Неунылова / УМК лекции / Конспект лекций по дисциплине организация производства на предприятиях отрасли / Тема 1.4 организация поточного производства

По степени механизации и автоматизации производственного процесса поточные линии делятся на три вида:

• немеханизированные,

• механизированные,

• автоматические.

3. По способу поддержания и характеру режима различают поточные линии с ритмом:

• принудительным и регламентированным, когда детали с операции на операцию передаются с помощью специального транспортного устройства. Ритм линии поддерживается с помощью этих транспортных средств;

• свободным, когда интервал времени между запуском двух изделий на линию поддерживается рабочими или мастерами.

4. По степени непрерывности процесса производства различают:

• непрерывно-поточные линии, когда равны или кратны ритму, т.е. синхронизированы во времени. Эти линии применяются в основном в сборочных цехах.

• переменно-поточные (прямоточные) линии – нормы времени на операциях не равны и не кратны ритму. Они чаще всего встречаются в обрабатывающих цехах, где из-за разности производительности и оснащения возможности синхронизации ограничены. Оборудование на таких линиях расставлено по ходу технологического процесса, но транспортные устройства не являются регуляторами темпа работы.

5. По характеру работы конвейера различают линии с движением предметов труда:

• непрерывным, когда все технологические операции выполняются во время движения изделия и рабочий при этом перемещается вдоль линии;

• пульсирующим, когда конвейер передвигает предмет труда от одного рабочего места к другому и останавливается на время выполнения операции.

При проектировании и организации поточных линий рассчитывается ряд показателей, которые определяют регламент работы линии и методы выполнения технологических операций.

Основным показателем работы линии является такт (r).

Если на операциях поточной линии планируются технологические потери, такт поточной линии планируется по программе запуска на линию:

,

где N₃ – количество изделий, запускаемых на поточную линию в плановом периоде, шт.

,

где a – минимальный процент брака в линейных и механических цехах.

N_в – количество выпускаемых изделий.

Расчет количества оборудования и числа рабочих мест поточной линии ведется по каждой операции технологического процесса.

Явочное количество рабочих равно количеству рабочих мест на поточной линии с учетом многостаночного обслуживания. Общее количество рабочих на поточных линиях определяется как среднестаночное по фрмуле:

,

где b – добавочный % потерь рабочего времени (очередные и ученические отпуска, болезни, выполнение государственных обязанностей);

R_яi – явочное количество рабочих, равное количеству рабочих мест на i-той операции, чел.

m – количество операций технологического процесса;

d_см – число смен.

Для обеспечения бесперебойного протекания производственных процессов на поточных линиях создается производственный запас заготовок или составных частей изделия, называется заделом. Различают 4 вида заделов:

• технологический,

• транспортный,

• страховой,

• оборотный.

1. Технологический задел (Z_т) представляет собой детали, сборочные единицы и изделия, находящиеся непосредственно в процессе обработки, сборки, испытаний на рабочих местах и рассчитывается по формуле:

,

где С_прi – количество рабочих мест на i-той операции;

n_i – количество деталей, сварочных единиц и изделий, обрабатываемых одновременно на рабочем месте.

2. Транспортный задел состоит из деталей, сборочных единиц и изделий, находящихся в процессе перемещения между рабочими местами и расположенными в транспортных устройствах. При непрерывной транспортировке с применением конвейера задел рассчитывается по формуле:

,

где l_рк – длина рабочей части конвейера, м;

р – размер операционной партии, шт;

v – скорость движения конвейера , м/мин.

При периодической транспортировке величина транспортного задела определяется по формуле:

,

Размеры транспортного и технологического заделов зависят от параметров оборудования и технологического процесса.

3. Страховой задел нейтрализует отрицательное влияние на ритмичность производства случайных перебоев в работе оборудования, несвоевременной подачи материалов, полуфабрикатов и др. Этот вид заделов создается перед наиболее ответственными и трудоемкими операциями. Его величина определяется по опытным данным, полученным на основе специальных исследований, ориентировочно в размере 5-15% сменного выпуска деталей:

,

где N – годовая программа выпуска деталей, шт;

К_стр – коэффициент страхового задела, в долях единицы от сменного выпуска (К_стр= 0,5/0,15);

Д_р – число рабочих дней в году.

Непрерывно-поточные линии – это наиболее современная форма поточного производства, отличительной особенностью которого является полная согласованность длительности всех операций, закрепленных за поточной линией, с ее тактом. Продолжительность такта непрерывно-поточной линии зависит от времени выполнения операции, характера движения и назначения транспортного средства.

Для поточных линий с рабочим конвейером непрерывного действия такт равен времени непосредственной обработки изделий (t_обр) на операции , т.е. r=t_обр. При пульсирующем конвейере такт определяется по формуле:

,

где t_тр – время (непрерываемое) транспортировки изделия с одной операции на другую, мин.

Если поточная линия снабжена распределительным конвейером, то при непрерывном его движении

r = t_обр + t_су ,

где t_су – время снятия-установки на конвейер изделия, мин.

При пульсирующем движении конвейера

r = t_обр + t_тр + t_су

Прямоточные линии наиболее часто организуются в механических цехах, где добиться равенства при кратности норм времени по операциям такту невозможно. Расчеты технологического , транспортного и страхового заделов на прямоточной линии аналогичны токовым на непрерывно-поточной линии. Кроме того , на прямоточных линиях рассчитывают межоперационные оборотные заделы и составляется план-график работы линии.

4. Межоперационный оборотный задел возникает в следствии разной производительности оборудования на двух смежных операциях. Он является переменной величиной, изменяющейся в течении периода обслуживания.

Для определения размера оборотного раздела между двумя смежными операциями время работы станков в периоде обслуживания делятся на фазы в течении которых не происходит изменений в одновременной работе станков на операциях.

Для каждой фазы размер оборотного задела между двумя смежными операциями определяется по формуле:

,

Т_о – время одновременной работы двух смежных рабочих мест, мин;

С_пр1 и С_пр2 – число станков на предыдущей и последующей операциях;

t_шт1 и t_шт2 – норма времени обработки детали на предыдущей и последующей операциях, мин.

Суммарный оборотный задел на линии равен сумме оборотных заделов по операциям на начало периода обслуживания R_о.

Внутренний задел на прямоточной линии (шт) определяется:

,

Стандартный план – график представляет собой кооперационный график работы прямоточной линии на период обслуживания. Периодом обслуживания называют промежуток времени, на который рассчитывается стандартный (нормативный) план-график работы линии в течении которого достигается равенство выпуска деталей по всем операциям, а также завершение каждым рабочим полного цикла по обслуживанию закрепленных за ним станков. Период обслуживания (R_о) зависит от массы и продолжительности обработки детали. В машиностроении при планировании работы прямоточных линий период обслуживания принимается, как правило, равным 1-2 часа.

Необходимо при построении плана-графика линии длительности работы станков на каждой операции (мин):

,

где В_о – выработка (производительность) линии период обслуживания R_о

_,

где r₀ – такт прямоточной линии, шт.

Стандартный план-график работы прямоточной линии строят соблюдая следующие условия:

1. Полная загрузка рабочих по операциям, что достигается применением многостаночного обслуживания в параллельной и последовательной формах.

2. По возможности параллельная (одновременная) работа недогруженных станков на смежных операциях.

3. Доведение до минимума такого режима совместной работы станков на смежных операциях в течении периода обслуживания, при котором обуславливается необходимость создания оборотных заделов на конец периода обслуживания.

Расчет межоперационных оборотных заделов. Из рисунка видно, что работа станков на предыдущей (1-й) и последующей (2-й) операциях начинается одновременно , но производительность станка на 1^ой операции больше, чем на 2^ой. Это говорит о том что на начало периода обслуживания оборотный задел на линии между 1^ой и 2^ой операциями отсутствует.

Для определения движения оборотного задела между этими операциями в период обслуживания работу станка разбивают на две фазы:

• первую – время совместной работы в течении 48,8 мин,

• вторую – время работы станка на 2^ой операции в течении 8,4 мин (57,2-48,8)

Оборотный задел по фазам составляет:

в первой фазе .

во второй фазе .

Оборотный задел между 2-й и 3-ей операциями. Из рисунка видно , что работа станков на 2-й и 2-й операциях начинается одновременно, но производительность станка на 2^ой операции меньше, чем производительность двух станков на 3^ей операции. Это говорит о том, что для обеспечения ритмичной работы станков на 3^ей операции на начало каждого периода обслуживания необходим оборотный задел, т.е. такой запас обработанных на 2^ой операции деталей, который бы одновременно с работой станка на 2^ой операции обеспечил необходимую производительность работы станков на 3^ей операции.

Работу станков на этих операциях разбивают на 2 фазы:

• первая – время совместной работы станка на 2^ой операции и двух станков на 3^ей операции в течении 49,3 мин,

• вторая – время работы станка на 2^ой операции в течении 7,9 мин

(57,2-49,3=7,9)

Оборотный задел по фазам составит:

в первой фазе ,

во второй фазе .

Таким образом ритмичной работы станков на 3^ей операции на начало периода обслуживание должен быть оборотный задел в количестве восьми деталей.

Аналогично рассчитывается оборотный задел между 3^ей и 4^ой операциями. Продолжительность двух станков на 3^ей операции больше , чем производительность четырех станков на 4^ой операции. Следовательно, задел на начало периода обслуживания между этими операциями отсутствует.

Оборотный задел по фазам составит:

в первой фазе ,

во второй фазе .

Оборотный задел между 4-й и 5-й операциями не образуется, поскольку производительность станков на 4^ой операции соответствует производительности станков на 5^ой операции. Суммарный оборотный задел на линии , который выражается суммой оборотных заделов по операциям на начало периода обслуживания, в данном случае равен заделу на 2^ой операции – 8 деталям.

Построение стандартного плана графика работы прямоточной линии на период обслуживания.

1. Сначала на основе исходных данных и произведенных расчетов заполняют графы:

• номер операции,

• коэффициент загрузки станков,

• норма времени на операцию,

• количество станков на каждой операции,

• время работы каждого станка в период обслуживания,

• размер задела на начало периода обслуживания.

Затем рабочих распределяют по операциям, исходя из 100% их загрузки.

2. После этого преступают к построению графика работы станков, исходя из расчетной длительности работы каждого станка, возможности параллельной их работы на смежных операциях и такого сочетания смежных операций , которое сводило к минимуму оборотные заделы на конец периода обслуживания.

3. После построения графика работы станков и расчета оборотных заделов строят график движения межоперационного оборотного задела в масштабе времени и количестве деталей. График строят по фазам, причем график движения заделов в каждой последующей фазе начинают от точки достигнутой в предыдущей фазе. Оборотные заде на начало и конец периода обслуживания должны быть равны.

4. В построении графика алгебраическая сумма изменений задела на двух смежных операциях должна быть равна нулю. Если это условие не соблюдается, то в расчетах допущена ошибка. Графически заделы на графике изображены в виде заштрихованных секторов с указанием на каждой фазе их размера. При этом знак минус (-) означает уменьшение задела в течении фазы, а знак (+) – его увеличение.

Как видно из построенного графика, ритмичная работа прямоточной линии обеспечивается при условии наличия к началу, каждого периода обслуживания R_о на 2^ой операции задела в количестве 8 штук, что создает нормальную работу оборудования на 3^ей операции.

На многопредметных поточных линиях изготавливаются изделии различных наименований последовательно чередующимися партиями. Основными условиями организации таких линий являются технологическое единство изделий и гибкая конструкция оборудования линий, допускающая возможность быстрой его переналадки на выпуск новых изделий.

Различают многопредметные поточные линии:

• групповые, расчет которых аналогичен расчету однопредметных непрерывно-поточных линий;

• переменно-поточные, специфической особенностью которых является определение среднего такта линии и частных тактов изготовления изделий каждого наименования.

,

где k_пн – коэффициент потерь времени на переналадку линии;

n – количество наименований изделий, закрепленных за линией.

Величина частных тактов изделий, закрепленных за линией, может быть определена разными способами в зависимости от:

• степени различия в трудоемкости изготовления,

• возможности работы линии с разными тактами,

• вида программы выпуска изделий.

При большом количестве закрепленных за линией групп деталей частный такт рассчитывается по изделию-представителю, являющемуся наиболее типичном для данной линии, т.е. условное изделие. Для других деталей находят коэффициент приведения k_нр путем деления их трудоемкости t_i на трудоемкость условного изделия t_у.

,

Затем для каждой детали определяют объем затрат на линию, приведенных к объему запуска изделия-представителя

,

На основании этих данных рассчитывают условный общий такт

Определяются частные такты изготовления i-го изделия

,

Пример. Расчет частных тактов поточной линии по изделию-изготовителю.

Пример. На многопредметной линии, работающий в две смены (21 рабочий день в месяц), собирает три изделия – А, Б, В. Рассчитать частные такты изготовления изделий.

Решение

1. Рассчитываем действительный фонд времени линии при k_пн = 0,05

,

2. Определяем условный такт линии

,

3. Определяем частные такты по каждому изделию.

Действительный фонд работы линии распределяется между закрепленными за линией изделиями пропорционально трудоемкости программных заданий: