3.1.2 Организационные формы сборки

В различных типах и при разных условиях производства органи­зация сборки приобретает различные формы, указанные на рисунке 5.2.

Рисунок 5.2 – Схема организационных форм сборки

По перемещению собираемого изделия сборка подразделяется на стационарную и подвижную, по организации производства - на непоточную, групповую и поточную.

Непоточная стационарная сборка характеризуется тем, что весь процесс сборки и его сборочных единиц выполняется на одной сбороч­ной позиции: стенде, станке, рабочем месте, на полу цеха. Все де­тали, сборочные единицы (узлы) и комплектующие изделия поступают на эту позицию.

Этот вид сборки может выполняться без расчленения сборочных работ, когда вся сборка изделия производится одной бригадой рабо­чих-сборщиков последовательно, т.е. от начала до конца. В этом случае применяется концентрированный технологический процесс сбор­ки, состоящий из небольшого числа сложных операций.

К достоинствам этого метода следует отнести.

Сохранение неизменного положения основной базовой детали, что способствует достижению высокой точности собираемого изделия (особенно при крупных изделиях с недостаточно жесткой конструк­цией).

Использование универсальных транспортных средств, при­способлений и инструментов, что сокращает продолжительность и стоимость технической подготовки производства.

Недостатками этого метода являются:

Длительность общего цикла сборки, выполняемой последова­тельно.

Потребность в высококвалифицированных рабочих, способных выполнять любую сборочную операцию.

Увеличение потребности в больших сборочных стендах и вы­соких помещениях сборочных цехов, так как каждая машина, собираемая на стенде от начала до конца, длительное время занимает мон­тажный стенд. Это особенно существенно при увеличении производст­венной программы выпуска крупных машин, когда их выпуск лимитиру­ется наличием монтажных стендов и высоких сборочных цехов.

Областью применения стационарной неподвижной сборки является единичное и мелкосерийное производство тяжелого и энергетического машиностроения, экспериментальные и ремонтные цехи (сборка круп­ных дизелей, прокатных станов, крупных турбин и т.п.).

Непоточная стационарная сборка с расчленением сборочных ра­бот предполагает дифференциацию процесса на узловую и общую сбор­ку. Сборка каждой сборочной единицы и общая сборка выполняются в одно и то же время разными бригадами и многими сборщиками. Соби­раемая машина остается неподвижной на одном стенде. В результате такой организации длительность процесса сборки значительно сокра­щается.

Расчетное количество рабочих позиций или стендов ₀ для па­раллельной сборки одинаковых объектов подсчитывается по формуле:

(5.1)

где То - расчетная трудоемкость всех переходов сборки одного объекта:

Тс - расчетная трудоемкость переходов, выполнение которых совмещено во времени с выполнением других объектов;

Т - расчетный такт сборки.

Областью экономичного использования данного вида сборки яв­ляется производство изделий, изготовляемых единицами или в не­больших количествах.

Преимущества сборки с расчленением на узловую и общую сборку приводятся ниже:

Значительное сокращение длительности общего цикла сборки.

Сокращение трудоемкости выполнения отдельных сборочных операций за счет:

а) специализации рабочих мест сборки узлов и им оборудования соответствующими приспособлениями и механизирующими устройствами;

б) специализации рабочих-сборщиков определенных узлов и при­обретения ими соответствующих навыков;

в) лучшей организации труда (рабочие не скапливаются одно­временно на ограниченном пространстве монтажного стенда и не ме­шают друг другу, как это имеет место при однобригадной стационар­ной сборке).

Снижение потребности в дефицитной рабочей силе сборщиков высокой квалификации.

Более рациональное использование помещения и оборудования сборочных цехов (узловая сборка может производиться в более низких помещениях, не оборудованных мощными кранами и другими устройства­ ми).

Уменьшение размеров высоких помещений сборочных участков, оборудованных мощными подъемно-транспортными устройствами, требуе­мых для размещения монтажных стендов, так как при разделении узло­вой и общей сборки длительность пребывания собираемой машины на стенде сокращается.

Сокращение себестоимости сборки.

Применение узловой сборки возможно лишь при соответствующем оформлении конструкции изделия, предусматривающем расчленение его на технологические сборочные единицы, которые могут быть собраны независимо друг от друга.

В связи с этим расчленение изделия на отдельные конструктивно-технологические сборочные единицы является одним из основных условий технологичности конструкции.

Областью экономичного использования данного вида сборки явля­ется серийное производство средних по размеру и крупных машин.

Непоточная подвижная сборка характеризуется последовательным перемещением собираемого изделия от одной позиции к другой. Пере­мещение собираемого объекта от одной рабочей позиции к другой может быть свободным или принудительным. Технологический процесс сборки при этом разбивается на отдельные операции, выполняемые одним ра­бочим или небольшим их числом.

Сборка со свободным перемещением собираемого объекта заклю­чается в том, что рабочий, закончив свою операцию, с помощью ме­ханизирующих средств или вручную перемещает собираемую сборочную единицу на следующую рабочую позицию. Сборочные единицы могут также собираться на тележках, стоящих на рельсовых путях, на рольгангах и т. п.

Сборка с принудительным передвижением собираемого объекта состоит в том, что объект сборки передвигается при помощи кон­вейера или тележек, замкнутых ведомой цепью. Сборка может выпол­няться как на конвейере, так и возле него. Организация подвижной сборки возможна только на основе расчленения сборочных работ.

Фактическая продолжительность выполнения каждой операции сборочного процесса колеблется, так как она зависит не только от квалификации и интенсивности труда сборщика, но также и от каче­ства собираемых деталей. Для компенсации таких колебаний созда­ется межоперационный задел.

Расчетное количество рабочих позиций q₁, которые должен последовательно пройти собираемый объект в процессе сборки, подсчитывается по формуле:

(5.2)

где t _n - расчетное время, необходимое для перемещения одного собираемого объекта с рабочей позиции на следующую;

₁ - количество параллельных потоков, необходимых для выполнения производственной программы параллельной сборки одинаковых собираемых объектов; количество параллельных потоков определяется по формуле:

(5.3)

где - продолжительность наиболее длительной сборочной операции (трудоемкость всех несовмещенных пере­ходов, составляющих наиболее длительную операцию).

Непоточная подвижная сборка находит экономичное применение при переходе от сборки единичных изделий к их серийному изготов­лению.

Поточная сборка характеризуется тем, что при построении технологического процесса сборки отдельные операции процесса вы­полняются за одинаковый промежуток времени - такт, или за промежу­ток времени, кратный такту. При этом на более продолжительных операциях параллельно работают несколько рабочих-сварщиков. Обе­спечение одинаковой продолжительности технологических операций, называемое синхронизацией операций, достигается их перестройкой, заключающейся в уменьшении числа их переходов или их механизации (когда требуется ускорить их выполнение) или включение в опера­цию дополнительных элементов работы (когда трудоемкость операции меньше установленного такта).

Поточная сборка может быть организована со свободным или с принудительным ритмом. В первом случае рабочий передает собирае­мое изделие на соседнюю операцию по мере выполнения собственной работы, а во втором случае, при работе с принудительно-регулируе­мым ритмом» момент передачи выполненной работы на следующую опе­рацию определяется сигналом (световым или звуковым) или скоростью непрерывно или периодически движущегося конвейера.

Межоперационное перемещение собираемого изделия при поточ­ной сборке осуществляется; вручную или с помощью тележек, наклон­ного лотка или рольганга; с помощью распределительного конвейера, предназначенного для перемещения собираемых возле него изделий; на конвейере с периодическим перемещением, в период остановки которого на нем производится сборка; на непрерывно движущемся кон­вейере, перемещающем собираемое изделие со скоростью, обеспечиваю­щей возможность выполнения сборочный операций. При перемещении собираемого изделия вручную скорость перемещения принимается рав­ной 10-15 м/мин.; при перемещении по лотку и рольгангу - до 20 м/мин.; для распределительного конвейера - 30-40 м/мин. и для не­прерывно действующего конвейера - 0,25-3,5 м/мин.

Общая продолжительность поточной сборки

(5.3)

где Т - такт сборки;

n_n - число рабочих мест на поточной линии, зависящее от числа сборочных и контрольных операций (с учетом резервных мест).

Поточная сборка сокращает длительность производственного цикла и уменьшает межоперационные заделы деталей, повышает спе­циализацию сборщиков и возможности механизации и автоматизации сборочных операций, что в конечном счете приводит к снижению трудоемкости сборки на 35-50%.

Главным условием организации поточной сборки является обе­спечение взаимозаменяемости собираемых узлов и отдельных деталей, входящих в поточную сборку. В случае необходимости использования пригоночных работ они должны осуществляться за пределами потока на операциях предварительной сборки.

При этом пригнанные детали и узлы должны подаваться на по­точную сборку в окончательно скомплектованном и проконтролирован­ном виде. Ответственным и сложным вопросом организации поточной сборки является проблема операционного контроля качества сборки и обеспечение исправления обнаруженных при контроле дефектов без нарушения установленного ритма сборки.

Конструкция собираемого на потоке изделия должна быть хорошо отработана на технологичность.

Поточная сборка является рентабельной при достаточно большом объеме выпуска собираемых изделий.

Поточная стационарная сборка является одной из форм поточной сборки, требующей наименьших затрат на ее организацию. Она приме­няется при сборке крупных и громоздких, т.е. неудобных для транс­портирования изделий (например, при сборке самолетов и т.п. изде­лий). При этом виде сборки все собираемые объекты остаются на ра­бочих позициях в течение всего процесса сборки. Рабочие (или бри­гады) по сигналу все одновременно переходят от одних собираемым объектов к следующим через периоды времени, равные такту. Каждый рабочий (или каждая бригада) выполняет закрепленную за ним (бри­гадой) одну и ту же операцию на каждом из собираемых объектов.

Расчетное количество рабочих (или бригад) q₂, необходимых для одного потока, подсчитывается по следующей формуле:

(5.4)

где t_p - расчетное время для перехода рабочих (или брига­ды) от одних собираемых объектов к другим;

₂ - количество параллельных потоков, необходимых для выполнения программы параллельной сборки одинако­вых объектов.

Значение ₂ определяется по формуле:

(5.5)

Основным преимуществом данного вида сборки является работа с установленным тактом; результатами этого являются равномерный выпуск продукции, короткий цикл сборки, высокая производительность труда, высокий съем продукции с 1 м² площади.

Областью экономично­го использования является серийное производство ряда машин, отли­чающихся недостаточной жесткостью базовых деталей, большими габа­ритными размерами и массой (например, производство тяжелых стан­ков, крупных дизелей, тяжелых грузовых автомобилей, самолетов и т.п.).

Поточная подвижная сборка становится экономически целесооб­разной в тех случаях, когда выпуск машин и их сборочных единиц значительно возрастает» Данный вид сборки может быть осуществлен с непрерывно или периодически перемещающимися собираемыми объек­тами. Преимуществами поточной подвижной сборки являются выполне­ние работы с требуемым тактом и возможность почти полного совме­щения времени, затрачиваемого на транспортирование объектов, со временем их сборки.

Расчетное количество рабочих позиций q₃, которые должен пройти в процессе сборки собираемый объект, подсчитывается по следующим формулам:

при сборке с непрерывным движением собираемого объекта

(5.6)

при сборке с периодическим движением собираемого объекта

(5.7)

(5.8)

где ₃ - количество параллельных потоков, необходимых для выполнения программы при параллельной поточной подвижной сборке объектов;

- расчетное время, необходимое рабочему для возвращения в исходное положение после выполнения операции.

Длина рабочей части конвейера определяется из формулы:

(5.9)

где L - длина собираемого объекта, измеряемого в направлении движения конвейера, м;

l₁ - промежуток времени между собираемыми объектами, необходимый для удобства сборки, м.