Исходные данные для расчета прерывно-поточной линии
Наименование параметра |
Обозначение |
Величина |
Месячный фонд времени основной работы поточной линии |
Fд |
196 ч |
Продолжительность смены за вычетом регламентированных перерывов |
Fсм |
8 ч |
Число видов изделий (заказов) |
j |
10 |
Число операций на поточной линии |
n |
5 |
Таблица 6.2
№ заказа |
Месячная плановая загрузка Nj, ед. изм. |
Плановые затраты времени на обработку единицы изделия на операции tij, с |
||||
t1 |
t2 |
t3 |
t4 |
t5 |
||
1 |
7000 |
2,0 |
18,0 |
2,0 |
2,5 |
1,8 |
2 |
10000 |
2,0 |
20,0 |
2,0 |
2,4 |
1,8 |
3 |
5000 |
2,0 |
22,0 |
2,0 |
2,4 |
1,8 |
4 |
3000 |
2,0 |
20,0 |
2,2 |
2,4 |
1,8 |
5 |
10000 |
2,0 |
18,0 |
2,5 |
2,2 |
1,6 |
6 |
5000 |
2,0 |
16,0 |
2,0 |
2,2 |
1,8 |
7 |
8000 |
2,0 |
20,0 |
2,2 |
2,0 |
1,6 |
8 |
2000 |
2,0 |
22,2 |
2,0 |
2,5 |
1,6 |
9 |
10000 |
2,0 |
20,0 |
2,5 |
2,4 |
1,8 |
10 |
2500 |
2,0 |
16,0 |
2,4 |
2,2 |
1,6 |
Итого |
62500 |
2,0 |
92,0 |
21,8 |
23,2 |
17,2 |
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.
3. 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
№ заказа |
Плановые затраты времени на обработку j-го вида изделий по всем операциям, с |
Трудоемкость j-го вида изделий, н-ч |
Время обработки изделий j-го вида Fj, ч |
Сменная программа изделий j-го вида Nсмj, ед. изм. |
Такт работы поточной линии rj, с |
1 |
26,3 |
51,1 |
21,2 |
2642 |
10,9 |
2 |
28,2 |
78,3 |
32,2 |
3810 |
7,6 |
3 |
30,2 |
41,9 |
17,2 |
2326 |
12,4 |
4 |
28,4 |
23,7 |
9,73 |
2474 |
11,6 |
5 |
26,3 |
73,1 |
0,01 |
2667 |
10,8 |
6 |
24,0 |
33,3 |
3,72 |
2899 |
9,9 |
7 |
27,8 |
61,8 |
5,4 |
2500 |
11,5 |
8 |
30,1 |
16,7 |
6,9 |
2319 |
12,4 |
9 |
28,7 |
79,7 |
32,8 |
2439 |
11,8 |
10 |
24,2 |
16,8 |
6,9 |
2899 |
9,9 |
Итого |
274,2 |
476,4 |
196,0 |
26 975 |
108,8 |
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 wiзависит 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 wрасчiк принятому wпринiпо формулам:
для операции
;для линии
,
где n - число операций на поточной линии.
В прерывном, несинхронном потоке на операции, после обработки каждого изделия, возникает перерыв, продолжительность которого tперiопределяется 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.
№ операции |
Плановое время на изделие, с |
Число рабочих мест |
|
расчетное |
принятое |
||
1 |
1,2 |
0,6 |
1 |
2 |
10,4 |
5,2 |
6 |
3 |
1,4 |
0,7 |
1 |
4 |
3,6 |
1,2 |
2 |
5 |
2,0 |
1 |
1 |
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 Fзiопределяется 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