Организация и расчет параметров поточных линий

Поточное производство – экономически целесообразная форма организации процесса изготовления готовой продукции и входящих в неё элементов, построенная по вышеприведенным принципам: специализации, прямоточности, параллельности, непрерывности, пропорциональности и ритмичности.

Показателем непрерывности поточного производства считается отсутствие пролеживания заготовок, деталей и сборочных единиц по причине календарной несогласованности выполнения операций:

; или , (2.18)

где τ, m – такт и число операций поточной линии, соответственно;

С_{i р.м.} – число рабочих мест при выполнении i-ой операции;

τ ×∑С_{i р.м.} – производственный цикл при синхронизации всех операций.

Если за поточной линией закрепляется одно наименование деталей или изделия – однономенклатурная, если несколько наименований сходных деталей или узлов по конструкции или технологии – многономенклатурная.

На каждом рабочем месте выполняется только одна постоянно повторяющаяся операция или несколько сходных операций, чередующихся через определенные промежутки времени.

Предпосылки организации поточного производства:

– наличие в программном задании достаточного количества сходных по технологии изготовления объектов, что позволяет полностью загрузить высокопроизводительное оборудование;

– полная завершенность конструкторских и технологических разработок;

– возможность классифицировать объекты по конструкционно-технологическим признакам;

– возможность расчленить процесс производства на простые операции;

– наличие быстро переналаживаемого оборудовании.

Виды поточного производства:

1. Однономенклатурные конвейерные линии массового или крупносерийного производства с полной синхронизацией операций, выполняемых непосредственно на конвейере и на стационарных рабочих местах со снятием объекта с конвейера.

2. Прямоточные однономенклатурные линии.

3. Многономенклатурные непереналаживаемые и переналаживаемые линии серийного и мелкосерийного производства.

4. Стационарные полностью синхронизированные линии, отличающиеся неподвижным положением объектов в течение всего периода их изготовления.

5. Синхронные линии со свободным ритмом.

6. Автоматические однономенклатурные линии с полной и неполной синхронизацией операций.

Расчет параметров поточной линии начинается с определения такта τ поточной линии – календарного периода времени между двумя соседними изделиями, запускаемыми на линию (такт запуска):

τ_зап = ФВ_д / V_зап.

С учетом регламентированных перерывов и уровня брака а,τ_зап равен:

, (2.19)

где ФВ_д – действительный фонд времени работы поточной линии;

t_см – продолжительность смены, например t_см = 8×60 = 480 мин;

t _пер – продолжительность сменных перерывов, t _пер = 50 мин;

f _см – количество смен в рабочие сутки, например f _см = 2.

В случае, если передача осуществляется транспортными партиями, то рассчитывается ритм поточной линии: r_зап = τ_зап × n_тр.

Для обеспечения единого такта или ритма поточной линии добиваются полной синхронизации – достижения равенства или кратности времени выполнения операций установленному такту технологического процесса, используя расшивку «узких мест» наиболее длительных операций:

– расчленение операций на переходы и комбинирование различных вариантов порядка их выполнения;

– введение параллельных рабочих мест на операции, длительность которых кратна такту; интенсификация режимов работы;

– совмещение времени выполнения нескольких переходов.

Число рабочих мест (единиц оборудования или число операторов) на каждой i-ой технологической операции определяются с учетом t _шт штучной нормы времени на операцию:

С_{расч. i} = t _шт / τ_зап.

Для контрольных расчетов применяется формула с использованием годового действительного фонда времени работы оборудования ФВ_д.о:

С_{расч. i} = . (2.20)

Наиболее точный расчет дает формула с использованием годовой программы V_г и действительного фонда времени работы оборудования при двухсменной работе ФВ_д.о = 3860 ч./год, следовательно, при дальнейших расчетах используется формула (1.24).

Учитывая неравномерность загрузки оборудования на различных операциях, рассчитывается коэффициент загрузки (занятости) оборудования, k_{з. об.}:

k_{з. об.} = С_{расч. i} / С _{прин. об} ; или .

Полученный коэффициент, если он больше k_{загр. об} = 0,85, свидетельствует о полной загрузке оборудования в течение рабочей смены и высоком уровне организации труда на участке.

Численный списочный состав операторов ЧП_i.оп по специальностям на i-ой операции рассчитывается, исходя из годового действительного фонда времени рабочего ФВ_д.р. Явочный штат рабочих ЧП_яв.раб рассчитывается с использованием номинального фонда времени рабочего ФВ_н.р и коэффициента выполнения норм времени k_в.н.= 1,10÷1,15, и b_доп = (5÷10 %):

ЧП_i.оп = , или ЧП_яв.раб = , (2.21)

где ω_факт, ω_обсл – численность операторов на поточной линии фактическая и по норме обслуживания, соответственно;

b_доп – дополнительное число операторов в %-х к расчетному.

Параметры рабочего конвейера [7, 12, 20].

1. Шаг конвейера для мелких деталей принимается ℓ^мелк_ш = 1÷1,2 м., для крупных деталей принимается ℓ^кр_ш = ℓ_дет + ℓ_ср, т.е. к длине детали ℓ_дет добавляется среднее расстояние между объектами ℓ_ср.

2. Скорость конвейера для мелких деталей принимается рациональной – V_конв = 0,5÷2,5 м/мин. Если габариты цеха не позволяют применить такую скорость и требуется скорость конвейера V_конв > 2,5 м/мин., то применяется пульсирующий конвейер.

Таблица 2.5 – Параметры поточного производства

Параметры поточной линии
1. Программа запуска	Nзап = Nвып × (1 + α /100)	α – технологические потери на отработку режима, %
2. Такт поточной линии		tсм, tпер – длительность смены и регламентированных перерывов, час.
3. Число рабочих мест на операции	Срасч. i = t шт /τп = tшт ×Vг /ФВ д.о	t шт – норма времени, ч/ед; τп – такт поточной линии, ч.
4. Численность операторов	ЧПi.оп = ,	bдоп – дополнительное число операторов к расчетному.
Параметры рабочего конвейера
1. Шаг конвейера	ℓкрш = ℓдет + ℓср	ℓдет – длина детали, м.; ℓср – средне расстояние между деталями, м.;
2. Скорость конвейера	Vконв = ℓкрш / τ	Vконв – скорость конвейера
3. Рабочая зона для выполнения операций	ℓр.з.=	ℓр.з. – длина рабочей зоны, tmaxшт.i и tminшт.i – норма времени, соответственно макс. и минимальная, мин./изд.
4. Резервная зона	ℓрез. =	ℓрез. – длина резервной зоны конвейера, м.
5. Длина рабочей части конвейера	L раб.конв =	t max, t min – длительность максимальной и короткой операций, соответственно, час.
6. Длительность цикла	Тц =	С контр – число контрольных точек на конвейере
Параметры распределительного конвейера
1. Шаг конвейера	ℓшаг > ℓ min = ℓдет + ℓср	ℓср – 200÷300 мм.
2. Скорость конвейера	Vконв = ℓ шаг/ τп	ℓ шаг – шаг конвейера, м; τп – такт поточной линии, ч.
3. Длина рабочей части конвейера	ℓр.к = ℓшаг× (∑Сp.i + ∑Ck.i)	Сp.i и Ck.i – число рабочих и контрольных мест
4. Число объектов на конвейере	Nобъект = Тцикл / τ	Nобъект – число объектов на рабочей зоне конвейера.

3. Рабочая зона конвейера – место выполнения операции, рассчитывается исходя из шага конвейера и числа рабочих мест C_{i р.м}, выполняющих i-ю операцию:

ℓ_р.з. = ℓ_ш × t_шт.i /τ = ℓ_ш × C_{i р.м}.

С учетом резервного участка ℓ_рез. = ℓ_ш × (t^max_шт.i – t^min_шт.i)/2 τ.

ℓ^общ _р.з. = ℓ_ш × [C_{i р.м.} + (t^max_шт.i – t^min_шт.i)/2 τ].

4. Длина рабочей части конвейера:

L _{раб.конв} = (2.22)

5. Число объектов, находящихся на конвейере:

N_объект = Т_ц /τ.

6. Длительность цикла нахождения детали (объекта) на конвейере:

Т_ц = . (2.23)