5.2. Элементы расчета параметров поточных линий

Основными параметрами расчета ОППЛ и ОНПЛ являются такт, ритм, темп, число рабочих мест и рабочих.

Такт (r) поточной линии – промежуток времени между двумя очередными выпусками изделий (деталей).

Ритм (R) поточной линии – промежуток времени между двумя очередными выпусками партий (р) изделий (деталей), который с тактом связан следующим соотношением R = r p.

Темп () поточной линии – это величина выпуска ПЛ в единицу времени ее работы (минута, час, смена, сутки). Темп определяется как обратная величина такта  = 1/ r.

Исходными показателями расчета параметров ОППЛ и ОНПЛ:

годовая программа выпуска изделий (деталей) (А_Г), шт.;

годовым действительным фондом работы ПЛ (F_д), мин., который определяется по формуле F_д = (480- Т_п) K_cm (D_p-D_r), где F_Н = 480 мин – сменный номинальный фонд времени; Т_п – продолжительность ежесменные регламентированных перерывов, мин; K_cm – коэффициент сменности; D_p – число рабочих дней в году, D_r – число дней ремонта ПЛ;

t_j – норма оперативного времени на j – й операции (j = 1, 2, …, m).

Расчетная величина такта рассчитывается по следующей формуле:

r = F_д / А_Г.

Расчетная и принятая величина рабочих мест по операциям ПЛ определяется по формуле:

С_Рj = t_j /r; С_Пj= С_Рj.

Величина C_Пij принимается как ближайшее целое в большую сторону, если дробная часть Сp_ij > 0,10. В противном случае величина Cn_ij равняется целой части Сp_ij.

По операциям и в целом по ПЛ рассчитывается коэффициент загрузки оборудования по следующим формулам:

К_Зj= С_Рj / С_Пj и К_З= С_Рj / С_Пj.

Организация ОНПЛ требует дополнительных работ по синхронизации.

Синхронизация – это процесс согласования длительности операций с тактом поточной линии, чтобы длительности всех операций в пределах допустимого отклонения оказались равны или кратны целому числу тактов.

На предварительном этапе синхронизации добиваются, чтобы отклонение расчетной величины рабочих мест от принятых - не превышал 10 %, т.е. |С_Пj – С_Рj| < 0,1 или (r С_Пj - t_j) < 0,1r. Синхронизация выполняется следующими путями: расчленения операций на переходы или объединения соседних аналогичных операций; проектирования средств технологического оснащения или модернизации оборудования. Окончательный этап синхронизации выполняется в процессе отладки ПЛ, добиваясь отклонения принятой и расчетной величины рабочих мест в пределах: |С_Пj – С_Рj| < 0,05.

Далее рассчитывается величина такта с учетом принятых рабочих мест ПЛ по формуле:

r = max (t_j / С_Пj).

Явочное число рабочих по операциям ПЛ при отсутствии многостаночного обслуживания определяется по формуле:

Ч_Пj = С_Пj К_СМ.

По операциям ОППЛ с не полной загрузкой рабочих мест рассматриваются два варианта возможного использования совместителей:

1. все рабочие места загружаются равномерно и имеют одинаковый Кз_ij;

2. вся недогрузка концентрируются на одном рабочем месте, тогда относительная загрузка его равна дробной части Cp_ij , а остальные - имеют полную загрузку.

Графически определение возможности принятия совместителей проводится на основе построения стандарт – плана ОППЛ, который рассматривается при расчете оборотных заделов.

Другая группа параметров ПЛ определяет заделы. Согласно словарю С.И. Ожегова «задел» – это то, что сделано про запас. На ПЛ различают заделы межлинейные (запасы заготовок или материалов, комплектующих перед ПЛ, запасы готовых деталей или изделий после ПЛ); линейные (технологические, транспортные, оборотные, резервные или страховые). Ниже рассматриваются только линейные заделы.

Линейные заделы (Zл_i) – это совокупность деталей, которые находятся непосредственно на поточной линии. Линейные заделы: на ОНПЛ технологические (Zтех) и транспортные (Zтр); резервные или страховые (Zр). ОППЛ – технологические (Zтех) и оборотные (Zоб); резервные или страховые (Zр).

Технологический задел (Zтех) – это совокупность деталей, которые находятся в каждый данным момент времени в стадии выполнения над ними технологических операций. На ОНПЛ технологический задел численно равен количеству принятых станков линии (Сп_ij), кратно увеличиваясь на многошпиндельных станках, на число одновременно обрабатываемых деталей, и добавляется на число рабочих мест контролеров ОНПЛ. На ОППЛ технологический задел определяется от числа расчетного количества станков (С_Рij).

Транспортный задел (Zтр) – это совокупность деталей, которые находятся в каждый данным момент времени в процессе транспортировки в рабочей зоне поточной линии. Транспортный задел на ОНПЛ численно равен количеству принятых станков линии (Сп_ij) и может увеличиваться на две единицы (доставка заготовки на первую операцию от материальной кладовой и готовой детали с операции технического контроля на кладовую готовых деталей).

Оборотный задел (Zоб) – это совокупность запасов деталей между операциями (рабочими местами), работающих с различной производительностью. Оборотные заделы на ОППЛ образуются на смежных (j, j+1) операциях, которые не синхронизированы (t_j /C_j  t_{j +1}/C_{j +1}).

Для смежных операций изменение оборотных заделов по интервалом T_{j, j +1} исчисляется по формуле:

 Z_j, _{j +1} = T_{j, j +1} [(C_j / t_j) - (C _{j +1} / t_{j +1})],

где T_{j, j+1} - период времени работы ОППЛ, когда на двух смежных (j, j+1) операциях число работающих рабочих мест неизменно, мин.;

C_j, C_j+1- число единиц работающего рабочих мест на j-й и (j +1) - й операциях;

t_j, t_j+1 - норма оперативного времени на j-й и (j+1)-й операциях.

Для определения T_{j, j +1} строится стандарт-план.

Стандарт-план ОППЛ – это совокупность графиков за цикл оборот (смена, сутки) с отражением работы рабочих мест по операциям и выделением периодов в работе смежных операций, когда на них число работающих рабочих мест было неизменно.

Цикл (период) оборота ОППЛ –это время ее работы, через которое состояние ОППЛ повторяется в том же порядке.

Построение стандарт-плана ОППЛ и расчет оборотных заделов ведется в следующем порядке:

1. Определяется период (цикл) оборота.

2. Для не полностью загруженным операциям в пределах загрзки до единицы их предлагаются варианты совмещения.

3. Установление порядка выполнения работ по операциям и перехода между ними совместителей с приоритетом очередности более производительных операций.

4. Выделение периодов времени (T_{j, j+1}), когда на смежных (j, j+1) операциях число работающих рабочих мест неизменно и определение для них величин изменения оборотных заделов (Z_j, _j+1).

5. Построение для смежных операций динамики оборотных заделов и проверка их сбалансированности на начало и конец цикла оборота.

6. Определение для каждого периода (T_{j, j +1}) среднего уровня оборотного задела Z _{j, j +1}, в том числе его суммарной величины для ОППЛ Z_об =  Z _{j, j +1}.

По ОППЛ из 4-х операций (j=1, 2, 3, 4) задан сменный цикл оборота F_см=480 мин, сменная программа А_см=160 шт. Тогда расчетный такт равен r_р =F_см / А_см = 480 / 160 = 3 мин. Исходные данные оперативного времени по операциям (t_i ), расчетное и принятое число рабочих мест (C _jp и C_{j п}) в таблице П1.

Таблица П1 - Стандарт - план (график регламент) ОППЛ

Определим изменение оборотных заделов Z_{j, j+1} по выявленным интервалам T_{j, j+1}, когда число работающих станков на смежных операция j, j+1 было неизменным:

Z^`₁, ₂ = 160 [(1 / 3) - (1 / 1)] = - 320/ 3 шт.; Z^``₁, ₂ = 320 [(1 / 3) - (0 / 1)] = + 320/ 3 шт.;

Z^`₂, ₃ = 160 [(1 / 1) - (0)] = + 160 шт.; Z^``₂, ₃ = 320 [(0) - (1 / 2)] = - 160 шт.;

Z^`₃, ₄ = 160 [(0) - (2/ 5)] = - 64 шт.; Z^``₃, ₄ = 160 [(1/2) - (2/5)] = +16 шт.;

Z^``₃, ₄ = 160 [(1/2) - (1/5)] = +48 шт.

При построении эпюр, отражающих изменение оборотных заделов за период их оборота, а уровень оборотных заделов по операциям на начало и окончание оборота должен быть одинаковым.

Резервный (страховой) задел (Zр) – это создаваемый на наиболее ответственных и загруженных рабочих местах и контрольных пунктах запас изделий (деталей), находящихся в технологической готовности для их возможного использования в случае возможных сбоев. Величина резервного задела на указанных рабочих местах ПЛ на практике устанавливается в пределах 3-5 % от размера сменной выработки ПЛ. При работе ПЛ по методу «Тоета» «точно в срок» резервный задел не предусматривается.