5.4. Основные параметры поточных линий

Такт поточной линии – это средний интервал времени между последовательным запуском (выпуском) двух одноименных деталей или изделий.

Ритм поточной линии – это более общая характеристика периодичности запуска или выпуска изделий, определяет интервал времени между запуском (выпуском) двух последовательных партий деталей или изделий.

Такт поточной линии определяется по формуле.

, (5.3)

где N – программа выпуска изделий, шт.

F_д – действительный фонд рабочего времени работы поточной линии в году, час.

, (5.4)

где F - номинальный фонд рабочего времени.

, (5.5)

где D – количество рабочих дней в году;

Т_см – продолжительность смены;

f – количество смен;

к – коэффициент планового ремонта оборудования в году;

Число рабочих мест на операции рассчитывается по формуле:

, (5.6)

где t_i – время на операцию.

Коэффициент загрузки рабочих мест определяется формулой:

, (5.7)

где W_ф – фактическое число рабочих мест на операции, получается округлением до целого.

Общее число рабочих мест на линии W_общ определяется как сумма фактических рабочих мест по операциям:

, (5.8)

где п – число операций.

Шаг конвейера (l₀) – расстояние между центрами двух смежных предметов труда, принимается обычно для небольших предметов

l₀ ~1÷1,3м; для крупногабаритных изделий шаг определяется габаритами изделия и допустимым промежутком между изделиями.

Скорость конвейера:

, (5.9)

Длина рабочей части конвейера 1_раб определяет путь, проходимый предметом труда на линии, и длину поточной линий:

(5.10)

Длительность цикла изготовления изделия на линии с рабочим конвейером:

, (5.11)

Длительность цикла изготовления изделия на поточной линии с распределительным конвейером определяется временем перемещения между рабочими местами и временем выполнения технологических операций:

, (5.12)

При транспортировке партиями:

, (5.13)

5.5. Выбор, обоснование и компоновка поточной линии

При проектировании и организации поточной линии необходимо: 1)определить программу выпуска; 2)выбрать нужное оборудование; 3)устано­вить основные рабочие параметры линии (такт, количество оборудова­ния, рабочих, шаг и скорость конвейера); 4)обеспечить синхронизацию операций; 5) выбрать планировку и транспорт линии.

Программа выпуска деталей (узлов, изделий) оказывает ре­шающее влияние на выбор оборудования, характер технологии и другие параметры поточной линии. Чем больше и «долговечнее» программа, тем эффективнее линия. Если линия предназначена для выпуска деталей, она должна удовлетворять не только текущие потребности предприятий для сборки машин, но и полностью обеспечивать эксплуатационные потребности действующего парка ранее выпущенных машин. Поэтому потребность в деталях находится в прямой зависимости от программы выпуска машин, длительности их выпуска, сроков их службы и стойко­сти конкретных деталей в машине.

Выбор оборудования зависит от характера технологического процесса, степени его расчлененности на простейшие операции, что определяется величиной и «долговечностью» программы выпуска. Чем больше программа и дольше продолжительность выпуска деталей, тем легче расчленить технологический процесс на простейшие операции и применить для их выполнения специальное оборудование. При этом чем проще операция, тем проще оборудование, предназначенное для ее выполнения. Необязательно применять только специальное оборудова­ние. В большинстве случаев удается использовать серийно выпускаемое оборудование, имеющее оснастку и приспособленное для выполнения специальных операций в полуавтоматическом и автоматическом режи­ме.

Синхронизация операций – средство достижения пропор­циональности частичных процессов на линии. Обычно при проектиро­вании поточной линии ограничиваются предварительной синхронизаци­ей, при которой длительность обработки может отклоняться от величины, равной или кратной ритму, в пределах 10 %, т.е. по каждой операции соблюдается следующее условие:

Окончательная синхронизация достигается в период освоения и от­ладки работы линии в производственных условиях. Расчленять и пере­распределять станочные операции в отличие от сборочных сложно, а иногда просто невозможно. Поэтому основными направлениями син­хронизации на поточных линиях обрабатывающих цехов должны стать рационализация операций и изменение режимов обработки.

Если расчетная длительность станочной операции (включая все до­бавки времени на переходы, обслуживание и личные надобности) больше такта потока или кратной ему величины, то наиболее эффективными мероприятиями будут: применение многоместных приспособлений и од­новременная обработка на станке нескольких деталей; использование механических и пневматических зажимов деталей; многоинструмен­тальная наладка; повышение режимов обработки (скорости резания, глубины, подачи); уменьшение припусков на обработку; улучшение конструкции детали; модернизация оборудования и адаптация его спе­циально для выполнения данной операции и др. Если длительность операции меньше такта потока или кратной ему величины, основным направлением синхронизации должно быть обеспе­чение занятости рабочего в течение такта потока или кратной ему вели­чины, несмотря на простой некоторых станков.

Планировка поточной линии обычно сочетается с выбором транспортных средств и формы (конфигурации) линии. Она должна обеспечить: прямоточность процесса; удобство работы для всех рабо­чих; кратчайшее расстояние перемещения рабочих-многостаночников при обслуживании закрепленных за ними станков; возможность пода­чи обрабатываемых предметов на недогруженные станки и, при необ­ходимости, возврат приспособлений на первую операцию. Кроме того, поточная линия должна вписываться в габариты отведенного ей произ­водственного участка.

Форма поточной линии зависит от конструкции и площади произ­водственного здания, вида получаемой заготовки или обрабатываемой детали, используемого оборудования и уровня его загрузки, вида приме­няемых транспортных средств. На практике применяются следующие формы поточных линий: прямая, круговая (горизонтально-замкнутая, овальная, П- или U-образная, Г- и Х-образная, S-образная (зигзагооб­разная) и различные комбинации этих форм. Примеры схем компоновки и планировки поточных линий приведены на рис. 5.3. При компоновке желательно добиваться прямолинейного расположения оборудования (рис. 5.3, а, б), если позволяют производственные площади и тип выбранных транспортных средств. При отсутствии достаточных площадей нередко являются целесообразными компоновки с Г- и П- образными, зигзагообразными (рис. 5.3, в) или кольцеобразными (рис. 5.3, г) внешними контурами. Двухрядное или в шахматном порядке расположение оборудования у транспортного средства (рис. 5.3, б, д) позволяет рационально использовать производственную площадь цеха.

Рис. 5.3. Схемы компоновки и планировки поточных линий:

В поточном производстве особенно большое значение приобретает выбор средств межоперационного транспорта. Он должен обеспечить бесперебойную работу потока, ритмичность выпуска, вре­менное хранение межоперационных (внутрилинейных) заделов, быть простым, надежным в работе, дешевым в изготовлении и эксплуата­ции. Применяемые в поточном производстве транспортные средства можно разделить на три группы: приводные средства непрерывного или пульсирующего действия; бесприводные; оборудование периоди­ческого действия (мостовые краны, мото- и электрокары и т.п.).