Особенности организации многопредметной прерывно-поточной линии

Как правило, многопредметные прерывно-поточные линии (МППЛ) применяются в серийном производстве, в частности в заготовительных и обрабатывающих цехах машиностроительных и радиотехнических предприятий. Хотя довольно часто их применяют и в сборочных цехах, если операции сборки осуществляются не вручную, а с помощью технических средств, или при наличии брака по некоторым операциям технологического процесса.

Организационные формы МППЛ весьма разнообразны и поэтому целесообразна их классификация. В самом общем виде в зависимости от метода чередования объектов производства МППЛ подразделяются на групповые с последовательным чередованием изделий и переменно-поточные с последовательно-партионным чередованием изделий.

При организации групповых МППЛ режим запуска и выпуска различных объектов по оборотам не регламентируется. Состав операций технологического процесса, последовательность выполнения операций, нормы штучного времени для всех общих операций и по всем объектам конкретного наименования одинаковые.

Число станков (рабочих мест) и технологическое оснащение для всех объектов производства одинаковые, и не требуется переналадка оборудования. Такт выпуска объектов устанавливается одинаковый усредненный для всей номенклатуры изделий. Ритм (период чередования) партий и изделий не устанавливается. Программа запуска рассчитывается на период оборота линии, как и для ОППЛ.

Из приведенной классификации МППЛ видно, что организация групповых линий с последовательным чередованием изделий весьма близка к организации ОППЛ. Сложность организации таких линий заключается в подборе соответствующей номенклатуры изделий.

При организации переменно-поточных линий с последовательно-партионным чередованием период производства партии изделий j-го наименования делится на несколько периодов оборота линии; в каждый период оборота изготавливается один объект.

Состав операций технологического процесса для всех объектов производства может быть одинаковым, но может быть и различным по нескольким операциям.

Последовательность операций технологического процесса для всех объектов производства сохраняет прямоточность.

Нормы штучного времени могут быть одинаковыми, а могут быть и различны по одной или нескольким общим операциям либо различны по всем общим операциям (причем различие по всем общим операциям - одностороннее: либо все увеличиваются, либо все уменьшаются, и двухстороннее), а также может быть различие по одной общей операции.

Технологическое оснащение: а) разное для различных объектов, при этом требуется переналадка; б) одинаковое или разное по отдельным объектам, в таком случае переналадка требуется или нет.

За рабочими местами может закрепляться одна или несколько операций для каждого объекта производства.

Номенклатура изделий имеет 8-10 наименований, значительно сходных по конфигурации, но различных по габаритам, детали относятся к разным изделиям с разной программой выпуска.

Для всех объектов устанавливаются: а) одинаковый средний такт и частные ритмы выпуска партии изделий; б) частные такты и частные ритмы; в) одинаковые такты и частные ритмы.

Число рабочих мест (станков) для всех объектов производства может быть одинаковое или различное.

МППЛ с последовательно-партионным запуском можно выбрать в том случае, если имеет место типовой технологический процесс с одинаковой последовательностью операций обработки для всех предметов определенного наименования на линии с унифицированным технологическим оснащением по однотипным операциям. Для таких линий, как правило, устанавливают поштучную передачу деталей (изделий) от операции к операции и цепное расположение оборудования (рабочих мест).

Аналогично МНПЛ на МППЛ с последовательно-партионным чередованием также рассчитываются две группы календарно-плановых нормативов.

Расчет календарно-плановых нормативов первой группы. К этой группе относятся:

• частный такт выпуска изделия -го наименования ( ), мин/шт или ритм ( ), мин/партию;

• число станков (рабочих мест) по каждой операции, по всей номенклатуре предметов труда, объединенных на поточной линии ( ).

Календарно-плановые нормативы первой группы устанавливают режим работы поточной линии в те моменты времени, когда она работает как ОППЛ.

В соответствии с приведенной выше классификацией многопредметных прерывно-поточных линий все их разновидности с точки зрения методики определения календарно-плановых нормативов первой группы можно свести к трем случаям.

Первый случай. На МППЛ объединяются предметы труда, одинаковые по составу и последовательности технологического процесса, с равным штучным временем для всех общих операций по всем объектам, с одинаковым технологическим оснащением всех объектов (не требуется переналадка оборудования). Исходя из классификации МППЛ это будет групповая линия с последовательным чередованием изделий. В таком случае все изделия (детали) изготавливаются с одинаковым средним тактом выпуска и число рабочих мест по каждой операции будет одинаковым, т. е и .

Средний такт выпуска определяется по формуле

(8.58)

Число рабочих мест на каждой операции рассчитывается j по формуле

(8.59)

где - норма штучного времени выполнения /-и операции по изготовлению изделия (детали, узла) у-го наименования, мин;

- коэффициент выполнения норм времени.

В этом случае режим запуска деталей (изделий) различных наименований не регламентируется, т. е. после одного или нескольких периодов оборота ( ) линии по обработке детали -го наименования на один или несколько периодов запускаются детали -го наименования. Стандарт-план составляется на один период оборота линии одинаковый для деталей всех наименований аналогично тому, как это делается для ОППЛ.

Очередность запуска и число периодов оборота линии по обработке деталей каждого наименования могут определяться, например, потребностью в тех или иных деталях в данный момент или наличием заготовок. Хотя этот вид линий и не требует изготовления объектов партиями, желательно в течение каждого периода оборота обрабатывать на линии детали одного наименования. Это упрощает комплектование деталей на сборку, комплектование оборотных заделов, учет выработки и т. д.

Второй случай. На МППЛ изготавливаются изделия, имеющие одинаковые (или различные по одной операции или небольшому количеству операций) состав и последовательность технологических операций, равные (или различные по одной-двум общим операциям) значения штучных норм времени, одинаковое или различное технологическое оснащение, не требующее или требующее переналадки. Исходя из классификации это будет МППЛ с последовательно-партионным чередованием наименований изделий (переменно-поточная). В этом случае изготовление всех изделий каждого наименования будет вестись с равными значениями среднего такта выпуска и одинаковым числом рабочих мест или различным на каждой операции, т. е

или

При равных значениях среднего такта потока и числа рабочих мест их величины определяются по формулам (8.58) и (8.59), так же как и в первом случае, а при различном числе рабочих мест их значение рассчитывается по формуле

(8.60)

При последовательно-партионном чередовании объектов производства в один период (кратный периоду оборота линии) на поточной линии производится партия предметов -го наименования, в последующий (соответственно кратный) период, после переналадки на линии производится партия предметов -го наименования и т. д.

Таким образом, стандарт-план смены партии предметов, составленный, например, на месяц, представляет собой последовательную совокупность планов отдельных однопредметных прерывно-поточных линий.

Третий случай. На МППЛ изготавливаются изделия, имеющие одинаковый (или различный по небольшому количеству) состав операций технологического процесса, где сохраняется прямоточность по всем объектам, но детали различных наименований имеют разные нормы штучного времени по всем (или большинству) операциям обработки, технологическое оснащение различное, требуется переналадка оборудования.

Исходя из классификации МППЛ это будет поточная линия с последовательно-партионным чередованием наименований изделий (переменно-поточная). В таком случае все изделия -го наименования будут изготовляться с частными тактами и число рабочих мест будут постоянным, т. е. и .

Частный такт по -му наименованию продукции определяется по формуле

(8.61)

где - суммарная трудоемкость обработки детали (узла, изделия) -го наименования с учетом , мин.

Число рабочих мест, необходимых для выполнения каждой операции, рассчитывается по формуле (8.59).

Коэффициент загрузки оборудования во всех случаях определяется по формуле

(8.62)

где и - соответственно расчетное и принятое число единиц оборудования.

Расчет календарно-плановых нормативов второй группы. К этой группе относятся:

• размер партии деталей (изделий), -го наименования;

• периодичность (ритмичность) чередования партий деталей -го наименования ( )

• продолжительность производственного цикла обработки партии деталей (изделий) -го наименования ( ).

Размер партии деталей ( ) определяется по формуле (8.54), а среднее время простоя каждого рабочего места при переходе с изготовления партии изделия одного наименования на партию изделия другого наименования рассчитывается по формуле (8.55).

Кроме того, выбранный размер партии изделий ( ) должен быть кратным или равным размеру транспортной партии и программе запуска ( ), а также должен обеспечивать загрузку линии изделием каждого наименования не менее чем на полсмены или на смену (период оборота линии) с целью поддержания достаточного уровня производительности труда.

При определении размера партии деталей/-го наименования на МППЛ должно соблюдаться условие:

(8.63)

где - количество деталей, выпускаемых поточной линией за период оборота.

Кроме того, желательно, чтобы это отношение было целым числом.

Количество деталей ( ) определяется по формуле

(8.64)

где - период оборота линии при изготовлении изделия -го наименования, смен;

j - суммарное время занятости поточной линии изделием -го наименования по всем партиям (х) в плановом периоде, смен.

- число партий изделий в плановом периоде;

При периоде оборота линии, равном одной смене:

(8.65)

Суммарное время занятости поточной линии -м наименованием предмета труда в плановом периоде определяетсяпо .формулам:

(8.66)

и т.д.

Периодичность (ритмичность) партии изделий -го наименования в соответствии с выбранной партией деталей рассчитывается по формуле

(8.67)

и т.д.

Продолжительность производственного цикла (занятость МППЛ обработкой партий предметов труда -го наименования) определяется по одной из формул

или (8.68)

После определения календарно-плановых нормативов первой и второй групп составляются стандарт-план МППЛ с последовательно-партионным чередованием изделий -го наименования и стандарт-планы по изготовлению каждого изделия, когда МППЛ работает как ОППЛ, а также строятся эпюры движения оборотных заделов по каждому изделию, рассчитываются средняя величина оборотных заделов, незавершенное производство и продолжительность производственного цикла обработки партии деталей за период оборота линии.

Построение стандарт-плана МППЛ на период, равный наибольшему периоду чередования изделий, но не более чем

включает время обработки деталей (2 • 3 + 4 • 2 + 4 • 6) = 38 смен; время на переналадку оборудования (45,6 • 3 + 71,2 • 4 + 48,8 • 4) = 1,2 смены, время на проведение плановых ремонтов оборудования - 0,8 смены. Всего 40 смен.

Рис. 8.9. Стандарт-план МППЛ с последовательно-партионным чередованием изделий.

Стандарт-план поточной линии показывает: 1) чередование изделий на линии; 2) время занятости линии изготовлением изделия каждого наименования; 3) режимы работы линии в те периоды, когда она работает со своими частными нормативами.

Кроме того, необходимо построить m графиков стандарт-планов ОППЛ на период оборота линии, так как, когда обрабатывается одно -е изделие, МППЛ работает как ОППЛ. Другими словами, необходимо построить графики работы линии, графики регламентации труда, рассчитать межоперационные оборотные заделы изделий по каждому наименованию. Если m 3, то графики строятся по всем наименованиям изделий, а если m 3, то графики стандарт-планов строятся только для ведущих изделий, число которых не должно превышать трех. В качестве примера на рис. 8.10 приведен стандарт план МППЛ по обработке изделия "В", когда линия работает как ОППЛ, а также показано движение межоперационных оборотных заделов по изделию "В".

Исходными данными для построения таких графиков являются:

• программа выпуска деталей -го наименования ( );

• программа выпуска деталей -го наименования ( ) за период оборота ;

• период оборота линии ( ), смен;

• технологический процесс изготовления деталей -го наименования и нормы времени по каждой операции, календарно-плановые нормативы первой и второй групп.

Методика построения стандарт-плана МППЛ с последовательно-партионным чередованием аналогична методике построения стандарт-плана МНПЛ, а методика построения графиков стандарт-плана по каждому изделию аналогична методике построения стандарт-плана для ОППЛ.

Если все рабочие места на ОППЛ участвуют в производстве любой детали из номенклатуры, то план показывает занятость рабочих мест в любой момент месяца. На самом же деле может возникать простой отдельных станков при занятости поточной линии обработкой данной детали. Для выявления этих вынужденных простоев по периодам месяца и для решения вопроса об их использовании строятся графики загрузки рабочих мест, которые показывают время занятости каждого рабочего места и время его простоя. Это время простоя рабочих мест на линии может быть использовано для производства вне поточных работ.