Организация поточных линий

Рисунок 1 –  Движение изделия по поточной линии  при расположении оборудования: а  — одностороннем; б — двухстороннем [2]

Рисунок 2 –  Схемы движения изделий по поточным линиям:

а — разветвляющаяся; б — зигзагообразная; в — П-образная;  
г — Т-образная; д — замкнутая; е — многоуровневая. [2]

 

Таблица 1. Классификация транспортных средств в поточном производстве [2]

Признак	Характеристика
Назначение	Транспортеры		Конвейеры
Вид привода	бесприводные:	приводные:		автономные:
	склизы  желобы  тележки	с электроприводом, гидроприводом, пневмоприводом		промышленные роботы, роботрейлеры с бортовыми компьютерами и программным  управлением
Принцип действия	Механические транспортеры. Пневмотранспорт. Гидротранспорт. Электромагнитный транспорт. Волновой. Гравитационный. На воздушной  подушке
Конструкция	Транспортеры и конвейеры:  ленточные, роликовые, шнековые, пластинчатые, цепные, тележечные, тросиковые (с тянущей шайбой), спутниковые (палетные)
Расположение в пространстве	Горизонтально замкнутые	Вертикально замкнутые	Подвесные		Смешанные (комбинированные)
Непрерывность действия	Непрерывные		Пульсирующие
Функция	Распределительные конвейеры		Рабочие конвейеры

 

Для организации  поточного производства необходимы достаточно высокий объем производства, устойчивость номенклатуры выпускаемых  изделий, высокая технологичность  и стабильность конструкций, современный  уровень применяемой техники  и технологии производства, налаженная система материально-технического обеспечения производства, возможность синхронизации длительности технологических операций.

Организация поточного  производства используется на предприятиях, выпускающих продукцию в массовых масштабах. Вместе с тем поточные формы организации производственного процесса могут найти широкое применение и на предприятиях серийного и мелкосерийного типов производства.

Классификация поточных линий:

1. По количеству  закрепленных деталей:

• однономенклатурные поточные линии, на которых обрабатывается или собирается предмет одного типоразера. Эти линии применяются главным образом в условиях массового производства;
• многономенклатурные поточные линии, на которых одновременно или последовательно изготавливаются предметы различных наименований.

2. В зависимости  от количества одновременно обрабатываемых  объектов одного наименования:

• однопоточные линии, когда изделия обрабатываются поштучно;
• многопоточные линии, когда изделия обрабатываются партиями.

3. По степени механизации и автоматизации производственного процесса:

• немеханизированные;
• механизированные;
• автоматические.

4. По способу  поддержания и характеру ритма:

• поточные линии с принудительным, или регламентированным, ритмом. Для этих линий характерным является то, что передача детали с операции на операцию осуществляется с помощью специального транспортного устройства, с заранее заданной скоростью. Ритм линии поддерживается с помощью этих транспортных средств;
• поточные линии со свободным ритмом, на которых ритм поддерживается рабочими или мастерами.

5. По степени  непрерывности процесса производства:

• непрерывно-поточные линии, где все операции синхронизированы во времени. Такие линии применяются главным образом в сборочных цехах;
• прерывно-поточные (прямоточные) линии, где не все операции синхронизированы. Они чаще всего встречаются в обрабатывающих цехах. Оборудование на таких линиях размещено по ходу технологического процесса. Транспортные устройства при этом не являются регуляторами темпов работы. Прерывно-поточные линии работают в свободном ритме.

6. По способу  транспортировки деталей:

• линии с автоматической передачей деталей с операции на операцию;
• линии с механизированной передачей деталей с операции на операцию;
• линии с немеханизированной передачей деталей с операции на операцию.

Следует также  различать линии, где операции выполняются  без снятия с конвейера и с  распределительным конвейером, когда  конвейер осуществляет лишь доставку изделия на рабочее место, а операция выполняется после снятия изделия с конвейера. [3]

 

3 Основы организации поточных линий

При проектировании поточных линий расчеты ряда показателей  начинаются с определения такта  проектируемой линии.

Тактом поточной линии r называется промежуток времени от момента запуска-выпуска одного предмета, изготавливаемого на поточной линии, до момента запуска-выпуска следующего за ним предмета. Другими словами, такт поточной линии – интервал времени между выпуском двух изделий с последней операции поточной линии или их запуском на первую операцию. Обратная величина такта – темп поточной линии, который характеризуется количеством предметов, выпускаемых поточной линией в единицу времени.

Средний такт поточной линии рассчитывается по формуле (1).

                                                (1)

где r – такт поточной линии, ч (мин);

F_p – фонд времени поточной линии, ч (мин);

N – программа выпуска изделий в плановом периоде, шт.

                           (2)

где F_н – номинальный фонд времени, ч (мин);

f_п – общие регламентированные перерывы на поточной линии, ч (мин);

a – процент потерь времени на ремонт, осмотры и другие виды технического обслуживания оборудования линии.

Количество  оборудования и число рабочих  мест определяется по каждой операции, по формуле (3).

                                           (3)

где W_рi – расчетное количество оборудования (рабочих мест) по каждой операции поточной линии, шт;

t_шт – норма времени на операции, мин.

Принятое количество рабочих мест или оборудования по каждой операции определяются путем округления расчетного их количества до ближайшего целого числа.

Коэффициент загрузки оборудования или рабочего места  может быль рассчитан по формуле (4).

                                        (4)

где   – коэффициент загрузки оборудования или рабочего места;

W_прi – принятое количество оборудования или рабочих мест, шт.

Поскольку количество операций по обработке или сборке изделий может быть достаточно большим, то расчет загрузки рабочих мест более целесообразно вести табличным способом.

Таблица 2. Шаблон для расчета количества рабочих мест поточной линии

Наимено-вание операции	Программа	Средний такт	Норма времени	Потребное количество рабочих мест	Принятое количество рабочих мест	Коэффициент загрузки рабочих мест

 

Явочное количество рабочих равно количеству рабочих  мест с учетом возможности их многостаночного  обслуживания. Общее количество рабочих  на поточной линии определяется как  среднесписочное, по формуле (5).

              (5)

где b – добавочный процент потерь рабочего времени (очередные и ученические отпуска, болезни, выполнение гособязанностей);

W_р.яв – явочное количество рабочих, равное количеству рабочих мест, чел;

d_см – число смен.

В связи с  тем, что трудоемкость операций технологического процесса, выполняемых на поточных линиях, может существенно разниться, загрузка оборудования и рабочих бывает очень неравномерной. С целью выравнивания загрузки ведется работа по наладке синхронизации операций, которая может быть двух видов: грубая синхронизация, состоящая в разделении трудоемких операций на более мелкие или в объединении родственных операций малой трудоемкости; точная синхронизация, когда изменение трудоемкости операции достигается путем изменения режимов обработки деталей, применения специальных приспособлений и инструментов, замены оборудования, улучшения содержания трудовых операций.

Синхронизацию проводят в два этапа: на первом этапе  добиваются предварительного выравнивания операций, на втором производится окончательное  согласование длительности всех операций поточной линии.

При проектировании поточных линий рассчитываются параметры  конвейера.

Скорость движения конвейера:

при непрерывном движении конвейера

,                                                    (6)

при пульсирующем движении конвейера

,                                                 (7)

где V – скорость движения конвейера, м/мин;

l – расстояние между центрами двух смежных рабочих мест, т.е. шаг конвейера, м;

t_тр – время транспортировки изделия с одной операции на другую, мин.

Общая длина  ленты конвейера рассчитывается по формуле (8).

.                                                  (8)

Важным параметром поточной линии является длительность производственного цикла изготовления партии деталей. В отличие от других форм организации производства, в поточном производстве контрольные операции входят в состав технологического процесса как основные процессы. Длительность производственного цикла изготовления одного предмета на поточной линии определяется по формуле (9).

                        (9)

где  – число рабочих мест на операциях технологического процесса;

 – число рабочих мест контрольных операций;

 – общее количество  резервных зон на поточной линии.

Величина резервной зоны рассчитывается по формуле (10).

                             (10)

где t_max – максимальное отклонение от штучного времени при выполнении операции.

Резервная зона необходима в тех случаях, когда время фактической продолжительности операции значительно больше установленной нормы штучного времени, что на практике встречается довольно часто.

При передаче предметов  с операции на операцию транспортными  партиями длительность цикла обработки  определяется по формуле (11).

,                    (11)

где p – размер транспортной партии, шт.

Если при  выполнении операции партия предметов  снимается с ленты конвейера, то технологический цикл удлиняется, поскольку время транспортировки  не перекрывается временем выполнения операции. Длительность производственного цикла в этом случае определяется по формуле (12).

                         (12)

где W – общее количество рабочих мест на поточной линии.

В общем виде для любого количества предметов поточной линии длительность производственного цикла изготовления их находится по формуле (13).

                      (13)

где n – размер партии запуска, шт.

Для обеспечения  бесперебойной работы поточных линий  могут быть созданы заделы – производственные запасы заготовок или составных частей изделий. Различают технологический, транспортный и страховой виды заделов. На прерывно-поточных линиях создается также оборотный межоперационный задел.

Технологический задел Z_T – это детали, сборочные единицы и изделия, находящиеся в процессе обработки или сборки. Его величина определяется по формуле (14).