Основные принципы организации и функционирования производства на машиностроительном предприятии

3 На какую величину продолжительность производственного цикла больше продолжительности технологического цикла:

а) на величину простоев оборудования;

б) на величину простоев рабочих;

в) на величину межоперационных перерывов;

г) на величину продолжительности выходных и праздничных дней.

4 Продолжительность параллельно-последовательного и параллельного цикла будет одинаковой в случае:

а) циклического изменения продолжительности норм времени операций по ходу технологического процесса;

б) неравномерного изменения продолжительности норм времени операций по ходу технологического процесса;

в) монотонного изменения продолжительности норм времени операций по ходу технологического процесса;

г) неупорядоченного изменения продолжительности норм времени операций по ходу технологического процесса.

5 Детали требуется изготовить на одном станке. Для того, чтобы суммарное время пролеживания деталей у станка было минимальным необходимо:

а) запускать их в обработку в порядке возрастания норм времени на изготовление деталей;

б) запускать их в обработку в порядке убывания норм времени на изготовление деталей;

в) чередовать запуск детали с минимальной нормой времени на обработку, с деталью, имеющей максимальное значение нормы времени;

г) установить такую очередность запуска, чтобы вначале нормы времени возрастали, а затем убывали.

6 Основной недостаток параллельного производственного цикла в том, что:

а) на всех операциях, кроме главной, наблюдаются простои станков и рабочих;

б) он самый продолжительный во времени;

в) он самый сложный в смысле организации;

г) он самый трудоемкий из всех.

7 При многостаночном обслуживании в норму занятости рабочего на одном станке включают:

а) вспомогательное время, перекрываемое и неперекрываемое работой станка; время активного наблюдения; время организационного обслуживания станка;

б) вспомогательное время, перекрываемое и неперекрываемое работой станка; время активного наблюдения; время перехода к другому станку;

в) вспомогательное время, неперекрываемое работой станка; время организационного обслуживания станка; время переналадки станка;

г) вспомогательное время; время активного наблюдения; время переналадки станка; время на отдых и личные надобности.

8 При нециклическом многостаночном обслуживании:

а) рабочий обходит станки по одному и тому же маршруту, обслуживая их по мере необходимости;

б) на каждом станке значения свободного машинного времени и времени занятости рабочего на одном станке имеют неизменную, стабильную величину;

в) свободное машинное время и время занятости рабочего на каждом станке подвержены большим колебаниям и имеют неопределенное значение.

9 Рабочему-многостаночнику следует подбирать для обслуживания станки, имеющие:

а) существенно различное значение времени занятости рабочего на одном станке и свободного машинного времени;

б) примерно одинаковое значение суммы свободного машинного времени и времени занятости рабочего на одном станке;

в) возрастающее значение свободного машинного времени;

г) убывающее значение свободного машинного времени.

10 В каком случае рабочему-многостаночнику потребуется подменный рабочий при обслуживании станков-дублеров:

а) когда значения свободного машинного времени и времени занятости рабочего на одном станке не равны и не кратны друг другу;

б) когда значения свободного машинного времени и времени занятости рабочего на одном станке максимально отличаются друг от друга;

в) когда значения свободного машинного времени и времени занятости рабочего на одном станке равны или кратны друг другу;

г) когда свободное машинное время существенно меньше времени занятости рабочего на одном станке.

3 ПОТОЧНЫЕ ФОРМЫ ОРГАНИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВА

3.1 ОБЩАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ ПОТОЧНЫХ ЛИНИЙ

Поточное производство является высокоэффективным методом организации производственного процесса. В условиях потока производственный процесс осуществляется в максимальном соответствии с принципами его рациональной организации - пропорциональности, ритмичности и прямоточности.

Для поточного производства характерны следующие основные признаки:

1) рабочие места располагаются по ходу технологического процесса;

2) технологический процесс изготовления изделия разбивается на операции и на каждом рабочем месте выполняется одна - три родственные операции;

3) предметы передаются с операции на операцию поштучно или небольшими транспортными партиями в соответствии с заданным тактом работы поточной линии, благодаря чему достигается высокая производительность линии.

Впервые поточное производство было организовано Г. Фордом в начале XX в. при изготовлении автомобилей. После Октябрьской революции поточные методы получили широкое распространение в промышленности. В годы Великой Отечественной войны они сыграли огромную роль в бесперебойном снабжении фронта боеприпасами и военной техникой. В настоящее время поточные методы распространены в пищевой, автомобильной, электронной и других отраслях промышленности. Основным звеном поточного производства является поточная линия. Упрощенная классификация поточных линий (ПЛ) приведена на рис. 3.1.

Однопредметной называется ПЛ, на которой обрабатывается или собирается предмет одного типоразмера в течение длительного периода времени. Однопредметные линии применяются при устойчивом выпуске изделий в больших количествах, т.е. в массовом производстве.

Многопредметной называется ПЛ, за которой закреплено изготовление нескольких типоразмеров предметов, сходных по конструкции и технологии обработки или сборки. Такие линии характерны для серийного производства, когда объем выпуска предметов одного типоразмера является недостаточным для эффективной загрузки рабочих мест на линии.

Непрерывно-поточной является линия, на которой обрабатываемые или собираемые предметы перемещаются по всем операциям линии непрерывно, т.е. без межоперационного простоя. Условием непрерывной работы ПЛ является равная производительность на всех операциях линии. Для создания такого условия необходимо, чтобы продолжительность каждой операции на линии была равна или кратна единому такту работы линии.

Прямоточной или прерывной, называется ПЛ, операции которой не равны и не кратны единому такту работы линии и, следовательно, не могут быть выравнены по производительности. Между операциями образуются оборотные заделы (запасы) обрабатываемых предметов, вследствие чего непрерывность процесса производства нарушается. Прямоточные линии применяются при обработке трудоемких деталей на разнотипном оборудовании, когда нормы времени операций невозможно синхронизировать. Эти ПЛ относят к неконвейерному типу, т.е. в этом случае не используют транспортные средства непрерывного действия с механическим приводом, называемыми конвейерами. На прямоточных линиях используют разнообразные транспортные средства - краны, элетротележки, автопогрузчики и т.д.

Рабочий конвейер - на такой ПЛ - все рабочие места связаны конвейером. В данном случае конвейер служит еще и местом выполнения операций, которые осуществляются на его несущей части. Типичным примером таких ПЛ являются сборочные конвейеры.

Распределительный конвейер - это ПЛ на которой конвейер служит средством доставки предметов к рабочим местам или оборудованию, расположенному вдоль конвейера. Предметы снимаются с конвейера, обрабатываются на оборудовании, а затем возвращаются на него.

В зависимости от характера перемещения различают конвейеры с непрерывным и пульсирующим движением. На конвейере с непрерывным движением несущая его часть движется непрерывно с установленной скоростью. На конвейере с пульсирующим движением во время обработки (сборки) предметов несущая часть конвейера находится в неподвижном состоянии в течение времени равном такту линии, а затем конвейер приводится в движение и предмет перемещается в следующую зону операции. Пульсирующее и непрерывное движение характерно как для рабочего, так и распределительного конвейеров.

На переменно-поточной линии различные предметы обрабатываются или собираются последовательно чередующимися партиями. После обработки или сборки партии одних предметов проводится переналадка оборудования и запускается в производство следующая партия.

На групповой ПЛ обрабатывается или собирается группа родственных в технологическом отношении предметов без переналадки оборудования. Для этого каждое рабочее место должно быть оснащено групповыми приспособлениями, необходимыми для обработки изделий, закрепленных за линией.

3.2 ОСОБЕННОСТИ ОРГАНИЗАЦИИ НЕПРЕРЫВНО-ПОТОЧНЫХ ЛИНИЙ

Основные параметры непрерывно-поточных линий: такт (r), количество рабочих мест на операции (ci), коэффициент загрузки рабочих мест (Kзi). Эти параметры рассчитываются в следующей последовательности. Сначала рассчитывается такт поточной линии

r = Fэф /N , (3.1)

где Fэф - эффективный фонд времени работы линии за определенный период (месяц, сутки, смену); N - производственная программа за этот же период.

Такт показывает тот интервал времени, через который на конвейер запускается очередной предмет, либо выпускается с конвейера уже изготовленное или собранное изделие. Такт конвейера принято измерять в минутах.

Далее определяется расчетное количество рабочих мест на каждой операции

cрi =ti /r , (3.2)

где ti - продолжительность i-й операции, мин.

Величина cpi округляется до целого числа и устанавливается принятое число рабочих мест ci. После чего рассчитывается средний коэффициент загрузки рабочих мест на i-й операции по формуле

Kзi = (срi /ср )100 % .

При проектировании конвейеров перегрузка рабочих мест не должна превышать 10 - 12 %, т.е. Kзi ? 112 %. Такая перегрузка рабочих снимается в процессе отладки поточной линии, за счет совершенствования навыков и опыта работы на конвейере. При большей перегрузке рабочих, организация непрерывно-поточной линии невозможна и следует рассмотреть вопрос о проектировании иной ПЛ - прямоточной, на которой не требуется осуществлять точной синхронизации времени выполнения операций.

Для непрерывно движущегося конвейера рассчитывается дополнительный параметр - скорость движения конвейера

v = l / r,

где l - расстояние между осями двух смежных изделий, находящихся на конвейере, называемое шагом конвейера, м.

Скорость движения конвейера не должна быть слишком большой, ее величина колеблется в пределах 0,1 - 4,0 м/мин.

Рабочий конвейер. Рассмотрим особенности организации рабочего конвейера на примере. Предположим, что изделие должно проходить сборку на трех операциях со следующими нормами времени t1 =

1, t2 =

t3 = 2 мин. Такт поточной лини r = 1 мин; шаг конвейера l = 2 м. Нормы времени на операциях по продолжительности либо равны, либо кратны такту поточной линии. Следовательно, расчетное число рабочих мест (cpi) будет целым числом и коэффициент загрузки рабочих мест на каждой операции Kзi =

1,0. Очевидно, что принятое число рабочих мест на каждой операции будет следующим: c1 = 1, c2 = 3 И c3 = 2. Длина рабочей зоны i-й операции рассчитывается по формуле:

Длина зоны первой операции - L1 = 2 ? 1 = 2 м; второй - L2 = 2 ? 3 = 6 м; третьей - L3 = 2 ? 2 = 4 м. Изобразим эти зоны и рабочий конвейер на схеме (рис. 3.2).

Предположим, что конвейер - пульсирующий, т.е. в течение времени r = 1 мин он неподвижен, а затем быстро перемещается на расстояние l = 2 м. Поскольку на первой операции норма времени t1 = 1 мин, то рабочему 1.1 будет вполне достаточно времени на выполнение этой операции.

Рабочий 2.1 будет перемещаться вдоль второй рабочей зоны за тем изделием, которое лежит на конвейере. Очевидно, что рабочий 2.1 сделает во второй зоне три остановки по 1 мин каждая, т.е. он также сможет осуществить свою сборочную операцию продолжительностью t2 = 3. Дойдя до конца зоны второй операции, рабочий возвращается в ее начало. Рабочий 2.2 идет после рабочего 2.3 и перед рабочим 2.1. Каждый из них достигнув конца своей зоны, возвращается в ее начало, встречая новое изделие, входящее во вторую зону из зоны первой операции. Аналогичным образом осуществляют переходы и рабочие 3.1 и 3.2 в третьей зоне операции.

Если конвейер движется непрерывно, то его скорость должна быть равной v = l / r = 2 / 1 = 2 м/мин. Следовательно, первую зону операции длиной 2 м изделие будет проходить за 1 мин; вторую зону длиной 6 м - за 3 мин, а третью соответственно - за 2 мин. Каждый рабочий будет в течение определенного времени сопровождать изделие в своей зоне, одновременно осуществляя необходимую сборочную операцию.

Общая длина конвейера рассчитывается по формуле:

На операциях с нестабильным временем их выполнения и возможными задержками создается резервная зона, на длину которой увеличивается протяженность зоны Li . Длина резервной зоны должна быть либо равной, либо кратной шагу конвейера, благодаря чему время выполнения нестабильной операции может быть больше установленной нормы.

Распределительный конвейер. Воспользуемся исходными данными предыдущего примера для иллюстрации работы ПЛ со снятием изделий с конвейера. Схема распределительного конвейера с теми же параметрами, что и у рабочего конвейера, рассмотренного выше, приведена на рис. 3.3. Если на конвейере на отдельных операциях имеется по несколько рабочих мест, то необходимо обеспечить правильное чередование в обработке изделий на каждом рабочем месте. Для этой цели делается разметка конвейера на его ленту краской наносят числа, которые образуют период П распределительного конвейера.

Период распределительного конвейера равен наименьшему кратному из числа рабочих мест на каждой операции. В нашем примере П = 6. Действительно, шесть цифр - это самое малое число, которое без остатка может быть распределено между рабочими местами на любой операции ПЛ. За рабочим 1.1 следует закрепить шесть цифр, за каждым из рабочих 2.1, 2.2, 2.3 - по две цифры и за рабочими 3.1, 3.2 по три цифры (по три разметочных знака). Разметочные знаки периода необходимо распределять

Распределительный конвейер может быть как пульсирующим, так и с непрерывным движением. В любом случае, каждое следующее изделие подходит к рабочему через время, равное такту ПЛ. Если рабочий будет обрабатывать каждое изделие, которое подает ему конвейер, то норма времени у такого рабочего должна быть равна такту ПЛ, если рабочий будет брать с конвейера каждое второе изделие, то его норма времени должна быть равна двум тактам ПЛ и т.д. В табл. 3.1. показано, каким образом следует закреплять разметочные знаки периода распределительного конвейера за рабочими, чтобы время обработки детали на каждом рабочем месте соответствовало бы установленной норме.

Например, за рабочим 2.1 закреплены знаки первый и четвертый. Когда с рабочим поравняется первый разметочный знак, то к этому моменту должна закончиться обработка предыдущего изделия. Рабочий должен положить на первый разметочный знак обработанное изделие и затем с этого же знака взять очередное изделие, т.е. заменить необработанное изделие на обработанное. Четвертый разметочный знак подойдет к рабочему через интервал времени, равный трем тактам ПЛ, в нашем примере это - 3 мин, что числено равно t2 = 3 мин, которые отводятся рабочему на выполнение второй операции. Каждый рабочий на третьей операции заменяет необработанное изделие на обработанное через два такта ПЛ, т.е. через 2 мин, что также соответствует t3 = 2 мин.

Период конвейера на общей длине ленты может повторяться несколько раз, но обязательно целое число раз. Удобны для работы следующие периоды 6, 12, 24 и 30. При больших периодах вводится дифференцированная разметка, при которой на конвейер наносится двойной комплект знаков, например окраска полей и нумерация. При этом часть рабочих пользуется одним комплектом знаков, а другая часть - другим.

3.3 ПРИМЕР ЗАКРЕПЛЕНИЯ НОМЕРОВ ПЕРИОДА РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО КОНВЕЙЕРА ЗА РАБОЧИМИ

Номер рабочего на ПЛ Номера периода

1.1 1, 2, 3, 4, 5, 6

2.1 1, 4

2.2 2, 5

2.3 3, 6

3.1 1, 3, 5

3.2 2, 4, 6

Общая длина распределительного конвейера определяется из условий расположения оборудования и конструктивных особенностей транспортера. Станки могут быть расположены с одной или с двух сторон конвейера в линейном или шахматном порядке. На рис. 3.3 показано шахматное двустороннее расположение станков на поточной линии.

3.4 ОРГАНИЗАЦИЯ ПРЯМОТОЧНЫХ ПОТОЧНЫХ ЛИНИЙ

Прямоточные поточные линии применяются в тех случаях, когда при проектировании производственного процесса не удается достичь синхронности выполнения операций, поскольку их продолжительность не равна и не кратна такту ПЛ. Этапы расчета основных параметров прямоточной ПЛ следующие.

А) Определяется такт работы ПЛ по (3.1). Затем рассчитывается расчетное количество рабочих мест на каждой операции по (3.2). Расчетное число рабочих мест будет существенно отличаться от целого числа, так как норма времени на данной операции, как уже говорилось, не равна и не кратна такту поточной линии. Поэтому необходимо определить индивидуальные коэффициенты загрузки рабочих мест по следующему правилу. Для всех рабочих мест на операции, кроме последнего, коэффициент загрузки Kзi принимается равным 100 %. Загрузка последнего рабочего места рассчитывается по остаточному принципу. Например, расчетное количество рабочих мест получилось равным 2,4 следовательно, первые два рабочих места будут загружены на 100 %, а последнее, третье - на 40 %. Если бы расчетное число рабочих мест было бы равно 2,1, то в этом случае можно образовать только два рабочих места на операции, поскольку перегрузка рабочих величиной 5 % (K з i = 2,1 / 2 ? 100 % = 105 %) может быть снята в процессе отладки поточной линии за счет совершенствования навыков и опыта работы на ПЛ и, в конечном итоге, она будет на этих рабочих местах по 100 %. Перегрузка в 40 % требует организации дополнительного рабочего места именно с такой неполной загрузкой. Особенность прямоточной поточной линии в том, что станки с неполной загрузкой, расположенные на различных операциях ПЛ, передаются в обслуживание одному рабочему-многостаночнику так, чтобы его занятость была близка к 100 %. Это позволяет экономить на рабочей силе.

Тип поточной линии в процессе проектирования определяется по предельной перегрузке рабочих мест, приблизительно равной 10 - 12 %. Если перегрузка рабочих мест не более 12 %, на всех рабочих местах ПЛ, то можно организовать конвейер; если перегрузка достигает большей величины, то необходимо проектировать рабочие места с неполной загрузкой, вводить многостаночное обслуживание, а это уже иной тип поточной линии - прямоточная ПЛ.

Б) Выбирается период комплектования заделов на ПЛ. Период комплектования иначе называется ритмом работы R поточной линии. Он должен быть кратен продолжительности смены, например 60, 120, 240, 480 мин, что делается для целей удобства планирования заделов. В течение промежутка времени, равному R, на всех операциях поточной линии формируется выработка заданной величины, а между операциями, вследствие различной производительности оборудования, образуются запасы полуфабрикатов, называемые межоперационными оборотными заделами. На этом этапе строится план-график загрузки оборудования и рабочих на ПЛ. От вида этого графика будет зависеть величина межоперационных оборотных заделов и, в конечном итоге, объем незавершенного производства на ПЛ. На плане-графике показывают моменты переходов рабочих-многостаночников от станка к станку. Характерной особенностью прямоточных поточных линий является то, что на них количество рабочих меньше количества станков из-за наличия многостаночного обслуживания.

В) Рассчитывается изменение величины межоперационного оборотного задела по формуле:

Z=(Tci)/ti-(Tci +1)/ti+1 , (3.7)

где T - период времени, в течение которого на смежных операциях количество действующих станков остается неизменным; ti и ti +1 - нормы времени на смежных операциях; ci и ci +1 - число единиц оборудования, действующих на смежных операциях в течение периода времени T.

Величина задела между смежными операциями должна рассчитываться для каждого значения T, т.е. для каждого случая изменения его величины на протяжении периода комплектования.

На этом этапе строятся графики межоперационных оборотных заделов на ПЛ. Проиллюстрируем все этапы расчета параметров поточной линии на примере.

Пример. На участке обрабатывается 184 детали в сутки. Участок работает в две смены по 8 ч.

Нормы времени на обработку одной детали:

t 1 = 2,9, t2 = 2,3, t 3 = 6,2, t 4 = 4,21 мин. Рассчитать количество оборудования на операциях и численность рабочих на прямоточной линии. Составить план-график работы оборудования и рабочих, рассчитать эпюры оборотных заделов.

Решение. А) Определим такт работы прямоточной линии по (3.1): r = 480 ? 2 / 184 = 5,2 мин на одну деталь. Здесь 480 - продолжительность рабочей смены в мин. Далее рассчитаем количество рабочих мест (станков) на ПЛ по (3.2) и их индивидуальную загрузку. Все расчеты сведены в таблицу.

Определим численность рабочих на ПЛ исходя из трудоемкости производственной программы. Сменная программа выпуска 184 / 2 = 92 ед. в смену. Трудоемкость сменного задания: 92 (2,9 + 2,3 + 6,2 + 4,21) = 1436 мин. Численность рабочих 1436 / 480 = 3 человека. Итак, пять станков должно обслуживать три рабочих.

Б) Выбираем период комплектования задела на ПЛ равным 240 мин, или 0,5 от продолжительности рабочей смены. План-график загрузки оборудования и рабочих на ПЛ в течение периода комплектования R = 240 мин показан на рис. 3.4.

Если время выполнения операции разделить на норму времени на этой операции, то получим количество деталей, произведенных за период комплектования задела:

* на первой операции 134 / 2,9 = 46 ед.;

* на второй операции 106 / 2,3 = 46 ед.;

* на третьей операции 286 / 6,2 = 46 ед.;

* на четвертой операции 194 / 4,21 = 46 ед.

Таким образом, в течение рабочей смены будет изготовлено 46 ? 2 = 96 деталей, что и требуется по плану производства. Из рис. 3.4 видно, что рабочий 1 обслуживает станки 1.1 и 2.1; рабочий 2 работает на одном станке 3.1; рабочий 3 занят на станках 3.2 и 4.1. Таким образом, рабочие-многостаночники 1 и 3 за период комплектования задела проделывают по одному переходу от станка к станку, а за смену - по два перехода.

В) На рис. 3.5 изображены графики межоперационных оборотных заделов. Разберем процесс расчета и построения этих графиков, иначе называемых эпюрами.

Рассчитаем эпюру задела между первой и второй операциями в два приема. Выбираем период времени, в течение которого на смежных операциях состояния станков остаются неизменными: на первой операции - это один работающий станок, на второй операции - это один простаивающий станок. Очевидно, что в (3.7) T = 0,56 ? 240 мин:

AZ1-2 = (Tc 1) / t 1 - ( Tc 2) / t 2 = (0,56 * 240 * 1) / 2,9 - (0,56 * 240 * 0) / 2,3 = 46 ед.

На эпюре задел растет с нулевого значения до 46 ед. В течение следующего периода времени (T = 0,44 * 240 мин) на первой операции станок бездействует, а на второй функционирует

AZ'1-2 = (Tc 1) / t 1 - (Tc2) / t2 = (0,44 * 240 * 0) / 2,9 - (0,44 * 240 * 1) / 2,3 = -46 ед.

На эпюре задел убывает до нулевого значения.

Задел между второй и третьей операциями рассчитывается три приема: изменение задела в течение 0,56 * 240 мин; в течение (0,44 - 0,19) 240 = 0,25 * 240 мин и 0,19 * 240 мин:

AZ2-3 = (Tc2) / t2 - (Tc3) / t 3 = (0,56 * 240 * 0) / 2,3 - (0,56 * 240 * 1) / 6,2 = -22 ед.;

AZ'2-3 = (Tc2) / t2 - (Tc3) / t 3 = (0,25 * 240 * 1) / 2,3 - (0,25 * 240 * 1) / 6,2 = 17 ед.; AZ"2-3 = (Tc2) / t2 - (Tc 3) / t 3 = (0,19 * 240 * 1) / 2,3 - (0,19 * 240 * 2) / 6,2 = 5 ед.

В течение первой части периода комплектования (0,56 * 240 мин.) на второй операции станок простаивает, а на третьей работает один станок; во второй части периода на второй и на третьей операциях действует по одному станку; в третьей части периода на второй операции работает два станка, а на третьей операции - один станок. По (3.7) рассчитывается изменение оборотного задела, поэтому отрицательное значение AZ = -22 ед. в начале периода комплектования задела означает, что в начальный момент времени не хватает именно такого запаса деталей для начала третьей операции. Эпюра задела между второй и третьей операциями формируется таким образом: на начало периода комплектования к третьему станку подают 22 ед. деталей, прошедших обработку на втором станке; в течение первой части периода этот задел уменьшается до нуля (22 ед. первоначального запаса минус 22 ед. изготовленных на третьем станке); в течение второй части периода задел увеличивается до 17 ед.; в течение третьего периода к 17 ед. запаса добавляется еще 5 ед. и таким образом к концу периода комплектования задел становится равным 17 + 5 = 22 ед. Если эпюра построена правильно, то величина задела на начало и конец периода комплектования должны совпадать (см. рис. 3.5).

Между третьей и четвертой операциями расчет изменения задела и построение эпюры осуществляется аналогично, но с той разницей, что выделяют две части периода комплектования, в течение которых станки находятся в неизменных состояниях.

AZ3-4 = (Tc 3) / t 3 - (Tc4) / t 4 = (0,81 * 240 * 1) / 6,2 - (0,81 * 240 * 1) / 4,21 = -15 ед.;

AZ'3-4 = (Tc3) / t 3 - (Tc 4) / t 4 = (0,19 * 240 * 2) / 6,2 - (0,19 * 240 * 0) / 4,21 = 15 ед.

Из рис. 3.5 видно, что если в начальный момент времени к четвертому станку поместить 15 ед. деталей, то к окончанию периода комплектования этот задел самовоспроизведется и у четвертого станка по-прежнему будет 15 ед. деталей, прошедших обработку на третьем станке.

Величина оборотного задела, сложившаяся к концу периода его комплектования, называется переходящим заделом Zпер. Переходящий задел должен быть минимальным. В данном примере суммарный переходящий задел - 37 ед., следовательно, к концу рабочей смены эти полуфабрикаты нужно либо передать бригаде рабочих, работающих во вторую смену, либо обеспечить их хранение до следующего дня. Чем меньше переходящий задел, тем меньше затраты на эти вспомогательные операции.

Суммарный оборотный задел на поточной линии определяют сложением количества деталей, находящихся в заделе между операциями на данный момент времени. Например, к моменту времени 0,56 * 240 = 134 мин между первой и второй операциями в заделе находится 46 ед., между второй и третьей операциями - 0 ед., между третьей и четвертой - 5 ед. Суммарная величина задела: 46 + 0 + 5 = 51 ед. (см. рис. 3.5). Средняя величина задела, или, иначе, средняя величина незавершенного производства на поточной линии - Zср = 44 ед.

Характеристики прямоточной поточной линии, влияющие на эффективность ее работы. 1) Существует оптимальное значение периода комплектования задела на поточной линии. На рис. 3.6 показаны два варианта организации производства на поточной линии, отличающиеся только величиной R. Из рисунка видно, что чем больше период комплектования задела R, тем больше задел и тем меньшее количество переходов от станка к станку делает рабочий в течение смены. То есть при значительных периодах комплектования ухудшается оборачиваемость запасов, но уменьшаются потери рабочего времени у рабочего, осуществляющего переходы от станка к станку (рис. 3.6, а). При небольших значениях периода комплектования с одной стороны величина задела уменьшается и улучшаются показатели оборачиваемости запасов, а с другой - увеличивается количество переходов рабочего и, как следствие, возрастают потери объемов производства (рис. 3.6, б). Сопоставляя достоинства и недостатки большого и малого периодов комплектования, можно определить его оптимальную величину.

2) Если на смежных операциях работа станков осуществляется параллельно, то задел деталей между операциями будет минимальным, а численность рабочих - максимальна и, наоборот, при последовательной работе станков на смежных операциях задел деталей - максимален, а численность рабочих - минимальна (рис. 3.7).

Задел деталей в этом случае не превышает 10 ед.

Таким образом, можно построить простейшую изокванту1 замещения оборотного задела (оборотного капитала) рабочими (трудом) при объемах производства 92 ед. продукции в смену (рис. 3.8).

В данном случае изокванта построена для максимальных значений величины задела. Аналогичная зависимость получилась бы и для средних величин задела. Из рис. 3.8 видно, что если детали дорогие, например из цветного металла, а рабочая сила дешевая, то целесообразно увеличить численность рабочих на ПЛ, планируя параллельную (одновременную) работу станков на смежных операциях, добиваясь тем самым снижения величины денежных средств, вложенных в оборотные заделы прямоточной поточной линии. И наоборот, при дорогой рабочей силе и малоценных деталях необходимо экономить рабочую силу, планируя последовательную работу станков на смежных операциях ПЛ, результатом чего будет увеличение более дешевого ресурса - оборотного капитала, а точнее его части - запасов незавершенного производства.

3) Существует простое правило минимизации переходящего задела на прямоточной поточной линии: если на плане-графике загрузки оборудования и рабочих линии работы станков располагать нисходящими ступенями слева направо и сверху вниз, то переходящий задел на ПЛ будет наименьшим. На рис. 3.4 линии работы станков на первой и второй операциях образуют ступень согласно данному правилу и на рис. 3.5 соответствующий переходящий задел имеет нулевое значение. Линии работы станков между третьей и четвертой операциями на рис. 3.4 образуют восходящую ступень и соответствующий переходящий задел на рис. 3.5 имеет значение 15 ед. Очевидно, что последовательность работы станков 3.2 и 4.1 (см. рис. 3.4) установлена нерационально. Начинать обработку деталей должен станок 3.2 на третьей операции, а заканчивать ее на четвертой операции - станок 4.1, тогда бы переходящий задел между этими операциями был бы меньше.

3.5 ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТЫ МНОГОПРЕДМЕТНЫХ ПОТОЧНЫХ ЛИНИЙ

Организация переменно-поточных линий. Исходным моментом для расчета параметров переменно-поточной линии является программа выпуска изделий различного наименования. Предположим, что за ПЛ закреплено несколько наименований изделий с месячными программами выпуска пj . Необходимо распределить эффективный месячный фонд времени Fэф работы ПЛ между изделиями различных наименований, т.е. установить период времени Fj , в течение которого будет полностью изготовлена партия изделий величиной пj . Распределение месячного фонда времени Fэф работы ПЛ осуществляется пропорционально трудоемкости изготовления изделий, закрепленных за ПЛ

Fj=(F эфтjйj(1-л))/у(тЛ)], (3.8)

где трудоемкость обработки изделия с номером j по всем операциям /-го технологического процесса определяется по формуле

Частный такт обработки r отдельных видов изделия, например изделия с номером j, определяется по формуле

rj=Fj/„j. (3.10)

Количество рабочих мест на /-й операции, требующееся для обработки всех изделий, закрепленных за ПЛ принимается равным максимальному значению сj , рассчитанному для всех изделий

ci = max(cji ) .

Пример. На переменно-поточной линии, работающей в две смены (21 рабочий день в месяц) собирают два изделия А и Б с месячными программами 2000 ед. и 965 ед. соответственно. Трудоемкость изготовления одного изделия А по операциям технологического процесса: tА 1 = 0,146, tА2 = 0,22, tА3 = 0,136 ч. Трудоемкость изготовления одного изделия Б по операциям технологического процесса: t Б 1 = 0,453, tБ 2 = 0,292, t Б 3 = 0,13 ч. Рассчитать частные такты, число рабочих мест на ПЛ. Временем на переналадку линии пренебречь.

Решение. Суммарная трудоемкость изготовления одного изделия А и одного изделия Б по всем операциям определяется по (3.9):

ТА = 0,146 + 0,22 + 0,136 = 0,502 ч; тБ = 0,453 + 0,292 + 0,13 = 0,875 ч.

Трудоемкость месячных программ

Изготовления изделий А и Б:

= 0,502 * 2000 = 1004 ч; тБлБ = 0,875 * 965 = 844,4 ч. Итого 1(ту щ) = = тАпА + тБпБ = 1004 + 844,4 = 1848,4 ч.

Время работы переменно-поточной линии при производстве изделия А и Б рассчитываем по (3,8):

FА = (336 * 1004) / 1848,4 = 182,5 ч или 182,5 / 8 = 22,8 рабочей смены;

FБ = (336 * 844,4) / 1848,4 = 153,5 ч или 153,5 / 8 = 19,2 рабочей смены,

где эффективный месячный фонд времени работы ПЛ - 21 * 2 * 8 = 336 ч. Частные такты работы переменно-поточной линии определяем по (3.10):

гА = 182,5 / 2000 = 5,5 мин; гБ = 153,5 / 965 = 9,5 мин. Число рабочих мест на /-й операции находим как частное от деления нормы времени на выполнение данной операции и частного такта работы ПЛ:

Изделие Число рабочих мест на операции

Операция 1 Операция 2 Операция 3

А cА1 = 0,146 / 5,5= 1,6 ? 2 cА2 = 0,22 / 5,5 = = 2,4 ? 3 cА3 = 0,136 /5,5 = 1,5 ? 2

Б cБ1 = 0,453 / 9,5= 2,9 ? 3 cБ2 = 0,292 / 9,5

= 1,8 ? 2 cБ3 = 0,13 / 9,5= 0,8 ? 1

ci = max(cji) 3 3 2

Из таблицы видно, что переменно-поточная линия будет работать в режиме прямоточной ПЛ. Первые 22,8 смены будет изготавливаться изделие А с тактом 5,5 мин, следующие 19,2 смены - изделие Б с тактом 9,5 мин. Суммарное количество станков на ПЛ: 3 + 3 + 2 = 8. При производстве изделия А на первой операции будет задействовано два станка из трех имеющихся; на второй операции - все три станка; на третьей операции - два станка из двух. При изготовлении изделия Б на ПЛ будет простаивать два станка - один на второй и один на третьей операциях.

Организация групповых поточных линий. Расчет групповых ПЛ по существу ничем не отличается от расчета однопредметных поточных линий. Проиллюстрируем это на примере.

П р и м е р . Проанализировать соотношение «величина оборотного задела - численность рабочих» на групповой поточной линии. На линии изготавливается 240 комплектов деталей в смену. Исходные данные приведены в таблице.

Р е ш е н и е . Такт работы ПЛ определяем по (3.1):

r = Fэф / N = 480 / 240 = 2 мин на комплект деталей.

Определим параметры ПЛ при изготовлении комплекта 1 - (А + Б). Расчетное количество рабочих мест (станков) на операциях ПЛ находим по (3.2):

cp1 = 1,6 / 2 = 0,8; cp2 = 3 / 2 = 1,5; cp3 = 1,3 / 2 = 0,65; cp4

=5,1/2=

= 2,55; cp5 = 2,3 / 2 = 1,15.

Принятое количество рабочих мест (станков) в данном случае будет следующим: c1 = 1; c2 = 2; c3 = 1; c4 = 3; c5 = 2; итого - девять станков. Очевидно, что ПЛ с таким соотношением количества расчетных и принятых рабочих мест следует отнести к прямоточным поточным линиям. Численность рабочих на ПЛ определим исходя из трудоемкости производственной программы: 240 (1,6 + 3,0 + 1,3 + 5,1 + 2,3) /480 = 7 человек. Итак, при изготовлении комплекта 1 на прямоточной поточной линии необходимо установлено девять станков, которые будут обслуживать семь рабочих-многостаночников. При этом на поточной линии образуются межоперационные оборотные заделы.

Определим параметры ПЛ при изготовлении комплекта 2 - (А + 2Б). В этом случае нормы времени выполнения операций будут либо равны, либо кратны такту работы ПЛ. Количество станков на операциях очевидно будет следующим: с1 = 1; с2 = 2; с3 = 1; с4 = 3; с5 = 2; итого - девять станков. Линию следует отнести к непрерывно-поточной. Таким образом, в этом случае на ПЛ будет установлено девять станков, на которых будет работать девять рабочих. Межоперационные оборотные заделы на линии будут отсутствовать.

Результаты расчета показывают, что существует связь между оборотным заделом и численностью рабочих на ПЛ. При проектировании поточной линии необходимо сравнить затраты на хранение меж-операционных оборотных заделов с заработной платой двух рабочих, способных заместить этот задел на ПЛ. Если детали дорогостоящие, а заработная плата рабочих невысокая, то более экономичной будет непрерывно-поточная линия. Если детали, входящие в комплект, - малоценные, а заработная плата рабочих относительно высокая, то следует предпочесть вариант прямоточной поточной линии, на которой численность рабочих будет минимальной.

ТРЕНИРОВОЧНЫЕ ЗАДАНИЯ

З а д а н и е 1 Шаг рабочего конвейера равен 1,5 м. Нормы времени на выполнение операций следующие: t1 = 3,6; t2 = 5,4; t3= 1,8; t4 = 5,4;

t5 = 3,6 мин/ед. Программа выпуска - 500 ед. продукции в сутки. Режим работы линии - две смены по 8 ч. Регламентированные перерывы на отдых рабочих 30 мин/смену. Определить такт ПЛ, число рабочих мест на операциях. Длину общей части конвейера, если на четвертой операции фактические затраты времени могут быть больше установленной нормы и достигать величины 7,4 мин/ед.

З а д а н и е 2 Рассчитать и построить эпюру оборотного задела между двумя операциями со следующими значениями норм времени: t1 = 11,7; t2 = 3,9 мин./ед. Такт прямоточной поточной линии составляет 9 мин. Загрузка оборудования, выполняющего операции показана на рис. 3.9.

установлено два станка, а на второй - один станок

З а д а н и е 3 Определите период распределительного конвейера и закрепите разметочные знаки

Рабочими местами. Исходные данные:

d = 1, с2 = 3 и с3 = 4 рабочих места на первой, второй и третьей операциях, соответственно.

РЕШЕНИЯ ТРЕНИРОВОЧНЫХ ЗАДАНИЙ

Решение задания 1. Рассчитаем такт поточной линии по (3.1)

г = 2 (480- 30) / 500 = 1,8 мин/ед.

Определим число рабочих на операциях по (3.2):

d = 3,6 / 1,8 = 2; с2 = 5,4 / 1,8 = 3; с3 = 1,8 / 1,8 = 1; С4 = 5,4 / 1,8 = 3; с5 = 3,6 / 1,8 = 2.

Длину рабочей зоны операции рассчитаем по (3.5):

Z1 = 1,5.2 = 3 м; Z2 = 1,5-3 = 4,5 м; U = 1,5 * 1 = 1,5 м; U= 1,5-3 = 4,5 м; Z5 = 1,5-2 = 3 м.

На четвертой операции определим длину резервной зоны. Для этого находим скорость конвейера по (3.4): v = 1,5 / 1,8 = 0,83 м/мин Предварительная длина резервной зоны

4ез = v (max - 4) = 0,83 (7,4 - 5,4) = 1,66 м.

Длина резервной зоны должна быть либо равна шагу конвейера, либо кратна ему. Принимаем Zрез = 2 * 1,5 = 3 м > ь1 рез = 1,66 м. Итак общая длина рабочего конвейера

1общ = 3 + 4,5 + 1,5 + (4,5 + 3) + 3 = 19,5 м.

Решение задания 2. По формуле (3.7) рассчитываем изменение величины межоперационного оборотного задела для

Т= 240 (1 - 0,43 - - 0,3) = 240 * 0,27 = 64,8 мин: AZ = 64,8 * 1 / 11,7 - 64,8 * 0/ 3,9 = 6 ед.; для

Г= 240- 0,43 = 103,2 мин: AZ = 103,2- 1 / 11,7 - 103,2 * 1 / 3,9 = -18 ед.; для Г= 240-0,3 = 72 мин: AZ = 72 * 2 / 11,7 - 72 * 0 / 3,9 = 12 ед.

Далее определяем величину недостающего задела на момент запуска линии: 6 - 18 = -12 ед. Очевидно, что если в начальный момент времени между операциями будет иметься задел в количестве 12 ед., то в конце периода комплектования задела величина задела будет точно такой же: 12 + 6 - 18 + 12 = 12 ед. Эпюра межоперационного оборотного задела показана на рис. 3.10.

Р е ш е н и е з а д а н и я 3. Очевидно, что период распределительного конвейера будет равен 12,

так как 12 - это наименьшее число, которое без остатка делится на один, три и четыре. Закрепление разметочных знаков периода конвейера за рабочими местами показано в таблице.

Закрепление разметочных знаков периода конвейера за рабочими местами.

Номер рабочего на ПЛ Номера периода

1.1 1 - 12

2.1 2.2 2.3 1, 4, 7, 10

2, 5, 8, 11

3, 6, 9, 12

3.1 3.2 3.3 3.4 1, 5, 9

2, 6, 10

3, 7, 11

4, 8, 12

ТЕСТ

1 Чем отличается рабочий конвейер от распределительного конвейера?

а) Рабочий конвейер используется в массовом производстве, а распределительный в крупносерийном производстве.

б) На распределительном конвейере изделие обрабатывается на рабочих местах, расположенных по ходу конвейера с одной или с двух сторон; на рабочем - непосредственно на транспортере конвейера.

в) На рабочем конвейере транспортер движется непрерывно, а на распределительном конвейере транспортер движется в пульсирующем режиме.

2 Чем отличается групповая поточная линия от переменно-поточной линии?

а) На групповой линии работают постоянно закрепленные группы рабочих, а на переменно-поточной рабочие сменяют друг друга по определенному графику.

б) Групповая линия состоит из группы однородных поточных линий; переменно-поточная - из группы разнородных поточных линий.

в) На групповой линии детали комплектуются в группы и передаются с одного рабочего места на другое также группами; на переменно-поточной линии после обработки партии одного наименования линия переналаживается и запускается партия другого наименования.

3 Возникают ли на конвейере межоперационные оборотные заделы?

а) Да, возникают.

б) Нет.

в) На одних рабочих местах заделы имеются, а на других - нет.

4 Прямоточные поточные линии используются:

а) в единичном производстве;

б) в массовом производстве;

в) в серийном производстве.

5 Почему проектируют резервные зоны операций на рабочем конвейере?

а) Потому, что невозможно установить точную норму времени на выполнение некоторых операций.

б) Для того, чтобы осуществлять ремонт оборудования.

в) Для того, чтобы выпускать дополнительные объемы продукции.

6 Период распределительного конвейера это:

а) время циклической работы транспортера;

б) длина рабочей зоны операции, кратная общей длине конвейера;

в) количество разметочных знаков, используемое для разметки транспортера конвейера.

7 Такт поточной линии это:

а) интервал времени, через который готовые изделия выпускаются поточной линией;

Страницы: 1, 2, 3, 4