Практикум по организации и планированию машиностроительного произво
..pdf
|
Таблица 2.1.16. Нормы времени обработки деталей |
|
||||
|
i-ro наименования на j-x операциях |
мин |
|
|||
Н омер |
|
|
Д етали i-ro наименования |
|
|
|
операции, j |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
б |
|
||||||
1 |
4 |
3 |
4 |
3 |
2 |
3 |
2 |
2 |
1 |
2 |
2 |
3 |
4 |
3 |
4 |
4 |
5 |
3 |
4 |
4 |
4 |
5 |
6 |
4 |
5 |
2 |
2 |
5 |
2 |
3 |
1 |
2 |
3 |
4 |
Р а с с ч и т а т ь длительность совокупного производственного цикла обработки деталей для двух форм организации производственного про цесса двумя методами. П о с т р о и т ь графики длительностей совокуп ного производственного цикла.
ГЛАВА 2.2. ОРГАНИЗАЦИЯ ПОТОЧНОГО
ПРОИЗВОДСТВА
Поточное производство является прогрессивной фор мой организации процессов изготовления изделий и входящих в них деталей и сборочных единиц. Для поточного производства характерны следующие принципы: специализация, прямоточностъ, непрерывность, параллельность и ритмичность.
Поточное производство отличается высоким уровнем механизации и автоматизации как технологических, так и транспортных операций. Признаки, определяющие организационную форму поточных линий в машиностроении, приведены на рис.2.2.1.
Такт поточной линии
r = V N „
где FA— действительный фонд времени за планируемый период, ч; N3 — количество запускаемых на поточную линию объектов производства за тот же период, шт.
С учетом регламентированных перерывов (Тпер) и планируемого уров ня технологических потерь (а,%)
f (Т - Т ) г = --------------—,
где Тсм — продолжительность смены, мин; NBxyr — суточная программа выпуска, шт.; f — количество рабочих смен.
Если передача деталей с операции на операцию осуществляется транспортными партиями, рассчитывается ритм поточной линии (R):
R = r n T,
где гц. — величина транспортной (передаточной) партии, шт. Расчетное число рабочих мест (единиц оборудования) на операции
где t. — норма времени на выполнение i-й операции, мин.
При неполной синхронизации операций Cpi не равно целому числу.
Рис. 2.2.1. Признаки, определяющие организационную форму поточных линий
Округляя Cpi до ближайшего целого числа с учетом загрузки рабочего места, получаем Q.
Коэффициент загрузки рабочих мест на каждой операции
где С j — фактически принятое число рабочих мест на i-й операции. Число рабочих-операторов на i-й операции
С f
Р,
wHoi
где wH0 {— норма обслуживания на i-й операции; f — число рабочих смен. Общее число рабочих-операторов на линии
Р о.общ =
где b — процент дополнительных рабочих-операторов на подмену основ ного состава в случае необходимости (ориентировочно составляет5-10%).
2.2.1. Расчет параметров поточныхлиний с рабочим конвейером
Рабочий конвейер перемещает обрабатываемый объект вдоль поточной линии, регламентирует ритм работы и служит местом выполнения операций. Поскольку объекты не снимаются с конвейера, шаг конвейера 10 (расстояние между осями двух смежных изделий, рас положенных на конвейере) определяется с учетом габаритов изделия, удобства расположения рабочих мест на линии и допустимой скорости движения конвейера. При небольших габаритах изделий 10 > 1,0 м, при значительных габаритах:
1о = 0об + 1пр)/Ю00м,
где 1^ — габаритная длина объекта, мм; 1пр — промежуток между сосед ними объектами на конвейере (200—300 мм).
Максимальная величина шага лимитируется допустимой скоростью движения конвейера. Скорость движения конвейера
VK= у м/мин.
Наиболее удобная для работы скоростьдвижения рабочего конвейе ра от 0,3 до 2 м/мин.
Нормальная длина рабочей зоны каждой операции
lHi= 4 - C ,
Если операция нестабильна по времени, то при определении длины зоны таких операций предусматривают резервную (дополнительную) зону 1^.
Резервная (дополнительная) длина зоны i-й операции
^pe3i ^i’
где — целое число резервных делений, которое нужно добавить к 1н1. Aj получают округлением до ближайшего целого числа А^:
^pi |
^imax |
^icp) / **» |
tfcp “ |
(^imax |
^imin) / |
где 11тах) timin’ ticp — максимальная, минимальная и средняя продолжи тельность i-й операции.
Общая длина зоны i-й операции
U m i = 1 Hi + 1рЫ = 1 о ( C i + A i ) '
Длина рабочей части конвейера
U = S l „ i+ |
i u , = |
1o I ( C i +Ai), |
i=l |
i=l |
i=l |
где m — число операций на поточной линии; шр — число операций, имеющих резервную зону.
Производственный цикл одного объекта производства
Т.= ^ Г = Г1(С.+Д.).
’к i=l
2.2.2.Расчет параметров поточныхлиний с распределительным конвейером
Распределительный конвейер перемещает обрабатыва емые объекты от операции к операции, распределяя их по рабочим мес там, и регламентирует ритм работы. Работа выполняется не на конвейе ре, а на рабочих местах, расположенных вдоль конвейера с одной или двух сторон.
Шаг распределительного конвейера 10 определяется габаритами из делия и необходимым зазором между соседними изделиями. Скорость движения конвейера:
г
Изделия по рабочим местам распределяются либо автоматически, либо при помощи разметочных знаков. Разметка может быть выполнена в виде цифр, букв, окраски делений. Минимально необходимое число разметочных знаков называется периодом распределительного конвейера
Пк и определяется как наименьшее общее кратное от числа рабочих мест на всех операциях поточной линии. Комплект знаков на общей длине конвейера может повторяться целое число раз кпов.
Длина рабочей части распределительного конвейера 1р к определяет ся из планировки поточной линии с учетом вариантов расположения необходимого для каждой операции оборудования, занимаемой им пло щади и предусмотренных по условиям техники безопасности проме жутков между рабочими местами. Станки могут быть расположены с одной или двух сторон конвейера в линейном или шахматном порядке.
Длина ленты транспортера определяется по формуле
•лк = 2 1 ,к + TCD ,
где D — диаметр барабана приводной станции, м.
Число повторений периода конвейера kno, на ленте транспортера должно быть целым и получается округлением до ближайшего целого числа расчетного числа повторений к ^ :
кповр = (21Р.К+ TTD) / (10 Пк).
После чего корректируют величину шага конвейера и скорость:
10 = 1..К / Пк к„01) [м]; VK= 10 / г [м/мин].
Длительность производственного цикла изготовления изделия на поточной линии с распределительным конвейером
T .=r S c i+^ ,
™ V,
где m — число операций на поточной линии.
2.2.3. Расчет параметров прямоточных (прерывно-поточных) линий
Эта форма поточного производства применяется, ког да не удается достичь синхронности операций, поэтому производитель ность операций различна и не равна такту. Ритмичность работы прерыв- но-поточной линии выражается в том, что через определенные Промежутки времени на каждой операции производится строго опреде ленное одинаковое количество изделий. Такие промежутки времени на зываются периодом комплектования выработки R*.
Период комплектования R* выбирается исходя из условий подачи продукции на последующие участки, размера мерной тары, грузоподъ емности транспортных средств, а также из условий правильной органи зации труда операторов-совместителей рабочих мест. Чаще всего период комплектования устанавливается кратным смене: 1/2 Тсм; 1/4 Тсм; 1/8 Тсм.
Вследствие различной производительности смежных операций меж ду ними на линии образуются межоперационные оборотные заделы.
Величина оборотного задела равна разности производительности смежных операций за период Тп и определяется по формуле
7 |
=т |
|
[шт.], |
^ i.i+ l |
1 п |
t; |
|
|
|
|
где Тп — период времени при неизменных условиях совмещения на смеж ных операциях: i-й и (i + 1)-й, мин; С(, Ci+, — количество рабочих мест на i-й и (i + 1)-й операциях в течение Tn; ts, ti+, — нормы времени на выполнение i-й и (i + 1)-й смежных операций, мин
По результатам расчета межоперационных оборотных заделов стро ится эпюра заделов (см. пример 3).
Время работы недогруженного рабочего места за период комплек тования:
t =R„ k..„,
где k„cn — коэффициент использования недогруженного рабочего мес та, равный дробной части расчетного количества рабочих мест на опе рации Ср. Так, если Ср = 1,4, то кисп1 = 100 %, кисп2 = 40%.
Полное использование фонда времени рабочего достигается за счет выполнения рабочим двух или более операций. При этом необходимо раз работать график-регламент работы прямоточной линии, определяющий периоды работы оборудования и рабочих, порядок и время переходов ра бочих, обслуживающих несколько рабочих мест на протяжении смены.
2.2.4. Расчет параметров многономенклатурных (серийно-поточных) линий
Рабочий такт поточной линии при изготовлении объек тов, сходных по структуре технологического процесса, технологическим режимам и трудоемкости операций:
г =
где F„ — действительный фонд времени работы линии в планируемом периоде, мин; Nj — программное задание по j-му объекту на планируе мый период, шт.; ш — номенклатура закрепленных за линией объек тов, ед.
Рабочий (частный) такт для каждого данного объекта, закреплен ного за переналаживаемой многономенклатурной поточной линией:
где Faj — фактическое время загрузки линии изготовлением объекта) за планируемый период.
i=l
где Nj — программное задание по j-му объекту, шт.; FH— номинальный фонд работы линии в планируемом периоде, мин; t,., — норма времени на i-ю технологическую операцию изготовления объекта j, мин; Uj — число операций в технологическом процессе изделия); кп — коэффи циент, учитывающий потери времени при переналадке линии на оче редной типоразмер.
Рабочий такт объекта г,, рассчитанный путем сравнения с тактом базового (условного) представителя ryol:
где Ц— коэффициент приведения трудоемкости объекта) к трудоемко сти базового представителя.
Если при расчете рабочих тактов за базовый представитель принят объект В, то коэффициенты приведения трудоемкости объектов (ki.kj,..,!^) к трудоемкости базового представителя
где Т„ T2,..Tj,..Tni — трудоемкость изготовления объектов 1, 2,... j,...m, мин; Тв — трудоемкость изготовления базового объекта, мин.
Г
уел ш
где NjnpMB=N. -kj — программное задание на планируемый период, при
веденное к базовому представителю.
Пример 1. О п р е д е л и т ь такт линии, рассчитать число рабочих мест, количество рабочих и степень их загрузки (занятости), выбрать тип и определить основные параметры конвейера. О п р е д е л и т ь дли тельность цикла сборки изделия, а также выработку на одного рабочего в смену и на 1 м2 площади поточной линии.
Исходные данные. Линия предназначена для сборки корпуса водя ного насоса (масса 8 кг; габариты 230x220 х 210 мм). Программа запус ка — 376 шт. за смену. Регламентированные перерывы составляют 20 мин за смену. Продолжительность смены — 8 ч.
При расчете учесть, что первая операция нестабильна по времени: timax= 3,7 мин; tIcp = 1,7 мин. Технологический процесс сборки изделия приведен в табл. 2.2.1.
Таблица 2.2.1. Технологический процесс сборки изделия
№ |
Н аим енование операций |
Н орм а времени t(, мни |
|
пУп |
|||
|
|
||
1 |
Запрессовать в корпус насоса ш арикоподш ипник |
1,20 |
|
2 |
Запрессовать валик в сборе во внутреннее кольцо под |
1,30 |
|
ш ипника |
|||
|
|
||
3 |
Н апрессовать на вы ступаю щ ий конец валика насоса под |
1,30 |
|
ш ипник, установить упорное кольцо |
|||
|
|
||
4 |
Вложить ш понку в ш поночную канавку на валике, поста |
2 ,6 0 |
|
вить ш кив, одеть ш айбу и затянуть гайку |
|||
|
|
||
5 |
П оставить ш плинт и расш плинтовать, ввернуть масленку |
1,25 |
|
6 |
П оставить на передний торец корпуса прокладку, кры ш ку |
3 ,7 0 |
|
и завернуть болты |
|||
|
|
||
7 |
К онтроль |
0 ,6 0 |
Решение.
1. Определить такт работы поточной линии (г) при заданном объеме выпуска изделий, учитывая регламентированные перерывы.
г ._Тсм-Т|кр |
8-60-20 = 1,22 мин. |
N, |
376 |
2. Рассчитать необходимое число рабочих мест и их загрузку по опе рациям технологического процесса.
CPi = |
1 |
= ^ • 1 0 0 [%]• |
|
Г |
|||
|
Н омер операции |
t(, мин |
с- |
С, |
к* % |
|
1 |
1,20 |
||||
0,98 |
1 |
98 |
|||
2 |
1,30 |
1,07 |
1 |
107 |
|
3 |
1,30 |
1,07 |
1 |
107 |
|
4 |
2,60 |
2,13 |
2 |
107 |
|
5 |
1,25 |
1,03 |
1 |
103 |
|
6 |
3,70 |
3,03 |
3 |
101 |
|
7 |
0,60 |
0,49 |
1 |
49 |
Y c .
к™™= 4 ^ - 1 0 0 = 98% .
зоср
Количество рабочих на линии — 10 чел.
3.Выбрать тип поточной линии, наиболее соответствующий усло виям производства, и вид транспортных средств.
Как видно из расчета, отклонение от 100% по загрузке рабочих мест не превышает 10% (кроме контрольной операции). Перегрузка в преде лах 10% может быть ликвидирована при отладке линии. Выбираем не прерывно-поточную линию с рабочим конвейером, учитывая сбороч ный характер операций.
4.Выполнить необходимые расчеты, определяющие компоновку и
условия работы линии:
— шаг конвейера 1С= 106 + 1пр = 230 + (200 + 300) = 500 мм -
исходя из габаритов объекта.
Из условий удобства работы на конвейере шаг не может быть менее 1 м. Выбираем 10 = 1 м;
— скорость движения конвейера
VK= — = 0,82 м / мин лежит в пределах допустимых значений;
г
— нормальная длина зоны каждой операции
1ш= 1о - Q ;
— резервная длина зоны i-й операции
|
|
|
Таблица 2.2.3 |
|
|
|
|
№ операции |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
1„рм |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
2,0 |
1,0 |
3,0 |
1,0 |
Время выполнения 1-й операции существенно отклоняется от вре мени выполнения других операций.
4>i = (t«m.*-tiCp)/r = 3,7-1,7/1,22 = 1,63; А =2;
1рез| —10 А — М,
— общая длина зоны 1-й операции
•общi = 1Н| + !рез1 = 1,0 + 2,0 = 3,0 м;
— длина рабочего участка линии
1раб= 10К С, +А) = 1,0 ((1+ 2) +1 + 1 + 2+1 + 3+1) = 12м.
Производственный цикл сборки одного изделия при непрерывном движении конвейера
Т |
Ц |
U _ |
12 = 14,6 мин. |
|
V, |
0,82 |
Общее число рабочих-операторов на линии
Роо6щ = f l + — |
) Х р0( = ( |
1 + — 1-10 = 11 чел. |
о о6щ ^ 100 |
01 ( |
100) |
5. Выполнить планировку поточной линии. Планировка представ лена на рис. 2.2.2.
Рис. 2.2.2. Планировка непрерывно-поточной линии с рабочим конвейером
6. Определить выработку на одного рабочего в смену и на 1 м2 площа ди поточной линии.
Выработка на одного рабочего в смену Чр.6 = М з/Р о о б ц ,= 376/11 = 34 шт./чел.