Непрерывно-поточной является линия, на которой обрабатываемые или собираемые предметы перемещаются по всем операциям линии непрерывно, т.е. без межоперационного простоя. Условием непрерывной работы ПЛ является равная производительность на всех операциях линии. Для создания такого условия необходимо, чтобы продолжительность каждой операции на линии была равна или кратна единому такту работы линии.
Прямоточной или прерывной, называется ПЛ, операции которой не равны и не кратны единому такту работы линии и, следовательно, не могут быть выравнены по производительности. Между операциями образуются оборотные заделы (запасы) обрабатываемых предметов, вследствие чего непрерывность процесса производства нарушается. Прямоточные линии применяются при обработке трудоемких деталей на разнотипном оборудовании, когда нормы времени операций невозможно синхронизировать. Эти ПЛ относят к неконвейерному типу, т.е. в этом случае не используют транспортные средства непрерывного действия с механическим приводом, называемыми конвейерами. На прямоточных линиях используют разнообразные транспортные средства – краны, элетротележки, автопогрузчики и т.д.
Рабочий конвейер – на такой ПЛ – все рабочие места связаны конвейером. В данном случае конвейер служит еще и местом выполнения операций, которые осуществляются на его несущей части. Типичным примером таких ПЛ являются сборочные конвейеры.
Распределительный конвейер – это ПЛ на которой конвейер служит средством доставки предметов к рабочим местам или оборудованию, расположенному вдоль конвейера. Предметы снимаются с конвейера, обрабатываются на оборудовании, а затем возвращаются на него.
В зависимости от характера перемещения различают конвейеры с непрерывным и пульсирующим движением. На конвейере с непрерывным движением несущая его часть движется непрерывно с установленной скоростью. На конвейере с пульсирующим движением во время обработки (сборки) предметов несущая часть конвейера находится в неподвижном состоянии в течение времени равном такту линии, а затем конвейер приводится в движение и предмет перемещается в следующую зону операции. Пульсирующее и непрерывное движение характерно как для рабочего, так и распределительного конвейеров.
На переменно-поточной линии различные предметы обрабатываются или собираются последовательно чередующимися партиями. После обработки или сборки партии одних предметов проводится переналадка оборудования и запускается в производство следующая партия.
На групповой ПЛ обрабатывается или собирается группа родственных в технологическом отношении предметов без переналадки оборудования. Для этого каждое рабочее место должно быть оснащено групповыми приспособлениями, необходимыми для обработки изделий, закрепленных за линией.
3.2 ОСОБЕННОСТИ ОРГАНИЗАЦИИ НЕПРЕРЫВНО-ПОТОЧНЫХ ЛИНИЙ
Основные параметры непрерывно-поточных линий: такт (r), количество рабочих мест на операции (ci), коэффициент загрузки рабочих мест (Kзi). Эти параметры рассчитываются в следующей последовательности. Сначала рассчитывается такт поточной линии
r = Fэф /N , (3.1)
где Fэф – эффективный фонд времени работы линии за определенный период (месяц, сутки, смену); N – производственная программа за этот же период.
Такт показывает тот интервал времени, через который на конвейер запускается очередной предмет, либо выпускается с конвейера уже изготовленное или собранное изделие. Такт конвейера принято измерять в минутах.
Далее определяется расчетное количество рабочих мест на каждой операции
cрi =ti /r , (3.2)
где ti – продолжительность i-й операции, мин.
Величина cpi округляется до целого числа и устанавливается принятое число рабочих мест ci. После чего рассчитывается средний коэффициент загрузки рабочих мест на i-й операции по формуле
Kзi = (срi /ср )100 % .
При проектировании конвейеров перегрузка рабочих мест не должна превышать 10 – 12 %, т.е. Kзi ? 112 %. Такая перегрузка рабочих снимается в процессе отладки поточной линии, за счет совершенствования навыков и опыта работы на конвейере. При большей перегрузке рабочих, организация непрерывно-поточной линии невозможна и следует рассмотреть вопрос о проектировании иной ПЛ – прямоточной, на которой не требуется осуществлять точной синхронизации времени выполнения операций.
Для непрерывно движущегося конвейера рассчитывается дополнительный параметр – скорость движения конвейера
v = l / r,
где l – расстояние между осями двух смежных изделий, находящихся на конвейере, называемое шагом конвейера, м.
Скорость движения конвейера не должна быть слишком большой, ее величина колеблется в пределах 0,1 – 4,0 м/мин.
Рабочий конвейер. Рассмотрим особенности организации рабочего конвейера на примере. Предположим, что изделие должно проходить сборку на трех операциях со следующими нормами времени t1 =
1, t2 =
t3 = 2 мин. Такт поточной лини r = 1 мин; шаг конвейера l = 2 м. Нормы времени на операциях по продолжительности либо равны, либо кратны такту поточной линии. Следовательно, расчетное число рабочих мест (cpi) будет целым числом и коэффициент загрузки рабочих мест на каждой операции Kзi =
1,0. Очевидно, что принятое число рабочих мест на каждой операции будет следующим: c1 = 1, c2 = 3 И c3 = 2. Длина рабочей зоны i-й операции рассчитывается по формуле:
Длина зоны первой операции – L1 = 2 ? 1 = 2 м; второй – L2 = 2 ? 3 = 6 м; третьей – L3 = 2 ? 2 = 4 м. Изобразим эти зоны и рабочий конвейер на схеме (рис. 3.2).
Предположим, что конвейер – пульсирующий, т.е. в течение времени r = 1 мин он неподвижен, а затем быстро перемещается на расстояние l = 2 м. Поскольку на первой операции норма времени t1 = 1 мин, то рабочему 1.1 будет вполне достаточно времени на выполнение этой операции.
Рабочий 2.1 будет перемещаться вдоль второй рабочей зоны за тем изделием, которое лежит на конвейере. Очевидно, что рабочий 2.1 сделает во второй зоне три остановки по 1 мин каждая, т.е. он также сможет осуществить свою сборочную операцию продолжительностью t2 = 3. Дойдя до конца зоны второй операции, рабочий возвращается в ее начало. Рабочий 2.2 идет после рабочего 2.3 и перед рабочим 2.1. Каждый из них достигнув конца своей зоны, возвращается в ее начало, встречая новое изделие, входящее во вторую зону из зоны первой операции. Аналогичным образом осуществляют переходы и рабочие 3.1 и 3.2 в третьей зоне операции.
Если конвейер движется непрерывно, то его скорость должна быть равной v = l / r = 2 / 1 = 2 м/мин. Следовательно, первую зону операции длиной 2 м изделие будет проходить за 1 мин; вторую зону длиной 6 м – за 3 мин, а третью соответственно – за 2 мин. Каждый рабочий будет в течение определенного времени сопровождать изделие в своей зоне, одновременно осуществляя необходимую сборочную операцию.
Общая длина конвейера рассчитывается по формуле:
На операциях с нестабильным временем их выполнения и возможными задержками создается резервная зона, на длину которой увеличивается протяженность зоны Li . Длина резервной зоны должна быть либо равной, либо кратной шагу конвейера, благодаря чему время выполнения нестабильной операции может быть больше установленной нормы.
Распределительный конвейер. Воспользуемся исходными данными предыдущего примера для иллюстрации работы ПЛ со снятием изделий с конвейера. Схема распределительного конвейера с теми же параметрами, что и у рабочего конвейера, рассмотренного выше, приведена на рис. 3.3. Если на конвейере на отдельных операциях имеется по несколько рабочих мест, то необходимо обеспечить правильное чередование в обработке изделий на каждом рабочем месте. Для этой цели делается разметка конвейера на его ленту краской наносят числа, которые образуют период П распределительного конвейера.
Период распределительного конвейера равен наименьшему кратному из числа рабочих мест на каждой операции. В нашем примере П = 6. Действительно, шесть цифр - это самое малое число, которое без остатка может быть распределено между рабочими местами на любой операции ПЛ. За рабочим 1.1 следует закрепить шесть цифр, за каждым из рабочих 2.1, 2.2, 2.3 - по две цифры и за рабочими 3.1, 3.2 по три цифры (по три разметочных знака). Разметочные знаки периода необходимо распределять
Распределительный конвейер может быть как пульсирующим, так и с непрерывным движением. В любом случае, каждое следующее изделие подходит к рабочему через время, равное такту ПЛ. Если рабочий будет обрабатывать каждое изделие, которое подает ему конвейер, то норма времени у такого рабочего должна быть равна такту ПЛ, если рабочий будет брать с конвейера каждое второе изделие, то его норма времени должна быть равна двум тактам ПЛ и т.д. В табл. 3.1. показано, каким образом следует закреплять разметочные знаки периода распределительного конвейера за рабочими, чтобы время обработки детали на каждом рабочем месте соответствовало бы установленной норме.
Например, за рабочим 2.1 закреплены знаки первый и четвертый. Когда с рабочим поравняется первый разметочный знак, то к этому моменту должна закончиться обработка предыдущего изделия. Рабочий должен положить на первый разметочный знак обработанное изделие и затем с этого же знака взять очередное изделие, т.е. заменить необработанное изделие на обработанное. Четвертый разметочный знак подойдет к рабочему через интервал времени, равный трем тактам ПЛ, в нашем примере это – 3 мин, что числено равно t2 = 3 мин, которые отводятся рабочему на выполнение второй операции. Каждый рабочий на третьей операции заменяет необработанное изделие на обработанное через два такта ПЛ, т.е. через 2 мин, что также соответствует t3 = 2 мин.
Период конвейера на общей длине ленты может повторяться несколько раз, но обязательно целое число раз. Удобны для работы следующие периоды 6, 12, 24 и 30. При больших периодах вводится дифференцированная разметка, при которой на конвейер наносится двойной комплект знаков, например окраска полей и нумерация. При этом часть рабочих пользуется одним комплектом знаков, а другая часть – другим.