Потокове виробництво

     Синхронізація операцій забезпечується: упровадженням  прогресивнішої технології; добором спеціального устаткування або оснащення, що скорочують тривалість операцій; укрупненням (концентрацією) дрібних операцій; комбінуванням різних варіантів порядку виконання операцій; уведенням паралельних робочих місць на операціях, тривалість яких кратна такту; змінами режимів роботи устаткування, суміщенням часу виконання кількох переходів; раціоналізацією робочих прийомів; суміщенням часу машинної і ручної роботи та ін.

     У період проектування потокової лінії  здійснюється попередня синхронізація  операцій з відхиленнями від такту (ритму) в межах до ±10 %, а потім більш точна в період налагодження та освоєння потокової лінії.

     Повна синхронізація операцій технологічного процесу забезпечується за умови  досягнення рівності:

     

     де  t₁, t₂, t₃, … , t_n — норми штучного часу технологічних операцій, хв;

     РМ₁, РМ₂, РМ₃, … , РМ_n — кількість робочих місць на відповідних технологічних операціях;

     t_н-п.л — такт (поштучний ритм) неперервно-потокової лінії.

     Розрахункова  кількість робочих місць РМ_і(р) (одиниць устаткування) на і-й операції визначається відношенням тривалості операції до такту t:

      ,

     де  t — час на виконання і-ї операції, хв.

     За  умови повної синхронізації потокової  лінії кількість робочих місць  завжди ціле число, їх завантаженість максимальна й однакова на всіх операціях. Коефіцієнт завантаження робочих місць на і-й операції потокової лінії дорівнює:

     

     Середній  коефіцієнт завантаження робочих місць  на всіх операціях (m) потокової лінії дорівнює:

     

     Показники завантаження робочих місць є  показниками доцільності застосування потокового виробництва. Вважається доцільним у масово-потоковому виробництві мати нижню межу завантаження робочих місць 80—85 %, а в серійно-потоковому 70—75 %.

     Кількість робітників-операторів на і-й операції дорівнює:

     

     де  РМ_і.пр.ф, РМ_і.н.обс — відповідно, прийнята (фактична) кількість робочих місць та норма обслуговування на і-й операції.

     Загальна  чисельність робітників на потоковій лінії, дорівнює кількості робітників з урахуванням резерву, що зайняті на кожній операції (робочому місці):

     

     де  Р_ч — додаткова (резервна) кількість робітників-операторів, 
у % до розрахункової кількості робітників на потоковій лінії 
(у межах 5—10 %).

     Крок  конвеєра (l_к) визначається як відстань між центрами двох суміжних робочих місць чи виробів, що перебувають на конвеєрі. Його величина залежить від габариту виробу, що обробляється (збирається).

     Швидкість руху конвеєра (V) — важливий показник роботи потокової лінії. Для безперервно-потокової лінії вона визначається відношенням кроку конвеєра до такту, тобто відстань, яку конвеєр проходить за час, що дорівнює такту:

     

     У випадку просування виробів передаточними (транспортними) партіями:

     

     Швидкість конвеєра коливається в межах 0,1—4,0 м/хв.

     Продуктивність — Р_к (пропускна спроможність — q_к) потокової лінії розраховується за формулами:

       

     де  Q — середня маса одиниці виробу, що обробляється (складається) на потоковій лінії, кг.

     Найбільш  технічно вдосконаленими є потокові лінії з розподільчим конвеєром зі зняттям предметів на окремих операціях, де є по кілька стаціонарних робочих місць. На такому конвеєрі необхідно забезпечити правильну черговість в обробці (складанні) виробів на кожному робочому місці. Для цього роблять розмітку конвеєра (рис. 11.5). Розподільчі конвеєри мають швидкість від 0,5 до 2 м/хв.

     Потокові  лінії з розподільчим конвеєром  застосовуються при обробці заготовок та деталей, а також під час складання вузлів і виробів, як правило, невеликих за габаритами та масою.

     Спочатку  визначається період конвеєра (П) — комплект знаків, що призначені для його розмітки. За однакової продуктивності всіх робітників, які закріплені за кожною операцією, (П) визначається як найменше загальне кратне з кількості робочих місць на всіх операціях потокової лінії. Період конвеєра використовується для адресування виробів на робочі місця. Кожний розмічальний знак проходить упродовж кожного робочого місця через однаковий інтервал часу Т_пд, що дорівнює такту (τ), помноженому на кількість розмічальних знаків у періоді (П):

     

     Розмічальні знаки закріплюються за робочими місцями відповідно до тривалості кожної операції. У табл. 11.1 наведений приклад закріплення номерів розмітки.

Таблиця 11.1

ПРИКЛАД ЗАКРІПЛЕННЯ РОЗМІЧАЛЬНИХ ЗНАКІВ ЗА РОБОЧИМИ МІСЦЯМИ ПОТОКОВОЇ ЛІНІЇ З РОЗПОДІЛЬЧИМ КОНВЕЄРОМ

       

     Рис. 11.5. Схема планування потокової лінії з розподільчим конвеєром (під цифрою 1 наведено приклад розташування об’єктів виробництва та розмічальних знаків на конвеєрі):  
1 — стрічковий транспортер; 2 — місця для складування; 3 — привідна натягувальна станція; 4 — стелаж 

     Може  застосовуватися як рівномірний, так  і нерівномірний (при різному  ступені освоєння операцій) розподіл розмічальних номерів між робітниками.

     Найзручнішими періодами є 6, 12, 24, 30. При великих  періодах рекомендується вводити дворядну (диференційовану) розмітку, застосовуючи, наприклад, цифрові та кольорові комплекти розмічальних знаків для певних груп операцій.

     Довжина робочої частини  конвеєра (L_к) дорівнює кількості робочих місць на конвеєрі, помноженій на його крок l_к (рис. 11.6):

       

     

     L_к — довжина конвеєра;

     L_п — довжина періоду;

     l_в — відстань між суміжними виробами на конвеєрі;

     l_рм — відстань між центрами суміжних робочих місць;

     П — період конвеєра;

     l — відстань між центрами привідних коліс (барабанів) конвеєра;

     R_o — радіуси привідних коліс конвеєра

     Рис. 11.6. Схема фрагмента конвеєра для пояснення  
розрахунків довжини та швидкості

     Для конвеєра зі зняттям виробів та однобічним розташуванням робочих місць  загальна довжина робочої частини  дорівнює:

     

     Довжина робочої лінії конвеєра має бути узгоджена з періодом конвеєра. Так, повна довжина стрічкового розподільчого  конвеєра дорівнюватиме:

     

     де  π — постійне число, що дорівнює 3,14;

     D — діаметр натягувального та привідного барабанів;

     К — кількість повторювань періоду на повній довжині стрічки конвеєра (завжди ціле число);

     П — кількість розмічальних знаків.

     Кількість повторювань періоду (округляється до цілого числа):

      .

     Здійснюється коригування ходи конвеєра, якщо обидві умови не задовольняються.

     На  робочому конвеєрі з безперервним рухом робітник під час виконання операції переміщується в межах робочої зони за ходом конвеєра і повертається на початкове місце для виконання операції над наступним виробом. Межі робочої зони (майданчика) відмічаються умовними позначками на підлозі або на нерухомій частині конвеєра (рис. 11.7).

     Робочий конвеєр оснащений механічним транспортером, який переміщує оброблюваний об’єкт уздовж лінії, регламентує ритм роботи та слугує місцем виконання операцій. Він застосовується для складання і зварювання виробів, заливання у форми (ливарні цехи), фарбування вузлів у спеціальних автоматичних камерах.

     Довжина робочої зони на і-й операції дорівнює

      ,

     де  t_і — норма часу на і-ту операцію.

     На  операціях з нестабільним часом  виконання операції і можливими  затримками створюється резервна зона:

     

     де  t_і.max, t_і.ср — відповідно максимальна та середня тривалість виконання і-ї операції. 
 

4. Організаційно-технічні особливості потокових  ліній

 

       Ефективність роботи потокових  ліній значною мірою залежить  від рівня організації роботи. Тісна взаємозалежність робочих  місць на потоковій лінії потребує  технологічної і трудової дисципліни, чіткої організації обслуговування і забезпечення робочих місць.

     На  потокових лініях на основі використання спеціальних датчиків широко застосовується автоматизована система обліку готової  продукції, що дає можливість не тільки враховувати обсяги, а й здійснювати оперативне регулювання виробництва. Наприклад, на світловому табло показуються плановий розмір і фактичний випуск потокової лінії з початку зміни.

     Застосування  високопродуктивного спеціального устаткування, інструменту й оснащення, спеціалізація робочих місць, використання прогресивної технології та оптимальних режимів роботи устаткування знижують трудомісткість продукції, що випускається. Раціональна система обслуговування робочих місць, відсутність або зведення до мінімуму простоїв через переналагодження устаткування, чіткий режим роботи потокових ліній забезпечують найповніше використання робочого часу, зростання продуктивності праці.

     При потоковій організації виробництва скорочуються всі елементи тривалості виробничого циклу, зокрема, технологічного — за рахунок зростання продуктивності праці, транспортного — за рахунок розташування робочих місць за ходом технологічного процесу, відсутності міжопераційного пролежування напівфабрикатів, застосування паралельного сполучення операцій, суміщення технологічних, транспортних і контрольних операцій, застосування високопродуктивних транспортних систем. Зменшення тривалості виробничого циклу сприяє скороченню заділів, розмірів оборотних коштів та прискоренню їх оборотності.