Вопрос №14. Организация массового поточного производства

Массовое производство характеризуется непрерывностью и относительно длительным периодом изготовления ограниченной номенклатуры однородной продукции в больших количествах. К предприятиям с массовым выпуском продукции, например, можно отнести автомобильные, тракторные заводы, заводы автомобильного, тракторного и сельскохозяйственного машиностроения. Массовое производство - высшая форма специализации производства, позволяющей сосредоточивать на предприятии выпуск одного или нескольких типоразмеров одноименных изделий. При этом типе организации производства различные изделия выпускаются одновременно и, как правило, непрерывно. Непременным условием массового производства является высокий уровень стандартизации и унификации при конструировании деталей, узлов и агрегатов. Организации массового производства присущи следующие особенности:

* строго установленный выпуск небольшой номенклатуры изделий в огромном количестве;

* специализация рабочих мест для выполнения, как правило, одной закрепленной операции;

* расположение рабочих мест в порядке следования операций;

* большой удельный вес специального и специализированного оборудования и технологического оснащения;

* высокий процент комплексно-механизированных, автоматизированных технологических процессов;

* минимальное подготовительно-заключительное время на операции;

* резкое сокращение объема ручных сборочных и доводочных работ;

* высокая степень загрузки рабочих мест;

* применение труда рабочих невысокой квалификации, выполняющих закрепленную за каждым из них одну операцию;

* минимальная длительность производственного цикла по сравнению с серийным производством;

* централизация управления и планирования производства;

* непрерывная дистанционная диспетчеризация производства;

* внедрение автоматизированных систем управления предприятием (АСУП);

* высокий уровень автоматизации контроля качества изделий;

* широкое применение статистических методов управления качеством продукции. Массовому производству присущи широкая специализация цехов основного и вспомогательного

производств, обслуживающих хозяйств и служб. Детали, как правило, изготовляются из рациональных заготовок, производство которых ведется централизованно.

Поточный метод организации производства - метод, основанный на ритмичной повторяемости согласованных во времени и в пространстве основных, вспомогательных и обслуживающих производственных операций, выполняемых на специализированных рабочих местах, расположенных по ходу технологического процесса. Поточный метод организации производства характерен для массового и крупносерийного типов производства.

Применительно к массовому производству под потоком понимается обеспечение равенства

выпуска продукции на различных участках, цехах, что обеспечивается равенством производственных мощностей. Любое поточное производство требует тщательного расчета.

В настоящее время преимущественным типом производства на машиностроительных предприятиях с учетом внутризаводских подразделений является серийный тип производства. Вместе с тем, с точки зрения эффективности производства наиболее импонирует массовый тип производства, где достигается наименьшая себестоимость продукции, что является фактором снижения цен и увеличения прибыли. Снижение цен оказывает влияние на увеличение покупательной способности населения, а, следовательно, на увеличение реального спроса на продукцию.

Вопрос № 15. Расчет параметров непрерывных поточных линий

Непрерывно-поточные линии. Эти линии проектируются и внедряются при условии достижения синхронности технологического процесса, т.е. при равенстве операционных циклов, а следовательно, равенстве или кратности норм времени ( t_i ) такту поточной линии ( ) :

,

где с_i – число рабочих мест по операциям процесса.

Такт определяется по формуле

,

где F_д – действительный фонд времени работы линии за период выполнения задания, мин;

f_p – регламентированные перерывы в работе линии для отдыха рабочих (не всегда имеют место);

N_зап – программа запуска деталей на рассчитываемый период, шт;

, где N_вып – программа выпуска деталей, шт;

а – технологические потери (брак), % от N_зап.

Расчетное количество рабочих мест на каждой операции поточной линии

округляется до ближайшего большего целого числа, которое называется принятым числом рабочих мест .

Коэффициент загрузки рабочего места (станка)

.

После расчета такта количества рабочих мест для последующей планировки конвейера рассчитывается его шаг l_o , т.е. расстояние между осями симметрии двух рядом расположенных объектов на конвейере. Шаг конвейера устанавливается из условий: габарит изделия, удобство планировки рабочего места, допустимые скорости.

Организация и расчет параметров однопредметных непрерывно-поточных линий. На однопредметных поточных линиях изготовляются изделия одного наименования. Такие линии являются наиболее совершенной формой поточного производства, обеспечивают кратчайший производственный цикл и строго ритмичную работу на рабочих местах. При организации непрерывно-поточных линий обязательным условием является равенство операционных циклов (продолжительности операции) с учетом количества рабочих мест. Продолжительность операционного цикла должна равняться такту выпуска. Это условие можно выразить так:

t1 t2 t3 tn

---- = ------ = ------ = ….. = ------ = tв

М1 М2 М3 Мn

Такт непрерывно-поточной линии определяется делением эффективного фонда времени на программу запуска изделий. В расчет принимается годовой или сменный фонд времени. Наиболее точным для расчета такта является сменный фонд времени (Fэф.см.). Программа запуска берется за тот же период времени (Nзап.см.).

Fэф.см

tв = ---------

Nзап.см.

Fэф.см = Тсм - Трег

где: Тсм - продолжительность смен

Трег- регламентированные перерывы в работе

Nзап.см . = Nвып.  (1 + )

где: Nвып - программа выпуска изделий

 - коэффициент, учитывающий неизбежные потери при наладке оборудования, контроле и т.п.

Процесс согласования длительности операционного цикла с тактом или ритмом линии называется синхронизацией. Синхронизация проводится в два этапа:

1. на стадии проектирования производится предварительная (грубая) синхронизация. Допускаются отклонения загрузки рабочих мест на 10 - 15 %

2. в процессе отладки машин в конкретных производственных условиях производится окончательная синхронизация.

Синхронизации операций можно достичь посредством изменения структуры техпроцесса, объединением или разъединением операций, пересмотром режимом обработки, применением прогрессивного инструмента и приспособлений, увеличением числа станков на отдельных операциях, автоматизацией выполнения операций, наиболее рациональной расстановкой рабочих на линии, при которой время занятости рабочих в течение цикла приближается к установленному такту. Если достигнуть синхронизации выполнения отдельных операций не удается, несинхронность можно устранить посредством введения микропауз. Небольшие микропаузы улучшают условия труда, являясь временем отдыха рабочих после выполнения операций. Однако большие микропаузы в условиях непрерывного потока являются потерями рабочего времени. Микропаузы устанавливают лишь на тех операциях, где коэффициент загрузки не превышает 0,85.

Расчетное количество оборудования (Мрас) на каждой операции определяется по формуле:

t i

М расч = ------

t в

где: ti норма времени на операции

Принятое количество станков (Мпр) определяется округлением расчетного количества до целого числа в большую сторону. Коэффициент загрузки станков на операции рассчитывается делением расчетного количества станков на принятое. Численность рабочих на линии (Ч) определяется по формуле:

М  m

Ч = ----------  ( 1+  нев.)

Н обсл.

где: m - режим работы в сменах

Н обсл. - норма обслуживания станков одним рабочим

 нев - коэффициент, учитывающий дополнительную численность на случай невыходов

На непрерывно-поточных линиях создаются следующие виды заделов: технологические, которые находятся в изготовлении на рабочих местах (Zтехн). Их величина зависит от количества станков (машин) и числа изделий, одновременно обрабатываемых на станке:

Zтехн = М  p

Транспортные заделы, находящиеся в движении от одного рабочего места к другому (Zтр):

Zтр = (М –1)  p

Страховые (резервные) заделы необходимые для обеспечения нормальной работы линии в случае возможного возникновения перебоев. Они создаются на наиболее ответственных и нестабильных во времени операциях. Величину этих заделов устанавливают на основе анализа вероятности отклонения от заданного такта работы на данном рабочем месте. При укрупненных расчетах величину резервного задела принимают 4 - 5% от сменного задания. Недостатки изделий восполняются в периоды регламентированных перерывов, во внеурочное время или на непоточных производственных участках.

При проектировании линий, работающих на конвейерах, рассчитываются шаг конвейера (1₀) - расстояние между осями смежных изделий, равномерно расположенных на конвейере. Шаг конвейера определяется по планировке линии. С шагом конвейера согласуется скорость работы конвейера:

1₀

Vл = -------

tв

Скорость работы конвейера должна обеспечивать не только заданную производительность линии, но и удобство, и безопасность труда. Наиболее удобная скорость конвейера 0,1 - 0,2м/мин.

Рабочая длина конвейера (Lраб) определяется на основании шага конвейера и количества рабочих мест:

Lраб = 1₀ (M - 1)

На операциях со значительным колебанием времени их выполнения предусматривается резервная зона (Lрез):

Lрез = (tmaxi - ti)Vk = 1₀

где: tmax i - максимальное время выполнения i-операции

ti - нормальное время выполнения i-операции

1₀ - увеличение шага конвейера

Общая длина конвейера (Lk) равна:

Lk = Lраб + Lрез + Lконц

где: Lконц- длина участков по концам конвейера, равная примерно 1 месту.

Площадь конвейера рассчитывается по формуле:

S=(B+2Bnp)  (Lк+2Bnp)

где: В - ширина конвейера

Впр - ширина проходов по сторонам конвейера