Организация поточного производства на предприятии

Рис 2. Схема планировки поточной линии с распределительным конвейером и двусторонним расположением рабочих мест

На рисунке 2 показано шахматное двустороннее расположение станков на поточной линии. Например, за рабочим 2.1 закреплены знаки первый и четвертый. Когда с рабочим поравняется первый разметочный знак, то к этому моменту должна закончиться обработка предыдущего изделия. Рабочий должен положить на первый разметочный знак обработанное изделие и затем с этого же знака взять очередное  изделие,  т.е.  заменить  необработанное  изделие  на  обработанное.  Четвертый  разметочный знак  подойдет  к  рабочему  через  интервал  времени,  равный  трем  тактам  поточных линий,  в  нашем  примере  это –  3 мин, что числено равно t2 = 3 мин, которые отводятся рабочему на выполнение второй операции. Каждый рабочий на третьей операции заменяет необработанное изделие на обработанное через два такта поточной линии, т.е. через 2 мин, что также соответствует t3 = 2 мин.

Если на конвейере на отдельных операциях имеется по несколько рабочих мест, то необходимо обеспечить правильное чередование в обработке изделий на каждом рабочем месте. Для этой цели делается разметка конвейера – на его ленту краской наносят числа, которые образуют период П распределительного конвейера.

Период распределительного конвейера равен наименьшему кратному из числа рабочих мест на каждой операции. В нашем примере П =6. Действительно, шесть цифр – это самое малое число, которое без остатка может быть распределено между рабочими местами на любой операции поточной линии. За рабочим 1.1 следует закрепить шесть цифр, за каждым из рабочих 2.1, 2.2, 2.3 – по две цифры и за рабочими 3.1, 3.2 – по три цифры (по три разметочных знака).  Разметочные  знаки  периода  необходимо  распределять между рабочими на данной операции так, чтобы каждому хватало времени на обработку детали. Распределительный конвейер может быть как пульсирующим, так и с непрерывным движением. В любом случае, каждое следующее изделие подходит к рабочему через время, равное такту поточной линии. Если рабочий будет обрабатывать каждое изделие, которое подает ему конвейер, то норма времени у такого рабочего должна быть равна такту поточной линии, если рабочий будет брать с конвейера каждое второе изделие, то его норма времени должна быть равна двум тактам поточной линии и т.д.

Период  конвейера  на  общей  длине  ленты  может  повторяться  несколько  раз,  но  обязательно  целое число  раз.  Удобны  для  работы  следующие  периоды 6, 12, 24  и 30.  При  больших  периодах  вводится дифференцированная разметка, при которой на конвейер наносится двойной комплект знаков, например окраска  полей  и  нумерация.  При  этом  часть  рабочих  пользуется  одним  комплектом  знаков,  а  другая часть – другим.

 

 

Таблица 1.

Пример закрепления номеров периода распределительного конвейера за рабочими

В таблице 1 показано, каким образом следует закреплять разметочные знаки периода распределительного конвейера за рабочими, чтобы время обработки детали на каждом рабочем месте соответствовало бы установленной норме.  Общая длина распределительного конвейера определяется из условий расположения оборудования и конструктивных особенностей транспортера.

 

2.2 Прямоточные поточные линии и их характеристики

Прямоточные поточные линии применяются в тех случаях, когда при проектировании производственного процесса не удается достичь синхронности выполнения операций, поскольку их продолжительность не равна и не кратна такту поточной линии. Этапы расчета основных параметров прямоточной поточной линии следующие.

1) Определяется такт работы поточной линии. Затем рассчитывается расчетное количество рабочих мест на каждой операции. Расчетное число рабочих мест будет существенно отличаться от целого числа, так как норма времени на данной операции, как уже говорилось, не равна и не кратна такту поточной линии. Поэтому необходимо определить индивидуальные коэффициенты загрузки рабочих мест: для всех рабочих мест на операции, кроме последнего, коэффициент загрузки принимается равным 100 %. Загрузка последнего рабочего места рассчитывается по остаточному принципу. Например, расчетное количество рабочих мест получилось равным 2,4 следовательно, первые два рабочих места будут загружены на 100 %, а последнее, третье – на 40 %. Перегрузка в 40 % требует организации дополнительного рабочего места именно с такой неполной загрузкой. Особенность прямоточной поточной линии в том, что станки с неполной загрузкой, расположенные на различных операциях поточной линии, передаются в обслуживание одному рабочему-многостаночнику так, чтобы его занятость была близка к 100 %. Это позволяет экономить на рабочей силе. 

Тип поточной линии в процессе проектирования определяется по предельной перегрузке рабочих мест, приблизительно равной 10 – 12 %. Если перегрузка рабочих мест не более 12 %, на всех рабочих местах поточной линии, то можно организовать конвейер; если перегрузка достигает большей величины, то необходимо проектировать рабочие места с неполной загрузкой, вводить многостаночное обслуживание, а это уже иной тип поточной линии – прямоточная.

2) Выбирается период комплектования заделов на поточной линии. Период комплектования иначе называется ритмом работы R поточной линии. Он должен быть кратен продолжительности смены, что делается для целей удобства планирования заделов. В течение промежутка времени, равному R, на всех операциях поточной линии формируется выработка заданной величины, а между операциями, вследствие различной производительности оборудования, образуются запасы полуфабрикатов, называемые межоперационными оборотными заделами. На этом этапе строится план-график загрузки оборудования и рабочих. От вида этого графика будет зависеть величина межоперационных оборотных заделов и, в конечном итоге, объем незавершенного производства на поточной линии.

Характерной особенностью прямоточных поточных линий является то, что на них количество рабочих меньше количества станков из-за наличия многостаночного обслуживания.

3) Рассчитывается изменение величины межоперационного оборотного задела по формуле:

                                  

                                        (7)

где T – период времени, в течение которого на смежных операциях количество действующих станков остается неизменным; ti и ti+1  – нормы времени на смежных операциях; ci и ci+1 – число единиц оборудования, действующих на смежных операциях в течение периода времени T.

Величина задела между смежными операциями должна рассчитываться для каждого значения T, то есть для каждого случая изменения его величины на протяжении периода комплектования. 

На этом этапе строятся графики межоперационных оборотных заделов на поточной линии.

Характеристики прямоточной поточной линии, влияющие на эффективность ее работы:

1) Существует  оптимальное значение периода  комплектования задела на поточной линии. На рисунке 3 показаны два варианта организации производства на поточной линии, отличающиеся только величиной R. Из рисунка видно, что чем больше период комплектования задела R, тем больше задел и тем меньшее количество переходов от станка к станку делает рабочий в течение смены. То есть при значительных периодах комплектования ухудшается оборачиваемость запасов, но уменьшаются потери рабочего времени у рабочего, осуществляющего переходы от станка к станку (рис. 3, а). При небольших значениях периода комплектования с одной стороны величина задела уменьшается и улучшаются показатели оборачиваемости запасов, а с другой – увеличивается количество переходов рабочего и, как следствие, возрастают потери объемов производства (рисунок 3, б). Сопоставляя достоинства и недостатки большого и малого периодов комплектования, можно определить его оптимальную величину.

Рис 3. Зависимость величины задела от периода его комплектования R

Стрелками показаны моменты перехода рабочего от станка к станку

2) Если на смежных операциях работа станков осуществляется параллельно, то задел деталей между операциями будет минимальным, а численность рабочих – максимальна и, наоборот, при последовательной работе станков на смежных операциях задел деталей – максимален, а численность рабочих – минимальна (рис.4).

Рис 4. Зависимость величины задела деталей от последовательности работы станков на операциях:

а – последовательная;

б – параллельная работа станков на смежных операциях

 На рисунке 4,а один рабочий обслуживает два станка и задел деталей достигает 46 ед. На рис. 4,б показан процесс одновременного обслуживания двумя рабочими двух станков, находящихся на разных операциях. Задел деталей в этом случае не превышает 10 ед. 

Таким образом, можно построить простейшую линию замещения оборотного задела (оборотного капитала) рабочими (трудом) при объемах производства 92 ед. продукции в смену (рис 5).

Рис 5. Линия производственной функции, показывающая процесс замещения оборотного капитала трудом

В данном случае линия построена для максимальных значений величины задела. Аналогичная зависимость получилась бы и для средних величин задела. Из рисунка 5 видно, что если детали дорогие, например из цветного металла, а рабочая сила дешевая, то целесообразно увеличить численность рабочих на поточной линии, планируя параллельную (одновременную) работу станков на смежных операциях, добиваясь тем самым снижения величины денежных средств, вложенных в оборотные заделы прямоточной поточной линии. И наоборот, при дорогой рабочей силе и малоценных деталях необходимо экономить рабочую силу, планируя последовательную работу станков на смежных операциях поточной линии, результатом чего будет увеличение более дешевого ресурса – оборотного капитала, а точнее его части – запасов незавершенного производства.

3) Существует  простое правило минимизации  переходящего задела на прямоточной поточной линии: если на плане-графике загрузки оборудования и рабочих линии работы станков располагать нисходящими ступенями слева направо и сверху вниз, то переходящий задел на поточной линии будет наименьшим. 3

3. Характерные признаки организации многопредметных поточных линий

Многопредметная непрерывно-поточная линия. На каждой МНПЛ изготавливается, как правило, несколько технологических родственных видов продукции, а на каждом рабочем месте выполняется несколько деталеопераций.

В зависимости от метода чередования изготавливаемой продукции МНПЛ подразделяются на групповые с последовательным чередованием и переменно-поточные (с последовательно-партионным чередованием).

Групповой называют линию, на которой технологически родственные изделия обрабатываются без переналадки оборудования. Каждое рабочее место оборудуется групповыми приспособлениями, необходимыми для обработки закрепленной за линией группы изделий. Станки размещаются в соответствии с последовательностью технологического маршрута. Технологические процессы изготовления всех закрепленных за линией изделий полностью синхронизированы.

Переменно-поточной называют линию, на которой чередующимися партиями непрерывно обрабатываются или собираются изделия разных наименований либо типоразмеров. При переходе от партии одних изделий к партии других обязательна переналадка оборудования. Это связано с различием применяемых технологии и технологической оснастки при обработке изделий различных наименований. В каждый период времени на линии изготавливается изделие только одного наименования. Технологические процессы всех изготавливаемых изделий синхронизированы.

В основе организации и расчета МНПЛ лежат общие принципы организации поточного производства с учетом специфики, обусловленной серийностью производства. В частности, для них характерны: анализ и конструктивно-технологическая классификация изделий для закрепления их за линией. За линией могут быть закреплены изделия, идентичные с точки зрения состава, последовательности и трудоемкости операций. В этом случае предметы труда можно чередовать на линии в любом порядке, любыми партиями и даже через каждую штуку. Могут быть закреплены изделия, имеющие различия по составу, последовательности и трудоемкости операций. В этом случае организовать производство значительно сложнее. Закрепленные за линией изделия могут иметь и другие отличия, например, по программе выпуска, по технологическому оснащению по суммарной трудоемкости и т. д. В связи с этим весь режим работы МНПЛ с последовательно-партионным чередованием определяется расчетом двух групп календарно-плановых нормативов.

Многопредметные прерывно-поточные линии.  МППЛ применяются в серийном производстве, в частности в заготовительных и обрабатывающих цехах машиностроительных и радиотехнических предприятий. Хотя довольно часто их применяют и в сборочных цехах, если операции сборки осуществляются не вручную, а с помощью технических средств, или при наличии брака по некоторым операциям технологического процесса.

Организационные формы МППЛ весьма разнообразны и поэтому целесообразна их классификация. В самом общем виде в зависимости от метода чередования объектов производства МППЛ подразделяются на групповые с последовательным чередованием изделий и переменно-поточные с последовательно-партионным чередованием изделий.

При организации групповых МППЛ режим запуска и выпуска различных объектов по оборотам не регламентируется. Состав операций технологического процесса, последовательность выполнения операций, нормы штучного времени для всех общих операций и по всем объектам конкретного наименования одинаковые.

При организации переменно-поточных линий с последовательно-партионным чередованием период производства партии изделий j-го наименования делится на несколько периодов оборота линии; в каждый период оборота изготавливается один объект.