Лекции по организации и планировании производства. Часть 2

Подождите немного. Документ загружается.

ОПП.Часть II. 11 Ó Мазурин Э.Б., Степанов В.В., 2000г.

Расчёт непрерывно-поточной линии с распределительным конвейером.

Поточная линия с распределительным конвейером характеризуется:

1) наличием на операциях потока различного количества рабочих мест;

2) выполнением работ на стационарных рабочих местах, чьё расположение завязано

транспортной системой, которая выполняет функции межоперационного транспорта,

распределителя объектов по рабочим местам и регулятора ритма.

Порядок расчёта.

r, R, c

pасч

, c

, h

загр

, V -- как при расчёте любого конвейера.

Отличие состоит в расчёте шага конвейера.

Объекты на транспортном устройстве распределительного конвейера устанавливаются

равномерно, но шаг конвейера не определяет размера рабочего места. Величина шага будет

зависеть от:

1) габаритов объекта;

2) планировки оборудования;

3) условий распределения объектов по рабочим местам.

Скорость движения ограничивается условиями транспортировки объекта, обычно 0,52,5 м/

мин.

Распределение объектов по рабочим местам может осуществляться автоматически или

путём разметки конвейера. Независимо от применяемого способа распределения объектов,

принцип распределения будет общим.

Разметочные знаки наносятся или закрепляются на подвижной части транспортёра. На

каждом делении конвейера может быть установлен только один знак из одного разметочного

комплекта. В комплекте количество знаков определяется, как наименьшее общее кратное

количеству рабочих мест по операциям потока. Комплект знаков по длине тягового элемента

может повторяться только целое число раз.

Период конвейера -- время прохождения комплекта знаков через определённую точку

конвейера:

П=r

где b - число разметочных знаков в комплекте.

Определение длины рабочей части конвейера.

1) Выполняется планировка оборудования в соответствии с проектными нормами.

Планировка линии определяет длину рабочей части конвейера из условия расположения

оборудования.

2) Рассчитывается длина ленты или монорельса:

ленты

рк

+pD.

3) Корректируется длина тягового устройства L

ленты

, L

рк

(длина рабочей части), l

(шаг

конвейера), k (расчётное количество разметочных знаков, т.к. k - целое число).

Для корректировки параметров линии используются следующие формулы:

ле н ты









L D

ле н ты



;

b k

ле н ты







;

b l

ле н ты





;



;

где d - количество объектов на рабочей части конвейера.

При проектировании поточной линии на рабочей части конвейера должно находиться

минимально необходимое количество объектов, т.е.

d³Sc,

где Sc - количество рабочих мест по операциям потока.

Стационарные непрерывно-поточные линии.

В ряде случаев синхронизация линии может быть проведена варьированием количества

рабочих в группе:

к1

г1

к2

г2

=...=t

кi

гi

где t

кi

- длительность операции;

гi

- количество рабочих в группах (бригадах).

Такт равен r=t

обр

пер

ОПП.Часть II. 12 Ó Мазурин Э.Б., Степанов В.В., 2000г.

где t

обр

- время на обработку (сборку);

пер

- время на переход группы от одного стенда к другому.

Заданный такт поддерживается с помощью цифровой (табло), световой или звуковой

сигнализации, т.е. стационарные поточные линии -- линии со свободным ритмом.

Расчёт прерывно-поточных линий (прямоточных)

Регламент работы линии должен обеспечивать полное использование рабочего времени и

экономически целесообразную величину межоперационных заделов.

Максимальная величина задела определяется по формуле:

T c

n i

штi

n i

штi

max











или

T c

n i

штi

з аг i

n i

штi

з аг imax р р











 

где T

- период времени работы смежных операций в неизменных условиях по количеству

работающего оборудования; с

и c

i+1

- фронт работ по смежным операциям. Второй вариант

формулы, если коэффициент загрузки оборудования h

загр

>1.

Порядок расчёта.

1) Определяется такт, количество рабочих мест по операциям, коэффициент загрузки

оборудования.

2) Устанавливается период комплектования выработки и строится график-регламент работы

рабочего и оборудования.

3) Рассчитываются величины межоперационных заделов и строится график (эпюра заделов).

4) Разрабатывается планировка оборудования, которая определяется технико-экономическими

показателями работы линии.

Особенности организации и расчета групповых поточных линий.

Групповыми поточными линиями называются поточные линии, за которыми закрепляются

несколько наименований изделий, имеющих тесное конструктивно-технологическое сходство,

позволяющее исключить переналадки линии с одного изделия на другое.

Такт групповой поточной линии r определяется по формуле:

эф





где F

эф

 эффективный фонд времени работы линии в календарном периоде; Q

 объем

выпуска в том же календарном периоде изделия i-го наименования; n  закрепленная за линией

номенклатура изделий.

Особенности организации и расчета переменно-поточных линий.

Расчет переменно-поточной линии:

1. Определение эффективного фонда времени работы линии.

Эффективный фонд времени работы (F

эф

) рассчитывается по

формуле:

эф

= 480DS(1 -  ),

где D - число рабочих дней в календарном периоде;

S - число рабочих смен в рабочем дне;

 - коэффициент, учитывающий потери рабочего времени.

Продолжительность рабочей смены 480 мин.

2. Определение времени, необходимого для выпуска полного объема j-го изделия, в

календарном периоде.

Время, необходимое для выпуска программного объема (F

) j-го изделия в календарном

периоде, определяется по формуле:

j эф

i m

F F







где Q

- программа запуска j-го изделия в календарном периоде;

ОПП.Часть II. 13 Ó Мазурин Э.Б., Степанов В.В., 2000г.

- программа запуска i-го изделия, включенного в список номенклатуры выпуска, в

календарном периоде;

- суммарная трудоемкость изготовления j-го изделия;

- суммарная трудоемкость изготовления i-го изделия, включенного в список

номенклатуры выпуска, в календарном периоде;

m - число наименований изделий, обрабатываемых на линии, в календарном периоде.

3. Определение частных тактов.

Частный такт выпуска изделия j-го наименования (r

) определяется по формуле:

 .

4. Вычисление минимально-расчетной партии запуска и определение ее рабочего значения.

Минимально-расчетная величина партии запуска изделия j-го наименования (n

)

определяется по формуле:

с j



( )

1 



где



- нормативный коэффициент потерь времени на переналадки линии.

Рассчитанная величина размера партии запуска корректируется с учетом следующих

условий: размер партии запуска должен выражаться целым числом (с округлением в большую

сторону) и должен быть кратным программе выпуска изделий в данном календарном периоде.

5. Определение количества запусков изделия j-го наименования в заданном календарном

периоде.

Число запусков изделия j-го наименования (k

зj

) вычисляется по формуле:

з j

п j

 ,

где n

 рабочее значение партии запуска изделия j-го наименования.

6. Определение текущего времени очередного выпуска изделия j-го наименования:

l j

l j п j j

i k

j m

П n r

( ) ,

,









480

где T

- текущее время выпуска с порядковым номером l изделия j-го наименования, смены;

k - общее количество выпусков изделий в календарном периоде;

(l-1),j

- время реальной переналадки линии с наименования изделия, выпускаемого с

порядковым номером (l-1), на изделие j-го наименования.

7. Определение суммарных потерь времени на переналадку линии в заданном календарном

периоде:

s l j

j m

l k

П П









( ) ,

8. Определение фактического коэффициента потерь рабочего времени на переналадку

линии:



=П

где T

- время окончания последнего выпуска в календарном периоде.

ОПП.Часть II. 14 Ó Мазурин Э.Б., Степанов В.В., 2000г.

Автоматизированное производство

Комплексно-механизированное и автоматизированное поточное производство -- система

машин, оборудования, транспортных средств, обеспечивающая строго согласованное во

времени выполнение операций всех стадий процесса изготовления изделий, начиная от

получения исходных заготовок и кончая контролем (испытанием) готового изделия и выпуска

продукции через равные промежутки времени.

Автоматическая линия (АЛ) -- это система машин-автоматов, размещённых по ходу

технологического процесса и объединённых автоматическими механизмами и устройствами

для решения задач транспортировки, накопления заделов, удаления отходов, изменения

ориентации. АЛ оснащена системой управления.

Типы автоматических поточных линий (АПЛ).

Классификация в зависимости от степени жёсткости конструктивно-кинематической

взаимосвязи:

-- рабочих агрегатов;

-- транспортных средств;

-- бункерных устройств.

Различают 5 основных типов АПЛ:

1) Прямоточные АЛ--

1 2 3 4

2) Поточные АЛ--

1 2 3 4 5 6

3) Бункерные АЛ --

1 2 3

4) Бункерно-прямоточные АЛ --

1 2 3 4 5 6 7

5) Бункерно-поточные АЛ --

1 2 3 4 5 6 7

ОПП.Часть II. 15 Ó Мазурин Э.Б., Степанов В.В., 2000г.

В бункерах образуются межоперационные заделы:

Страховые (из-за разновремённой работы

механизмов и их отключения на настройку)

с т р

п р



ш тi

прi

-- время простоя i-го оборудования; t

штi

-- штучное время на i-ой операции.

Компенсирующие (вследствие различных

тактов работы на смежных участках)

T r

r r

м б

  



и r

-- меньший и больший такт работы; Т

-- период компенсации.

Такт АПЛ: r

АПЛ

всп

трансп

Роторные линии -- линии, состоящие из рабочих и транспортных роторов, связанных между

собой и имеющих синхронное вращение. На них осуществляется обработка вместе с

транспортировкой. Продолжительность пребывания деталей в роторе зависит от числа позиций

ротора. Выбирая число позиций (блоков) можно обеспечить необходимую продолжительность

цикла:

T=cr

где: c – число позиций;

r – такт.

Особенности расчета роторных линий

1. Такт роторной линии

r=l

тр

где l

– расстояние между смежными позициями ротора (шаг ротора);

тр

- траекторная скорость (окружная скорость ротора).

2. Продолжительность полного операционного цикла заготовки

тр

где: L

- длина пути от места загрузки до места выдачи из ротора обработанной детали.

3. Продолжительность операционного цикла инструмента

ци

тр

где: L

- длина пути, равная полной окружности ротора.

4. Темп роторной линии

П=1/r=v

тр

/l0

5. Цикловая производительность роторной машины

цм



=n/Tц

где: n - число рабочих (инструментальных) позиций;



- частота вращения ротора (величина, обратная длительности цикла).

ОПП.Часть II. 16 Ó Мазурин Э.Б., Степанов В.В., 2000г.

Промышленные роботы.

Под роботом понимают универсальный автомат для выполнения повторяющихся

механических движений, подобных действиям человека.

Роботизированное производство -- совместное использование роботов и различных по

назначению машин и технических средств с управлением от ЭВМ или с помощью встроенных

микропроцессоров, позволяющих эффективно осуществлять комплексную автоматизацию

производства, т.к. основные исполнительные устройства (многозвенные механизмы с

управляемыми приводами по всем степеням подвижности) под действием автоматической

системы управления совершают движения, подобные движениям рук человека в процессе его

трудовой деятельности.

Факторы, предопределяющие применение промышленных роботов (ПР) и

робототехнических комплексов (РТК):

1) утомительные, вредные, физически тяжёлые и опасные для жизни ручные операции

(работы), механизация и автоматизация которых традиционными методами невозможна;

2) вспомогательные ручные операции, выполнение которых ограничено быстродействием

рук рабочего, быстрой его утомляемостью;

3) внедрение принципиально новой технологии, требующей дорогого автоматического

оборудования, эффективное использование которого возможно при непрерывной и полной

загрузке его во все три рабочие смены, что достигается благодаря ПР;

4) высокий уровень стандартизации, взаимозаменяемости, конструктивной преемственности

элементов (модулей), из которых, при минимальном количестве оригинальных элементов

различного назначения, могут компоноваться ПР, РТК участков, пролётов, поточных линий,

цехов и заводов.

Конструктивно робот состоит из:

1. исполнительного (рабочего) органа в виде механических рук (манипуляторов);

2. управляющего устройства:

-- блоков приводов;

-- управления ими;

-- обработки информации ( “ электронный мозг’’);

-- сенсорных устройств (органы чувств).

В ряде случаев могут иметь и средства перемещения.

Три варианта компоновки:

1) Неподвижный робот в окружении обслуживаемого им оборудования.

2) Неподвижный робот, к которому подступают изделия, приспособления и т.д.

3) Подвижный робот, перемещающийся от одного рабочего места к другому.

Оптимальный вариант выбирают на основе сравнительной технико-экономической оценки.

Гибкое автоматизированное производство ( ГАП).

Гибкое производство -- позволяет за короткое время и при минимальных затратах, на том же

оборудовании, не прерывая производительного процесса и не останавливая оборудования, по

мере необходимости переходить на выпуск новой продукции произвольной номенклатуры в

пределах технических возможностей и технологического назначения оборудования.

Основной показатель -- степень гибкости, определяется:

1) количество затрачиваемого времени при переходе на выпуск новой продукции;

2) дополнительными расходами при переходе на выпуск новой продукции;

3) широтой номенклатуры выпускаемой продукции.

Целями создания ГАП являются:

1. обеспечение быстрой перестройки производства при динамично увеличивающимся

разнообразии объектов новой техники;

2. повышение интеллектуального содержания труда -- освобождение человека от рутинных

и монотонных операций, работы во вредных условиях.

ОПП.Часть II. 17 Ó Мазурин Э.Б., Степанов В.В., 2000г.

ГАП состоит:

исполнительная система система управления

технологическая

подсистема координирует

транспортная

подсистема

функционирование

подсистем.

складская подсистема

Технологическая подсистема -- совокупность взаимосвязанных ячеек, объединяющих

модули следующих типов:

-- быстропереналаживаемые автоматические (автоматизированные) станки и

технологические установки;

-- промышленные роботы;

-- контрольно-измерительные устройства.

Транспортная подсистема -- состоит из модулей, осуществляющих перемещение заготовок;

изделий; инструментов между технологическими ячейками и секциями соответствующих

автоматических складов, а также удаление отходов производства.

Складская подсистема -- обеспечивает приём, хранение, выдачу и учёт заготовок, готовых

изделий и инструментов.

Система управления -- комплекс на базе средств вычислительной техники, который с

помощью специальных устройств и линий передачи данных, программного обеспечения в виде

совокупности программ управляет отдельными единицами оборудования и системы в целом.

Включает в себя:

-- автоматизированную подсистему анализа функционирования ГАП (располагает

датчиками состояния элементов ГАП, технологической оснастки, инструмента,

вычислительных средств и программного обеспечения);

-- автоматизированную подсистему принятия и реализации решений.

ГАП состоит из отдельных модулей.

Целесообразность использования различных видов оборудования

-- определяется главным образом выпуском деталей и количеством их типоразмеров.

1.--Автоматические линии.

2.--Производственные системы из специализированных станков с ЧПУ

3.-- Гибкое автоматизированное производство ( ГАП ).

4.--Предметно-замкнутые участки.

5.--Отдельные станки с ЧПУ.

ОПП.Часть II. 18 Ó Мазурин Э.Б., Степанов В.В., 2000г.

УПРАВЛЕНИЕ КАЧЕСТВОМ

ПРИНЦИПЫ СИСТЕМЫ КАЧЕСТВА. ПЕТАЯ КАЧЕСТВА

Петля качества:

1) маркетинг, поиски и изучение рынка; 7) упаковку и хранение;

2) проектирование и (или) разработку технических

требований, разработку продукции;

8) реализацию и распределение

продукции;

3) материально-техническое снабжение; 9) монтаж н эксплуатацию;

4) подготовку и разработку производственных

процессов;

10) технические помощь и

обслуживание;

5) производство; 11) утилизацию после использования.

6) контроль, проведение испытаний и обследований;

Качество - совокупность характеристик объекта, относящихся к его способности

удовлетворить установленные и предполагаемые потребности.

Политика в области качества - основные направления и цели организации в области

качества, официально сформулированные высшим руководством.

Общее руководство качеством (административное управление качеством) - те аспекты

общей функции управления, которые определяют политику в области качества, цели и

ответственность, а также осуществляют их с помощью таких средств, как планирование

качества, управление качеством, обеспечение качества и улучшение качества в рамках системы

качества.

Система качества - совокупность организационной структуры, методик, процессов и

ресурсов, необходимых для осуществления общего руководства качеством.

Управление качеством - методы и виды деятельности оперативного характера,

используемые для выполнения требований к качеству.

Обеспечение качества - все планируемые и систематически осуществляемые виды

деятельности в рамках системы качества, а также подтверждаемые (если это требуется),

необходимые для создания достаточной уверенности в том, что объект будет выполнять

требования к качеству.

Аспекты качества

а) Качество, обусловленное определением спроса на продукцию

б) Качество, обусловленное проектированием продукции

в) Качество, обусловленное соответствием продукции проекту

г) Качестве, обусловленное материально-техническим обеспечением продукции

Для некоторых видов продукции -- надежность. Надежность (т.е. безотказность,

ремонтопригодность и готовность) может быть подвержена влиянию всех четырех аспектов

качества продукции.

вход

ПРОЦЕСС

выход

Преобразование, добавляющее ценность,

включающее трудовые и другие ресурсы

- благоприятные возможности для изменений

Оценивание систем качества

а) Определены ли процессы и, соответственно, оформлены ли документально их методики?

б) Полностью ли развернуты и внедрены процессы согласно документации?

в) Являются ли процессы эффективными для достижения ожидаемых результатов?

Соответствующая документация необходима для выполнения таких важных задач, как:

- достижение требуемого качества (продукции);

- оценивание систем качества:

- улучшение качества;

- поддержание улучшений.

ОПП.Часть II. 19 Ó Мазурин Э.Б., Степанов В.В., 2000г.

КАЧЕСТВО ПРОДУКЦИИ И ОРГАНИЗАЦИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ

Экономическая сущность и показатели оценки качества продукции

Показатели качества продукции классифицируются по следующим признакам:

-характеризуемым свойствам (назначение, надежность, технологичность и др);

-способу выражения (натуральные или стоимостные показатели);

-числу характеризуемых свойств (единичные и комплексные показатели);

-оценке уровня качества (базовые и относительные);

-стадиям определения (прогнозируемые, проектные, производственные, эксплуатационные

показатели).

Мера или уровень качества продукции выражается относительной характеристикой,

основанной на сравнении значений показателей качества данной и базовой продукции.

Качество продукции количественно определяется по следующим трем уровням:

Под техническим

уровнем продукции

понимают относительную характеристику ее качества, основанную

на сопоставлении значений показателей, характеризующих

техническое совершенство оцениваемой продукции, с

соответствующими базовыми значениями.

Под уровнем качества

изготовления продукции

подразумевают степень соответствия требованиям нормативно-

технической документации (НТД) фактических значений

показателей качества продукции до начала ее эксплуатации или

потреблении.

Под уровнем качества

продукции в эксплу-

атации или потреблении

понимают степень соответствия требованиям НТД фактических

значений показателей качества продукции в процессе эксплуатации.

Типовые группы показателей качества:

назначения характеризуют классификационную группу, функциональные, технические и

конструктивные свойства;

надежности — безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость;

эргономические -- характеризуют систему с точки зрения удобства ее эксплуатации человеком;

эстетические -- дают представление о информационной выразительности, рациональности

формы, целостности композиции, совершенстве производственного исполнения продукции и

стабильности товарного вида;

особую группу составляют показатели технологичности, унификации, стандартизации и

транспортабельности продукции;

патентно-правовые -- оценивают патентную зищищенность и патентную чистоту продукции;

экологические -- характеризуют уровень воздействий на окружающую среду, возникающих при

эксплуатации или потреблении продукции;

безопасности -- устанавливают соответствие продукции требованиям техники безопасности

при ее эксплуатации;

экономические -- характеризуют затраты на разработку, изготовление и эксплуатацию

продукции.

Оптимальными называются такие значения показателей качества продукции, при которых

достигается либо наибольший эффект от эксплуатации или потребления продукции при

заданных затратах на ее создание и эксплуатацию или потребление, либо заданный эффект при

наименьших затратах, либо наибольшее отношение эффекта к затратам.

ОПП.Часть II. 20 Ó Мазурин Э.Б., Степанов В.В., 2000г.

Методы определения численных значений показателей качества подразделяют на

объективные и субъективные.

К объективным относят методы, основанные на: применении технических измерительных

средств — измерительный; наблюдении и подсчете числа определенных событий, предметов

или затрат - регистрационный; установлении теоретических и (или) эмпирических

зависимостей показателей качества продукции от ее параметров - расчетный.

Субъективными считают методы, которые основаны на информации, получаемой: в

результате анализа восприятии органов чувств — органо-лептический, из заключения группы

специалистов-экспертов (товароведов, дизайнеров, дегустаторов и др.) - экспертный; при сборе

и анализе мнений потребителей продукции - социологический.

Оценка технического уровня качества продукции — это совокупность операций,

включающая выбор номенклатуры показателей качества оцениваемой продукции, определение

значений этих показателей и сопоставление их с базовыми.

При оценке уровня качества продукции в соответствии с ГОСТ 22732—77 применяют

дифференциальный, комплексный или смешанный метод.

Организация технического контроля и испытаний на предприятии

Управление качеством продукции - действия, осуществляемые при создании и эксплуатации

или потреблении продукции в целях установления, обеспечения и поддержания необходимого

уровня ее качества. Совокупность же управляющих органов и объектов управления,

взаимодействующих с помощью материально-технических и информационных средств при

управлении процессом формирования качества продукции, называется системой управления

качеством продукции.

При управлении качеством продукции эту функцию осуществляет технический контроль,

под которым понимается проверка соответствия объекта установленным техническим

требованиям (ГОСТ 16.504-81).

Главная цель технического контроля (СТК) - осуществление технического контроля

качества продукции и хода технологических процессов. Критерий достижения цели —

обеспечение выпуска продукции установленного уровня качества.

- показатели оценки качества изделий и их частей - подразделяют на и.

Локальные критерии

технико-эксплуатационные параметры

изделий:

выходные показатели СТК (выражают конечные

результаты проверки предъявленной

контролерам продукции):

тактико-технические параметры (мощность,

точность, быстродействие, габаритные

размеры, масса и др.);

показатели: годной продукции, т.е. отвечающей

требованиям чертежей, стандартов, эталонов и

технических условий;

эксплуатационные показатели (среди

которых надежность, характеризуемая

безотказностью, ремонтопригодностью,

долговечностью, сохраняемостью и др.);

брака, которым считается продукция,

изготовленная с отклонениями от указанных

требований.

эргономические (уровень звука, радиации,

токсичности, вибрации) и эстетические

(внешнее и цветовое оформление изделия и

др.) характеристики изделий.