Исходные данные для расчета прерывно-поточной линии

Таблица 6.2

Результаты расчета сведены в табл. 6.3.

Пример расчета выполнен для первого вида изделий, j = 1.

По всем остальным видам изделий выполняют аналогичный расчет, результаты записываются в табл. 6.3, графа 2.

Трудоемкость tн-чj определяют по каждому виду изделий, результаты записывают в соответствующие строки табл. 6.3, графа 3.

1. Суммарная трудоемкость изготовления всех видов изделий может быть определена как сумма всех строк графы 3 в табл. 6.3 или определена по формуле

Величины F, N, r определяют по всем видам изделий, запланированным к производству в данном календарном периоде, и записывают в соответствующие строки граф 4, 5, 6 табл. 6.3.

Таблица 6.3

2.3. Процесс согласования плановых штучных времен с тактом поточной линии называется синхронизацией. Цель проведения синхронизации - выравнивание производительностей технологических операций, выполняемых на поточной линии. В период проектирования поточной линии проводится предварительная синхронизация. Она заключается в подборе оборудования, проектировании технологического процесса и режима выполнения операций, предусматривается структура и метод выполнения отдельных операций.

При окончательной синхронизации уточняется технологический режим (например, скорость работы оборудования на отдельных операциях), создается специальная оснастка, применяются средства малой механизации, совершенствуется разделение труда, проектируется рациональная организация рабочего места, улучшается его обслуживание и т.д.

Весь комплекс проводимых технологических и организационных мероприятий позволяет обеспечить равенство производительностей операций.

Если продолжительность каждой операции равна такту (при поштучной передаче) или ритму (при передаче партиями), то на каждой операции создается одно рабочее место, и изделия через один и тот же интервал времени будут передаваться с предыдущей операции на последующую. Если же производительность кратна такту, то на параллельно работающих местах каждой операции будет обрабатываться несколько изделий, поступающих в определенной последовательности.

Число рабочих мест на каждой операции поточной линии wi зависит от планового штучного времени tштi , затрачиваемого на обработку одного изделия (партии изделий) и такта (ритма) работы поточной линии:

Число рабочих мест на многопредметной поточной линии рассчитывается для каждого вида изделий, так как каждому виду изделий соответствуют свои величины пооперационной трудоемкости и такта.

Если изделия обрабатываются на поточной линии последовательно, то рабочие места определяются на наибольшему значению их расчетного числа. При параллельной обработке - это сумма рабочих мест, полученных по расчету.

При расчете синхронных непрерывно-поточных линий число рабочих мест получается целым, так как штучные времена равны или кратны такту.

В прерывном потоке, где отсутствует синхронность, расчетное число рабочих мест получается дробным. При расчете поточной линии устанавливается принятое (целое) число рабочих мест: оно определяется по ближайшему большему.

Степень синхронизации Ксинх может быть определена отношением расчетного числа рабочих wрасчi к принятому wпринi по формулам:

где n - число операций на поточной линии.

В прерывном, несинхронном потоке на операции, после обработки каждого изделия, возникает перерыв, продолжительность которого tперi определяется по формуле

Чтобы избежать частых перерывов в работе оборудования и рабочих после обработки каждого изделия, целесообразно проводить непрерывную обработку определенного числа изделий, а перерывы делать более длительными. С этой целью разрабатывается регламент работы поточной линии.

Регламентом работы поточной линии называется распорядок работы оборудования и рабочих на прерывной поточной линии, обеспечивающий минимальные оборотные заделы на операциях и наилучшее использование времени рабочих.

Все расчеты прерывной поточной линии должны привести к определению оптимального регламента ее работы. Оптимальный регламент должен удовлетворять следующим условиям:

все рабочие места на каждой операции должны работать одновременно и параллельно, создавая равномерную загрузку оборудования;

перерывы должны быть сконцентрированы на одном рабочем месте операции, а все остальные места должны иметь полную загрузку;

необходимо обеспечить лучшее использование рабочего времени рабочих, выявляя возможности совмещения профессий;

проведение минимизации величины межоперационных оборотных заделов путем создания условия для их равномерного нарабатывания и срабатывания.

Чтобы получить оптимальный регламент работы поточной линии, разрабатывается несколько его вариантов, каждый из которых последовательно удовлетворяет вышеизложенным требованиям.

Исходные данные к примеру построения регламента прерывной поточной линии:

сменная программа Nсм,зап = 14400 экз.;

продолжительность смены Fcм = 480 мин.

Тогда такт r = Fcм /Nсм,зап = 480×60/14400 = 2 с.

Первый вариант регламента (рис. 6.8: , ) предусматривает одновременную и параллельную работу всех рабочих мест на каждой операции, все рабочие места загружены равномерно, перерыв на всех рабочих местах предусмотрен по окончании расчетного времени занятости каждого рабочего места.

Время занятости единицы оборудования на каждой операции Fзi определяется по формуле

Fз1 = 1,2 × 14400/(1×60)= 288 мин;

Fз2 = 10,4 × 14400/(6×60) = 416 мин;

Fз3 = 1,4 × 14400/(1×40) = 336 мин;

Fз4 = 3,6 × 14400/(2×60) = 432 мин;

Fз5 = 2 × 14400/(1×60) = 480 мин.

Первый вариант регламента работы поточной линии может быть улучшен за счет проведения сконцентрированных перерывов.

Второй вариант разрабатывается для условий, когда перерывы в работе оборудования предусмотрены только для одного из рабочих мест операции, а все остальные рабочие места этой операции имеют полную загрузку и работают целую смену.

Время занятости рабочего места, имеющего перерыв Fз5' , рассчитывается по формуле

Fз1' = 1,2 × 14400/60 - 480 × (1 - 1) = 288 мин;

Fз2' = 10,4 × 14400/60 - 480 × (6 - 1) = 96 мин;

Fз3' = 1,4 × 14400/60 - 480 × (1 - 1) = 336 смн;

Fз4' = 3,6 × 14400/60 - 480 × (2 - 1) = 384 мин;

Fз5' = 2 × 1440/600 - 480 × (1 - 1) = 480 мин.

Третий вариант регламента возможен при совмещении профессий рабочими, обслуживающими операции поточной линии.

В рассматриваемом примере возможен перевод рабочего с шестой машины второй операции, освобождающегося по истечении 96 мин, на вторую машину четвертой операции. Регламент потока должен устанавливать последовательность и периодичность перехода рабочих с операции на операцию. На третьем варианте регламента переход рабочих со второй операции на четвертую обозначен пунктиром.

Четвертый вариант регламента разрабатывается для сокращения величины оборотных заделов. Для этого продолжительность смены в нашем примере разбивается на две полусмены, и в каждой полусмене создаются одинаковые условия по загрузке оборудования.

Учитывая конкретные требования организации производства, можно при разработке регламента устанавливать различные величины периода оборота. Период оборота - это период времени, по окончании которого работа прерывной поточной линии повторяется. Чем меньше период оборота, тем меньше размер оборотных заделов и время пролеживания изделий. Чрезмерное дробление сменного фонда времени и уменьшение периода оборота не всегда целесообразно, так как может быть связано с частыми переходами рабочих с операции на операцию.

Число рабочих не непрерывной поточной линии определяется в зависимости от штата бригады, нормы обслуживания и числа рабочих мест. Число рабочих на прерывной поточной линии определяется на основе регламента, предусматривающего совмещение профессий.

2.4. На всех видах поточных линий создаются различного вида заделы, т.е. необходимые запасы изделий. Как на непрерывных, так и на прерывно-поточных (несинхронных) линиях создаются заделы: технологический, транспортный и страховой.

Особенностью прерывно-поточных линий является создание оборотного задела.

Технологический задел Zт представляет собой изделия, одновременно находящиеся в обработке на всех рабочих местах поточной линии, и определяется по формуле

где Zт - величина технологического задела, ед.изм.; nтр - размер транспортной партии, ед.изм.; k - число операций на поточной линии.

Транспортный задел Zтр включает в себя все изделия, находящиеся на линии между операциями в процессе транспортировки. Он может быть определен по формуле:

где lк - длина транспортера поточной линии, м; lк - расстояние между транспортными партиями на конвейере.

Задел перед линией Zтр.лин включает в себя необходимое число полуфабрикатов, доставляющихся к первой операции поточной линии, обеспечивающих постоянную загрузку первой операции в соответствии с тактом работы поточной линии:

где Fдост - интервал времени между двумя смежными доставками, ед.времени.

Страховой, или резервный задел Zстр образуется перед линией и между операциями поточной линии. Перед линией он необходим для компенсации несвоевременности доставки полуфабрикатов, что может происходить из-за организационно-технических недостатков на операциях, предшествующих данной поточной линии. Запас изделий на отдельных операциях необходим по следующим причинам:

для организации бесперебойной работы поточной линии, если оборудование на отдельных операциях требует регулировки, устранения мелких неисправностей и т.д.;

для выравнивания производительности операций, если имело место колебание скорости работы оборудования и т.д.

Страховой задел создается заранее путем обработки дополнительного числа изделий. Величина этого задела определяется на основе статических данных учета и анализа работы поточной линии, касающихся простоев и потерь, подлежащих компенсации.

Оборотный задел перед линией определяется как разность производительностей подающей операции (участка) и поточной линии за определенный отрезок времени - сутки, смену и др.

Важнейшей особенностью прерывно-поточных линий (несинхронных) является неравенство и некратность штучных времен такту. Следствием этого является различная производительность операций и неравенство загрузки оборудования на различных операциях. С более производительных операций за определенный период времени будет подаваться больше изделий на менее производительные, чем последние могут за то же время обработать, и наоборот.

Это приводит к возникновению на смежных операциях либо избытка межоперационных полуфабрикатов, поданных с предыдущей более производительной операции на данную, либо к недостатку полуфабрикатов на более производительных операциях, чем операции их питающие.

Межоперационный оборотный задел Zоб - это количество полуфабрикатов, предназначенных для выравнивания производительности на смежных операциях и находящихся на рабочих местах в ожидании процесса обработки. Оборотные заделы позволяют организовать непрерывную работу на рабочих местах в течение более или менее продолжительного времени. Характерной чертой оборотных заделов является изменение их величины за период оборота от нуля до максимальной величины.

Расчет послеоперационных оборотных заделов производится между двумя смежными операциями. Для этого в периоде оборота выделяются отдельные временные отрезки, характеризующиеся неизменным числом работающих единиц оборудования на смежных операциях. Размер оборотного задела между двумя смежными операциями на каждом частном временном отрезке (времени неизменных условий работы) определяется по формуле

где Zбi,i+1 - величина межоперационного оборотного задела за период времени неизменных условий работы, образующегося между данной i-й и последующей i + 1-й операциями, ед.изм.; Fну - период времени неизменных условий работы, в течение которого на двух смежных операциях соотношение числа рабочих мест и производительностей операций стабильно, мин; ti, ti+1 - плановые затраты времени на обработку единицы изделия на данной i-й операции и последующей i + 1, мин; wi, wi+1 - число рабочих мест на смежных операциях, работающих в период времени Fну .

Расчетная величина Zоб может быть положительной или отрицательной. Положительная величина задела свидетельствует об его увеличении (задел не срабатывается) за период времени Fну , отрицательная - говорит об уменьшении (задел срабатывается).

Сумма положительных величин оборотных заделов на смежных операциях за период оборота должна быть равна сумме отрицательных величин по абсолютному значению.

[Расчет межоперационных оборотных заделов

2.5. Планировка оборудования на поточной линии должна обеспечивать:

прямоточность движения изделий;

возможность территориального сближения рабочих мест, обслуживаемых одним рабочим.

Варианты планировок поточных линий могут быть самыми разнообразными (прямолинейными, F-образными, прямоугольными, круговыми и др.). Они определяются габаритными характеристиками оборудования, размерами и конфигурацией производственных площадей, требованиями норм техники безопасности и т.д. Полиграфические предприятия могут располагаться в зданиях, построенных не для производственных целей, что также отражается на планировке поточных линий. Оборудование линии может размещаться на одном или двух этажах.

При решении вопроса о планировке поточной линии производится выбор транспортных средств. Во многих случаях предпочтение отдается конвейерам, так как они обеспечивают необходимую скорость движения изделий и регламентируют ритм работы линии. Длина рабочей части конвейера lк определяется по формуле

где lрм - расстояние между смежным и рабочими местами, м; wлин - число рабочих мест на линии.

Указанная формула применяется при расположении рабочих мест по одну сторону. При двустороннем расположении рабочих мест lк определяется:

Общая длина конвейера lко может определяться:

lко = 2×lрм + lнр ,

где lнр - длина нерабочей части конвейера, где размещаются приводное и натяжное устройства.

На поточных линиях могут быть использованы конвейеры ленточные, пластинчатые и подвесные. В прерывно-поточном производстве могут использоваться и бесприводные транспортные средства - рольганги, скаты, спуски и др.

Распределительный конвейер может использоваться для регламентации ритмичности подачи изделий к рабочим местам. Лента конвейера имеет жесткую разметку, полуфабрикаты устанавливаются в строгом соответствии с разметкой. Для проведения разметки устанавливается число периода распределительного конвейера. Период конвейера - это повторяющийся отрезок времени, в течение которого на всех операциях обрабатывается одинаковое число изделий. Число периода конвейера - то количество изделий, которое подлежит обработке за этот период при полной загрузке всех рабочих мест. Оно должно быть равно наименьшему кратному от числа рабочих мест на каждой операции линии.

Разметка ленты конвейера производится в пределах этого кратного. Каждое деление соответствует одному изделию или транспортной партии изделий. Разметочные знаки конвейера закрепляются за рабочими местами. Так, если на линии закреплены 4 операции с числом рабочих мест 1, 2, 3, 2, то число делений конвейера составляет 6. Рабочий первой операции снимает с конвейера и обрабатывает изделия со всех делений. За первым рабочим местом второй и четвертой операции закрепляются 1, 3 и 5 деления конвейера, отмеченные разметочным знаком. За вторым рабочим местом этих же операций закрепляются 2, 4 и 6 деления. На первом рабочем месте третьей операции обрабатываются изделия с 1 и 4 делений, на второй - со 2 и 5 делений и на третьем - с 3 и 6 делений.

При работе на линии со снятием изделий с конвейера скорость работы конвейера должна быть согласована с тактом работы линии и обеспечивать заданную производительность, удобство и безопасность работы.

На многопредметной поточной линии, где обрабатываются изделия различной трудоемкости, скорость работы конвейера поддерживается постоянной за счет изменения размера партии и шага конвейера.

Конвейер с непрерывным движением без снятия изделий называется рабочим. Движение такого конвейера может быть периодическим или пульсирующим. Операция выполняется во время остановки конвейера без снятия изделия. Возможна обработка изделий рабочим по ходу их движения вместе с конвейером. По окончании обработки одного изделия рабочий возвращается на свое первоначальное место к моменту поступления туда следующего изделия.

Некоторые полиграфические предприятия используют на поточных линиях специальные транспортные средства, которые используются и в технологических цехах, например для транспортировки заклеенных блоков через сушильную установку. Длина транспортера и скорость его движения должны обеспечить выполнение технологической операции в соответствии с заданным режимом.

Поточные линии обслуживаются комплексными бригадами рабочих. В таких бригадах используется совмещение профессий и функций. Рабочие имеют возможность повышать свою квалификацию и осваивать смежные профессии. В состав бригады могут входить как основные, так и вспомогательные рабочие, обслуживающие поточную линию.

В соответствии с требованиями научной организации труда на непрерывно-поточной линии 2 раза в смену устанавливаются регламентированные перерывы для отдыха всех рабочих (до 10 мин). Время на отдых и личные надобности каждый рабочий может использовать во время работы оборудования, так как на короткое время его функции могут исполнять другие члены бригады.

На поточных линиях норма выработки устанавливается по ведущей, т.е. наиболее производительной операции поточной линии.

Производство изделий на поточной линии и смежных с ней производств подвергается строгому оперативно-календарному планированию. Разрабатывается календарный график, отражающий очередность прохождения заказов, продолжительность их изготовления и сроки запуска-выпуска.

Все составляющие детали обрабатываемого на поточной линии изделия должны быть заранее изготовлены или могут изготавливаться параллельно в соответствии с производительностью поточной линии. Подача полуфабрикатов на поточную линию осуществляется или непрерывно, в соответствии с ритмом ее работы, или с определенной периодичностью.

Если в этом есть необходимость, заранее рассчитывается величина необходимых заделов: перед линией, транспортного, технологического и т.д.

В соответствии с регламентом работы линии осуществляется подача материалов, используемых при изготовлении изделия.

Техническое обслуживание оборудования поточной линии выполняется в нерабочие часы, дни или смены. Применительно к оборудованию поточных линий широко используется узловой метод ремонта.

6.3.

Преимущества поточной формы организации производства

Применение поточных методов организации производства объясняется их высокой эффективностью. Преимущества поточного производства определяются следующими факторами:

широким применением высокопроизводительного специализированного оборудования;

высоким уровнем механизации и автоматизации основных транспортных операций, а также наиболее полным использованием оборудования, материалов и других производственных ресурсов.

Эффективность поточных методов выражается в повышении производительности труда, увеличении выпуска продукции, сокращении продолжительности производственного цикла, улучшении использования производственных площадей, сокращении числа цеховых кладовых, экономии материалов, снижении себестоимости продукции и т.д.

На повышение производительности труда при поточном производстве оказывает влияние ряд факторов, среди которых можно выделить следующие:

ликвидация тяжелого физического труда и высвобождение численности рабочих на транспортных операциях, так как доставка на рабочие места полуфабрикатов и дальнейшее их перемещение осуществляются с помощью специальных транспортных средств;

сокращение простоев рабочих из-за переналадок оборудования, неравномерной загрузки, непропорциональности мощностей рабочих мест;

совершенствование рабочими профессиональных навыков вследствие того, что они в течение длительного времени выполняют одну и ту же операцию или часть ее;

снижение трудоемкости процессов производства за счет применения в потоке современной техники и технологии и оптимальных режимов работы оборудования.

На снижение себестоимости влияют следующие факторы:

сокращение заработной платы на единицу изделия в результате повышения производительности труда и снижения трудоемкости продукции;

уменьшение затрат на основные материалы и полуфабрикаты в результате сокращения выпуска бракованной продукции, так как создаются оптимальные условия для контроля качества полуфабрикатов;

наиболее полное использование оборудования, зданий и сооружений благодаря оптимальной планировке оборудования, непрерывности и ритмичности процессов производства, пропорциональности мощностей, сокращения простоев оборудования;

сокращение брака в результате тщательной разработки технологического процесса и режимов работы, повышения квалификации рабочих.

Показателем, наиболее просто характеризующим преимущества поточной организации производства, является сокращение продолжительности производственного цикла обработки одного изделия или транспортной партии.

Продолжительность производственного цикла изготовления изделия на поточной линии (Тц ) может быть определена по формуле

Тц = Тнал + Тцо + Nтир × r,

где Тнал - время наладки оборудования поточной линии, ч; Тцо - время прохождения на линии первой партии изделий по выпускающей операции, ч; Nтир - объем производства в натуральном измерении по данному заказу, ед.изм.; r - такт линии, ч.

В непрерывном (синхронном) потоке операционный период цикла первой партии изделий (Тцо ) можно определить по формулам:

Тцо = r×wлин или Тцо = rр ×wлин ,

где rр - ритм линии, ч; wлин - число рабочих мест на линии, ед.

На прерывной поточной линии (несинхронный поток) операционный цикл изготовления партии изделий определяется по формуле

Тцо = t×nтр ,

где t - сумма плановых затрат времени на единицу продукции по всем операциям поточной линии, ч:

где ti - плановое время на единицу продукции на i-й операции, ч; k - число операций на поточной линии.

Эффективность поточной организации производства определяется на этапе проектирования поточной линии и оценивается рядом показателей.

Экономическое обоснование выполняется методом сравнения вариантов. По сравниваемым вариантам определяется годовая производственная мощность, капитальные вложения с учетом затрат на монтаж, транспортировку и дополнительные производственные площади, определяется полная себестоимость изготовления продукции, прирост прибыли, срок окупаемости дополнительных капитальных вложений. Обобщающим показателем является годовой экономический эффект.

Контрольные вопросык разделу 6