2.2.3 Производительность автоматической линии

Производительность автоматической линии определяется количеством изготавливаемых в единицу времени изделий. Технический предел производительности автоматической линии равен ее цикловой производительности, которая определятся следующим соотношением

, где – время цикла автоматической линии, p – количество изделий, изготавливаемых за один цикл, – длительность основных операций цикла, – длительность вспомогательных операций цикла.

Основное время определяется по лимитирующим позициям, т.е. по наиболее длительным операциям. Суммарное время основных и вспомогательных операций определяет рабочее время, затрачиваемое на изготовление одного изделия в условиях автоматической линии.

Однако автоматическая линия не может функционировать непрерывно. Она простаивает по разным причинам. Одной из причин простоев является необходимость обслуживания автоматической линии, ее настройки и наладки: смена и настройка инструмента, ремонт и наладка оборудования и устройств, поиск и устранение отказов, профилактические обслуживания и др.

Суммарное время , затрачиваемое на перечисленные выше операции, называется временем простоев по техническим причинам (по собственным причинам).

Кроме технических причин простоев существуют организационно-технические причины, не связанные непосредственно с технологией изготовления изделия: дефицит ресурсов, необходимых для работы автоматической линии; отсутствие рабочих и др. В этом случае автоматическая линия находится в работоспособном состоянии и простаивает по независящим от нее причинам. Суммарное время таких простоев составляет время организационно-технических простоев.

В том случае, когда автоматическая линия допускает переналадку на выпуск других изделий, добавляются простои, обусловленные временем переналадки. В это время входят следующие составляющие: время смены инструмента, приспособлений и управляющих программ; время для переналадки кинематики механизмов и устройств и т.д. Эти простои определяются суммарным временем .

Потери времени из-за простоев образуют внецикловые потери. Эти потери носят случайный характер и за разные периоды работы автоматической линии они различны. Внецикловые потери снижают производительность автоматической линии. Для оценки влияния внецикловых потерь на производительность автоматической линии их учитывают усредненно с помощью поправочных коэффициентов производительности.

, ,

где Т – рабочий цикл, – суммарные внецикловые потери линии, – коэффициент использования автоматической линии, – время рабочих ходов, – время холостых ходов. Отдельные рабочие и холостые хода могут совмещаться.

Для повышения производительности автоматической линии необходимо уменьшать время рабочего цикла "Т". Для этого технологический процесс изготовления изделия расчленяется на простые короткие операции, которые выполняются параллельно. Естественно, что количество потребного технологического оборудования при этом возрастает, возрастают и затраты на автоматическую линию. Эти затраты должны окупаться ростом производительности труда и ростом объема выпуска продукции (естественно, при наличии спроса на нее).

Рост производительности труда при внедрении средств автоматизации, по сравнению с базовым неавтоматизированным процессом, оценивается коэффициентом роста производительности

,

, , , , , ,

где  – коэффициент роста производительности средств производства, определяемый соотношением производительности после автоматизации (Q₂) к производительности базового варианта (Q₁);  – коэффициент сокращения живого труда; – затраты живого труда обслуживающих рабочих;  – коэффициент изменения стоимости средств производства, – единовременные затраты на средства труда;  – коэффициент изменения стоимости средств производства; – годовые затраты на предметы труда (сырье, материалы, комплектующие и др.); k – коэффициент технической вооруженности живого труда, определяемый отношением единовременных затрат овеществленного труда Т_п на создание средств производства к годовым затратам живого труда Т_ж, m – коэффициент энергоматериалоемкости живого труда, определяемый отношением годовых текущих затрат T_v овеществленного труда на инструмент, электроэнергию, вспомогательные материалы и ремонт к годовым затратам живого труда Т_ж, N – срок службы.

Наиболее высокую производительность обеспечивают автоматические линии, в которых операции обработки совмещаются с операциями транспорта объекта обработки. Такие линии получили название роторных линий.

Н а рис. 19 показана схема роторной автоматической линии: 1 – магазин-накопитель; 2, 3, 4, 5 – транспортные роторы; 6 – приемный магазин; 7, 8, 9 – рабочие роторы, имеющие разное число позиций для получения одинаковой производительности на всех операциях. На рабочих роторах имеются суппорты с обрабатывающим инструментом, которые движутся за счет копиров при вращении роторов.

Основные операции технологического процесса выполняются рабочими органами рабочих роторов. Транспортные роторы передают изделия от одного рабочего ротора к другому.

Пример компоновки роторной автоматической линии приведен на рис. 20. Заготовка 2 транспортным ротором 3 подается на первый рабочий ротор 1. Этот рабочий ротор имеет рабочие органы с обрабатывающим инструментом, которые движутся за счет копиров 4, вследствие взаимного перемещения, возникающего при вращении ротора. Следующий транспортный ротор передает изделие для окончательной обработки на рабочий ротор 5. Все роторы непрерывно вращаются вокруг своих осей от привода, расположенного под роторами.

Р оторные автоматические линии практически полностью комплектуются из специального оборудования, в отличие от обычных автоматических линий, в которых может использоваться универсальное или специализированное технологическое оборудование. Это приводит к росту затрат на индивидуальное проектирование и изготовление роторной автоматической линии, а также удорожает стоимость линии. Весьма высокая производительность линии позволяет окупить затраты на нее только в массовом производстве.