Лекція 16. Організація потокового та автоматизованого виробництва тема 16 Характеристика потокового виробництва



Скачати 163.59 Kb.
Дата конвертації28.12.2016
Розмір163.59 Kb.
Лекція 16. ОРГАНІЗАЦІЯ ПОТОКОВОГО ТА АВТОМАТИЗОВАНОГО ВИРОБНИЦТВА

Тема 16.1. Характеристика потокового виробництва

Потокове виробництво - це така прогресивна форма організації виробничого процесу як в часі, так й в просторі, яка ґрунтується на ритмічній повторюваності узгоджених в часі основних і допоміжних операцій основного виробничого процесу, які виконуються на спеціалізованих робочих місцях, розташованих послідовно по ходу технологічного процесу.

Виробництву, яке організоване по потоковому методу, притаманні ознаки:

─ детальний розподіл процесів виробництва на відносно невеликі операції та тверде закріплення їх за робочими місцями;

─ чітке й однозначне визначення послідовності виконання операцій і розташування робочих місць по ходу технологічного процесу;

─ поштучна (або невеликими передаточними (транспортними) партіями) передача предметів праці з однієї операції на другу;

─ синхронізація тривалості операцій;

─ одно направленість руху предметів праці від одного робочого місця до другого і використання безперервно діючого або пульсуючого транспорту - конвеєрів;

─ безперервність та замкнутість виробничого процесу.

При таких умовах організації виробничого процесу скорочується час транспортування напівфабрикатів між окремими дільницями, ширше використовується спеціалізоване обладнання і технологічна оснастка, підвищуються навики робітників. При потоковій організації виробництва органічно поєднуються та нерідко сполучаються основні і обслуговуючі операції, перетворюючись в єдиний процес виготовлення продукції. Це дозволяє максимально скоротити час виготовлення виробів, знизити витрати праці й матеріальних ресурсів, забезпечити повне завантаження обладнання.

Первісною ланкою потокового виробництва є потокова лінія - група робочих місць, на яких виробничий процес здійснюється відповідно характерним ознакам потокового виробництва.

Потокова лінія є виробничою дільницею, яка спеціалізована за предметною ознакою на випуску визначених виробів, з паралельним рухом предметів праці.

Організація потокових ліній пред’являє суворі вимоги до планування розміщення потокової лінії, до транспортних засобів, тари, яка використовуються. Планування потокових ліній повинно забезпечити найбільшу прямопотоковість й найкоротший маршрут руху предметів праці, економне використання виробничих площ для збереження матеріалів та виробів. В залежності від конструкції виробничих будівель, видів виробів, які виготовлюються, і обладнання, яке використовується, розробляється планування овальних, Т і П - образних, кругових потокових ліній. В якості транспортних засобів потокових ліній використовуються транспортні склізи, жолоби, промислові роботи, універсальні маніпулятори тощо. Технологічна тара в потоковому виробництві конструюється з урахуванням розмірів передаточних(транспортних) партій виробів.

Для організації потокового виробництва необхідно мати достатньо високий обсяг виробництва, сталу номенклатуру виробів, високу технологічність і стабільність конструкції, сучасний рівень техніки і технології виробництва, налагоджену систему матеріально-технічного забезпечення виробництва, можливість синхронізації технологічних операцій.

Потік є основною формою організації виробничого процесу на підприємствах, цехах, дільницях масового виробництва. Разом з тим, потокові форми організації виробничого процесу можуть знайти широке використання й на підприємствах серійного та дрібносерійного типів виробництва, де виготовляються вузли та деталі широкого застосування, які використовуються в різних конструкціях. Елементи потокової організації виробництва проникають навіть в одиничне виробництво, де на потоці виготовляються, як правило, декілька конструктивно-подібних видів продукції, які застосовуються при виробництві різних виробів. Для потокового виробництва характерні усі принципи передової організації виробництва, які були розглянуті раніше.


Тема 16.2. Класифікація потокових ліній.

Уся різноманітність потокових ліній, які застосовуються в промисловості, може класифікуватись в залежності від різних ознак.

На рис. 16.1 наведено схему класифікації потокових ліній за основними ознаками. Є чотири види потокових ліній.

Постійно-потокові однопредметні, або масово-потокові, на яких стало випускаються вироби чи вузли, частини виробів одного найменування в масовій кількості.

Постійно-потокові багатопредметні лінії, або серійно-потокові, на яких одночасно ведеться виготовлення декількох видів напівфабрикатів чи готових виробів різних найменувань, але схожих в конструктивному й технологічному відношенні. Обробка предметів праці різних видів ведеться на лінії одночасно чи послідовно. Лінія не потребує переналадки.

Перемінно-потокові багатопредметні лінії-середньосерійні, на яких послідовно виготовляється декілька видів чи груп виробів. Строки запуску кожної групи конструктивно і технологічно схожих виробів регулюються стандартними графіками запуску-випуску виробів. При переході на нову групу виробів лінія переналагоджується.

Групові багатопредметні лінії характеризуються прямоточністю руху предметів праці. Спеціалізація робочих місць носить технологічний характер при великій кількості найменувань виробів. Лінія часто переналагоджується.
Тема 16.3. Основні види конвеєрів у безперервно-потоковому виробництві.

Велику роль в організації потокових ліній відіграють транспортні засоби. Слід відрізняти поняття транспортерів від конвеєрів.

Коли транспортні засоби тільки полегшують чи прискорюють переміщення виробів з одного робочого місця до другого, вони звуться транспортерами.

Коли ж транспортні засоби не тільки полегшують та прискорюють переміщення виробів, а й відіграють організуючу роль в потоці, тобто регулюють ритм роботи потокової лінії чи розподіляють предмети праці між робочими місцями, то вони звуться конвеєрами.



На рис. 16.2 наведено перелік різних видів конвеєрів, які використовуються в безперервно-потоковому виробництві.


Визначальна ознака

Можливі види потокових ліній

1.Ступінь спеціалізації-різноманітність номенклатури виробів (кількість найменувань)-тип потокового виробництва

Постійно-потокові одно предметні (масово-потокові)

Постійно- потокові багато-предметні (серійно-потокові)

Змінно-потокові багатопредметні (у середньо-серійному виробництві)

Групові багатопредметні

2. Ступінь безперервності процесу











Безперервні

Перервні (прямотокові)

3. Ступінь синхронізації операцій




Безперервно-потокові

Стаціонарно-потокові

Перервно-потокові

4. Спосіб підтримування ритму



Регламентований ритм

Вільний ритм

5.Засоби транспортування виробів




Конвейєри

Інші транспортні засоби

6.Характер руху конвейєра



Безперервний

Пульсуючий

7.Місце вико-

нання операцій





Безпосередньо на конвейєрній стрічці

На стаціонарному робочому місці

Рис. 16.1. Схема класифікації потокових ліній за основними ознаками.



Рис. 16.2 Види конвеєрів на БПЛ

В робочих конвеєрах робота (операції) виконується безпосередньо на конвеєрній стрічці, в розподільчих конвеєрах на стаціонарних робочих місцях (поза стрічкою).

Розглянемо розрахунок деяких параметрів робочих конвеєрів.

Шаг конвеєру lк-це відстань між осями двох суміжних виробів, які рівномірно розташовані на стрічці. Ця відстань співпадає також з відстанню між робочими місцями lрм , які розташовані уздовж конвеєрної стрічки з однієї чи обох сторін.





lк




lрм

Шаг конвеєру встановлюється з урахуванням габариту та маси виробу, зручностей розташування робочих місць на лінії і допустимої швидкості руху конвеєру.

Швидкість руху конвеєрної стрічки для конвеєрів безперервної дії Vк розраховується як:

Vк= при р=1шт (16.1)

чи Vк= при р >1шт. (16.2)

Для конвеєрів пульсуючої дії в основі розрахунку швидкість руху конвеєру лежить час руху виробу (чи партії) від однієї операції до другої tтр (операції технологічного процесу виконуються на нерухомій стрічці конвеєру).

Vк= (16.3)

Найбільш зручною і безпечною для роботи конвеєрів безперервної дії є швидкість в межах:



3,5

Для підтримання ритму роботи лінії на робочих місцях встановлюють робочі зони операцій(станції) - це дільниця конвеєру, на який виконується окрема операція.

Довжина робочої частини конвеєру визначається як

Lр=lк (16.4)

В таблиці 16.1 наведено перелік і розрахунок основних параметрів робочих конвеєрів.



Таблиця 16.1. Параметри робочих конвеєрів


Показник

Конвеєр безперервної дії

Конвеєр пульсуючої дії

1. Тривалість окремих операцій, хв.

t1=t2=...=tn

t1=t2=...tn

2. Такт потокової лінії,

r=tі=tтр

r=tі+tтр

3. Швидкість руху конвеєру,

Vк=

Vк=

4. Шаг конвеєру, м

lк=lвир=lрм

lк=lвир=lрм

5. Кількість робочих місць на окремих операціях і взагалі, роб. місць

cі=1р.м.

c==m

cі=1р.м.

c=

6. Довжина робочої частини конвеєру, м

Lр=lк∙c

Lр=lк∙c

7.Тривалість технологічного

циклу виготовлення

- першого виробу, хв.
- партії виробів n, хв. при Р=1 шт.

при Р>1 шт.



Тц1виг1тр1=r

Тц=r(m+n-1)

або по формулі паралельного руху



Тц1виг1тр1


Тц=r(m+n-1)

або по формулі паралельного руху


Безперервно-потокові лінії з розподільчим конвеєром використовують, головним чином, на дільницях механічної обробки, оздоблення і складання невеликих виробів при великих програмних завданнях. Операції виконуються на стаціонарних робочих місцях. Робочі місця розташовані уздовж конвеєру з однієї чи двох сторін. Вироби рівномірно розміщуються на рухомій частині транспортера на підвісках, теліжках, каретках чи на дільницях стрічки, на яких нанесені розмічальні знаки.

При простих ланцюжках робочих місць, коли операція виконується за один такт, кожен виріб, який підійшов до робочого місця, повинен бути оброблений до підходу наступного виробу. При складних технологічних ланцюжках тривалість операцій різна і може дорівнювати двом, трьом і більше тактам. В цих умовах для ритмічної видачі виробів необхідно, щоб, працюючи безперервно, кожне наступне робоче місце виконувало операцію зі зсувом на один такт від попереднього. Цього можливо досягнути на основі ритмічної та почергової подачі виробів до робочих місць на операції, тобто відповідним адресуванням виробів. Для цього застосовують чи автоматичний розподіл виробів, чи розмітку розподільчого конвеєру. Розмітка може бути виконана за допомогою літер, цифр, кольорових міток, кольорових прапорців тощо.
Тема 16.4. Типи автоматичних потокових ліній.

Автоматизоване виробництво – це вища форма автоматизації. Автоматизація виключає безпосередню участь людини в виробничому процесі. Робота машин і апаратів в даному випадку відбувається по заданій програмі, а робітник виконує наладку автоматичного обладнання, контроль його роботи , ліквідує відхилення від заданих режимів.

Технічною основою автоматизації виробництва є автоматичні верстати та інші види обладнання, промислові роботи й маніпулятори, мікропроцесори, електронно-обчислювальні машини. В масовому і багатосерійному виробництві різних галузей промисловості широко використовуються автоматичні потокові лінії (АПЛ). Це комплекс обладнання, який розташований в визначеної технологічної послідовності і пов’язаний транспортними пристроями і засобами управління технологічним процесом, що забезпечує перетворення вихідних сировини та матеріалів в готові вироби. На АПЛ , в автоматичних цехах і заводах-автоматах безперервність виробничих процесів сполучається з автоматичністю їх виконання.

Автоматичні потокові лінії, які працюють на вітчизняних підприємствах , надто різноманітні в конструктивному технологічному та організаційному відношенні (рис.16.3).

По характеру транспортування виробу, а також по наявності і розташуванню бункерних пристроїв розрізнюють п’ять основних типів автоматичних потокових ліній.

1.Прямоточні автоматичні лінії уявляють собою систему взаємопов’язаних автоматично діючих механізмів з безпосередньою передачею виробів з однієї робочої позиції на другу і переміщенням виробів на відстань між робочими позиціями за один такт.

2. Потокові автоматичні лінії уявляють собою ту ж систему механізмів, але з поступовим переміщенням виробів по транспортеру. На таких лініях формується як технологічний, так і транспортний запас.

3. Бункерні автоматичні лінії уявляють собою систему окремих автоматичних машин, які працюють незалежно одне від одного. Кожна з них має бункер-накопичувач. Між собою машини пов’язані автоматичними транспортерами - перевантажувачами.

4. Бункерно-прямоточні автоматичні лінії складаються з декількох дільниць автоматично пов’язанно працюючих механізмів, які розділені бункерами. Виріб за такт (чи ритм) переміщується по робочим позиціям на величину відстані між ними.

5. Бункерно-поточні автоматичні лінії уявляють собою таку ж систему механізмів, що й бункерно-прямоточні. Різниця лише в тому, що елемент , виріб (наприклад, деталь) по робочих позиціях переміщується поступово, за один такт на габарит виробу.

На лініях третього, четвертого і п’ятого типів формуються технологічні, транспортні, а також межопераційні (бункерні) запаси.

Автоматичні лінії з жорстким кінематичним зв’язком зазвичай оснащені єдиним приводним межопераційним транспортером , який виконує одночасну передачу виробів по всіх позиціях в відповідності з тактом лінії. Відказ будь якого з верстатів тягне за собою зупинку лінії, що при недостатній надійності механізмів приводить к великим простоям і втраті продуктивності.







В залежності від ступеню спеціалізації

По числу одночасно обробляємих предметів

По характеру транспортування напівфабрикатів на лінії

В залежності від необхідності переналагоджування

однопредметні

(масові)

зі штучною обробкою виробів



з безперервним рухом

непереналагоджуємі



багатопредметні (серійні)

з багатопредметною (багатодетальною) обробкою

з періодичним рухом

переналагоджуємі



По ступеню перекриття часу транспортування технологічним часом

По характеру кінематичного зв’язку

з неперекриваємим часом



з жорстким зв’язком (синхронні)


з перекриваємим часом (повністю чи частково)

з гнучким зв’язком (несинхронні) з бункерами-накопичувачами

Рис.16.3 Класифікація автоматичних потокових ліній

Автоматичні лінії з гнучким кінематичним зв’яком оснащені незалежним межопераційним транспортером і бункерними пристроями після кожної операції чи після групи їх. Бункер забезпечує незалежну роботу механізмів при виході одного з них і сприяє безперервності роботи на лінії. В АПЛ використовують спеціальні види конвеєрів, частіше інерційні чи підвісні.
Тема 16.5. Розрахунок автоматичних потокових ліній.

При проектуванні АПЛ виконується ряд розрахунків. В значній мірі їх склад відповідає розрахункам неавтоматичних потокових ліній. Поряд з тим є й деякі особливості, наприклад, розрахунковий такт, впродовж якого видається готовий напівфабрикат чи група напівфабрикатів, визначається за формулою:



rАПЛ = t' ц + tв.тр + tтр + tф тр , (16.6)

де rАПЛ - розрахунковий такт АПЛ, хвилин;

t' ц - тривалість циклу лімітуючого верстата чи агрегату, хвилин;

tв.тр - час вивільнення транспортеру від фіксації, хвилин;

tтр - час транспортування виробу, хвилин;

tф тр - час фіксації транспортера , хвилин.

Для автоматичних потокових ліній безперервної дії, на яких готові вироби видаються не періодично, а безперервно, tв.тр = 0 і tф тр= 0.

Тривалість циклу роботи верстата – це середній час, впродовж якого усі циклічно діючи вузли і механізми лінії здійснюють рух в заданій послідовності і повертаються в початкове положення. Так, наприклад, для металорізного обладнання тривалість циклу дорівнює

ŧ ц = ŧ техн + ŧ доп + ŧ чек (16.7)

де ŧ техн - середній машинний час, який витрачається безпосередньо на формоутворення з урахуванням врізання й виходу інструменту, хвилин;

ŧ доп - середній допоміжний час, який витрачається на зажим і фіксацію, на переміщення з позиції на позицію, на бистрий підвод-отвод, хвилин;

ŧ чек - середній час чекання зроботки повільно працюючих агрегатів в складі лінії, хвилин.

Штучна продуктивність верстатної автоматичної лінії дорівнює:

* для однопотокової лінії



Nф = · ηе (16.8)

де Nф - годинна продуктивність АПЛ, шт./год.;



rАПЛ - розрахунковий такт АПЛ, хвилин;

ηе - експлуатаційний коефіцієнт, який враховує технічне і організаційне обслуговування та інші витрати часу , хвилин.

*для багатопотокової лінії



Nф = РАПЛ· ηе (16.9)

де РАПЛ –кількість потоків на лінії.




Тема 16.6. Організаційні основи гнучкого автоматизованого виробництва (ГАВ)

Технічну базу гнучкої автоматизованої системи уявляють обладнання з числовим програмним управлінням, промислові роботи , спеціальні транспортні засоби і автоматизовані системи управління технологічними процесами.

При організації ГАВ користуються наступними принципами:

* інтеграція організаційних факторів виробництва, обумовлюючих задачу жорсткого поєднання основних, допоміжних і обслуговуючих процесів в єдиний виробничий процес, який працює по об’єднаному плану;

* необхідна різноманітність, яка підкреслює обмежену сферу використання ГАВ в залежності від виду продукції і технологічного оснащення;

* наявність резервів, які орієнтують на створення економічно обґрунтованих резервів усіх елементів виробничого процесу;

* автономність гнучкої автоматизованої системи, яка характеризує визначену її залежність від інших виробничих підрозділів і , як наслідок, максимальна предметна замкнутість виробничого процесу;

* універсальність, яка допускає можливість зміни послідовності використання обладнання при виконанні даного виробничого процесу.

Важливою особливістю організації гнучких автоматизованих систем є необхідність ретельної проектної розробки наступної організації. При цьому розробка організаційного проекту ГАВ повинна здійснюватися одночасно з проектуванням технічної системи. В процесі проектування ГАВ повинні вирішуватися наступні організаційні задачі:

1) добір номенклатури деталей, які будуть оброблюватись на дільницях гнучкої автоматизації, і визначення характеру спеціалізації виробничих підрозділів;

2) формування раціональної виробничої структури цехів і дільниць, які забезпечують інтеграцію основних, допоміжних і обслуговуючих процесів;

3) проектування системи технологічного і організаційного обслуговування дільниць гнучкої автоматизації (програмного, інформаційного, матеріального, інструментального тощо);

4) проектування системи ремонтного обслуговування обладнання;

5) проектування системи організації технічного контролю якості продукції;

6) розробка інтегрованої системи оперативного планування і регулювання виробництва та розрахунок нормативів руху предметів праці;

7) розробка проекту організації праці усіх категорій виконавців і процедур реалізації ними функцій керування і обслуговування.

Функціонуюча система організації ГАВ охоплює організацію підготовки виробництва, експлуатації гнучкої автоматизованої системи, оперативного управління виробництвом і праці виконавців.

При створенні системи регламентованого обслуговування узгоджується та оптимізується пропускна здібність комплексу технологічного обладнання і обслуговуючих підрозділів, визначається склад і розміри резервів, необхідні людські ресурси.



Організація оперативного управління в умовах гнучкої автоматизованої системи базується на календарній регламентації, взаємній ув’язці часткових виробничих процесів і ресурсних можливостей кожного підрозділу ГАВ.





База даних захищена авторським правом ©lecture.in.ua 2016
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка