Расчет параметров поточных линий

Для правильной организации поточных линий и рационального планирования их работы необходимы обоснованные расчеты основных параметров, характеризующих поточные линии.

Расчет такта (ритма) потока. Мерой ритмичности и непрерывности потока является такт, представляющий собой промежуток времени между выпуском двух следующих одно за другим готовых изделий с поточной линии.

Средний такт линии (в час, мин) должен быть строго согласован с производственной программой линии и рассчитывается по формуле:

,

Ф - плановый период (месяц, смена), выражается в ч, мин; N - производственная программа выпуска продукции за тот же плановый период.

Такт рабочего места, или рабочий такт, определяется по формуле:

,

где Н_ti - норма времени на выполнение i-й операции на линии, норма-час; К - средний коэффициент перевыполнения норм; n_i - количество параллельно работающих мест на данной операции потока.

Если операция выполняется на одном рабочем месте, то рабочий такт равен норме времени на выполнение этой операции с учетом перевыполнения норм. При условии синхронизации всех операций такт всей поточной линии будет совпадать с тактом каждого рабочего места.

В тех случаях, когда передача с операции на операцию осуществляется транспортными партиями (для небольших деталей, при малой величине такта, измеряемой секундами), рассчитывается ритм поточной линии:

r_p=rn_тр,

где п_тр - величина транспортной (передаточной) партии.

Ритм характеризуется количеством изделий в натуральном выражении, ритмично выпускаемых на поточной линии в единицу времени (ч, мин, сек).

Рассмотрим на примере особенности организации производства на предприятии поточным методом. Для обработки детали № 1 требуется технологический процесс, состоящий из пяти операций, время выполнения которых соответственно равно: t₁ = 2 мин, t₂ = 6 мин, t₃ = 4 мин, t₄ = 2 мин, t₅= 4 мин. Задана месячная программа (N = 9000 шт.). Эффективный фонд времени работы оборудования за месяц составляет 300 ч, или 18000 мин.

Такт линии будет равен 2 мин / шт. (18000 / 9000), штучное время на всех операциях равно или кратно такту. Следовательно, для согласования ритмичной работы на 1-й операции необходимо иметь один станок, на 2-й операции - втрое больше ставков, чем на 1-й, так как время выполнения 2-й операции в 3 раза больше (6: 2=3). Аналогично рассчитывается потребное число станков на всех остальных операциях. Схематически это можно представить на рис. 4.

Расчет числа рабочих мест. На непрерывно-поточных линиях после проведения синхронизации (выравнивания) операций необходимо определить на тех из них, длительность которых кратна среднему такту потока, соответствующее количество рабочих мест по формуле:

Если нормы времени на операциях равны или кратны такту, то при расчете количество рабочих мест равно целому числу. Если же процесс не полностью синхронизирован, то в результате расчета число рабочих мест получается дробным. После соответствующего анализа его необходимо округлить в большую или меньшую сторону до целого числа. Это будет принятое число рабочих мест на каждой i операции w_{i рас}. Перегрузка допускается в пределах 5-6 %.

Коэффициент загрузки рабочих мест на каждой операции в процентах равен:

к_з.оi = 100(w_{i рас} /w_{i фак}),

где w_{i рас} - расчетное число рабочих мест на i -и операции; w_{i фак} - фактическое число рабочих мест на i -и операции;

Средний коэффициент загрузки рабочих мест на поточной линии в процентах равен:

где m - число операций на линии.

Желательно иметь в массово-поточном производстве нижний предел загрузки рабочих мест 80 - 85 %, а в серийно-поточном - 70 - 75 %.

Число рабочих-операторов на i -й операции равно:

P_oi = (w_{i фак}f)/ w_{i o.p}

где w_{i o.p}, - норма обслуживания на i -й операции; f - число смен.

Количество рабочих, необходимое для обслуживания поточных линий, определяется в зависимости от количества рабочих мест. Однако, оно не всегда совпадает с необходимым количеством рабочих. Если время рабочего в общей продолжительности выполнения операции занимает небольшую долю, то учитывается возможность многостаночного обслуживания.

Расчет количества оборудования. Расчетное количество оборудования на отдельных операциях определяется в соответствии с заданным тактом потока по формуле:

Количество единиц оборудования на i-м рабочем месте потока можно рассчитать по формуле:

где N_i - сменное производственное задание i- му рабочему месту потока, N_тэ – технико-экономическая норма использования ведущей машины (максимальная мощность ведущего оборудования).

Коэффициент использования оборудования на i- той операции определяется по формуле:

,

где С_iфакт - фактическое число единиц оборудования на i-той операции.

Определение периода конвейера. При организации непрерывно-поточного произ­водства строго должен выдерживаться режим, заключающийся в подаче изделий на рабо­чие места равными партиями через равные промежутки времени. Это условие выполняется в том случае, если в качестве транспортных средств используются транспортные, рабочие и распределительные конвейеры.

В случае применения распределительного конвейера операции выполняются на стационарных рабочих местах. Изделия снимаются с конвейера и по окончании операции возвращаются на него.

Рабочие места располагаются вдоль конвейера с одной или с двух его сторон. Изделия равномерно размещаются на несущей части конвейера на участках ленты, отмеченных знаками, например цветными флажками, буквами или цифрами.

Минимальный комплект разметочных знаков на линии соответствует наименьшему общему кратному (НОК) числа рабочих мест на всех операциях линии и называется периодом рас­пределительного конвейера (П):

П=НОК[C₁,C₂,C₃,…,C_n]

Например, c_t = 1, с₂ = 3, с₃ = 2, с₄ = 1, тогда П = НОК [ 1,3,2,1]=6

Период конвейера используется для адресования изделий на рабочие места. Лента размечается так, чтобы период в общей длине ленты укладывался целое число раз. Каж­дый разметочный знак проходит мимо каждого рабочего места через один и тот же интер­вал времени, равный такту r_нп, умноженному на число разметочных знаков в периоде (П), то есть, через:

Т_п=r_нп·П

После разметки ленты конвейера разметочные знаки закрепляются за рабочими мес­тами. Это производится в соответствии с продолжительностью выполнения каждой опе­рации. Порядок закрепления номеров разметки по приведенному выше примеру показан в таблице 1.

Таблица 1. Порядок закрепления номеров разметочных знаков за рабочими местами

распределительного конвейера

Наиболее удобные периоды 6, 12, 24, 30. При больших периодах рекомендуется вводить двухрядную (дифференцированную) разметку, применяя два комплекта разме­точных знаков (например, цифровой и цветовой), каждый из которых действует не для всех операций, а только для определенной их группы.

После расчета периода конвейера, разметки ленты и закрепления разметочных зна­ков за рабочими местами определяют рабочую и полную длину ленты конвейера.