Синица Л.М. Организация производства

Подождите немного. Документ загружается.

• прямолинейным расположением оборудования (рис. 4.1);

• зигзагообразным, Г- и сУ-образным расположением оборудова-

ния (рис. 4.2);

• кольцеобразными внешними контурами (рис. 4.3).

Расположение оборудования у транспортного средства может быть

однорядное (рис. 4.1, а), двухрядное (рис. 4.1,6) или в шахматном по-

рядке (рис. 4.1, в).

Выбор рациональной структуры и компоновка являются важной

предпосылкой разработки оптимальной планировки поточных линий,

в результате которой определяется ее внешний контур, способ расста-

новки оборудования, расположение транспортных средств, средств

промежуточного и окончательного контроля, мест для заделов.

Оценка планировок поточных линий производится по таким пока-

зателям, как доля площади, занятой непосредственно технологическим

оборудованием; выпуск продукции с 1 м

производственной площади;

длина пути, проходимого за смену рабочими при обслуживании ими

несколько единиц оборудования, и др. При компоновке и планировке

поточных линий используются макеты и модели рабочих мест, мест

складирования, оргоснастки и др.

Оптимальный вариант обеспечивается моделированием поточных

линий на ЭВМ. Структура поточного производства на уровне цеха

включает состав поточных линий различного назначения, робототех-

нических комплексов, гибких автоматизированных модулей, транспор-

тно-накопительных, управляющих и других систем и форм производ-

ственных взаимосвязей между ними.

Планировка поточной линии начинается с разработки схем рабо-

чих мест по всем операциям и выбора рациональных транспортных

средств. При этом должны обеспечиваться принцип прямоточности,

удобство транспортировки деталей к рабочим местам, рациональное

использование производственных площадей. Выбор транспортных

средств осуществляется с учетом габаритов, массы, объема и постоян-

ства выпуска изделий, особенностей выполнения операции и возмож-

ностей транспортных устройств.

При обработке на стационарных рабочих местах заготовок и де-

талей, а также при сборке узлов и изделий небольших габаритов и

массы на стационарных рабочих местах применяются поточные линии

с распределительным конвейером.

Распределительный конвейер — это линия, оснащенная механи-

ческим транспортером, который перемещает изготовляемые изделия

(детали), направляет их с помощью разметочных знаков или автома-

Рис.

4.1.

Схемы компоновки

планировок поточных линий

прямолинейным

расположением оборудования:

—

оборудование;

2 —

оператор;

3 —

рольганг;

4 —

конвейер;

5 —

скат

Подача сГП СРП «>ГГ1 «ГТ1 сГТУ ' ,

заготовок ,

~ТГ;,,,

~7Г..,

,~~7,,, ,Т~р У

ivjfl'WUiiiitrit'iiifiltirbd

t'rrib-ffl^, О

СШ» СШвСЖ!» [Ш« ШАЛ» Выход готовых

'CfriHv::."Т^;::•:

-тгп

иiттгртп-'-г-'тр-

детапей

'2>n

Рис.

4.2.

Схема компоновки

планировки поточной линии

с Г- и

(/-образным

расположением оборудования

Подача

заготовок

——

Выход

токи

деталей

Рис.

4.3.

Схема компоновки

планировки кольцеобразной поточной линии

—,»

О- О.

•£

>•

>я

•в-

о-

а.

я я

о о

а.

с о

се

о.

га

о-

о о

I-

1«

я я

Я"

* ^

• -

я*

са

о,

с.

?L>

хических устройств к рабочим местам, регламентирует ритм линии.

Схема планировки поточной линии с распределительным конвейером

представлена на рис. 4.4.

Шаг такого конвейера выбирается из соотношения: / < / < / .

Величина /

mjn

определяется габаритами объекта 1

о6

и средним расстоя-

нием между двумя находящимися на конвейере объектами / Обычно

/ принимается равной 200-300 мм. Величина /

тах

определяется допус-

тимой скоростью движения конвейера, которая должна соответствовать

такту потока. Это соответствие достигается, если путь, равный шагу,

конвейер проходит за такт.

Обычно скорость распределительных конвейеров находится в пре-

делах 0,5-2 м/мин.

Комплект знаков, предназначаемых для разметки распределитель-

ного конвейера, называют его периодом (П). При одинаковой произ-

водительности всех рабочих, закрепленных за каждой операцией, пе-

риод определяется как наименьшее общее кратное из числа рабочих

мест на всех операциях поточной линии.

Пример определения периода и закрепления разметочных знаков

за рабочими поточной линии с распределительным конвейером приве-

ден в табл. 4.2.

Таблица 4.2. Определение периода и разметочных знаков распределительного

конвейера

№ операции

поточной

линии

Количество

рабочих

мест

№ рабочих

мест

(рабочих)

Величина

периода (П)

Число разметочных

знаков, закрепленных

за рабочими

Закреплен-

ные знаки

1 1 6

1,2,3,4,5,6

2 1 3

1,3,5

2 3

4,6

П =

= 6

4,6

3 3

1 2

1,4

2 2 2,5

3 2 3,6

Длина рабочей линии конвейера L должна быть согласована с пе-

риодом конвейера. Так, для ленточного конвейера его полная длина

равна:

L = 2L + nd,

где L—длина рабочей части конвейера, определяемая произведением шага

конвейера на количество рабочих мест, где выполняются производствен-

ные и контрольные операции; d—диаметр барабана приводной станции.

Или

т-пр

к — целое число повторений периода П конвейера на ленте:

I п. п

А-

л n

= {2 L + nd) I I

•

П.

Если величина шага небольшая, полная длина конвейера L пред-

варительно находится из условий размещения оборудования вдоль

ленты конвейера.

Более совершенными являются поточные линии с распределитель-

ным конвейером, когда рабочие освобождаются от съема и укладки

объектов на конвейер, — последние распределяются по рабочим мес-

там автоматически. Здесь имеются приемные и отправочные устройства

с таймерами, гибко связанные с движущимся конвейером.

Если объекты не снимаются с конвейера, то он называется рабо-

чим (рис. 4.5). Рабочий конвейер оснащен механическим транспорте-

ром, который перемещает обрабатываемый объект вдоль линии, рег-

ламентирует ритм работы и служит местом выполнения операций.

Эти линии применяют для сборки и сварки изделий, заливки в

формы, окраски узлов и агрегатов и т. д. Они могут быть с прерыв-

ным (пульсирующим) и непрерывным движением конвейера. В первом

случае операции выполняются в период остановки конвейера, во вто-

ром — на ходу. Пульсирующие конвейеры применяют при изготовле-

нии изделий, требующих неподвижного положения при выполнении

операций технологического процесса, или когда скорость конвейера

при непрерывном его движении больше допустимой.

Шаг рабочего конвейера при сборке небольших изделий обыч-

но принимают равным 1-1,2 м. Максимально допустимый шаг ли-

митируется допустимой скоростью движения конвейера. Рациональ-

ными скоростями рабочего конвейера с непрерывным движением

считаются 0,5-2,5 м/мин при сборке относительно небольших объек-

тов или при повышенных требованиях к ее точности. Если скорость

больше, чем 2,5 м/мин, рекомендуется применять конвейер пульси-

рующего типа.

На непрерывно движущемся конвейере для каждой операции от-

водится зона (площадка), границы которой отмечают условными зна-

ками на полу или на неподвижной части конвейера. Длина этой зоны

равна:

= (/

•

i)S r = I

•

РМ.,

где t. — норма времени на ;'-ю операцию, мин.

Впервые поточную систему, основанную

на

максимальной конвей-

еризации производства, применил крупнейший американский предпри-

ниматель

Г.

Форд.

Он

расчленил технологический процесс

на

мельчай-

шие операции, выполнение которых требовало

от

рабочих только

простейших, механически повторяющихся движений. Такая система

полностью игнорировала субъективный «человеческий фактор», зак-

лючающийся

отношении человека

своему труду, поэтому

уже в

начале 70-х

гг.

произошла переоценка

характере использования кон-

вейера.

Его

негативные особенности, такие,

как

жесткая регламента-

ция ритма, высокая скорость, узкая специализация, однообразие

и мо-

нотонность выполняемых операций, недостаточность

или

отсутствие

творческих элементов, ограниченность перспектив профессионально-

го роста, стали весьма ощутимы. Ухудшилось отношение рабочих

труду, снизились экономические результаты производства.

связи

этим большее распространение стали получать конвейеры

прерыв-

ным действием. Для устранения монотонности большие единые конвей-

еры

принудительным ритмом разделились

на

несколько «миниконвей-

еров»

меньшей скоростью.

На

каждом занята группа рабочих,

функции которых периодически меняются,

для

чего рабочие овладева-

ют несколькими операциями,

их

труд становится более содержатель-

ным, более творческим. Поточное производство стало основываться

на различных методах групповой технологии («секционной»,

«по

уча-

сткам», «бригадной»). Смена операций, выполняемых рабочими, уст-

раняла монотонность

их

труда, снижала утомляемость. Повысился

уровень задач, решаемых

на

уровне мастера, бригадира.

Они

получи-

ли возможность самостоятельно управлять деятельностью участка,

бригады, осуществлять контрольные функции, определять организацию

труда. Благодаря этому росла удовлетворенность трудом, повышалась

общественная значимость работников.

Возрастающие темпы роста производительности труда, требова-

ния

улучшению качества

расширения ассортимента изделий

на

промышленных предприятиях вызвали необходимость создания

вне-

дрения комплексно-механизированных

автоматизированных потоков.

4.3. ОРГАНИЗАЦИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО

ПРОИЗВОДСТВА

Поточное производство

своем развитии идет

по

пути автомати-

зации.

Комплексно-механизированное

автоматизированное поточное

производство

— это

система машин, оборудования, транспортных

средств, обеспечивающая строго согласованное во времени выполне-

ние всех стадий изготовления изделий, начиная от получения исход-

ных заготовок и кончая контролем (испытанием) готового изделия и

выпуска продукции через равные промежутки времени.

Сначала были созданы автоматические линии и жесткие заводы-

автоматы. С появлением электронно-программного управления созда-

вались станки с числовым программным управлением (ЧПУ), обраба-

тывающие центры и автоматические линии, содержащие в качестве

компонента оборудование с программным управлением.

В основе автоматизированного производства лежат автоматичес-

кие линии, которые обладают всеми преимуществами поточного про-

изводства, позволяют непрерывность производственных процессов

сочетать с автоматичностью их выполнения.

Автоматическая линия (АЛ) — это система машин-автоматов, раз-

мещенных по ходу технологического процесса и объединенных систе-

мой управления и автоматическими механизмами и устройствами для

решения задач транспортировки, накопления заделов, удаление отхо-

дов,

изменения ориентации.

Автоматические линии служат для выполнения в автоматическом

режиме определенных операций (стадий) производственного процесса

и зависят от вида исходных материалов (заготовок), габаритов, мас-

сы и технологической сложности изготовляемых изделий, поэтому в

состав АЛ может входить разное количество оборудования: от 5—10

для изделий средней сложности до 100-150 ед. оборудования при мас-

совом производстве сложных изделий.

В комплекс АЛ входит транспортная система, предназначенная для

подачи заготовок со склада к стендам, перемещения подвесного тех-

нологического оборудования от одного стенда к другому, для транс-

портировки со стендов готовых изделий на главную линию или склад

готовой продукции.

Выделяют жесткие (синхронные) автоматические линии с харак-

терной жесткой межагрегатной связью и единым циклом работы стан-

ков и гибкие (несинхронные) АЛ с гибкой межагрегатной связью. В

этом случае каждый станок имеет индивидуальный магазин-накопитель

межоперационных заделов. В зависимости от функционального назна-

чения АЛ в машиностроении могут быть заготовительными, механооб-

рабатывающими, термическими, механосборочными, сборочными, кон-

трольно-измерительными, упаковочными, консервационными и

комплексными. Для автоматических линий определяют цикловую q ,

потенциальную q

и фактическую q производительность:

N N

и = N / Т ; q = - ; q. = ,

" " " T + t * T + t + /

И т. о ц I. о

о.

где N

— число изделий (деталей), изготовляемых за один цикл; Т

—

время одного цикла; t — время технологического обслуживания;

— время организационного обслуживания.

Время одного цикла равно сумме основного и вспомогательного

времени:

Т = t + t,

о в'

где (

— основное время (на обработку изделия); ?

— вспомогательное

время (на установку, закрепление и снятие изделия).

Таким образом, при цикловой производительности простои линии

полностью отсутствуют, при потенциальной учитываются затраты време-

ни на регулировку и подналадку оборудования. Фактическая производи-

тельность учитывает потери времени по организационным причинам.

Технический уровень автоматической линии отражает уровень

цикловых непроизводительных затрат времени и внецикловых просто-

ев из-за плановых и внеплановых ремонтов. Определяется он коэффи-

циентом технического использования К

по формуле

К =± -

t + t + t

Коэффициент общего использования АЛ К

о и

характеризует ее

организационно-технический уровень. Отражает все непроизводитель-

ные затраты времени (как технические, так и организационные):

Ч„ '„

'„

', о

К о

отсюда

= <?„ • К„ , „.

Такт (ритм) автоматической линии г определяется по формуле

- I + ( + / ,

О I) тр'

где / — время транспортировки изделия (детали) с одной позиции на

другую.

Автоматические линии делятся на участки, синхронизация обес-

печивается по группам операций на каждом участке. С этой целью

создается компенсационный задел, который определяется по фор-

муле

где Z — компенсационный задел; г

— время создания компенсаци-

онного задела; г

тт

, г

тт

— меньший и больший такты смежных участ-

ков;

Аг — допускаемая величина колебания усредненных тактов.

Отсюда допустимая величина отклонения тактов на смежных уча-

стках определяется:

Широкое применение в практике нашли роторные машины и ро-

торные автоматические линии. Автоматическая роторная линия (АРЛ)

в отличие от автоматической линии монтируется в соответствии с тре-

бованиями технологического процесса из отдельных роторных машин

и может быть перегруппирована на основе блочно-модульного прин-

ципа. Роторные линии работают следующим образом. Во вращающем-

ся цилиндре-роторе имеются гнезда по количеству операций для изго-

товления деталей. На периферии рабочего ротора монтируются рабочие

инструменты в быстросъемных блоках на равном расстоянии друг от

друга и рабочие органы, сообщающие инструментам необходимые

движения. Установленная особым приспособлением в гнездо заготов-

ка направляется навстречу орудиям обработки. Поворот по кругу гнез-

да с заготовкой означает окончание одной операции и переход к сле-

дующей. Преимущество роторных линий сострит в исключении

транспортных операций. Пока идет обработка одной и той же детали,

они не требуют переналадки инструмента. На каждой роторной линии

можно одновременно обрабатывать несколько разных деталей, уста-

навливая в разных позициях ротора необходимые инструменты, что по-

зволяет автоматизировать изготовление небольших серий изделий.

Схема работы роторной линии с двумя рабочими технологически-

ми Р

{

и Р

и тремя транспортными Т, Т

, Т

роторами приведена на

рис.

4.6. Кинематический цикл представлен рядом интервалов, соот-

ветствующих углам поворота рабочего ротора а. Таким образом, для

каждого ротора цикл Г

ц л

(период вращения) равен сумме интерва-

лов,

связанных с его поворотом на определенный угол. Расчет ведется

по формуле