книги из ГПНТБ / Берман, А. Г. Ритмичность производства в машиностроении и приборостроении (организационно-экономические вопросы)

Таким образом, существенное уменьшение потерь рабочего времени на многопредметных поточно-позиционных линиях сборки секций корпуса судна может быть достигнуто за счет разновре­ менной передвижки секций с позиции на позицию, гибкого рас­ пределения и перераспределения операций между позициями, широкого применения передвижного (с позиции на позицию) технологического оборудования, гибкого маневрирования коли­ чеством единиц оборудования на различных позициях в целях параллельного выполнения одной и той же операции, снижения ритма передачи с операции на операцию.

Нетрудно заметить, что такое повышение гибкости поточного регламента, обеспечивающее снижение потерь рабочего времени, целесообразно лишь в определенных пределах, при которых ухуд­ шение специализации позиций и рабочих не вызывает снижения производительности труда и фондоотдачи.

Многопредметные непрерывно-поточные линии сборки, мон­ тажа и тренировки стативов АТС (объединение «Красная Заря») созданы впервые в европейской практике.

При проектировании необходимо было учесть специфические особенности изделий и технологического процесса: 1) за каждой линией должны быть закреплены классификационные группы стативов близкие по трудоемкости, а следовательно, по величине частных ритмов, так как унификация ритмов выпуска крупногаба­ ритной аппаратуры с помощью варьирования размеров транспорт­ ных пачек совершенно исключена; 2) на каждой линии должно быть определено количество позиций и количество рабочих мест на каждой позиции; 3) должна быть предусмотрена возможность передвижения рабочего вдоль позиции; 4) планировка линий должна обеспечивать возможность механизации транспортных операций и передачи изделия (в случае надобности) на транспорт­ ный конвейер.

Статив АТС (весом до 200 кг) представляет собой стойку с боль­ шим количеством сборочных единиц и сложной электрической схемой.

Конструктивно все стативы имеют много общего. Принципи­ ально различны их монтажные схемы, что обусловливает различ­ ную трудоемкость монтажных работ. В течение ряда лет сборка, монтаж и испытание стативов производились рабочими соответ­ ствующих профессий от начала и до конца. Стативы устанавлива­ лись в специальные приспособления, дающие возможность пово­ рачивать их вокруг горизонтальной оси. Электрическая проверка производилась с помощью большого количества различных пуль­ тов, предназначенных для определенного типа стативов. Транспор­ тировка по участкам производилась на тележках вручную.

Для организации поточного производства стативы были раз­ группированы на девять разновидностей по технологическим признакам: на основе анализа и объемных рассчетов было установ­ лено, что на поточные методы могут быть переведены лишь четыре

169

группы стативов и каждая должна быть закреплена за отдельной линией. Научного обоснования потребовал выбор характера ритма и количества рабочих мест на каждой линии.

Так как расчет показал, что при работе с единым ритмом число рабочих мест при сборке различных стативов значительно колеб­ лется, а высвобождающиеся рабочие часто переводятся на дру­ гие участки производства, был признан более целесообразным вариант организации МНПЛ с частными ритмами и постоянным количеством рабочих мест.

Расчет средней длительности простоев каждого рабочего места при последовательном чередовании партий показал, что величина простоя при последовательном запуске составляет на различных линиях 7— 18 ч, а при параллельном запуске и орга­ низации перехода от наибольшего значения ритма к ближайшему меньшему значительно снижается и составляет 0,5— 1,5 ч. Все линии были оснащены горизонтально-замкнутыми подвесными цепными конвейерами, конструкция которых обеспечила транспор­ тировку стативов в горизонтальном положении и поворот их в вер­ тикальное положение на операции тренировки.

Поскольку изделия имеют большую длину, оказалось целе­ сообразным в целях более устойчивой синхронизации и повыше­

весного конвейера, рядом с рабочими позициями, имелась сво­ бодная площадь, она была использована для размещения рабочих мест комплектовки и сборки, что позволило уменьшить объем транспортных операций и улучшить использование площадей.

На основе рабочих проектов рассмотренных МНПЛ был раз­ работан типовой проект, материалы которого могут быть исполь­ зованы при расчетах МНПЛ сборки, монтажа и испытания на других заводах. Переход завода на выпуск координатных АТС (АТС-К) обусловил необходимость особое внимание обратить на создание сквозного потока в сборочном цехе и механизацию тран­ спортных операций.

Для поточной сборки 34 наименований стативов АТС-К были спроектированы три поточные линии, за которыми были закреп­ лены соответственно 7, 4 и 23 позиции номенклатуры, близкие по монтажным схемам и трудоемкости. Наиболее четкий поточ­ ный регламент и синхронность операций достигнуты на первой линии, за которой закреплено 7 позиций, чередующихся с част­ ными ритмами 45,5—48 мин. и 73,6-—77,3 мин. На этой линии 52 рабочих места. С помощью крана-штабелера стативы перегру­ жаются на специальный переукладчик. Подрегулировка колодок врубания производится на самом переукладчике. После этого стативы по монорельсовой дороге транспортируются в вертикаль­ ном положении на соседний участок тренировки. Стативы, про­ шедшие тренировку, по монорельсовой дороге передаются на

170

участок залицовки, а затем через опускную секцию, в склад го­ товых изделий.

Для сборки, монтажа и прозвонки съемных плат в том же сборочном цехе организовано на основе классификации их номен­ клатуры, насчитывающей более 350 позиций, по сходству монтаж­ ных схем и трудоемкости, пять многопредметных непрерывно-поточ­ ных линий. Все линии оснащены типовыми рабочими цепными горизонтально-замкнутыми конвейерами пульсирующего действия с автоматическим пультом управления и двусторонним располо­ жением рабочих мест. Пульт управления обеспечивает импульсное перемещение технологических тележек на шаг, регулировку ритмов линии в пределах от 1 до 30 мин, световую и звуковую сигнализацию рабочих о начале движения конвейера.

На конвейерах типовой конструкции установлены откидываю­ щиеся по радиусу стулья, регулируемые по высоте и фиксируе­ мые в определенном положении. В конвейеры встроены ящики для инструмента, в таких же ящиках вмонтированы пульты элект­ ропитания, предусматривающие напряжение 36 и 220 В. Люми­ несцентное освещение совмещено с вытяжным устройством. Оба узла заключены в специальные художественно оформленные кол­ паки из оргстекла.

Для доставки плат на конвейерные линии используется техно­ логическая тележка, обеспечивающая вращение плат вокруг гори­ зонтальной и вертикальной оси с фиксацией заданного положения. Количество рабочих мест на линиях, включая рабочие места контролера ОТК и для исправления брака, колеблется от 17 до 33.

Опыт внедрения и эксплуатации МНПЛ в сборочно-монтажных цехах показал особую важность четкой организации исправления брака на линиях, смены объектов и комплектования персонала.

В практике завода в смену чередуются максимально две партии плат, близких по ритму выпуска, причем каждая смена рабочих выполняет свою номенклатуру плат.

Персонал поточных линий целесообразно комплектовать глав­ ным образом из числа вновь обученной молодежи.

Целесообразно предусматривать на линиях резервные рабо­ чие места для тренировки и возможность внепоточной тренировки (стативов) в тех случаях, когда длительность ее значительно превышает ритм.

Многопредметные непрерывно-поточные линии сборки и мон­ тажа плат и блоков аппаратуры высокочастотной связи являются примером развития ритмичного выпуска изделий в мелкосерий­ ном производстве.

Аппаратура высокочастотной связи представляет собой комп­ лекс блоков с большой номенклатурой сложных плат и малой их применяемостью в каждой единице аппаратуры. Выпуск аппа­ ратуры распределяется по месяцам неравномерно.

При значительном различии трудоемкости сборочных единиц и входящих в них деталей и полуфабрикатов почти для всех них

171

может быть установлено одинаковое, приближающееся к типо­ вому содержание операций технологического процесса и принци­ пиально одинаковая последовательность выполнения сборочных и монтажных операций и переходов.

До организации поточных линий сборочный цех специализи­ рованного завода был разделен на технологические участки: сборочный, монтажный, испытательный и т. д.

В, связи с организацией поточных линий структура цеха была

разработаны и пущены в эксплуатацию МНПЛ, оснащенные горизонтально-замкнутыми цепными конвейерами пульсирующего действия, обеспечивающими принудительный ритм. Величина ритма была установлена в пределах 4—20 мин. На одной линии изготовлялись платы партиями 400— 1700 шт. в месяц с ритмом 4,5—6 мин, на других — партиями до 120 шт. с ритмом 7—20 мин, всего 30 наименований.

Конвейеры были оснащены реле времени, конструкция кото­ рых допускает плавное и быстрое изменение скорости конвейера в пределах ритма от 1 до 60 мин и работу в автоматическом цикле. Конструкция конвейеров и пультов управления ими обеспечивала высокую точность и стабильность работы. Скорость движения цепи составляла 8,2 м/мин; длительность перемещения тележки на одну позицию — 7 с. Для уменьшения потерь времени вслед­ ствие переналадок линии и изменения ритма при смене объектов было предусмотрено в графике запуска чередование партий плат с ритмом выпуска, постепенно увеличивающимся, а затем в обрат­ ном порядке снижающимся.

В основу разработки типового технологического процесса и его подразделения на операции, закрепляемые за определен­ ными рабочими местами поточной линии, были положены следую­ щие соображения:

1)каждый сборщик и монтажник должен при выполнении своей операции иметь дело с однородными элементами сборки и монтажа

ис однородными полуфабрикатами;

2)закрепление узлов и полуфабрикатов за определенными рабочими не должно осложнять выполнения монтажных опера­ ций: повторное снятие и закрепление узлов и полуфабрикатов должно быть исключено;

3)каждая плата должна быть подразделена по плоскости на характерные участки, подвергаемые сборке и монтажу в строго определенной последовательности, при этом характерная или ти­ повая последовательность сборочных и монтажных элементов может устанавливаться не для всех плат, а для отдельных одно­ родных групп;

4)для испытания плат на поточной линии должны быть пре­ дусмотрены универсальные рабочие места, обеспечивающие про­ ведение всех необходимых измерений;

172

5) дифференциация технологического процесса на операции по каждому наименованию плат должна производиться в соответ­ ствии с частным ритмом выпуска этого наименования при постоян­

на специальных шаблонах, изоляционных трубок и прокладок, заютовка полуфабрикатов, неполная и полная сборка колодок, планок и т. д,, должны выполняться вне потока — на заготови­ тельном участке.

Платы транспортировались в технологических тележках, осна­ щенных универсальными поворотными приспособлениями, ко­ торые были укреплены на подставках-тележках, снабженных четырьмя текстолитовыми колесами. Верстак был покрыт настилом из линолеума и на нем укреплены рельсы для перемещения те­ лежек. Шасси платы крепились в приспособлении на первой сборочной операции, и плата передвигалась в нем по всем опера­ циям до испытания. Перемещение тележки по рабочим местам осуществлялось толчком от руки. Рабочие места были располо­ жены с одной стороны линии. На другой стороне была укреплена вторая пара рельсов для возврата пустых тележек в обратном положении (толчком от руки).

После года эксплуатации рассмотренные линии были реорга­ низованы в непрерывно-поточные линии с принудительным рит­ мом (в пределах 3—20 мин). На одной линии выполнялись платы с ритмом монтажа 3—7 мин, на другой — с ритмом 10—20 мин. Линии были оборудованы горизонтально-замкнутыми цепными конвейерами пульсирующего действия. Опыт эксплуатации этих линий быстро показал, что оптимальная дифференциация монтажа на операции с учетом индивидуальной производительности мон­ тажниц производится самими рабочими линии.

В случаях необходимости запуска вслед за партией весьма трудоемких плат значительно менее трудоемких имеется возмож­ ность крепить в приспособлении на технологической тележке две платы одновременно и тем избежать резких колебаний частных ритмов.

Номенклатура плат, переводимых на поточные методы сборки и монтажа с принудительным ритмом, систематически возрастала, что показало жизнеспособность поточных методов в условиях мел­ косерийного выпуска большой, часто обновляемой и дополняе­ мой номенклатуры изделий. Производительность труда возросла на 50%, длительность цикла сократилась не менее чем в два раза.

М н о г о п р е д м е т н ы е н е п р е р ы в н о - п о т о ч н ы е л и н и и д л я о д н о в р е м е н н о й с б о р к и р а з л и ч ­ н ы х по р и т м у в ы п у с к а и з д е л и й создаются в тех случаях, когда неэффективны капитальные вложения, необходи­ мые для создания отдельных ОНПЛ с небольшим количеством рабочих мест.

173

Совмещение нескольких ОНПЛ на одном конвейере значитель­ ной протяженности обеспечивает следующие преимущества: воз­ никает возможность за отдельными рабочими местами по каждой

рабочего времени; улучшается использование конвейерного осна­ щения и производственных площадей; углубляется специализация рабочих мест и рабочих, что способствует повышению производи­ тельности труда; уменьшаются затраты времени на переналадки; возникает возможность комплектного выпуска различных изде­ лий для последующих этапов сборки; снижается удельная вели­ чина капитальных вложений.

За каждой из однопредметных линий на общем конвейере зак­ репляется одно изделие или группа изделий одного типа и нес­ кольких типоисполнений или типономиналов, имеющих одина­ ковый технологический маршрут и примерно одинаковую тру­ доемкость операций. Каждая однопредметная непрерывно-поточ­ ная линия, совмещенная на одном конвейере, работает независимо от остальных линий. Поэтому рассматриваемая разновидность МНПЛ позволяет выпускать изделия различной трудоемкости, с различными ритмами выпуска.

Скорость конвейерного устройства рассматриваемых МНПЛ должна быть одинакова для всех совмещенных на нем ОНПЛ. Поэтому установить различный ритм выпуска для значительной номенклатуры группы изделий возможно только путем сочетания двух расчетных параметров по каждой ОНПЛ: расстояния между одноименными изделиями на цепи конвейера, точнее, интервала между несущими элементами (лотками, платформами, спутни­ ками) для каждого i-ro изделия (/г) и размеров транспортных пачек.

Несущие элементы могут быть одноярусными и двухъярус­ ными и устанавливаются на штырях, которые равномерно раз­ мещены по всей длине цепи с интервалом /0. Лотки, закреплен­ ные за каждой группой наименований, целесообразно окрашивать

вразные цвета.

Втечение 1959—1963 гг. институтом Оргстанкинпром было разработано более 20 механизированных МНПЛ для одновремен­ ной сборки электроаппаратуры [21, 31 ].На каждой такой линии может собираться до 12 различных изделий, причем для каждого

изделия постоянный ритм регламентируется на весь период, в течение которого производится сборка данного сочетания изде­ лий. При переходе на другие сочетания изделий скорость движе­ ния конвейера и ритмы выпуска отдельных изделий меняются; эти изменения могут производиться в зависимости от производ­ ственной программы по нескольку раз в месяц.

Особенностью конструкции цепных напольных горизонтально­ замкнутых конвейеров, примененных на МНПЛ для одновремен­ ной сборки на Московском заводе низковольтной аппаратуры

174

(НВА), является наличие ряда поворотных станций, благодаря которым конвейер может быть размещен с учетом наиболее рацио­ нальной планировки цеха. Как показал опыт завода, количество рабочих на линии при переходе от одного сочетания изделий к другому изменяется "незначительно, и при проектировании можно исходить из условно-постоянного их числа. Как правило, сборщики специализируются на выполнении одинаковых пере­ ходов и приемов по всем параллельно собираемым изделиям. Возможность такой специализации рабочих достигается благо­ даря соответствующей группировке операций поточного техноло­ гического процесса и закрепления их за рабочими местами с объе­ мом работ, равным или кратным ритму выпуска. Нужно сказать, что технологический процесс сборки изделий на рассматриваемых МНПЛ характерен тем, что сводится к выполнению различных разъемных и неразъемных соединений, регулировке и отладке отдельных узлов и приборов в целом, к выполнению различных механических операций, сопровождающих сборку.

Организационно-производственные параметры МНПЛ для од­ новременной сборки подразделяются на две группы: по каждой ОНПЛ и по совокупности наименований изделий, выпуск которых должен быть согласован при различных ритмах выпуска и боль­ ших числах периода конвейера. При этом возникают следующие трудности, вынудившие Оргстанкинпром при проектировании линий на заводе НВА прибегнуть к выбору таких параметров, как число штырей, длина конвейера (по условиям планировки), методом подбора.

Необходимо при использовании цепных горизонтально­ замкнутых конвейеров принимать во внимание дискретный харак­ тер изменения расстояний между изделиями всех наименований (между смежными штырями цепи), который определяется кон­ струкцией конвейера и тары, характером трассы цепи.

Общее количество лотков, загруженных изделиями каждого наименования, должно быть в любой данный момент в условиях развернутого производства равно или кратно числу периода конвейера (последний в расчетах Оргстанкинпрома не опреде­ лялся); при этом общая расчетная длина конвейерного устройства может оказаться значительно больше допустимой по условиям планировки.

Если принять длину конвейера меньше расчетной, то при сборке некоторых наименований изделий образуется повторяю­ щийся с каждым оборотом цепи простой всех рабочих. Величина этого простоя пропорциональна отношению остатка длины цепи к скорости ее движения AL/v и должна быть минимизирована при определении длины конвейера.

В условиях параллельной сборки интервал между несущими

175

где

После преобразования получим

Из выражения (16) видно, что при параллельной сборке ин­ тервал между несущими элементами каждой группы изделий прямо пропорционален ритмам выпуска этих изделий. Очевидно, что величины штучных ритмов могут значительно различаться; соответственно расстояние между лотками для различных изде­ лий также может различаться в 10,20 и более раз, что вызывает дополнительные трудности, значительно увеличивая длину кон­ вейера. В связи с этим вместо штучной возникает транспортировка изделий партиями, что позволяет изменять соотношение расстоя­ ний между лотками с учетом реальных возможностей планировки помещения и унифицировать значение 1Г

Во всех случаях нужно стремиться к тому, чтобы скорость движения цепи конвейера находилась в пределах 1—2 мин. Для обеспечения одновременной сборки различных изделий в регла­ ментированном ритме при одной скорости движения цепи кон­ вейера, т. е. при условии, что

где L — длина цепи; ятр — количество изделий, транспортируе­ мых в одном лотке; t — время одного оборота цепи

Отсюда следует необходимость того, чтобы произведения рас­ четного количества изделий каждой группы на цепи и ритма их сборки были равны. Расчетное количество одноименных изделий, собираемых за один оборот цепи (яр), равно

(18)

где tv— время одного оборота цепи при данной скорости движе­ ния и длине. Численные значения птр определялись подбором, равно как и общее число штырей на цепи (Ш) и числа пр различ­ ных изделий.

В целях научного обоснования методов расчета организаци­ онно-производственных параметров МНПЛ для одновременной сборки различных изделий (рис. 11), на кафедре экономики и ор­ ганизации производства ЛИАП под руководством д-ра техн. наук проф. А. И. Неймарка были разработаны теория и формулы

176

Т а б л и ц а 21

Расчет организационно-производственных параметров МНПЛ для одновременной сборки различных изделий

товляются изделия i-й группы (ki)

Продолжение табл. 21

расчета параметров подобных линий [96]. Ниже приводятся методика и последовательность этих расчетов (табл. 21).

Расчет оптимальной длины конвейера при заданном интер­ вале изменений длины цепи и соответствующих им числах штырей

h n 'i

Разработаны также формулы расчета числа штырей для слу­ чаев, когда допускаются лотки только на одно наименование или на

178