Поточное производство

• укрупненный такт (ритм) поточной линии;
• число рабочих мест по операциям и по всей поточной линии;
• стандарт-план работы поточной линии;
• размер и динамика движения межоперационных оборотных заделов;
• длительность производственного цикла.

Для расчета укрупненного такта (ритма) потока поточной линии прежде всего должны быть определены программа запуска продукции на линию за рассчитываемый период (месяц, сутки, смена) фактический (эффективный) фонд времени работы оборудования за этот же период; нормы времени на выполнение каждой операции. Расчет такта (ритма) поточной линии (r_нп) ведется по формуле (1) аналогичной определению такта ОНПЛ:

 

r_нп = F_эф / N_з, (1)

 

где F_эф – эффективный фонд времени работы линии в плановый период, дней; N_з – программа запуска по изделию на этот же период, штук.

Эффективный фонд времени  работы линии в плановый период определяется по формуле (2):

 

F_эф = F_н х h, (2)

 

где F_н – номинальный годовой фонд рабочего времени, дней; h – коэффициент потери рабочего времени, вследствие простоя оборудования или ремонта).

При передаче изделий  транспортными партиями (пачками) ритмичность  работы непрерывно-поточной линии характеризуется  интервалом времени, отделяющим выпуск одной партии от выпуска последующей за ней, то есть ритмом линии, который определяется по формуле (3):

 

R_нп = r_нп ρ, (3)

 

где ρ – число изделий  в транспортной партии, штук.

Число изделий в транспортной партии (ρ) определяется по формуле (4):

 

ρ = 1 / r_н.л. (4).

 

Однако здесь имеются  некоторые особенности:

1). ОППЛ, как правило,  работает в свободном такте  (ритме), поэтому в эффективный  фонд времени работы линии  не включаются регламентированные  перерывы;

2). При наличии брака  по некоторым промежуточным операциям технологического процесса определяется своя программа запуска и свой такт (ритм), по каждой операции.

Программа запуска рассчитывается для того, чтобы учесть отсев продукции  на технологические потери (изготовление пробных деталей при наладке оборудования) или из-за брака. Программа запуска (N_з) определяется исходя из программы выпуска по формуле (5):

 

N_з = 100 N_в / (100 - α), (5)

 

где N_в – программа выпуска изделий, шт.; α – доля отсева продукции из-за технологических потерь или по причине брака, %; 100 – принятый максимум %⁵.

Расчет количества рабочих  мест по каждой i-ой операции и по всей поточной линии. Число рабочих мест (единиц оборудования) для ОППЛ по каждой i-ой операции и по всей поточной линии в целом, и коэффициент их загрузки определяются так же, как и для ОНПЛ. Если нормы времени на операциях равны или кратны такту, то при расчете число рабочих мест равно целому числу. Если же процесс не полностью синхронизирован, то в результате расчета число рабочих мест получается дробным. После соответствующего анализа его необходимо округлить в большую или меньшую сторону до целого числа. Это будет принятое число рабочих мест на i-ой операции (С_пpi). Перегрузка допускается в пределах 5-6 %.

Общее число рабочих  мест по всей ОППЛ (С_л) определяется путем суммирования принятых рабочих мест по всем операциям технологического процесса по формуле (6):

 

m

С_л = ∑ С_пpi, (6)

i=1

 

где С_пpi – принятое число рабочих мест на i-ой операции.

Число рабочих мест на i-ой операции (С_пpi) определяется по формуле (7):

 

С_пpi = t_штi / r_нп, (7)

 

где t_штi – норма штучного времени на i-ой операции, мин.

Численность рабочих  мест на поточной линии (Р) определяется по формуле (8):

 

Р = (С_общk_см) / (k_нk_мн), (8)

 

где k_см – число смен работы линии; k_н – коэффициент, учитывающий потери рабочего времени, принимается 1,1; k_мн – коэффициент многостаночности, определяется путем деления числа станков на число обслуживающих их рабочих.

Коэффициент загрузки (К_зi)определяется по формуле (9):

 

К_зi = С_pi / С_пpi, (9)

 

где С_pi – число рабочих мест для ОППЛ по каждой операции.

Явочная численность  производственных рабочих-операторов на ОППЛ определяется по стандарт-плану  с учетом режима работы линии, последовательного  и параллельного многостаночного  обслуживания. Списочная численность определяется по формуле (10):

 

, (10)

 

где a_н – дополнительное количество рабочих-операторов на случай невыхода на работу (отпуск, больничный лист и т. п.), %; Н_обi – норма обслуживания рабочих мест на i-ой операции; С_прi – принятое число рабочих мест на i-ой операции; К_см – число рабочих смен в сутки.

Норма обслуживания рабочих  мест на i-ой операции (Н_обi) определяется согласно формуле (11):

 

Н_обi = t_штi / t_пi, (11)

 

где t_пi – время простоя оборудования⁶.

Стандарт-план ОППЛ составляется на период оборота (Т_об). Работа по этому плану повторяется до тех пор, пока действует данная производственная программа. В практической деятельности за величину периода оборота ОППЛ, как правило, принимается одна смена (Т_об = 480 мин). В этом случае F_см =Т_о= r_пр N_з.см, и работа на линии повторяется из смены в смену. Таким образом, прежде чем перейти непосредственно к построению стандарт-плана необходимо определить период оборота линии, рассчитать программу выпуска (запуска, если имеет место брак на отдельных операциях) на данный период времени (смену) и такт (ритм) потока. Период оборота линии (n_об) определяется по формуле (12):

 

n_об = Т_о / r_нп. (12)

 

Время в течение которого изготавливается n_об деталей определяется по формуле (13):

 

Т_i = t_штi х n_об/ С_пpi. (13)

 

Стандарт-план поточной линии строится в виде таблицы. В нее вносятся все операции технологического процесса и нормы времени их выполнения; проставляется такт (ритм) потока и определяется необходимое число рабочих мест по каждой операции (расчетное и принятое) и в целом по линии; производится закрепление номеров за рабочими местами и определяется загрузка рабочих мест (в процентах и минутах); строится график работы оборудования по каждой операции и рассчитывается потребное количество производственных рабочих на каждой операции; строится график регламентации труда по линии и осуществляется распределение загрузки между производственными рабочими путем подбора работ; определяется окончательная численность производственных рабочих, присваиваются им условные знаки или номера и устанавливается порядок обслуживания рабочих мест⁷.

1.3 Расчет продолжительности  производственного цикла на ОППЛ

 

На ОППЛ образуются технологические, транспортные, страховые и межоперационные  оборотные заделы. Таким образом  обеспечивается непрерывность движения конвейера (производственного процесса) засчет имеющихся запасов (заделов). Технологический задел (Z_тех, шт) соответствует числу изделий, которые в каждый момент времени находятся в процессе обработки на рабочих местах. При поштучной передаче изделий он соответствует числу рабочих мест на линии и равен согласно формуле (14):

 

m

Z_тех = ∑ C_прi (14).

i=1

 

При передаче изделий транспортными  партиями (р, шт) технологический задел (Z_тех, шт) определяется по формуле (15):

 

m

Z_тех = р ∑ C_прi (15).

i=1

 

Транспортный задел (Z_тр, шт) состоит из количества изделий, которые в каждый момент времени находятся в процессе транспортировки на конвейере. При поштучной передаче изделий транспортный задел определяется по формуле (16):

 

Z_тр = C_л - 1(16).

 

При передаче изделий  транспортными партиями (р, шт) транспортный задел определяется по формуле (17):

 

Z_тр = (C_л - 1)р (17).

 

Резервный (страховой) задел  создается на наиболее ответственных и нестабильных по времени выполнения операциях, а также на контрольных пунктах. Этот задел должен восполнять недостаток деталей при отклонении от заданного такта на данной операции. Величина этого задела (Z_рез, шт) 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 формуле (18):

 

m

Z_стр = ∑ t_резi / r_н.л., (18)

i=1

 

где t_резi - время, на которое создается запас предметов труда на i-й операции, мин.

Четвертый вид задела – межоперационный  оборотный – это количество предметов труда, предназначенное для выравнивания производительности на смежных операциях и находящихся на рабочих местах в ожидании процесса обработки. Оборотные заделы позволяют организовать непрерывную работу на рабочих местах в течение более или менее продолжительного отрезка времени. Характерной чертой оборотных заделов является изменение их величины на протяжении часа, смены, полсмены (периода оборота) от нуля до максимальной величины. Как правило, размер этих заделов настолько велик, что расчет его на таких линиях сводится к расчету только межоперационных оборотных заделов, при этом пренебрегают сравнительно небольшой частью трех первых заделов. Межоперационные оборотные заделы рассчитывают по стандарт-плану ОППЛ между каждой парой смежных операций. Для этого весь период оборота разбивается на части (частные периоды), каждая из которых характеризуется неизменным числом работающих единиц оборудования на смежных операциях. Размер оборотного задела между двумя смежными операциями на каждом частном периоде (Z_об, шт) определяется по формуле (16):

 

Z_об = (ТС_прi)/t_штi – (TC_прi+1)/t_штi+1, (19)

 

где Т – частный период работы оборудования на смежных операциях, мин; С_прi и C_прi+1 – число единиц оборудования, работающих на смежных i-й и (i+1)-й операциях в течение частного периода времени Т; t_штi и t_штi+1 – нормы штучного времени соответственно на i-й и (i+1)-й операциях, мин⁸.

После расчета величины оборотного задела в каждом из частных периодов между смежными операциями на одном  из этих отрезков задел будет иметь максимальное значение. Это значение принимается для отсчета и построения графика изменения оборотного задела между двумя смежными операциями.

Средняя величина незавершенного производства определяется в норма-часах без  учета затрат труда в предыдущих цехах определяется по формуле (20):

 

 m

Н_в = Z_общ t_пред + ∑ t_штi / 2, (20)

i=1

 

где t_штi - суммарная норма времени по всем операциям технологического процесса, нормо-часы, равная 200 нормо/ часам; t_пред – суммарные затраты труда в предыдущих цехах на единицу изделия, нормо-час.

Продолжительность производственного  цикла – это период от поступления  предмета труда на первую операцию поточной линии до его выхода с  нее (t_ц). Продолжительность производственного цикла определяется по формуле (21):

 

t_ц =Z_ср.об r_пр (21).

 

 

Продолжительность производственного  цикла зависит от времени выполнения трудовых и естественных процессов, а также времени перерывов  в производственном процессе⁹.

Таким образом, следует выделить, что организационные формы поточных линий весьма разнообразны, и могут быть классификацированны по следующим признакам: по степени специализации; по степени непрерывности технологического процесса; по способу поддержания ритма; по виду использования транспортных средств; по характеру движения конвейера; по уровню механизации процессов. Поточные линии, на которых обрабатывается только детали одного наименования или типоразмера, называются однопредметными. Они могут быть непрерывными, если нормы штучного времени на каждой операции равны или кратны такту (то есть синхронизированы по такту), или прерывными (прямоточными), если синхронизация не достигается. Однопредметные прерывно-поточные линии (ОППЛ) наиболее широко применяются в механообрабатывающих цехах массового и крупносерийного типов производства, а также в сборочных цехах, если работа связана с использованием оборудования. Вследствие неравенства или некратности операций такту (ритму) на таких линиях невозможно достигнуть непрерывности обработки предметов, работы оборудования и рабочих-операторов. Нарушение непрерывности производственного процесса вызывает необходимость создания межоперационных оборотных заделов (что служит показателем прерывности) и простоев оборудования. Для того чтобы привести к минимуму наличие оборотных заделов, простоя оборудования и рабочих, необходимо установить наиболее целесообразный регламент работы линии. С этой целью рассчитывают следующие календарно-плановые нормативы: укрупненный такт (ритм) поточной линии; число рабочих мест по операциям и по всей поточной линии; стандарт-план работы поточной линии; размер и динамика движения межоперационных оборотных заделов; длительность производственного цикла. Заключительным этапом является построение стандарт-плана, устанавливающего повторяющиеся стандартные сроки запуска и выпуска деталей каждого наименования по каждой операции.