НПП "Конвейер" : Подъемники, рольганги, автоматические линии, конвейеры

Основы расчета и организации поточных линий

В условиях постоянно изменяющегося нестабильного рынка (тем более многономенклатурного производства) важной задачей является повышение гибкости (многофункциональности) автоматизированного производства, с тем чтобы максимально удовлетворить требования, нужды и запросы потребителей, быстрее и с минимальными затратами осваивать выпуск новой продукции.
Методы повышения гибкости автоматизированных производственных систем:
- использование автоматизированных систем технической подготовки производства (САПР);
- применение быстропереналаживаемых автоматических поточных линий;
- применение универсальных промышленных манипуляторов с программным управлением (промышленных роботов);
- стандартизация применяемого инструмента и средств технологического оснащения;
- применение в автоматических линиях автоматически переналаживаемого оборудования (на базе микропроцессорной техники);
- использование переналаживаемых транспортно-складских и накопительных систем и т.д.
Однако следует заметить, что любая универсализация требует значительных дополнительных затрат и при ее применении необходим взвешенный экономический подход на базе маркетинговой информации и исследований.
Автоматические поточные линии эффективны в массовом производстве.
Состав автоматической поточной линии:
- автоматическое оборудование (станки, агрегаты, установки и т.д.) для выполнения технологических операций;
- механизмы для ориентировки, установки и закрепления изделий на оборудовании;
- устройство для транспортировки изделий по операциям;
- контрольные машины и приборы (для контроля качества и автоматической подналадки оборудования);
- средства загрузки и разгрузки линий (заготовок и готовых деталей);
- аппаратура и приборы системы управления АПЛ;
- устройства смены инструмента и оснастки;
- устройства удаления отходов;
- устройство обеспечения необходимыми видами энергии (электрическая энергия, пар, инертные газы, сжатый воздух, вода, канализационные системы);
- устройства обеспечения смазочно-охлаждающими жидкостями и их удаления и т.д.
В состав автоматических линий последнего поколения также включаются электронные устройства:
1. "Умные супервизоры" с мониторами на каждой единице оборудования и на центральном пульте управления. Их назначение — заблаговременно предупреждать персонал о ходе процессов, происходящих в отдельных агрегатах и в системе в целом и давать инструкции о необходимых действиях персонала (текст на мониторе). Например:
- негативная тенденция технического параметра агрегата;
- информация о заделах и количестве заготовок;
- о браке и его причинах и т.д.
2. Статистические анализаторы с графопостроителями, предназначенные для статистической обработки разнообразных параметров работы АПЛ:
- время работы и простоев (причины простоев);
- количество выпускаемой продукции (всего, уровень брака);
- статистическая обработка каждого параметра обрабатываемого изделия на каждой автоматически контролируемой операции;
- статистическая обработка выхода из строя (поломка, сбой) систем каждой единицы оборудования и линии в целом и т.д.
3. Диалоговые системы селективной сборки (т.е. подбор параметров относительно грубо (неточно) обработанных деталей, входящих в сборочную единицу, сочетание которых обеспечивает высококачественные параметры сборочной единицы).
На предприятиях машиностроения и приборостроения применяются автоматические линии, отличающиеся между собой как по технологическим принципам действия, так и по формам организации. Классификация и характерные особенности автоматических поточных линий :
1.1. Жесткие непереналаживаемые Автоматические линии предназначенные для обработки одного изделия.
1.2. Переналаживаемые Автоматические линии на определенную группу изделий одного наименования
1.3. Гибкие Автоматические линии, состоящие из "обрабатывающих центров" гибких транспортно-складских систем с промышленными роботами и предназначенных для обработки любых деталей определенной номенклатуры и габаритов (например, корпусных деталей с габаритами от 100Х100Х100 до 600Х600Х600)
2.1. Автоматические линии поштучной обработки
2.2. Автоматические линии групповой обработки
3.1. Автоматические линии с непрерывной транспортировкой обрабатываемых изделий
3.2. Автоматические линии с периодической транспортировкой
4.1. Автоматические линии с жесткой связью агрегатов(например, ротор-транспортер, желоб и т.д.)
4.2. Автоматические линии с гибкой связью агрегатов (гибкость обеспечивается наличием перед каждым агрегатом устройства для накопления и выдачи запаса изделий (бункеры, кассеты, пеналы, накопительные башни и т.д.))
При проектировании автоматических поточных линий выполняется ряд расчетов. В основном они не отличаются от расчетов неавтоматизированных линий, но имеются некоторые особенности.
Такт АПЛ определяется по формуле

r=(60хFхnхd)/Q

где r — такт АПЛ (мин);
F — номинальный годовой фонд времени работы линии в одну смену (час);
d — число смен работы;
n — коэффициент технического использования АПЛ, учитывающий потери времени при различных неполадках в работе оборудования линий и затраты времени на подналадку;
Q — плановое задание (шт).
При величине нормы времени отдельной операции линии больше такта линии за такт принимают норму времени лимитирующей операции.
В бункерных (гибких) АЛ образуются заделы :
- компенсирующие;
- пульсирующие.
Компенсирующие заделы АПЛ (Zk) образуются при разной производительности сменных участков АПЛ.
Пульсирующие заделы создаются для поддержания ритмичности выпуска продукции. Их назначение — предупредить аритмию хода производственного процесса на отдельных операциях АПЛ. При проектировании и организации поточных линий выполняются расчеты показателей, определяющих регламент работы линии и методы выполнения технологических операций.

Такт поточной линии — промежуток времени между выпуском изделий (деталей, сборочных единиц) с последней операции или их запуском на первую операцию поточной линии.

Исходные данные расчета такта:

- производственное задание на год (месяц, смену);
- плановый фонд рабочего времени за этот же период;
- планируемые технологические пооперационные потери.

Такт поточной линии рассчитывается по формуле

r = Fд / Qвып,

где r — такт поточной линии (в мин.);
Fд — действительный годовой фонд времени работы линии в планируемом периоде (мин.);
Qвып — плановое задание на тот же период времени (шт.).

Fд = Dраб Х dсм Х Tсм Х kпер Х kрем,


где Dраб — число рабочих дней в году;
dсм — количество рабочих смен в сутки;
Tсм — продолжительность смены (в мин.);
kпер — коэффициент, учитывающий планируемые перерывы;
kрем — коэффициент, учитывающий время плановых ремонтов.

kпер = (Тсм - Тпер) / Тсм,

где Тпер — время планируемых внутрисменных перерывов;
kрем — рассчитывается аналогичным способом.

Признаки поточного производства:

- закрепление одного или ограниченного числа наименований изделий за определенной группой рабочих мест;
- ритмическая повторяемость согласованных во времени технологических и вспомогательных операций;
- специализация рабочих мест;
- расположение оборудования и рабочих мест по ходу технологического процесса;
- применение специальных транспортных средств для межоперационной передачи изделий.

При поточном производстве реализуются принципы:
- специализации;
- параллельности;
- пропорциональности;
- прямоточности;
- непрерывности;
- ритмичности.

Поточное производство обеспечивает самую высокую производительность труда, низкую себестоимость продукции, наиболее короткий производственный цикл.

Основой (первичным звеном) поточного производства является поточная линия.

Расположение поточных линий (планировка) должна обеспечить:

- прямоточность и кратчайший путь движения изделия;
- рациональное использование производственных площадей;
- условия для транспортировки материалов и деталей к рабочим местам;
- удобство подходов для ремонта и обслуживания;
- достаточность площадей и оргоснастки для хранения требуемых запасов материалов и готовых деталей;
- возможность легкого удаления отходов производства.
Вверх
Электронная библиотека

НПП "Конвейер" : Подъемники, рольганги, автоматические линии, конвейеры