Содержание:
1. Глава 1. Общая характеристика поточногопроизводства:
1.1. Характеристика поточногопроизводства.
1.2. Классификация поточных линий.
2. Глава 2. Однопредметные и многопредметные поточные линии.
Планировкапоточных линий.
2.1. Однопредметные поточные линии.
2.1.1. Однопредметныенепрерывные поточные линии (ОНЛ).
2.1.2. Однопредметные прерывныепоточные линии (ОПЛ).
2.2. Многопредметные поточные линии (МЛ).
2.3. Планировка поточных линий.
3. Глава 3. Предпосылки и эффективность поточного производства.
4. Глава 4. Автоматизация поточного производства.
5. Список используемой литературы.
6. Приложения.
Глава 1. Общая характеристика поточногопроизводства.
Классификация поточных линий.
1.1.Характеристика поточного производства.
Поточнымпроизводством называется прогрессивная форма организации производства,основанная на ритмичной повторяемости согласованных во времени
Поточное производство является передовой, наиболееэффективной формой организации производства. Такое производство характеризуетсяследующими основными признаками:
1 закреплениеодного или ограниченного числа наименований изделий, деталей или сборочныхединиц за определенной группой рабочих мест, а каждой отдельной операции — заопределенным специализированным рабочим местом (или несколькими рабочимиместами);
2 выполнениемна каждом рабочем месте одной или небольшого числа операций, чем достигаетсяузкая специализация рабочих мест и самих рабочих;
3 расположениемрабочих мест по ходу технического процесса, что обеспечивает кратчайший путьдвижения при их обработки;
4 высокойстепенью непрерывности производственного процесса, т.е. прохождением каждогоотдельного изделия по рабочим местам с наименьшими перерывами между операциями,что возможно при соблюдении принципов пропорциональности и параллельностиорганизации производственных процессов;
5 высокойстепенью ритмичности выполнения отдельных операций и всего процесса в целом,т.е. запуском в обработку и выпуском из обработки изделий с определеннымритмом.
Все это позволяет широко применятьспециальную технологическую оснастку, оборудования и транспортные устройства иповышать степень механизации и автоматизации отдельных операций и всегопроцесса.
Таким образом, поточноепроизводство характеризуется тем, что в нем соблюдаются основные принципырациональной организации производственного процесса.
Первичным и основным звеномпоточного производства является поточная линия, т.е. группа рабочих мест, накоторой производственный процесс обработки изделий одного или несколькихнаименований осуществляется в соответствии с указанными выше признакамипоточного производства. Поточные линии представляют собой наиболее совершеннымвид предметно-замкнутых участков.
1.2.Классификация поточных линий.
По номенклатуре одновременноизготовляемых объектов линии подразделяются на однопредметные имногопредметные.
Однопредметной называется поточнаялиния, на которой обрабатывается или собирается изделие одного типоразмера втечение длительного периода времени. Для изготовления предмета другоготипоразмера необходима перестройка всей поточной линии. Применяютсяоднопредметные поточные линии в массовом или крупносерийном производстве, т.е.при сравнительно устойчивом выпуске изделий в больших количествах в течениедлительного периода.
Многопредметной называется поточнаялиния, на которой одновременно или последовательно изготавливаются изделияразличных типоразмеров, сходных по конструкции или технологии из обработки илисборки. Смена изготавливаемых на линии изделий может сопровождатьсяпереналадкой оборудования всех или части рабочих мест линии и изменением режимаее работы. Применяются подобные поточные линии в серийном производстве (атакже, возможно, и в единичном производстве). За многопредметными линиямиизделия закрепляют с таким расчетом, чтобы их можно было обрабатывать сминимальными потерями времени на переналадку оборудования при достаточнойзагрузке рабочих мест и совпадения маршрута обработки.
Принцип прямоточностипредусматривает размещение оборудования и рабочих мест в порядке следованияопераций технологического процесса. Первичным производственным звеном поточногопроизводства является поточная линия. Различают простую цепочку рабочих мест налинии, где для каждой операции выделяется только одно рабочее место, и сложнуюпри наличии на операциях двух или нескольких мест-дублеров.
В зависимости от имеющейся площадипоточные линии могут иметь различную конфигурацию: прямолинейную,прямоугольную, круговую, овальную.
По степени непрерывности движенияпоточные линии делятся на непрерывные и прерывные.
Непрерывной называется поточнаялиния, на которой каждая отдельная деталь или несколько изделий какого-либонаименования проходит обработку (или сборку) по всем операциям непрерывно,независимо от других. По окончании обработки одной детали на первой операцииона передается на вторую, где сразу же начинается ее обработка, и так допоследней операции. Движение изделий на таких поточных линиях происходит попараллельному виду.
Прерывной поточной линией называетсялиния, на которой движение изделий по некоторым операциям происходит сперерывами. На таких операциях каждое изделие по окончании обработки напредыдущей операции и до начала обработки его на следующей операции некотороевремя пролеживает. Прямые поточные линии также часто называются прямоточными,т.к. на них рабочие места расположены по ходу технологического процесса.Организуются они в тех случаях, когда продолжительности некоторых операций,несмотря на выравнивание их, неравны и неравны по ритму, т.е. когда перерывы наоперациях после обработки каждой детали будут большими и организация непрерывнопоточной линии была бы нецелесообразна. В частности, такие линии применяютсядля работ с большим удельным весом машинного времени в общем времени обработки,точное выравнивание продолжительности которых практически не возможно.
К поточным линиям с принудительнымдвижением относятся линии, на которых передача изделий с операции на операциюосуществляется при помощи единого для всех операций транспортного средства. Ктаким средствам относятся конвейеры различных видов.
Если пуск конвейера неавтоматизирован и осуществляется мастером или бригадиром только после получениясигналов со всем рабочих мест об окончании операций, то это поточная линия с полусвободнымдвижением изделия.
Поточными линиями со свободнымдвижением называются линии, на которых передача отдельных экземпляровизделий может производиться с небольшими отклонениями от установленного(расчетного) ритма работы линии. В этом случае соблюдение установленного ритмаможет обеспечиваться строго определенной производительностью первой операцииили запуском в обработку изделий на этой операции через установленный ритм. Длякомпенсации непродолжительных задержек в передаче изделий с операции наоперацию на рабочих местах должен быть создан некоторый незначительныйрезервный запас (задел) изделий. На таких поточных линиях для передачи изделийс операции на операцию могут применяться любые виды транспортных средств,которые выполняют чисто транспортные функции.
Непрерывные поточные линии с ручнойпередачей изделий относятся также к линиям со свободным ритмом иприменяются, как правило, для обработки легких и негромоздких изделий,выпускаемых непродолжительные период времени, когда изготовление ииспользование специальных транспортных средств нецелесообразно. Рабочие местана таких линиях должны располагаться на сравнительно близком друг от другарасстоянии.
при сборке крупных и тяжелыхизделий, когда транспортировка деталей невозможна по условиям технологии(высокая степень точности и т.п.) и экономически нецелесообразна, применяютсяпоточные линии, называемые стационарными, на которых изделиянеподвижны, а перемещаются рабочие.
Глава 2. Однопредметные и многопредметныепоточные линии.
Планировка поточных линий.
2.1. Однопредметные поточные линии.
2.1.1 Однопредметные непрерывныепоточные линии (ОНЛ).
Для организации непрерывной поточнойлинии необходимо, чтобы продолжительность каждой операции (норма штучноговремени) была равна или кратна среднему ритму выпуска одной детали, т.е. чтобына каждой операции было соблюдено следующее условие:
qкr — tш (к)=0,
где qк — число рабочих мест,установленных на к-й операции;
r - средний ритм выпуска одногоизделия с поточной линии;
tш (к) — штучное время выполнения к-йоперации.
Чем ближе данная ситуация к нулю, т.е. чем большесинхронизированы операции, тем целесообразней организация непрерывно поточнойлинии, и наоборот. Синхронизация операций может быть предварительной иокончательной. Для предварительной синхронизации, определяемой в процессепроектирования, допускается отклонение продолжительности операции от величины,равной или кратной ритму, на 10-12%. Предварительная синхронизацияосуществляется путем объединения нескольких операций в одну, разделениянекоторых операций на две и более операций или распределение частей (переходов)на отдельные операции, подбором оборудования и технологической оснастки,режимов обработки и структуры операций.
Окончательная синхронизацияпроизводится в период наладки и освоения поточной линии. Она достигаетсяприменением средств малой механизации, более производительной оснастки,рациональной планировки рабочего места и улучшением его обслуживания,использование материального стимулирования рабочих на перегруженных местах.Если все эти методы не дают удовлетворительной синхронизации, должна бытьпересмотрена конструкция изделия.
Наиболее легко поддаютсясинхронизации операции с преобладанием ручного труда, поэтому непрерывнопоточные линии чаще всего организуются, например, на монтажно-сборочныхоперациях.
Число мест, необходимое длявыполнения операции, в соответствии с вышеприведенным равенством, должносоставлять:
qк= tш (к) /r.
Еслиотношение tш(к) /r не равно целому числу, то наодном или нескольких рабочих местах будут возникать перерывы после обработкикаждой детали. Также необходимо отметить, что, если норма штучного времени по большинствуопераций превышает средний ритм выпуска одной детали, может оказатьсяцелесообразней организация нескольких ОНЛ.
С увеличением числа ОНЛ выпуск всегоколичества изделий соответствующего наименования распределяется междунесколькими линиями; средний ритм выпуска одного изделия для каждой линииувеличивается и будет равен:
rл=клr,
где кл — число установленных ОНЛ.
Увеличение среднего ритма выпускаодного изделия с линии приводит к уменьшению общего числа рабочих мест,необходимых для изготовления изделия, и числа операций, если каждая операциявыполняется на одном рабочем месте.
Число линий иногда определяетсяформой и размером площади, отводимой для поточных линий. Например, небольшаядлина участка и невозможность установки поворотных станций не позволяютустановить одну линию с большим числом рабочих мест. В этом случае приходитсяустанавливать несколько линий для изготовления изделий одного наименования.
На ОНЛ обычно используютсяконвейеры. На конвейере с непрерывным движением в любой момент временинаходится определенное число изделий, движущихся с определенной скоростью.Практически скорость конвейера колеблется в пределах от 0,1 до 4,0 м/мин. Приболее высоких скоростях работа на конвейере может стать для рабочихнебезопасной.
Если на конвейере со снятием изделийпо одной или нескольким операциям имеется несколько рабочих мест, конвейерназывается распределительным. Конвейеры без снятия изделийназываются рабочими.
На распределительных конвейерах, какправило, обеспечивается точное закрепление номеров изделий за определеннымирабочими. Для чего необходимо определить численность периода конвейера,произвести закрепление номеров за рабочими местами по каждой операции иразметку ленты конвейера. Число периода конвейера принимается равным наименьшемукратному от количества рабочих мест на каждой операции линии. Собственно периодконвейера представляет собой повторяющийся отрезок времени, равный произведениючисла периода на средний ритм выпуска одного изделия. За каждый периодконвейера на всех операциях производится одинаковое количество изделий, равноечислу периода (числу повторяющихся номеров).
При различной производительноститруда рабочих, занятых выполнением одной и той же операции, число периодаконвейера должно быть таким, чтобы можно было произвести закрепление номеровпропорционально производительности каждого рабочего.
Разметка распределительныхконвейеров представляет собой обозначение тем или иным способом мест нахожденияизделий на ленте конвейера в соответствии с его периодом. На ленточныхтранспортерах наносят красками деления (шаг конвейера) и внутри каждого деления- порядковые номера в пределах числа периода распределительного конвейера.
При подходе изделия, находящегося натом номере, который закреплен за соответствующим рабочим, последний обязанснять его с конвейера и взамен поставить другое, уже прошедшее обработку наданной операции. В случае, если рабочий не успел обработать очередное изделие кмоменту прихода к нему следующего, он должен поставить на место снимаемого сленты конвейера изделие из резервного задела, который должен создаваться нараспределительных конвейерах, как правило, на каждом рабочем месте.
На рабочем конвейере с непрерывнымдвижением обработка осуществляется рабочим на ходу движения изделий на конвейере.По окончании обработки одного изделия рабочий возвращается на свое исходнойместо и начинает обработку следующего по порядку изделия, которое должноподойти к этому месту в момент возвращения рабочего.
При сборке небольших изделий и малойскорости конвейера рабочий может все время быть на одном месте и выполнять операцию во времянахождения изделия на конвейере в отведенной этому рабочему зоне.
Общая длина рабочей части конвейерабудет равна сумме длин рабочих зон по всем операциям линии.
Рабочие конвейеры с непрерывнымдвижением используются, как правило, для сборки громоздких и тяжелых изделий сбольшим ритмом выпуска.
На конвейере с периодически(пульсирующим) движением ленты последняя во время обработки изделий находится внеподвижном состоянии. По окончании обработки, изделия перемещаются лентой наследующую операцию, т.е. проходят путь, равный расстоянию между двумя смежнымирабочими местами или изделиями, после чего лента конвейера опятьостанавливается. Подобные конвейеры применяются в тех случаях, когда поусловиям технологического процесса изделие должно быть неподвижным и ритмвыпуска большой.
2.1.2 Однопредметные прерывныепоточные линии (ОПЛ).
Данные поточные линии могут работать только как линиисо свободным ритмом. В качестве транспортных средств чаще всего используютсясредства без принудительного движения.
Изготовление изделий на каждойоперации ОПЛ идет непрерывно в течение некоторого времени. Вместо перерывовпосле обработки каждой детали, возникающих при несинхронизации операций,используется укрупненный перерыв после непрерывной обработки некоторого числа nоб деталей в каждом повторяющемсяпериоде времени — периоде оборота Rоб. Период оборота — это время, через которое работана ОПЛ повторяется в том же порядке (периодичность работ на линии).Продолжительность перерыва Тпер (к) определяется по формуле:
Тпер (к) = nоб ( r — tш (к) ).
Приналичии на операции несколько параллельных рабочих мест возможен следующийвариант распределения перерывов между рабочими местами или их загрузки. Можноорганизовать одновременную параллельную работу всех рабочих мест.Продолжительностью перерыва на каждом из них будет равна:
Тпер (к) = nоб (r — tш (к) /qк ).
Чащевсего перерывы концентрируются на одном из рабочих мест данной операции, аостальные получают полную загрузку.
Движение изделий по операциямпроисходит, как правило, по параллельно-последовательному виду. Передачаизделий с операции на операцию может осуществляться частями nоб; чаще всего она производитсяпоштучно. Поэтому между операциями происходит периодическое накопление изделий- оборотных заделов, размер которых изменяется от нуля до некоторого максимумаи затем — от максимума до нуля.
За время перерыва Тпер (к) на данной операции рабочий можетвыполнять другие операции на данном или других рабочих местах линии. Переходрабочего с одной операции на другую не вызывает больших затруднений. Рабочие,занятые на прерывной рабочей линии, легко осваивают смежные профессии,необходимые для выполнения других операций, Время на переход незначительно, апереналадка оборудования не требуется. Догрузка рабочих мест в течение каждогопериода оборота может еще осуществляться за счет включения«внепоточных» работ.
Для полной и эффективной загрузкирабочих и оборудования необходимо установить наиболее целесообразный регламентработы прерывной поточной линии, т.е. установить период оборота (илисоответственно nоб), время работы каждого рабочегоместа по всем операциям, последовательность и периодичность рабочих с операциина операцию и размер оборотных заделов, в том числе переходящих оборотныхзаделов (остаток их на конец предыдущего и начало следующего периода оборота).Для этого составляется нормальный план-график работы линии, называемыйстандарт-планом. По стандарт-плану определяется количество рабочих, занятых налинии, с учетом обслуживания ими нескольких рабочих мест одной или различныхопераций, т.е. с учетом многостаночного обслуживвания.
2.2. Многопредметные поточные линии (МЛ).
Данные поточные линии бывают непрерывными и прерывными.На многопредметной поточной линии (МНЛ) партия изделий одного наименования илигруппы изделий различных наименований проходит обработку так же, как и на ОЛН.После обработки одной партии запускается партия изделий другого наименования.
Многопредметная прерывная линия(МПЛ) отличается от МНЛ тем, что каждая партия изделий одного или несколькихнаименований обрабатывается так же, как и на ОПЛ.
Если в партию входят изделияразличных наименований, то поточные линии, на которых проходит обработку даннаяпартия изделий, называются групповыми.
Чередование партий изделий на МПЛможет быть последовательным, параллельным и смешанным.
При последовательном чередованиикаждая следующая партия изделий запускается в обработку на линию только послеокончания предыдущей, а при параллельном — некоторое время на линииобрабатываются две (или более) партии различных изделий.
Изготовление и выпуск изделий смногопредметной поточной линии происходит не по среднему ритму, а по частомуритму
Частым ритмом называется среднийодинаковый промежуток времени, через который должны выпускаться смногопредметной поточной линии изделия соответствующего наименования в периодизготовления их на линии. Если при смене изделий общее число рабочих мест неизменяется, то частный ритм для j -изделия rj определяется по формуле:
rj = Фэф Тj /∑ Nвj Tj ,
где Фэф - эффективный фонд времени;
Тj - сумма штучных норм времени повсем операциям изделия j-го наименования;
кизд — число наименований изделий, изготавливаемых налинии.
2.3. Планировка поточных линий.
Планировкупоточных линий, т.е. расположение рабочих мест, осуществляют в зависимости отчисла рабочих мест на линии и допускаемых расстояний между ними, от видаприменяемых транспортных средств, возможной длины и формы имеющейся площади.Варианты планировок бывают следующими:
Смежные поточные линии могут располагатьсяпоследовательно, параллельно или под углом одна к другой.
В массовом производстве используютсясквозные потоки, когда деталь на всех участках и во всех цехах обрабатываетсяна поточных линиях, связанных между собой различного вида конвейерами.Аналогично организуется и сборка сборочных единиц вплоть до сборки изделия. Натаких потоках применяются конвейеры с автоматическим управлением.
В случае если ритмы работы смежныхпоточных линий не равны, между ними образуются оборотные заделы, для хранениякоторых должны быть установлены соответствующие устройства (бункера различноговида и т.п.). По мере развития средств механизации и автоматизации транспортныхи складских операций сквозные потоки будут находить все более широкоеприменение.
Для выбора оптимального вариантапланировки рабочих мест на МНЛ с горизонтально-замкнутым конвейером могут бытьиспользованы такие математические методы, как метод размыкания контуров графа.
Решение этой задачи с помощьюматематико-логического метода находится посредством ряда последовательных шагов(итераций). На каждой итерации отыскивается местоположение только одногорабочего места, исходя из условий достижения оптимальности планировки всехрабочих мест поточной линии.
Глава 3. Предпосылки и эффективность поточногопроизводства.
Основными предпосылками внедренияпоточного производства являются: достаточный по размеру и устойчивости выпуск,высокая степень стандартизации и типизации, технологичности и стабильностиконструкций изделий, наиболее прогрессивная технология, широкая механизация иавтоматизация всех работ, типизация технологических процессов и остнастки,ускорение естественных процессов, улучшение организации труда и рабочих мест ибесперебойное обслуживание рабочих мест. Эффект, которого достигают приорганизации поточного производства, заключается в следующем:
1. повышается производительность труда засчет сокращения затрат времени на обработку или сборку каждой отдельной деталивследствие совершенствования технологии и организации труда, внедрениямеханизации и автоматизации, роста навыков у рабочих в выполнении операций исокращение потерь рабочего времени (простоя по различным производственнымпричинам);
2. сокращается длительностьпроизводственного цикла за счет уменьшения времени непосредственной обработки,пути движения и времени транспортировки, пролеживания предметов, а такжеприменение параллельного или параллельно-последовательного видов движения;
3. уменьшается размер незавершенногопроизводства и ускоряется оборачиваемость оборотных средств благодарясокращению длительности производственного цикла и заделов;
4. улучшается использование основных фондовпутем увеличения выпуска продукции в единицу времени с единицы оборудования и с1 кв.м. площади;
5. повышается качество продукции иснижается брак;
6. снижается себестоимость продукцииблагодаря сокращению затрат времени на обработку и потерь от брака, снижениюнакладных расходов на единицу продукции и других факторов.
Организация поточного производствасвязана иногда со значительными единовременными затратами на проектированиепоточных линий и их сооружение. Однако эти затраты быстро окупаются за счетснижения себестоимости продукции; часто срок окупаемости составляет всегонесколько месяцев. Значительные потери имеют место при переводе поточногопроизводства с изделия одной модели на другую. такой перевод связан с большимобъемом подготовительных работ и может потребовать длительного времени. Длясокращения потерь необходимо переводить поточное производство на новую модельизделия без остановки производства старой модели. При этом методе в механическихцехах создаются современные поточные линии. На таких линиях размещается какоборудование, на котором с переналадкой могут обрабатываться старые и новыедетали, так и оборудование для обработки только одной из деталей: старой илиновой.
Кроме того, смена объектовпроизводства без остановки их выпуска может достигаться путем: предварительногосоздания задела деталей для обеспечения сборки старых изделий на времядемонтажа и наладки оборудования в заготовительных и обрабатывающих цехах;монтажу новых агрегатов или комплексных линий, необходимых для выпуска деталейи сборочных единиц нового изделия и демонтажа оборудования, установленного дляизготовления изделий старой модели, по мере обеспечения комплексного выпускадеталей новой модели.
Вместе с тем, поточному производствусвойственны и некоторые недостатки: монотонность труда, узкая специализацияработников (исключая ОПЛ), жесткая регламентация их деятельности. Этиособенности организации труда в условиях потока отрицательно сказываются напроизводительность труда рабочих, обуславливают большую текучесть кадров,снижают заинтересованность рабочих в труде.
Дальнейшее развитие поточногопроизводства должно быть ориентировано на устранение всех перечисленных вышефакторов. Нельзя не отметить, что работа в этом направлении идет уже сейчас,правда еще пока на теоретическом уровне, но все же. Например, исследования вобласти физиологии ритма работающих, выполненные отечественными учеными,показывают, что существуют периоды, когда в начале смены или после перерываорганизм человека приспосабливается, «настраивается» на выполнениетрудовых операций, а также моменты, когда начинает сказываться усталость и темпработы вынужденно замедляется. Изменение темпа работы с учетом указанныхобстоятельств может обеспечить высокую эффективность труда. Одним из возможныхпутей решения данной задачи является создание конвейеров с пульсирующимдвижением предметов труда. Впервые такой конвейер был разработан и внедрен наодном из российских заводов. Скорость такого конвейера переменная: в началесмены ритм пульсации несколько меньше планового, а затем в течение 30-40 минутон плавно доводится до наивысшего. Также варьируется темп работы и в другиепериоды рабочего дня. В результате на поточной линии возрослапроизводительность труда и снизился брак.
Можно предположить, что модернизированнаяпоточная линия останется и в 21 веке самым передовым способом производства.
Глава 4. Автоматизация поточногопроизводства.
Развитие поточного производства идетпо пути автоматизации процессов. На автоматических поточных линиях, вавтоматических цехах и заводах-автоматах непрерывность производственныхпроцессов сочетается с автоматичностью их выполнения.
работающие на отечественныхпредприятиях автоматические линии весьма разнообразны в конструктивном,