Вопрос 4. Особенности организации сборочных подразделений.

Сборочные подразделения завершают процесс производства продукции, и включают в себя сборку, испытания, сертификацию и упаковку.

Качество и эффективность работы сборочных цехов во многом определяют эффективность, устойчивость и ритмичность работы предприятия в целом.

На сборке обеспечивается правильное взаиморасположение и взаимодействие деталей и сборочных единиц.

В условиях единичного и мелкосерийного производства в сборочных цехах могут выполняться дополнительные механические работы, такие как дополнительная обработка, подгонка, шлифовка. Технология сборочного процесса определяется характером, конструктивной сложностью, уровнем технологических конструкций и годовой программой выпуска. Сборочные процессы предполагают использование ручного труда, так как автоматизация затруднена.

В среднесерийном производстве используются поточные методы или их элементы. В общей трудоёмкости изготовления изделий удельный вес сборки снижается.

В крупносерийном и массовом производстве сборка ведется с использованием прогрессивных технологий, применяется высокопроизводительное оборудование и транспортные средства.

К Основными направлениями совершенствования работы сборочных цехов можно отнести следующие:

- повышение уровня специализации и концентрации сборочных работ

- использование бригадной формы организации труда

- повышение блочности конструкций и взаимозаменяемости деталей

- повышение уровня механизации и автоматизации сборочного процесса

- использование современных методов управления

3.3.2 Поточный метод организации производства

Поточный метод основные понятия

Поточный метод применяется для массового типа производства, но иногда может применяться и в серийном и в единичном типе. Он представляет собой совокупность приемов и средств реализации производственного процесса, для которого характерно следующее:

Производственный процесс организуется в строгом соответствии с основным принципом его рациональной организации (специализация, прямоточность, ритмичность, непрерывность, параллельность);

Производственный процесс предусматривает закрепление обработки или сборки предмета одного наименования за одним рабочим местом;

Рабочие места располагаются по ходу технологического процесса;

Технологический процесс разбивается на операции, при этом на каждом рабочем месте выполняется одна или несколько рабочих операций;

Передача изделия с операции на операцию осуществляется передаточными партиями в соответствии темпом работы.

В потоке и основные и вспомогательные операции отличаются высоким уровнем механизации и автоматизации.

Поточное производство перед непоточным имеет множество преимуществ, однако поточный является не всегда рациональным. Поточный метод представляет собой совокупность приемов и средств, когда оборудование располагается по ходу технологического процесса, перемещение предметов труда соответствует такту выпуска, транспортировка изделий осуществляется специализированным транспортом. Возможность непоточного метода существует когда на рабочих местах выполняется несколько операций; рабочие места расположены по группам оборудования вне связи с последовательностью операций; детали перемещаются сложными маршрутами, что приводит к большим перерывам обработки и ростом длительности цикла

3.3.3 Виды поточных линий

Поточные линии классифицируются по ряду признаков.

1. По стени специализации ПЛ бывают однопредметные и многопредметные. Однопредметные являются постояннопоточными. Для них характерно производство одного типа продукции в течение длительного периода и возможная переналадка при переходе на другой вид продукции. Многопредметные линии создаются когда производство одного вида не обеспечивает полной загрузки линии. Могут быть постоянно и переменно поточными. Постояннопоточные работают без переналадки, на переменнопоточных – выпуск продукции осуществляется партиями.

2. По степени непрерывности процесса линии бывают непрерывные, когда обработка осуществляется без межоперационных простоев, и прерывные, когда предусматриваются технологические перерывы.

3. По виду используемого оборудования бывают линии с прерывной работой транспорта; линии без транспортных средств;конвейерные линии непрерывного действия, которые в свою очередь делятся на линии с транспортным конвейером (предметом труда .ритм); линии с рабочим конвейером (рабочее место, средство транспортирования); линии с распределительным конвейером (обеспечение адрессования предметами труда ).

4. По характеру движения конвейра бывают Линии с непрерывным движением – когда операции осуществляются без снятия предметов труда с конвейера и Линии с пульсирующим движением – применяется когда необходимо обеспечить движение конвейера через заданный интервал.

Существует возможность по-разному расположить оборудование, т.е. создать различные схемы компоновки поточных линий. На выбор структуры поточного производства оказывает влияние конструкторско-технологические особенности изделий, уровень их технологичности, требования к качеству изделий, предусмотренных ГОСТ и техническим условиям заказчика-потребителя.

Компоновка поточных линий могут осуществляться прямолинейным расположением оборудования, зигзагообразным и кольцеобразным внешним контуром. Расположение оборудования может быть однорядным, двухрядным или в шахматном порядке. Оценка планировки ПЛ производится по таким показателям как доля площади под технологически оборудованием и выпуск продукции с 1 м².

3.3.4 Основные параметры потоков

Основными параметрами поточных линий является

1. такт потока, т.е. время между последовательным выпуском 2-х одноименных деталей с поточной линии (r)

,

где – действительный (эффективный) фонд времени работы в плановом периоде, ч;

– программа запуска за тот же период времени, шт.

2. ритм. При расчете ритма учитывается величина передаточной партии (R)

где P- передаточная партия (шт)

3. число рабочих мест по операциям и по всей линии.

Рассчитывается исходя из трудоемкости операции и такта линии (С)

,

где – норма времени на операциях, мин.

Принятое число рабочих мест определяется округлением расчетного числа в большую сторону.

Коэффициент загрузки рабочих мест определяется по формуле

. (допускается перегрузка в 10%)

4. длина рабочей зоны (L). Рассчитывается исходя из шага конвейера и общего числа рабочих мест на линии:

где l – шаг конвейера – расстояние между осями 2-х смежных изделий на конвейере.

5. скорость движения ленты конвейера (v)

6. длительность производственного цикла (Тц)

или

7. величина незавершенного производства и межоперационные заделы

8. период конвейера. Определяют как наименьшее общее кратное из числа рабочих мест по операциям

Наиболее удобные значения периодов конвейера: 6, 12, 18…

Для адрессования изделия на рабочее место лента располагается так, чтобы в длине ленты период укладывался целое число раз. После разметки разметочные знаки закрепляются за рабочими местами, т.е. за ними закрепляются операции.

Обязательным условием эффективности работы поточной линии является синхронизация. Условие синхронизации: _.Синхронизация может осуществляться в 2-х формах: предварительная осуществляется при проектировании линии; и окончательная –предполагает достижение условий синхронизации на стадии отладки линии (за счет регулировки скорости).

3.3.5 комплексная Автоматизация производства

Под автоматизацией производства понимают процесс, при котором все или преобладающая часть операций выполняется машинами и осуществляется без участия рабочего. За рабочими остаются функция наблюдения и контроля.

Выделяют основные направления автоматизации в области организации производства:

- внедрение автоматических и подавтоматических линий;

- создания комплексных систем с автоматизацией всех звеньев производственного цикла;

- конструирование и производство промышленных роботов и робототехнических комплексов;

Степень автоматизации производственных процессов может быть различной: при частичной автоматизации часть функций выполняется оператором полуавтомата, а часть функций автоматизиорвано полностью. Комплексная автоматизация подразумевает полную автоматизацию всех функций.

Разновидностью комплексных автоматических линий являются роторные линии. Они представляют собой комплекс роторных машин и транспортных машин, объединенных системой автоматизированного управления. Заготовки перемещаются вместе с ротором навстречу рабочим инструментам. За счет синхронизации вращения в роторных линиях могут обрабатываться детали различных типоразмеров, что расширяет их область применения.

РОТОРНАЯ ЛИНИЯ

автоматическая - комплекс машин (роторов), трансп. устройств, приборов, объединённых системой автомат ч. управления, в к-ром заготовки, подвергаемые обработке, совершают движение по дугам окружностей совместно с воздействующими на них орудиями. Технология, (рабочие) и трансп. роторы работают синхронно, передавая заготовки с одной операции на другую (см. рис.). Р. л. нашли применение в машиностроении - при механич. и термич. обработке, вытяжке, прессовании, сборке, контроле, в пищ. и хим. пром-сти - при расфасовке и упаковке. В результате совмещения времени обработки с временем транспортирования заготовок Р. л. обеспечивают высокую производительность изготовления деталей при малом осн. технологич. времени.

Современным требованиям автоматизации производства в наибольшей степени соответствуют гибкие производственные системы (ГПС). Они рассчитаны на обеспечение выпуска продукции дискретными партиями, крупными и мелкими сериями. Размеры партий при этом могут изменяться. Это характерно для мелкосерийного производства. Основной характеристикой ГПС является высокая производительность, а значит и невысокие затраты. Степень гибкости ГПС определяется величиной затрачиваемого времени и количеством дополнительных расходов при переходе с одного наименования продукции на другое, а также широтой изготовления номенклатуры. ГПС, как правило, включает от 1 до 3 станков с ЧПУ, контрольно-измерительным оборудованием, роботы –манипуляторы.

Обеспечение бесперебойной работы ГПС способствует склад заготовок и деталей. В промышленности сформировались 2 основных напрвления создания ГПС: создание ГПС на базе существующего оборудования и на базе специального проектируемого оборудования.

Гибкие производственные системы (ГПС) — наиболее эффективное средство автоматизации серийного производства, позволяющее переходить с одного вида продукции на другой с минимальными затратами времени и труда.

ГПС позволяет снизить потребность в квалифицированных станочниках и станках, повысить качество продукции. Производительность станков с ЧПУ, входящих в ГПС, в 1,5—2 раза выше суммарной производительности такого же количества индивидуально работающих станков с ЧПУ.

Гибкая производственная система — это комплекс технологических средств, состоящих из одного-двух (не более) многоцелевых станков с ЧПУ или других металлорежущих станков с ЧПУ, оснащенных механизмами автоматической смены инструмента, автоматической смены заготовок и транспортирования их со склада до зоны обработки с помощью различных транспортных средств, например самоходных роботизированных тележек. Этот комплекс связан с единым математическим обеспечением, способствующим работе оборудования в автоматическом режиме с минимальным участием человека.

ГПС оснащены современными системами ЧПУ, управляющими перемещениями механизмов станка, инструментом, транспортом, си стемами загрузки — выгрузки. Такие системы ЧПУ имеют дисплеи, помогающие оператору увидеть отклонения в работе станка, мониторные устройства, обеспечивающие диагностирование режущего инструмента, контроль размеров обрабатываемых заготовок непосредственно на станке и т. д.

Разнообразие производственных процессов способствует применению различных типов робототехнических комплексов (РТК). Простым видом РТК является роботизированная технологическая ячейка. В ней может выполняться несколько технологических операций. РТЯ лежит в основе роботизации технологических участков или линий. РТК может быть представлен в виде цеха, состоящих из нескольких РТУ плюс автоматизированный склад или несколько складов и транспортных промышленных роботов.

Робототехнический комплекс

РОБОТОТЕХНИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС — совокупность взаимодействующих роботов, обеспечивающих комплексную автоматизацию выполнения группы производственных операций.

Робототехнический комплекс включает роботы различного назначения: транспортные (транспортировка заготовок, полуфабрикатов, готовых деталей, контрольных средств, инструментов, тары со стружкой); контрольные; для замены инструмента в магазинах или в обрабатывающих центрах; удаления стружки; загрузки обрабатывающих центров.

Каждый робот — это перепрограммируемая автоматическая машина, отличающаяся универсальностью движений и быстротой переналадки на новые операции (см. также Автоматизация производства, Гибкие автоматизированные производства).

Средства робототехники в частности роботы 1-го поколения (манипуляторы) работают по местной программе, роботы 2-го поколения оснащены системами адаптивного управления, они имеют сенсорные устройства, а также программами обработки сенсорной информации. Роботы 3-го поколения позволяют выполнять сложные функции, т.к. оснащены искусственным интеллектом. Преимущества роботов состоят в скорости, точности особенно однообразных операций, а также в том, что манипулятор может осуществлять движения не свойственные человеку. Роботы заменяют человека на химических предприятиях, в штучных лабораториях, в кузнечных цехах и проч.

Обязательным требованием при проектировании ГПС является обеспечение блочно-модульного принципа.

Основными характеристиками комплексной автоматизации производства

- способность работать без участия человека;

- автоматическое вычисление всех основных и вспомогательных операций;

- гибкость

- простота наладки и ремонта

- совместимость с оборудованием традиционного производства

- высокая экономическая эффективность.