Особенности организации прямоточных поточных линий

Прямоточной ПЛ называется линия, операции которой неравны и не кратны друг другу и, следовательно, не могут быть выровнены по производительности. В этом случае между операциями образуется оборот заделов (запас) обрабатываемых предметов. Прямоточные ПЛ применяются при обработке трудоемких деталей на разнотипном оборудовании, когда нормы времени операций невозможно синхронизировать. На прямоточных линиях используют такие транспортные средства, как краны, электротележки, автопогрузчики.

Этапы расчета основных параметров прямоточной ПЛ:

1. определяется средний такт работы ПЛ: Затем определяется расчетное кол-во раб. мест на каждой операции: , где ti – норма времени операции. Расчетное число рабочих мест будет существенно отличаться от целого числа, т.к. норма t на операциях не равна и не кратна такту ПЛ. В связи с этим необходимо определить индивидуальные коэффициенты загрузки рабочих мест по следующему правилу: для всех рабочих мест на операции, кроме последнего, загрузка принимается равной 100%. Загрузка последнего рабочего места определяется по остаточному принципу. Перегрузка 10-12% может быть снята в процессе отладки ПЛ за счет совершенствования навыков и опыта работы на ПЛ. Большая перегрузка требует организации дополнительного рабочего места. Важной особенностью организации прямоточной ПЛ является то, что станки с неполной загрузкой, задействованные на различных операциях, передаются в обслуживание одному рабочему многостаночнику так, чтобы его занятость была близка к 100%.

2. Выбирается период комплектования заделов на ПЛ. Период комплектования иначе называется ритмом работ на ПЛ. Он должен быть кратен продолжительности смены (60, 120, 240, 480 мин), что делается для целей удобства планирования заделов. На этом этапе строится план-график загрузки оборудования и рабочих на ПЛ.. От вида этого графика будет зависеть величина межоперац-х оборотных заделов и объем незавершенного производства на ПЛ. На плане-графике показывают моменты перехода рабочих-многостаночников от станка к станку. Характерной особенность прямоточных ПЛ является то, что на них количество рабочих меньше количества станков из-за наличия многостаночного обслуживания.

3.Рассч-ся измен-я велич-ы межоперац-го об-го задела:

где ti, ti+1 – нормы времени на смежных операциях; ci, ci+1 – число рабочих мест на смежных операциях, действующих в течение периода времени Т; Т – период времени, в течение к-го на смежных операциях кол-во действующих станков остается неизменным. На этом этапе строятся графики межоперац-х об-х заделов на ПЛ. Ф-ры, влияющие на величину об-х заделов на прямоточных ПЛ: 1. прод-ть периода комплектования. 2. послед-ть, очередность работы оборуд-я на операциях прямоточной ПЛ.

14.7 Организация переменно-поточных линий

Переменно-поточными (последовательно-партионными) называются линии, на которых чередующимися партиями непрерывно обрабатываются или собираются изделия различных наименований либо типоразмеров.

При переходе от партии одних изделий к партии других обязательна переналадка оборудования, часто при этом меняется и такт. В каждый данный период (за исключением времени смены изделий) на линии изготовляют изделие только оного наименования. Если закрепляемые за линией изделия имеют одинаковую трудоемкость, а процессы обработки синхронизированы, то линия работает с единым для всех изделий тактом и, следовательно, с постоянной скоростью транспортера. Если же изделия характеризуются различной трудоемкостью, то обработка каждого из них на линии будет осуществляться с частным (рабочим) (тактом) ритмом.

Переменно-поточные и групповые линии применяются в серийном производстве. Переменно-поточные линии переналаживаются на выпуск изделий нового наименования. На групповой линии изделия идут параллельным потоком без переналадок оборудования. Расчет основных параметров переменно-поточной линии:

1 j –количество наименований видов продукции выпускаемых на поточной линии j= 1- l (от 1 до l)

2. i- количество технологических операций на поточной линии I =1-m.

3. nj-кол-во продукции в партии j-го наименования.

4 Fэф-эффективный фонд вр.работы поточной линии.

5. tji-норма вр. на выполнение i-ой операции при выпуске j-го наименования продукции.

6. ή-коэффициент, учитывающий потерю времени на переналадку оборудования при переходе с одного продукта на другой.

1Суммарная трудоемкость ед. Продукции при выпуске j-го изделия

2Фонд времени, который приходится на выпуск продукции j-го наименования

3Частный такт выпуска продукции j-го наименования rj=Fj/nj

4Количество рабочих мест на i-ой операции при выпуске данного вида продукции Сji=tji/rj

5Количество рабочих мест на i –ой операции поточной линии Сi= {Сji}

Организация групповых поточных линий. На групповых поточных линиях изделия изготавливаются комплектами, оборудование, как правило, не переналаживается.

В зависимости от того, как сформированы комплекты деталей, линии могут работать как конвейеры или как прямоточные поточные линии. На прямоточных линиях оборудование загружено не полностью, но численность рабочих меньше, чем на непрерывно-поточных линиях.

Незавершенное производство и рабочие взаимозаменяемы. Какая линия будет более экономичная?

Если з.п. низкая, а производится очень дорогая продукция, которая оказывается в заделе, то лучше будет непрерывно-поточная.

Если же з.п. высокая, а производится малоценная продукция, то более экономичная будет прямоточная.

14.8 Зарубежный опыт организации производственных процессов.

1Рабочие ячейки- это участок на котором работают 3-5 чел., которые полностью собирают и тестируют продукцию под конкретный заказ.

2Рабочие посты. Впервые система рабочих постов была применена на заводах «Volvo» для сборки двигателей автомобилей. Появление раб.постов обусловлено след.:

1монотонный и изматывающий труд на конвейере.

2жесткость конвейера.

3неполадки на люб. раб.месте сказываются на работе других

4крайняя простота операции несоответствующая интеллекту работника.

Рабочий пост – это участок на кот работает 5-6 чел. Рабочих с различными профессиями, а за раб. постом закрепляется определенный комплекс работ. Функционирование раб. постов согласовано во времени так, что они работают в режиме поточной лини. Используются все преимущества бригадной формы организации труда.

3Опытные заводы автоматы сдаются в аренду крупными промышленными корпорациями на срок до 1-го года для того, чтобы они отрабатывали на этих заводах технологию производства нов. продукции. На этих заводах установлено только переналаживающие оборудование.

4Подвижные склады на колесах. Вместо складов используются большие грузные длинномерные автомобили.

5Сдача раб. силы в аренду. специализированные фирмы формируют штаты высококвалифицированных рабочих. Этих рабочих сдают в аренду крупными фирмами по мере необходимости

6Техника работы «точно в срок». Впервые эта техника работы была применена на заводах фирмы Тайота. осн.черты техники Jit:

1 заявки потребителей должны быть обращены не к запасам готовой продукции, а непосредственно к производственным мощностям предприятия. Большой запас готовой прод. на складе свидетельствует о плохом маркетинге.

2. изменение запасов сырья, материалов и комплектующих, свидетельствуют о ненадежных поставщиках продукции.

3. запасы в системе точно в срок все же имеются в многономенклатурном производстве. Это буферные склады между различными стадиями технологического процесса. В буферном складе имеется минимальный технологический задел по каждому виду освоенной продукции.

Эффективность системы точно в срок оценивается по скорости выполнения заказа, т.е. производственный цикл изготовления и сборки д.б. очень коротким

Недостатки:

-неравномерная и неполная загрузка производственных мощностей во времени..

-большой объем сверхурочных работ

- чем шире номенклатура выпуска продукции, тем больше затраты переключения с одного вида продукции на др.

7Смешанное производство или поточно-совмещенные линии.

Смешанное производство появилось в Японии, как одна из составляющей глобальной борьбы за качество продукции. Идея производства в след: если продукцию производить крупными партиями, то дефекты, брак и недоработки будут незаметными. Нужно перемешать производственные партии так, чтобы выпускать продукцию желательно поштучно, тогда люб. дефект будет отнесен на одно единственное изделие и это будет существенной проблемой. Поточно-совмещенные линии эффективны потому, что оборудование на них переналаживается в 1 касание, т.е. в течение нескольких сек.раб места у сборщиков оборудованы спец. стеллажами, на которых помещены заготовки промаркированные так, чтобы их было легко найти.

Сопоставление старых и нов форм организации поточного производства

Старые формы	Новые формы
1Основная цель Синхронизация операций, использование ЭВМ для точного расчета параметров поточной линии	Гибкость произ-ва, синхрониз. операций методом проб и ошибок. Потребность в талантливых мастерах, способных расшивать узкие места в произ-х процессах.
2Стратегия Вып.прод. крупными партиями. Неизменный такт произ-ва прод.	Вып. прод. мелкими партиями «массовое производство на заказ», готовность пересматривать такт работы поточных линий.
3Оборудование Покупка крупных станков и машин и стремление обеспечить их полную загрузку, испол. Резервных заделов в слуаях полдомки оборуд.	Небольшие станки увелич. Их кол-ва по мере необходимости, интенсивная профилактика оборудования
4рабочая сила Постоянное закрепление за операциями	Подвижность раб.силы, переброска рабочих в узкие места.владение рабочими нескол.специальностями.
5Проблемы качества Исправимый брак ликвид-ся на спец.деффектных площадках расположенных вне поточной линии	Все отклон.стандартов кач-ва ликв-ся на поточной линии.Вып.прод.мелк.партиями, повышающие требов. К кач-ву
6Пространстаенная структура Линейные, L-образные,Ч-образные поточные линии	U-образные линии на 5-6 чел.
7Транспортные средства Использование транспортера	Близкое располодение раб мест, передача изд. Из рку в руки.

14.9 Классификация затрат рабочего времени и процессы многостаночного обслуживания

Различают след. разновидности многостаночного обслуживания:

· на прямоточных поточных линиях рабочие многостаночники обслуживают станки с ручным управлением,

· обслуживание станков – полуавтоматов. В течение времени Тз рабочий запускает станок вручную. Далее он работает в автоматическом режиме в течение времени Тс и присутствие рабочего у станка не требуется.

Рабочий обходит группу станков поочередно их запуская и возвращается к 1 – му станку.

В этом случае обслуживание станков называется циклическим.

Признаки циклического обслуживания:

· рабочий ходит по замкнутому маршруту,

· С каждым станком осуществляет одни и те же ручные манипуляции.

Норма обслуживания оборудования – то количество станков, которые д. обслужить 1 рабочий или бригада рабочих.

· обслуживание станков автоматов. станки – автоматы запускаются 1 раз в начале смены. Далее работают без остановок, в конце смены их выключают. Обслуживают станки рабочие операторы и наладчики.

Функции операторов: смена заготовок в магазине станка автомата, подналадка станка в процессе работы. Рабочий наладчик: смена программы у станка автомата, мелкий ремонт станка. Рабочие – ремонтники занимаются профилактическими работами и осмотрами станков. Станки- автоматы обслуживаются по мере необходимости. Эта необходимость возникает в случае момента времени (поломка, сбой режима и т. д.). Поэтому определенного маршрута движения по участку у рабочего нет.

стохастическое (случайное).

У станков – автоматов отсутствует так называемое вспомогат. неперекрываемое время.

В многостаночном обслуживании применяется специфическая классификация затрат раб. времени.

Твн – вспомогательное время не перекрываемое работой станка (запуск, остановка станка, смена заготовки), Тан – время активного наблюдения, Твп – вспомогательное время, перекрываемое работой станка. Это контроль качества снятой заготовки. Тпер – время перехода рабочего к след. станку.

Тз + Тс = Твн + То = Топ, Топ – оперативное время, Тс- свободное машинное время, в теч. которого присутствие рабочего не требуется.

Тз = Твн + Тан + Твп + Тпер

Тс = То – Тан – Твп – Тпер.

На рабочем месте многостаночника оборудование может находиться в 3- х состояниях.

D⁰ – количество станков в состоянии работы,

N⁰ – количество станков, которые обслуживает рабочий в теч. цикла многостаночного обслуживания

L⁰ – количество станков, простаивающие в течение цикла многостаночного обслуживания

N⁰ - норма многостаночного обслуживания

N⁰ = D⁰ + N⁰ + L⁰

14.10 Методика расчета норм обслуживания станков – дублеров

Станки – дублеры – это совершенно одинаковые станки с одним и тем же значением Тс и Тз.

Норма обслуживания станков в этом случае выбирается в 4 этапа.

1. рассчитывается предварительная норма обслуживания станков:

Данная величина м. б. числом дробным, поэтому полученную величину округляют до целого, либо в большую, либо в меньшую сторону.

, N⁰ – целое число.

Варианты округления предварительной нормы:

- целое число,

- предварит. N округляют в меньшую сторону

- округляют предварительную норму в большую сторону.

Наилучшим вариантом является случай 2, как правило, с него и начинается подбор нормы обслуживания. В этом случае на рабочем месте многостаночника оборудование работает без простоев, а рабочий имеет паузы для отдыха. В 1 варианте и рабочий и оборудование работают без простоев, непрерывно. В 3 варианте оборудование простаивает, а у рабочего нет пауз для отдыха. В 1 и в 3 варианте рабочему – многостаночнику требуется подменный рабочий.

2. Рассчитывают необходимое количество действующих станков на рабочем месте многостаночника:

, i= 1- l – количество наименований продукции, изготавливаемой на рабочем месте, ni – количество единиц продукции данного вида,

F – номинальный фонд времени работы оборудования, Ku – коэффициент, учит. простои станка в планово – предупредит. ремонтах.

- это такое количество непрерывно действующих станков в течение цикла многостаночного обслуживания, который позволяет выполнить заданную производственную программу в количестве ni единиц.

3. Рассчитывается коэффициент занятости рабочего – многостаночника за цикл многостаночного обслуживания:

, Кзц = 0,88 – 0,9 (нормативный коэффициент занятости рабочего)

4. Принятая норма N⁰д одновременно удовлетворять 2 – м условиям:

Выведем расчетные формулы для случаев 1 - 3.

1) N⁰ = D⁰ + N⁰ + L⁰ =

В данном случае число простаивших станков L⁰ =0, N⁰ = 1, поэтому D⁰+1=

Максимально возможное число действующих станков на рабочем месте многостаночника.

Рабочему – многостаночнику требуется подменный рабочий. В данном случае Тз либо = либо кратно Тс.

2) Очевидно, что если рабочему на обслуживание дать меньшее количество станков, чем показывают расчеты, то количество действующих станков уже не будет максимально возможным.

,

Рабочий будет иметь паузы для отдыха.

3) Если N⁰ , то это означает, что рабочему дают в обслуживание больше количество станков, чем показывают расчеты. Это приведет к простоям станков, но количество действующих станков будет максимально возможным.

, однако его все равно принимают=1 или 100%. В этом случае рабочему понадобится подменный рабочий.

14.11 Расчет и анализ последовательного и параллельного производственного цикла

Общая формула для расчета продолжительности производственного цикла простого процесса:

Т = Ттех + Тпер +Те,

Ттех – продолжительность технологического цикла,

Тпер – время перерывов,

Те – время естественных процессов.

Технологический цикл – время непосредственного изменения формы, химического состава и т. д. исходного сырья или материалов.

Время перерывов: Тпер = Тмо + Тпс,

Тмо – время перерывов между технологическими операциями (время пролеживания полуфабрикатов в межцеховых складах), Тпс- перерывы между рабочими сменами, если предприятие работает в 2 или 3 смены.

Время естественных процессов – это процессы, которые протекают сами по себе, кроме автоматических.

На практике применяется усеченный вариант формулы: Т = Ттех + Тмо

Продолжительность технологического цикла зависит от способа организации работ. Различают последовательный цикл Тр, параллельный Трr, смешанный Трр.

Самый продолжительный из них последовательный, самый короткий – параллельный.

n – партия изготовления деталей (ед.). Это то количество деталей, кот. изготавливается после данной переналадки станка.

t – норма времени на изготовление 1 продукции.

Топ = n*t/c – это время выполнения данной операции при изготовлении партии продукции n единиц на количество рабочих мест с.

Если операционные циклы выполняются друг за другом, то это последовательный технологический цикл, если операционные циклы выполняются одновременно, то это либо параллельный, либо смешанный цикл.

Последовательный цикл – такой цикл, что каждая следующая операция начинается только после того, когда закончена предыдущая операция. Поэтому на каждой операции партия деталей изготавливается полностью, после чего ее целиком перемещают на след. операцию.

, - технологический цикл, - время межоперац. перерывов.

Параллельный цикл. Партия деталей в количестве n единиц разбивается на транспортные партии (передаточные) в количестве К штук. n = 3 ед., К = 1 ед. количество транспортных партий n/К=3/1=3.

Параллельный цикл организован так, что транспортная партия проходит по всем операциям обособленно, затем запускается следующая транспортная партия, но так, чтобы 2 партии ни на какой операции не встретились.

Самая продолжительная операция в этом цикле – главная операция. От нее будет зависеть продолжительность всего параллельного цикла. На этой операции будет узкое место, а в узком месте оборудование загружено на 100%. Строится параллельный цикл в обратном порядке – от главной операции к 1 – ой для того, чтобы определить время запуска след транспортных партий.

На всех операциях, кроме, главной имеются простои станков, что является недостатком параллельного цикла. Параллельный цикл самый короткий из всех.

Анализ производственного цикла.

Выясним как время партии n и величина передаточной партии К влияют на продолжительность технологического цикла.

Коэффициент параллельности работ λ:

, Тр продолжительность последовательного технологического цикла, Т – продолжительность технологического цикла данного процесса.

Влияние величины партии n на продолжительность цикла:

, при n→ к бесконеч. , tg – главная (лимитирующая) операция. Чем < tg, тем выгоднее переходить от последовательного цикла к параллельному. Скачок производительности при больших партиях обработки будет значительным.

Влияние транспортной партии на продолжительность технологического цикла.

Из формул видно, что чем < величина транспортной партии, тем технологический цикл короче.

,

К уменьш. и Трr уменьш. Чем меньше транспортная партия, тем цикл короче и производительнее. С др. стороны растет объем транспортных работ. Поэтому при поштучной передаче изделий с операции на операцию цикл будет самым коротким, а объем транспортных работ самым большим. Очевидно, что это не оптимальный вариант. Другая крайность – транспортная партия = партии обработки, т.е. n=К, цикл последовательный, самый непроизводительный, но объем транспортных работ минимальный.