Организация однопредметных поточных линий

Однопредметные непрерывно-поточные линии (ОНПЛ)

К основным отличительным особенностям ОНПЛ относятся:

1.Применяется параллельный вид движения предметов производства

2.Непрерывно-поточные линии отличаются синхронностью выполнения операций.

Применительно к многооперационным производственным процессам, осуществляемым на поточных линиях, можно сформулировать следующие исходные условия рациональной организации производственных процессов: условие кратности норм штучного времени на операциях, условие синхронности выполнения операций и условие непрерывности процесса.

Кратность норм времени на операциях технологического процесса характеризуется равенством или кратностью норм штучного времени минимальной норме времени в процессе.

Условие кратности норм штучного времени может быть представлено следующим выражением:

,

где – нормы штучного времени на операциях, мин;

– коэффициенты кратности (целые числа).

Коэффициенты кратности определяются как отношение нормы штучного времени на соответствующей операции к минимальной норме штучного времени.

Если на стадии разработки технологического процесса удалось максимально приблизиться к условию кратности норм времени, то это создает реальные предпосылки к организации производственного процесса с параллельным движением предметов производства, или как принято в современной теории к «непрерывно-поточному производству». Однако, в дискретном производстве непрерывного потока не бывает. А вот потоки с синхронно-выполняемыми операциями являются наиболее эффективными.

Условие синхронности выполнения операций производственного процесса может быть представлено выражением

,

где – нормы штучного времени на операциях, мин;

– время перерывов ожидания на соответствующих операциях, мин;

– количество единиц оборудования (рабочих мест) на операциях.

Это условие принципиально отличается от широкого известного в теории условия синхронности операций

где r– такт потока, мин.

Условие синхронности операций чисто теоретическое, условие синхронности выполнения операций – реально воплощаемое в производстве. Поэтому оно и является одним из основных условий, характеризующих производственный процесс, осуществляемый на поточной линии.

Если в производственном процессе одна или несколько операций загружены на 100%, т.е. на этих операциях отсутствуют перерывы ожидания, то условие синхронности выполнения операций принимает следующее выражение:

.

Если на всех операциях отсутствуют перерывы ожидания (что возможно скорее теоретически, а не на практике), то условие синхронности выполнения операций переходит в условие непрерывности производственного процесса

В зависимости от степени отклонения от условия непрерывности процесса выбирают параллельный либо параллельно-последовательный вид движения предметов производства. Выбор зависит от величины суммарного времени перерывов на каждой операции в течение, например, рабочей смены. Если его достаточно, чтобы осуществить переналадку оборудования и изготовить внепоточную продукцию или представляется целесообразным поручить рабочему выполнение других работ, то применяется параллельно-последовательный вид движения и создается прямоточная линия. При незначительных перерывах ожидания применяется параллельный вид движения и поточная линии с синхронным выполнением операций (т.е. условно называемая непрерывно - поточная линия).

3. При расчете такта непрерывно-поточной линии учитываются внутрисменные регламентированные перерывы.

,

где Т_см – продолжительность рабочей смены, мин;

Т_р.п. –время регламентированных внутрисменных перерывов, мин;

N_см.зап – сменная программа запуска, шт.

Программа запуска может отличаться от программы выпуска на величину неизбежных технологических потерь в процессе производства.

Однопредметные прерывно-поточные линии (ОППЛ)

Прерывно-поточные (прямоточные) – это линии, на которых особенности конструкции изделий и технологии производства не позволяют осуществить непрерывность производственного процесса: имеются операции по продолжительности не равные и не кратные такту, т. е. не соблюдается условие синхронности выполнения операций.

Особенности организации прерывно-поточных линий:

– работают со свободным ритмом;

– движение предметов производства параллельно-последовательное;

– имеют место оборотные межоперационные заделы;

– применяются транспортные средства без принудительного движения;

– порядок работы на операциях регламентируется стандарт-планом (графиком работы прямоточной линии).

Пример:

Исходные данные, необходимые для иллюстрации методики расчета основных организационно-технических параметров процесса:

– производственная программа запуска за смену 220 деталей;

– продолжительность рабочей смены 8ч.

– в процессе принято полное совмещение профессий и функций;

– на четвертой операции норма многостаночного обслуживания станков-дублеров равна 3.

– режим работы односменный.

Таблица 5.1- Нормы штучного времени на операциях

Методика расчета включает выполнение следующих действий:

1. Определение расчетного числа единиц оборудования на операциях по формуле:

где: N – производственная программа запуска, шт.;

– норма времени на i-й операции, мин.;

– эффективный фонд времени работы, ч.

В нашем примере:

С_р1 = 220 * 2,6 : 480 = 1,19;

С_р2 = 220 * 1,4 : 480 = 0,64;

С_р3 = 220* 1,4 : 480 = 0,64;

С_р4 = 220* 4,0 : 480 = 1,83.

2. Определение принятого числа единиц оборудования путем округления расчетного до целого в сторону увеличения (С_пi).

В нашем примере С_п1=2; С_п2=1; С_п3=1; С_п4=2.

Примечание: Округление может быть в сторону уменьшения, если средний коэффициент загрузки станков на операции не превышает 1,1, т.е. соблюдается условие К_зi 1,1.

Например, норма штучного времени 5,2 мин. Сменная программа запуска 200 деталей. Продолжительность рабочей смены 8ч. Расчетное число станков на операции С_р = 200 * 5,2 : 480 = 2,167.

Если принятое число С_п = 2, то средний коэффициент загрузки станков на данной операции К_з = 2,167 : 2 = 1,08, что соответствует условию К_зi 1,1.

Если округление расчетного числа проведено в сторону уменьшения, то норму времени на данной операции необходимо скорректировать по формуле t_скi = t_i : К_зi. В нашем примере t_ск = 5,2 : 1,08 = 4,8мин.

Для выполнения дальнейших действий принимаются скорректированные нормы времени на тех операциях, на которых производилась корректировка.

3. Расчет отношений норм штучного времени к числу единиц оборудования на соответствующих операциях.

; ; … ; … .

В нашем примере:

– на 1-й операции 2,6:2=1,3;

– на 2-й операции 1,4:1=1,4;

– на 3-й операции 1,4:1=1,4;

– на 4-й операции 4,0:2=2,0.

4. Определение нормативного рабочего такта по максимальному отношению из всех операций процесса

.

В нашем примере максимальное отношение равно двум, следовательно, нормативный рабочий такт r_раб = 2мин.

5.Проверка соблюдения условия синхронности операций:

Если условие синхронности соблюдается, то приступают к проектированию производственного процесса с параллельным движением предметов производства (непрерывно-поточная линия). При несоблюдении условия принимают параллельно-последовательное движение и проектируют производственный процесс, осуществляемый на прерывно-поточной (прямоточной) линии.

В нашем примере условие синхронности не соблюдается. Следовательно, дальнейшие действия направлены на расчет организационно-технических параметров и экономических показателей однопредметной прерывно-поточной линии массового производства.

Если условие синхронности выполнения операций соблюдается, то проектирование производственного процесса осуществляется применительно к непрерывно-поточной линии.

6. Расчет средних коэффициентов загрузки оборудования на операциях при работе поточной линии с нормативным рабочим тактом равным 2мин.

.

В нашем примере:

К_з1=2,6:2:2=0,65;

К_з2=1,4:2:1=0,70;

К_з3=1,4:2:1=0,70;

К_з4=4:2:2=1.

7. Определение среднего коэффициента загрузки линии

.

В нашем примере К_з=(2,6+1,4+1,4+4,0) : 2 : (2+1+1+2)=0,78

8. Корректировка производственной программы.

Если задан сменный фонд времени работы (Т_см), то максимальная программа, которая может быть выполнена с его использованием, определяется по формуле

.

В нашем примере нормативный рабочий такт поточной линии 2мин., фонд времени 480мин. Следовательно, максимальная программа, которая может быть выполнена при данной структуре поточной линии N_max = 480 : 2 =240шт.

9. Корректировка фонда времени работы.

Если задана производственная программа (N), то эффективный фонд времени, необходимый для ее выполнения (F_н) определяется по формуле

В нашем примере фонд времени, необходимый для выполнения программы 220 деталей F_н = 2 × 220 = 440мин.

10. Можно получить вариант путем корректировки как производственной программы, так и фонда времени.

Если, например, производственную программу удалось увеличить до 230 деталей, то скорректированный фонд времени, необходимый для ее выполнения составит F_н = 2 × 230 = 460мин.

Примечание: При сложившейся нормальной структуре поточной линии можно варьировать значения производственной программы и эффективного фонда времени в разумных пределах как угодно, оставляя при этом неизменным величину нормативного рабочего такта. Это означает, что не такт поточной линии определяется по соотношению эффективного фонда времени и программы, а это соотношение определяется по такту, который является функцией нормы труда.

На практике это положение означает, что при изменении производственной программы в какой-то период времени (смену, сутки, неделю) соответственно корректируется режим работы, а не такт поточной линии.

11. Составление графика загрузки операций на поточной линии

Таблица 5.2 – График загрузки операций поточной линии

На основании графика загрузки операций строится стандарт-план прямоточной линии (табл. 5.3).

Таблица 5.3 – Стандарт-план прямоточной линии

Правила построения стандарт-плана прямоточной линии:

4. укрупненный ритм (период оборота) выбирается равным или кратным продолжительности полусмены;

5. загрузку станков на операции между станками-дублерами можно распределять как угодно, соблюдая при этом неизменной среднюю загрузку и суммарное время работы;

6. начало и окончание работы станков можно сдвигать в пределах укрупненного ритма как угодно;

7. необходимо стремиться к максимальной загрузке рабочих с учетом совмещения профессий и функций и многостаночного обслуживания;

8. необходимо использовать возможность дозагрузки станков на отдельных операциях внепоточной продукцией.

На первой операции первый станок загружен на 100%, а второй –на 30%, что позволило дозагрузить рабочего Б работой на 3-й операции, учитывая его способность совмещать профессии на этих операциях (например, токарь-фрезеровщик). Однако второй станок на первой операции простаивает, т. к. не представляется возможным загрузить его другими работами.

На второй операции станок и рабочий В загружены на 100%, причем 70% времени тратится на изготовление поточной продукции и 30% – на изготовление внепоточной продукции.

На третьей операции работа начинается со сдвигом во времени, что не противоречит правилам построения графиков.

На четвертой операции применяется многостаночное обслуживание, т. е. рабочий Г обслуживает два станка-дублера (в исходных данных норма многостаночного обслуживания на четвертой операции равна 3).