Лекция_17. 1. Понятие и свойства поточного производства
 Скачать 248.23 Kb.
|
|
Тема 9. Организация производственных процессов поточными методами 5 Модуль 3. Организация производственного процесса на предприятии Тема 9. Организация производственных процессов поточными методами Лекция 17. Понятие поточного производства классификация поточных линий. Принципы организации однопредметных непрерывных поточных линий ЦЕЛЬ ИЗУЧЕНИЯ МАТЕРИАЛА понять принципы организации и экономические преимущества поточного производства ознакомиться с классификацией и уяснить особенности организации работы разнообразных поточных линий. ВОПРОСЫ ЛЕКЦИИ 1. Понятие и свойства поточного производства 2. Виды поточных линий 3. Организация однопредметных непрерывных поточных линий 17.1. Понятие и свойства поточного производства Выбор предприятием на некоторый период времени стратегии процесса производства одного или нескольких изделий, либо составных частей изделий, ориентированной на продукт, дает ему возможность строить процессы, в полной мере отвечающие принципам рациональной организации производства. Речь идет об обеспечении непрерывного, прямоточного, ритмичного протекания материальных потоков. Такое производство традиционно называют поточным производством Поточное производство – это форма организации производства, основанная на ритмичной повторяемости согласованных во времени технологических операций, выполняемых на специализированных рабочих местах, расположенных походу следования технологического процесса изготовления одного или нескольких типов изделий. Поточным называется производство, в котором в установившемся режиме над упорядоченно движущейся совокупностью однотипных изделий одновременно выполняются все операции, кроме, может, незначительного их числа с неполностью загруженными рабочими местами. Применение поточных методов обеспечивает высокую степень организации, а, следовательно, и эффективности производства. Однако оборотной стороной Тема 9. Организация производственных процессов поточными методами названных преимуществ является жесткая детерминированность 1 подобных производственных структур, резко ограничивающая их гибкость. Поэтому область их применения всегда была достаточно узкой это массовый или крупносерийный выпуск продукции. В тоже время очевидные преимущества поточного производства заставляют ученых и практиков всего мира искать технические и организационные пути расширения областей его использования. Самыми заметными вехами этого пути явились разработка методов групповой обработки деталей [2], создание и внедрение в практику японским концерном Toyota концепции гибких потоков, разработка и использование систем CAD/CAM. Предпосылки организации поточного производства - наличие устойчивого спроса на выпускаемую продукцию на достаточно длительную перспективу - наличие в программе выпуска, согласованной с маркетинговой стратегией предприятия, достаточного количества изделий, имеющих одинаковые или сходные по конструктивно-технологическим и организационно-плановым признакам компоненты унифицированные элементы, модули - наличие в конструкциях разных поколений одного изделия достаточного количества одинаковых или сходных компонентов (признак конструктивной преемственности изделий, что позволяет осуществлять их производство на постоянной технической базе без ее частого существенного изменения - наличие на предприятии развитой компьютерной базы данных, содержащей информацию конструкторского, технологического и организационно-планового характера. Основным структурным элементом поточного производства является поточная линия. Поточная линия ПЛ) представляет собой обособленную совокупность функционально взаимосвязанных рабочих мест, оснащенных всем необходимым для выполнения операций и расположенных строго походу технологического процесса. Поточное производство в его наиболее совершенной форме обладает совокупностью свойств, отвечающих в максимальной степени принципам рациональной организации производства. Основными свойствами поточного производства являются (слайд 3): 1. Такт выпуска – это промежуток времени, через который периодически производится выпуск одного или одинакового числа изделий определенного типа. Другими словами, за время, равное такту выпуска, с поточной линии сходит единица продукции. Выражение для расчёта такта выпуска изделия в имеет вид пр в эф в N F , где эф – эффективный фонд времени работы поточной линии в планируемый период год, квартал, месяц или смена, мин N в.пp – объём выпуска изделий в планируемом периоде, нат. ед. Обусловленность, предопределённость (от лат determinans – определяющий Тема 9. Организация производственных процессов поточными методами 3 2. Строгая ритмичность выпуска изделий. Производительность труда, соответствующая выделенному производственному участку (линии, участку, цеху, определяется ритмом выпуска. Обеспечение заданного ритма выпуска является важнейшей задачей при разработке технологического процесса массового и крупносерийного производства. В тех случаях, когда передача деталей на потоке с одного рабочего места на другое производится транспортными (передаточными) партиями, промежуток времени между передачей всех деталей такой партии определенного наименования, типоразмера и исполнения называют ритмом выпускал слайд 8). Ритмичность – это выпуск изделий с постоянным во времени ритмом, который определяется по формуле: r л = p тр • в , где р тр – количество изделий в передаточной партии, нат. ед. Темп выпуска Т вып – это количество изделий, выпускаемых в единицу времени эф пр в в вы п F N Т 1 3. Строгая регулярность повторения всех поточных операций необходима, когда возникают варианты поточного производства, в которых, в принципе, отсутствует ритмичность выпуска на уровне отдельных экземпляров изделий. Тогда все операции поточного производства определенного типа изделий должны повторяться через строго фиксированные промежутки времени, создавая предпосылки для ритмичного выпуска этих изделий. 4. Специализация каждого рабочего места на выполнении одной операции по изготовлению изделий определённого типа (слайд 2). При этом расчётное количество оборудования на линии q j на каждой операции определяется по формуле в j j t q шт , либо л шт r t q j j где шт – норма штучного времени выполнения й операции. Под структурой ПЛ в общем виде следует понимать состав входящих вне рабочих мест (технических участков, транспортных средств, управляющих и других устройств. Выбор типа оборудования для ПЛ предопределяется характером технологического процесса, составом, сложностью и назначением входящих в него операций, габаритами, массой изготавливаемых изделий, требованиями качества и условиями безопасности труда. Принцип специализации труда, предложенный и использованный Ф. Тейлором, развил Г. Форд на заводах основанной им в 1903 г. автомобильной компании «FordMotorCompany». Он до предела раздробил технологические процессы на операции, включавшие всего несколько трудовых движений рабочего. Продолжительность таких операций измерялась десятками секунд, иногда несколькими секундами. При этом не требовалась высокая квалификация рабочих Тема 9. Организация производственных процессов поточными методами 4 ● для 40 % работ, выполняемых на заводах Г. Форда в х гг. XX в, достаточно было профессиональной подготовки рабочих не более одного дня ● для 35 % работ – от одного до трёх дней ● 1 % работ требовал подготовки рабочих в течение одного года. Сверхспециализация рабочих, максимальное дробление операций технологического процесса в сочетании с принципом прямоточности (расположением технологического оборудования и рабочих мест в соответствии с последовательностью выполняемых операций) позволили Г. Форду использовать невиданную ранее форму организации производственного процесса – поточную линию. Использованная им впервые в 1913 г. в виде ленточного конвейера такая линия оказалась чрезвычайно эффективной для условий массового производства, позволила резко сократить цикл изготовления автомобилей, снизить затраты на их производство. Кроме поточных линий Г. Форд первым в х гг. использовали другие организационно-технологические новшества стандартизацию всех элементов производства, механизацию основных и вспомогательных процессов, использование силы притяжения Земли для межоперационной транспортировки предметов труда и т. д. 5. Строгая пропорциональность в длительности выполнения всех операций поточного производства. 6. Строгая непрерывность движения каждого изделия через все операции поточного производства. 7. Прямоточность производства – расположение всех рабочих мест в строгой последовательности выполнения технологических операций поточного производства. Однако в ряде случаев по определённым причинам достичь полной прямоточности в расположении рабочих мест неуда тся, ив движении изделий возникают возвраты и петли. При комплектовании поточных линий желательно добиться прямолинейного расположения оборудования, если позволяют производственные площади. При отсутствии таких возможностей применимы Г, Пи кольцеобразные способы компоновки (слайды 6 и 7). При этом исходят из соображений наиболее рационального использования производственных площадей и объемов зданий, сокращения протяженности маршрутов движения транспортных средств и перемещений рабочих, обслуживающих несколько единиц оборудования или операций. 17.2. Виды поточных линий Перечисленные выше свойства поточного производства определяют их форму и виды поточных линий. Классификация основных форм поточного производства, применяемые на них средства передвижения и способы регулирования ритма приведены в таблице 17.1 [4]. Тема 9. Организация производственных процессов поточными методами 5 Таблица 17.1 Классификация основных видов поточного производства Форма поточного производства Непрерывно-поточное Прерывно-поточное Вид поточной линии Однопредметная Многопредметная (переменно-поточная) Однопредметная Многопредметная групповая) Ритм/такт Регламентированный (принудительный) Свободный Передвижение деталей изделий) и рабочих Изделия и рабочие движутся Изделия движутся, рабочие неподвижны Изделия неподвижны, рабочие движутся Изделия движутся, рабочие неподвижны Изделия неподвижны, рабочие движутся Изделия движутся, рабочие неподвижны Изделия неподвижны, рабочие движутся Изделия движутся, рабочие неподвижны Средство передвижения Конвейер с рабочими зонами Конвейер пульсирующий и распределительный- Конвейер пульсирующий - Транспортеры, рольганги - Транспортеры, рольганги Регулирование ритма Скорость конвейера Сигнализация Сигнализация, рабочими Время между передвижениями конвейера Сигнализация, рабочими Рабочими Тема 9. Организация производственных процессов поточными методами 1. По номенклатуре закрепляемых изделий на потоке различают ПЛ однопредметные, каждая из которых специализирована на производстве изделий одного вида. Признаком однопредметных потоков является полная невозможность или высокая сложность переналадки многопредметные, на каждой из которых одновременно или последовательно изготавливаются изделия нескольких типов, сходных по конструкции или технологии их обработки или сборки.Многопредметные потоки допускают переналадки в определенных пределах. 2. По характеру прохождения изделиями всех операций производственного процесса различают линии непрерывно-поточные, на которых изделия непрерывно, те. без межоперационных пролёживаний, проходят через все операции их обработки или сборки в рамках параллельного вида их движения по операциям прерывно-поточные или прямоточные, на которых имеется прерывность обработки или сборки изделий, требуется формирование заделов (запасов) на рабочих местах. Прерывные линии строятся на основе использования параллельно-последовательного вида движения предметов производства по операциям. 3. По характеру такта различают ПЛ с регламентированным тактом, который принудительно задаётся с помощью конвейера, световой или звуковой сигнализации со свободным тактом, на которых выполнение операций и передача изделий с одной операции на другую, могут производиться с небольшими отклонениями от установленного расчётного такта. 4. По характеру перемещения предметов на потоке выделяют ПЛ с принудительным движением, которое означает наличие единого транспортного средства для перемещения предметов между всеми рабочими местами линии – конвейера слайд 5), работающего в жестком заранее заданном режиме, определяемом ритмом линии слайд 8); с полусвободным движением, которое предполагает наличие конвейера, управляемого человеком (мастером, бригадиром. Ритм в этом случае может поддерживаться с помощью сигнализации или задаваться работой первого рабочего места линии со свободным движением, в организации которого отсутствует конвейера для транспортирования предметов производства применяют механические средства (тележки, скаты, гравитационные лотки, рольганги и пр, ручную передачу легких предметов при близком расположении рабочих мест. Здесь возможна также организация стационарного потока, на котором тяжелые и громоздкие предметы производства (самолеты, станки) остаются неподвижными на своих специально оборудованных местах (стапелях, стендах, стройплощадках и т. д, где по очереди, сменяя друг друга, над ним производят свои операции специализированные бригады рабочих. Число объектов, одновременно находящихся в обслуживании бригад, равно числу бригад. Синхронизация обеспечивается путем закрепления за бригадами комплексов операций с продолжительностями, равными Тема 9. Организация производственных процессов поточными методами 7 или кратными ритму потока (по аналогии с подбором соответствующего числа параллельных рабочих мест на операции, а также путем регулирования численности рабочих в бригадах. 5. В зависимости от порядка обработки изделий различных типов ПЛ делятся на многопредметные с последовательно-партионным чередованием партий изделий различных типов, на которых каждый тип изделий независимо обрабатывается в течение определенного периода, а обработка различных типов изделий осуществляется последовательно чередующимися партиями. На линиях такого типа необходимо рационально организовать переход от выпуска изделий одного типа к выпуску другого а) одновременно на всех рабочих местах линии прекращается сборка изделий нового типа. Достоинством является отсутствие потерь рабочего времени, однако это требует создания на каждом рабочем месте задела изделий каждого типа, находящихся в той стадии готовности, которая соответствует выполненной операции поданному рабочему месту б) изделия нового типа запускаются на линию до момента окончания сборки партии изделий предыдущего типа, и на ПЛ в переходный период устанавливается максимальный из двух возможных тактов для старого и нового типов изделий. Однако в переходный период возможны простои рабочих на тех рабочих местах, на которых происходит сборка изделий с меньшим требуемым тактом, чем установленный в данный момент. групповые которые характеризуются одновременной обработкой партий изделий нескольких типов. Групповые ПЛ создаются для обработки крупных деталей (цилиндры, роторы, диски, диафрагмы и др.).Они служат для одновременной обработки различных, но технологически однородных деталей с одинаковым или близким технологическим маршрутом. Оборудование в групповой ПЛ устанавливается в соответствии с последовательностью выполнения технологических операций для изготовления типовой, или комплексной, детали, те. такой детали, для которой используется наибольшее количество операций. Для отдельных типов операций, например, для обработки пазов под лопатки в роторах газовых турбин, расточки цилиндров высокого давления по половинам, фрезерования косых разъемов у диафрагм и других наиболее сложных и трудоемких операций, обычно применяются специальные станки. При использовании универсальных станков их приходится модернизировать и снабжать групповыми наладками. Важными условиями успешной работы поточного производства являются установление режима работы ПЛ, а также регулярность обслуживания и обеспечения рабочих мест всем необходимым инструментом, своевременным ремонтом, готовыми заготовками, комплектующими и т. п. Однако даже при тщательно выполненных расчётах возможны неполадки, сбои и аварии, поэтому для бесперебойной работы ПЛ должны быть предусмотрены резервы. В условиях организации поточного производства открываются широкие возможности для комплексной механизации и автоматизации. Основная предпосылка этого – узкая специализация рабочих мести установленного на них технологического оснащения. Постоянство транспортных потоков позволяет также добиться высокого уровня автоматизации транспортных операций. Для межоперационного (в ПЛ, межлинейного между ПЛ) и межцехового (между цехами поточного производства) транспортирования предметов применяются средства непрерывного (продуктопроводы, конвейеры ленточные, пластинчатые, цепные и др) и периодического (мостовые краны, лифты, тельферы, Тема 9. Организация производственных процессов поточными методами 8 электрокары) транспорта, в т. ч. роботизированного (роботы-загрузчики, роботы-штабелеры, робокары). В заключение можно сформулировать основные преимущества поточного производства повышение производительности труда, что является результатом механизации и автоматизации операций, включая транспортные, внедрения эффективных технологий и специальных быстродействующих средств технологического оснащения, оптимальной планировки рабочих мест, приобретения рабочими навыков выполнения повторяющихся операций (до определенного предела, за которым труд становится монотонным сокращение длительности производственного цикла, что становится возможным в результате специализации рабочих мест, бесперебойного их обслуживании в соответствии с ритмом, устранения перерывов в движении предметов по рабочим местам, сокращения расстояний и времен их транспортирования, запараллеливания процессов и совмещения операций уменьшение незавершенного производства и ускорение оборачиваемости оборотных средств в результате сокращения длительности производственного цикла рост качества продукции, снижение брака, как результат улучшения технологической и трудовой дисциплины, применения регламентированного специализированного обслуживания рабочих мест, технического обслуживания и ремонта оборудования, стандартизации и контроля качества продукции снижение себестоимости продукции, что является результатом всего комплекса мер по рациональной организации производственного процесса и сокращению затрат всех видов ресурсов. Далее в лекциях и на практических занятиях будут подробно рассмотрены четыре разновидности линий (слайд 4): однопредметные непрерывные поточные линии (ОНПЛ); однопредметные прерывные поточные линии (ОППЛ); многопредметные непрерывные поточные линии (МНПЛ); многопредметные прерывные поточные линии (МППЛ). 17.3. Организация однопредметных непрерывных поточных линий Непрерывно-поточные линии (НПЛ) – это поточные линии, в которых обеспечивается непрерывное движение предметов по операциям техпроцесса (те. движение без межоперационного пролеживания) при непрерывной работе рабочих и оборудования на рабочих местах (те. работа без простоев. Однопредметные непрерывные поточные линии (ОНПЛ) создаются для изготовления в течение длительного периода времени одних и тех же изделий с использованием параллельного вида их движения по операциям. При этом задача производственного менеджера максимально использовать преимущества и исключить недостатки параллельного вида движения применительно к конкретным производственным условиям режиму работы линии, производственному заданию, конструкции, размерами Тема 9. Организация производственных процессов поточными методами 9 другим характеристикам изделий, параметрам технологического процесса, конфигурации производственных помещений, оснащению рабочих мести т. п. (слайд 9). Преимуществами параллельного вида, переносимыми в ОНПЛ, являются непрерывное движение предметов производства по операциям техпроцесса, те. движение без межоперационных пролеживаний и высокая степень параллельности всех процессов, приводящие к кратчайшим срокам изготовления изделий и минимальным объемам незавершенного производства. Первый из недостатков параллельного вида поштучная передача (передача мелкими транспортными партиями) предметов производства одновременно между всеми рабочими местами обычно устраняется путем применения на ОНПЛ различных видов конвейеров. Второй недостаток наличие перерывов на рабочих местах требует применения специальных методов синхронизации операций на линии. Синхронизация, используя принцип пропорциональности, предполагает уравнивание продолжительности всех операций с ритмом линии. Тем самым достигается полная и равномерная загрузка рабочих мест линии. Аналитически условие синхронизации записывается следующим образом оп л пер ,..., 1 , 0 K j q t r t j j j шт , где пер перерыв, возникающий на операции j после обработки каждого изделия шт – штучное время выполнения й операции q j – количество рабочих мест на операции j; л ритм линии. Отсюда расчетное число рабочих мест на операции q j определяется так , л j r t q j шт j = 1,…,К оп Принятое число рабочих мест пр j определяется округлением q j до ближайшего большего целого числа. Таким образом, процесс обеспечения равенства или кратности длительности всех операций ритму ОНПЛ является сутью синхронизации. При этом обеспечивается уравнивание производительности по всем операциям потока. Синхронизация выполняется в два этапа - предварительная – при проектировании ПЛ - окончательная – при отладке ПЛ в производственных условиях. Предварительная синхронизация допускает отклонение длительности операций от ритма в пределах 10 %, которое должно быть устранено в максимально возможной степени при окончательной синхронизации Способы синхронизации - разбиение или объединение операций - комбинирование различных вариантов порядка выполнения переходов и их перегруппирование в новые операции - концентрация операций, совмещение времени выполнения нескольких переходов с использованием агрегированных средств технологического оснащения - интенсификация режимов работы Тема 9. Организация производственных процессов поточными методами- совмещение времени машинных и ручных работ - рационализация рабочих приемов и т. п. Ритм является основополагающей характеристикой при расчетах любых поточных линий. Он определяется режимом работы линии (количеством рабочих дней, смен, часов, продолжительностью регламентированных перерывов) те. фондом времени ее работы и программой выпуска изделий за тот же период (см. раздел 17.1). В записи условия синхронизации ритм является аналогом главного времени при параллельном виде движения. Рассмотрим конкретные методы организации работы ОНПЛ. Они заметно различаются в зависимости от типа конвейера, которым оснащена линия. Следует различать пять основных типов конвейерных линий (см. слайд 5). 17.3.1. Модели и методы расчета линий, оснащенных рабочими конвейерами К поточным линиям с принудительным поддержанием ритма относятся те, на которых передача предметов с операции на операцию (от одного рабочего места к другому) осуществляется при помощи единого для всех операций транспортного средства, приводимого в движение каким-либо двигателем. К таким транспортным средствам относятся конвейеры различных видов. Рабочие конвейеры, как правило, применяются на линиях, на которых не используется стационарное технологическое оборудование и преобладающим является ручной труда предметы производства тяжелые и громоздкие и их сложно снимать с конвейера, либо, наоборот, предметы некрупные, но операции, выполняемые на потоке, очень просты и для их выполнения предметы незачем снимать с конвейера. На рабочем конвейере с периодическим (пульсирующим) движением лента вовремя выполнения технологических операций находится в неподвижном состоянии. По окончании работы предметы производства перемещаются лентой на один шаг, те. проходят путь, равный расстоянию между двумя смежными предметами, после чего лента конвейера опять останавливается (слайд 10). Рабочие конвейеры с пульсирующим движением ленты применяются в тех случаях, когда по условиям технологического процесса изделие должно быть неподвижным или когда ритм изготовления крупных по размерам, сложных и тяжелых изделий большой. В последнем случае при непрерывном движении ленты скорость конвейера была бы слишком малой. Время пульсации ленты определяется соотношением t дв = к /V дв , где к – величина шага конвейерам V дв – скорость движения (пульсации, м/мин. Время пульсации ленты входит в состав ритма л = t j + t дв где j оп В это время рабочие простаивают, поэтому понятно стремление свести его к минимуму, для чего можно либо уменьшить шаг конвейера, либо увеличить скорость пульсации. Последнее сопряжено с большими нагрузками на двигатели при разгоне и торможении Тема 9. Организация производственных процессов поточными методами конвейера, а также с возникающими при этом ускорениями, которые могут быть опасны для предметов производства. Уменьшение шага, также нежелательно. То, что лента вовремя выполнения технологических операций неподвижна, приводит к исключению понятия рабочая зона и всех связанных с этим расчетов. То, что лента всегда продвигается строго на один шаг к, приводит к требованию шаги рабочих мест должны быть либо равны, либо в целое число раз превышать шаг конвейера. Графическая модель работы такого конвейера представлена на слайде 10. Рабочие непрерывные конвейеры используются преимущественно на линиях, где выполняются несложные в технологическом отношении операции, с небольшим ритмом выпуска изделий (слайд 11). Главные характеристики рабочего непрерывного конвейера связаны соотношением л , где V k скорость конвейерной ленты, м/мин; l k шаг конвейерам, те. расстояние между осями смежных предметов на линии. Если шаг конвейера показывает расстояние между осями смежных транспортных партий, то ив знаменателе формулы должен стоять временной интервал между соседними партиями, тетр ритм транспортной передаточной) партии. Тогда тр в тр Практически скорость конвейеров колеблется в пределах от 0,1 до 4,0 м/мин. При более высоких скоростях работа на конвейере неудобна или даже небезопасна. При работе с относительно небольшими предметами и малой скорости конвейера рабочий может находиться на одном месте и выполнять операцию, перемещая руки вместе с лентой вовремя нахождения предмета в отведенной для этого рабочей зоне. Длина рабочей зоны строго ограничена антропометрическими характеристиками длина рук, наклон туловища. За одной операцией всегда закрепляется одно рабочее место, те. Нетрудно заметить, что при полной синхронизации операций, когда перерывов в работе рабочих нет ил, должно выполняться условие l рз = к, где l рз – протяженность рабочей зоны вдоль оси конвейера. Другими словами, когда рабочий закончит работу в конце своей рабочей зоны и перенесет руки обратно в ее начало (считается, что перенос выполняется мгновенно, там уже должен находиться следующий предмет производства. В рабочей зоне можно выделить три части основную и две резервные – вначале и конце зоны. Это является пространственным отражением того факта, что время выполнения операции есть величина случайная, колеблющаяся около своего среднего значения. Затрачивая на выполнение операции среднее время, рабочий может работать в основной наиболее удобной части зоны, а вовремя нахождения предмета производства в резервных Тема 9. Организация производственных процессов поточными методами 12 зонах – может отдыхать. Но при отклонении времени в большую сторону он должен успеть выполнить операцию, используя для этого резервные части зоны. Суммарная протяженность резервной зоны вдоль оси конвейера определяется по формуле рез = (t j max – к , где t j max — максимально допустимая фактическая продолжительность выполнения данной операции, мин. Рабочие могут находиться у ленты конвейера на расстоянии друг от друга не меньшем, чем длина рабочей зоны. Расстояние между осями смежных рабочих мест можно назвать шагом рабочих мест конвейера – l рм . Тогда, учитывая сказанное, всегда справедливо соотношение l рм l рз = к Выбор минимально возможного значения l рм , с одной стороны, рационален так как уменьшает общую длину рабочей части конвейера к l рм Коп довеличины к l рз Коп, нос другой стороны, может не обеспечивать удобства планировки рабочих мести размещения всех предметов их оснащения. Простейшее решение этой проблемы вынос каждого второго рабочего места на противоположную сторону ленты, те. расположение их в шахматном порядке. Это не увеличивает шага рабочих мест, нов два раза расширяет возможности их обустройства. Если этого недостаточно, шаг рабочих мест увеличивается за счет введения транспортных зон между соседними рабочими зонами, терм l рз + l тр j,j+1 = к + l тр j,j+1 , Коп 1, где l тр j,j+1 протяженность транспортной зоны между рабочими местами, на которых выполняются j и j+1 операции технологического процесса Транспортные зоны на конвейере могут также возникать в случае перемещения предметов производства из одного помещения ПЛ в другое, прохождения неудобных для работы пространств (под пешеходными или автомобильными мостиками и др) В этом случае общая длина конвейера увеличится до рз 1 1 1 , рм к оп l l L К j j j = l рз Коп троп, такое увеличение может быть нежелательно, так как с ростом длины конвейера увеличивается количество предметов, находящихся на его ленте – к к к l L N ас ним увеличиваются незавершенное производство, нагрузка на конструкции конвейера и их стоимость, расход двигательной энергии и пр. Чтобы улучшить условия выполнения технологических операций скорость ленты можно уменьшить за счет уменьшения шага конвейера. При этом уменьшится и длина рабочей зоны, но адекватного ей уменьшения шага рабочих мест ожидать трудно. Следовательно, это приводит к увеличению числа предметов на ленте и к обусловленным этим отрицательным последствиям. Задача производственного менеджера найти оптимальное сочетание противоречивых характеристик конвейерной линии. Схема пространственной планировки линии и графическая модель ее работы представлены на слайде 12. Пример организации и расчета ОНПЛ представлен в Практическом занятии 10. Тема 9. Организация производственных процессов поточными методами При сборке крупных изделий (автомобилей, холодильников и т. п) рабочие обычно двигаются вслед за изделием по своей рабочей зоне. Это практически снимает ограничение на ее протяженность, но требует введения в расчет времени возврата рабочих в начало своей зоны t возвр . Конвейер за время, равное ритму, перемещает предметы на шага рабочие зато же время должны выполнить операцию в своей рабочей зоне и вернуться обратно, тел+ t возвр, j оп. Из этого следует, что длина рабочей зоны всегда должна бытьменьше шага конвейера (l рз < к на величину, которую пройдет изделие за время возврата рабочего, тек l рз = к t возвр . (см. слайд 13) При заданных шаге и скорости конвейера нужно найти длину рабочей зоны и зависящее от нее время возврата рабочего. Для решения задачи следует записать второе уравнение и решить систему. Свяжем уравнением величины l рз и t возвр : l рз = V возвр • t возвр , где V возвр скорость возврата рабочего. Тогда к • t возвр = к – V возвр • t возвр ; отсюда к возвр возвр к рз к возвр к возвр и V V V l l V V l t Анализ этой формулы показывает, что при очень больших скоростях возврата рабочих шаг конвейера оказывается практически равен длине рабочей зоны (как в случае, когда рабочий неподвижен и возвращает в начало зоны лишь руки, а при снижении скорости возврата разница между ними возрастает. Пример организации и расчета такой ОНПЛ рассмотрен в Практическом занятии 10. 17.3.2. Модели и методы расчета линий, оснащенных распределительными конвейерами Если предметы производства для выполнения технологических операций на ОНПЛ снимаются с ленты конвейера и на некоторых операциях имеется по несколько рабочих мест 1, j = Коп, то такой конвейер называется распределительным (слайд 14). Конвейеры с непрерывным движением и снятием предметов с ленты применяются в большинстве случаев для изготовления изделий, обработка или сборка которых производится с использованием технологического оборудования. Главные отличия расчета распределительных конвейеров от рассмотренных ранее состоят, во-первых, в необходимости учета времени установки-снятия предмета – ус в составе ритма линии л = t j + ус, j=1,...,K оп С учетом этого и, исходя из условия синхронизации, определяется число рабочих мест на операции q j л ус Во-вторых, понятие рабочая зона, в том смысле, в котором оно трактовалось для рабочих непрерывных конвейеров, теряет смысл, теряют смысли все сопряженные с ним ограничения. Тема 9. Организация производственных процессов поточными методами 14 Расчеты скорости конвейера, его общей длины, количества предметов на ленте выполняются теми же способами, что и для рабочих непрерывных, нос учетом q j 1. Особый интерес при организации распределительных конвейеров представляет выполнение одной операции на нескольких рабочих местах. В этом случае рабочий, выполняющий длительную операцию, снимает предмет с ленты конвейера и работает с ним, в то время как следующие предметы лента конвейера транспортирует мимо него наследующие рабочие места, где выполняется та же операция (слайд 14). Чтобы избежать ошибок в распределении предметов между рабочими, выполняющими одну операцию, вводится разметка ленты (цифровая, буквенная, цветовая и т. п. Если несколько рабочих мест организовано лишь на одной операции ОНПЛ, то количество символов разметки должно быть равно количеству рабочих мест на этой операции. Если таких операций несколько, то разметка должна удовлетворять всех, что возможно, только если число символов разметки равно числу рабочих мест на операциях (q j ). Это число называется числом периода конвейера и обозначается ПР аз метка распределительных конвейеров представляет собой обозначение тем или иным способом мест нахождения предметов на ленте с заданным шагом конвейера в соответствии сего числом периода. Период конвейера Т к – это время, за которое через все операции линии проходит одинаковое количество предметов. Он рассчитывается по формуле Т к = л • П. Для всех рабочих мест составляется таблица закрепления номеров периода (символов) за ними (табл. 17.2). Информация доводится до рабочих. При подходе предмета, находящегося на том номере, который закреплен за соответствующим рабочим, последний обязан снять его с конвейера и взамен поставить другой, уже прошедший обработку на данной операции. В случае, если рабочий не успел обработать очередной предмет к моменту прихода к нему следующего, он должен поставить на место снимаемого с ленты конвейера предмет из резервного задела, который должен существовать, как правило, на каждом рабочем месте. Таблица Закрепление номеров периода зарабочими местами Номер операции Номер рабочего места Номера периода 1 1 1 3 5 7 9 11 2 2 4 6 8 10 12 2 1 1 5 9 2 2 6 10 3 3 7 11 4 4 8 12 3 1 1-12 4 1 1 4 7 10 2 2 5 8 11 3 3 6 9 12 Тема 9. Организация производственных процессов поточными методами Если комплект номеров определяется небольшим числом порядковых цифр, не затрудняющим запоминание рабочим закрепляемых за ним номеров, то устанавливается один ряд нумерации делений. При такой разметке распределительный конвейер называют однорядным. Когда комплект номеров представляется рядом, состоящим из множества цифр, назначается несколько периодов конвейера с короткими рядами цифр. Каждое деление ленты обозначается несколькими номерами, различающимися по цвету или размещению на ленте. Распределительный конвейер при разметке его в несколько рядов называют многорядным. Распределение предметов по рабочим местам может производиться при помощи различных механических (или основанных на других принципах действия) приспособлений или устройств. В этом случае легко избежать проблем с запоминанием рабочими закрепленных за ними номеров. На замкнутой ленте конвейера количество полных наборов символов разметки должно уложиться целое число раз. Тогда общая длина ленты определяется по формуле L= m к П, где m – минимальное целое число, при котором справедливо D + к L, где D – диаметр обводных барабанов. Для конвейеров с периодическим движением и снятием предметов ритм работы будет складываться из времени на установку-снятие предмета (ус, обработку (или сборку) на рабочем месте и передвижение наследующую операцию (t дв ): л t j ус + t дв , j =1,...,K оп Время транспортирования, скорость конвейера, общая длина и период конвейера здесь определяются также, как для распределительного конвейера с непрерывным движением. Пульсирующий конвейер редко используется как распределительный, обычно – как рабочий. На непрерывно-поточных линиях при значительном колебании фактических затрат времени на операции устанавливается свободный (или полусвободный) ритм работы. В этом случае передача отдельных экземпляров предметов может производиться с небольшими отклонениями от установленного (расчетного) ритма работы линии. Соблюдение установленного ритма может обеспечиваться строго определенной производительностью первой операции линии или запуском в обработку предметов на этой операции с установленным ритмом. В некоторых случаях соблюдение ритма контролируется подачей световых или звуковых сигналов. Поддержание ритма работы поточной линии входит в обязанность мастеров и бригадиров. Для компенсации непродолжительных задержек в передаче предметов с операции на операцию на рабочих местах должен быть создан некоторый (как правило, незначительный) резервный запас (задел) предметов производства. Пример организации и расчета ОНПЛ рассмотрен в Практическом занятии 11. Список литературы 1. Казанцев А.К., Кобзев В.В., Макаров В.М. Управление операциями Учебник / Под общ. ред. А.К. Казанцева. –– (Высшее образование Бакалавриат. – М ИНФРА-М, 2013. – 478 с. 2. Производственный менеджмент Учебник / Под ред. В.А. Козловского. – М ИНФРА-М, 2003. – с. – (Серия Высшее образование. Тема 9. Организация производственных процессов поточными методами 3. Митрофанов С.П. Метод групповой обработки деталей на револьверных станках / С.П. Митрофанов. – МЛ Машгиз, 1955. – 208 с. 4. Пиликов Н. П. Календарное планирование работы персонала на поточной линии при многосменном режиме работы. Электронный ресурс – Режим доступа http://www.mnogosmenka.ru/pilikov/potok.htm. 5. Организация производства и менеджмент на машиностроительных предприятиях. Сборник задач. Учеб. пособие / Под ред. Н.Ф. Ревенко. – М Высш. шк, 2007. 6. Гущина Л.Б. Экономика. Организация производства и управление промышленным предприятием учебное пособие / Л.Б. Гущина, МГ. Ливинцова. — СПб.: Изд-во Политехн. унта, 2015. — 265 с. |