2.2 Выбор, обоснование и компоновка поточной линии

Выбранный тип производственного процесса окажет влияние и на метод организации.

Метод организации производства — это способ осуществления производственного процесса, характеризующийся рядом признаков, главным из которых является взаимосвязь последовательности выполнения операций технологического процесса с порядком размещения оборудования.

Во времени организация производственного процесса определяется степе­нью его прерывности, которая зависит от вида продукции и технологии ее изготовления.

В зависимости от факторов, влияющих на выбор методов организации производства, таких как: номенклатура выпускаемой продукции; объем производства; периодичность выпуска продукции; трудоемкость продукции; характер технологических процессов, различают поточный, партионный и единичный метод организации производства.

Поточное производство является наиболее экономически целесообразной и конкурентоспособной формой организации процессов изготовления изделий и входящих в них элементов. Этот метод основан на ритмичной повторяемости согласованных во времени основных и вспомогательных операций, выполняемых на специализированных рабочих местах, расположенных по ходу технологического процесса.

В условиях поточного производства все операции согласованы во времени и повторяются через строго определенные промежутки времени. Все рабочие места специализированы.

Такие формы организации распространены в массовом производстве, ка­ким и является производство втулки, выбранной в данном курсовом проекте.

Основным звеном поточного производства является поточная линия — совокупность специализированных рабочих мест, на которых производственные операции выполняются с характерными признаками поточного произ­водства.

Существуют одно- и многопредметные поточные линии. Основанием для выбора вида поточной линии, как правило, служит тип производства и техноло­гический процесс изготовления продукции. В условиях массового производства целесообразно выбрать однопредметную поточную линию, т. к. выпуск про­дукции одного наименования будет значительным, а это позволит обеспечить достаточно высокую загрузку рабочих мест.

На основании технологии номенклатуры изготовляемой продукции, уста­нав­ливается степень прерывности. Она определяется исходя из сопоставле­ния времени выполнения отдельных операций технологического процесса и такта потока.

Итак, определили, что в условиях массового производства целесообразно выбрать однопредметную поточную линию, т. к. выпуск про­дукции одного наименования будет значительным, а это позволит обеспечить достаточно высокую загрузку рабочих мест. Степень прерывности однопредметной поточной линии установим в дальнейшем в ходе оперативного планирования.

2.3 Оперативно-производственное планирование: разработка и расчет календарно-плановых нормативов

На расчет основных нормативов и составление планово-учет­ных документов влияет тип производства и применяемая система оперативного планирования.

В условиях массового производства, как правило, применяют подетальную систему оперативного пла­нирования, которая предназначена для условий высокоорганизованного и стабильного производства. За поточной линией закрепляют изготовление одной детали или сборочной единицы.

Основной планово-учетной едини­цей по заводу является изделие, а по цехам — каждая отдельная деталь, сборочная единица.

За планово-учетный период применяют сутки, смену или час. Плановоучетными документами явля­ются графики работы поточных линий (стандарт-планы). Стандарт-план составляется на период оборота ( ). Работа по этому плану повторяется до тех пор, пока действует данная производственная программа.

Оперативное планирование в массовом производстве базируется на сле­дующих календарно-плановых нормативах:

1. такт (ритм) поточной линии;

2. длительность технологического и производственного циклов;

3. внутрилинейные и межлинейные заделы;

4. число рабочих мест и коэффициенты их загрузки и т. д.

Расчеты основных календарно-плановых нормативов будем вести по ис­ходным данным:

В цехе обрабатывается втулка. Вид заготовки – пруток, масса детали – 0,026 кг. Годовая программа выпуска – 956160 шт. В году 249 рабочих дней. Режим работы – двухсменный. Продолжительность рабочей смены – 8 часов (480 минут). Регламентированные перерывы для отдыха составляют 0 минут в смену. Период оборота линии – 4 часа (240 минут).

Эффективный фонд времени работы оборудования:

где: – эффективный фонд времени работы оборудования, ;

– номинальный фонд времени работы оборудования, ;

– число рабочих смен в сутки;

– потери рабочего времени на плановые ремонты и регламентированные перерывы, % (в нашем случае данные параметры равны нулю): F_эф.=(249×8×60)×2=239040 мин.

Определим программу выпуска за период оборота линии:

N_{вып.0,5смены}=956160/249×2×2 = 960 шт. – необходимо выпускать каждые 240мин.

Определим такт поточной линии: под тактом поточной линии понимается период времени между запуском (выпуском) на линию данного объекта (деталей, сборочных единиц) и следую­щего за ним объекта.

;

r= 239040/956160=0,25 мин./шт.

Для каждой технологической операции из условия синхронизации технологического процесса определим расчетное количество рабочих мест.

Расчетное количество рабочих мест (единиц оборудования) на опера­ции определяется по формуле: .

Рассчитаем для каждой операции:

005+010 отрезание, точение: C_р1 = 0,6/0,25 = 2,4 (шт.) C_{р1принятое} = 3

015 сверление :C_р2 = 0,17/0,25 = 0,68 (шт.) C_{р2принятое} = 1

020 шлифование: C_р3 = 0,15/0,25 = 0,6 (шт.) C_{р3принятое} = 1

025 рифление: C_р4 = 0,2/0,25 = 0,8 (шт.) C_{р4принятое} = 1

030 нарезание: C_р5 = 0,58/0,25 = 2,32 (шт.) C_{р5принятое} = 3

Так как процесс не синхронизирован (расчетные количества рабочих мест на операциях не целые числа), то выбираем однопредметную прерывно-поточную линию (ОППЛ). Прерывный поток характерен тем, что вследствие неравенства или не кратности операций такту (ритму) на поточной линии невозможно достигнуть непрерывности обработки предметов, работы оборудования и рабочих-операторов. Из-за нарушения непрерывности производственного процесса необходимо создавать межоперационные оборотные заделы (что служит показателем прерывности).

Коэффициент загрузки рабочих мест определяется по формуле: ,

где C_i - принятое число рабочих мест, полученное округлением рас­четного числа рабочих мест.

005+010 отрезание, точение: k_з1 = 2,4/3×100% = 80%

015 сверление: k_з2 = 0,68/1×100% = 68%

020 шлифование k_з3 = 0,6/1×100% = 60%

025 рифление: k_з4 = 0,8/1×100% = 80%

030 нарезание: k_з5 = 2,32/3×100% = 77%

Общее число рабочих мест на линии: C_общее=3+1+1+1+3=9

Всего на линии занято 7 рабочих-операторов в смену число рабочих на линии, полученное за счет совмещения рабочи­ми нескольких операций для полного использования фонда вре­мени;

Все полученные данные сведем в таблицу № 5.

Количество рабочих мест, их загрузка и число рабочих на линии

Таблица 5

Номер операции	Норма времени, мин	Число рабочих мест		Загрузка рабочих мест		Число рабочих в смену	Порядок совмещения операций	Периоды работы оборудования и рабочих на операции
		Сpi	Сi	%	мин.
1.005+010	0,6	2,4	3	100	240	3	1-й рабочий	1,00 Rк
				100	240		2-й рабочий	1,00 Rк
				40	96		3-й рабочий	0,40 Rк
2. 015	0,17	0,68	1	68	163,2	1	4-й рабочий	0,68 Rк
3. 020	0,15	0,6	1	60	144	1	3-й рабочий	0,60 Rк
4. 025	0,2	0,8	1	80	192	1	5-й рабочий	0,80 Rк
5.030	0,58	2,32	3	100	240	3	6-й рабочий	1,00 Rк
				100	240		7-й рабочий	1,00 Rк
				32	76,8		4-й рабочий	0,32 Rк
Итого	1,7	6,8	9			9

После регламентации труда на линии, общее число рабочих, полученное путем совмещения рабочими нескольких операций для полного использования фонда времени составило 7 (вместо 9) рабочих – операторов в смену.

Построим план-график работы прямоточной линии, где укажем переход рабочих с операции на операцию, при их совмещении. Период комплектования R_к (период оборота линии) принимаем равным 240 мин.

План-график работы прямоточной линии представлен на рис.2.

Номер операции	Период комплектования Rк = 240мин.
1. 005+010 (1-й рабочий) (2-й рабочий) (3-й рабочий)	1,00 Rк 1,00 Rк 0,40 Rк
2. 015 (4-й рабочий)	0,68 Rк
3. 020 (3-й рабочий)	0,60 Rк
4. 025 (5-й рабочий)	0,80 Rк
5. 030 (6-й рабочий) (7-й рабочий) (4-й рабочий)	1,00 Rк 1,00 Rк 0,32 Rк

Вследствие различной производительности смежных операций меж­ду ними на линии образуются межоперационные оборотные заделы.

Межоперационный оборотный задел – это количество предметов труда, пред­назначенных для выравнивания производительности на смежных опера­циях и находящихся на рабочих местах в ожидании процесса обработки. Оборотные заделы позволяют организовать непрерывную работу на рабочих местах в тече­ние более или менее продолжительного времени. Характерной чертой оборот­ных заделов является изменение их величины на протяжении периода оборота линии (в нашем случае 240минут).

Величина оборотного задела равна разности производительности смежных операций за период Т_п и определяется по формуле

где Т_п — период времени при неизменных условиях совмещения на смеж­ных операциях: i-й и (i + 1)-й, мин;

C_i, C_i+1, — количество рабочих мест на i-й и (i + 1)-й операциях в течение Т_п;

t _i, t_{i +1}, — нормы времени на выполнение i-й и (i + 1)-й смежных операций, мин.

Расчет межоперационных оборотных заделов представлен в таблице № 6.

Расчет межоперационных оборотных заделов

таблица 6

Частный период	Длительность частного периода	Расчет заделов, шт.	Площадь эпюр шт./мин.
между 1 и 2 операциями
Т1	96	Z1,2 = (96×3/0,6)-(96×1/0,17) = - 84,7	S1=(256+171,3)/2×96=20510,4
Т2	163,2-96=67,2	Z1,2 = (67,2×2/0,6)-(67,2×1/0,17) = -171,3	S2=(67,2×171,3)/2=5755,68
Т3	240-163,2=76,8	Z1,2= (76,8×2/0,6)-(76,8×0/0,17) = + 256	S3==(256×76,8)/2=9830,4
между 2 и 3 операциями
Т1	96	Z2,3 = (96×1/0,17)-(96×0/0,15) =+ 564,7	S1=(564,7×96)/2=27105,6
Т2	163,2-96=67,2	Z2,3 = (67,2×1/0,17)-(67,2×1/0,15) = - 52,7	S2=(564,7+512)/2×67,2=36177,1
Т3	240-163,2=76,8	Z2,3= (76,8×0/0,17)-(76,8×1/0,15) = -512	S3=(512×76,8)/2=19660,8
между 3 и 4 операциями
Т1	96	Z3,4 = (96×0/0,15)-(96×1/0,2) = - 480	S1=(480×96)/2=23040
Т2	96	Z3,4 = (96×1/0,15)-(96×1/0,2) = + 160	S2=(96×160)/2=7680
Т3	48	Z3,4= (48×1/0,15)-(48×0/0,2) = + 320	S3=(160+480)/2×48=15360
между 4 и 5 операциями
Т1	163,2	Z4,5 = (163,2×1/0,2)-( 163,2×2/0,58) = + 253,2	S1=(163,2×253,2)/2=20661,12
Т2	192-163,2=28,8	Z4,5 = (28,8×1/0,2)-(28,8×3/0,58) = - 5	S2=(253,2+248,2)/2×28,8= 7220,2
Т3	240-192 =48	Z4,5 = (48×0/0,2)-(48×3/0,58) = - 248,2	S3=(248,2×48)/2=5956,8

На основе произведенных расчетов строится график (эпюра) меж­операционных оборотных заделов, который представлен в приложении № 1.

Величина среднего оборотного задела по всей поточной линии равна сумме средних величин межоперационных оборотных заделов:

, шт.

где: – сумма площадей всех эпюр, ;

Z_ср.об.=(20510,4+5755,68+9830,4+27105,6+36177,1+19660,8+23040+7680+15360+20661,1++7220,2++5956,8)/240=198958,1/240=829 шт.

Общий задел — это сумма технологического, транспортного, страхового и среднего оборотного задела по всей поточной линии. Так как расчетом первых трех заделов пренебрегли, то получаем, что общий задел равен среднему обо­ротному заделу по всей поточной линии.

Z_общ.=Z_ср.об.~829 шт.

Определим величину незавершенного производства:

, нормо-час

где:

– суммарные затраты труда на один предмет в предыдущих цехах, нормо-час ( );

– сумма норм штучного времени по всем операциям, .

НЗП=829×1,7:2:60=11,74 нормо-час

Рассчитаем длительность технологического цикла выпуска партии 829 шт. втулок:

, мин.

t_ц=(829×0,25)/60=3,45 час.

Основные показатели, полученные в ходе оперативного планирования, сведем в таблицу № 7.

Основные календарно-плановые нормативы проектируемого участка

Таблица 7

Показатели	Результат
1. Годовой выпуск продукции, шт.	956160
2. Расчётный такт работы линии, мин/шт.; 3.Размер транспортной партии, шт.	0,25 1
4. Труд: расчётное число рабочих мест принятое число рабочих мест коэффициент загрузки рабочих мест (в среднем по линии) количество операторов на линии явочная численность рабочих ( в одну смену, т.е. за период оборота линии) списочная численность рабочих (по установленному режиму работы)	6,08 9 0,76 7 13,2 16
5. Трудоёмкость изготовления изделия (детали), час.	0,006
6. Средняя величина межоперационных оборотных заделов в целом по линии, шт.	829
7. Средняя величина незавершённого производства, нормо-ч.	11,74
8. Длительность технологического цикла, час.	3,45

Расчетное число рабочих мест равно 9 шт., благодаря совмещению операций 2 и 3 принятое число рабочих мест составляет 7 шт.

Коэффициент загрузки рабочих мест находится как отношение расчетного числа рабочих мест на принятое число рабочих мест:

Списочная численность рабочих: ч_сп.=ч_яв.^. f _{. .}^. k_невых.=7_.^.2_.^.1,1=16 (чел.)

Коэффициент невыходов на работу – 10%.