Расчет основных организационных параметров производства

При проектировании и организации поточных линий выполняется расчет ряда параметров, которые определяют регламент работы линии и методы выполнения технологических операций.

К основным организационным параметрам поточного производства, помимо коэффициента характера производства, относятся следующие (часть из них уже рассчитана в программе KPN (таблицы 9 и 10)):

• 1) периодичность запуска предметов труда в обработку. В непрерывном производстве периодичность получила название ритма запуска. Это — период времени, по истечении которого осуществляется запуск в обработку очередной партии предметов труда:
  • а) если производство продукции непрерывно-массовое, т. е. Кхп 0,8, то рассчитывается ритм запуска в минутах:

где Р — передаточная (транспортная) партия предметов труда;

б) если производство продукции прерывно-массовое, т. е. 0,5 Кхп < 0,8, то рассчитывается периодичность запуска в часах. Полученное число округляется до ближайшего правого числа из ряда 2, 4, 8, 12, 16.

Для массового производства, т. е. для Кхп 0,5, рассчитывается еще один организационный параметр — такт запуска :

Такт запуска определяет промежуток времени, через который происходит запуск в обработку очередного предмета труда.

• 2) размер партии запуска предметов труда в обработку в натуральных единицах измерения продукции:
  • а) если Кхп 0,8, то партией является передаточная партия Р, следовательно для продукции А, размер партии запуска =1шт.
  • б) если 0,5 Кхп < 0,8, то партия запуска определяется по формуле:

.

следовательно для продукции Б, размер партии запуска:

3) число рабочих мест на каждой операции. Этот организационный параметр — Сpi — определялся ранее при расчетах Кхп. Теперь его надо пересчитать для продукции, имеющей Кхп 0,5, т. е. для продукции массового производства, исходя из норм времени, используемых в массовом производстве:

Принятое число рабочих мест Спi получается округлением Сpi в большую сторону. Но в массовом производстве допускается также округление и в меньшую сторону, если перегрузка не превышает 10%. Эта перегрузка должна быть снята при отладке производства за счет изменения режимов обработки, рациональной организации рабочих мест и т. п. Откорректированное время операции, которое используется во всех дальнейших расчетах, определяется по формуле:

;

• 4) коэффициент загрузки рабочих мест:
  • а) по операции:

б) средний по производству продукции:

в) средний по подразделению.

Результаты расчетов коэффициентов загрузки рабочих мест по каждой выбранной форме организации производства сведены в таблице 11.

Таблица 11.

Форма организации производства.	Наименование продукции.	Принятое время на операцию ti, мин.	Количество рабочих мест.	i.	произв.	подр
Сpi.	Спi.
Непрерывно-поточные линии.	A.		2,80.		0,93.	0,95.	0,78.
	4,80.		0,96.
	9,90.		0,99.
	5,30.		0,88.
	4,90.		0,98.
Прямоточные линии.	Б.		4,40.		0,88.	0,63.
	2,40.		0,80.
	1,16.		0,58.
	0,50.		0,50.
	1,28.		0,64.
	0,40.		0,40.
ИТОГО.

Используя уточненный расчет (таблица 11), мы выяснили, что общее количество рабочих мест, рассчитанное предварительно можно уменьшить без потерь в производительности (43 против 46).

• 5) длительность цикла обработки партии предметов труда, т. е. период времени от запуска в обработку первого предмета труда из этой партии до выпуска из обработки последнего предмета труда этой партии;
• 6) внутриучастковые заделы (цикловые и страховые), т. е. предметы труда, которые должны находиться на различных стадиях производства, транспортировки и хранения продукции для обеспечения запланированного хода производства;
• 7) расстановочный штат, т. е. число основных производственных рабочих, которые необходимы для осуществления производственного процесса по изготовлению продукции в каждый момент времени.

Два предпоследних параметра были укрупнёно рассчитаны при определении КПН (таблицы 9 и 10). При проектировании поточных линий эти параметры уточняются применительно к специфике линии. Кроме того, каждая линия имеет особенные для нее организационные параметры. Например, в непрерывно-поточных линиях — это длины рабочих зон, длина конвейерной ленты (рабочий конвейер), период конвейера, длина конвейера (распределительный конвейер); в прямоточных — графики рациональной загрузки рабочих и изменения оборотных заделов; в серийно-поточных — графики рационального движения продукции по операциям и т. д.

Поэтому в соответствии с принятой формой организации производства для каждого вида продукции следует рассчитать все необходимые организационные параметры.

Рассчитаем все необходимые организационные параметры для непрерывно-поточной линии (производство продукции А).

Общим и исходным параметром для всех видов линий является такт новой линии (уже был посчитан ранее).

.

Если ДСЕ передаются с операции на операции транспортными партиями, то помимо такта рассчитывается ритм поточной линии. Он означает период времени, через который осуществляется запуск в обработку двух следующих друг за другом транспортных партий (уже был посчитан ранее).

.

На основе такта рассчитывается однообразно для многих поточных линий необходимое число рабочих мест на каждой операции:

.

Определим явочное число операторов на каждой операции:

Ri=nобi*cni*S,.

где nобi — норма обслуживания iй операции, чел/раб.место. Общее (списочное) число операторов на линии составит:

.

где — коэффициент использования номинального фонда рабочего времени (учитывает потери времен в связи с невыходами на работу). Ориентировочно =0,9.

Работа непрерывно-поточных линий основана на синхронизации операций, т. е. на выравнивании длительности операций с тактом поточной линии:

.

Результаты расчетов сведены в таблице 12.

Форма организации производства.	Наименование продукции.	Норма обслуживания операции, чел.	Cпi.	Ri.
Непрерывно; поточные линии.	A.	0,50.
0,50.
1,00.
0,50.
0,50.
ИТОГО.	;

После расчета такта, числа рабочих мест и их загрузки на НПЛ. выбирает шаг конвейера l0 (расстояние между осями симметрии двух рядом расположенных ДСЕ на конвейере). При сборке небольших изделий принимают l0= 1…1,2 м. Примем l0=1,2 м.

По принятому шагу определяют скорость движения конвейера.

.

Рассчитаем параметры НПЛ с распределительным конвейером. Данный тип конвейера выбираем потому, что размер деталей невелик (примерно 3 килограмма).

Для распределительного конвейера встает проблема определения специфического параметра — периода распределительного конвейера, который позволяет определять очередность подачи ДСЕ с конвейера на конкретное рабочее место, а также определять длину конвейерной ленты, скорость и т. д.

При простых технологиях, когда операция выполняется за один такт, такое адресование не нужно, т.к. каждая подошедшая к рабочему месту ДСЕ должна быть обработана до подхода следующей за ней. Но при длинных операциях (ti<<) возникает проблема: какая ДСЕ должна обрабатываться на первом рабочем месте этой длинной операции, какая на втором и т. д. Для е6 решения применяют либо автоматическое адресование, либо разметку распределительного конвейера с помощью букв, цифр, цветных флажков, которые наносят на несущий орган транспортира.

Минимальный комплект знаков, принимаемых для разметки конвейера — это и есть его период П. Он определяется как наименьшее общее кратное (НОК из числа рабочих мест всей поточной линии таблица 12).

Таблица 12. Определение периода распределительного конвейера и закрепление разметочных знаков за рабочими местами.

номер операции.	число рабочих мест.	номер рабочего места операции.	Рассчет периода конвейера П.	число закрепленных знаков.	последовательность знаков для каждого рабочего места.
					1 4 7 10 13 16 19 22 25 28.
		2 5 8 11 14 17 20 23 26 29.
		3 6 9 12 15 18 21 24 27 30.
				1 6 11 16 21 26.
		2 7 12 17 22 27.
		3 8 13 18 23 28.
		4 9 14 19 24 29.
		5 10 15 20 25 30.
				1 11 21.
		2 12 22.
		3 13 23.
		4 14 24.
		5 15 25.
		6 16 26.
		7 17 27.
		8 18 28.
		9 19 29.
		10 20 30.
				1 7 13 19 25.
		2 8 14 20 26.
		3 9 15 21 27.
		4 10 16 22 28.
		5 11 17 23 29.
		6 12 18 24 30.
				1 6 11 16 21 26.
		2 7 12 17 22 27.
		3 8 13 18 23 28.
		4 9 14 19 24 29.
		5 10 15 20 25 30.

Таким образом, за операцией с одним рабочим местом закрепляются все 30 знаков (таблица 12), за операцией с двумя рабочими местами — половина (нечетные) за одним, вторая половина (четные) — за вторым и т. д.

Комплект разметочных знаков может повторяться на общей длине несущей части конвейера, поэтому число повторений периода на длине конвейера К должно быть целым. Таким образом, длина конвейера должна быть согласована с периодом конвейера. Т. е. с одной стороны:

Zk=2R+2Zpk,.

C другой стороны:

Zk=l0П*К, Где.

Расчет параметров распределительного конвейера заканчивают также определением итоговых параметров :

1)производственного цикла обработки партии ДСЕ, который учитывает как время обработки ее на всех операциях, так и время транспортировки:

• 2) внутриучастковых заделов. Страховой задел также рассчитывается лишь в том случае, если 0.7<�Кхп<0.75, а цикловой задел складывается из двух составляющих:
  • а) технологического (ДСЕ, находящиеся в обработке):

где aiколичество ДСЕ, обрабатываемых одновременно на i-й операции. ai=р.

б) транспортного (ДСЕ, находящегося на конвейере):

При этом правильность расчетов заделов можно проверить по условию:

Что же касается расчетов параметров стационарных потоков, то в данной работе они не рассматриваются.

Рассчитаем все необходимые организационные параметры для прерывно-поточных линий (производство продукции Б).

Определим такт работы линии:

Расчетное количество рабочих мест, откорректированное время на операцию, коэффициенты загруженности линии и средний коэффициент загрузки линии уже были посчитаны ранее в таблице 11, напомним формулы:

Также необходимо рассчитать коэффициент мощности рабочих мест:

Результаты вычислений сведем в таблицу 13.

Таблица 13.

Форма организации производства.	Наименование продукции.	Принятое время на операцию ti, мин.	Количество рабочих мест.	i.	произв.	мощ.
Сpi.	Спi.
Прямоточные линии.	Б.		4,40.		0,88.	0,63.	1,14.
	2,40.		0,80.	1,25.
	1,16.		0,58.	1,72.
	0,50.		0,50.	2,00.
	1,28.		0,64.	1,56.
	0,40.		0,40.	2,49.
ИТОГО.

Таблица 14.

операция.	№ смены.	№ рабочего.	% загрузки рабочих.	Явочное число раб.
		6,7.
8,9.
	10,11.

Как можно увидеть из таблицы 14, путем загрузки рабочего № 14 за счет поставки его еще и на 6 операцию. Тем самым мы добиваемся сокращения числа рабочих на 1 человека.

Исходя из полученных ранее значений ti, Cpi, Cni и норм обслуживания операции построим графики рациональной загрузки рабочих и графики изменения оборотных заделов (таблица 13 и 14). При построении графиков учтем, что число смен — 2, суточная потребность — 320 шт., размер партии запуска — 320 шт., а период оборота — 16 ч. (1 день).

Для построения графиков изменения оборотных заделов нам понадобятся промежутки, на которых количество работающих рабочих мест не меняется.

Между 1 и 2операциями:

• 1) с 0 ч. до 6,4 ч. T1 = 6,4 ч.
• 2) с 6,4 ч. до 7,04 ч. T2 = 0,64 ч.
• 3) с 7,04 ч. до 8 ч. T3 = 0,96 ч.
• 4) с 8 ч. до 14,4 ч. T4 = 6,4 ч.
• 5) с 14,4 ч. до 15,04 ч. T5 = 0,64 ч.
• 6) с 15,04 ч. до 16 ч. T6 = 0,96 ч.

Между 2 и 3операциями:

• 7) с 0 ч. до 4,6 ч. T7 = 4,6 ч.
• 8) с 4,6 ч. до 6,4 ч. T8 = 1,8 ч.
• 9) с 6,4 ч. до 8 ч. T9 = 1,6 ч.
• 10) с 8 ч до 14,4 ч T10 = 6,4 ч.
• 11) с 14,4 ч. до 16 ч. T11 = 1,6 ч.

Между 3 и 4операциями:

• 12) с 0 ч. до 4 ч. T12 = 4 ч.
• 13) с 4 ч. до 4,6 ч. T13 = 0,6 ч.
• 14) с 4,6 до 16 ч T14 = 11,4 ч.

Между 4 и 5операциями:

• 15) с 0 ч. до 4 ч. T15 = 4 ч.
• 16) с 4 ч. до 5,1 ч. T16 = 1,1 ч.
• 17) с 5,1 ч. до 16 ч. T17 = 10,9 ч.

Между 5 и 6 операциями:

• 18) с 0 ч. до 4 ч. T18 = 4 ч.
• 19) с 4 ч. до 5,1 ч. T19 = 1,1 ч.
• 20) с 5,1 ч. до 7,2 ч. T20 = 2,1 ч.
• 21) с 7,2 ч до 16 ч T21 = 8,8 ч.

Расчет изменений оборотных заделов между каждой парой смежных операций (i-ой и (i+1)-ой) в Tj-ом промежутке производится по формуле:

.

результаты сведены в таблице 15.

Таблица 15.

операция.
Tj в часах.	6,4.	0,6.		6,4.	0,6.		4,6.	1,8.	1,6.	6,4.	1,6.		0,6.	11,4.		1,1.	10,9.		1,1.	2,1.	8,8.
Ri-(i+1).	— 19,5.	8,7.		4,8.	5,8.		— 82,4.	29,3.	0,0.	53,4.	0,0.	35,1.	— 34,4.		35,1.	— 34,4.		125,1.	— 20,4.	— 104,7.

Теперь приведем графики рациональной загрузки рабочих мест и рабочих, а также графики изменения оборотных заделов.

Определим средний оборотный задел между операциями:

.

где — площадь под графиком изменения задела между i-ой и (i+1)-ой операциями, а R — период оборота.

;;;

;

Следовательно общий оборотный задел будет равен:

Определим технологический задел:

Определим транспортный задел:

себестоимость продукция оборудование капитальный.

Теперь мы можем рассчитать цикловой задел:

Т.к. для продукции Б Кхп=0.69 (<0.7), то рассчитывать страховой задел не будем.

Определим длительность производственного цикла:

Таблица 16. Сводные организационные параметры производства продукции.

Организационные параметры.	Единицы измерения.	Вид продукции.	Итого.
A.	Б.
1. Коэффициент характера производства.	;	0,92.	0,67.	0,8.
2. Форма организации производства.	;	НПЛ.	ПЛ.	;
3. Годовая программа запуска продукции.	нат. ед.			;
4. Периодичность запуска партий продукции в обработку.	часы, минуты.	2 мин.	16 ч.	;
5. Размер партии запуска продукции.	нат. ед.			;
6. Принятое число рабочих мест: — в укрупненном расчете — в точном расчете	;	32 29	14 14	46 43
7. Средний коэффициент загрузки.	;	0,95.	0,63.	0,78.
8. Явочное число основных производственных рабочих.	чел.
9. Длительность цикла обработки партии продукции: — в укрупненном расчете, — в точном расчете	минуты минуты.	100 116	724 756	- -
10. Суммарный задел на линии: — в укрупненном расчете, — в точном расчете	нат. ед. нат. ед.	290 58	273 252	- -