Razdel2

Определим количество единиц оборудования (рабочих мест) на -ой операции по формуле

(2.18)

где – норма штучного времени на -ой операции, мин.; - расчетный такт производства, мин.

Примечание

Полученное значение числа рабочих мест может быть скорректировано путем деления на соответствующие коэффициенты, если число одновременно работающих больше 1, или если, коэффициент выполнения нормы меньше 1.

Принятое количество оборудования на операциях определяется путем округления расчетного числа до целого в сторону увеличения, если перегрузка рабочего места на операции превышает 10%; в противном случае округление производят в сторону уменьшения.

Для окончательного уточнения специализации линии, номенклатуры групп обрабатываемых деталей, номенклатуры и количества единиц технологического оборудования делают проверочные расчеты коэффициента загрузки оборудования (рабочего места):

(2.19)

и определяют средний коэффициент загрузки оборудования на линии

. (2.20)

При расчете единиц оборудования необходимо помнить, что площадь цеха ограничена. Площадь под оборудование рассчитывается по формуле:

, (2.21)

где - площадь под оборудование на -ой операции.

Длительность операционного цикла (периода) изготовления изделия на всех операциях по всем рабочим местам на потоке равна

,

где - число единиц оборудования в линии по всем операциям.

Организация поточного производства предполагает параллельное движение изделий, при условии, что величина передаточной партии равна единице, т.е. каждое изделие переходит на следующую операцию, не дожидаясь, пока остальные изделия пройдут данную операцию технологического процесса. Тогда длительность операционного цикла всех изделий на потоке:

,

где ; - программа выпуска.

Пример. Определить длительность операционного цикла потоковой линии изготовления изделия при следующих исходных данных: штучное время изготовления изделия на операции - 30,5 мин.; годовой объем выпуска изделий - 300 шт.; действительный годовой фонд времени единицы оборудования – 1500 ч.; число операций в тех процессе изготовления изделия – 12; усредненный коэффициент выполнения нормы по всем операциям - 0,89; допускается брак в пределах 1,5%.

Определим программу запуска

шт.

Так запуска равен

мин./шт.

Определим количество единиц оборудования на -ой операции с учетом коэффициента выполнения нормы

По установленным правилам округления принятое число единиц оборудования равно 2. Тогда длительность технологического цикла изготовления изделия на потоке

мин.

Пример. Рассчитать организационно-технические параметры производственного процесса по следующим исходным данным: минимально допустимая производственная программа 20 000 шт.; действительный фонд времени оборудования 3640 ч.; максимальная производственная площадь 80 м²; количество операций 5 шт. Данные по операциям представлены в таблице.

Номер операции	Норма штучного времени на -ой операции, мин	Площадь под оборудование на -ой операции, м2
1	2,9	7,6
2	6,5	8,2
3	4,8	10,7
4	6,2	14,3
5	3,7	8,1

Найдем такт производства для минимальной программы выпуска

мин./шт.

Определим число единиц оборудования на операциях по формуле . Принятое число оборудования на операциях определяется путем округления расчетного числа в сторону увеличения, так как перегрузка рабочего места на операции превышает 10%.

Коэффициент загрузки оборудования на операциях определяется по формуле . Средний коэффициент загрузки оборудования на линии найдем по формуле

.

Площадь под оборудование на операции найдем по формуле .

Длительность операционного цикла изготовления изделия на всех операциях по всем рабочим местам на потоке равна

мин.

Полученные результаты представим в виде таблицы.

Организационно-технические параметры процесса производства

Номер операции	Количество оборудования на операциях		Коэффициент загрузки	Площадь под оборудование на операции, м2
	Расчетное	Принятое
1	0,27	1	0,27	7,6
2	0,6	1	0,6	8,2
3	0,44	1	0,44	10,7
4	0,57	1	0,57	14,3
5	0,34	1	0,34	8,1
Объем производства, шт.				20 000
Площадь под оборудование, м2				48,9
Такт производственного процесса, мин./шт.				10,92
Средний коэффициент загрузки оборудования				0,44
Длительность операционного цикла изготовления изделия на потоке, мин.				54,6

Поиск варианта структуры поточной линии. Построение стандарт-плана.

Поиск варианта структуры поточной линии происходит пошагово, последовательно увеличивают загрузку линии так, чтобы при каждом последующем шаге очередная самая загруженная операция догружалась до 100%. При этом на очередном шаге выбирается максимальный коэффициент загрузки из всех операций и через него находятся новые скорректированные значения параметров поточной линии:

- скорректированная производственная программа

;

- скорректированное значение такта поточной линии

;

- скорректированное расчетное количество оборудования

;

- скорректированный коэффициент загрузки на операциях

.

Далее уточняют площадь под оборудование, находят длительность изготовления изделия на потоке при новых значениях такта и принятого количества оборудования и пересчитывают средний коэффициент загрузки. Корректировка производится до тех пор, пока скорректированные показатели не превысят максимально допустимых значений. По результатам расчета делают вывод о возможности организации поточного производства на предприятии:

1. Если , то принимается неприрывно-поточное производство и кроме вышеперечисленных параметров дополнительно рассчитывают:

- скорость движения конвейера

,

где - длина рабочей зоны (шаг конвейера) – расстояние между осями двух смежных изделий, равномерно расположенных на линии, м;

- длину конвейера

.

2. Если , по принимается прерывно-поточное производства и переходят к построению стандарт-плана.

Пример. По результатам предыдущего примера оптимизировать параметры производственного процесса, если известно, что максимально допустимая производственная программа 60 000 шт.

, а значит, найдем скорректированные значения:

- программы выпуска шт.;

- такта поточной линии мин./шт.;

- расчетного количества оборудования и новых коэффициентов загрузки, значения которых для каждой операции представлены в таблице;

Операция	Норма времени, мин.	Количество оборудования, шт.		Коэффициент загрузки
		Расчетное	Принятое
1	2,9	0,45	1	0,45
2	6,5	1,0	1	1,0
3	4,8	0,73	1	0,73
4	6,2	0,95	1	0,95
5	3,7	0,57	1	0,57

Пересчитаем средний коэффициент загрузки .

Анализируя полученные данные, принятое количество оборудования не изменилось (равно 5 шт.); площадь под оборудование не изменилась (равна 48,9 м²). Длительность изготовления изделия на потоке равна

мин.

После первого шага корректировки характеристики производственного процесса улучшились: повысился объем производства; увеличился средний коэффициент загрузки; уменьшилась длительность изготовления изделия. Однако, так как показатели производственного процесса не превысили предельно допустимых, проведем дальнейшую корректировку. Результаты расчета сведем в таблицу

Шаг	Объем выпуска	Занимаемая площадь	Средний коэффициент загрузки	Длительность изготовления изделия
1	20 000	48,9	0,44	54,6
2	33 333	48,9	0,74	32,5
3	35 087	48,9	0,77	31,0
4	45 567	71,4	0,53	33,6
5	58 419	75,0	0,81	29,9
Максимальные значения	60 000	80,0	1	-

Последующая корректировка приводит к превышению программы выпуска и максимально допустимой площади под оборудование, следовательно, вариант № 5 является наиболее приемлемым для организации производственного процесса.

Таким образом, оптимальные организационно-технические параметры производственного процесса имеют следующий вид

Номер операции	Количество оборудования на операциях		Коэффициент загрузки	Площадь под оборудование на операции, м2
	Расчетное	Принятое
1	0,78	1	0,78	7,6
2	1,74	2	0,87	8,2
3	1,28	2	0,64	10,7
4	1,67	2	0,83	14,3
5	1	1	1	8,1
Объем производства, шт.				58419
Площадь под оборудование, м2				75,0
Такт производственного процесса, мин./шт.				3,74
Средний коэффициент загрузки оборудования				0,81
Длительность операционного цикла изготовления изделия на потоке, мин.				29,92

Средний коэффициент загрузки меньше 0,85, следовательно, производство серийно-поточное, а линия принимается прерывно-поточной.

Организация однопродуктовой прерывно-поточной линии предполагает, что технологические операции не синхронизированы. Вследствие неравенства или некратности операций такту на таких линиях невозможно достигнуть непрерывности обработки изделий, работы оборудования и рабочих-операторов.

Движение предметов труда на такой линии осуществляется параллельно-последовательно. На каждой операции обработка определенного количества предметов труда ведется непрерывно, а на следующие операции они подаются частями (транспортными партиями), чаще всего поштучно, по бесприводным транспортным средствам (скатам, желобам и т.п.), работающим со свободным ритмом. После окончания обработки определенного количества изделий на одной операции рабочий-многостаночник переходит на другую операцию. При этом средний коэффициент загрузки оборудования должен быть не ниже 0,75.

Время, в течение которого повторяется изготовление определенного количества изделий на всех операциях, называется периодом оборота или обслуживания поточной линии . От правильного выбора зависят показатели работы линии, при этом следует руководствоваться следующим:

1. Период обхода должен быть кратным продолжительности смены и равным или кратным периоду смены инструмента.

2. Выпуск деталей за период обхода по всем операциям технологического процесса должен быть одинаковым и кратным дневному заданию.

3. Длительный период обхода обусловливает увеличение задела на линии, что не всегда возможно по условиям размещения его на межоперационных транспортных устройствах.

4. Увеличение периода обхода приводит к увеличению дополнительных затрат в основных фондах и оборотных средствах.

5. Короткий период обхода вызывает необходимость частых переходов рабочих, а значит, приводит к увеличению потерь времени на них.

Нарушение непрерывности производственного процесса вызывает необходимость создания межоперационных оборотных заделов и простоев оборудования. Для того чтобы привести к минимуму наличие оборотных заделов, простои оборудования и рабочих, необходимо установить наиболее целесообразный регламент работы линии. При этом регламентируется:

• расстановка рабочих по операциям;

• какие операции и в какой последовательности выполняет каждый рабочий;

• загрузка рабочих и оборудования.

Это достигается расчетом следующих календарно-плановых нормативов:

• укрупненного такта (ритма) поточной линии;

• количества рабочих мест по операциям и по всей поточной линии;

• стандарт-плана работы поточной линии;

• размера межоперационных заделов.

Стандарт-план определяет способ и период передачи деталей с операции на операцию (по одной детали или транспортными партиями, через такт или через несколько тактов), периодичность и количество подач заготовок на первую операцию, что позволяет выявить возможность последовательного многостаночного обслуживания станков на линии одним рабочим. Стандарт-план составляется на период оборота, работа по которому повторяется до тех пор, пока действует данная производственная программа. Это позволяет добиться полного использования фонда времени рабочего.

На основании стандарт-плана уточняется количество рабочих, необходимых для обслуживания линии, устанавливается способ и периоды передачи деталей с операции на операцию, виды и размер заделов между операциями, порядок их расходования и восполнения.

Для построения стандарт-плана однопредметной прерывно-поточной линии необходимо рассчитать:

1. Количество полностью загруженных рабочих мест на -ой операции:

,

где - целая часть от числа рассчитанных рабочих мест на -ой операции.

2. Коэффициент недогрузки рабочих мест на -ой операции:

.

3. Время работы недогруженного рабочего места на -ой операции:

.

В качестве периода обхода выберем 240 ч. – длительность в полсмены при 8 часовом рабочем дне. По результатам решения предыдущего примера исходные данные для построения стандарт-плана примут следующий вид:

№	Норма времени на операцию	Количество рабочих мест			Коэффициент недогрузки	Время работы недогруженного рабочего места
1	2,9	0,78	1	0	0,78	187,2
2	6,5	1,74	2	1	0,74	177,6
3	4,8	1,28	2	1	0,28	67,2
4	6,2	1,67	2	1	0,67	160,8
5	3,7	1,0	1	1	0	0

Стандарт-план однопредметной прерывно-поточной линии представлен на рис. 2.7.

Рис. 2.7. Стандарт-план

Анализируя стандарт-план, отметим, что регламентация производства позволяет уменьшить число рабочих с 8 (по расчетным данным) до 7, за счет совмещения выполнения 3 и 4 операций пятым рабочим-многостаночником.

Как уже отмечалось, во время работы линии на смежных операциях вследствие их разной трудоемкости возникают межоперационные оборотные заделы, величина которых изменяется от нуля до некоторого максимального значения. Поэтому ритм работы линии называют периодом комплектования заделов. Соответственно выбор рационального ритма и установление режима работы линии (порядка обслуживания станков и работы рабочих) можно провести по стандарт-плану работы линии.

Серийно-массовое производство. Рассмотрим крупно-серийное и серийное производство в условиях, когда программа выпуска изделий одного наименования не обеспечивает достаточной загрузки комплекса оборудования линии. Здесь используют переменно-поточные многопредметные линии. Как уже отмечалось, в этом случае, закрепленные за линией детали разного наименования изготавливаются попеременно, через определенные промежутки времени с возможной переналадкой рабочих мест.

Специфической особенностью расчета таких поточных линий является определение единого (общего) такта (ритма) линий и частных тактов изготовления изделий каждого наименования.

Общий расчетный такт линии определим по формуле

где - сумма программных заданий по всем закрепленным за линией -м изделиям ( ); =0,02 …0,08 - допустимый коэффициент потерь времени на переналадку линии.

Общий расчетный такт линии рассматривается в случае, если закрепленные за линией изделия имеют одинаковую суммарную трудоемкость. В противном случае рассчитывают частные такты для каждого типа изделий.

Частные такты изделий –

,

где - действительный фонд времени изготовления -го наименования, мин. Причем

,

где - коэффициент трудоемкости -го изделия; - суммарная трудоемкость изготовления одного -го изделия по всем операциям ТП.

Число рабочих мест на -ой операции для каждого -го изделия

, шт.,