Розрахунок параметрів потокової лінії
1. Вихідним параметром при проектуванні потокової лінії є такт потокової лінії –інтервал часу, через який періодично здійснюється запуск виробів певного найменування.У загальному вигляді величина такту дорівнює:
, (5.4)
де Фe – змінний ефективний фонд часу роботи потокової лінії, хв.,
Nз – змінна програма запуску виробів на потокову лінію, шт.:
, (5.5)
, (5.6)
де Тзм – номінальна тривалість зміни, хв.; Тпер – тривалість перерв протягом зміни, хв.; Nв – змінна програма випуску виробів, шт.; 
– відсоток втрат продукції з технологічних причин, %.
З урахуванням регламентованих перерв і відсотка втрат продукції з технологічних причин формула розрахунку такту потокової лінії набуває вигляду:
. (5.7)
Існує й інший шлях розрахунку тривалості потокової лінії, відповідно до якого величина останнього визначається тривалістю операції (з урахуванням кількості робочих місць для її виконання), що лімітує виробничу потужність потокової лінії (tл):
, (5.8)
де ti – нормативна тривалість і-ої операції, хв.;
qі – кількість робочих місць на і-ій операції, од.
2. У тих випадках, коли передача виробів з операції на операцію здійснюється транспортними партіями, розраховується ритм потокової лінії:
, (5.9)
де Р – величина транспортної партії.
3.Величина, зворотна такту, називається темпом потокової лінії. Темп лінії – це кількість виробів, що випускаються (запускаються) за одиницю часу.
4. Розрахункова кількість робочих місцьна кожній операції:
, (5.10)
де ti – нормативний час виконання і-ої операції, хв.
При повній синхронізації операцій величина qір завжди є цілим числом, завантаження робочих місць – повне й однакове на всіх операціях. За неповної синхронізації на несинхронних операціях qір не дорівнює цілому числу. У випадку, якщо середнє перевантаження робочих місць на даній операції в розрахунках не перевищує 12 %, то qір округляють до найближчого меншого цілого числа, передбачаючи зняття перевантаження в процесі налагодження потокової лінії. При більшому перевантаженні qір округлюють до найближчого більшого цілого числа.
5. Коефіцієнт завантаження робочих місць на і-й операції:
, (5.11)
де qіф – прийнята (фактична) кількість робочих на і-й операції.
6. Середній коефіцієнт завантаження робочих місць на потоковій лінії:
. (5.12)
7. Середнє перевантаження робочих місць на і-й операції, виражене у відсотках:
. (5.13)
8. Після розрахунку такту і кількості робочих місць визначають крок потокової лінії, який являє собою відстань між осями симетрії двох поряд розташованих на конвеєрі предметів праці.
Крок визначається габаритами виробів і мінімально допустимою відстанню між ними (300 мм). При цьому максимальна величина кроку обмежена гранично допустимою швидкістю руху конвеєра (Vmax), тобто має виконуватись нерівність:
. (5.14)
9. Швидкість конвеєра (V) повинна знаходитися в межах від 0,1 до 4,0 м/хв. Для розподільних конвеєрів вона звичайно коливається в межах 0,5 – 2,0 м/хв. Для конвеєра з безперервним рухом швидкість має бути погоджена з тактом і кроком потокової лінії і визначається за формулою
. (5.15)
Для конвеєра з пульсуючим рухом швидкість визначається технічними можливостями транспортера з урахуванням вимог безпеки праці.
10. Довжина робочої частини конвеєрау загальному вигляді визначається за формулою
, (5.16)
де No – кількість виробів, що одночасно знаходяться на конвеєрі:
, (5.17)
де Тц – тривалість виробничого процесу виготовлення виробу (чи його окремої стадії, що виконується на потоковій лінії).
Для окремих видів конвеєра розрахунок довжини його робочої частини (Lp) може бути конкретизований.
11. Довжина робочої частини конвеєра зі зняттям виробів і однобічним розташуванням робочих місць визначається за формулою
. (5.18)
12. Повна довжина стрічкового конвеєра розраховується за формулою
, (5.19)
де р = 3,14…; D – діаметр барабана привідної станції. Для розподільного конвеєра його повна довжина має бути погоджена з довжиною періоду конвеєра ( 
), тобто:
, (5.20)
де П – період конвеєра – комплект знаків, призначених для його розмітки; kпов – ціле число повторень періоду конвеєра (П) на стрічці, що визначається округленням у бік більшого цілого числа розрахункової кількості повторень (kпов):
. (5.21)
1. Довжина робочої ділянки робочого конвеєрадорівнює сумі операційних робочих і резервних зон:
, (5.22)
де lзi – довжина робочої зони на і-ій операції; 
довжина резервної зони на і-ій операції.
14. Довжина робочої зонивизначається за формулою
, (5.23)
15. Резервна зонавизначається для операцій з нестабільним часом виконання за формулою
, (5.24)
де tітах – максимальна тривалість виконання і-ої операції.
Під синхронізацією розуміють методи, за допомогою яких домагаються рівності або кратності тривалості операцій такту потокової лінії. Розрізняють дві форми синхронізації: грубу і точну.
Груба синхронізаціяможе здійснюватися двома способами: диференціацією або концентрацією операцій і комбінуванням.
Перший спосіб застосовується в тому випадку, якщо операційна норма часу більша і не кратна такту. Він полягає у тому, що операція розділяється на більш дрібні частини (переходи) і частина переходів, запроектованих у даній операції, переноситься в іншу операцію. В тому випадку, якщо операція за тривалістю менша ніж такт, в одну операцію групуються дрібні операції чи переходи, запроектовані в інших операціях. Обов’язковою умовою диференціації і концентрації операцій є відсутність негативних наслідків розчленовування чи об’єднання переходів на якість обробки деталі.
Другий спосіб полягає в збільшенні кількості операцій, що виконуються одним робітником (двох і більше операцій). Можливі два варіанти комбінування.
Перший варіант застосовується тоді, коли сума виконання двох суміжних операцій менша за такт. У цьому випадку робітник, закінчивши всі дії над деталлю, обумовлені першою операцією технологічного процесу, переносить її з першого робочого місця на друге і, закінчивши другу операцію, повертається на перше робоче місце для виконання першої операції над наступною деталлю. Обов’язковою умовою такого порядку виконання робіт є те, що загальний час виконання операцій на декількох робочих місцях, у т.ч. час переходів робітника від одного робочого місця до іншого, має бути меншим, дорівнювати чи бути кратним такту.
Другий варіант комбінування застосовується, коли робочі місця знаходяться на значній відстані. У цьому випадку робітник, виконавши всі дії над партією деталей і переклавши їх у запас перед наступною операцією, переходить на інше робоче місце, де до його приходу має бути створений необхідний для роботи запас. Величина запасу тим менша, чим більше переходів протягом зміни робить робітник.
Точна синхронізаціявключає такі способи:
ü застосування інструментів і пристроїв, що скорочують основний і допоміжний час;
ü зміна режимів різання, спрямованих на скорочення машинного часу;
ü автоматизацію контролю параметрів деталі;
ü раціоналізацію прийомів роботи;
ü поліпшення організації робочих місць.
Широкого поширення на практиці одержав розподільний конвеєр– один із видів конвеєрів зі зняттям виробів. Він являє собою лінію, оснащену механічним транспортером, що переміщує об’єкти, які виготовляються, направляє їх (за допомогою автоматичних пристроїв) до робочих місць і регламентує ритм роботи потокової лінії.
Для забезпечення упорядкованого чергування в доставці виробів на кожне робоче місце здійснюється розміткарозподільного конвеєра на основі наведеного нижче алгоритму:
1) визначається періодконвеєра (П) – комплект знаків, призначених для його розмітки як найменше загальне кратне з числа робочих місць на всіх операціях потокової лінії;
2) визначається число розмічальних знаків, що закріплюються за кожним робочим місцем (Чзі):
; (5.25)
3) визначаються номери елементів, що закріплюються за кожним робочим місцем.
Планування потокової лінії починається з розробки схем робочих місць за всіма операціями і вибору раціональних транспортних засобів. В результаті загального компонування потокової лінії визначається:
Ø її зовнішній контур;
Ø спосіб розміщення устаткування;
Ø розташування транспортних засобів;
Ø розташування місць контролю;
Ø розташування місць для запасів.
При компонуванні потокових ліній бажано домогтися прямолінійного розташування устаткування, якщо дозволяє виробнича площа і тип обраних транспортних засобів. За відсутності площі можна застосувати компонування із зиґзаґоподібними чи кільцеподібними контурами. Дворядне розташування (розташування в шаховому порядку) устаткування в транспортному засобі дозволяє більш раціонально використовувати виробничу площу цеху і заощаджувати кошти за рахунок використання транспортера меншої довжини.
|
ПИТАННЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЮ
1. Яка роль належить типам виробництва в організації виробничих процесів?
2. Які ознаки лежать в основі виділення типів виробництва?
3. Чи впливає тип виробництва на ефективність використання ресурсів підприємства?
4. Чим характеризується одиничний тип виробництва?
5. Розкрийте особливості окремих підтипів серійного виробництва.
6. За якими ознаками характеризують масовий тип виробництва?
7. Чому з підвищенням типу виробництва створюються передумови для більш повної реалізації принципів раціональної організації виробничого процесу?
8. Назвіть основні ознаки непотокових методів організації виробництва.
9. Що варто розуміти під партією деталей, і як впливає її розмір на ефективність виробництва?
10. Які фактори впливають на розрахунок оптимального розміру партії?
11. Назвіть передумови використання потокових методів організації виробництва.
12. Перелічіть основні ознаки потокового виробництва.
13. Які принципи повною мірою реалізуються в потоковому виробництві?
14. Розкрийте класифікацію потокових ліній.
15. Назвіть етапи проектування потокової лінії.
16. Дайте визначення основних параметрів потокової лінії.
17. Які методи синхронізації операцій ви знаєте?
18. З якою метою здійснюється попередня синхронізація операцій і який її механізм?
19. Розкрийте зміст планування і компонування потокової лінії.
20. Перелічіть основні напрями сучасного розвитку потокового виробництва.
|
|
ПРАКТИЧНІ ЗАВДАННЯ
Задача 5.1. У механічному цеху машинобудівного підприємства виготовлення колінчатих валів здійснюється на потоковій лінії з конвеєром безперервного руху зі зняттям предметів праці. Технологічний процес виробництва валів складається з 7 операцій, тривалість яких дорівнює 14; 16; 13; 8,5; 5; 21; 10 хв. відповідно. Змінна програма випуску колінчатих валів складає 92 шт. Тривалість зміни 8 год., які включають 2 перерви по 10 хв. кожна. Крок конвеєра – 1,4 м. Робочі місця розташовуються з одного боку конвеєра. Діаметр барабана привідної станції – 1,5 м.
Визначте: 1) такт потокової лінії; 2) кількість робочих місць на кожній операції й у цілому на потоковій лінії; 3) коефіцієнти завантаження робочих місць і ступінь завантаження потокової лінії; 4) довжину робочої частини конвеєра; 5) повну довжину стрічкового конвеєра; 6) швидкість конвеєра.
Задача 5.2. На потоковій лінії з робочим конвеєром пульсуючого характеру руху здійснюється складання магнітофонів. Тривалість складання одного магнітофона – 3 год. 20 хв. Тривалість зміни – 8 год. Такт потокової лінії – 5 хв. Крок лінії – 1,6 м. Діаметр барабана привідної станції стрічкового конвеєра – 1,3 м. Розташування робочих місць – двостороннє.
Визначте: 1) темп потокової лінії; 2) змінну програму випуску магнітофонів; 3) кількість предметів праці, що знаходяться одночасно на конвеєрі; 4) довжину робочої частини і повну довжину конвеєра.
Задача 5.3. У цеху з виготовлення чоловічого верхнього одягу на потоковій лінії з розподільним конвеєром здійснюється пошив (складання) чоловічих зимових пальто. Технологічний процес включає 8 операцій; кількість робочих місць на кожній операції дорівнює 2; 3; 1; 2; 4; 3; 1; 2 відповідно.
Зробіть розмітку розподільного конвеєра.
Задача 5.4. У механічному цеху машинобудівного заводу здійснюється механічна обробка заготовок для виготовлення редуктора на однопредметній потоковій лінії з розподільним стрічковим конвеєром безперервного руху. Технологічний процес складається з 6 операцій, тривалість яких складає 3; 6; 5; 4; 7; 10 хв. відповідно. Змінна програма випуску редукторів складає 112 шт. Тривалість зміни 8 год., у тому числі – 4 перерви по 8 хв. кожна. Крок конвеєра – 2,0 м. Робочі місця розташовуються з одного боку конвеєра. Діаметр барабана привідної станції – 1,8 м.
1. Визначте: а) такт потокової лінії; б) кількість робочих місць і ступінь їх завантаження; в) довжину робочої частини конвеєра; г) повну довжину конвеєра, погоджену з довжиною періоду; д) швидкість конвеєра.
2. Зробіть розмітку розподільного конвеєра.
Задача 5.5. На потоковій лінії з робочим конвеєром безперервного руху здійснюється складання велосипедів. Технологічний процес включає 12 операцій, тривалість яких становить 4; 2; 3; 5; 4; 7;. 3; 5; 6; 5; 2; 3 хв. відповідно. Час виконання 3-ої і 8-ої операцій нестабільний (максимальна тривалість їх виконання – 4,5 і 6 хв. відповідно). Такт потокової лінії – 2 хв., крок лінії – 2,5 м.
Визначте: 1) для кожної операції довжину робочих і резервних зон; 2) довжину робочої частини конвеєра.
Задача 5.6. На потоковій лінії з робочим конвеєром пульсуючого характеру здійснюється складання автомобільних кузовів. Технологічний процес включає 10 операцій, тривалість яких становить 7; 4; 5; 9; 8; 4; 3,5; 9,5; 6; 4 хв. відповідно. Час виконання 3-ої операції нестабільний (максимальна тривалість її виконання – 6 хв.). Змінна програма випуску кузовів – 90 шт. Тривалість робочої зміни – 8 год., у тому числі 2 перерви по 15 хв. кожна. Крок конвеєра – 5,5 м.
Визначте: 1) такт потокової лінії; 2) темп потокової лінії; 3) кількість робітників на кожній операції і ступінь їх завантаження; 4) довжину робочої і резервної зон для кожної операції; 5) довжину робочої частини конвеєра.
Задача 5.7. Обсяг виробництва деталей типу «Ковпак» на верстатобудівному підприємстві складає 800 шт. за рік. Виробнича собівартість однієї деталі – 82 грн. Метод виготовлення деталей – партійний. Середньодобове виробництво складає 8 шт. Витрати на підготовчо-заключні роботи на одну партію деталей – 34 грн. Планується рівномірне споживання деталей у середньому по 3,3 шт. за день.
Визначте: 1) оптимальний розмір партії деталей і періодичність їх виготовлення (нормативний коефіцієнт ефективності капітальних вкладень прийняти рівним 0,2); 2) на скільки зміниться величина приведених затрат при збільшенні (зменшенні) розміру партії удвічі.
Задача 5.8. Технологічний процес виготовлення шестерні складається з 5 операцій, планові нормативи за якими представлені в табл. 5.2.
Таблиця 5.2.
Затрати робочого часу на виконання операцій
| Назва технологічної операції | Норма часу, хв. | |
| штучного | підготовчо-заключного | |
| 1. Токарська | ||
| 2. Свердлильна | ||
| 3. Фрезерна | ||
| 4. Розточувальна | ||
| 5. Шліфувальна |
Коефіцієнт допустимих затрат часу на підготовчо-заключні роботи в штучному часі – 0,05. Місячна програма випуску шестерень – 160 шт.
Визначте: 1) розрахунковий розмір партії деталей; 2) прийнятий розмір партії деталей.
Задача 5.9. Технологічний процес виготовлення колінчатого вала складається з 5 операцій, нормативний час виконання яких представлено в табл. 5.3.
Таблиця 5.3.
Витрати робочого часу на виконання операцій
| Назва технологічної операції | Норма часу, хв. | |
| штучного | підготовчо-заключного | |
| 1. Токарська | ||
| 2. Свердлильна | ||
| 3. Фрезерна | ||
| 4. Розточувальна | ||
| 5. Шліфувальна |
Коефіцієнт допустимих витрат часу на підготовчо-заключні роботи в штучному часі – 0,03. Місячна програма випуску валів – 100 шт.
Визначте: 1) розрахунковий розмір партії деталей; 2) прийнятий розмір партії деталей.
Задача 5.10. На механообробній дільниці механоскладального цеху машинобудівного підприємства виготовлюються деталі шести типорозмірів. Норми часу для виконання токарських операцій і річні обсяги випуску деталей представлено в табл. 5.4.
Таблиця 5.4.
Норми часу та річні обсяги випуску деталей
| Номер деталі | Норма часу на токарську обробку, хв. | Річна програма випуску деталей |
Витрати часу на переналагодження устаткування й інші підготовчо-заключні роботи складають у середньому 6,7% від штучного часу. Кількість календарних днів у році – 365, у тому числі 104 вихідних і 13 святкових. Режим роботи цеху – двозмінний, тривалість зміни – 8 год. Час простоїв верстата в плановому ремонті – 27 днів. Плановий коефіцієнт виконання норм виробітку на даних операціях складає в середньому 1,16.
Розрахуйте необхідну кількість токарських верстатів у плановому році.