Авторы: 147 А Б В Г Д Е З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я

Книги:  180 А Б В Г Д Е З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я


загрузка...

ТЕМА 5

ПОТОЧНОЕ И АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ

ПРОИЗВОДСТВО

1. Определение такта, темпа, шага, длины, цикла поточной

линии; численности рабочих.

2. Методы сочетания операций – последовательный, парал-

лельный, параллельно-последовательный.

3. Автоматизированные линии.

Основным составляющим поточного метода в промышлен-

ном производстве является поточная линия. Поточные линии

классифицируются по различным признакам, в соответствии с ко-

торыми можно выделить, например, однономенклатурные и мно-

гономенклатурные, синхронизированные линии с рабочим и рас-

пределительным конвейером, прерывные (прямоточные) линии,

линии с регламентированным и со свободным ритмом, с непре-

рывным и пульсирующим конвейером и др. При организации и рас-

чета работы линий используются разнообразные формулы для оп-

ределения параметров работы линий. При проведении расчетов вы-

деляют параметры, характерные для всех линий, и специфические

параметры для отдельных типов линий. К основным параметрам

поточных линий относятся: такт, темп, ритм работы линии, число

рабочих мест, число рабочих-операторов, шаг конвейера, скорость

движения его, общая длина и др.

Такт поточной линии – время, затрачиваемое на изготовление

единицы продукции, – определяется по формуле:

r=(Tp-Tпер) /В,

где Тр – продолжительность рабочего периода (в сменах, сутках,

минутах, часах), Тпер – время всех перерывов за этот же период; В –

объем выпускаемой в этот период продукции.

Темпы поточной линии (rт) – обратная величина такта – коли-

чество изделий, выпускаемое линией в единицу времени, опреде-

ляется выражением:

rT = B / (Tp- Tпер).

Ритм поточной линии (R) – т.е. количество изделий, выпуска-

емых на линии за один такт, определяется по формуле:

R = r П,

где r – ритм линии, шт/мин; шт/час; шт/сутки. П – размер транс-

портной партии, шт.

Количество рабочих мест на линии (m) рассчитывается, ис-

ходя из количества операций и их продолжительности:

m =tоп / r ,

где tоп– время, затрачиваемое на операцию.

Расчетное число рабочих мест на операцию округляется до

ближайшего целого числа, и в дальнейших расчетах принимается

фактическое число рабочих мест (mф). Коэффициент загрузки ра-

бочих мест на каждой операции определяется по формуле:

Кз = mрасч / mф.

Общее число расчетных мест на поточной линии М определя-

ется как сумма рабочих мест по операциям:

М = к

1

m

ф,

где к – число операций.

Общая численность рабочих на линии (Л) рассчитывается по

числу рабочих мест с учетом многостаночного или многоаппара-

турного обслуживания:

Л =

обсл

c

к

ф Н

т п 1

1 

,

где nc – количество смен в сутки; Нобсл – норма обслуживания, т.е.

количество станков, аппаратов или установок, обслуживаемых од-

ним 6 о\u1088 рабочим.

Рабочая длина конвейера (L) зависит от количества рабочих

мест (М) и расстояния между осями рабочих мест (lм). Длина ли-

нии при одностороннем расположении рабочих мест:

L = lм(М-1),

при двухстороннем: L = lм(М-1) / 2.

Скорость движения транспортирующего устройства линии (V)

зависит от расстояния между осями смежных предметов труда lп и такта потока r:

V = lп / r;

часто lм = lп

Продолжительность производственного цикла определяется

выражением:

Тц = 

n

обраб пер t t t

1 тex + ,

1 1 1 1

тр

1



z

мс

y

мо

x

к

i j

еств t t t t t

гдеобраб t – суммарная продолжительность всех производственных

операций; пер t – продолжительность всех перерывов; tтех, tеств, tтр, tк,

tмо, tмс – продолжительность технологических операций, естествен-

ных процессов, транспортировки, контроля, межоперационных и

межсменных перерывов;

n, i, j, x, y, z, – количество соответствующих операций и пе-

рерывов.

Если продолжительность производственного цикла выражает-

ся в днях, берется соотношение календарных и рабочих дней в

году (например, 365 : 255 = 1,4).

Перемещение предметов труда по рабочим местам при обра-

ботке может осуществляться последовательно, параллельно и пос-

ледовательно-параллельно.

При последовательном методе сочетания операций длитель-

ность технологического цикла (Т техн

пос

) определяется формулой:

T 

т

шт

техн

пос n t

1

,

где tшт – время обработки детали на каждой операции (мин);

n – число деталей в партии; m – число операций.

При параллельном методе длительность технологической ча-

сти цикла Т техн

пар

вычисляем по формуле:

T ( ), дл

1

техн

пар t t n r

т

шт 

где tдл – длительность обработки детали на самой трудоемкой

операции.

При параллельно-последовательном цикле длительность тех-

нологической части цикла определяется по формуле:

T t ( 1) ,

1

1

m

1

. . шт −

n

кор

техн

пар пос n n t

где tкор.– сумма коротких операций (из двух смежных), мин.

Если детали передаются партиями, то вместо 1 в формулу

вводится размер партии (Р).

В процессе производства на линии могут создаваться заделы,

состоящие из предметов труда, находящихся в обработке (детали,

полуфабрикаты, заготовки).

Технологический задел (Zтехн.) состоит из элементов, находя-

щихся в обработке на рабочих местах:

Zтехн. = ,

1 к

i Mq

где М – количество рабочих мест; qi – количество одновременно

обрабатываемых на i-м рабочем месте предметов труда.

Транспортный задел (Zтр.) создается из элементов, находящих-

ся в транспортировке между рабочими местами:

Zтр. = М-1.

Страховой задел (Zстрах.) создается на случай сбоев в переда-

че труда на линии и устанавливается нормативно исходя из усло-

вий производства. Общий задел поточной линии:

Zобщ.= Zтехн. + Zтр. + Zстрах.

Для массового и крупносерийного производства применяются

автоматические линии (АЛ). Количество включенного в состав

линии оборудования зависит от сложности обрабатываемых дета-

лей, вида и количества операций.

Производительность АЛ при циклической работе и полном

отсутствии простоев определяется зависимостью:

qц.об = Nц / Tц ,

где Nц – число изделий, изготовленных за один цикл;

Tц – время одного цикла;

Тц=tв.о. + tв.в ,

где tв.о. и tв.в – основное и вспомогательное время обработки изделия.

При учете затрат времени на техническое tв.об.т и организаци-

онное tв.об.о обслуживание можно рассчитать потенциальную qп. и

фактическую qф. производительность автоматической линии:

qп.=Nц /(Tц + tв.об.т),

qф. =Nц /(Tц + tв.об.т+tв.б.о).

Для достижения уровня цикловых непроизводительных потерь

АЛ рассчитывается коэффициент технического использования kт.и,

а для учета всех потерь – коэффициент общего технического ис-

пользования kо.т.и:

kт.и=qп.об/qц.об ; kо.т.и=qф.об /qц.об .

Такт АЛ можно определить по формуле:

r=tв.о. + tв.в + tтр ,

где tтр – время транспортирования изделия с одной позиции линии

на другую.

При расчленении линии на участки с различным тактом со-

здаются компенсационные заделы:

Zн.к=tк(1/rmin-1/rmax)=tк Dr/rminrmax,

где tк – время создания задела; rmin, rmax – минимальные и максималь-

ные такты на соседних участках; Dr – допустимая величина коле-

бания тактов (при условии фиксированных объемов накопителей).

В ряде отраслей (машиностроение, пищевая промышленность,

стройиндустрия) используются автоматические ротерные линии

(АРЛ), которые состоят из системы ротерных автоматов, располо-

женных в технологической последовательности. Автоматы объеди-

нены общей системой управления, автоматическими механизмами

и устройствами для транспортировки обрабатываемых деталей и

удаления отходов. При расчете производительности АРЛ учитыва-

ется минимальная и технически достижимая производительность.

Показателем эффективности применения АРЛ может прини-

маться величина затрат на высвобождение одного рабочего:

Sраб=

о в

см п в пл

о в P

К К К

P

К

.

.

.

,

где Ро.в – число высвобождаемых рабочих; Кп.в – стоимость выс

вобожденного реализованного оборудования; Кпл – стоимость выс-

вобожденных площадей.

Для наиболее полной загрузки автоматических линий созда-

ются робототехнические комплексы (РТК), где в качестве транс-

портных средств используются промышленные роботы. Оптималь-

ный режим функционирования робота определяется моделирова-

нием большого количества производственных ситуаций, т.е. задача

имеет комбинаторный характер.

При несложных схемах компоновки оборудования возможно

построение циклограмм и аналитическое определение загрузки ро-

бота и оборудования. Длительность цикла для простых систем

может быть определена зависимостью:

Тц = 2tв.тр. + 2tв.заг. + 2tв.раз. +tв.о.,

где tв.тр. – время транспортировки; tв.заг – время загрузки накопите-

ля; tв.раз. – время разгрузки накопителя; tв.о. – основное время обра-

ботки детали.

Контрольные вопросы

1. Назвать и охарактеризовать составляющие производствен-

ного цикла.

2. На какие результаты работы предприятия влияет длитель-

ность цикла?

3. Назвать направления сокращения продолжительности цикла.

4. Какие факторы ограничивают сокращение продолжитель-

ности цикла?

5. Назвать особенности организации работ на автоматичес-

ких линиях.

Задача п{5.1.

Поточная линия обрабатывает изделия партиями по 10 шт. Су-

точная норма 1400 изделий. Продолжительность смены 8 часов;

режим работы – двухсменный; продолжительность внутрисменных

перерывов – 10 мин. Определить такт, темп и ритм потока.

Задача 5.2.

Сборочный цех работал в две смены; продолжительность

смены – 8 часов; в цехе установлены 3 поточные линии; регламен-

тируемые перерывами каждой линии – 2 перерыва по 5 минут. План

производства и характеристика линий следующая (таблица 5.1):

Таблица 5.1

Определить такт и темпы линий, скорость движения на линии

и их общую длину, цикл изготовления изделий; величину задела на

потоках.

№ Линии

п/п

Показатели

1 2 3

1. Сменное задание, шт. 200 220 250

2. Количество рабочих

мест на линии

20 22 25

3. Шаг конвейера, м 2 2,1 2,2

4. Количество одновременно

обрабатываемых деталей

на рабочем месте, шт

2 3 4

5. Количество деталей в

транспортировке между

рабочими местами

1 1 2

6. Резервный запас 1 2 2

Задача 5.3.

На поточной линии обрабатывается за сутки количество де-

талей приведенное по вариантам (таблица 5.2):

Таблица 5.2

Режим работы конвейера двухсменный; продолжительность

смены – 8 часов; внутрисменные перерывы – 2 по 5 минут. Коли-

чество рабочих зон на линии – 20; длина обрабатываемого изде-

лия – 2,4 м; расстояние между смежными стенками – 0,4 м; шири-

на конвейера и проходов с каждой стороны – 3 м. Определить такт,

скорость, длину конвейера; площадь участка конвейера; длитель-

ность цикла сборки.

Задача 5.4.

На линии производится сборка устройств управления. Выпуск

в смену – 350 штук. Шаг конвейера – 1,3 м. Установленные пере-

рывы – 20 минут за смену. Режим работы линии – двухсменный,

продолжительность смены – 8,2 часа. Технологические потери рав-

ны 1,4 % от сменной программы запуска. Для выполнения отдель-

ных операций сборки необходимо время (мин):

Таблица 5.3

Возможны отклонения от нормы времени на второй операции

в пределах 0,7–1,3 мин.

Определить такт линии, рассчитать число рабочих мест, ко-

личество рабочих и степень их загрузки, выбрать тип и опреде-

лить основные параметры конвейера. Определить длительность

цикла сборки изделия.

Задача 5.5.

Программа линии – 200 000 изделий в месяц (25,4 дня). Техно-

логически неизбежного отрыва на линии не предусматривается.

Объем В а р и а н т ы

производства

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Суточное

производство, шт 320 340 360 680 400 420 440 460 480 500

Номер операции 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Норма времени 2,6 8,3 2,4 2,6 5,5 7,8 5,2 4,6 1,2

Режим работы – четырехсменный, продолжительность смены – 6

часов. Плановые простои оборудования в ремонте – 3 % от ре-

жимного фонда времени; расположение рабочих мест односторон-

нее; расстояние между смежными рабочими местами – 1,6 м. На

первой и шестой операции норма обслуживания – 2, на остальных

– 1. На каждой операции обрабатывается 1 деталь. Детали транс-

портируются поштучно; перерывы на обед и личные потребности

20 минут Страховой задел равен половине сменного задания. Нор-

мы времени по операциям технологического процесса (в секундах):

Таблица 5.4

Вычислить такт поточной линии; число рабочих мест на каж-

дой операции; явочную численность рабочих в сутки; рабочую длину

и скорость движения поточной линии; задел на линии.

Задача 5.6.

Партия изделий обрабатывается на 5 операциях. Время обра-

ботки по операциям составляет t1 = 22 с; t2 = 59 с; t3 = 45 с; t4 = 20 с;

t5 = З6 с. Определить длительность технологической части цикла

при движении предметов труда:

1) последовательном;

2) параллельном;

3) последовательно-параллельном.

Задача 5.7.

Детали обрабатываются партиями, по 4 в каждой партии. Время

обработки деталей: 1-я деталь – 15 мин; 2-я деталь – 20 мин; 3-я

деталь – 25 мин; 4-я деталь – 30 мин.

Выбрать оптимальный способ перемещения предметов тру-

да, привести графическое решение.

Задача 5.8.

Обработка детали производится в четыре цикла, выполняемых

на различных агрегатах. Продолжительность операций: первая – 10

мин; вторая – 20 мин; третья – 40 мин; четвертая – 10 мин.

Определить количество оборудования для создания непрерыв-

ной линии.

Задача 5.9.

Деталь изготавливается за три операции, выполняется на раз-

личных постах. Продолжительность обработки на первом посту –

Операция 1 2 3 4 5 6

Время 40 32 26 19 51 82

2 мин, втором – 8 мин, третьем – 4 мин. Определить количество

постов для образования непрерывного потока.

Рекомендуемая литература

1. Организация и планирование производства: Метод. указа-

ния / Сост. П.В.Березовский.– СПб., 1993.

2. Желобов А.А. Технология автоматизированного машино-

строения.–Мн., 1997.

3. Экономика предприятия: Учебник/Под ред. А.А.Сафонова:

– М., 1996.