Расчет параметров параллельного многостаночного обслуживания станков с разных операций

Рабочие места, для которых n_{р, i} > С_{пр, i}, оказываются загруженными не полностью, т.е. рабочие имеют простой. Для таких рабочих мест необходимо предусмотреть параллельное многостаночное обслуживание станков с разных операций.

Условием такой организации обслуживания является неравенство:

t_{З, u} ≤ t´_{МА, i},

i ≠ u,

u = 1,...,М,

где t´_{МА, i} - машинно-автоматическое время на i -ой операции за вычетом t_З на станках дублерах.

Для выявления возможности такой организации необходимо построить графики многостаночного обслуживания станков дублеров (см. Приложение 1). Графики многостаночного обслуживания покажут недогруженные рабочие места, отвечающие вышеуказанному условию, и помогут выбрать подходящие станки для догрузки таких рабочих мест. При этом необходимо обеспечить наиболее полное выполнение следующих рекомендаций:

- минимальный простой оборудования;

- минимальный простой рабочих;

- наиболее короткий маршрут обхода;

- наименьшее число профессий, совмещающих одним рабочим.

Выполнение первых двух рекомендаций обеспечивается подбором станков с операций, имеющих равные или кратные оперативные времена.

Выполнение третьей рекомендации обеспечивается подбором станков со смежных операций и соответствующей расстановкой оборудования.

Подбор станков с однотипных операций обеспечивает выполнение четвертой рекомендации.

Передача станков с одних недогруженных мест на другие сокращает количество рабочих мест по операциям с Р _i ´ до Р _i ´´ (количества рабочих мест во втором приближении). Сокращение количества рабочих мест происходит путем ликвидации некоторых из них в результате передачи станков.

После окончательного подбора станков необходимо построить графики многостаночного обслуживания для каждого рабочего места и рассчитать параметры обслуживания для всех рабочих мест: цикл обслуживания, простои станков в течение цикла обслуживания, коэффициенты загрузки станков, свободное время рабочего, коэффициенты занятости рабочих.

I. Цикл обслуживания – минимальный промежуток времени, в течение которого выполняется обслуживание всех станков, закрепленных за рабочим местом.

Для рабочего места, включающего один станок, цикл обслуживания рассчитывается по формуле:

Т_{МО, k} = t_{оп, j},

где Т_{МО, k} – цикл обслуживания k -го рабочего места;

t_{оп, j} – оперативное время j -го станка, закрепленного за k -м рабочим местом.

Для рабочего места многостаночника цикл обслуживания вычисляется по формуле:

Т_{МО, k} = max [ ],

где j – индекс станка;

J _k – множество станков, закрепленных за k -м рабочим местом;

t_{З, j} – время занятости рабочего однократным обслуживанием j -го станка;

t_{оп, j} – оперативное время на j -м станке;

- число обслуживаний j -го станка в течение цикла.

,

Число обслуживаний каждого станка в течение цикла равно 1.

Т_{МО, 1} = max [ ]=max [6,0;6,5]=6,5;

Т_{МО, 2} = max [ ]=max [6,9;6]=6,9;

Т_{МО, 3} = max [ ]=max [6,9;6]=6,9;

Т_{МО, 4} = max [ ]=max [5,3;6]=6;

Т_{МО, 5} = Т_{МО, 6} = Т_{МО, 7} = Т_{МО, 8} = Т_{МО, 9} =Т_{МО, 10} = Т_{МО, 11} = Т_{МО, 12} = 10,3;

Т_{МО, 13} = max [ ]=max [6,8;6]=6,8;

Т_{МО, 14} = max [ ]=max [6,5;7]=7;

Т_{МО, 15} = Т_{МО, 16} = Т_{МО, 17} =Т_{МО, 18} = Т_{МО, 19} = Т_{МО, 20} = 6,8.

II. Простои станков в течение цикла обслуживания вычисляются по формуле:

Д _j = Т_{МО, k} – t_{оп, j} · d _j.

Д ₁ = Д ₂ = Д ₃ = Д ₄ = Д ₅ = 6,5 – 6 = 0,5 (мин.);

Д ₆ = Д ₇ = Д ₈ = Д ₉ = 6,9 – 6,9 = 0;

Д ₁₀ = Д ₁₁ = 6,9 – 6,9 = 0;

Д ₁₂ = Д ₁₃ = Д ₁₄ = Д ₁₅ = Д ₁₆ = 6 – 5,3 = 0,7 (мин.);

Д ₁₇ = Д ₁₈ = Д ₁₉ = Д ₂₀ = Д ₂₁ = Д ₂₂ = Д ₂₃ = Д ₂₄ = 10,3 – 10,3 = 0;

Д ₂₅ = Д ₂₆ = Д ₂₇ = Д ₂₈ = 6,8 – 6,8 = 0;

Д ₂₉ = Д ₃₀ = 6,9- 6,8 = 0,1 (мин.);

Д ₃₁ = Д ₃₂ = Д ₃₃ = Д ₃₄ = Д ₃₅ = 7 – 6,5 = 0,5 (мин.);

Д ₃₆ = Д ₃₇ = Д ₃₈ = Д ₃₉ = Д ₄₀ = Д ₄₁ = 6,8 – 6,8 = 0.

 

III. Коэффициент загрузки j -го станка в течение цикла обслуживания:

K_{зг, j} = .

K_{зг, 1} = K_{зг, 2} = K_{зг, 3} = K_{зг, 4} = K_{зг, 5} = = 0,92;

K_{зг, 6} = K_{зг, 7} = K_{зг, 8} = K_{зг, 9} = = 1;

K_{зг, 10} = K_{зг, 11} = = 1;

K_{зг, 12} = K_{зг, 13} = K_{зг, 14} = K_{зг, 15} = K_{зг, 16} = = 0,88;

K_{зг, 17} = K_{зг, 18} = K_{зг, 19} = K_{зг, 20} = K_{зг, 21} = K_{зг, 22} = K_{зг, 23} = K_{зг, 24} = = 1;

K_{зг, 25} = K_{зг, 26} = K_{зг, 27} = K_{зг, 28} = = 1;

K_{зг, 29} = K_{зг, 30} = = 0,986;

K_{зг, 31} = K_{зг, 32} = K_{зг, 33} = K_{зг, 34} = K_{зг, 35} = = 0,93;

K_{зг, 36} = K_{зг, 37} = K_{зг, 38} = K_{зг, 39} = K_{зг, 40} = K_{зг, 41} = = 1.

 

IV. Свободное время рабочего в течение цикла обслуживания:

- для рабочего места, включающего только один станок

Т_{св, k} = t_{оп, j} – t_{З, j};

- для рабочего места многостаночника

Т_{св, k} = Т_{МО, k} – .

Т_{св, 1} =6,5 – (1,3∙5) = 6,5 – 6,5 = 0;

Т_{св, 2} =6,9 – (1,5∙4) = 6,9 – 6,0 = 0,9 (мин.);

Т_{св, 3} =6,9 – (1,5∙4) = 6,9 – 6,0 = 0,9 (мин.);

Т_{св, 4} =6,0 – (1,2∙5) = 6,0 – 6,0 = 0;

Т_{св, 5} = Т_{св, 6} = Т_{св, 7} = Т_{св, 8} = Т_{св, 9} = Т_{св, 10} = Т_{св, 11} =Т_{св, 12} = 10,3 – 10,3 = 0;

Т_{св, 13} =6,8 – (1,5∙4) = 6,8 – 6,0 = 0,8;

Т_{св, 14} =7,0 – (1,4∙5) = 7,0 – 7,0 = 0;

Т_{св, 15} = Т_{св, 16} = Т_{св, 17} = Т_{св, 18} = Т_{св, 19} =Т_{св, 20} = 6,8 – 6,8 = 0.

V. Коэффициент занятости рабочего в течение цикла.

K_{зн, k} = .

K_{зн, 1} = = 1;

K_{зн, 2} = = 0,87;

K_{зн, 3} = = 0,87;

K_{зн, 4} = = 1;

K_{зн, 5} = K_{зн, 6} = K_{зн, 7} = K_{зн, 8} = K_{зн, 9} = K_{зн, 10} = K_{зн, 11} = K_{зн, 12} = = 1;

K_{зн, 13} = = 0,88;

K_{зн, 14} = = 1;

K_{зн, 15} = K_{зн, 16} = K_{зн, 17} = K_{зн, 18} = K_{зн, 19} = K_{зн, 20} = = 1.

Результаты расчетов параметров многостаночного обслуживания заносим в таблицу 1.4.

Таблица 1.4

Параметры многостаночного обслуживания

i	j	k	P'я i	P''я i	Порядок парал. многост. обслуж.	ТМО, k	Д j	Kзг, j	Тсв, k	Kзн, k
					1-2-3-4-5 2-3-4-5-1 3-4-5-1-2 4-5-1-2-3 5-1-2-3-4	6,5	0,5	0,92
					6-7-8-9 7-8-9-6 8-9- 6-7 9- 6-7-8	6,9			0,9	0,87
					10-11- 29-30 11- 29-30-10 29-30-10-11 30-10-11-29	6,9			0,9	0,87
			0,1	0,986
					12-13-14-15-16 13-14-15-16-12 14-15-16-12-13 15-16-12-13-14 16-12-13-14-15	6,0	0,7	0,88
i	j	k	P'я i	P''я i	Порядок парал. многост. обслуж.	ТМО, k	Д j	Kзг, j	Тсв, k	Kзн, k
					-	10,3
					25-26-27-28 26-27-28-25 27-28-25-26 28-25-26-27	6,8			0,8	0,88
					31-32-33-34-35 32-33-34-35-31 33-34-35-31-32 34-35-31-32-33 35-31-32-33-34	7,0	0,5	0,93
					-	6,8

 

 

1.4. Построение план-графика работы поточной линии

План-график поточной линии представляет собой расписание работы каждого станка и каждого рабочего в течение периода оборота линии.

Периодом оборота линии называется минимальный промежуток времени, в течение которого на каждой операции обрабатывается одинаковое количество деталей.

Продолжительность периода оборота принимаем равной 240 минут.

Для построения план-графика работы поточной линии необходимо рассчитать время работы каждого рабочего и каждого станка в течение периода оборота.

Количество деталей, обрабатываемых на каждой операции в течение периода оборота:

N_R = ,

где R – период оборота поточной линии;

K_n – коэффициент учитывающий потери рабочего времени в течение периода оборота (K_n = 0,93);

r_З – такт запуска.

N_R = =165 (шт.)

Время работы каждого станка на операции, которая выполняется на 1-ом рабочем месте, определяется по формуле:

.

Если операция выполняется на нескольких рабочих местах, то все они будут одинаково недогружены. В этом случае необходимо скорректировать время работы станков путем передачи части изделий с последнего рабочего места данной операции на предыдущие. При этом необходимо иметь ввиду, что максимальное время работы рабочего места определяется по формуле:

.

Выработка в этом случае на i -ой операции за исключением последнего рабочего места этой операции равна:

,

где - количество станков на i -ой операции, принадлежащих k -му рабочему месту.

Суммарная выработка всех рабочих мест на i -ой операции, за исключением последнего рабочего места:

.

Выработка последнего рабочего места на этой операции:

.

Время работы последнего рабочего места на этой операции:

,

где - количество станков на последнем рабочем месте на i -ой операции.

i =1: =211,2 (мин.);

i =2: (шт.),

(мин.),

(шт.),

(мин.);

i =3: =188,1 (мин.);

i =4: (шт.),

(мин.),

(шт.),

(мин.);

i =5: (шт.),

(мин.),

(шт.),

(мин.);

i =6: =227,7(мин.);

i =7: (шт.),

(мин.),

(шт.),

(мин.).

Результаты организации параллельного многостаночного обслуживания отражаются в план-графике работы поточной линии (Приложение №2).

 

Расчет штата поточной линии

Штат поточной линии состоит из основных и вспомогательных рабочих. Различают явочную и списочную численность рабочих.

Явочная численность основных рабочих на i -ой операции определяется по формуле:

Р_{я, i} = Р'' _i ∙ m,

где Р'' _i – количество рабочих мест на i -ой операции во втором приближении;

m – количество смен в сутки.

Явочная численность основных рабочих на поточной линии в целом определяется суммированием:

Р_я,= ,

где М – число операций на поточной линии.

Р_я,= 20∙2=40 (чел.),

Списочное количество основных производственных рабочих включает, кроме явочной численности, тех рабочих, которые находятся в отпуске, болеют.

Списочное количество рабочих определяется по формуле:

Р_сп = Р _я ∙ К_нв,

где К_нв – коэффициент, учитывающий невыходы на работу по различным причинам (К_нв = 1,1).

Р_сп = 40∙1,1=44 (чел.).

Численность вспомогательных рабочих на поточной линии принимается в пределах 40…50% от списочной численности основных производственных рабочих.