Особенности организации поточных линий

- количество деталей, одновременно обрабатываемых на станке;

- количество технологических операций, включая контрольные.

Если передача деталей осуществляется партиями, то расчет технологических заделов производится по формуле:

, где - величина транспортной партии.

При включении в технологический процесс термических операций, испытательных и др. расчет производится по формуле:

,

где - суммарное время операций, связанных с использованием различных установок (термических и др.).

Максимальная величина транспортного задела определяется исходя из расчета заполнения межоперационных транспортных средств.

При расчете нужно ориентироваться на минимальную величину транспортного задела, и только при напряженном темпе работы поточной линии принимается его максимальное значение.

При непрерывном транспортировании и поштучной передаче деталей или изделий: ,

где - рабочая длина транспортного устройства;

- шаг конвейера, расстояние между осями двух соседних изделий.

При непрерывном транспортировании и передаче деталей партиями

При периодической транспортировке деталей:

.

где - периодичность транспортировки;

- число операций.

При использовании на транспортировке простых устройств и поштучной передаче деталей транспортный задел равен технологическому заделу.

,

Страховой (резервный) задел составляют детали или узлы, необходимые для обеспечения бесперебойной работы поточной линии в случае возникновения на одном из рабочих мест аварий, брака, или другого перебоя и задержки.

Страховые заделы на рабочих местах можно рассчитать:

.

Межоперационные оборотные заделы - это количество деталей, узлов, или изделий, необходимое для обеспечения нормальной работы в тех случаях, когда на смежных рабочих местах выпускается различное количество продукции в единицу времени. Их значение зависит от производительности смежных операций и рассчитывается по формуле

,

где и - часовая производительность станков на двух смежных операциях;

- время работы станков, в течение которого производительность каждой из двух смежных операций остается постоянной.

Если на операции работает несколько параллельных станков, то:

где и - количество станков, параллельно работающих в течение на соответствующих операциях.

Часовая производительность рассчитывается: .

Для определения оборотного задела перед первой операцией необходимо знать такт линии и интервалы подвозок заготовок:

,

где - интервал подвозок заготовок в часах.

Если рассчитанная величина оборотного задела имеет знак «-», то это означает, что задел меняется от максимального к 0, и наоборот, знак «+» показывает, что задел меняется от 0 к максимальному.

Для нахождения общей величины оборотных заделов арифметически суммируются все значения заделов между операциями. Суммирование производится по максимальным значениям:

.

Чем меньше величина оборотных заделов, тем лучше организован поток.

Рассмотрим особенности организации работы некоторых типов поточных линий.

Непрерывно-поточные линии с рабочими конвейерами организуются главным образом для сборки и отделки средних и крупных изделий при больших программах.

Изделия на конвейере устанавливаются на равных расстояниях друг от друга и закрепляются. В зависимости от конструкции изделий, их габаритов, веса и конструкции конвейера для установки и крепления изделий служат тележки, сборочные кондукторы и др. Расстояние между этими элементами называется шагом конвейера . Минимальная длина деления равна 1,0 - 1,2 м; если изделие большое, то определяется его величиной и величиной минимального зазора между соседними изделиями. Максимальная величина лимитируется допустимой скоростью движения конвейера.

Скорость движения конвейера должна быть связана с тактом линии, т.е. за такт конвейер должен передвинуться на шаг

Кроме этого, необходимо, чтобы скорость конвейера обеспечивала удобство выполнения операций. В связи с этими фактами скорость конвейера выбирается в пределах 0,1 - 2 м/мин.

Для сборки небольших изделий наиболее удобны скорости 0,1 - 0,5 м/мин. Изменяя длину в допустимых пределах или увеличивая такт линии путем создания параллельных конвейеров, можно достигнуть необходимой скорости конвейера.

Для каждой операции на конвейере отводится рабочая зона. Границы зоны лучше отметить какими-либо знаками. Величина рабочей зоны равна столько шагов, сколько тактов длится операция; если длительность операции равна одному такту, то длина рабочей зоны равна шагу конвейера.

Длина рабочей зоны определяется по формуле: ,

где - нормальная продолжительность - той операции.

Так как продолжительность операции колеблется около своего среднего значения, то, чтобы использовать это среднее значение, а не максимальное (максимальное значение продолжительности операции применять не целесообразно, т.к. это приводит к понижению производительности труда), на рабочих местах организуются резервные зоны:

где - число резервных шагов.

.

Для определения необходимо знать интервал колебаний фактической продолжительности от до .

Резервные зоны лучше выделять определенными знаками.

Рабочий при выполнении операции перемещается вместе с конвейером вдоль своей зоны, возвращаясь после окончания операции в исходное место. Каждый рабочий должен выполнить свою операцию в строго заданное время, т.е. не выходя за свою рабочую зону. Отдых должен осуществляться во время регламентированных перерывов. На линии создается штат запасных рабочих (2 - 3 %) для экстренных случаев.

При наличии на операции параллельных рабочих мест в зоне ее выполнения в любой момент будут находиться несколько рабочих. Ввиду того, что изделия поступают в зону данной операции через такт, рабочие будут начинать и заканчивать операции поочередно тоже со сдвигом в один такт.

Непрерывно-поточные линии с распределительным конвейером организуются главным образом для обработки, отделки и сборки мелких деталей при больших величинах программных заданий. Изделия располагаются на конвейере на равном расстоянии друг от друга на специально отведенных местах. Расстояние между изделиями, как и для рабочего конвейера, называется длиной деления или шагом конвейера . Величина шага определяется либо габаритами изделия и зазорами между изделиями, либо габаритами рабочих мест и расстоянием между ними. Скорость конвейера строго соответствует такту, т.е. путь, равный шагу, конвейер проходит за такт. Рациональные значения скоростей конвейера лежат в пределах 0,2 ч 0,5 м/мин. Необходимую скорость движения конвейера можно получить, изменяя величину такта и шага конвейера.

В настоящее время применяются распределительные конвейеры двух видов: с автоматическим распределением и с распределением при помощи разметочных знаков.

На конвейерах с автоматическим распределением рабочие освобождаются от необходимости снимать поступающие детали или изделия и укладывать их обратно. Эта задача решается с помощью установленных у каждого рабочего места приемных и сдаточных устройств, сблокированных с движущимся конвейером. Непрерывно-поточная работа в этом случае основывается на определенном расположении изготавливаемых изделий на конвейере, надлежащей скорости конвейера, применении системы разметки конвейера и определенном порядке организации труда на линии.

Распределительные конвейеры с разметочными знаками применяются чаще. Назначение разметки - распределение движущихся изделий по рабочим местам и регламентирование ритма работы. Особое значение она приобретает при большом числе параллельных рабочих мест на операциях. Одним из способов разметки является установка на каждом делении конвейера флажка с порядковым номером. При большой длине конвейера номера могут периодически повторяться. Повторяющийся комплект номеров называется периодом конвейера. Номера периода распределяются и закрепляются за рабочими местами. Если на операции одно рабочее место, то за ним закрепляются все номера периода. Если на операции несколько рабочих мест, то чередующиеся номера периода распределяются между ними поровну при равной производительности рабочих, или пропорционально их индивидуальной выработке. При равномерном распределении номеров между рабочими период конвейера принимают как наименьшее общее кратное из числа рабочих мест на всех операциях линии. При неравномерном распределении номеров это требование отпадает, но величина периода должна быть достаточно большой для удобства распределения номеров в разных пропорциях в зависимости от индивидуальной производительности. Т.к. на проектируемых линиях количество рабочих мест составляет 1, 2, 3, 4 и редко более, то наиболее удобным наименьшим общим кратным является 12, удобны также 24 и 36 как достаточно большие и кратные многим числам. По длине конвейера должно разместиться целое число периодов, т.е.

где - длина комплекта конвейера;

 - длина конвейера;

- любое целое число.

Выбрав период конвейера, составляют вариант распределения номеров по операциям.

Движущиеся по конвейеру изделия с флажками адресуются определенному рабочему. При подходе деления конвейера с закрепленным за ним номером рабочий снимает поступившее с предыдущей операции изделие, положив взамен обработанное, которое переместится в зону следующей операции, где его возьмет рабочий, за которым закреплен этот же номер.

При большом количестве участков для облегчения пользования значительным числом закрепленных за каждым рабочим номеров применяется окраска участков в различные цвета или использование разных опознавательных знаков, изображенных на ленте.

Чтобы случайные задержки во времени не привели к нарушению порядка, на каждом рабочем месте следует иметь небольшой задел обработанных (по данной операции) изделий. Операторы к концу смены обязаны сдать сменщикам рабочее место с нормально укомплектованным заделом.

Особенности прямоточного производства сводятся к следующему:

- планомерная работа линии обеспечивается межоперационными оборотными заделами;

- рабочие, занятые на недогруженных рабочих местах, выполняют две и более операции;

- ритмичность работы линии соблюдается благодаря твердой периодичности обхода рабочими своих рабочих мест и выполнению заданий по всему фронту в течение отрезка времени, равного периоду оборота .

Наиболее часто к прямотоку прибегают при технологических процессах механической обработки, особенно при небольших программах и при невозможности полной синхронизации операций.

Все расчеты производятся так же, как и для непрерывно-поточных лини:

 

.

Определение количества рабочих мест осуществляется по формуле:

.

При расчете количество рабочих мест получается дробным, и увеличение их до целого вызывает недогрузку. При организации работы прямоточных линий, как правило, принимаются все меры для полной загрузки рабочих, а простои оборудования допускаются. Однако такое решение правильное лишь в случае, когда на недогруженных рабочих местах используется недорогое и недефицитное оборудование.

Коэффициент загрузки рабочего места рассчитывается по формуле :

Средняя загрузка линии по универсальному оборудованию не должна быть ниже 85%. В противном случае необходимо осуществить дополнительную загрузку линии одной или несколькими деталями.

Для установления режима работы линии необходимо выбрать период обслуживания. После выбора периода обслуживания определяется коэффициент загрузки недогруженного рабочего места и время его работы в течение принятого периода обслуживания. Этот коэффициент равен числу, стоящему после запятой в .

Время работы недогруженного рабочего места на протяжении периода обслуживания определяется по формуле:

 

,

где - период обслуживания прямоточной линии, в час.;

- коэффициент загрузки недогруженного рабочего места, в %.

На основании установленного числа рабочих мест, режима их работы и нормы обслуживания на операциях определяется потребное количество рабочих на линии. Для прерывно-поточной линии характерно совмещение рабочими ряда профессий. Рабочим, работающим на недогруженных рабочих местах, поручается последовательное выполнение двух и более коротких операций. При этом за период обслуживания рабочий обязан обеспечить обработку заданного количества изделий на каждой из операций. Период обслуживания можно считать ритмом прямоточной линии. С целью обеспечения подбора нагрузки для рабочих-совместителей важно, чтобы сумма норм времени двух или более операций была равна или кратна такту.

Организация и режим работы прямоточной линии регламентируется стандарт-планом, составляемым на период обслуживания, в течение которого обеспечивается ритмичный выпуск с линии одинакового количества изделий.

Рассмотрим особенности организации многопредметных поточных линий.

Для серийного производства в машиностроении наиболее характерны групповые и переменно-поточные (последовательно-партионные) линии.

Групповой называют многопредметную линию, на которой технологически родственные изделия обрабатываются без переналадок оборудования. Каждое рабочее место оборудуется групповыми приспособлениями, необходимыми для обработки изделий, закрепленных за линией. Изделия передаются от станка к станку поштучно или партиями. Станки размещаются по ходу выполнения операций технологического процесса. Подбор изделий (деталей) для закрепления за групповой линией должен обеспечивать единство технологического маршрута и возможность синхронизации операций.

Переменно-поточные линии характеризуются следующими особенностями:

- на таких линиях попеременно собираются или обрабатываются различные наименования изделий или деталей;

- за каждым рабочим местом закрепляется несколько технологических операций;

- на обрабатывающих переменно-поточных линиях партии деталей запускаются в производство поочередно, через строго определенный период времени;