Разработка проекта организации механического цеха

   3     Организация однопредметной поточной линии 

  При проектировании поточных линий выполняется  ряд расчетов, связанных с синхронизацией операций, разработкой и определением регламента работы линии и т.д. Аналогичные  расчеты выполняются при перестройке  работы линии в связи с изменением вида продукции или технологического процесса.

  Основные  этапы проектирования и расчета  поточной линии следующие:

• подбор продукции для изготовления или обработки на поточной линии, определение годовой производственной программы;
• проектирование режима работы поточной линии, расчет такта и ритма, величины транспортной партии;
• синхронизация операций, расчет числа рабочих мест, разработка регламента работы линии, определение числа рабочих;
• расчет величины заделов;
• планировка линий, проектирование транспортных средств;
• расчет показателей экономической эффективности.

  Однопредметную  поточную линию целесообразно создавать  на предприятии, если оно имеет большое  число заказов, однородных по технологическим  параметрам, и появляется возможность занятости оборудования их обработкой в течение длительного времени.

  Годовая производственная программа однопредметной поточной линии должна стремиться к  ее годовой производственной мощности. В тех случаях, когда предприятие  имеет объем производства определенного вида продукции, превышающий годовую производственную мощность линии, можно создавать несколько однопредметных линий для выпуска продукции.

  Организация однопредметной поточной линии осуществляется для любой детали из своего варианта (возьмем деталь В).

  Поточным  называется производство, в котором  процесс изготовления какого-либо изделия осуществляется с установленным для него тактом, для чего длительность обработки синхронизируется, что обеспечивает непрерывную связь отдельных операций. При этом рабочие места располагаются в последовательности технологического процесса, образуя поточную линию.

  Поточное  производство высокоэффективно, т.к. в  нем производственный процесс организован в строгом соответствии с основными принципами организации производства: пропорциональностью, прямоточностью, непрерывностью, ритмичностью, специализацией. 

  3.1 Расчет основных  параметров и выбор  вида поточной  линии. 

  На  однопредметной поточной линии изготавливается  один предмет труда.

  Необходимо  рассчитать основные параметры однопредметной линии: такт линии; потребное число рабочих мест на линии; тип и основные параметры конвейера (шаг, рабочие зоны операций, общую длину, скорость);  продолжительность цикла сборки; схему планировки поточной линии.

  Такт  можно определить по следующей формуле

  r_в=F_д/ N_в

  где F_д – действительный годовой фонд работы оборудования на поточной линии (3886 ч),

  NВ – программа выпуска изделия В (87360 деталей)

  r_в  = 60*3886/87360= 2,67 мин.

  При обосновании вида поточной линии  особое внимание уделяется выяснению возможностей синхронизации операций, т.е. созданию равенства или кратности времени выполнения операций такту выпуска, т.е. должно выполнятся условие:

  t_шт1, / S₁= t_{шт2  /}  S₂ = t_штn  /  S_n= r_в 

  где S₁,S₂,S_n – соответственно количество оборудования на смежных операциях;

  t_шт1,t_шт2,t_штn – трудоемкость смежных операций.

  S_в  = 5

  S_Е = 5

  S_к = 4

  tв = 4,78+1,54+1,11+1,9+5,78+2,14+1,25+1,4+1,25+3,52 = 24,67 мин.

  tЕ = 2,15+0,9+0,74+3,78+4,94+2,64+2,38+1,13+1,03+2,6 = 22,29 мин. 

  tк = 2,1+2,15+2+3,69+5,13+1,05+1+1,12+1,23+4,2 = 23,67 мин. 

  24,67/ 5 = 22,29 / 5 = 23,67 / 4 = 2,67

  4,934 = 4,458 = 5,9175 = 2,67

  Так как данное условие не выполняется, т.е. время выполнения операции не равно  и не кратно такту, то поточная линия  относится к прерывно-поточной.

  Число рабочих мест на каждой операции поточной линии w_i зависит от планового штучного времени t_штi , затрачиваемого на обработку одного изделия (партии изделий) и такта (ритма) работы поточной линии:

   

                                                    Wрас= ti/r , 

     где ti- норма времени на выполнение I – ой операции, мин

  Расчетное число рабочих мест, как правило,. Получается дробным. Поэтому по каждой операции устанавливается принятое число оборудования  путем округления расчетного количества до целого числа в большую сторону. Округление в меньшую сторону допускается при перегрузке оборудования не более 6 %.

     Wрас = (4,78+1,54+1,11+1,9+5,78+2,14+1,25+1,4+1,25+3,52)/2,67= 9,24 = 9 рабочих мест.

     Примем  шаг конвейера равным 110 мм.

     Рассчитаем общую длину(L). При небольших габаритах изделия данная величина принимается равной 1,5 м.

     Скорость  движения конвейера равна:

   Vк=L/r=1,5/2,67=0,37м/мин.                                                                

  Рабочая длина ленты конвейера определяется по формуле:

   где С_пр - принятое количество рабочих мест (единиц оборудования)

        l_пр   - шаг конвейра, м

  Lр= 0,11*9=0,99 м.

     Продолжительность производственного цикла определяется по следующей формуле:

      Т_ц=n * r +(n-p)* r * S ,                                                                     

где n - размер партии деталей (исходные данные = 26);

   р -размер передаточной партии деталей (исходные данные = 2);

   m - число выполняемых технологических операций;

      S - количество рабочих мест на линии.  

      Тц= 26 * 2,67 + (26 - 2) * 2,67 * 9 = 646,14

  Исходя  из того, что время выполнения отдельной  операции технологического процесса не равно и не кратно такту потока, можно сделать вывод, что поточная линия является прерывно – поточной. 

  3.2 Планировка линии  и выбор транспортных средств 

   Форма линии для производства спроектированной детали является прямоточной. Прерывно-поточными  создаются, когда отсутствует равенство или кратность длительности операций такту и полная непрерывность производственного процесса не достигается. Для поддержания беспрерывности процесса на наиболее трудоемких операциях создаются межоперационные оборотные заделы.

  Прерывно-поточные однопредметные линии наиболее широко применяются в механообрабатывающих цехах массового и крупносерийного производства. 
 
 
 
 
 
 

  Выбор транспортных средств зависит от габаритных размеров, веса обрабатываемых деталей, типа и числа оборудования, величины такта и степени синхронизации  операций 
 

  3.3 Разработка стандарт - плана работы линии 

  При разработке стандарт - плана поточной линии необходимо предусмотреть возможность выполнения одним рабочим, занятым на недогруженном оборудовании, других операций с таким расчетом, чтобы обеспечить выполнение задания участком, наиболее полное использование рабочего времени и создать наиболее благоприятные условия труда.

  Стандарт-план поточной линии составляется для  регламентирования расстановки  рабочих по операциями определения  их загрузки, загрузки оборудования и  последовательности его обслуживания, выявления многостаночной работы, способа передачи деталей с операцию на операцию, видов и размеров заделов между операциями.

        Наиболее целесообразный период обхода, т.е. время последовательного  обслуживания рабочих мест на линии для деталей весом до 10 килограмм принимается продолжительностью одну смену (480 мин) 
 
 
 
 
 

  3.4. Определение заделов  на линии 

  На  всех видах поточных линий создаются  различного вида заделы, т.е. необходимые  запасы изделий. Как на непрерывных, так и на прерывно-поточных (несинхронных) линиях создаются заделы: технологический, транспортный и страховой.

  Особенностью  прерывно-поточных линий является создание оборотного задела.

  Технологический задел Z_т представляет собой изделия, одновременно находящиеся в обработке на всех рабочих местах поточной линии, и определяется по формуле

      При поштучной передаче изделий он соответствует  числу рабочих мест на линии и определяется по формуле: 

           Zтех=åСпрi                                                   

     Zтех=9 шт.

     При передаче изделий транспортными партиями (p, шт.):

           Zтех=Рå Спрi 

  р - число операций на поточной линии. (исходные данные = 2)

     Zтех=2*9=18 шт.

     Транспортный  задел (Zтр, шт.) состоит из такого числа изделий, которое в каждый момент времени находится в процессе транспортировки на конвейере.     

     При поштучной передаче изделий:

           Zтр=Сл-1  

     Zтр=9-1=8

     При передаче изделий транспортными  партиями (р):      

           Zтр=(Сл-1)*р 

     Zтр=(9-1)*2=16 шт. 

        Страховой, или резервный  задел Z_стр образуется перед линией и между операциями поточной линии. Перед линией он необходим для компенсации несвоевременности доставки полуфабрикатов, что может происходить из-за организационно-технических недостатков на операциях, предшествующих данной поточной линии. Запас изделий на отдельных операциях необходим по следующим причинам:

• для организации бесперебойной работы поточной линии, если оборудование на отдельных операциях требует регулировки, устранения мелких неисправностей и т.д.;
• для выравнивания производительности операций, если имело место колебание скорости работы оборудования и т.д.

  Страховой задел создается заранее путем  обработки дополнительного числа  изделий. Величина этого задела определяется на основе статических данных учета  и анализа работы поточной линии, касающихся простоев и потерь, подлежащих компенсации.

     Величина  этого задела устанавливается на основе анализа вероятности отклонения от заданного такта работы на данном рабочем месте (в среднем 4 – 5% сменного задания) или может быть рассчитана по выражению:

     Zрез=åtрезi/r ,

     где tрезi – время, на которое создается резервный запас предметов труда на I – ой операции, мин.

     Zрез=75*0,05=3,75=4 шт.

  Важнейшей особенностью прерывно-поточных линий (несинхронных) является неравенство  и некратность штучных времен такту. Следствием этого является различная производительность операций и неравенство загрузки оборудования на различных операциях. С более производительных операций за определенный период времени будет подаваться больше изделий на менее производительные, чем последние могут за то же время обработать, и наоборот.