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

Значительные трудности возникают при организации предметно­ замкнутых участков и организации их работы по стандарт-плану

вцехах холодной штамповки.

*В слесарно-каркасном цехе головного завода объединения «Красная Заря» изготовляется большая номенклатура металличес­ ких плат. Различие электрических и монтажных схем обусловли­ вает значительное разнообразие плат не только по габаритным размерам, но и по характеру наружного и внутреннего контура.

Однако в технологическом процессе изготовления металлических плат много общих и даже типовых элементов; однородны состав, методы выполнения и в известной мере — последовательность технологических операций. Поэтому большая номенклатура плат может быть классифицирована на группы по определенным кон­ структивно-технологическим признакам.

Классификации плат по перечисленным признакам должны предшествовать работы по унификации их конструктивных эле­ ментов, единичных и групповых вырубок, габаритов и разметки крепежных отверстий в платах.

В результате систематизации всех характерных конструктив­ ных элементов на заводе были унифицированы элементы наруж­ ного и внутреннего контуров, после чего оказалось возможным все платы объединить в четыре основные группы. Каждая из этих групп была подразделена на подгруппы, характеризующиеся общностью технологического маршрута и комплекта быстро пере­ налаживаемой и постоянной оснастки. Оновными признаками раз­ деления плат на группы явились: размеры, характер и маршрут об­ работки, наружный и внутренний контуры (тип вырубаемых окон).

Для каждой стадии обработки плат разработан унифицирован­ ный технологический процесс, в котором предусмотрено закрепле­ ние операций за определенным оборудованием и применение бы­ стросменных наладок, унифицированных конструкций штампов, приспособлений и инструментов, позволяющих применять их без перенастройки или с небольшими затратами времени на перена­ стройку.

Примерное закрепление характерных технологических опера­ ций за оборудованием показано в табл. 5. Поскольку содержание

исоответственно трудоемкость характерных операций могут различаться внутри каждой группы плат, не говоря уже о платах, относящихся к разным группам, при построении стандарт-плана запуска и выпуска партий возникает необходимость дополнитель­ ной разбивки каждой группы плат на подгруппы по признакам сходства технологического маршрута либо сходства переналадок

иминимизации потерь времени, связанных с переналадками (фор­

мирование комплекта партий различных плат, изготовляемого с одной наладки или при минимальном числе и длительности переналадок).

Расчет количества рабочих мест по каждой группе оборудова­ ния, за которой закреплены определенные операции по каждой

Т а б л и ц а 5

Примерная специализация рабочих мест при изготовлении плат по унифицированному технологическому процессу

84

тий, одинаковых по всем позициям номенклатуры деталей, вхо­

позволяет проверить и оптимизировать плотность и непрерыв­ ность загрузки каждой группы оборудования в каждом периоде ритма комплекта партий (RK) по каждой подгруппе деталей.

Закрепление за каждой группой оборудования определенных операций и оснащение его универсальной быстропереналаживаемой оснасткой позволили свести к минимуму затраты времени на переналадку и подналадку оборудования, на смену инструмента и изменение его количества при переходе от изготовления комплекта партий плат одной подгруппы к другой.

По мере специализации каждой единицы прессового оборудо­ вания на выполнении определенных унифицированных элементов контура плат должна возникнуть возможность синхронизации

85

штамповочных операций и организации транспортировки плат по рабочим местам партиями определенной величины. Это значит, что при обработке каждой партии плат по мере освоения системы запуска и выпуска комплекта партий по стандарт-плану может быть организован непрерывный поток на штамповочных опера­ циях, что должно обеспечить сокращение длительности произ­ водственного цикла и улучшение использования прессового обо­ рудования.

Нужно заметить, что планировка рабочих мест на предметно­ замкнутых участках изготовления плат определенных групп и подгрупп должна обеспечить наилучшие транспортные связи между смежными операциями и кратчайшую длину технологи­ ческого маршрута. Наиболее целесообразно применение рольган­ гов, по которым платы передвигаются под воздействием силы тя­ жести от толчков вручную.

Основной вывод, вытекающий из анализа специфических осо­ бенностей организации предметно-замкнутых участков и работы их по стандарт-плану состоит в следующем.

На каждом предметно-замкнутом участке изготовляется зна­ чительная номенклатура плат. Унификация основных конструк­ тивных элементов и типизация технологического процесса, груп­ пировка плат по сходству технологического процесса и маршрута не могут полностью исключить различий в содержании, последо­ вательности и трудоемкости операций по каждой партии плат конкретного наименования. Возможность создания режима поточ­ ной работы на штамповочных операциях нельзя расценивать как условие, позволяющее создать частичную непрерывно-поточную линию, работающую с определенным ритмом отдельно от осталь­ ной части технологического цикла, где сохраняется обычный для предметно-замкнутых участков режим работы по стандарт-плану. Синхронизация штамповочных операций и параллельная обра­ ботка транспортных партий на смежных операциях должны быть предусмотрены стандарт-планом.

Предметно-замкнутый участок механической обработки ме­ таллических плат должен работать по стандарт-плану, преду­ сматривающему последовательное чередование комплектов партий плат, относящихся к различным группам и подгруппам. Чередо­ вание определяется с таким расчетом, чтобы достигалась мини­ мальная величина потерь времени на переналадку и подналадку оборудования, полноценная и непрерывная его загрузка в каждом периоде ритма комплекта партий.

Рассмотрим некоторые особенности создания режима равно­ мерного производства в других цехах. Так, например, весьма специфична эта задача и организация работ по стандарт-плану в термических цехах. Как известно, номенклатура деталей, которые проходят термическую обработку, весьма значительна, причем деталей самых разнообразных по конфигурации, габаритам, мар­ кам материала и предъявляемым техническим требованиям.

86

Цикл термической обработки, как правило, невелик и не под­ дается четкой регламентации. Поэтому термические цехи и уча­ стки часто тормозят и нарушают соблюдение графика выпуска изделий завода. Первая трудность, которая выявляется при по­ пытках повысить равномерность производства в термическом цехе, состоит в решении следующей задачи: сократить количество при­ меняемых режимов и найти обоснование объединения режимов, по которым обрабатывается деталь в зависимости от сечения, габа­ ритов, формы, характера материала, т. е. создать такие условия, при которых в одну садку в печь можно было бы включить значи­ тельно большую номенклатуру изделий, обрабатываемых по од­ ному режиму.

В результате унификации технологического процесса оказа­ лось возможным установить 16 режимов термической обработки в этом цехе вместо ранее существовавших 96. Приведение в си­ стему типизации или унификации всех пределов прочности, типи­ зации температур под закалку и под отпуск и сокращение в пять с лишним раз количества различных режимов дало возможность комплектовать детали при поступлении в термический цех по этим режимам, что позволило внедрить в цехе мелкосерийного производства печь с непрерывно действующим подом, полностью загрузить печь при обработке различных деталей по одному ре­ жиму и обеспечить устойчивое соблюдение графика равномерного выпуска.

2. Однопредметные прерывно-поточные участки

Как мы уже отмечали, синхронизация операций меха­ нической обработки, выполняемых на различных станках, связана

сбольшими трудностями. В зависимости от конфигурации объектов обработки, размеров и сложности обрабатываемых поверхностей, предъявляемых точностных требований, наконец, объема и регу­ лярности выпуска, применяются универсальные или специальные станки с различной производительностью. Поэтому согласование

сритмом времени обработки на различных операциях и перерас­ пределение отдельных переходов и приемов обработки между смежными операциями во многих случаях невозможно.

Только при устойчиво регулярном выпуске деталей в значи­ тельных количествах на предприятиях массового производства, когда экономически оправдано применение специальных автома­ тизированных станков, могут быть созданы автоматические ли­

нии, в которые встраиваются станки-автоматы, согласованные по их производительности. Однако в тех случаях, когда масштаб выпуска каких-либо деталей недостаточен для эффективного применения автоматических линий, а специфические особенности технологического процесса не позволяют встроить в поточную линию все операции и осуществить синхронизацию операций, оказывается возможным организовать предметно-замкнутый уча­

87

сток, специализированный на выпуске одного предмета, с прерыв­ ным характером производства. На таком участке оборудование и частично рабочие не могут быть загружены непрерывно, движе­ ние деталей 'по операциями осуществляется с перерывами, в ре­ зультате чего возникают межоперационные оборотные заделы.

Прерывность производства является закономерным следствием того, что большинство операций технологического процесса изго­ товления детали по длительности не равно и не кратно ритму выпуска.

Характерной особенностью подобных предметно-замкнутых участков является то, что ритм выпуска их продукции имеет чисто расчетное значение, так как по большинству операций не может быть достигнута их синхронность с ритмом.

Однако важное значение однопредметных прерывно-поточных участков (ОППУ) состоит в том, что на них может быть достигнут

ный выпуск готовых изделий в каждом расчетном периоде. Кроме того, расчет и организация ОППУ является основой создания мно­ гопредметных прерывно-поточных участков (МППУ), на которых последовательно чередуются партии различных изделий. Такие участки могут быть названы такжь многопредметными переменно­ поточными участками.

В период изготовления на подобных многопредметных участ­ ках изделий данного наименования они работают как ОППУ; поэтому методика расчета организационно-производственных пара­ метров ОППУ полностью используется при создании МППУ

споследовател_ьным чередованием партий различных изделий. Расчетный ритм выпуска ОППУ устанавливается с учетом числа

параллельных линий, которые целесообразно использовать для изготовления детали данного наименования. Это число зависит от ряда экономических и производственно-технических факторов и в первую очередь от числа рабочих мест на каждой операции, обусловленного степенью дифференциации технологического про­ цесса.

Количество рабочих мест (оборудования) на каждой данной опе­ рации и в целом по ОППУ зависит от соотношения трудоемкости каждой операции и среднего расчетного ритма участка. Это коли­ чество является целым числом и его расчет должен сопровож­ даться определением коэффициента загрузки рабочих мест по каждой операции и среднего коэффициента загрузки рабочих мест по участку в целом.

Важным организационно-производственным параметром ОППУ является величина межоперационных оборотных заделов, которая влияет на размер оборотных фондов, связанных в незавершенном производстве. Но эта величина имеет не только экономическое значение, она должна приниматься во внимание при выборе транс­ портных средств для передачи изделий с операции на операцию,

8 8

в частности, для определения емкости накопителей между рабо­ чими местами.

Организация ОППУ и поточный регламент его работы опреде­ ляются стандарт-планом, составляемым на определенный период (период оборота). В стандарт-плане находит наилучшее сочетание весь комплекс организационно-производственных параметров ОППУ.

Период оборота участка — это такой календарный период времени, в течение которого достигается одинаковый выпуск деталей на всех операциях.

Стандарт-план работы ОППУ должен обеспечивать оптималь­ ный технологический и организационный регламент работы ка­ ждого рабочего места и всего поточного участка в целом. Опти­ мальным следует считать регламент работы, в условиях которого достигаются: минимальные затраты вспомогательного и основного технологического времени на каждой операции; минимальные затраты времени на наладку и переналадку каждого станка и всего участка в целом; наилучшее использование всех станков по времени и по производительности; максимальная занятость рабо­ чих; минимально возможные размеры оборотных заделов; удоб­ ный календарный режим работы участка.

Период оборота в значительной мере определяет оптимальный регламент работы участка.

С увеличением периода оборота достигается концентрация простоя неполностью загруженных станков. Это расширяет воз­ можности дозагрузки оборудования другими работами, но в то же

нение одной или нескольких операций в течение одного периода оборота. Каждая закрепленная за станком операция выполняется над партией деталей, равной их плановому выпуску за период оборота, после соответствующей переналадки станка. Время за­ нятости станка выполнением операций над партией, включая время переналадок, должно быть меньше или равно периоду оборота.

Таким образом, период оборота представляет собой ритм пар­ тии деталей.

Количество рабочих на ОППУ определяется по числу рабочих мест (оборудования) с учетом многостаночного обслуживания.

Многостаночное обслуживание на ОППУ имеет особое значе­ ние. Если на прерывно-поточном участке допустима некоторая недогрузка оборудования, то недогрузки и простои рабочих должны быть, по возможности, исключены. Однако, многостаноч­ ное обслуживание должно применяться не только для улучшения использования рабочего времени, но и для согласования во вре­ мени выполнения отдельных операций.

Основные организационно - производственные параметры ОППУ рассчитываются по формулам, приведенным в табл. 6.

89

в а т е л ь н о с т ь р а с ч е т о в

станков время наладки в мин; т]ср — коэффициент загрузки недогруженного станка на данной операции; — часовая зара­

ботная плата наладчика в руб; спр — средние для оборудования данного участка затраты на 1 ч простоя в руб.; т^Р — сред­

ний коэффициент загрузки станков на участке; Тх — частичный период оборота, в течение которого сохраняется определен­ ное календарное сочетание двух смежных операций; Р — коэффициент, показывающий, сколько раз п0 содержится в гср.

Среднерасчетный ритм выпуска (г) определяется исходя из про­

На рис. 2, а показаны графики изменения простоев оборудо­ вания на ОППУ при различных вариантах программы выпуска. Наклонная пунктирная линия по каждой операции показывает уменьшение простоев станка в связи с увеличением программы. Возрастание простоя в связи с добавлением еще одного станка по операции показано при несколько большей величине программы (на графике горизонтальные отрезки а—а). Этим допускается не­ которая перегрузка станков (в пределах до 10%).

Суммарный простой всех станков показан на рис. 2, б и опре­ деляется для каждого значения программы суммированием со­ ответствующих ординат простоя станков по отдельным опера­ циям.

92

Верхняя строчка значений среднего коэффициента загрузки соответствует условию добавления станков, а нижняя — случаям, когда заданная программа еще может быть выполнена (с допусти­ мой перегрузкой) без добавления оборудования. Например, про­ грамма выпуска в 2000 шт. в смену может быть выполнена без добавления оборудования с перегрузкой станка на восьмой опе­ рации на 10%.

В этом случае средний коэффициент загрузки оборудования равен 0,78, в случае добавления станка на восьмой операции коэф­ фициент загрузки снизится до 0,69.

Период оборота (Тоб = п 9г) — важнейший параметр ОППУ, определяющий в значительной мере использование его основных и оборотных производственных фондов.

В первом приближении определение Тоб должно принимать во внимание степень недогрузки отдельных не полностью загру­ женных станков и сопоставление переменной части себестоимости,

характеризуемой отношением часовой зарплаты наладчика к величине затрат, приходящихся на 1 ст.-ч простоя (спр), с сум­ марной величиной оборотного задела на участке.

С увеличением периода оборота растет величина концентриро­ ванного простоя не полностью загруженных станков и повышается возможность дозагрузки станков другими работами. Но последняя может оказаться нецелесообразной, если оборудование недефи­ цитно и стоимость его невелика, дополнительные расходы, свя­ занные с простоями, малы, а рабочие могут быть эффективно использованы на других работах.

Дозагрузка станков невозможна и при таком значении Т о6, при котором средняя величина концентрированного простоя станка равна времени его переналадки. Нужно иметь в виду, что суммарный оборотный задел на участке растет пропорционально

станков время переналадки ^нр может быть принято в пределах от 0,33 до 8 ч. Решение экстремальной задачи выбора такого Тоб, при котором достигается наибольшее удельное — на 1 руб. вло­ жений в незавершенное производство (оборотные фонды) — сни­ жение себестоимости, позволяет считать, что расчет оптимального Тоб следует вести по формулам (5), (6), табл. 6.

Сформулировав эти зависимости, А. И. Неймарк разработал вспомогательные таблицы для выбора оптимальной величины Тоб в случаях закрепления за рабочим местом одной и нескольких операций, см. табл. 7 и 8.

93