3.2. Методика расчета поточных линий

Как отмечалось ранее, на предприятиях сервиса в большинстве случаев возможно применение прерывно-поточных линий из-за ограниченного применения массового производства однородных услуг. Однако методика расчета как тех, так и других линий во многом совпадает.

Непрерывно-поточные линии организуются при наличии полной технологической синхронизации (при предварительной синхронизации допускаются отклонения времени операций от равенства или кратности такту ±10%). При их организации должны соблюдаться следующие условия:

1) за каждым рабочим местом (параллельными местами) закрепляется одна организационная операция;

2) движение предметов труда от одного рабочего места к другому должно быть непрерывным, без задержек и образования межоперационных оборотных заделов;

3) организационная синхронизация (многостаночное обслуживание) допускается только на смежных операциях;

4) межоперационная транспортировка предметов труда осуществляется с помощью конвейеров различного типа.

Исходными данными для расчета непрерывно-поточной линии являются:

• годовая (месячная, суточная) программа ремонта бытовых машин (приборов), агрегатов, узлов или деталей в натуральном выражении;

• технологический процесс ремонта бытовых машин (приборов), агрегатов, узлов или деталей с указанием применяемого оборудования и норм времени. В том случае, если норма времени на операцию содержит машинное время, из него необходимо выделить время машинно-автоматической работы для расчетов норм обслуживания станков или агрегатов;

• режим работы цеха, участка или мастерской, где организуется поточная линия (сменность работы, продолжительность смены);

• масса бытовой машины (прибора), агрегата, узла или детали, их габаритные размеры;

• габаритные размеры оборудования, промышленно-санитарные нормы, которые необходимо соблюдать при планировке поточной линии;

• конструктивные особенности здания, производственная площадь цеха, участка или мастерской, где будет организовываться поточная линия.

Расчет непрерывно-поточной линии осуществляют в такой последовательности:

1) рассчитывают такт поточной липни;

2) проводят технологическую синхронизацию;

3) рассчитывают потребное число рабочих мест и их загрузку, средний процент загрузки рабочих мест на линии, составляют график загрузки рабочих мест;

4) рассчитывают численность рабочих на линии, вместе с этим проводят организационную синхронизацию (рассчитывают нормы обслуживания, составляют циклограммы работы многостаночников, определяют коэффициенты их занятости);

5) определяют транспортную партию, выбирают и обосновывают межоперационный транспорт;

6) составляют схему планировки поточной линии и определяют ее параметры;

7)рассчитывают внутрилинейные заделы.

Расчет такта поточной линии.Тактом поточной линии называется промежуток времени между двумя смежными запусками (выпусками) изделий, узлов или деталей на линию (с линии).

Исходя из годового фонда времени и годового выпуска изделий, такт поточной линии (мин/шт.) можно определить по формуле

, (3.1)

где F_н – номинальный годовой фонд времени работы оборудования (рабочих мест) при работе в одну смену, мин;S – сменность работы поточной линии;К – коэффициент, учитывающий регламентированные простои оборудования в ремонте (при немеханизированных рабочих местах принимаетсяК=1);O_г– годовой объем ремонта бытовых машин (приборов), агрегатов, узлов, деталей, шт.

Номинальный годовой фонд времени определяют по количеству рабочих дней в году с учетом продолжительности рабочей недели и потерь времени из-за несовпадения праздничных дней с выходными днями.

Такт работы поточной линии по месячному фонду времени работы оборудования и месячной программе выпуска изделий определяется аналогично.

Такт поточной линии продолжительности смены и сменному выпуску изделий определяется по формуле:

τ = ( Т _см -Т _{р. пер}) /О _{см ,} (3.2)

где Т_см – продолжительность смены, мин;Т _{р. пер}– время регламентиро-ванных перерывов в работе поточной линии (отдых рабочих, подналадка оборудования на поточной линии и т. д.), мин;О _см– сменный выпуск изделий с поточной линии, шт

Проведение технологической синхронизации.Необходимые мероприятия для достижения равенства времени операций и такта или их кратности проводят в каждом конкретном случае в зависимости от вида изделия, технологии его ремонта (сборки, изготовления), а также характера применяемого оборудования.

Расчет потребного числа рабочих мест. Вначале определяют расчетное число оборудования и рабочих мест по каждой операции отдельно, затем устанавливают их принятое число по каждой операции и, наконец, суммируют расчетное и принятое число рабочих мест по всем операциям.

Расчетное число рабочих мест по каждой операции определяется делением штучного времени на такт работы линии

М_pi = t_{шт i} / τ , (3.3)

где М_pi – расчетное число рабочих мест на i-й операции;t_{шт i}– штучное время наi-й операции, мин.

Принятое число рабочих мест по каждой операции устанавливается путем округления расчетного их количества до ближайшего целого числа (при предварительных расчетах допускаются перегрузки каждого рабочего места не более чем на 10 %, за исключением тех

рабочих мест, где имеется многостаночное обслуживание и совмещение профессий).

Расчет численности рабочих на линии и проведение организационной синхронизации.Численность рабочих на непрерывно-поточных линиях определяют по количеству рабочих мест на линии с учетом возможности организации многостаночного обслуживания.

На непрерывно-поточных линиях многостаночное обслуживание может быть организовано только на одной операции или на смежных операциях, при этом в структуре нормы времени должно содержаться время машинно-автоматической работы оборудования (время, в течение которого при работе оборудования не требуется присутствия рабочего). Перед расчетом нормы обслуживания необходимо рассчитать время машинно-автоматической работы оборудования и время занятости рабочего и сопоставить их. Если машинно-автоматическое время будет больше времени занятости, то расчет целесообразен, если наоборот, то расчет не производят, а норму обслуживания принимают равной единице.

Численность рабочих на поточной линии для работы в одну смену рассчитывают в такой последовательности:

1) рассчитывают нормы обслуживания оборудования на каждой операции;

2) определяют расчетную численность рабочих на каждой операции;

3) устанавливают принятую численность рабочих на каждой операции;

4) определяют коэффициент занятости рабочих по каждой операции;

5) анализируют коэффициенты занятости рабочих по операциям и устанавливают возможность организации многостаночного обслуживания на смежных операциях;

6) строят циклограммы работы многостаночников по всем операциям, где предполагается организовать многостаночное обслуживание, подтверждающие эту возможность;

7) устанавливают принятую численность рабочих по операциям и в целом на линии, осуществляют их расстановку и уточняют общую занятость.

Норму обслуживания определяют по формуле

, (3.4)

где t _{м – a i} – время машинно-автоматической работы оборудования наi-й операции;t _{зан i} – время занятости рабочего наi-й операции по обслуживанию оборудования.

Время машинно-автоматической работы определяют путем вычитания из машинного времени активного наблюдения

t _{м – a i} = T _м – t _{акт. н i} , (3.5)

Время активного наблюдения предназначено для следующих целей: рабочий, включив станок, агрегат, не может мгновенно от него уйти, он должен проверить, в заданных ли режимах станок работает, а при необходимости и подрегулировать.

Время занятости рабочего по обслуживанию i-го оборудования рассчитывают по формуле

t _{зан i} = t _{всп i} + t _{акт. н i} + t _{пер i} , (3.6)

где t _{всп i} – вспомогательное время наi – м оборудовании;t _{акт. н i}–время активного наблюдения рабочего за работойi – го оборудования;t _{пер i}– время, необходимое рабочему для перехода отi – го оборудования к другому.

Время для перехода определяют по расстоянию между станками, охваченными многостаночным обслуживанием, и скорости передвижения рабочего.

Если расчетная норма обслуживания окажется дробным числом, принятую норму обслуживания округляют до ближайшего меньшего целого числа.

При организации многостаночного обслуживания надо иметь в виду, что наиболее эффективным оно будет, если операции однородны по технологии и одинаковы по сложности; объемы работ таковы, что обеспечивают устойчивость многостаночной работы; операции равны или кратны по продолжительности и одинаковы по структуре времени; обеспечена территориальная близость оборудования, которое охватывается многостаночным обслуживанием.

Для построения циклограммы работы многостаночника выбирают цикл многостаночного обслуживания, который на непрерывно-поточных линиях должен быть кратным такту работы поточной линии.

В циклограмме в масштабе откладываются составные части нормы времени: вначале вспомогательное время, когда рабочий готовит стенд (агрегат, станок) к началу основной работы, затем основное (машинное, агрегатное) время. При пуске машинной установки рабо-

чий сразу уйти не может, он должен проконтролировать правильность заданного режима работы установки (это время активного наблюдения). Таким образом, в циклограмме время активного наблюдения накладывается на время основной (машинной, агрегатной) работы. Убедившись в правильности заданного режима работы установки, рабочий может переходить к следующему рабочему месту для его обслуживания. На следующем рабочем месте все снова повторяется. Так происходят циклы многостаночного обслуживания.

Расчетную численность рабочих на каждой операции определяют по формуле

Ч _pi = M _pi / H _oi , (3.7)

где M _pi – расчетное количество рабочих мест на операции; H _oi –норма обслуживания оборудования на операции.

По расчетной численности рабочих устанавливают их принятую численность путем округления до ближайшего большего или меньшего целого числа. В практических расчетах на операциях, где нет многостаночного обслуживания, перегрузка рабочих допускается не более 10 % (за счет перевыполнения норм выработки), т. е. К _зандолжен находиться в пределах 1–1,1, а на операциях, где применяется многостаночное обслуживание, перегрузка рабочих не допускается и коэффициент занятости должен находиться в пределах 0,8–1. Коэффициент занятости рабочих определяется отношением расчетной численности рабочих к принятой.

В том случае, когда полученные коэффициенты занятости не находятся в указанных пределах, необходимо рассмотреть возможность организации многостаночного обслуживания на смежных операциях. При этом в первую очередь рекомендуется объединить многостаночным обслуживанием оборудование на тех операциях, на которых профессия и разряд рабочих одинаковы.

Составление схемы планировки поточной линии и определение ее параметров.Составление планировки поточной линии, как и планировки участка, цеха и т. п., – дело творческое, однако при решении этого вопроса необходимо стремиться к максимально возможному использованию производственных площадей.

При планировке поточных линий необходимо учитывать следующие факторы:

• принятый вид межоперационного транспорта;

• габаритные размеры рабочих мест, их расположение по отношению к конвейеру;

• размеры и конфигурацию площади, отводимой для размещения поточной линии;

• создание удобств для рабочих-многостаночников;

• промышленно-санитарные нормы на проектирование (проходы, проезды и т. п.).

Основными параметрами поточной линии являются шаг, длина поточной линии, скорость движения конвейера, длительность технологического цикла.

Под шагом поточной линии понимается расстояние между осями двух смежных рабочих мест. Шаг поточной линии выбирают в зависимости от габаритных размеров оборудования и рабочих мест, а также от выполненной планировки поточной линии.

Длина поточной линии определяется по формуле:

L = a х M_л ,(3.8)

где а – шаг поточной линии, м;M_л –количество рабочих мест на линии.

Скорость движения конвейера (м/мин) при непрерывном его движении находится по формуле:

, (3.9)

где – такт работы поточной линии.

Длительность технологического цикла (мин) при непрерывно движущемся конвейере рассчитывается по формуле:

Т _{т. ц} =m+(m – 1), (3.10)

где т– количество операций на поточной линии.

Длительность технологического цикла (мин) на линии с прерывно движущимся (пульсирующим) конвейером определяется по формуле:

Т _{т. ц} =m+(m – 1)t, (3.11)

где t– время движения конвейера между двумя смежными операциями.

Расчет внутрилинейных заделов. Под внутрилинейными заделами понимаются изделия (агрегаты, узлы, детали), не законченные в производстве на данной поточной линии. Суммарная величина внутрилинейных заделов характеризует объем незавершенного производства на линии.

В зависимости от места размещения и назначения на непрерывно-поточных линиях различают заделы: технологический, транспортный и страховой.

Технологический задел – это изделия, находящиеся на рабочих местах в процессе обработки. Размер технологического задела определяется по формуле

Z _тех = , (3.12)

где m–число операций, выполняемых на поточной линии; M_i –количество рабочих мест на i – операции; n_i – число одновременно обрабатываемых (собираемых) изделий на каждом рабочем месте i – операции.

Транспортный задел –это изделия, находящиеся в процессе транспортировки от одной операции к другой. При поштучной передаче и наличии на каждой операции по одному рабочему месту транспортный задел определяется по формуле:

, (3.13)

При передаче партиями или поштучной передаче при наличии на операциях нескольких рабочих мест транспортный задел определяется по формуле:

Z _тр =n (m – 1), (3.14)

где n–размер транспортной партии, шт.;m–число операций, выполняемых на поточной линии.

Страховой задел–это не законченные производством детали, предназначенные для обеспечения бесперебойной работы последующих рабочих мест на линии в случае непредвиденного выхода из строя одного из рабочих мест. Размещают его на специальных площадках после того рабочего места, которое может выйти из строя. На практике страховой задел составляет 10–15 % сменного выпуска. При ремонте бытовых машин и приборов он отсутствует, он необходим только на участках, где производится восстановление обезличенных агрегатов, узлов и деталей бытовой техники.

В тех случаях, когда не удается добиться с помощью технологической синхронизации равенства или кратности операций такту поточной линии, организуются прерывно-поточные (прямоточные) линии.

В связи с неравенством и некратностью технологических операций получается различная в единицу времени производительность рабочих мест на отдельных операциях, а это вызывает значительные особенности в организации таких поточных линий, а именно:

• широкое использование организационной синхронизации (совмещения профессий, организации многостаночного обслуживания на смежных и несмежных операциях);

• выравнивание производительности рабочих мест на операциях за отрезок времени (час, смена и т. д.), называемый периодом обслуживания;

• создание оборотных заделов между операциями для обеспечения нормальной непрерывной работы линии.

Расчет прерывно-поточных линий производят в следующем порядке:

1. Рассчитывают такт поточной линии;

2. Определяют расчетное и принятое количество рабочих мест на линии, коэффициент их загрузки и средний коэффициент загрузки;

3. Рассчитывают численность рабочих на линии, при этом потребное число рабочих определяют с учетом максимально возможного совмещения профессий и организации многостаночного обслуживания на смежных и несмежных операциях в целях более полной загрузки рабочих работой на линии;

4. Выбирают и обосновывают межоперационный транспорт, определяют размер транспортной партии;

5. Производят планировку поточной линии;

6. Выбирают период обслуживания поточной линии, рассчитывают время работы рабочих мест за период обслуживания и строят график работы линии;

7. Рассчитывают технологический, транспортный и оборотные заделы, строят график движения оборотных заделов на линии, рассчитывают суммарный задел на линии Z_общ.

Такт работы, потребное количество рабочих мест (расчетное и принятое), их загрузку, расчетную численность рабочих рассчитывают так же, как при организации непрерывно-поточных линий. При определении принятого количества рабочих на линии необходимо иметь в виду максимально возможное совмещение профессий и возможность организации многостаночного обслуживания на смежных и несмежных операциях. При расчете прерывно-поточных линий цикл работы многостаночника принимается равным оперативному времени, если многостаночное обслуживание организуется на одной операции, а если организуется на разных операциях, то цикл принимается равным наибольшему оперативному времени из этих операций.

При построении графика работы прерывно-поточной линии вначале необходимо выбрать период обслуживания линии – время, в те-

чение которого происходит выравнивание производительности рабочих мест на операциях, объединенных в поточную линию.

Период обслуживания может колебаться от 0,5 ч до времени смены и зависит от массы и трудоемкости ремонта изделия, а также от расстояния между рабочими местами, обслуживаемыми одним рабочим. При малом периоде обслуживания затрудняется работа рабочих, совмещающих профессии и обслуживающих несколько рабочих мест, так как увеличивается в течение смены количество переходов от одного рабочего места к другому, затрудняется оперативное руководство в цехе, где действует поточная линия, из-за того, что приходится загружать недогруженных работой на линии рабочих другой работой на короткие промежутки времени. При значительном по продолжительности периоде обслуживания эти недостатки устраняются, но возникает новый недостаток – возрастает величина оборотных заделов, что влечет за собой загромождение помещений, увеличение объема незавершенного производства и, как следствие, замедление оборачиваемости оборотных средств. Поэтому при выборе периода обслуживания необходимо стремиться к такой его величине, которая была бы более рациональной с точки зрения ослабления влияния как тех, так и других недостатков.

После выбора периода обслуживания рассчитывают время работы рабочих мест на каждой операции в течение принятого периода обслуживания, при этом определяют, как будут загружены рабочие места на операциях, где более одного рабочего места. На основании проведенных расчетов строят график работы линии.

При планировке прерывно-поточных линий следует помнить о создании максимальных удобств для рабочих, совмещающих профессии, и многостаночников, обеспечивая по возможности кратчайшие расстояния и удобство для переходов с одного рабочего места на другое.

Кроме технологического, транспортного и страхового заделов, величина которых определяется по тем же формулам, что и для непрерывно-поточных линий, на прерывно-поточных линиях рассчитывают оборотные заделы. Это изделия, находящиеся между операциями и изменяющие свою величину в течение периода обслуживания, что обусловлено различной производительностью рабочих мест на смежных операциях.

Оборотные заделы бывают двух видов: на начало периода обслуживания (задел со знаком «минус») и в течение периода обслуживания (задел со знаком «плюс»).

Задел на начало периода обслуживания заготовляют заранее и размещают на рабочих операциях перед запуском спроектированной поточной линии в работу, после чего его только контролируют. На начало и конец периода обслуживания его величина одинакова. Этот задел учитывается в составе незавершенного производства.

При проектировании поточной линии задел в течение периода обслуживания подлежит расчету, после чего с контроля снимается и в составе незавершенного производства не учитывается. На начало и конец периода обслуживания его, величина равна нулю.

Установить размер оборотных заделов очень трудно без знания закономерностей их изменения в течение периода обслуживания. С этой целью строят график движения оборотных заделов. Чтобы построить график, надо рассчитать величину оборотных заделов между смежными операциями в критических точках (где происходит включение или выключение из работы рабочих мест на этих операциях в течение периода обслуживания). Задел в критических точках между смежными операциями равен разности между тем количеством изделий (агрегатов, узлов, деталей), которое будет подано с предыдущей операции за время от начала периода обслуживания до критической точки, и тем количеством изделий (агрегатов, узлов, деталей), которое необходимо подать на последующую операцию в этой же критической точке для бесперебойной работы в запроектированном графике.

Оборотный задел рассчитывают по формуле

, (3.15)

где Z_об – величина оборотного задела; Ткр – время работы рабочих мест от начала периода обслуживания до критической точки;М iиМ i+1 –число одновременно работающих рабочих мест на предыдущей и последующей операциях;ТшТ iиТшТ i+1– норма времени на предыдущей и последующей операциях.

Пример расчета прерывно-поточной линии по ремонту бытовых электромоторов.

Исходные данные: номинальный годовой фонд времени работы оборудования(F_н) 2006 час.н; сменность работы линии(S) – 1; коэффициент, учитывающий регламентированные простои оборудования в ремонте (К) – 0,9; годовой объем ремонта моторов (O_г) – 13000 штук. Технологический процесс и нормы времени на операции приведены в табл. 3.1.

1. Расчет такта поточной линии определяем по формуле 3.1.

τ = (2006 * 1 * 0,9 * 60) / 13000 = 8,3 мин / шт.

2. Расчетное количество рабочих мест определяется по формуле 3.3

Таблица 3.1

Расчет принятого числа рабочих мест

№ п/п	Наименование операций	Тшт. (мин.)	Мр	Мпр	Кз, %
1 2 3 4 5 6	Разборка и определение неисправности Ремонт статора Ремонт якоря Ремонт коллектора Сборка Проверка Итого	28 42 22 59 12 7 170	3,37 5,06 2,65 7,11 1,45 0,84 20,48	4 5 3 7 2 1 22	84,5 101 87 101 76 84 93

Принятая численность рабочих устанавливается с учетом возможного совмещения профессий, многостаночного обслуживания и незначительной (до 10%) перегрузки рабочего.

Таблица 3.2

Расчет численности рабочих

Операции	Ср	Чпр	Кзан	Примечание
1 2 3 4 5 6	3,37 5,06 2,65 7,11 1,45 0,84	4 5 3 7 1 1	0,96 1,01 0,87 1,01 0,96 0,84	совм.с опер.5 совм.с опер.1
Итого:	20,48	21	0,97

Таким образом, на операциях 1 и 5 предусмотрено совмещение профессий. Значит, коэффициент занятости по ним определяется отношением общего количества рабочих к принятому:

(3,37+1,45) / (4+1) = 0,96.

3. Построение графика работы линии.

При построении графика поточной линии важным моментом является выбор величины периода обслуживания. Для данного примера период обслуживания примем Ро = 120см. Определим время работы недогруженного рабочего места за период обслуживания. Как видно

из вышеприведенного расчета количества расчетных и принятых рабочих мест, недогруженными являются рабочие места на первой, третьей, пятой и шестой операциях, загружены полностью – на второй и четвертой.

(3.16)

где Ро– период обслуживания, мин.;Кнед– коэффициент загрузки недогруженногоi-го рабочего места (определяется цифрами, относящимися после запятой к значению расчетного количества рабочих мест), %:

После проведенных расчетов можно строить график работы линии. При построении следует учитывать проведенное совмещение профессий, т.е. второе рабочее место на пятой операции начинает функционировать не с начала периода обслуживания, а после того, как закончена первая операция на четвертом рабочем месте, осуществлен переход на пятую (рис. 3.1).

4. Расчет оборотных заделов на линии.

Межоперационные оборотные заделы на прямоточной линии поддерживают заданный такт и служат условиями ритмичности производства, поэтому очень важно правильно установить необходимую величину оборотных заделов на всем периоде обслуживания.

Удобнее всего расчет выполнять на основании составленного ранее графика линии, на котором отмечаются критические точки. Критическими называются точки, лежащие внутри периода обслуживания, которые фиксируют момент включения или выключения рабочих мест (станков).

№ опе-рации	№ рабочего места	Время работы рабочих мест за Ро, мин.	Период обслуживания, Ро=120 минут												Норма времени Тшт, мин.
			10	20	30	40	50	60	70	80	90	100	110	120
1	1 2 3 4	120 120 120 44													28
2	1 2 3 4 5	120 120 120 120 120													42
3	1 2 3	120 120 78													22
4	1 2 3 4 5 6 7	120 120 120 120 120 120 120													59
5	1 2	120 54													12
6	1	101													7

Рис. 3.1. График работы поточной линии.

Расчет заделов между первой и второй операциями (имеется одна критическая точка, когда выключается из работы четвертое рабочее место на первой операции):

Расчет заделов между второй и третьей операциями (имеется одна критическая точка, когда выключаются третье рабочее место на третьей операции):

Расчет заделов между третьей и четвертой операциями (имеется одна критическая точка, когда выключаются третье рабочее место на третьей операции):

Расчет заделов между четвертой и пятой операциями (имеются две критические точки, когда включается второе рабочее место на пятой операции и когда оно выключается, не доработав до конца периода обслуживания):

Расчет заделов между пятой и шестой операциями (имеются три критические точки, когда включается второе рабочее место на шестой операции, не доработав до конца периода обслуживания, и когда включается второе рабочее место на пятой операции, не доработав до конца периода обслуживания):

До первой критической точки работает по одному рабочему месту на каждой операции продолжительностью 44 мин. До второй критической точки работают на пятой операции два рабочих места: одно 101 мин, другое 54 мин, на шестой операции – одно рабочее место продолжительностью 101 мин. До третьей критической точки работают: на пятой операции два рабочих места (одно – 101 мин., другое – 54 мин.), на шестой операции работает одно рабочее место продолжительностью 108 мин.

Суммируются заделы со знаком минус: Z= 2 + 1 + 3= 6.

Таким образом, Общая сумма оборотных заделов на операциях должна быть не менее шести единиц.