Логистика производства. Лекция 5

Логистика производства

Лекция 5

Организация серийного или массового производственного процесса осуществляется с установленным для него регламентом, по которому длительность обработки или сборки каждой штуки (единицы промежуточного продукта) на всех операциях выравнивается — синхронизируется. Вследствие синхронизации непрерывная связь отдельных операций, расположение рабочих мест в соответствии с последовательностьютехнологического процесса, преимущественное применение средств специального механизированного транспорта для передачи промежуточного продукта в ходе его изготовления приводят к созданию поточного производства. Поточное производство в его наиболее совершенной форме характеризуется некоторыми основными признаками (рис. 2).

Рис.2

Поточные линии принято классифицировать по нескольким признакам: в зависимости от количества обрабатываемых изделий, непрерывности производственных процессов, способа поддержания ритма, степени механизации поточных линий, способа межоперационной транспортировки (табл. 3).

Классификация форм поточного производства Таблица 3
Классификационный признак	Формы
Количество обрабатываемых изделий	• однопредметные • многопредметные
Степень непрерывности производственных процессов	• непрерывные • прерывные • прямоточные
Способ поддержания ритма	• регламентируемый ритм • свободный ритм
Степень механизации	• автоматические • неавтоматические
Способ межоперационной транспортировки	• перемещающиеся • стационарные

Рассмотрим последовательно сущность применяемых форм поточного производства. В зависимости от количества обрабатываемых деталей или собираемых изделий поточные линии классифицируются на: однопредметные — обработка одной детали или сборка одного изделия; многопредметные — обрабатываются детали или собираются изделия двух и более наименований. Многопредметные поточные линии применяются в тех случаях, когда трудоемкость одной детали или узла недостаточна для полной загрузки рабочего места, а в конструкции изделия имеются однородные детали или узлы, обработка или сборка которых возможна на одной поточной линии. Многопредметные поточные линии, в свою очередь, подразделяются на постоянные (групповые) и переменные.

Под постоянными (групповыми) поточными линиями понимают такие линии, с которых через каждый ритм их работы сходит весь комплект деталей или узлов, обрабатываемых или собираемых на поточной линии, — обработка деталей или сборка узлов на каждом рабочем месте производится комплектно. На постоянной поточной линии обрабатываются различные детали по одинаковому технологическому маршруту и на одном и том же оборудовании. Эти детали могут изготавливаться одновременно (параллельно), если специально сконструированные приспособления позволяют закреплять их для совместной обработки или последовательно в тех случаях, если они закрепляются в различных приспособлениях на том же станке, а обработка одним и тем же инструментом осуществляется в определенной очередности.

Под переменными поточными линиями понимают такие линии, которые в течение определенного времени заняты обработкой одной детали или сборкой одного узла, затем осуществляется некоторая переналадка оборудования для обработки другой детали или сборки другого узла (и далее — третьей, четвертой, пятой детали или узла). Ритм работы потока при переходе от детали к детали или от изделия к изделию в этом случае меняется и рассчитывается для каждой детали отдельно. Организация таких линий основана на подборе деталей, имеющих совпадающий или сходный технологический маршрут, но при этом различные операционные нормы времени. Это преимущественно детали с близкими конструктивными формами.

Для группы таких деталей, как правило, организуют одну поточную линию. При этом детали запускают в обработку партиями со строго определенным чередованием. Организация переменных поточных линий требует особенно тщательного конструирования оснастки. Экономическая обоснованность создания таких линий зависит в значительной мере от того, насколько удается осуществлять на них смену деталей без значительных затрат времени на переналадку оборудования.

В зависимости от степени непрерывности технологических процессов поточные линии подразделяются на непрерывные, прерывные и прямоточные.

Непрерывными поточными линиями называются такие линии, на которых операции технологических процессов обработки детали или сборки изделия синхронизированы, и деталь или изделие в процессе обработки или сборки поступает с одного рабочего места на другое без межоперационного пролеживания. Непрерывная поточная линия считается наиболее совершенной формой поточного производства, при которой: нормы времени операций равны или кратны ритму; предмет труда перемещается с операции на операцию без пролеживания; каждая операция постоянно закреплена за определенным рабочим местом; рабочие места расположены в порядке последовательности технологического процесса.

В связи с тем, что равенство или кратность времени выполнения каждой операции соответствует ритму поточной линии при синхронизации технологического процесса, то в результате создается возможность соблюдения идеального графика параллельного вида движения производства, исключения межоперационных пролеживаний предмета труда — создается непрерывность протекания производственного процесса. Непрерывная форма поточного производства применяется на всех технологических стадиях машиностроения. Значительное распространение эта форма получила в сборочных процессах, где преобладает ручной труд, поскольку его организационная гибкость позволяет расчленять операции, добиваясь полной синхронизации технологического процесса.

Прерывными поточными линиями называются такие линии, на которых операции технологического процесса не имеют полной синхронизации. На таких поточных линиях детали или изделия могут пролеживать при их передаче с одного рабочего места на другое.

В тех случаях, когда продолжительность выполнения операций по ряду причин невозможно установить равной или кратной ритму, возникает межоперационное пролеживание предмета труда, применяется прямоточная поточная линия. Как и в непрерывном потоке, здесь операции тоже закреплены за рабочими местами, а последние расположены в порядке технологического процесса. Наиболее часто прямоточная поточная линия применяется в механических цехах, где сложно осуществить синхронизацию технологического процесса в связи с разнообразием применяемого оборудования, приспособлений, инструмента и оснастки и технологических особенностей отдельных операций.

В поточном производстве время выполнения каждой операции технологического процесса изготовления деталей и сборки узлов должно быть равным или кратным единой величине, поэтому организующим началом работы поточной линии является ритм — определенный отрезок времени, через который с потока сходит одно или партия готовых изделий. Расчет ритма (r) производится по формуле:

r = Ф_пл. / N_{в. изд.} , мин. . (2)

где Ф_пл — действительный (планируемый) фонд времени работы поточной линии в заданном периоде (месяц, квартал, год), мин; , N_{в. изд.} — программа выпуска изделия в том же периоде времени (месяц, квартал, год), шт.

Планируемый фонд (Ф_пл) определяется как произведение количества рабочих дней в плановом периоде, сменности работы, продолжительности рабочего дня и коэффициента, учитывающего перерывы на отдых. Если передача деталей на поточной линии осуществляется не поштучно, а партиями, то формула (2) расчета ритма приобретает следующий вид:

r = Ф_пл. · p / N_{в. изд.} , (3)

где р — партия деталей (количество деталей в партии).

На поточных линиях, оснащенных конвейером пульсирующего действия, учитываются затраты времени на транспортировку изделия, в течение которого сборка не ведется, поэтому расчет осуществляется по следующей формуле:

r = Ф_пл. / N_{в. изд.} + t_тр., мин. . (4)

где t_rp — время транспортировки изделия с одного рабочего места на другое, мин.

Для переменных многопредметных поточных линий рассчитывается несколько ритмов по числу наименований деталей, обрабатываемых на потоке. Ритм работы поточной линии обработки деталей каждого наименования в этом случае определяется следующим образом:

r_i = Ф_пл_.· K_Э_i / N_Д_{. i} , (5)

где r_i — время ритм работы поточной линии при обработке деталей i-ro наименования, минK_Э_i — коэффициент, учитывающий занятость поточной линии обработки деталей i-ro наименования; N_Д._i , — программа выпуска деталей i-ro наименования, шт.

Коэффициент K_Э_i определяется как соотношение трудоемкости обработки деталей i-го наименования к трудоемкости обработки деталей всех наименований по следующей формуле:

K_Э_i = T_i · N_Д_{. i} / ΣT_i · N_Д_i (6)

где: T _i — трудоемкость обработки одной детали i-ro наименования на всех операциях технологического процесса обработки, мин;

п — количество наименований деталей, обрабатываемых на поточной линии.

По способу поддержания ритма все поточные линии подразделяются на линии с регламентированным и свободным ритмом. Линии с регламентированным ритмом характерны для непрерывных поточных линий. Ритм на них поддерживается с помощью конвейеров, сигнализации (звуковой или световой сигнал) и других средств. Линии со свободным ритмом применяются для всех остальных форм поточных линий. Соблюдение ритма на этих линиях возлагается непосредственно на работников поточной линии — деталь с одного рабочего места на другое передается по окончании операции самим рабочим.

В зависимости от степени механизации поточные линии подразделяются на автоматические и неавтоматические. Автоматические поточные линии характеризуются технологическими процессами изготовления деталей, сборки узлов и агрегатов, которые полностью автоматизированы. Неавтоматические поточные линии представляют гобой частично автоматизированные линии. Предпосылкой автоматического производства служит расчленение технологического процесса на специализированные операции и их выполнение при помощи машин-орудий, оснащенных специальными приспособлениями.

При этом автоматизируются не только технологические операции, но и вспомогательные приемы работы, такие как: установочные (установка, закрепление и съем детали, ее перемещение по отношению к обрабатываемому инструменту, контрольные (проверка размеров деталей в процессе ее обработки); обслуживающие (подача смазки и охлаждения, уборка стружки и отходов); транспортные (перемещение детали операции на операцию); командные или управляющие (пуск и остановка станка, регулирование всех его механизмов и автоматической линии в целом).

Автоматические линии классифицируются на две группы: первая группа — простые линии, предназначенные для сравнительно ограниченного количества технологических операций, рассчитанных, главным образом, на определенный вид обработки; вторая группа — комплексные линии, которые охватывают все виды обработки, так что изделия выходят с них полностью готовыми, в некоторых случаях уже в упакованном виде. При этом отличительной особенностью поточного производства является высокий уровень механизации и автоматизации не только технологических, по транспортных операций, обеспечивающих ритмичную работу поточной линии. Назначение транспортных средств в поточном производстве заключается не только в обслуживании рабочих мест, но и в поддержании заданного ритма потока путем принудительного перемещения изделий от одной операции к другой.

Средства межоперационного транспорта, применяемые на поточных линиях, весьма разнообразны. Выбор их зависит от конструктивных особенностей изделия (его габаритов, конфигурации, веса), применяемого технологического процесса, организации выполняемых операций (сборка непосредственно на транспортном средстве или возле него), планировки всей поточной линии. В табл. 4 представлена укрупненная классификация транспортных средств поточной линии.

По способу межоперационной транспортировки обрабатываемого или собираемого объекта поточные линии подразделяются на перемещающиеся и стационарные, перемещающиеся поточные линии — линии, в которых изделие перемещается по рабочим местам поточной линии. Стационарные поточные линии — линии, в которых изделие остается неподвижным на стационарных объектах, а рабочие переходят и одного стенда к следующему через промежутки времени, равные ритму.

Непременным условием осуществления поточных форм работы является синхронизация технологических операций. При этом возможна организация параллельно действующих рабочих мест, если операции по своей длительности не укладываются в ритм, но кратны ему.

Таблица 4

Способ действия	Вид транспортного средства	Тип транспортного средства
Приводные	Подъемно-транспортные механизмы	· монорельсы · мостовые краны · валки · различные краны
	Конвейеры непрерывного действия	· пластинчатые · ленточные · тележные · винтовые · роликовые
	Конвейеры прерывного действия	· инерционные · пластинчатые · подвесные · тележные · вибрационные
Бесприводные	Стационарные	· лотки · рольганги · скаты · спуски
Бесприводные	передвижные	· несамоходные тележки · передвижные стеллажи

Следовательно, на операциях, длительность которых кратна ритму, число рабочих мест тем больше, чем выше отношение штучного времени к ритму:

c = t _шт. / r (7)

где с — количество рабочих мест по каждой операции;

t _шт. — штучное время (время, необходимое для выполнения конкретной операции над одной деталью или узлом);

r — ритм поточной линии.

Решающая роль в поточном производстве отводится питанию поточной линии материалами, заготовками, полуфабрикатами, комплектующими изделиями. Поэтому для бесперебойной работы поточного производства предусматриваются так называемые заделы, обеспечивающие заданную производительность соответствующих поточных линий. Под заделами понимаются заготовки, полуфабрикаты, готовые детали и сборочные единицы, находящиеся на различных стадиях производственного процесса и предназначенные для обеспечения бесперебойного хода работы в соответствующих его звеньях. В поточном производстве заделы подразделяются на внутрилинейные и межлинейные. В свою очередь, внутрилинейные заделы состоят из технологических, оборотных, транспортных и страховых заделов, а межлинейные заделы подразделяются на транспортные и оборотные. В общем виде структура материальных заделов в логистической цепи поточного производства представлены на рис. 3.

Рис.3

Рассмотрим фрагментарно материальные заделы, которые позволяют бесперебойно функционировать поточной линии. Технологический задел — это количество заготовок, деталей или узлов, постоянно находящихся в процессе непосредственной обработки или сборки на рабочих местах, а также на межоперационном контроле. Оборотный задел — запас заготовок и деталей, который возникает вследствие неполной согласованности времени выполнения работы на отдельных линиях или рабочих местах поточного производства. Этот задел предназначен для выравнивания производительности отдельных линий, участков производства и рабочих мест — он накапливается и расходуется циклически между теми линиями, отдельными их участками и рабочими местами, выработка которых различна. Транспортный задел — общее количество деталей, постоянно находящихся в процессе перемещения между станками и рабочими местами, поточными линиями и производственными участками. Страховой задел предназначен для локализации непосредственных перебоев и неполадок в работе поточной линии. Применение поточной формы организации производственных процессов обусловлено не только необходимостью изготовлять изделия значительных количествах, но и экономической эффективностью поточных методов работы. Как правило, трудоемкость изготовления изделий на поточных линиях ниже, чем при серийной организации производства, естественно, себестоимость ниже и производственный цикл короче.

Эффективность поточного производства объясняется его технико-экономическими особенностями: специализация рабочих на выполнении ограниченного круга работ создает предпосылки для значительного повышения производительности труда; внедрение специальных станков, приспособлений, оснастки и инструмента также способствует повышению производительности труда; необходимость постоянного поддержания ритма потока диктует организованное по графику снабжение рабочих мест материальными ресурсами, что резко сокращает потери рабочего времени; непрерывность производственного процесса в условиях поточной работы значительно сокращает пролеживание промежуточной продукции, существенно снижает длительность производственного цикла и величину оборотных средств; сокращение брака в поточном производстве приводит к снижению себестоимости выпускаемой предприятием готовой продукции.