3.2. Методика выбора структуры цеха и организационных форм его основных подразделений (наименование вопроса)

В условиях массового и крупносерийного производства структура цеха практически всегда определяется составом сборочных единиц и дета­лей изделия. Это обуславливается закреплением за каждым рабочим местом одной или двух технологических операций и очевидной целесообразностью организации в этих условиях поточных линий. Поэтому число поточных линий обработки или сборки определяется числом изготавливаемых дета­лей и собираемых узлов.

Число участков автоматических линий жесткого типа определяют на основе расчета фактической производительности линий в зависимости от внецикловых потерь, связанных с надежностью технологических систем. Оптимальное число последовательных позиций автоматической линии на одном участке:

где τ -такт работы автоматической или поточной линии, мин;

tв - внецикловые потери.

tв=ω*θ ,

где ω - среднее число отказов в 1 мин;

θ - среднее время, мин, обнаружения и устранения отказов, отнесенное к циклу.

Между участками автоматических и поточных линий предусматри­вают накопители, вместимость которых должна быть достаточной для ра­боты смежного участка на период времени устранения отказа, вызванного отказом станка, транспортной системы, системы управления, внезапной поломкой инструмента и т.п.

Таким образом, типичными для поточных линий жесткого типа будут структуры, приведенные на рис 3.2. Короткие линии состоят из одно­го участка (рис 3.2,а), линии с количеством станков (позиций) более 10, как правило, разбивают на два или несколько участков с накопителями между ними (рис 3.2,б,в).

Для условий многономенклатурного средне-, мелкосерийного и единичного производства методика формирования под детально-групповых участков, групповых поточных линий и их высших форм - ГПС, включает три этапа.

На первом этапе производится анализ номенклатуры деталей изде­лий по конструктивно-технологическим признакам, на втором - осу­ществляется анализ планово-организационных характеристик деталей ( их трудоемкость, программа выпуска), на третьем - осуществляется синтез первых двух этапов и определяют структуру производственных подразде­лений.

Анализ конструктивно-технологической общности деталей. Задача анализа состоит в том, чтобы все многообразие изготавливаемых цехом де­талей разделить на группы по конструктивным и технологическим призна­кам. С этой целью любую деталь из всей номенклатуры, выражаемой мно­жеством Д (рис 3.3), описывают набором признаков Р={Р1*i=1,2…n}по ко­торым классифицируют детали множества Д . Этими признаками могут быть: Р1 - вид заготовки, определяющий характер оборудования и частич­но технологический процесс; Р2 - габаритные размеры деталей, характери­зующие возможную группу и мощность оборудования; Р3 - основной техно­логический маршрут, задаваемый преобладающими видами только токар­ной обработки (Т), токарной и фрезерной (Т-Ф), токарно-фрезерно-сверлильной (Т-Ф-С),сверлильно-фрезерно-расточной (С-Ф-Р) и т.д.

Маршрут определяет комплект необходимого оборудования для основной обработки деталей группы; Р4 - конструктивный тип деталей ( корпусные, рычаги, валы и т.д.), устанавливающий профиль подетальной специализа­ции участка. Для оценки планово-организационных характеристик деталей используют суммарное расчетное число станков для изготовления деталей группы - параметр Р5-. Могут быть приняты и другие признаки. Каждая группа при множестве наименований признаков Р={Р1,j},i=1,2…n об­разуется на последней n -й ступени.

Анализ планово-организационных характеристик. Анализ дей­ствующих участков с подетальной специализацией показывает, что не всег­да удается обеспечить необходимую загрузку оборудования участка и ли­нии обработкой деталей только одной конструктивно-технологической группы. Приходится закреплять за участком детали, входящие в разные группы, если их можно обработать на одних и тех же станках (например, корпусные детали, рычаги, планки и т.д.). Поэтому необходимо дополни­тельно группировать детали по признакам трудоемкости и объема выпуска (признак Р5).

В качестве показателя синтезирующего признаки трудоемкости и объема выпуска ГОСТ 14312-79 рекомендует относительную трудоемкость изготовления Кдi i-ой детали:

Где Коi - число операций изготовления i -й детали;

tш i,j, - штучное время j -й операции при обработке i -й детали;

Фо- эффективный годовой фонд времени работы оборудования;

Ni - годовая программа выпуска i -й детали;

Кв - средний коэффициент выполнения норм в цехе.

Нетрудно заметить, что коэффициент Кдi представляет собой сум­марное число станков, необходимых для изготовления заданного объема выпуска Ni при рассматриваемой технологии и режиме работы, а выраже­ние

N i=∑t i,j/Кв - станкоемкость изготовления деталей группы на станках определенной группы. Суммарная относительная трудоемкость обработки по -и типовой группе:

Где f - число наименований деталей в i -й группе.

Синтез групп деталей для изготовления на данном участке. При синтезе групп деталей для обработки на данном участке вначале необходи­мо обосновать число участков цеха, а затем их подетальную специализа­цию.

Практика показывает, что рациональное число станков в составе

обособленных участков и линий с их подетальней специализацией состав­ляет 25-35 единиц, а для ГПС 6-18 ГПМ. Причем число ГПМ в составе ГАЛ составляет 3-9 единиц. Это объясняется значительным возрастанием внецикловых потерь в системе взаимосвязанных станочных модулей.

Число участков цеха nц ориентировочно определяется делением общего числа станков цеха Сn на принимаемое среднее число станков на одном участке Сц т.е. nц≈Сn/Сц.

П одбором групп деталей необходимо обеспечить создание уча­стков с примерно одинаковым числом станков, для чего следует соблюсти следующее условие:

Где dу - число групп деталей, закрепленных за участком.

Это объясняется значительным возрастанием внецикловых потерь в системе взаимосвязанных станочных модулей.

Для выбора типа линии пользуются показателем средней относи­тельной трудоемкости операции Кmi , определяемом для каждой детали:

Коэффициент Кmi, выражает число станков для выполнения i -й операции изготовления данной детали и одновременно представляет собой средний коэффициент загрузки станков однономенклатурной поточной ли­нии.

При Кmi>0,75 целесообразно создание непрерывно-поточной линии; при 0,2<Кmi<0,75- много номенклатурной предметно-поточной линии; при 0,05<Кmi<0,2 - групповой поточной линии.

В последнем случае за участком закрепляют несколько типов де­талей, обрабатываемых на одинаковом оборудовании, чтобы обеспечить средний коэффициент загрузки станков участка не менее 0,75.