Транспортні засоби в потоковому виробництві

У потоковому виробництві застосовуються різні транспортні засоби (табл. 12.3).

В таких галузях, як машинобудування і приладобудування, широко застосовуються конвеєри - транспортні засоби, призначені для транспортування виробу чи виконання на ньому робочих операцій, а також регламентуючі ритм роботи потокової пінії. Відтак вони відіграють організуючу роль у потоці. Якщо конвеєр призначений для переміщення виробів і підтримки ритму роботи п/нІЇ шляхом чіткого адресування виробів за різними робочими місцями, він називається розподільним, якщо він додатково є ще й місцем виконання окремих операції, йдеться про робочий конвеєр.

Таблиця12.3

Класифікація транспортних засобів у потоковому виробництві

Ознака | Характеристика

Призначення | Транспортери | Конвеєри

Вид приводу | безпривідні: | приводні: | автономні:

сковзала, жолоби, візки | з електроприводом, з гідроприводом, з пневмоприводом | промислові роботи, роботрейлери з бортовими комп'ютерами і програмним управлінням

Принцип дії | механічні транспортери, пневмотранспорт, гідротранспорт, електромагнітний транспорт, хвильовий, гравітаційний, на повітряній подушці

Конструкція | транспортери і конвеєри: стрічкові, роликові, шнекові, пластинчасті, ланцюгові, візникові, тросикові, супутникові

Розташування просторі | горизонтально замкнуті | вертикально замкнуті | підвісні | змішані (комбіновані)

Безперервність | безперервні | пульсуючі

Функція | розподільні конвеєри | робочі конвеєри

Основи розрахунку й організації потокових ліній

При проектуванні й організації потокових ліній виконуються розрахунки показників, що визначають регламент роботи лінії і методи виконання технологічних опера-, цій. В потоковому виробництві час виконання кожної операції технологічного процесу виготовлення деталей і вузлів повинен бути кратним такту - часу між виготовленням (складанням) двох суміжних деталей (виробів).

Такт потокової лінії в загальному вигляді розраховується за формулою (12.19):

де Qпл - виробниче планове завдання на рік (місяць, зміну);

Теф - ефективний фонд робочого часу в плановому періоді.

При цьому ефективний фонд часу потокової.лінії в плановому періоді розраховується за формулою (12.20):

де Тдн - число робочих днів у році;

kп- коефіцієнт, який враховує плановані перерви і обчислюється за формулою (12.21);

Крем - коефіцієнт, який враховує час планових ремонтів і обчислюється за формулою (12.22):

де Тп - час планових внутрішньозмінних перерв.

де Трем - час планових перерв для здійснення ремонту.

Організація автоматизованого виробництва

В автоматизованому виробництві робота устаткування, агрегатів, апаратів, установок відбувається автоматично за заданою програмою. Роль працівника зводиться до здійснення контролю і нагляду за їх роботою, усунення відхилень від заданого процесу, налагодження автоматизованого устаткування тощо.

Розрізняють часткову і комплексну автоматизацію.

При частковій автоматизації працівник повністю звільнений від робіт, пов'язаних з виконанням технологічних процесів.

В умовах комплексно-автоматизованого виробництва технологічний процес виготовлення продукції, управління цим процесом, транспортування виробів, контрольні операції, видалення відходів виробництва виконуються без участі людини, але обслуговування устаткування відбувається ручним способом.

Основним елементом автоматизованого виробництва є автоматичні потокові лінії (далі - АПЛ). Автоматична потокова лінія - комплекс розміщеного в технологічній послідовності виконання операцій автоматичного устаткування, пов'язаний з автоматичною транспортною системою і системою автоматичного управління, який забезпечує автоматичне перетворення вихідних матеріалів (заготівель) на готовий виріб. На АПЛ працівник виконує функції налагодження, контролю і нагляду за роботою устаткування, а також завантажує лінію заготівлями.

Автоматичні комплекси із замкнутим циклом виробництва представляють собою ряд пов'язаних автоматичними Транспортними і завантажувально-розвантажувальними пристроями автоматичних ліній.

Автоматизовані дільниці (цехи) включають автоматичні потокові пінії, автономні автоматичні комплекси, автоматичні транспортні системи, автоматичні складські системи, автоматичні.системи контролю якості, автоматичні системи управління тощо.

Орієнтовна структура автоматизованого виробничого підрозділу наведена на рис. 12.8.

В умовах постійно змінюваного нестабільного ринку важливим завданням є підвищення гнучкості (багатофункціональності) автоматизованого виробництва для того, щоб максимально задовольнити вимоги і потреби споживачів, а також швидше, і з мінімальними витратами освоїти випуск нової продукції.

Методи підвищення гнучкості автоматизованих виробничих систем:

- використання автоматизованих систем технічної підготовки виробництва;

- застосування швидко переналагоджуваних автоматичних потокових ліній;

- застосування універсальних промислових маніпуляторів з програмним управлінням (промислових роботів);

- стандартизація застосовуваного інструмента і засобів технологічного оснащення;

- застосування в автоматичних лініях автоматично переналагоджуваного устаткування (на базі мікропроцесорної техніки);

- використання переналагоджуваних транспортно-складських і накопичувальних систем тощо.

Однак варто зауважити, що будь-яка універсалізація вимагає значних додаткових витрат і при її застосуванні необхідно застосовувати зважений економічний підхід на базі маркетингової інформації і досліджень.

Автоматичні потокові лінії ефективні в масовому виробництві.

Склад автоматичної потокової лінії:

Рис. 12.8.Структурний склад автоматизованого виробничого підрозділу

- автоматичне устаткування (верстати, агрегати, установки) для виконання технологічних операцій;

- механізми для орієнтування, установки і закріплення виробів на устаткуванні;

- пристрій для транспортування виробів на відповідні операції;

- контрольні прилади (для контролю'якості та налагодження устаткування);

- засоби завантаження і розвантаження ліній (заготівель і готових деталей);

- апаратура і прилади системи управління АПЛ;

- пристрої заміни інструмента й оснащення; * пристрої утилізації відходів;

- пристрій для забезпечення необхідним видом енергії; .

- пристрої забезпечення мастильно-охолоджувальними рідинами тощо.

До складу автоматичних ліній останнього покоління також включаються електронні пристрої:

1. "Розумні супервізори" з моніторами на кожній одиниці устаткування і на центральному пульті управління. їх призначення полягає в завчасному попередженні персоналу про хід процесів, що відбуваються на окремих агрегатах (в системі) і в наданні інструкцій про необхідні дії персоналу (текст на моніторі).

2. Статистичні аналізатори з графобудівниками, призначені для статистичної обробки різноманітних параметрів роботи АПЛ, зокрема:

- часу роботи і простоїв;

- кількості продукції, що випускається;

- властивостей оброблюваного виробу на кожній контрольованій операції;

- виходу з ладу (збою) кожної одиниці устаткування і лінії а цілому тощо.

3. Діалогові системи селективної збірки, тобто підбор параметрів відносно до неточно оброблених деталей, що входять до склада л ьної одиниці і спопучення яких забезпечує високоякісні параметри її роботи.

Класифікація і характеристика АПЛ наведені в табл. 12.5.

Таблиця12.5

Класифікація автоматичних потокових ліній

Ознака | Найменування і коротка характеристика

1. Гнучкість | 1.1. Тверді неперенапагоджувані АПЛ, призначені для обробки одного виробу.

1.2. Переналагоджувані АПЛ на визначену групу виробів одного найменування.

1.3. Гнучкі АПЛ, які складаються з обробних центрів гнучких транспортно-складських систем з промисловими роботами і призначені для обробки будь-яких деталей визначеної номенклатури і габаритів.

2. Число одночасно оброблюваних виробів | 2.1. АПЛ поштучної обробки.

2.2. АПЛ групової обробки.

3. Спосіб транспортування виробу | 3.1. АПЛ з безперервним транспортуванням.

3.2. АПЛ з періодичним транспортуванням.

4. Кінематичний зв'язок агрегатів (устаткування) | 4.1. АПЛ з фіксованим зв'язком агрегатів.

4.2. АПЛ з гнучким зв'язком агрегатів.

При проектуванні АПЛ здійснюється ряд розрахунків. В основному вони не відрізняються від розрахунків неавтоматизованих ліній, але є деякі особливості, зокрема, такт АПЛ визначається за формулою (12.39):

де r - такт АПЛ, хвилин;

Тн - номінальний річний фонд часу роботи лінії в одну зміну, годин;

nзм - кількість змін роботи;

з - коефіцієнт технічного використання АЛЛ, який враховує втрати часу при різних збоях в роботі устаткування лінії і витрати часу на переналагодження;

QB- планове завдання, виробів,

На бункерних (гнучких) АПЛ утворюються такі заділи:

- компенсовані;

- пульсуючі.

Компенсовані заділи АПЛ (Zk) утворюються при різній продуктивності змінних дільниць АПЛ, їх розмір можна розрахувати за формулою (12.40):

де Тк - період часу для створення компенсованого заділу, тобто проміжок часу безупинної роботи змінних дільниць АПЛ з різними тактами роботи, хвилин;

rм і rб - менший і більший такти роботи суміжних дільниць (операцій) АПЛ відповідно, хвилин.

Пульсуючі заділи створюються для підтримки ритмічності випуску продукції, їх призначення полягає в попередженні аритмії виробничого процесу на окремих операціях

Гнучке інтегроване виробництво

Підвищення нестабільності ринку, посилення конкурентної боротьби між товаровиробниками, необмежені можливості науково-технічного прогресу привели до необхідності частої змінюваності товару. Головним фактором у конкурентній боротьбі став фактор часу. Підприємство, що може за короткий термін довести ідею до втілення і запропонувати споживачу високоякісний і відносно дешевий товар, стає переможцем.

Швидка змінюваність продукції і потреба в її здешевленні при високій якості приводить до протиріччя: з одного боку, низькі виробничі витрати досягаються за умов застосування АПЛ та спеціального устаткування; з іншого боку, проектування і виготовлення такого устаткування займає як мінімум півтора-два роки, тобто до моменту початку виготовлення потрібної продукції воно вже морально застаріває.

Застосування ж універсального (неавтоматичного) устаткування збільшує трудомісткість виготовлення продукції, відтак і її ціну, що не приймається ринком. Така ситуація вимагає створення обладнання, яке б задовольняло наступним вимогам:

- універсальність, легке переналагодження (функціональна інваріантність);

- автоматизація;

- автоматичне переналагодження за командою керівного обчислювального центру (ЕОМ);

- вбудованість в АПЛ;

- висока точність;

- висока надійність;

- автоматичне переналагодження інструмента в процесі виконання операцій.

До устаткування, яке відповідає вказаним вимогам, відносять:

- "обробні центри" механічної обробки з ЕОМ;

- промислових роботів з програмним управлінням;

- лазерні розкрійні установки;

- термічні багатокамерні агрегати;

- високоточні трьохкоординатні вимірювальні машини з програмним управлінням;

- лазерні безконтактні вимірювальні пристрої тощо.

На основі вказаного устаткування створені:

- гнучкі виробничі модулі (ГВМ);

- гнучкі інтегровані комплекси і лінії (ПК);

- гнучкі інтегровані дільниці, цехи, виробництва, заводи тощо.

При створенні гнучкої виробничої системи відбувається інтеграція:

- усієї розмаїтості виготовлених деталей в групи обробки;

- устаткування;

- матеріальних потоків (деталей, виробів, пристосувань, оснащення, основних s допоміжних матеріалів тощо);

- процесів проектування і виробництва виробів від ідеї до готової продукції (злиття основних, допоміжних і