3. Расчет количества основного технологического оборудования и рабочих мест для поточного производства

Поточные методы работы в основном характерны для условий массового и крупносерийного производства. Оборудование для обработки или рабочие места для сборки размещают при этом последовательно в соответствии с ходом технологического процесса. Длительность операций синхронизируют в соответствии с тактом выпуска изготовляемой детали и собираемых единиц.

В массовом производстве характерно применение непрерывно-поточных, т. е. однопредметных линий. В серийном производстве применяют переменно-поточные или групповые поточные многопредметные линии. Различие переменно-поточных и групповых поточных линий состоит в том, что первые при переходе на изготовление другой детали или изделия переналаживают, и такт выпуска для разных деталей различный, во втором случае на линии одновременно либо последовательно изготовляются или собираются несколько деталей или изделий без переналадки. Причем такт выпуска может оставаться одинаковым или изменяться.

Поточные линии могут быть механизированными, автоматизированными и автоматическими. В автоматизированных линиях наряду с автоматическим оборудованием применяют механизированную обработку или сборку, т. е. в состав включают и автоматические позиции, и рабочие места, обслуживаемые рабочими.

Число станков непрерывно-поточной линии определяют для каждой операции (в автоматической линии  для каждой позиции) изготовления. При этом определяют расчетное значение числа станков

(17)

Здесь t_ш  штучное время (станкоемкость) выполнения операции, мин;

t_ш = t_о + t_в + t_тех + t_орг + t_пер (18)

где t_о  основное время выполнения операции;

t_в  вспомогательное время выполнения операции, не перекрываемое основным (время на установку, закрепление заготовки, подвод, отвод инструмента, снятие детали и др.);

t_тех  время на техническое обслуживание рабочего места, отнесенное к одной детали (время на смену, настройку, регулировку инструмента, устранение различных отказов и др.);

t_орг  время на организационное обслуживание рабочего места (время на подготовку станка к работе, его смазывание, очистку, получение инструмента и пр.);

t_пер  время, учитывающее регламентированные перерывы на отдых и естественные надобности рабочего;

τ  такт выпуска деталей или изделий с линии, мин.

В практике технического нормирования обычно пользуются формулой:

(19)

где   процент потерь времени от оперативного времени, t_оп = (t_o +t_в) учитывающий остальные составляющие штучного времени.

Величину  принимают равной в зависимости от сложности наладки станков в пределах 610 %, для автоматических линий  до 18 % оперативного времени.

Полученное значение С_р округляют до ближайшего большего целого числа, получая при этом расчетное число станков С_р для данной операции.

После этого определяют коэффициент загрузки станков на данной операции, который равен отношению фактического времени работы станка к эффективному фонду времени:

К_з = t_ш/(С_р) или K_з = C_p/C_p (20)

Практика работы поточных линий показала, что на производительность линии большое влияние оказывают наложенные потери, вызванные остановкой смежного оборудования, отсутствием заготовок в связи с различного рода перебоями в снабжении и другими причинами. Эти потери наиболее ощутимы на операциях с высоким коэффициентом загрузки, так как приведенная методика определения числа станков не учитывает указанные виды потерь.

Наложенные потери времени учитывают, вводя коэффициент использования оборудования К_и представляющий собой отношение расчетного числа единиц оборудования, необходимого для обеспечения программы выпуска изделий, к принятому.

Поэтому принятое число станков на данной операции

С_п = С_р/К_и (21)

В таблице 4 даны рекомендуемые значения коэффициентов загрузки и использования для отдельных станков и групп оборудования. При этом следует иметь в виду, что в тех случаях, когда коэффициент загрузки по расчету получается меньше рекомендованных значений, в качестве принятого берут расчетное число станков и коэффициент использования принимают равным единице.

Надо иметь также в виду, что К_з никогда не может быть больше единицы. В тех случаях, когда число станков превышает целое число не более чем на 0,05—0,1, следует пересмотреть содержание данной операции в отношении изменения режима резания, структуры операции, применяемых инструментальных материалов и оснастки с целью повышения производительности обработки.

При больших объемах выпуска, когда такт выпуска мал, удобнее расчет вести по производительности работы оборудо­вания;

(22)

где П  требуемая производительность линии;

П_ст  производительность оборудования на данной операции.

Таблица 4

Допустимые значения коэффициентов загрузки в использования оборудования

Группа оборудования	Коэффициент загрузки оборудования Кз		Коэф. использ. оборудования ­ Ки
	Максималь-ный	средний по группе
Универсальные станки	0,95—1,0	0,8	0,9
Автоматы и полуавтомата одношпиндельные­	0,95—1,0	0,85	0,85
То же многошпиндельные	0,90	0,90	0,8
Специальные и агрегатные станки	0,9	0,9	0,8
Автоматические линии с жесткими связями	0,95—1,0	0,9	0,75
Станки с ЧПУ	0,95	0,9	0,85

Для переменно-поточных и групповых поточных линий число станков на каждую операцию рассчитывают по штучно-калькуляционному времени и программе выпуска каждой закрепленной за линией детали:

(23)

где t_ш-кi и N_i  соответственно штучно-калькуляционное время, мин, операции изготовления i-й детали на станке и ее программа выпуска;

Ф_о  эффективный годовой фонд времени станка;

п  количество разных деталей, изготовляемых на переменно-поточной линии.

При отсутствии данных о подготовительно-заключительном времени расчет числа станков на каждую операцию переменно-поточной линии можно вести по штучному времени t_шi:

(24)

где К_п  коэффициент переналадки.

Обычно К_п = 0,95, а для групповых поточных линий, не требующих переналадки, К_п = 1.

Расчетное число станков С_р, как и в предыдущих cлучаях, получают округлением С_р до ближайшего большего целого значения числа.

Если многопредметная поточная линия работает с разными тактами при изготовлении разных деталей, то необходимым условием выполнения заданной программы во всей номенклатуре выпускаемых деталей является следующее соотношение:

(25)

где _i— такт выпуска i-й детали.

Указанное соотношение вытекает из того, что фактическое время работы оборудования не может превышать эффективного фонда времени с учетом потерь на переналадку.

Для систематизации расчета числа станков для переменно-поточных линий целесообразно использовать таблицы, где указана последовательность изготовления детали на каждом станке.