4.1. Особенности расчета параметров мнпл

Режим работы МНПЛ с последовательно-партионным чередованием предметов труда определяется двумя группами показателей.

К первой группе относятся:

• частный (единый) такт выпуска i-го наименова­ния изделия r_i

• число рабочих мест на линии С_пр

• скорость движения конвейера v.

Как правило, используют четыре варианта расчетов показателей этой группы:

Вариант 1. За линией закреплены изделия с одинаковой суммарной трудоемкостью (т.е. по всем операциям изготовления изделия) (Т_а = Т_б = Т_в =... = Т_i). В этом случае изготовление всех изделий целесообразно вести с одинаковым тактом, скоростью движения конвейера и числом рабочих мест, т.е. r = const, v = const, С = const.

Единый такт r (мин/шт.) определяется по формуле:

где а_п – потери рабочего времени на переналадку линии (0,02-0,08);

F_д – действительный фонд времени работы линии в плановом периоде с учетом потерь на ремонт оборудования и регламентированных перерывов), мин.;

N_{з i} – программа запуска i-го изделия на плановый период, шт.;

i = 1, 2, ..., m – номенклатура изделий, закрепленных за линией.

Расчетное число рабочих мест на линии определяется по следующей формуле:

где Т_i – суммарная трудоемкость изготовления i-го изделия, мин.

Расчетное число рабочих мест С_р округляется до принятого С_пр.

Скорость движения конвейера определяется по формуле

,

где l – шаг конвейера (расстояние между центрами двух смежных рабочих мест с одной стороны конвейера).

Вариант 2. За линией закреплены изделия, суммарная трудоемкость изготовления которых различна на одной или нескольких операциях (Т_а  Т_б = Т_в =... = Т_i). В этом случае целесообразно установить r = const, v = const, С = var (т.е. другое), т.е. при переходе на другое изделие число рабочих мест можно изменять по тем операциям, суммарная трудоемкость которых различна, а такь поточной линии и скорость движения конвейера следует оставить постоянными для изготовления всех закрепленных за линией изделий.

При этом такт и скорость движения конвейера рассчитываются по предыдущим формулам, а расчетное число рабочих мест определяется для каждого i-го вида изделий по формуле

Расчетное число рабочих мест С_{р i} округляется до принятого С_{пр i} .

Вариант 3. За линией закреплены изделия, суммарная трудоемкость изготовления которых различна на большинстве или на всех операциях (Т_а  Т_б  Т_в  ...  Т_i). В данном случае целесообразно устано­вить r = var, v = var, С = const , т.е. при переходе на другое изделие рекомендуется изменять такт и скорость движения конвейера, а число рабочих мест оставлять постоянным.

Расчетное число рабочих мест определяется также, как и в варианте 1.

Расчетное число рабочих мест С_р округляется до принятого С_пр.

Частные такты рассчитываются по каждому i-му изделию следующими способами:

Способ 1 – через неизменное число рабочих мест на линии и трудоемкость сборки. Частный такт для каждого i-го наименования изделия рассчитывается по формуле

Скорость движения конвейера определяется для каждого i-го наименования изделия по формуле

Способ 2 – путем приведения программы запуска (выпуска) изделий к программе запуска (выпуска) условного изделия. При этом определяется коэффициент приведения:

Тогда программу запуска (выпуска) по каждому изделию в плановом периоде можно привести к программе запуска (выпуска) условного изделия с учетом коэффициента приведения:

Теперь аналогично варианту 1 можно определить единый условный такт линии

Затем определяются частные такты изготовления изделий на линии:

Скорость движения конвейера определяется для каждого i-го наименования изделия по формуле

Способ 3 – путем распределения общего фонда времени работы линии по изделиям пропорционально трудоемкости их программных заданий. В этом случае сначала определяется период , отводимый на линии для выпуска i-го изделия:

где – коэффициент, показывающий удельный вес i-го изделия в трудоемкости программы всех изделий за плановый период:

Тогда частные такты и скорость на линии:

;

Вариант 4. За линией закреплены изделия, суммарная трудоемкость изготовления которых различна на всех операциях, изделия мелкие и легкие (Т_а  Т_б  Т_в  ...  Т_i). В этом случае иногда все же удается осуществить режим r = const, v = const, С = const, если удается подобрать соответствующий размер пачки (транспортной партии) для i-го изделия n_{пч i} .

В этом случае можно использовать формулы для расчета частных тактов по способу 1:

Тогда такт пачки i-го изделия:

Подбирая размер пачки для разных изделий, можно добиться режима, когда на линии будут изготавливаться изделия с разными частными тактами на штуку, но постоянным единым тактом на пачку:

Пример:

Параметры	Изделие а	Изделие б	Изделие в
Частный такт	2	3	4
Единый такт	12	12	12
Размер пачки	6	4	3

Скорость движения конвейера определяется в данном случае по формуле

Ко второй группе показателей относятся:

• размер партии i-го изделия n_i

• период чередования партий i-го изделия R_i

• продолжительность производственного цикла обработки партии i-го изделия t_{ц j}.

Размер партии i-го изделия (шт.) определяется по формуле:

где а_п – потери рабочего времени на переналадку линии при смене партии изделий (до 0,1);

t_{пр i} – средняя длительность простоя каждого рабочего места при переходе от изготовления партии одного изделия на изготовление партии другого изделия, мин.

Величина t_{пр i} зависит от формы организации смены изделий на линии:

1. Запуск предыдущего изделия прекращается, но оно выпускается до полного расходования заделов. В этом случае t_{пр i} состоит из времени собственной переналадки рабочих мест и конвейера t_н и времени ожидания рабочими местами вновь запущенного экземпляра очередной партии изделий:

где t_н – время на переналадку рабочих мест и конвейера, мин;

2. Линия останавливается на переналадку и заделы по предыдущему изделию сохраняются на рабочих местах или на промежуточном складе до следующего запуска этого изделия по графику в виде переходящего задела (изделия на разных стадиях готовности). Производство партии i+1-го изделия начинается одновременно на всех рабочих местах с использованием сохраненного ранее переходящего задела. В этом случае t_{пр i} состоит только из времени собственной переналадки рабочих мест и конвейера t_н :

Кроме того, выбранный размер партии изделий n_i должен быть равен или кратен программе запуска.

Период чередования партий предметов труда R_i (дней) определяется по формуле

На практике за эффективный фонд F_д часто берется месячный фонд работы линии:

где – число запусков всей номенклатуры изделий;

– период запуска, время сборки изделия.

При организации МНПЛ важное значение имеет выбор рациональной периодичности работы линии:

При этом должны быть выполнены два противоречащих требования:

1. Уменьшение затрат времени на переналадку путем удлинения периода, в течение которого линия занята изготовлением изделия одного наименования;

2. Уменьшение размеров заделов, которые пропорциональны периоду занятости линии изготовлением изделия одного наименования.

Изделия запускаются в порядке возрастания их частных тактов.

Продолжительность производственного цикла t_{ц i} (смен), т.е. время занятости поточной линии изготовлением i-го наименования изделия, определяется по формуле

Если t_{пр i} = 0, то

При установлении продолжительности производственного цикла партии i-го изделии следует стремиться к тому, чтобы это время было кратно рабочей смене или в крайнем случае – полусмене. В связи с этим иногда производится корректировка показателей n_i и R_i

Пример расчета параметров МНПЛ.

Рассчитать параметры и построить стандарт-план МНПЛ исходя из следующих данных.

Один из блоков пяти различных изделий (А, Б, В, Г, Д) имеет значительное конструктивно-технологическое сходство и может быть собран по типовому технологическому процессу (таблица).

Участок сборки и монтажа блоков работает в две смены. Продолжительность рабочей смены – 8 ч. Число рабочих дней – 22. Средняя длительность наладки одного рабочего места t_пр – 20 мин. Допустимые потери рабочего времени на простои рабочих мест при смене партии предметов труда а_п составляют 2%. Месячная программа выпуска N_i : А = 6000, Б = 3000, В = 3600, Г = 5500, Д = 1000 шт. Шаг конвейера l – 0,7 м. Трудоемкость условного изделия – 14 мин.

Таблица

Технологический процесс сборки блоков пяти изделий

№ операции	Норма времени на операцию, мин					Число рабочих мест
	A	Б	В	Г	Д
1	1,6	2,1	2,2	2,8	2,5	2
2	1,5	2,0	2,3	2,8	2,4	2
3	0,82	1,05	1,15	1,35	1,25	1
4	0,82	1,05	1,15	1,35	1,25	1
5	2,4	3,17	3,27	4,0	3,55	3
6	0,82	1,05	1,15	1,35	1,15	1
7	0,82	1,05	1,15	1,35	1,15	1
8	0,82	0,95	1,05	1,35	1,15	1
Итого	9,6	12,42	13,42	16,35	14,40	12

Расчет.

1. Поскольку T_A  T_Б  Т_В  Т_Г  Т_Д , то выбираем вариант работы линии с различными частными тактами выпуска блоков при неизменном общем числе рабочих мест и изменяющейся скорости движения конвейера (r = var, v = var, С = const) – вариант 3.

2. Необходимое число рабочих мест рассчитываем по формуле:

Принимаем С_пр = 12 рабочих мест.

3. Частные такты (мин/шт.) по каждому изделию i-го наименования

Способ 1:

r_А = 9,6 : 12 = 0,8

r_Б = 12,42 : 12 = 1,04

r_В = 13,42 : 12 = 1,12

r_Г = 16,35 : 12 = 1,35

r_Д = 14,4 : 12 = 1,2

Способ 2:

;

;

;

;

;

;

Способ 3:

; ;

4. Скорости движения конвейера (м/мин) для каждого изделия i-го наименования рассчиты­ваем по формуле:

v_А = 0,7 : 0,8 = 0,88

v_Б = 0,7 : 1,04 = 0,68

v_В = 0,7 : 1,12 = 0,63

v_Г = 0,7 : 1,37 = 0,51

v_Д = 0,7 : l,2 = 0,58

5. Среднюю длительность простоя (мин) каждого рабочего места при смене изделия определя­ем по формуле

t_{пр А} = 20 + (2  12 - 1)  1,04 = 43,81;

t_{пр Б} = 20 + (2  12 - 1)  1,12 = 45,72;

t_{пр В} = 20 + (2  12 - 1)  1,37 = 51,34;

t_{пр Г} = 20 + (2  12 - 1)  1,2 = 47,6;

t_{пр Д} = 20 + (2  12 - 1)  0,8 = 38,4.

6. Размеры партий изделий (шт.) i-го наименования определяем по формуле:

(с учетом месячной программы выпуска округляем)

; принимаем n_A = 3000 шт.;

; принимаем n_Б = 3000 шт.;

; принимаем n_В == 3600 шт.;

; принимаем n_Г = 2750 шт.;

; принимаем n_Д = 1000 шт.

7. Периоды чередования партий изделий (дней) рассчитываем по формуле:

8. Число партий в месяц:

9. Продолжительность производственного цикла каждого изделия (смен) i-го наименования опреде­ляем по формуле:

10. Длина рабочей зоны конвейера

11. Технологический задел – детали или сборочные единицы, находящиеся в процессе непосредственной обработки или сборки на рабочих местах. Т.е., если на станке обрабатывается одна деталь, технологический задел равен одной штуке, если на станке агрегатного типа обрабатывается одновременно на разных позициях пять деталей, этот задел равен пяти штукам;

,

где p – количество одновременно обрабатываемых деталей на рабочем месте при выполнении i-й операции (в нашем примере р = 1);

С_{пр i} – количество рабочих мест на i-й операции.

12. Транспортный задел – общее число деталей, постоянно находящихся в процессе перемещения между рабочими местами, участками или поточными линиями. На распределительном вертикально замкнутом конвейере величина задела в штуках равна:

,

где L_раб – рабочая длина конвейера, м;

l – шаг конвейера, м;

n_пп – размер передаточной партии.

На распределительном горизонтально замкнутом и рабочем конвейерах транспортный задел содержит количество изделий, находящихся на несущем органе конвейера:

,

где L_n – полная длина несущего органа конвейера.

В примере передаточная партия n_пп = 1.

13. Страховой (резервный) задел – количество деталей, хранящихся в запасе на случай несвоевременной подачи материалов, полуфабрикатов, готовых деталей или случаев перерывов в обеспечении сборки вследствие аварии станка и т.п. Величину страхового задела можно установить только опытным путем, определяя ориентировочный срок, в течение которого может быть ликвидирована авария. Или, например, величина его на каждом рабочем месте принимается в размере до 5 % сменного выпуска.

14. Величина общего задела на непрерывной поточной линии (количество деталей, одновременно находящихся на поточной линии) складывается только их технологического и транспортного заделов:

.

15. Незавершенное производство (н-ч):

16. Стандарт-план МНПЛ строится на срок, равный наибольшему периоду чередования партий изделий, который обычно не превышает один месяц. В нашем случае стандарт-план МНПЛ строим на 22 рабочих дня (рис).

Параметры	Изделия					Приме-чание
	A	Б	В	Г	Д
Программа выпуска, шт./ мес.	6000	3000	3600	5500	1000
Трудоемкость изделий, мин./шт.	9,6	12,42	13,42	16,35	14,4
Трудоемкость программы, мин.	57600	37260	48312	89925	14400
Действительный фонд времени работы конвейера, мин.	21120
Число рабочих мест	12
Частный такт, мин/шт.	0,80	1,04	1,12	1,36	1,20	Способ 1
Скорость конвейера, м/мин	0,88	0,68	0,63	0,51	0,58
Коэффициент приведения	0,69	0,89	0,96	1,17	1,03	Способ 2
Приведенная программа выпуска, шт.	4114	2661	3451	6423	1029
Единый условный такт, мин/шт	1,17
Частный такт, мин/шт.	0,80	1,04	1,12	1,37	1,20
Скорость конвейера, м/мин	0,87	0,67	0,62	0,51	0,58
Коэффициент 	0,23	0,15	0,20	0,36	0,06	Способ 3
Фонд времени работы линии для изделия, мин	4817	3116	4040	7520	1204
Частный такт, мин/шт.	0,80	1,04	1,12	1,37	1,20
Скорость конвейера, м/мин	0,88	0,68	0,63	0,51	0,58
Продолжительность простоя, мин	43,81	45,72	51,34	47,60	38,40
Партия запуска, шт.	2683	2165	2249	1712	1568
Приведенная партия запуска, шт.	3000	3000	3600	2750	1000
Периодичность чередований партий, дн.	11	22	22	11	22
Число партий в месяц	2,0	1,0	1,0	2,0	1,0
Продолжительность производственного цикла, смен	5,09	6,56	8,49	7,91	2,58
Рабочая длина конвейера, м.	8,4
Задел технологический, шт.	12	12	12	12	12
Задел транспортный, шт.	12	12	12	12	12
Задел резервный, шт.	29	23	21	17	19
Общий задел по каждому изделию, шт.	53	47	45	41	43
Незавершенное производства (заделы), н.-ч.	8,55	9,70	10,11	11,28	10,41

Обоз-наче-ние изде-лия	Месячная програм-ма запус-ка (Ni), шт.	Част-ный такт (ri) мин/шт.	Размер партии (ni) шт.	Периодич­ность чередова-ния, шт.	Число партий в месяц	Длитель-ность тех-нологичес-кого цикла, смен	График работы МНПЛ, дней
							1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22
А	6000	0,80	3000	11	2	5,1
Б	3000	1,04	3000	22	1	6,6
В	3600	1,12	3600	22	1	8,5
Г	5500	1,35	2750	11	2	7,9
Д	1000	1,20	1000	22	1	2,6													tц = 44 смены

Рис. Стандарт-план работы многопредметной непрерывно-поточной линии