Расчет длительности производственного цикла

Стандарт-план позволяет определить не только способ передачи деталей с операции на операцию, но и длительность производственного цикла, под которым понимается период времени от момента поступления предмета труда на первую операцию поточной линии до его выхода с линии. Расчет продолжительности цикла аналитическим способом ведется в зависимости от движения предметов труда перед первой и после последней операциями.

Если обработка начинается непосредственно с первого рабочего места и заканчивается непосредственно после последней операции, как это показано на рис. 3.1, то продолжительность цикла определяется по формуле:

Т_ц = (2 m_пр -1)r

В том случае, если предмет труда перемещается на конвейере перед первой операцией и попадает на конвейер после последней операцией, то продолжительность цикла определяется по формуле:

Т_ц = (2 m_пр +1)r

Однопредметные прерывно-поточные линии (ОППЛ) применяются в механообрабатывающих цехах массового и крупносерийного производств, а также в сборочных цехах в тех случаях, когда длительности операций технологического процесса различны и это различие не удается свести к минимуму путем синхронизации, а также когда не представляется возможным организовать параллельное многостаночное обслуживание недогруженных рабочих мест. Вследствие неравенства или некратности продолжительности операций такту, на таких линиях невозможно достигнуть непрерывности обработки предметов, работы оборудования и рабочих-операторов. Нарушение непрерывности производственного процесса приводит к простоям оборудования, что вызывает необходимость создавать межоперационные оборотные заделы.

Стандарт-план прерывно-поточной линии имеет существенные отличия. Он составляется на определенный отрезок времени, в течение которого осуществляется последовательное обслуживание рабочих мест на недогруженных операциях. Это отрезок времени принято называть периодом обхода или периодом обслуживания (Тоб) линии. За период оборота поточной линии обрабатывается одинаковое количество деталей на каждой операции и тем самым выравнивается пропускная способность всех рабочих мест поточной линии.

В стандарт-плане регламентируется расстановка рабочих по операциям, устанавливается, какие операции и в какой последовательности выполняет каждый рабочий, определяется загрузка рабочих и оборудования. Он позволяет выявить возможность последовательного многостаночного обслуживания станков на линии одним рабочим. 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.

Работа по этому плану повторяется до тех пор, пока остается неизменной производственная программа. При разработке стандарт-плана прерывно-поточной линии важное значение имеет правильное определение периода обхода (продолжительности последовательного обслуживания рабочих мест рабочими-многостаночниками на линии), так как от этого зависят показатели работы линии. При выборе периода обхода следует руководствоваться следующим.

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

2. Длительный период обхода влечет увеличение оборотных заделов на линии, что не всегда возможно по условиям размещения задела на межоперационных транспортных устройствах.

3. Короткий период обхода вызывает необходимость частых переходов рабочих-операторов с одного рабочего места на другое и обратно.

4. Период оборота линии должен быть равным или кратным продолжительности смены, кратным периоду смены инструмента на рабочих местах линии, а также кратным продолжительности смены. При курсовом проектировании принимается равным ½ или ¼ продолжительности смены.

Если величину периода оборота принять равной ½ смены (Т_об=4ч), то за смену рабочие два раза совершат переход на другие рабочие места линии (последовательное многостаночное обслуживание. Такая организация работы на линии повторяется из смены в смену.

 Стандарт-план поточной линии строится в виде таблицы. В нее вписывают все операции технологического процесса и нормы времени их выполнения; проставляют такт потока и определяют необходимое число рабочих мест по каждой операции (расчетное и принятое) и в целом по линии; закрепляют номера за рабочими местами и определяют загрузку рабочих мест (в процентах и минутах); строят график работы оборудования по каждой операции и рассчитывают потребное количество производственных рабочих на каждой операции; строят график регламентации труда по линии и распределяют загрузку между производственными рабочими путем подбора работ; определяют окончательную численность производственных рабочих, которым присваивают условные знаки или номера и устанавливают порядок обслуживания рабочих мест.

На рис. 2.5 представлен стандарт-план линии, совмещенный с графиком движения оборотных заделов с поштучной передачей деталей, на рис. 2.6.- стандарт-план той же линии с графиком движения заделов при передаче деталей с операции на операцию партиями в 40 штук. Как видно из рисунков, передача деталей даже небольшими партиями увеличивает средний оборотный задел на линии более чем в 2 раза. Если партию передачи увеличить до 80 деталей, то этот задел возрастет более чем в 3 раза. При увеличении периода обслуживания линии до 240 минут задел возрастет более чем в 6 раз. Это намного повышает потребность в оборотных средствах и в некоторой мере увеличивает капитальные затраты, связанные с увеличением производственной площади и созданием устройств для хранения заделов.

Рис. 2.5 – Стандарт-план работы прерывно-поточной линии, совмещенный с графиком движения заделов. Передача деталей – поштучная, такт потока 1,5 минут, период обслуживания 120 минут

На ОППЛ образуются технологический, оборотный, транспортный и страховой заделы. Определение технологического, страхового и транспортного заделов аналогично, как и для ОНПЛ. Однако транспортный задел на ОППЛ, каким бы образом не осуществлялась передача деталей (поштучно или партионно), будет находиться (накапливаться) на транспортном средстве. Таким образом, при проектировании ОППЛ следует рассчитывать технологический, оборотный и страховой заделы. 

Оборотный задел – количество заготовок, находящихся на рабочих местах в ожидании процесса обработки. Такие заделы образуются только на прерывно-поточных линиях. Они позволяют организовать непрерывную работу на рабочих местах в течение более или менее продолжительного периода времени. Характерной чертой является изменение их величины в течение часа, смены, суток.

Оборотные заделы определяются между каждой парой смежных операций на основе стандарт-плана работы прерывно-поточной линии. Размер оборотного задела зависит от следующих факторов: производительности на двух смежных операциях; соотношения длительности этих операций с тактом линии; выбранного периода обхода рабочих мест линии.

Для организации бесперебойной работы линии и оперативного руководства производством необходимо знать размер оборотного задела на начало смены. Наиболее рациональным методом определения оборотных заделов является графический. На основе выбранного периода обхода рабочих мест линии рассчитывается оборотный задел между каждой парой смежных операций. Для этого весь период обхода разбивается на фазы, т.е. отрезки времени, на протяжении которых не происходит изменений в количестве станков, на которых выполняются смежные операции.

 Изменение оборотного задела между двумя смежными операциями в течение фазы рассчитывается по формуле:

,

где τ – продолжительность фазы, когда на смежных операциях работает неизменное число станков, мин;       mi, mi+1 – число работающих станков соответственно на i-ой (предыдущей) и на i+1 (последующей) операциях в течение фазы; ,  – норма штучного времени соответственно на предыдущей и последующей операциях, мин.

Значение изменения заделов за продолжительность фазы t может быть положительным или отрицательным. Положительное значение свидетельствует об увеличении задела за время фазы t, отрицательное – об уменьшении. Максимальное значение Zоб, полученное на одной из фаз периода обхода линии, принимается для отсчета и построения графика изменения оборотного задела между двумя смежными операциями. Определение максимального межоперационного оборотного задела необходимо также для расчета производственной площади, планировки рабочих мест и выявления возможности размещения задела на транспортных средствах.