Лекция 7. организация поточных методов производства

1. Поточные линии и их элементы

2. Расчетные параметры, характерные для всей совокупности поточных линий.

3. Методика расчета непрерывно-поточных линий.

4. Методика расчета прерывно-поточных линий.

5. Методика расчета и характеристика автоматизированных поточных линий.

Поточные линии и их элементы

Первичным звеном поточного производства является поточная линия - группа рабочих мест, на которой производственный процесс осуществляется в соответствии с характерными призна­ками поточного производства.

Организация поточных линий предъявляет особые требова­ния к планировке оборудования, транспортным средствам, при­меняемой таре. Планировка поточных линий должна обеспечи­вать наибольшую прямоточность и кратчайший маршрут дви­жения деталей, экономное использование площадей, удобство обслуживания оборудования, достаточность площадей для хра­нения требуемых материалов и деталей.

Расположение поточных линий (планировка) должна обеспечить:

- прямоточность и кратчайший путь движения изделия;

- рациональное использование производственных площадей;

- условия для транспортировки материалов и деталей к рабочим местам;

- удобство подходов для ремонта и обслуживания;

- достаточность площадей и оргоснастки для хранения требуемых запасов материалов и готовых деталей;

- возможность легкого удаления отходов производства.

Классификация основных видов и форм поточных линий. Все применяемые поточные линии можно классифицировать по ряду признаков.

1. В зависимости от количества типов одновременно обрабаты­ваемых изделий:

- однономенклатурные (на линии обрабатывает­ся или собирается изделие одного типоразмера);

- многономенклатурные (изде­лия нескольких типоразмеров, сходных по конструкции или тех­нологии их обработки (сборки).

2. По степени механизации и автоматизации производственного процесса:

- немеха­низированные,

- механизированные

- автоматические.

3. По способу поддержания и характеру режима:

- с принудительным и регламентированным рит­мом (детали с опера­ции на операцию передаются с помощью специального транспор­тного устройства с заранее заданной скоростью. Ритм линии поддерживается с помощью этих транспортных средств);

- со свободным ритмом (интервал времени между запуском двух изделий на линию поддерживается рабочими или мастерами).

4. По степени непрерывности процесса производства:

- непрерыно-поточные линии (операции равны или кратны ритму, т.е. синхронизированы во времени. Такие линии применяются глав­ным образом в сборочных цехах);

- переменно-поточные линии (нормы времени по операциям 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 темпов работы).

5. По характеру работы конвейера:

- линии с непре­рывным движением предметов труда (все технологические операции выполняются во вре­мя движения изделия. При этом рабочий перемещается вдоль линии);

- линии с пульсирующим движением предметов труда (конвейер передвигает предмет труда от одного рабочего места к другому и останавливается на время выполнения операции).

Расчетные параметры, характерные для всей совокупности

поточных линий

При проектировании и организации поточных линий выполняются расчеты показателей, определяющих регламент работы линии и методы выполнения технологических операций.

Исходным моментом при проектировании поточного производства является определе­ние объема выпуска продукции и такта потока.

Такт поточной линии — промежуток времени между выпуском изделий (деталей, сборочных единиц) с последней операции или их запуском на первую операцию поточной линии.

Исходные данные расчета такта:

- производственное задание на год (месяц, смену);

- плановый фонд рабочего времени за этот же период;

- планируемые технологические пооперационные потери.

Такт поточной линии рассчитывается по формуле

r = F_д /N_з,

где F_д - действительный фонд времени работы линии за определенный период (месяц, сутки, смену) с учетом потерь на ремонт оборудования и регламентированных перерывов, мин;

N_з — программа запуска за тот же период времени, шт.

Ритм — это количество изделий, выпускаемых поточной линией в единицу времени (произведение такта на транспортную или передаточную партию).

R = r * n_t

В случае поштучной передачи изделий по операциям R = r.

Величина, обратная такту, называется темпом работы ли­нии. При организации поточного производства необходимо обес­печить такой темп, чтобы выполнить план по выпуску про­дукции.

N_t = N_з / F_д

Следующим этапом в организации поточного производства является определение потребности в оборудовании. Расчет коли­чества оборудования осуществляется исходя из числа рабочих мест по операциям процесса:

С_pi = t_i /r,

где С_pi - расчетное число рабочих мест на одной операции про­цесса;

t_i - норма времени на операцию с учетом установки, транспортирования и снятия детален, мин.

Принятое число рабочих мест С_прi определяется округлением расчетного количества до бли­жайшего целого числа. При этом учитывается, что на стадии про­ектирования допускается перегрузка в пределах 10-20% на каж­дое рабочее место.

Коэффициент загрузки рабочих мест К₃ определяется по фор­муле

К₃ = С_р / С_пр.

Для обеспечения полной загрузки оборудования и непрерывно­сти протекания производственного процесса в поточном производ­стве осуществляется синхронизация (выравнивание) операций во времени.

Количество оборудования (рабочих мест) на всей поточной линии

где m — число операций технологического процесса.

Скорость движения конвейера (V):

- при непрерывном движении конвейера V=L / r;

- при пульсирующем движении конвейера V= L/ t_тp,

где L - расстояние между центрами двух смежных рабочих мест, то есть шаг конвейера (м);

t_тp — время транспортировки изделия с одной операции на другую.

Задел - производственный запас материалов, заготовок или составных частей изделия для обеспечения бесперебойного протекания производственных процессов на поточных линиях.

Различают следующие виды заделов:

- технологический;

- транспортный;

- резервный (страховой);

- оборотный межоперационный.

Технологический задел Z_Т представляющий собой детали, сборочные единицы и изделия, находящиеся непосредственно в процессе обработки, сборки, ис­пытаний на рабочих местах рассчитывается по формуле

где С_пpi — количество рабочих мест на i-й операции;

п_i — количество деталей, сборочных единиц и изделий, обра­батываемых одновременно на рабочем месте.

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 следующим образом:

где I_p.k — длина рабочей части конвейера, м;

р — размер операционной партии, шт.;

v — скорость движения конвейера, м/мин.

При периодической транспортировке транспортный задел определяется по формуле

Транспортный и технологический заделы зависят от пара­метров оборудования и технологического процесса.

Страховой (резервный) задел нейтрализует отрицательное влияние на ритмичность производства случайных перебоев в работе обору­дования, несвоевременной подачи материалов, полуфабрика­тов и др. Этот вид задела создается перед наиболее ответственными и трудоемкими операциями. Его величина определяется по опытным данным, полученным на основе специальных исследований.

где Т_переб — время возможного перебоя поступления изделий с данной операции на операцию, подлежащую страхованию (мин);

r — такт поточной линии (мин).

Оборотный межоперационный задел на линии — количество заготовок (деталей, сборочных единиц), находящихся между операциями линии и образующихся вследствие различной производительности смежных рабочих мест для выравнивания работы линий. Размер межоперационного задела постоянно колеблется от максимума до нуля и наоборот. Максимальная величина межоперационного оборотного задела определяется разностью производительностей смежных операций:

,

где Т_совм — время совместной работы оборудования на обеих операциях (в мин);

— количество оборудования на подающих и потребляющих смежных операциях, работающего в период Т_совм (шт);

t_штi — норма времени выполнения операции.

Синхронизация — процесс выравнивания длительности операции технологического процесса согласно такту поточной линии. Время выполнения операции должно быть равно такту линии или кратно ему.

Методы синхронизации:

- дифференциация операций;

- концентрация операций;

- установка дополнительного оборудования;

- интенсификация работы оборудования (увеличение режимов обработки);

- применение прогрессивного инструмента и оснастки;

- улучшение организации обслуживания рабочих мест и т.д.

Рассмотренные показатели работы поточной линии являют­ся общими для всех форм поточного производства. Вместе с тем для каждой отдельно взятой классификационной группы по­точной линии существуют свои специфические расчеты.