Реферат на тему:

Загальна характеристика й різновидності потокового виробництва

Вступ

Потоковим виробництвом називається прогресивна форма організації виробництва, побудована на ритмічному повторенні узгоджених у часі основних і допоміжних операцій, які виконуються на спеціалізованих робочих місцях, розміщених у порядку проходження операцій технологічного процесу.

В основі організації потокового виробництва лежать принципи організації виробничого процесу (спеціалізації, прямоточності, безперервності, паралельності, ритмічності тощо).

Головні ознаки потокового виробництва:

1. за групами робочих місць закріплюється обробка чи складання виробу одного найменування чи строго обмеженої кількості виробів, які подібні за конструкцією і технологією;

2. робочі місця розміщують за ходом технологічного процесу;

3. технологічний процес виготовлення виробу розбивається на операції і на кожному робочому місці виконується одна чи декілька подібних операцій;

4. предмети передаються з операції на операцію поштучно чи невеликими передавальними партіями відповідно до заданого ритму роботи потокової лінії;

5. спостерігається високий рівень механізації та автоматизації основних і допоміжних операцій через вузьку спеціалізацію робочих місць.

Основною ланкою потокового виробництва є потокова лінія, тобто група робочих місць, на яких здійснюється виробничий процес. Порівняльна характеристика основних видів потокових ліній, які уособлюють основні форми потокового виробництва, подано в табл. 1.

Особливості розрахунків однопредметних потокових ліній

Одно-предметною називається потокова лінія, на якій проходять обробку вироби одного найменування, а робочі місця спеціалізуються на виконанні однієї детале-операції.

Вибір організаційних форм потокових ліній визначається тактом роботи ліній, ступенем синхронізації операцій технологічного процесу, рівнем завантаження робочих місць на лінії.

Найпоширеніші форми організації однопредметних ліній:

- перервно-потокові лінії (прямоточні);

- автоматизовані потокові лінії;

- безперервно-потокові піші із застосуванням робочих чи розподільчих конвеєрів;

- безперервно-потокові лінії з нерухомим об'єктом (стаціонарний потік).

Безперервно-потокові лінії широко використовують в складальних цехах масового і великосерійного виробництва. Вони характеризуються синхронізацією виробництва, безперервністю виробничого процесу, оскільки вироби не пролежують в очікуванні обробки, транспортування й контролю, а також рівномірністю виробництва.

Вихідними даними для розрахунку безперервно-потокових ліній є програма запуску продукції (N_зап) на лінію за розрахунковий період часу (місяць, добу, зміну), дійсний (F_д фонд часу, норми часу.

Таблиця 1.

Порівняльна характеристика основних форм потокового виробництва

Ознаки	Різновидності потокових ліній
Число найменувань предметів, закріплених за лінією	Однопредметні (масово-потокові)	Багатопредметні (серійно-потокові)
Ступінь безперервності руху предметів праці на лінії	Безперервно-потокові (синхронізовані)	Перервно-потокові (несинхронізовані)	Безпе рервно-потокові	Перервно-потокові	Групові
					Без перенала годження	Із перенала годженням
Характер ритму (такту)	Регламен тований	Вільний, який підтримується робітниками	Регламен тований	Вільний, який підтримується робітниками
Вад транспортних засобів	Конвейєри. Вища форма автоматична потокова лінія, роторна ДІЕЕШ	Транспортери, гравітацшш пристрої (скати, склюй)	Конвейєри. Вища форма -- автоматично перенала годжувальна потокова лінія	Транспортери, рольганга	Простий транспорт -візки, транспортери
Наявність внутрішніх запасів: технологічного транспортного оборотного страхового	+ + - +	+ - + -	+ + - +	+ - + -	+ - + -
Скорочена назва лінії	ОБПЛ	ОППЛ	ББПЛ	БППЛ	БГПЛ

Примітка: ОБПЛ - однопредметна безперервно-потокова лінія; ОППЛ - однопредметна перервно-потокова лінія; ББПЛ - багатопредметна безперервна потокова лінія; БППЛ - багатопредметна перервнопотокова лінія; БГПЛ - групова потокова лінія.

На лініях із пульсуючим конвеєром даний вид запасу відсутній.

Добова програма запуску (N_зап) визначається на основі заданої добової програми випуску (N_вип) за такою формулою:

де б - технологічні втрати, %.

Дійсний фонд часу потокової лінії визначається Ігри допомозі таких формул:

за зміну: F_дзм=F_k - T_п

за добу: F_ддоб=(F_k - T_п) х S

за місяць, рік: F_дp(м)=(F_k - T_п) х S х D_роб

де F_k - календарний фонд часу роботи за зміну, хв; Т_п - регламентовані перерви на відпочинок і профілактичні заходи за зміну, хв; S -- число робочих змін за добу; D_роб - число робочих днів в місяці чи році.

Вихідним розрахунковим нормативом при проектуванні потокової лінії є такт (r), тобто інтервал часу міх запуском і випуском двох суміжних виробів на лінії.

Такт роботи лінії визначається за такою формулою:

При передачі виробів партіями з однієї операції на іншу визначається ритм потокової лінії (R) за такою формулою:

R = p x r

Де р - розмір передавальної партії виробів.

Для забезпечення єдиного такту чи ритму потокової лінії, при організації потокового виробництва проводять синхронізацію, тобто вирівнювання продуктивності по всіх операціях технологічного процесу. Таким чином, досягається рівність чи кратність часу виконання операцій технологічного процесу встановленому такту їх роботи. Способи синхронізації можуть бути наступними:

- розчленування операцій на переходи й комбінування різних варіантів порядку їх виконання;

- групування переходів декількох операцій;

- концентрація операцій;

- уведення паралельних робочих місць на операціях, тривалість яких є кратною до такту;

- інтенсифікація режимів роботи;

- суміщення часу виконання декількох переходів;

- раціоналізація робочих прийомів; Ч> суміщення часу машинної та ручної роботи.

Прийнято виділяти попередню й кінцеву синхронізацію. Попередня синхронізація допускає незначне відхилення від такту (± 10%) і здійснюється при проектуванні потокових ліній. Кінцеву синхронізацію проводять під час налагодження потокової лінії у виробничих умовах під час виготовлення конкретного виробу. Повна синхронізація операцій забезпечується при дотриманні такої рівності:

де t₁, t₂... - норма часу на виконання 1,2.... n-ї операції, хв.;

С₁, С₂...С_п - число робочих місць на операціях, шт.

Число робочих місць (розрахункове) визначається за такою формулою:



де t_і - норма часу на даній операції, хв.

Прийняте число робочих місць (С_п) визначається округленням розрахункового числа до найближчого цілого числа.

Коефіцієнт завантаження робочих місць (К_зі) визначається за такою формулою:

Важливим параметром потокової лінії є швидкість руху конвеєра (V), яка встановлюється відповідно до такту (ритму) потокової лінії і розраховується за такою формулою:

де V-- швидкість руху конвеєра, м/хв;

l₀ - відстань міх центрами двох суміжних робочі« місць на лінії (крок конвеєра),м.

У випадку передачі виробів передавальними партіями швидкість руху конвеєра визначається за такою формулою:

де R - ритм потокової лінії.

Швидкість руху конвеєра повинна забезпечувати одночасно задану продуктивність і безпеку праці. Раціональний діапазон швидкості руху конвеєра коливається в межах 0,1 - 4,0 м/хв.

Основними різновидами лінії безперервно-потокового виробництва є лінії з робочим і розподільчим конвеєрами.

Безперервно-потокові лінії з робочим конвеєром використовують переважно для складання і обробки виробів при великих програмних завданнях. Особливості розрахунку параметрів цього виду потокових ліній залежать від способу виконання операцій, які здійснюються безпосередньо на конвеєрі. Для підтримання ритму роботи на робочих місцях встановлюються робочі зони операцій - відстань, у межах якої повинна виконуватися операція під час руху конвеєра.

Нормальна довжина робочої зони операції (L_ін) визначається за такою формулою:

де t_і - норма часу на даній операції, хв.;

С_і - число робочих місць на даній операції, шт.

На операціях із значними відхиленнями часу для їх виконання передбачається резервна (додаткова) зона.

Величина резервної (L_рез) зони визначається за такою формулою:

,

де G_і - коефіцієнт відхилення часу (максимальної фактичної затримки) при виконанні операції. Його величина розраховується за такою формулою:

де t_maxi - максимальна тривалість даної операції, хв.;

t_i- норма часу на даній операції, хв.

Величина резервної зони може бути розрахована за такою формулою:

З врахуванням швидкості руху транспортера довжина резервної зони розраховується за такою формулою:

Можливий розрахунок довжини резервної зони за допомогою числа цілих поділів (D), які додаються до нормальної зони операції за такою формулою:

де D_i -- число цілих поділів, які додаються до нормальної зони операції, У загальному вигляді довжина робочої зони операції визначається як сума довжин нормальної й додаткової (резервної) зон за такою формулою:

Довжина робочої частини конвеєра (L) визначається як сума довжин робочих зон по операціях за такою формулою:

де т - кількість операцій, що виконуються на потоці, шт. Довжина замкнутої стрічки (ланцюга) конвеєра (L) визначається виходячи з конструктивних особливостей транспортера за такою формулою:

де R--радіус натяжного пристрою, м.

Тривалість технологічного циклу () обробки будь-якої кількості деталей (n), на лінії розраховується за такою формулою:

де С - загальне число робочих місць на лінії, шт.

Безперервно-потокові лінії з розподільчим конвеєром використовуються на дільницях механічної обробки і складання невеликих виробів при великих програмах випуску. Операції на цих лініях виконуються на стаціонарних робочих місцях, розміщених вздовж конвеєра з одного чи двох боків.

Такт, ритм, число робочих місць і швидкість руху конвеєра визначаються, як і для лінії з робочим конвеєром.

Для підтримання ритму роботи конвеєра здійснюється розподіл виробів по робочих місцях (за допомогою автоматичних пристосувань) або розмічальних знаків (у вигляді цифр, букв тощо).

Мінімально необхідне число розмічальних знаків (комплект розмічальних знаків) визначається як найменше кратне до числа робочих місць на лінії і умовно називається числом періоду конвеєра (П).

Комплект знаків по всій довжині може повторюватися декілька разів, але обов'язково ціле число разів (К). Число комплектів на лінії залежить від кількості знаків у комплекті і довжини стрічки конвеєра.

Приклад закріплення розмічальних знаків на лінії з розподільчим конвеєром подано в таблиці 2.

Таблиця 2.

№ операції потокової лінії	Число робочих місць	№ робочих місць (робітників)	Величина періоду	Число розмічальних знаків, закріплених за робітниками	Закріп- лені знаки
1	1	1	П=2х3=6	6	1,2,3;4, 5,6
2	2	1 2		3 3	1,3,5 2,4,6
3	3	1 2 3		2 2 2	1,4 2,5 3,6

Розподіл розмічальних знаків між робочими місцями може здійснюватися як рівномірно, так і нерівномірно (з врахуванням різного ступеня освоєння операцій).

Довжина робочої частини конвеєра L_р попередньо визначається плануванням обладнання і має узгоджуватися з періодом конвеєра.

Довжина стрічки (ланцюга) транспортера L4 визначається за такою формулою:

або

де К - число повторень періоду на загальній довжині стрічки конвеєра (завжди ціле число).

При довжині несучого органа транспортера, не кратній довжині, яка відповідає комплекту розмічальних знаків (періоду), корегують крок в (мм) за такою формулою:

Тривалість виробничого циклу обробки виробу на лінії (Т_ц) визначається із врахуванням часу транспортування одного предмета за такою формулою:

Стаціонарні безперервно-потокові ліні

Використовують при виробництві виробів, які мають великі габарити і значну масу, що вимагає складних складально-монтажних операцій, їх транспортування технічно ускладнене і економічно невигідне. В цьому випадку на стаціонарних робочих місцях (стендах, площадках) перебуває одночасно декілька виробів. Процес складання поділений на таку ж кількість операцій. Спеціалізовані бригади чи окремі робітники в певний послідовності обходять об'єкти, виконуючи із заданим тактом свої операції. Для підтримування ритму використовують засоби цифрової, світової чи звукової сигналізації. Склад бригад залежить від трудомісткості операції і заданого такту лінії. Число стендів відповідає числу операцій і числу бригад. Для виправлення дефектів на лінії передбачають один - два додаткових стенди.

Перервно-потокові лінії використовують при обробці трудомістких деталей на різному устаткуванні. Характерною особливістю перервно-потокових ліній є відсутність синхронності операцій внаслідок різної величини їх трудомісткості.

Для підтримання ритмічної роботи лінії між операціями різної тривалості створюються міжопераційні оборотні заділи. Максимальна величина заділу (Z_max) визначається за такою формулою:

де Т_п - період роботи на суміжних операціях при незмінному числі діючих верстатів, хв; С_p, С_i+1-- число одиниць обладнання, яке працює на суміжних операціях протягом періоду Т_n,: t_pt_i+1 - норми часу на суміжних операціях, хв.

Міжопераціний заділ розраховується для кожного випадку зміни Т_п протягом всього періоду комплектування заділу. Величина його може змінюватися від нуля до максимуму і, навпаки, від максимуму до нуля.

Якщо міжопераційиий зади за розрахунками дорівнює позитивній величині (зі знаком плюс), то це означає, що він зростає за період Т_п від нуля до максимуму і, навпаки, якщо він дорівнює від'ємній величині (зі знаком мінус), то за період Та зменшується від максимуму до нуля.

Такт прямоточної лінії, число робочих місць по операціях, коефіцієнт їх завантаження визначаються аналогічно до розрахунків безперервно-потокової лінії.

Особливості організації і розрахунку багатопредметних і змінно-потокових ліній

Багатопредметні потокові лінії характеризуються виготовленням партій виробів різних найменувань і типорозмірів, які послідовно чергуються. В основі організації розрахунку багатопредметних ліній лежать загальні принципи потокового виробництва з врахуванням специфіки, зумовленої серійністю виробництва.

Найбільш характерними видами багатопредметних ліній є змінно-потокові (послідовно-групові), серійно-прямоточні і групові лінії. Специфічною особливістю цих ліній є визначення єдиного такту і часткових тактів виготовлення виробу кожного найменування.

Змінно-потокові лінії. Загальний такт такої лінії визначається за такою формулою:



де - сума програмних завдань по всіх закріплених за лінією виробах в шт.; h - коефіцієнт витрат часу на переналагодження лінії; F_д - дійсний фонд часу роботи лінії в плановому періоді, год.

Існують різні методи визначення часткових тактів багатопредметної лінії: за умовним об'єктом, за тривалістю випуску кожного виду виробів, залежно від різниці у величинах трудомісткості виробів.

При розрахунку робочого такту за умовним об'єктом трудомісткість одного із закріплених виробів приймається за одиницю. Для інших деталей визначається коефіцієнт приведення (К) діленням їх трудомісткості Т_і на трудомісткість умовної одиниці Т_у. за такою формулою:

Далі розрахунок здійснюється так: визначається програма в приведених одиницях за такою формулою:

визначається умовний загальний такт лінії (r_у) за такою формулою:

розраховується частковий такт виготовлення і -го виробу за такою формулою:

при цьому має дотримуватися така рівність:

де N- програмне завдання по кожному із закріплених за лінією виробів, шт.; Т-- трудомісткість обробки на лінії окремого виробу, хв.; С- число робочих місць, шт.; F_д - дійсний фонд роботи лінії в плановому періоді, год.

При розрахунку робочого такту за тривалістю випуску кожного виду виробу дійсний фонд роботи лінії в плановому періоді розподіляється між закріпленими за лінією виробами пропорційно до трудомісткості програмних завдань.

Розрахунок здійснюється в такій послідовності:

1. Визначається дійсний фонд часу F_g на плановий період, необхідний для виготовлення виробів певного найменування, за такою формулою:

де N_a - місячне програмне завдання по виробу, для якого розраховується такт, шт.; Т_a - трудомісткість виробу, для якого розраховується такт, год.; F_n - номінальний фонд часу роботи устаткування; N_i - місячні програмні завдання по окремих видах виробів, шт.; Т_i - трудомісткість виготовлення конкретного виробу, год.; з коефіцієнт втрат часу на переналагодження лінії.

2. Визначається частковий такт обробки окремого виробу r_а за такою формулою:

Розрахунок робочого такту залежно від різниці величини трудомісткості виробів здійснюється так:

1. Визначається загальне число робочих місць на лінії за такою формулою:

де сумарна трудомісткість всіх закріплених за лінією виробів, год.

2. Оскільки трудомісткість обробки виробу Т_i при поштучній передачі дорівнює Т_i = С_n, то, відповідно, визначаються часткові такти роботи лінії таким чином:

Загальне число робочих місць С на лінії визначають, виходячи з числа робочих місць по операціях, із операційного часу і часткових тактів за такими формулами:

Розрахунковий розмір партії визначається за такою формулою:

де В - втрати робочого часу в зв'язку з переналагодженням лінії, хв.; Періодичність запуску партії розраховують так:

де Nз- програма запуску даного виробу в плановому періоді, шт. Тривалість випуску кожного виробу, закріпленого за лінією (Ф_і), (у змінах) розраховують за такою формулою:

Загальний час роботи лінії на плановий період Ф_nл розраховують таким

способом:

На основі загального часу роботи лінії і його структури по виробах розробляється стандарт-план роботи лінії, який передбачає точну послідовність обробки партії виробів різного найменування і періодичність їх запуску. Вимоги до просторового планування багатопредметних ліній аналогічні до вимог, які ставляться до планування однопредметних потокових ліній. Але мри обробці виробів із різною трудомісткістю і технологічними маршрутами необхідно оптимізувати послідовність розміщення верстатів і робочих місць на лінії.

Автоматичні потокові лінії (АЛ)

Розвиток потокового виробництва відбувається шляхом автоматизації процесів. Тому автоматичні потокові лінії відображають сучасні тенденції організації виробництва. Особливістю автоматичних потокових ліній є узгодження безперервності виробничих процесів з автоматичністю їх виконання.

Згідно із класифікаційними ознаками автоматичні лінії поділяються за ступенем спеціалізації (однопредметні, багатопредметні), за кількістю деталей, які одночасно проходять обробку на позиціях (із одиничною, багатопредметною обробкою), за характером транспортування деталей (із безперервний і періодичним рухом}, за ступенем перекриття часу транспортування технологічним часом обробки (лінії із неперекриваючим і з перекриваючим часом); за характером кінематичного зв'язку (з жорстким, гнучким зв'язками між обладнанням).

Відповідно до функціонального призначення автоматичні лінії можуть бути механообробними, механоскладальними, складальними, заготівельними, термічними, контрольно-вимірювальними, упаковувальними, комплексними.

Важливою характеристикою АЛ є циклова (номінальна) продуктивність (f_ц), яка за умови повної відсутності простоїв визначається за такою формулою:

де N_ц - число виробів, які виготовляються за один цикл, шт.;

Т_ц- час одного циклу, хв.

Зазначимо, що час одного циклу Т_ц дорівнює:



де t₀-- основний час, хв.; t_д - допоміжний час, хв.

Враховуючи простої і затрати часу на регулювання і налагодження механізмів, потенціальна продуктивність АЛ буде визначатися за такою формулою:

де f_n - потенціальна продуктивність АЛ, шт.; t_т.oб. - час технічного обслуговування, хв.

При визначенні фактичної продуктивності А Л необхідно враховувати втрати часу через організаційні причини. Вона визначається за такою формулою:

де f_ф - фактична продуктивність АЛ, шт.; t_o.об. - час організаційного обслуговування, хв.

Технічний рівень АЛ визначається за допомогою коефіцієнта технічного використання (k_m.в.), який відображає величину циклових затрат часу і позациклових простоїв через планові і позапланові ремонти і розраховується таким чином:

де f_n - позациклові простої через планові і позапланові ремонти, год;

f_ц - величина циклових затрат часу, год.

Організаційно-технічний рівень АЛ визначається за допомогою коефіцієнта загального використання (k_з.в.) за такою формулою:

Знаючи величину циклових затрат часу і величину коефіцієнта технічного рівня використання АЛ, можна вибачити її фактичну продуктивність затокою формулою:

Автоматичні лінії поділяються на дільниці, а їх синхронізація забезпечується по групах операцій на кожній дільниці за допомогою компенсаційного заділу. Компенсаційний заділ (Z_k) визначається за такою формулою:

де t_к.з. - час створення компенсаційного заділу (період компенсації), шт.;

rmax, rmin - більший і менший такти суміжних дільниць, хв.;

D_r-- допустима величина коливання середніх тактів, хв.

Допустима величина відхилення тактів на суміжних дільницях буде дорівнювати.

Такт автоматичної потокової лінії розраховується за такою формулою:

де F_д - дійсний річний фонд часу роботи лінії в одну зміну, год.; h - коефіцієнт технічного використання автоматичної потокової лінії, який враховує затрати часу за різних неполадок у роботі обладнання лінії і на підналагодження, що залежить від кількості агрегатів лінії; d_з.м. - число змін роботи лінії; N_вип планове завдання, шт.