Потокове виробництво

     Транспортні конвеєри потокових ліній (стрічкові, пластинчасті, ланцюгові, підвісні й ін.) призначені для транспортування предметів праці і підтримки заданого ритму роботи лінії.

     Робочі  конвеєри потокових ліній є не тільки транспортними засобами безупинної дії, що виконують функції транспортних конвеєрів, але і являють собою систему робочих місць, на яких здійснюються технологічні операції без зняття предметів праці.

     Розподільні конвеєри застосовуються на потокових лініях з виконанням операцій на стаціонарних робочих місцях (верстатах) і з різною кількістю робочих місць — дублерів на окремих операціях, коли для підтримки ритмічності необхідно забезпечити чітке адресування предметів праці по робочих місцях. За кожним робочим місцем закріплюється певна послідовність їх номерів для обробки предметів праці. При цьому візки, каретки, на яких розташовуються предмети праці, також нумеруються.

     В механоскладальних цехах сучасних машинобудівних підприємств застосовуються штовхаючі автоматичні конвеєри з програмним управлінням для адресування виробів на робочі місця.

     7. За місцем виконання операцій розрізняють потокові лінії з робочими конвеєрами та зі зняттям предметів.

     Потокові  лінії з робочими конвеєрами, де крім транспортування і підтримки такту (ритму) на його несучій частині виконуються безпосередньо операції (наприклад, складальні конвеєри).

     Конвеєрні потокові лінії зі зняттям предметів характерні для обробки деталей на різноманітному устаткуванні.

     8. За характером переміщення розрізняють конвеєрні лінії з безперервним та пульсуючим рухом.

     Лінії з безперервним рухом, коли несуча його частина рухається з установленою швидкістю.

     Лінії з пульсуючим рухом, коли при обробці (складанні) предметів несуча частина конвеєра перебуває в нерухомому стані і приводиться в рух періодично за тактом лінії (наприклад, при складанні особливо точних приладів та машин).

     Загалом конвеєри, що діють у комплексі  та одночасно з іншими робочими машинами, дають змогу регламентувати рух  виробів на лінії за встановленим тактом (ритмом). Вони забезпечують пропорційне виконання операцій, знижують тривалість виробничого циклу, підвищують продуктивність праці.

     9. За рівнем механізації процесів розрізняють автоматичні і напівавтоматичні потокові лінії.

     Автоматичні потокові лінії характеризуються об’єднанням у єдиний комплекс технологічного і допоміжного устаткування та транспортних засобів, а також автоматичним централізованим управлінням процесами обробки і переміщення предметів праці. На цих лініях усі технологічні, допоміжні та транспортні процеси цілком синхронізовані і діють у єдиному такті (ритмі).

     Напівавтоматичні  потокові лінії агреговані зі спеціальних  верстатів-напівавтоматів (з послідовним, послідовно-паралельним і паралельним  агрегуванням). 

2. Вибір та компонування потокових  ліній

 

     Вибір та формування потокових ліній пов’язані з розробленням організаційно-технічних заходів, розрахунків параметрів та показників їх роботи. При проектуванні потокового виробництва високі вимоги ставляться до вибору та розміщення устаткування, якості і точності оснащення, якості матеріалів, відпрацювання конструкції і прогресивності технологічних процесів, обслуговування основного виробництва, планування, обліку та оперативного управління.

     Конструкція виробів має бути відпрацьована, стабільна, із широким застосуванням стандартних і уніфікованих деталей та вузлів. Велике значення має технологічність конструкції, що забезпечує мінімальну трудомісткість та собівартість її виготовлення, мінімальну матеріаломісткість. Конструкція виробу розробляється на принципі взаємозамінності деталей і вузлів; її висока якість сприятиме її усталеності.

     Технологія, що розробляється, має забезпечувати  застосування високопродуктивного  спеціального устаткування і прогресивних методів обробки, взаємозамінність деталей і вузлів, спеціалізацію робочих місць і синхронізацію операцій.

     Організація потокового виробництва безпосередньо  пов’язана з вибором виду лінії, яка залежить від типу виробництва  та технологічного процесу виготовлення продукції. Для досягнення достатньо високого навантаження робочих місць у масовому та великосерійному виробництві доцільне використання однопредметної лінії, а в серійному або дрібносерійному — багатопредметної лінії.

     Після вибору однопредметної або багатопредметної лінії на підставі технології та номенклатури продукції, установлюється ступінь безперервності виробництва шляхом зіставлення тривалості технологічних операцій та такту потоку. У разі їх відхилення в межах 5—7 % технологічний процес уважається синхронізованим і вибирається одно- або багатопредметна безперервно-потокова лінія. Якщо відхилення більше, то вибір обмежується одно- або багатопредметною перервно-потоковою лінією.

     Залежно від номенклатури та технології виготовлення виробів вибираються: багатопредметні  безперервно-потокові лінії з послідовним виготовленням (перемінно-потокові), з паралельним виготовленням (багаторядні) або групові, якщо технологічний процес виготовлення виробів різного найменування синхронізований і при переході з виготовлення одного виробу певного найменування на виготовлення іншого виробу не потрібно переналагодження устаткування; багатопредметні перервно-потокові лінії (перемінно-потокові чи групові), якщо процеси виготовлення виробів не синхронізуються.

     Наступним кроком після вибору виду потокової  лінії є визначення типу устаткування та транспортних засобів. Вибір типу устаткування для потокової лінії визначається характером технологічного процесу, складом, складністю та призначенням операцій, що входять до нього; габаритами, масою виробів та вимогами до їх якості.

     Вибір транспортних засобів поточно-механізованого й автоматизованого виробництва передбачає врахування конфігурації, габаритних розмірів, маси, особливостей виконання операцій та їх синхронізації, обсягу і сталості випуску виробів, а також функцій, що виконуються транспортними пристроями і системами, їх технічних і експлуатаційних можливостей.

     Виходячи  з різноманіття зазначених чинників, при комплектуванні потокових ліній  використовуються засоби періодичного транспорту — мостові крани, монорейки  з тельферами, електровізки, електрокари й ін.; безприводні засоби безупинного транспорту — рольганги, схили, спуски тощо; приводні засоби безупинного транспорту — стрічкові, пластинчасті, ланцюгові, підвісні та інші транспортери (конвеєри); роботизовані транспортні засоби (роботи-маніпулятори, роботи-електрокари), різні транспортно-накопичувальні автоматизовані системи.

     Після вибору технологічного устаткування та виду транспортних засобів здійснюється компонування потокової лінії. Під час комплектування лінії доцільно забезпечити прямолінійність розташування устаткування (рис. 11.1 а, б), якщо дозволяють площі та тип транспортних засобів. При дефіциті площ доцільне компонування з Г- та П-подібними (рис. 11.2), а також з кільцеподібними та комбінованими контурами (рис. 11.3, 11.4). Дворядне або шахове розташування устаткування дає змогу раціональніше використовувати площі та економити кошти за рахунок використання транспортних засобів меншої довжини.

 

      а 

      б

     Рис. 11.1. Потокова лінія з прямолінійним  розташуванням устаткування:

      а — однобічна; б — двобічна; 1 — устаткування; 2 — оператор; 3 — схил; 4 — рольганг; — контролер

     

     Рис. 11.2. Г- і П-подібні потокові лінії:

     1 — устаткування; 2 — оператор; 3 — рольганг; — контролер

       

     Рис. 11.3. Кільцеподібна потокова лінія: 
1 — устаткування; 2 — оператор; 3 — конвеєр

       

     Рис. 11.4. Комбінована потокова лінія: 
1 — устаткування; 2 — оператор; 3 — рольганг; 4 — конвеєр 

     Прямолінійне  розташування робочих місць за ходом  технологічного процесу вважається найпростішим плануванням. Але це можливо  за невеликої кількості робочих  місць на лінії. В інших випадках використовують дворядне, зигзагоподібне, кільцеве та інші види розташування робочих місць.

     Вибір раціонального виду, структури та компонування покладаються в основу розроблення оптимальних планувань  потокових ліній. Під структурою потокової лінії розуміють склад робочих місць (технологічних дільниць), транспортних засобів, керуючих та інших пристроїв (систем) і виробничі зв’язки між ними.

     Розроблення планувань (розташування) потокових  ліній залежить від кількості  робочих місць, транспортних засобів, які застосовуються, площі дільниці. Суміжні потокові лінії мають розташовуватися з умовою полегшення транспортування виробів між ними. При організації потокової обробки та складання виробів лінії, що забезпечують складальний конвеєр необхідними компонентами, розташовуються звичайно перпендикулярно до нього. 
 
 
 
 

3. Основні параметри потокової  лінії 

 

     Вибір організаційних форм при проектуванні потокової лінії здійснюється на основі розрахунків показників її роботи: такту, темпу, ритму, ступеня синхронізації  технологічного процесу, кількості  робочих місць та їх завантаження, швидкості руху конвеєра, довжини лінії, виробничих заділів.

     Такт (t) потокової лінії — це інтервал календарного часу, через який періодично запускаються на першу операцію або виходять з останньої операції лінії суміжні об’єкти виробничого виготовлення (деталі, складальні одиниці, вироби). Такт є функцією заданої програми випуску продукції, істотно впливає на вибір технологічного процесу, устаткування, оснащення, транспортних засобів.

     Для однопредметної лінії такт визначається за формулою:

     

     де  Ф_пл — плановий (дійсний) фонд часу роботи лінії за розрахунковий період (зміна, доба, місяць, рік) з урахуванням регламентованих перерв, хв або год;

     N_{вип(зап)} — кількість виробів, що випускається (запускається) за той самий період на лінії, шт.

     Кількість виробів, що має бути випущена, визначається виробничою програмою виготовлення продукції. Якщо за умовами технологічного процесу передбачені втрати виробів (так звані технологічно неминучі втрати (брак)) у відсотках — α, тоді розрахунок ведеться за програмою запуску:

     

     З урахуванням регламентованих перерв (Т_пер) та рівня браку:

     

     Якщо  проектується безперевно-потокова лінія, то після розрахунку такту здійснюється синхронізація операцій з метою наближення до умови:

      .

     Обернена  такту величина називається темпом, тобто кількістю продукції, що зійде з потокової лінії за 1 год її роботи: Т = 
= 60 / t, або Т = 1 / t¢, де t¢ — час у годинах.

     Коли  переміщення виробів з операції на операцію здійснюється транспортними партіями (невеликі деталі, мала величина такту (по кілька штук одночасно), розраховується ритм лінії:

     R = t · р,

     де р — кількість виробів у транспортній партії.

     Синхронізація операцій передбачає вирівнювання продуктивності за усіма операціями технологічного процесу. Вона полягає в забезпеченні рівності або кратності часу виконання операцій такту потокової лінії і є важливою передумовою безперервного її функціонування. Шляхом синхронізації операцій здійснюється пошук можливостей перетворення перервно-потокового виробництва в безперервно-потокове з обґрунтуванням вибору виду потокової лінії. Чітка синхронізація забезпечує ритмічну роботу лінії.