Основы расчета и организации поточных линий
Если конвейер служит для перемещения изделий и поддержания ритма работы линии путем четкого адресования изделий по рабочим местам, он называется распределительным, если он служит и местом выполнения операции — называется рабочим.
Основы расчета и организации поточных линий
При проектировании и организации поточных линий выполняются расчеты показателей, определяющих регламент работы линии и методы выполнения технологических операций.
Такт поточной линии — промежуток времени между выпуском изделий (деталей, сборочных единиц) с последней операции или их запуском на первую операцию поточной линии.
Исходные данные расчета такта:
- производственное задание на год (месяц, смену);
- плановый фонд рабочего времени за этот же период;
- планируемые технологические пооперационные потери.
Такт поточной линии рассчитывается по формуле
r = Fд / Qвып,
где r — такт поточной линии (в мин.);
Fд — действительный годовой фонд времени работы линии в планируемом периоде (мин.);
Qвып — плановое задание на тот же период времени (шт.).
Fд = Dраб Ч dсм
Ч Tсм Ч kпер Ч
kрем,
где Dраб — число рабочих дней в году;
dсм — количество рабочих смен в сутки;
Tсм — продолжительность смены (в мин.);
kпер — коэффициент, учитывающий планируемые перерывы;
kрем — коэффициент, учитывающий время плановых ремонтов.
kпер = (Тсм - Тпер) / Тсм,
где Тпер — время планируемых внутрисменных перерывов;
kрем — рассчитывается аналогичным способом.
Классификация поточных линий приведена в табл. 7.4
Таблица 7.4
Классификация поточных линий
| № п/п | Признак | Характеристика |
| 1 | Степень механизации технологических операций | 1.1. Механизированные 1.2. Комплексно-механизированные 1.3. Полуавтоматические 1.4. Автоматические 1.5. Гибкие интегрированные |
| 2 | Количество типов одновременнообрабатываемых и собираемых изделий |
2.1. Однономенклатурные (обработка изделия одного наименования) 2.2. Многономенклатурные (обработка изделий нескольких наименований одновременно или последовательно) |
| 3 | Характер движения изделий по операциям производственного процесса |
3.1. Непрерывно-поточные (все операции синхронизированы во времени, т.е. равны или кратны такту линий) 3.2. Прерывно-поточные (перерывы в ходе производственного процесса и невозможность синхронизировать технологические операции во времени) |
| 4 | Характер работы конвейера | 4.1. С рабочим конвейером, когда операции выполняются без снятия изделия с конвейера 4.2. С распределительным конвейером, когда конвейер осуществляет доставку изделия на рабочее место, а операция выполняется со снятием изделия с конвейера 4.3. С непрерывно движущимся конвейером 4.4. С пульсирующим конвейером |
При неизбежных технологических потерях (планируемом выходе годных), такт r рассчитывается по формуле
r = Fд / Qзап,
где Qзап — количество изделий, запускаемых на поточную линию в планируемом периоде (шт):
Qзап = Qвып Ч kзап,
где kзап — коэффициент запуска изделий на поточную линию, равный величине, обратной коэффициенту выхода годных изделий (a); kзап = 1/a.
Выход годных изделий в целом по поточной линии определяется как произведение коэффициентов выхода годных по всем операциям линии
a = a1 Ч
a2 Ч ... Ч
an.
Ритм — это количество изделий, выпускаемых поточной линией в единицу времени.
Расчет количества оборудования поточной линии ведется по каждой операции технологического процесса:
или ,
где — расчетное количество оборудования (рабочих мест) на i-й операции поточной линии;
tштi — норма штучного времени на i-ую операцию (в мин);
kзапi — коэффициент запуска детали на i-ю операцию.
Принятое количество оборудования или рабочих мест на каждой операции Wпi
определяется путем округления расчетного их количества
до ближайшего большего целого числа.
Коэффициент загрузки оборудования (рабочих мест) определяется как
.
Количество оборудования (рабочих мест) на всей поточной линии
,
где чоп — число операций технологического процесса.
Явочное количество рабочих (Ряв) равно количеству рабочих мест на поточной линии с учетом многостаночного обслуживания:
,
где kмо — коэффициент многостаночного обслуживания;
,
где S Рi — численность рабочих участка.
Общее число рабочих на поточных линиях определяется как среднесписочное:
,
где Рсп — среднесписочное число рабочих поточной линии;
d — процент потерь рабочего времени (отпуска, болезни и т.д.);
dсм — количество смен.
Скорость движения конвейера (V):
- при непрерывном движении конвейера V=L / r;
- при пульсирующем движении конвейера V= L/ tтp,
где L — расстояние между центрами двух смежных рабочих мест, то есть шаг конвейера (м);
tтp — время транспортировки изделия с одной операции на другую.
Задел — производственный запас материалов, заготовок или составных частей изделия для обеспечения бесперебойного протекания производственных процессов на поточных линиях.
Различают следующие виды заделов:
- технологический;
- транспортный;
- резервный (страховой);
- оборотный межоперационный.
Технологический задел (Zт) — детали (сборочные единицы, изделия), находящиеся непосредственно в процессе обработки:
,
где — число рабочих мест на каждой операции;
ni — количество деталей, одновременно обслуживаемых на i-м рабочем месте.
Транспортный задел (Zтр) — количество деталей, находящихся в процессе перемещения между операциями и расположенных в транспортных устройствах.
При непрерывном движении конвейера
Zтр =LркР / V,
где Lрк — длина рабочей части конвейера (м);
V — скорость движения конвейера (м/мин);
Р — количество изделий в операционной партии (шт).
При периодической транспортировке
Транспортный технологический заделы зависят от параметров оборудования, тех. процессов.
Резервный (страховой) задел создается для нейтрализации последствий, связанных со случайным характером выхода изделия в брак, перебоев в работе оборудования и др.
где Тпереб — время возможного перебоя поступления изделий с данной операции на операцию, подлежащую страхованию (мин);
r — такт поточной линии (мин).
Оборотный межоперационный задел на линии — количество заготовок (деталей, сборочных единиц), находящихся между операциями линии и образующихся вследствие различной производительности смежных рабочих мест для выравнивания работы линий. Размер межоперационного задела постоянно колеблется от максимума до нуля и наоборот. Максимальная величина межоперационного оборотного задела определяется разностью производительностей смежных операций:
,
где Тсовм — время совместной работы оборудования на обеих операциях (в мин);
— количество оборудования на подающих и потребляющих смежных операциях, работающего в период Тсовм (шт);
tштi — норма времени выполнения операции.
Синхронизация — процесс выравнивания длительности операции технологического процесса согласно такту поточной линии. Время выполнения операции должно быть равно такту линии или кратно ему.
Методы синхронизации:
- дифференциация операций;
- концентрация операций;
- установка дополнительного оборудования;
- интенсификация работы оборудования (увеличение режимов обработки);
- применение прогрессивного инструмента и оснастки;
- улучшение организации обслуживания рабочих мест и т.д.
7.7. Организация автоматизированного производства
Высшей формой поточного производства является автоматизированное производство, где сочетаются основные признаки поточного производства с его автоматизацией. В автоматизированном производстве работа оборудования, агрегатов, аппаратов, установок происходит автоматически по заданной программе, а рабочий осуществляет контроль за их работой, устраняет отклонения от заданного процесса, производит наладку автоматизированного оборудования.
Различают частичную и комплексную автоматизацию.
При частичной автоматизации рабочий полностью освобождается от работ, связанных с выполнением технологических процессов. В транспортных, контрольных операциях при обслуживании оборудования, в процессе установки — полностью или частично сокращается ручной труд.
В условиях комплексно-автоматизированного производства технологический процесс изготовления продукции, управление этим процессом, транспортировка изделий, контрольные операции, удаление отходов производства выполняются без участия человека, но обслуживание оборудования — ручное.
Основным элементом автоматизированного производства являются автоматические поточные линии (АПЛ).
Автоматическая поточная линия — комплекс автоматического оборудования, расположенного в технологической последовательности выполнения операций, связанный автоматической транспортной системой и системой автоматического управления и обеспечивающий автоматическое превращение исходных материалов (заготовок) в готовое изделие (для данной автолинии). В АПЛ рабочий выполняет функции наладки, контроля за работой оборудования и загрузки линии заготовками.
Основные признаки АПЛ:
- автоматическое выполнение технологических операций (без участия человека);
- автоматическое перемещение изделия между отдельными агрегатами линии.
Автоматические комплексы с замкнутым циклом производства изделия — ряд связанных между собой автоматическими транспортными и погрузо-разгрузочными устройствами автоматических линий.
- Методы повышения гибкости автоматизированных производственных систем
- Создание гибкой производственной системы
- Тема 8. Организация технического, материального и трудового обеспечения производства
- Организация энергетического хозяйства предприятия
- Перевозки подразделяются на разовые и маршрутные.
