці, вироби). Такт є функцією заданої програми випуску продукції, істотно впливає на вибір технологічного процесу, устаткування, оснащення, транспортних засобів.

Розрахункова кількість робочих місць (одиниць устаткування) на і-й операції визначається відношенням тривалості операції до такту:

За умови повної синхронізації потокової лінії кількість робочих місць завжди ціле число, їх завантаженість максимальна й однакова на всіх операціях. На операціях, які неможливо повністю синхронізувати, кількість робочих місць доцільно округляти до найближчого цілого числа, передбачивши при цьому використання раціонального оснащення, ефективнішого режиму роботи обладнання та ін.

Крок конвеєра визначається як відстань між центрами двох суміжних робочих місць чи виробів, що перебувають на конвеєрі. Його величина залежить від габариту виробу, що обробляється (збирається).

Таблиця 2.11

Параметри робочого конвеєра безперервнопотокової лінії

№ операції	Норма часу		Розрахунок параметрів лінії
	Тн	Тн	Ср	Спр		Lp
1		3,6	2,06	3	205,92	2,06
2		7,9	4,52	5	451,88	4,52
3		6,6	3,78	4	377,52	3,78
4		7,2	4,12	5	411,84	4,12
5		5,6	3,20	4	320,32	3,20
6		3,6	2,06	3	205,92	2,06
7	Разом	34,5	19,73	24	1973,4	19,73

r=F_g/N_зап

r=(2*8*60-61,4)/514=1,75

φ=С_рі*100

L_pі= l₀* С_рі

С_рі=t_i/r

L_заг=∑ L_pі+L_рез=19,73+0,69=20,42

v=l₀/r=1/1,75=0,57

Т_ц= L_заг/v=20,42/0,57=35,7

Т(2)=6,6

Т_max(2)=6,7+1,2=7,9

L_рез=4,52*(9,1-7,9)/7,9=0,69

Отже, підсумки розрахунків можна сказати, що загальна довжина конвеєрної стрічки (L_заг) склала 20,42 м, швидкість конвеєра 0,57 м/хв., а тривалість циклу 35,7 хв.

2.3.2 Розрахунок міжопераційних наробків та параметрів конвеєра перервно-потокової лінії.

На перервно-потоковій лінії обробляється ведуча “Вал-шестірня” редуктора. Визначити такт лінії; кількість робочих місць та кількість робочих на лінії; скласти графік регламенту роботи обладнання і робочих; визначити між операційні оборотні запаси та побудувати графік їх обороту. Дільниця працює в дві зміни, програма запуску за добу складає 200+Nв= 214 . Технологічний процес обробки “Вал-шестірні” наступний:

Таблиця 2.12

Норма часу робочого конвеєра перервно-потокової лінії

№ п/п	Назва та короткий зміст операції	Модель обладнання	Розряд роботи	Норма часу Т (хв.)
1	Фрезерувально-центрувальна. Фрезерувати та центрувати торці	Фрезерно-центрувальний МР - 76	3	2,6
2	Токарно-автоматна. Точити зовнішні поверхні начорно	Токарний напівавтомат 1Н 713	3	2,1
3	Токарно – автоматна. Точити зовнішні поверхні з іншого боку начорно	Токарний напівавтомат 1Н713	3	2,4
4	Токарно-автоматна. Точити зовнішні поверхні начисто	Токарний напівавтомат 1Н713	3	1,9
5	Токарно – автоматна. Точити зовнішні поверхні з іншого боку начисто	Токарний напівавтомат 1Н713	3	1,3
6	Вертикально-фрезерна. Фрезерувати шпонковий паз	Вертикально-фрезерний 6Р12	3	1,5
7	Зубофрезерна. Фрезерувати зуб’я на зовнішній поверхні	Зубофрезерний 5К324	4	4,7
8	Круглошліфувальна. Шліфувати зовнішні поверхні	Круглошліфувальний ЗМ161Е	4	2,4

Визначаємо такт лінії за наступною формулою:

r=( Тк S)/N,

де r – такт перервно-потокової лінії, хв./од.;

ТК – технологічний цикл роботи за зміну, хв.;

S – число змін;

N – програма запуску, од.

r = 2*8*60/214=4,49 хв./од.

Розрахунок кількості верстатів (робочих місць) і їхня завантаження і кількість верстатників на лінії наведені в таблиці 1.3.

Визначаємо кількість верстатів (робочих місць) на дільниці за наступною формулою:

СВ_(Р)= r/Тшк,

де Св_(Р) – кількість верстатів (робочих місць), од.

Тшк – норма часу, хв,

r – такт потокової лінії, хв/од.

Таблиця 2.13

Параметри робочого конвеєра перервно-потокової лінії

Z_i = TC_i/t_i - TC_i+1/t_i+1

Z_1-2=240*0,61*1/2,74-240*0,61*1/2,24=-11,93;

Z_1-2=240*0,11*1/2,74-240*0,11*0/2,24=-9,64;

Z_1-2=240*0,39*0/2,74-240*0,39*0/2,24=0;

Z_2-3=240*0,5*1/2,24-240*0,5*1/2,54=6,33;

Z_2-3=240*0,07*0/2,24-240*0,07*1/2,54=-6,61;

Z_2-3=240*0,43*0/2,24-240*0,43*0/2,54=0;

Z_3-4=240*0,45*1/2,54-240*0,45*1/2,04=-10,42;

Z_3-4=240*0,12*1/2,54-240*0,12*0/2,04=-14,34;

Z_3-4=240*0,43*0/2,54-240*0,43*0/2,04=0;

Z_4-5=240*0,45*1/2,04-240*0,45*0/1,44=52,94;

Z_4-5=240*0,05*0/2,04-240*0,05*0/1,44=0;

Z_4-5=240*0,43*0/2,04-240*0,43*1/1,44=-71,67;

Z_{4-5}=240*0,13*0/2,04-240*0,13*0/1,44=0;

Z_5-6=240*0,45*0/1,44-240*0,45*0/1,64=0;

Z_5-6=240*0,05*0/1,44-240*0,05*1/1,64=-7,32;

Z_5-6=240*0,43*1/1,44-240*0,43*1/1,64=8,74;

Z_{5-6}=240*0,13*0/1,44-240*0,13*0/1,64=0;

Z_6-7=240*0,45*1/1,64-240*0,45*1/4,84=43,54;

Z_6-7=240*0,12*1/1,64-240*0,12*1/4,84=-11,61;

Z_6-7=240*0,71*1/1,64-240*0,71*2/4,84=33,49;

Z_{6-7}=240*0,07*1/1,64-240*0,07*1/4,84=6,77;

Z_{6-7}=240*0,13*1/1,64-240*0,13*1/4,84=12,58;

Z_7-8=240*0,57*1/4,84-240*0,57*1/2,54=-25,59;

Z_7-8=240*0,08*2/4,84-240*0,08*0/2,54=7,93;

Z_7-8=240*0,35*1/4,84-240*0,35*0/2,54=17,36.

2.3.3. Розподіл розміточних знаків розподільного конвеєра.

На лінії з розподільним конвеєром обробляється корпус коробки

передач ( габарити 365х295 мм, маса заготовки 35 кг). Необхідно:

1) визначити такт лінії;

2) розрахувати необхідне число робочих місць і їх завантаженість;

3) скласти схему планування потокової лінії;

4) намітити тип і розрахувати основні параметри конвеєра(крок, комплект розміточних знаків конвеєра);

5) скласти таблицю розподілу розміточних знаків конвеєра. Добова програма для лінії – 263+№в=277 од., лінія працює в дві зміни по 8 годин. l₀=2.

Технологічний процес наступний:

Таблиця 2.14

Норма часу розподільного конвеєра

№ операції	1	2	3	4	5	6	7	8
Норма часу. хв.	11,5	11,5	3,6	3,7	7,5	3,7	3,8	1,8

Таблиця 2.15

Параметри розподільного конвеєра

№ операції	Норма часу		Розрахунок параметрів лінії
	Тн	Тн	Ср	Спр		Lp
1		12,9	3,72	4	372	7,44
2		12,9	3,72	4	372	7,44
3		5	1,44	2	144	2,88
4		5,1	1,47	2	147	2,94
5		8,9	2,56	3	256	5,12
6		5,1	1,47	2	147	2,94
7		5,2	1,5	2	150	3
8		3,2	0,92	1	92	1,84
Разом		58,3	16,8	20	1680	33,6

r=F_g/N_зап;

r=2*8*60/277=3,47;

L_pі= l₀* С_рі

С_рі=t_i/r

1 3 1 3 1 1 1 3 1 1 1

2 4 2 4 2 2 2 2 2

Рис. 2.7. Схема планування потокової лінії