Метод организации поточного производства

Сущность и условия применения метода. Этот метод используется при изготовлении изделий одного наименования или конструк­тивного ряда и предполагает совокупность следующих специальных приемов организационного построения производственного процесса:

– расположение рабочих мест по ходу технологического процесса;

– специализацию каждого рабочего места на выполнении одной из операций;

– передачу предметов труда с операции на операцию поштучно и мелкими партиями сразу же после окончания обработки;

– ритмичность выпуска, синхронность операций;

– детальную проработку организации технического обслуживания рабочих мест.

Поточный метод организации можно применять при соблюдении следующих условий [7, 12, 20]:

– объем выпуска продукции достаточно большой и не изменяется в течение длительного периода времени;

– конструкция изделия технологична, отдельные узлы и детали транспортабельны, изделия можно делить на конструктивно-сбороч-ные единицы, что особенно важно для организации потока на сборке;

– затраты времени по операциям могут быть установлены довольно точно, синхронизованы и сведены к единой величине;

– обеспечивается непрерывная подача к рабочим местам материалов, деталей и сборочных узлов;

– возможна полная загрузка оборудования.

Организация поточного производства связана с проведением ряда расчетов и подготовительных работ. Исходным моментом при проектировании поточного производства является определение объема выпуска продукции и такта потока. Такт – это промежуток времени между запуском (или выпуском) двух смежных изделий на линии.

Величина, обратная такту, называется темпом работы линии. При организации поточного производства необходимо обеспечить такой темп, чтобы выполнить план по выпуску продукции. Следующим этапом в организации поточного производства является определение потребности в оборудовании.

При этом учитывается, что на стадии проектирования допуска­ется перегрузка в пределах 10÷12% на каждое рабочее место. Ко­эффициент загрузки рабочих мест К_з определяется по формуле:

К_з = С_р – С_пр. (2.24)

Для обеспечения полной загрузки оборудования и непрерыв­ности протекания производственного процесса в поточном произ­водстве осуществляется синхронизация (выравнивание) операций во времени.

Способы синхронизации операций на металлорежущих станках. Одним из распространенных способов является рационализация метода обработки. Во многих случаях можно повысить произво­дительность станка за счет изменения режима резания, направленного на уменьшение машинного времени, путем одновременной обработки нескольких деталей, устранения дополнительных затрат времени на вспомогательные перемещения рабочих органов станка и др. Кроме того, применяется создание межоперационных заделов и использование малопроизводительного оборудования в дополнительную смену. Данный способ синхронизации связан с поиском дополнительных площадей и увеличением размера незавершенного производства. Величина межоперационного задела Z_mo равняется разности выработки на смежных операциях за период времени Т. Максимальная величина может быть рассчитана по формуле:

Zмо = Т × С_i / t_i – T × C_i+1 / t _i+1, (2.25)

где Т – период работы на смежных операциях при неизменном числе работающих станков, мин;

С_i и C_i+1 – число единиц оборудования, работающего на смежных операциях в течение периода Т;

t_i и t_i+1 – нормы времени на смежных операциях.

Еще одним способом синхронизации является переброска части обрабатываемых деталей на другие станки, не входящие в состав линии. Если на поточной линии возможно скопление деталей из-за превышения длительности операции или такта, их целесообразно обрабатывать на другом станке за пределами данного участка. Этот станок следует расположить таким образом, чтобы он обслуживал не одну, а две или три поточные линии. Такая организация поточного производства целесообразна при условии, что станок достаточно производительный и время, затрачиваемое на его переналадку, невелико.

Способы синхронизации сборочных операций. Одним из таких способов является дифференциация операций. Если операционная норма времени больше и не кратна такту и процесс сборки легко поддается дифференциации, выравнивать время, затрачиваемое на каждую операцию, можно путем разбиения ее на более мелкие части (переходы). Еще одним способом синхронизации операций выступает концентрация операций. Если операция по длительности меньше такта, мелкие операции (переходы), спроектированные в других операциях, группируются в одну. Кроме того, используется комбинирование операций. Если время выполнения двух смежных операций меньше такта работы сборочной линии, можно организовать передвижение рабочего вместе с собираемым изделием, поручив ему выполнение нескольких операций. После того как достигнута синхронизация операций на поточной линии, составляется план-график ее работы, облегчающий контроль за использованием оборудования и рабочих.

Организация межоперационного транспорта. Одним из основ­ных условий непрерывной и ритмичной работы поточных линий является организация межоперационного транспорта. В поточном производстве транспортные средства не только используются для перемещения изделий, но и служат для регулирования такта работы и распределения предметов труда между параллельными рабочими местами на линии. Применяемые в поточном производстве транспортные средства можно разделить на приводные и бесприводные непрерывного и прерывного действия. Наиболее часто в условиях потока применяются разнообразные приводные транспортные средства – конвейеры. Скорость ленты конвейера при непрерывном движении рассчитывается в соответствии с тактом поточной линии:

ν = l _o / r. (2.26)

В случае прерывного движения скорость конвейера определяется по формуле:

ν = l _o / t_тр, (2.27)

где l ₀ – расстояние между центрами двух смежных рабочих мест (шаг конвейера), м;

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

Выбор транспортных средств зависит от габаритных размеров, веса обрабатываемых деталей, типа и числа оборудования, такта, степени синхронизации операций.

Проектирование потока завершается разработкой рациональной планировки линии. При планировке необходимо соблюдать следующие требования: предусмотреть удобные подходы к рабочим местам для ремонта и обслуживания линии, обеспечить непрерывную транспортировку деталей к различным рабочим местам на линии, выделить площадки для накопления задела и подхода к ним, предусмотреть на линии рабочие места для выполнения контрольных операций.

Метод групповой организации производства. Этот метод применяется в случае ограниченной номенклатуры конструктивно и технологически однородных изделий, изготовляемых повторяющимися партиями. Суть метода состоит в сосредоточении на участке различных видов технологического оборудования для обработки группы деталей в соответствии с требованиями унифицированного технологического процесса. Характерными признаками организации производства являются:

– подетальная специализация производственных подразделений;

– запуск деталей в производство партиями по специально разрабатываемым графикам;

– параллельно-последовательное прохождение партий деталей по операциям;

– выполнение на участках (в цехах) технологически завершенного комплекса работ.

Основные этапы организации группового производства. Различают шесть основных этапов организации группового производства [4–7, 12, 20].

1. Конструктивно-технологическая классификация деталей. Не­смотря на многообразие и различие конструкций, детали машин имеют много сходных конструктивных, размерных и технологических признаков. Пользуясь определенной системой, можно выявить эти общие признаки и свести детали в определенные группы. Объединяющими качествами в группе могут быть общность применяемого оборудования, технологического процесса, однотипность оснастки. Окончательное комплектование групп деталей, закрепленных за данным участком, осуществляется с учетом трудоемкости и объема их выпуска по показателю относительной трудоемкости K_d:

, (2.28)

где t^ij_шт – штучное время обработки i-й детали на j-й операции, мин;

k_oi–число операций в соответствии с требованиями технологического процесса обработки i-й детали;

N_i–объем выпуска i-й детали в плановом периоде, шт;

К_вj – средний коэффициент выполнения норм времени.

2. Определение потребности в оборудовании. Необходимо укрупнено определить требуемое число единиц оборудования по каждой группе на годовую программу выпуска по формуле (2.20). Принятое количество станков устанавливают путем округления полученного значения С_pj до целого. При этом допускается 10-процентная перегрузка в расчете на один станок. Рассчитывают средние коэффициенты загрузки оборудования по группам К_зi и участку в целом К_зу:

К_зi = С_pj / С_nрj; , (2.29)

где С _nрj– принятое число станков;

h– число групп оборудования на участке.

Для обеспечения экономически целесообразной загрузки ее устанавливают с учетом внутри участковой кооперации, а по уникальным и специальным станкам – межучастковой кооперации путем передачи некоторой части работ с недогруженных станков на станки смежных групп.

3. Определение числа производственных участков. В соответствии с количеством станков в цехе определяется число создаваемых в нем участков исходя из нормы управляемости для мастеров. При реорганизации действующих цехов число производственных участков можно определить по формуле:

У = Р_Я / Н_у С_м. (2.30)

Причем

Н_У = 50 / (С^0,53_Р × К^0,046 _З.О), (2.31)

где Р_я – явочное число основных рабочих, человек;

С_м – режим сменности работы;

Н_у – норма управляемости для мастера, выражаемая числом обслуживаемых им рабочих мест;

С_р – средний разряд работ на участке;

К_з.о – среднее число операций, закрепленных за одним рабочим местом участка в течение месяца.

При проектировании новых цехов в связи с отсутствием данных о явочном числе основных рабочих число производственных участков определяется следующим образом:

У = С_пр / Н_У. (2.32)

4. Определение степени замкнутости производственных участков. На основе анализа конструктивно-технологической классификации и показателей K_d осуществляют отбор и закрепление деталей за участками. Эффективность группового производства определяется степенью замкнутости производственных участков. Участок является замкнутым, если на нем выполняются все операции по обработке групп деталей (технологическая замкнутость) и станки не загружены выполнением работ по кооперации с других участков (производственная замкнутость). Количественную оценку степени замкнутости можно получить путем расчета показателей:

К_ТЗ = ; (2.33)

К_ПЗ = , (2.34)

где К_ТЗ – коэффициент технологической замкнутости;

Т_∑ – трудоемкость изготовления деталей, закрепленных за участком, часов;

Т_вi – время обработки i-й детали за пределами участка, часов;

k – число деталей, цикл обработки которых не завершается на данном участке; К_пз – коэффициент производственной замкнутости;

Т_ni – время обработки i-й детали, изготовляемой на участке по кооперации;

Т – число деталей, переданных для обработки на данный участок по межучастковой кооперации.

Интегральный показатель степени замкнутости К_ИНТрассчитывается по формуле:

К_ИНТ = К_ТЗ × К_ПЗ. (2.35)

При К_ИНТ = 1 применение методов группового производства наиболее эффективно.

5. Разработка маршрутной карты производственного процесса. Маршрутная карта – это графическое представление последовательности всех операций, включая перемещение материалов и их ожидание.

6. Разработка планировки цеха (участка). Планировка цеха (участка) составляется с учетом общего направления движения материалов. Необходимые данные берут из маршрутной карты производственного процесса. Расстановка оборудования производится по существующим нормативам с максимальным соблюдением прямоточности.