Мелкосерийного и единичного производств

Для условий многономенклатурного средне-, мелкосерийного и единичного производства методика формирования подетально-групповых участков, групповых поточных линий и их высших форм – ГПС – включает три этапа.

На первом этапе проводят анализ номенклатуры деталей из­делий по конструктивно-техно­логическим признакам, на вто­ром – осуществляют анализ пла­ново-организационных характе­ристик деталей (их трудоемко­сти, программы выпуска), на третьем – осуществляют синтез первых двух этапов и определя­ют структуру производственных подразделений.

Первый этап. Анализ конструктивно-технологической общности деталей. Задача этого анализа состоит в том, чтобы все многообразие из­готовляемых цехом деталей разделить на группы по конструк­тивным и технологическим признакам. С этой целью любую "де­таль из всей номенклатуры, выражаемой множеством Д (рисунок 3.3), описывают набором признаков Р — {P_t; i = 1, 2,..., п), по которым классифицируют детали множества Д.

Рисунок 3.3 – Классификационная схема группирования деталей

Этими призна­ками для описания конструктивных и технологических факторов могут быть:

Р₁ – вид заготовки, определяющий характер обору­дования и частично технологический процесс, Р₁₁ – пруток, Р₁₂ – прокат, Р₁₃ –стальное литье, Р₁₄ –чугунное литье и т. д.

Р₂ – габаритные размеры деталей, характеризующие возможную габаритную группу и мощность оборудования, Р₂₁ – до Ø50, Р₂₂ – свыше Ø50 до Ø100 и т. д.

Р₃ – основной технологический мар­шрут, задаваемый преобладающими видами обработки, Р₃₁ – только токарной обработки (Т), Р₃₂ – токарной и фрезерной (Т–Ф), Р₃₃ – токарно-фрезерно-сверлильной (Т–Ф–С), Р₃₄ – сверлильно-фрезерно-расточной (С–Ф–Р) и т. д. Маршрут определяет комплект необходимого обору­дования для основной обработки деталей группы.

P₄ — кон­структивный тип деталей,. устанавливающий профиль подетальной специализации участка; Р₄₁ – корпусные детали; Р₄₂ – шестерни; Р₄₃ – валы; Р₄₄ – кольца; Р₄₅ – рычаги и т. д.

Для оценки планово-организационных характеристик деталей используют суммарное расчетное число станков для изготовления деталей группы – параметр Р₅. Могут быть приняты и другие признаки.

Каждая группа при множестве наименований признаков Р = { Р_1j }, j = 1, 2, 3, ..., т образуется на последней n -й ступени (в нашей схеме на пятой) выделением деталей по j -му признаку. Подобная классификация может быть легко представлена в ма­тричной форме, что очень удобно для обработки результатов на ЭВМ.

Второй этап. Анализ планово-организационных характеристик деталей. Анализ действующих участков с подетальной специализацией показывает, что не всегда удается обеспечить необходимую загрузку оборудования участка и линии обработкой деталей только одной конструктивно-технологической группы. Приходится закреплять за участками детали, входящие в разные группы, если их можно обработать на одних и тех же станках (например, корпусные детали, рычаги, кронштейны и планки). Поэтому необходимо дополнительно группировать детали по признакам трудоемкости и объема выпуска (признак Р₅).

В качестве показателя, синтезирующего признаки трудоемкости и объема выпуска, ГОСТ 14.312-79 рекомендует относительную трудоемкость изготовления K_зi i - й детали

, (3.5)

где n_oi – число операций изготовления i-й детали;

T_mi,j – штучное (штучно-калькуляционное T_mi,j) время j -й операции обработки i - й детали;

Ф_д – эффективный (действительный) фонд времени работы оборудования в год;

N_i – годовая программа выпуска i -й детали;

К_в – средний коэффициент выполнения норм в цехе (учитывается при анализе действующих цехов).

Нетрудно заметить, что коэффициент K_зi представляет собой суммарное число «обезличенных» станков, необходимых для изготовления заданного объема выпуска N_i при рассматриваемой технологии и режиме работы.

Выражение представляет собой станкоемкость изготовления деталей группы на станках определенной группы.

Суммарная относительная трудоемкость обработки по m -й типовой группе

, (3.6)

где r — число наименований деталей в m -й группе, шт.

Третий этап. Синтез групп деталей для изготовления на одном участке. При синтезе групп деталей, изготовляемых на участке, вначале необходимо обосновать рациональное число участков цеха, а затем и их подетальную специализацию.

Практика показывает, что рациональное число станков в составе обособленных участков и линий с их подетальной специализацией составляет 25…35 единиц, а для ГПС 6…18 ГПМ. Это объясняется значительным возрастанием внецикловых потерь в системе взаимосвязанных станочных модулей.

Число участков цеха. п_у ориентировочно определяется делением общего числа станков цеха С_п на принимаемое среднее число станков на одном участке С_у

п_у ≈ С_п/C_y. (3.7)

Подбором групп деталей необходимо обеспечить создание участков е примерно одинаковым числом станков, для чего следует соблюсти следующее условие:

, (3.8)

где d_у – число групп деталей, закрепляемых за участком, шт..

Для выбора типа линии пользуются показателем средней относительной трудоемкости операции K_срi определяемой для каждой детали

K_срi = K_сзi /n_0i. (3.9)

Коэффициент K_срi выражает число станков для выполнения i-й операции изготовления данной детали и одновременно представляет собой средний коэффициент загрузки станков в предположении однономенклатурной поточной линии.

Обобщение практических материалов показывает, что

- при K_срi > 0,75 целесообразно создание непрерывно поточной линии;

- при 0,2 <; K_срi < 0,75 – многономенклатурной переменно-поточ­ной линии;

- при 0,05 < K_срi < 0,2 – групповой поточной линии.

В последнем случае за участком закрепляют несколько типов деталей, обрабатываемых на одинаковом оборудовании. Это де­лается для того, чтобы обеспечить средний коэффициент загрузки станков участка (средний показатель относительной трудоемкости) не менее 0,75.

, (3.10)

где т — число наимено­ваний деталей, закрепленных за участком (линией), шт.

При наличии классификации деталей и суммарных показате­лей К_сзi группам деталей в условиях мелко- и среднесерий­ного производства удобнее вести анализ не по каждой детали, а по группе наиболее трудоемких (), деталей и группе детален е наибольшими показателями их относительной трудоемкости (N_i ).

Для этих групп деталей достаточно определить средние по­казатели К_ср по рассчитанным ранее показателям К_зi

, (3.11)

где n_ch0i — среднее число операций в технологическом процессе обработки деталей т- й. группы;

r – число наименований деталей т- й. группы.

Наиболее удобно результаты анализа для последующего син­теза групп деталей для каждого участка представлять в матрич­ной форме по классификационным параметрам: Р₁ – применяе­мое оборудование; Р₄ – тип детали; Р₅ – относительная тру­доемкость обработки. Для удобства последующего анализа при формировании матрицы по строкам целесообразно располагать детали каждого типа слева направо в порядке возра­стания их сложности по параметру Р₃, т. е. вначале должны быть более простые маршруты их обработки, а далее по строке более сложные. По вертикали в столбцах располагают группы деталей в порядке их усложнения по параметру Р₄. В каждую ячейку матрицы вносят данные о числе наименований деталей r в каждой группе (числитель) и показатель суммарной относительной тру­доемкости обработки по типовой группе К_cpш (знаменатель).

Принятая схема синтеза конструктивно-технологической общ­ности деталей и данные об их суммарной относительной трудоем­кости позволяют выявить кусты сходных групп деталей, которые дополняются более мелкими группами для окончательного вы­равнивания загрузки участков.