Потокові методи організації виробничого процесу
Потокове виробництво є основним методом організації виробничого процесу в масовому і великосерійному виробництві, що характеризується стабільним випуском значних обсягів однорідної продукції. Застосовується даний метод також в середньосерійному і дрібносерійному виробництві при виготовленні уніфікованих деталей і вузлів. Деякі елементи потоку застосовуються і в одиничному виробництві при використанні устаткування, що швидко налагоджується (обробних центрів, верстатів із ЧПУ, роботів-маніпуляторів, робототехнічних комплексів).
В міру концентрації однорідного виробництва на підприємстві і підвищення його масовості створюються передумовидля переходу до ефективних потокових методів організації виробництва, що включають [6]:
ü можливість розчленування процесу виробництва на окремі прості операції;
ü стійку концентрацію в одній виробничій ланці значних обсягів випуску однорідної чи конструктивно і технологічно подібної продукції;
ü наявність устаткування, яке можна швидко переналагодити.
Для організації потокового виробництва характерні такі ознаки:
1) поділ виробничого процесу на окремі операції;
2) тривале закріплення кожної операції за визначеним робочим місцем;
3) спеціалізація кожного робочого місця на виконанні певної операції з постійним закріпленням одного чи обмеженої кількості технологічно подібних предметів праці;
4) розташування робочих місць суворо за ходом технологічного процесу, що забезпечує найкоротший шлях руху предметів праці;
5) узгоджене і ритмічне виконання всіх операцій на основі єдиного такту (ритму) потокової лінії;
6) предмети передаються з операції на операцію поштучно або невеликими передатними (транспортними) партіями відповідно до заданого ритму, що забезпечує високий ступінь паралельності і безперервності роботи;
7) предмети праці передаються з операції на операцію з мінімальними перервами за допомогою спеціального міжопераційного транспорту.
Потокове виробництво є передовим і найбільш ефективним методом організації виробництва, що втілює в собі принципи:диференціації; спеціалізації; прямоточності; паралельності; пропорційності; ритмічності.
Основною ланкою потокового виробництва є потокова лінія,що являє собою сукупність спеціалізованих робочих місць, які розташовані за ходом технологічного процесу і виконують певну його частину. Існуюче на практиці різноманіття потокових ліній прийнято класифікувати за такими основними ознаками:
1. За номенклатурою виготовлених об'єктівпотокові лінії поділяться на:
Ø однопредметні;
Ø багатопредметні.
Однопредметна лінія – це лінія, на якій оброблюється або складається виріб одного найменування протягом тривалого часу. Для виготовлення виробу іншого найменування необхідне переналагодження (реорганізація) усієї лінії. Дані лінії застосовуються в масовому і великосерійному виробництві.
Багатопредметні лінії – це лінії, на яких одночасно або послідовно виготовляються вироби різних найменувань, але подібні за конструкцією і технологією обробки чи складання. Застосовуються багатопредметні лінії в серійному виробництві, якщо кількості виробів одного найменування за відповідний період часу недостатньо для повного завантаження устаткування і робочих місць. Тому їх ще називають серійно-потоковими лініями. Розрізняють групові і змінно-потокові багатопредметні лінії.
Групові потокові лінії створюються для спільного виготовлення виробів різних найменувань, що мають конструктивну і технологічну спільність і однаковий технологічний маршрут. Робочі місця оснащені груповим оснащенням, що дозволяє без переналагодження устаткування і перебудови лінії переходити від випуску виробу одного найменування до іншого.
Змінно-потокові лінії створюються для поперемінної обробки чи складання декількох найменувань виробів, що мають подібні технологічні маршрути. Однак при переході від випуску виробу одного найменування до іншого здійснюється переналагодження потокової лінії. Терміни запуску у виробництво різних видів виробів регулюються стандартними графіками. Ці лінії застосовуються в основному у серійному виробництві.
2. За ступенем безперервності процесупотокові лінії поділяються на:
Ø безперервні;
Ø перервні (прямоточні).
Безперервна лінія – це лінія, на якій предмети, що оброблюються, переміщуються по всіх операціях безперервно, тобто без міжопераційного пролежування.
Умовою ефективного функціонування безперервних потокових ліній є повне завантаження робочих місць, що може бути досягнуто тільки за рівної продуктивності на всіх операціях лінії. Для створення таких умов необхідно забезпечити повну синхронізацію всіх операцій на лінії.
Безперервні лінії є найдосконалішою формою потокового виробництва, тому що забезпечують строгу ритмічність роботи і найкоротшу тривалість виробничого циклу.
Перервні (прямоточні) лінії створюються в тих випадках, коли відсутня можливість досягнення повної синхронізації операцій і відповідного вирівнювання продуктивності робочих місць. За цієї форми організації потокового виробництва рух виробів по деяких операціях відбувається з перервами, тобто виріб по закінченні обробки на попередній операції і до початку його обробки на наступній якийсь час пролежує. Для забезпечення безперебійного виконання технологічного процесу між операціями створюються оборотні заділи (запаси) предметів, що оброблюються.
Прямоточне виробництво має завжди вільний ритм руху предметів праці, що оброблюються. Широкого застосування прямоточні лінії набули в механічних цехах машинобудівних підприємств для виконання верстатних операцій, вирівнювання тривалості яких вкрай ускладнене (практично неможливе).
3. За способом підтримання ритмупотокові лінії поділяються на лінії:
Ø з регламентованим ритмом;
Ø з вільним ритмом.
На лініях з регламентованим ритмом предмети передаються з операції на операцію через точно фіксований час, тобто із заданим ритмом, підтримуваним за допомогою спеціальних пристроїв. Як правило, ритм регламентується:
Ø швидкістю руху конвеєра;
Ø періодичністю руху конвеєра;
Ø звуковою чи світловою сигналізацією.
Дані лінії характерні для безперервно-потокового виробництва.
Необхідний ритм зазвичай забезпечується стабільною продуктивністю робітника (робітників) на першій операції.
4. За способом транспортування предметів працірозрізняють лінії:
Ø конвеєрні;
Ø неконвеєрні.
Конвеєр – це транспортний засіб безперервної дії з механічним приводом. Конвеєри бувають: стрічкові, пластинчасті, візкові, підвісні, роликові та ін. Вид конвеєра, що застосовується залежить у першу чергу від особливостей виробу, який оброблюється: його габаритів, ваги та ін.
На лініях неконвеєрного типу використовують такі транспортні засоби:
Ø безпривідні (скати, жолоби);
Ø з механічним приводом (крани, автонавантажувачі, електровізки та ін.).
5. В залежності від місця виконання операційрозрізняють:
а) лінії з робочим конвеєром, що є не тільки засобом переміщення предметів праці, а й місцем виконання операцій На робочому конвеєрі з безперервним рухом у процесі виконання операції робітник переміщується за ходом руху конвеєра в межах відведеної йому робочої зони. Робочий конвеєр оснащений механічним транспортером, що переміщує об’єкт обробки уздовж лінії, регламентує ритм роботи і служить місцем виконання операцій. Даний вид конвеєра застосовується в тому випадку, якщо об’єкти недоцільно знімати з конвеєра. Наприклад, при складанні, зварюванні, заливанні металу у форми в ливарних цехах, фарбуванні великогабаритних виробів.
Робочий конвеєр може бути з безперервним і пульсуючим рухом. У першому випадку всі операції виконуються за ходом руху конвеєра, у другому – під час зупинки конвеєра.
б) лінії з конвеєром зі зняттям виробів для обробки чи складання. Якщо на конвеєрі зі зняттям виробів на одній чи декількох операціях є кілька робочих місць, конвеєр називається розподільним.
6. В залежності від характеру переміщення предметів працірозрізняють лінії з конвеєрами:
Ø безперервного руху;
Ø з пульсуючим рухом.
Пульсуючий рух можуть мати як робочі конвеєри, так і конвеєри зі зняттям предметів. Вони застосовуються, якщо за умовами технологічного процесу об’єкт обробки має бути нерухомим.
7. Стаціонарні безперервно-потокові лінії застосовуються при виробництві великогабаритних конструкцій великої маси, виготовлення яких пов’язане зі складними монтажними операціями. У цьому випадку вироби протягом усього процесу їх виготовлення залишаються на тих самих стендах, а група робітників чи бригади переходять від одного стенда до іншого через проміжок часу, що дорівнює такту лінії.
8. За охопленням виробництвапотокові лінії розрізняють: дільничні, цехові, наскрізні заводські.
9. За рівнем механізаціїрозрізняють лінії: ручні, частково-механізовані, комплексно-механізовані, комплексно-автоматизовані, автоматичні.
Комплекс робіт з проектування потокової лінії включає такі етапи:
1) аналіз конструктивно-технологічних особливостей виробів з урахуванням їх форми, габаритів, маси, виду матеріалів, характеру технології і складу операцій, що входять до неї, методів їх виконання і затрат часу, необхідного устаткування, а також з урахуванням технічних вимог до виробів, передбачених стандартами;
2) формування структури потокової лінії(визначення складу робочих місць, що входять до неї, накопичувальних пристроїв, транспортних засобів, керуючих та інших пристроїв і виробничих взаємозв’язків між ними);
3) розрахунок параметрів потокової лінії;
4) планування потокової лінії.