Организация поточных и автоматизированных методов производства.

Поточное производство — это такая параллельная организация производственных процессов, при которой на основе наибольшего разделения операций и их синхронизации, а также расположе­ния рабочих мест по ходу технологического процесса обеспечи­ваются максимальная специализация рабочих мест, непрерыв­ность и ритмичность изготовления изделия (детали или несколь­ких деталей).
Поточное производство характеризуется следующими основ­ными признаками: ритмичностью, непрерывностью, параллель­ностью (одновременностью) работы на всех стадиях производ­ства; специализацией рабочих мест; короткими транспортными коммуникациями.
В зависимости от числа обрабатываемых или собираемых изде­лий различают однопредметные и многопредметные поточные линии. На однопредметной поточной линии обрабатывают или со­бирают изделие одного типового размера в течение длительного времени, что возможно в условиях массового производства. На многопредметной поточной линии в течение длительного времени обрабатывают или собирают изделия нескольких типовых разме­ров. Такие линии применяют, когда трудоемкость работ по одно­му наименованию изделия недостаточна для полной загрузки ра­бочих мест (условия серийного производства).
В зависимости от степени непрерывности производственного процесса однопредметные и многопредметные линии подразде­ляют на непрерывно-поточные и прерывно-поточные (прямоточ­ные). На непрерывно-поточных линиях все операции синхронизиро­ваны, т. е. время их выполнения равно или кратно друг другу. По­этому предметы труда поступают с одного рабочего места на дру­гое без межоперационного пролеживания. На прерывно-поточных (прямоточных) линиях не всегда достигается равная производи­тельность на всех операциях и, следовательно, предметы труда при передаче их с одного рабочего места на другое могут проле­живать в ожидании последующей обработки. Наиболее совершен­ной формой организации поточного производства является не­прерывно-поточное производство.
Основными характеристиками поточной линии являются такт, ритм и темп.
Интервал времени, через который осуществляется запуск (вы­пуск) изделия, называется тактом поточной линии.
Такт поточной линии r, являющийся основной расчетной ве­личиной, определяется следующим образом:
,
где Fp — располагаемый фонд времени оборудования за опреде­ленный период, мин; N — программа выпуска изделий за тот же период, шт.;
,
где Fраб — число рабочих дней в плановом периоде; nр.с — число рабочих смен в сутки; d — продолжительность смены, мин; КИ— коэффициент полезного использования оборудования.
Передача предметов труда с одного рабочего места на другое может осуществляться передаточными партиями р. Промежуток времени между изготовлением двух передаточных партий деталей или сборкой передаточных партий изделий называется ритмом поточной линии. Ритм поточной линии R определяется по следую­щей формуле:
R = гр.
Темп потока t определяется количеством продукции, которая сойдет с поточной линии в единицу времени; это величина об­ратная такту:
.
Число рабочих мест на каждой операции поточной линии опре­деляется соотношением между трудоемкостью соответствующей i-й операции и тактом потока r:
.
Коэффициент загрузки рабочих мест
.
где nр.Мi и nП.Мi соответственно расчетное и принятое число рабо­чих мест.
Непрерывно-поточное производство характеризуется постоян­ством ритма производственного процесса. Это постоянство дости­гается путем синхронизации операций, под которой в данном случае понимается процесс согласования длительности операции с ритмом или, что то же, с тактом потока, т.е.
.
При синхронизации операций обеспечивается равенство или кратность их длительности. В последнем случае на более длительных операциях устанавливаются дублирующие станки (рабочие места).
При организации непрерывно-поточной линии расчетное дроб­ное число рабочих мест должно быть округлено до целого. При этом следует помнить, что при относительно малом числе рабо­чих мест округление необходимо производить в большую сторо­ну, чтобы не допустить перегрузки устанавливаемых рабочих мест. При значительном числе рабочих мест округление производят в меньшую сторону, при этом возникающая перегрузка равномер­но распределяется между рабочими местами. Однако при любом переходе от расчетного числа рабочих мест к принятому действительная продолжительность соответствующих операций принима­ет новое по сравнению с установленной технологической трудо­емкостью ti, значение
.
Тогда можно говорить о том, что на непрерывно-поточной ли­нии продолжительности всех операций пропорциональны такту, а коэффициентом пропорциональности является число (приня­тое) рабочих мест.
При организации непрерывно-поточного производства для передачи предметов труда с одной операции на другую в качестве транспортного средства наиболее часто применяют конвейер, выполняющий и регулирующую функцию. Длина конвейерной линии L определяется произведением расстояния между осями двух смежных рабочих мест — шага конвейера l на общее число рабочих мест по одну сторону конвейера no:
L=lno.
При этом скорость конвейера непрерывного действия будет составлять, м/мин
.
Для обеспечения непрерывности и ритмичности производствен­ного процесса в условиях поточной линии необходимо образовы­вать заделы. При организации непрерывно-поточной линии со­здают так называемые внутрилинейные заделы: технологические, транспортные и резервные (страховые).
Технологические заделы zT — это заделы на рабочих местах. Они определяются количеством предметов труда, находящихся на всех операциях поточной линии с учетом числа рабочих мест на каж­дой операции nMi. При поштучной передаче предметов труда с операции на операцию технологический задел
,
а при передаче транспортными передаточными партиями
.
Транспортный задел zтр зависит от вида применяемого транс­портного средства. Для конвейера непрерывного действия транс­портный задел при поштучной передаче
,
а при передаче транспортной партией
.
Резервный (страховой) задел служит для обеспечения безоста­новочной работы поточной линии при нарушении передачи дета­лей от одного рабочего места к другому. Эти нарушения возника­ют из-за брака продукции, невыполнения или задержки выпол­нения операции по вине рабочего, неисправности технологиче­ского оборудования или инструмента или других причин.
В общем виде страховой задел может быть определен как
,
где tBi — время, необходимое для возмещения потери времени из-за нарушения в работе на данной операции.
Число нарушений производственного процесса на отдельных операциях, время наступления этих нарушений, а также срок, необходимый для ликвидации возникшего нарушения, являются неопределенными. При этом велико влияние случайных событий. Другими словами, они являются вероятностными. Однако следует иметь в виду, что для уменьшения размера связанных в незавер­шенном производстве оборотных средств резервные заделы целе­сообразнее создавать на наиболее ответственных операциях, где не достигнута высокая стабильность работы, и обязательно на контрольных операциях. На таких операциях создают задел в виде деталей (сборочных единиц) в той стадии готовности, которая соответствует данной операции.
В условиях прерывно-поточного производства не достигается синхронность операций, т. е. не соблюдено условие их равенства или кратности. Вместо синхронизации операций в прерывно-по­точном (прямоточном) производстве обеспечивается согласова­ние (синхронизация) объема выпуска продукции в пределах оп­ределенного времени (часа, полусмены, смены, суток и даже не­скольких суток). Так, для прямоточных линий, где синхронизация объема выпуска продукции обеспечивается в пределах одного часа, часовое задание может быть определено как
.
Тогда часовая производительность отдельных операций производ­ственного процесса, которая обратно пропорциональна трудоем­кости, будет составлять
,
где Кв — коэффициент выполнения норм времени рабочим на i-й операции.
При прерывно-поточном производстве на отдельных рабочих местах, имеющих меньшую длительность, происходит накапли­вание деталей согласно стабильному графику запуска, т. е. образу­ются так называемые оборотные заделы. В то же время оборотные заделы служат для выравнивания производительности смежных рабочих мест.
Расчетное число рабочих мест на операциях прямоточной ли­нии определяется соотношением между часовым заданием и ча­совой производительностью, т.е.
.
Принятое число рабочих мест получается округлением расчет­ного дробного числа рабочих мест до ближайшего целого с учетом замечаний, высказанных при рассмотрении непрерывно-поточной линии. При округлении до ближайшего меньшего целого необхо­дим пересчет часовой производительности, так как принятое чис­ло рабочих мест меньше расчетного и, следовательно, эти рабочие места должны работать с большей производительностью, чтобы вы­полнить часовое задание. Тогда новая производительность
.
Коэффициент загрузки рабочих мест определен с учетом того, что на операциях прямоточной линии в общем случае есть полно­стью загруженные рабочие места, т. е. имеющие коэффициент за­грузки, равный единице. Также существует одно недогруженное ра­бочее место с коэффициентом загрузки, равном числу, стоящему после запятой в расчетном числе рабочих мест на соответствующей операции. При этом время работы недогруженного рабочего места определяется как произведение его коэффициента загрузки на такт поточной линии, который для прямоточной линии, как правило, принимается равным продолжительности смены, т.е.
,
где R — ритм прерывно-поточной линии, равный d, ч.