Основні параметри потокової лінії

Вибір організаційних форм при проектуванні потокової лінії здійснюється на основі розрахунків показників її роботи: такту, темпу, ритму, ступеня синхронізації технологічного процесу, кількості робочих місць та їх завантаження, швидкості руху конвеєра, довжини лінії, виробничих заділів.

Такт (t) потокової лінії - це інтервал календарного часу, через який періодично запускаються на першу операцію або виходять з останньої операції лінії суміжні об’єкти виробничого виготовлення (деталі, складальні одиниці, вироби).[16, c.320] Такт є функцією заданої програми випуску продукції, істотно впливає на вибір технологічного процесу, устаткування, оснащення, транспортних засобів.

Для однопредметної лінії такт визначається за формулою:

Основні параметри потокової лінії - №1 - открытая онлайн библиотека

де Фпл - плановий (дійсний) фонд часу роботи лінії за розрахунковий період (зміна, доба, місяць, рік) з урахуванням регламентованих перерв, хв або год;

Nвип(зап) - кількість виробів, що випускається (запускається) за той самий період на лінії, шт.

Кількість виробів, що має бути випущена, визначається вироб­ничою програмою виготовлення продукції. Якщо за умовами технологічного процесу передбачені втрати виробів (так звані технологічно неминучі втрати (брак)) у відсотках - α, тоді розрахунок ведеться за програмою запуску:

Основні параметри потокової лінії - №2 - открытая онлайн библиотека

З урахуванням регламентованих перерв (Тпер) та рівня браку:

Основні параметри потокової лінії - №3 - открытая онлайн библиотека

Якщо проектується безперевно-потокова лінія, то після розрахунку такту здійснюється синхронізація операцій з метою наближення до умови:

Основні параметри потокової лінії - №4 - открытая онлайн библиотека .

Обернена такту величина називається темпом, тобто кількістю продукції, що зійде з потокової лінії за 1 год її роботи: Т =
= 60 / t, або Т = 1 / t¢, де t¢ - час у годинах.

Коли переміщення виробів з операції на операцію здійснюється транспортними партіями (невеликі деталі, мала величина такту (по кілька штук одночасно), розраховується ритм лінії:

R = t · р,

де р - кількість виробів у транспортній партії.

Синхронізація операцій передбачає вирівнювання продуктивності за усіма операціями технологічного процесу. Вона полягає в забезпеченні рівності або кратності часу виконання операцій такту потокової лінії і є важливою передумовою безперервного її функціонування. Шляхом синхронізації операцій здійснюється пошук можливостей перетворення перервно-потокового виробництва в безперервно-потокове з обґрунтуванням вибору виду потокової лінії. Чітка синхронізація забезпечує ритмічну роботу лінії.

Повна синхронізація операцій технологічного процесу забезпечується за умови досягнення рівності:

Основні параметри потокової лінії - №5 - открытая онлайн библиотека

де t1, t2, t3, … , tn - норми штучного часу технологічних операцій, хв;

РМ1, РМ2, РМ3, … , РМn - кількість робочих місць на відповідних технологічних операціях;

tн-п.л - такт (поштучний ритм) неперервно-потокової лінії.

Розрахункова кількість робочих місць РМі(р) (одиниць устаткування) на і-й операції визначається відношенням тривалості операції до такту t:

Основні параметри потокової лінії - №6 - открытая онлайн библиотека ,

де t - час на виконання і-ї операції, хв.

За умови повної синхронізації потокової лінії кількість робочих місць завжди ціле число, їх завантаженість максимальна й однакова на всіх операціях. На операціях, які неможливо повністю синхронізувати, кількість робочих місць доцільно округляти до найближчого цілого числа, передбачивши при цьому використання раціонального оснащення, ефективнішого режиму роботи обладнання та ін. Разом з тим при розрахунках допускається перевантаження робочих місць не більше 10-12 % з наступним його зняттям під час налагодження та освоєння потокової лінії. Тому треба розрізняти розрахункову кількість (РМі(р)) і прийняту кількість робочих місць (РМі(пр)).

Коефіцієнт завантаження робочих місць на і-й операції потокової лінії дорівнює:

Основні параметри потокової лінії - №7 - открытая онлайн библиотека

Середній коефіцієнт завантаження робочих місць на всіх операціях (m) потокової лінії дорівнює:

Основні параметри потокової лінії - №8 - открытая онлайн библиотека

Показники завантаження робочих місць є показниками доцільності застосування потокового виробництва. Вважається доцільним у масово-потоковому виробництві мати нижню межу завантаження робочих місць 80-85 %, а в серійно-потоковому 70-75 %.

Кількість робітників-операторівна і-й операції дорівнює:

Основні параметри потокової лінії - №9 - открытая онлайн библиотека

де РМі.пр.ф, РМі.н.обс - відповідно, прийнята (фактична) кількість робочих місць та норма обслуговування на і-й операції.

Загальна чисельність робітників на потоковій лінії, дорівнює кількості робітників з урахуванням резерву, що зайняті на кожній операції (робочому місці):

Основні параметри потокової лінії - №10 - открытая онлайн библиотека

де Рч - додаткова (резервна) кількість робітників-операторів,
у % до розрахункової кількості робітників на потоковій лінії
(у межах 5-10 %).

Крок конвеєра (lк) визначається як відстань між центрами двох суміжних робочих місць чи виробів, що перебувають на конвеєрі. Його величина залежить від габариту виробу, що обробляється (збирається).

Швидкість руху конвеєра (V) - важливий показник роботи потокової лінії. Для безперервно-потокової лінії вона визначається відношенням кроку конвеєра до такту, тобто відстань, яку конвеєр проходить за час, що дорівнює такту:

Основні параметри потокової лінії - №11 - открытая онлайн библиотека

У випадку просування виробів передаточними (транспортними) партіями:

Основні параметри потокової лінії - №12 - открытая онлайн библиотека

Швидкість конвеєра коливається в межах 0,1-4,0 м/хв.

Продуктивність - Рк (пропускна спроможність - qк) потокової лінії розраховується за формулами:

Основні параметри потокової лінії - №13 - открытая онлайн библиотека Основні параметри потокової лінії - №14 - открытая онлайн библиотека

де Q - середня маса одиниці виробу, що обробляється (складається) на потоковій лінії, кг.

Найбільш технічно вдосконаленими є потокові лінії з розподільчим конвеєром зі зняттям предметів на окремих операціях, де є по кілька стаціонарних робочих місць. На такому конвеєрі необхідно забезпечити правильну черговість в обробці (складанні) виробів на кожному робочому місці. Для цього роблять розмітку конвеєра (рис. 11.5).Розподільчі конвеєри мають швидкість від 0,5 до 2 м/хв.

Потокові лінії з розподільчим конвеєром застосовуються при обробці заготовок та деталей, а також під час складання вузлів і виробів, як правило, невеликих за габаритами та масою.

Спочатку визначається період конвеєра (П) - комплект знаків, що призначені для його розмітки. За однакової продуктивності всіх робітників, які закріплені за кожною операцією, (П) визначається як найменше загальне кратне з кількості робочих місць на всіх операціях потокової лінії. Період конвеєра використовується для адресування виробів на робочі місця. Стрічка розмічається таким чином, щоб у загальній її довжині період укладався ціле число разів. Кожний розмічальний знак проходить упродовж кожного робочого місця через однаковий інтервал часу Тпд, що дорівнює такту (τ), помноженому на кількість розмічальних знаків у періоді (П):

Основні параметри потокової лінії - №15 - открытая онлайн библиотека

Розмічальні знаки закріплюються за робочими місцями відповідно до тривалості кожної операції. У табл. 1 наведений приклад закріплення номерів розмітки.

Таблиця 1 [22, c.433]

ПРИКЛАД ЗАКРІПЛЕННЯ РОЗМІЧАЛЬНИХ ЗНАКІВ ЗА РОБОЧИМИ МІСЦЯМИ ПОТОКОВОЇ ЛІНІЇ З РОЗПОДІЛЬЧИМ КОНВЕЄРОМ

№ операції Кількість робочих місць № робочих місць (робітників) Величина періоду Кількість розмічальних знаків, що закріплені за робітниками Послідовнісь знаків, які закріплені за кожним робочим місцем
П = 2 · 3 = 6 1, 2, 3, 4, 5, 6
1 2   3 3 1, 2, 5 2, 4, 6
1 2 3   2 2 2 1, 4 2, 5 3, 6

Основні параметри потокової лінії - №16 - открытая онлайн библиотека

Рис. 2. [22, c.440] Схема планування потокової лінії з розподільчим конвеєром (під цифрою 1 наведено приклад розташування об’єктів виробництва та розмічальних знаків на конвеєрі):
1 - стрічковий транспортер; 2 - місця для складування; 3 - привідна натягувальна станція; 4 - стелаж.

Може застосовуватися як рівномірний, так і нерівномірний (при різному ступені освоєння операцій) розподіл розмічальних номерів між робітниками.

Найзручнішими періодами є 6, 12, 24, 30. При великих періодах рекомендується вводити дворядну (диференційовану) розмітку, застосовуючи, наприклад, цифрові та кольорові комплекти розмічальних знаків для певних груп операцій.

Довжина робочої частини конвеєра (Lк) дорівнює кількості робочих місць на конвеєрі, помноженій на його крок lк (рис. 3) [22, c.442]:

Основні параметри потокової лінії - №17 - открытая онлайн библиотека

Основні параметри потокової лінії - №18 - открытая онлайн библиотека

Lк - довжина конвеєра;

Lп - довжина періоду;

lв - відстань між суміжними виробами на конвеєрі;

lрм - відстань між центрами суміжних робочих місць;

П- період конвеєра;

l - відстань між центрами привідних коліс (барабанів) конвеєра;

Ro - радіуси привідних коліс конвеєра

Рис. 3. Схема фрагмента конвеєра для пояснення
розрахунків довжини та швидкості

Для конвеєра зі зняттям виробів та однобічним розташуванням робочих місць загальна довжина робочої частини дорівнює:

Основні параметри потокової лінії - №19 - открытая онлайн библиотека

Довжина робочої лінії конвеєра має бути узгоджена з періодом конвеєра. Так, повна довжина стрічкового розподільчого конвеєра дорівнюватиме:

Основні параметри потокової лінії - №20 - открытая онлайн библиотека

де π - постійне число, що дорівнює 3,14;

D - діаметр натягувального та привідного барабанів;

К - кількість повторювань періоду на повній довжині стрічки конвеєра (завжди ціле число);

П - кількість розмічальних знаків.

Кількість повторювань періоду (округляється до цілого числа):

Основні параметри потокової лінії - №21 - открытая онлайн библиотека .

Здійснюється коригування ходи конвеєра, якщо обидві умови не задовольняються.

На робочому конвеєрі з безперервним рухом робітник під час виконання операції переміщується в межах робочої зони за ходом конвеєра і повертається на початкове місце для виконання операції над наступним виробом. Межі робочої зони (майданчика) відмічаються умовними позначками на підлозі або на нерухомій частині конвеєра (рис. 4).

Робочий конвеєр оснащений механічним транспортером, який переміщує оброблюваний об’єкт уздовж лінії, регламентує ритм роботи та слугує місцем виконання операцій. Він застосовується для складання і зварювання виробів, заливання у форми (ливарні цехи), фарбування вузлів у спеціальних автоматичних камерах.

Довжина робочої зонина і-й операції дорівнює

Основні параметри потокової лінії - №22 - открытая онлайн библиотека ,

де tі - норма часу на і-ту операцію.

На операціях з нестабільним часом виконання операції і можливими затримками створюється резервна зона:

Основні параметри потокової лінії - №23 - открытая онлайн библиотека

де tі.max, tі.ср - відповідно максимальна та середня тривалість виконання і-ї операції.

Основні параметри потокової лінії - №24 - открытая онлайн библиотека Рис. 4 [22, c.450] Схема планування потокової лінії з робочим конвеєром:

1 - стрічковий транспортер; 2 - місце складування; 3 - привідна та натягувальна станції; l1, 2, 3 … - довжина робочої зони відповідних операцій; Lк - довжина конвеєра

Загальна довжина робочої зони і-ї операції буде:

Основні параметри потокової лінії - №25 - открытая онлайн библиотека

Повна (загальна) довжина робочої частини конвеєравизначається:

Основні параметри потокової лінії - №26 - открытая онлайн библиотека

де m1 - кількість операцій, які мають резервну зону.

Кількість виробів, що одночасно перебувають на конвеєрі:

Основні параметри потокової лінії - №27 - открытая онлайн библиотека

де Тц - тривалість циклу виготовлення одного об’єкта виробництва (деталі, складальної одиниці, виробу).

Основні параметри потокової лінії - №28 - открытая онлайн библиотека

Загальна довжина робочої дільниці лінії дорівнює сумі операційних зон.

Кількість робітників на потокових лініях визначають виходячи з кількості робочих місць, норм обслуговування і коефіцієнта завантаження робочих місць.

На стаціонарних безперервно-потокових лініях при виготовленні великогабаритних і масивних виробів роботи здійснюються на одному груповому робочому місці (стенді) завдяки переміщенню бригад. Тому розрахунок такту лінії має свої особливості:

Основні параметри потокової лінії - №29 - открытая онлайн библиотека

де tобр, tпер - час, відповідно, на обробку (складання) та перехід бригади від одного стенда до іншого.

Для багатономенклатурних потокових ліній, якщо затрати часу на операції з виготовлення закріплених виробів однакові, такт можна визначити за формулою:

Основні параметри потокової лінії - №30 - открытая онлайн библиотека

де Фпл - дійсний фонд часу роботи лінії в плановому періоді;

m - номенклатура закріплених за лінією виробів;

Ni - кількість і-х виробів, випущених у тому самому періоді.

Окремий показник такту умовного виробу розраховується шляхом приведення трудомісткостей, закріплених за лінією виробів, до цього умовного:

Основні параметри потокової лінії - №31 - открытая онлайн библиотека

де tумв - окремий такт умовного виробу;

ka - коефіцієнт приведення виробу а до трудомісткості умовного.

Потужність приводного двигуна конвеєра (Рдв.к, кВт) визначається за формулою

Основні параметри потокової лінії - №32 - открытая онлайн библиотека

де W - потужність, що споживається конвеєром і яка вимірюється в кінських силах (к. с.).

Основні параметри потокової лінії - №33 - открытая онлайн библиотека

де Qк - маса стрічки (ланцюга) конвеєра (у розрахунку можна прийняти в межах 4-8 кг/м).

Розрахунки величини заділів. На однопредметній потоковій лінії створюються заділи трьох видів: технологічний, транспортний та резервний.

Вироби, що перебувають у даний період на робочих місцях у процесі обробки (складання), створюють технологічний заділ Zтех:

за умови поштучного подавання -

Основні параметри потокової лінії - №34 - открытая онлайн библиотека

у разі надходження виробів транспортними партіями -

Основні параметри потокової лінії - №35 - открытая онлайн библиотека

Вироби, що перебувають у процесі транспортування, формують транспортний заділ Zтр:

за умови поштучного подавання -

Основні параметри потокової лінії - №36 - открытая онлайн библиотека

у разі надходження виробів транспортними партіями -

Основні параметри потокової лінії - №37 - открытая онлайн библиотека

Резервний (страховий) заділ Zрез установлюється на випадок відхилень від заданого такту роботи лінії:

Основні параметри потокової лінії - №38 - открытая онлайн библиотека

де tрез - час, на який створюється резервний запас предметів праці на і-й операції (для устаткування потокової лінії величина резервного часу має відповідати тривалості циклу їх ремонту), хв.

Загальна величина заділу на ОНПЛ (Zзаг, шт.) визначається за формулою:

Основні параметри потокової лінії - №39 - открытая онлайн библиотека .

Прямоточні (перервно-потокові) лінії економічно виправдовують себе у випадках синхронізації більшої частини операцій та можливого комбінування дозавантаження робітників шляхом закріплення за ними двох-трьох операцій. Відсутність повної синхронізації процесу, різна продуктивність на суміжних операціях сприяє виникненню міжопераційних заділів:

Основні параметри потокової лінії - №40 - открытая онлайн библиотека

де Tn - період одночасного виконання двох суміжних операцій, протягом якого продуктивність на них однакова при незмінній кількості робочих місць;

РМі, РМj - кількість робочих місць на суміжних і-й та j-й операціях протягом Tn;

ti, tj - норми часу на відповідних і-й та j-й операціях.

ВАТ "Укрхолод" - один з найбільших виробників морозива в Україні. Він застосовує потоковий методи виробництва.

Основні напрямки діяльності ВАТ "Укрхолод":

Ø Оптова та дрібнооптова торгівля продовольчими товарами;

Ø Виробництво та реалізація морозива;

Ø Виробництво і реалізація вафельної продукції (стаканчики, ріжки);

Ø Послуги зі зберігання продовольчих товарів;