ТЕМА 11. ОРГАНІЗАЦІЯ ПОТОКОВОГО ТА АВТОМАТИЗОВАНОГО ВИРОБНИЦТВА

 

План

1. Організація потокового виробництва.

2. Організація автоматизованого виробництва.

 

1. Організація потокового виробництва.

Починаючи вивчення теми, треба з'ясувати характерні особливості та відмінності потокового методу виробництва. За потокового методу досягається висока продуктивність праці за рахунок безперервності процесу виготовлення продукції, забезпечується висока її якість за істотної економії затрат праці, матеріальних та енергетичних ресурсів порівняно з не потоковим виробництвом.

Потоковий метод виробництва є найбільш досконалим за своєю чіткістю й закінченістю, за якого предмет праці в процесі оброблення прямує за встановленим найкоротшим маршрутом із заздалегідь фіксованим темпом.

Потоковий метод характеризується:

- глибоким розчленовуванням виробничого процесу на операцій;

- чіткою спеціалізацією робочих місць на виконанні визначених операцій;

- пропорційністю виконання операцій на всіх робочих місцях;

- розташуванням устаткування за ходом технологічного процесу;

- наявністю спеціального міжопераційного транспорту для передачі предметів праці з операції на операцію;

- високим рівнем безперервності виробничого процесу, що досягається забезпеченням рівності або кратності тривалості операцій такту потоку.

Найважливішою умовою потокової організації виробництва є стійка концентрація в одній виробничій ланці значних масштабів випуску однорідної або конструктивно-технологічно подібної продукції.

Потік є основним методом його організації у масовому виробництві. Він також застосовується для велико- і середньо серійного випуску продукції. В одиничному виробництві для виготовлення уніфікованих деталей і вузлів використовуються елементи потокового виробництва.

Основною структурною ланкою потокового виробництва є потокова лінія, яка складається з групи робочих місць, за якими закріплено виготовлення одного або обмеженої кількості найменувань предметів праці і виробничий процес здійснюється відповідно до ознак потокового виробництва.

Під структурою потокової лінії розуміють склад робочих місць (технологічних дільниць), транспортних засобів, клерувальних та інших пристроїв (систем) і виробничі зв'язки між ними.

Вибір типу устаткування для потокової лінії визначається характером технологічного процесу, складом, складністю та призначенням операцій, що входять до нього; габаритами, масою виробів та вимогами до їх якості. Застосовуються різні види потокових ліній: одно предметні та багатопредметні; змінно-потокові та групові потокові; безперервні і перервні (прямоточні); дільничні, цехові, міжцехові та наскрізні; конвеєрні та не конвеєрні (в основному перервно-потокові); із робочими конвеєрами та конвеєрні зі зняттям предметів; із безперервні та пульсуючим рухом.

Вибір організаційних форм, виду потокової лінії під час її проектування безпосередньо пов'язаний із розробленням організаційно-технічних заходів і розрахунками параметрів та показників роботи: такту, темпу, ритму, кількості робочих місць, ходи конвеєра, довжини лінії.

Конструкція виробів повинна бути відпрацьованою, стабільною, застосуванням стандартних і уніфікованих деталей та вузлів, її технологічність забезпечує мінімальну матеріалоемкість, трудомісткість і собівартість виготовлення.

Ритмічна робота ліній забезпечується чіткою синхронізацією операцій, яка досягається: упровадженням більш прогресивної технології; добором спеціального устаткування або оснащення скорочують тривалість операцій; укрупненням дрібних і поділу тривалих операцій; уведенням пропорційності робочих щ, зміною режимів роботи устаткування.

За наявності на потоковій лінії паралельних робочих місць д виконуються однакові операції, застосовуються розподільчі конвеєри з адресуванням предметів праці. За кожним робочим місцем закріплюється певна послідовність їхніх номерів для оброблення предметів праці. При цьому візки, каретки, де знаходяться предмети праці, також нумеруються.

Під час комплектування лінії доцільно забезпечити прямолінійне розташування устаткування, якщо дозволяють площі та тип транспортних засобів. У разі дефіциту площ доцільно компонування з Г та П -подібними, а також кільцеподібними контурами. Дворядне або шахове розташування устаткування дозволяє більш раціонально використовувати площі. Ефективність роботи потокових ліній значною мірою залежить від рівня організації роботи. Тісна взаємозалежність робочих місць на потоковій лінії вимагає технологічної та трудової дисципліни, чіткої організації обслуговування й забезпечення робочих місць. На потокових лініях на основі спеціальних датчиків широко застосовується автоматизована система обліку готової продукції. що дає можливість не тільки враховувати обсяги, а й здійснювати оперативне регулювання виробництва. Потокова організація виробництва забезпечує скорочення всіх елементів тривалості виробничого циклу, що веде до скорочення заділів, розмірів оборотних коштів та до прискорення їх оборотності.

За високої ефективності потокові лінії мають певні недоліки стабільність конструкцій виробів і великі масштаби їх виготовлення суперечать вимогам ринку; збільшення транспортного заділу (незавершене виробництво); монотонна та стомлива робота знижує матеріальну й моральну зацікавленість у результатах праці, сприяє збільшенню плинності кадрів.

Треба звернути увагу на організаційні заходи щодо вдосконалення потокових методів, що дають великий позитивний ефект і не потребують значних капітальних вкладень: чітка, стала організація роботи за змінних такту й швидкості лінії; ротація робітників по операціях; застосування багатоопераційних машин; заходи матеріального стимулювання; упровадження агрегатно-групових методів; організація роботи з вільним ритмом.

Збільшення змістовності праці робітників забезпечується: укрупненням операцій; відмовою від жорсткого закріплення рожа за однією операцією; переведенням робітників на суміжні операції; збагаченням змісту праці виконанням, крім основних, ж контрольних та налагоджувальних операцій; самостійним вибором ритму своєї роботи під час створення міжопераційних заділів.

Основним напрямом підвищення соціально-економічної ефективності потокового виробництва є впровадження напівавтоматичних та автоматичних потокових ліній, застосування роботів і автоматичних маніпуляторів для виконання монотонних операції.

 

2. Організація автоматизованого виробництва.

Автоматизація виробничого процесу являє собою комбінацію різнорідного автоматичного устаткування та інших технічних устроїв, розташованих у технологічній послідовності та об'єднаних засобами транспортування, контролю та керування для виконання часткових процесів виготовлення виробів.

Комплексна автоматизація виробництва передбачає застосування системи автоматичних машин, за якої процес перетворення вхідного матеріалу в готовий продукт здійснюється від початку До кінця без фізичного втручання людини.

Далі треба розглянути етапи розвитку автоматизації в промисловості, які визначаються розвитком засобів виробництва, електронно-обчислювальної техніки, наукових методів технології та організації виробництва

На першому етапі створювалися напівавтомати й автомати для конання окремих операцій. Другий етап характеризується повою автоматичних ліній із жорстким кінематичним зв'язком, які стали подальшим розвитком одно- та багатопредметних потокових ліній. Для третього етапу характерна поява електронно-програмного управління: верстати з ЧПУ, обробні центри й автоматичні лінії, що створювалися, містили обладнання з програмним управ-Четвертий етап розвитку автоматизації пов'язано із застосуванням мікропроцесорної техніки, що забезпечило високою продуктивністю певну гнучкість автоматичних П'ятий етап автоматизації характеризується створенням комплексно-автоматизованих дільниць, цехів і заводів-автоматів зі штучним інтелектом.

Прикладом комплексної автоматизації є автоматична лінія, яка складається з узгоджено працюючих верстатів (агрегатів автоматичним управлінням, транспортних засобів, контрольних механізмів, розташованих за ходом технологічного процесу, за допомогою яких обробляються чи складаються вироби за технологічним процесом у визначений час.

Автоматичні лінії (АЛ) класифікуються за типами: автоматичні лінії з агрегатних верстатів; автоматичні лінії з універсальних верстатів - автоматів і напівавтоматів; автоматичні лінії зі спеціального устаткування; автоматичні лінії з багатоцільових верстатів (гнучкі автоматичні лінії).

АЛ поділяються на синхронні (жорсткі), для яких характерні жорсткий міжагрегатний зв'язок і єдиний цикл роботи верстатів, і несинхронні (гнучкі) АЛ із гнучким міжагрегатним зв'язком. У цьому разі кожний верстат забезпечено індивідуальним магазином - накопичувачем міжопераційних заділів.

Залежно від використання пристосувань-супутників вирізняються супутникові та безсупутникові автоматичні лінії, а від кількості технологічних потоків - однопотокові та багатопотокові.

Відповідно до функціонального призначення автоматичні лінії можуть бути механообробними, механоскладальними, складальними, заготівельними, термічними, контрольно-вимірювальними, пакувальними, консерваційними та комплексними.

Різновидом АЛ є роторні лінії, які створюються на основі комплексу роторних машин і роторних транспортувальних пристроїв, об'єднаних єдиною системою автоматичного управління. При цьому водночас із заготовкою переміщуються на дугах кола робочих роторів інструменти, що обробляють її. Робочі та транспортні ротори перебувають у жорсткому кінематичному зв’язку і мають синхронне обертання.

Принципова особливість такої системи полягає в тому, що в циліндрі, який обертається, створено стільки гнізд, скільки за технологією потрібно операцій для повного виготовлення деталей. Установлена деталь на особливому пристосуванні спрямовуєте назустріч знаряддям оброблення. Поворот по колу гнізда з деталлю означає завершення однієї операції та перехід до наступної.

Роторні машини й лінії - високопродуктивні, на кожній із них одночасно можна обробляти кілька різних деталей. Безперервний транспортний рух інструментальних блоків, їх взаємозамінність і швидке зняття (без зупинки роторів), відсутність між операційних накопичувачів, можливість проводити 100%-й контроль якості потоку продукції, наявність пристроїв зворотного зв'язку, які надійно функціонують - усе це робить ефективним застосування даного типу машин.

Комплексна автоматизація отримала поштовх свого розвитку завдяки впровадженню у виробництво автоматизованих маніпуляторів з програмним управлінням - промислових роботів, які здатні відтворювати деякі рухові й розумові функції людини під час виконання ними основних і допоміжних виробничих операцій без особистої участі людини. Їхня універсальність, можливість швидкого переналагодження в разі заміни умов або об’єктів виробництва, висока надійність, тривалий термін служби дозволяють здійснювати глибоку автоматизацію серійного та дрібносерійного виробництва.

Промислові роботи замінюють монотонну ручну працю, людей біля верстатів із ЧПК, а також там, де вони працюють із радіоактивними, токсичними, вибухонебезпечними речовинами, у складних температурних умовах, в умовах підвищених вібрації, шуму, забруднення повітря тощо.

Для здійснення різноманітних виробничих процесів в особливих умовах виробництва використовуються відповідні типи роботів, що об'єднуються в робототехнічні комплекси (РТК), які можуть призначатися для одержання заготовок, оброблення деталей, виконання процесів складання або для реалізації контрольно-сортувальних і транспортно-перевантажувальних завдань, у тому числі для внутрішньоцехового транспортування і складських операцій.

Робототехніка радикально змінює організацію технологічного процесу, усуває численні чинники, що є наслідком надмірної втоми людини, погіршення уваги, порушення координації руху. Як правило, виробничий апарат промислових підприємств оновлюється повільніше, ніж вироби, що випускаються. Звідси виникає гостра проблема адаптації виробництва .до параметрів продукції, що швидко змінюється.

Сучасна виробнича система повинна бути високоефективна високо адаптивною, стабільною, сполучати гнучкість нижчих (одиничного, дрібносерійного) і високу продуктивність вищих (великосерійного, масового) типів виробництва.

Розвиток радіоелектроніки, обчислювальної техніки та програмування, випуск верстатів із ЧПУ, застосування робототехніки й використання групової технології обумовили створення баз для переходу до гнучкого автоматизованого виробництва й масового впровадження гнучких виробничих систем (ГВС).

Створення ГВС дозволило забезпечити випуск серійних і дріб. несерійних виробів дискретними партіями, номенклатура й розміри яких змінювалися в часі.

Основний показник ГВС - ступінь гнучкості - може визначатися витратами часу та необхідними додатковими витратами під час переходу на випуск виробів певного найменування, а також широтою номенклатури продукції, що випускається.

Разом із тим гнучкість виробничої системи - багатокритеріальна. У процесі розв'язання конкретних завдань враховуються різноманітні аспекти гнучкості: машинна, технологічна, структурна, виробнича, маршрутна, за обсягом, за номенклатурою.

ГВС складається з двох груп функціональних елементів: виробничо-технологічної та електронно-обчислювальної (інформаційно-обчислювальної та управлінської). Основними елементами виробничо-технологічної частини ГВС є: гнучкий виробничий модуль (ГВМ); роботизований технологічний комплекс (РТК); система забезпечення.

Інформаційно-обчислювальна та управлінська частина об'єднує: систему автоматизованого проектування (САГТР), автоматизовану систему технологічної підготовки виробництва (АСТПВ), автоматизовану систему управління технологічними процесами (АСУТП), автоматизовану систему наукових досліджень (АСНД), локальні системи управління (ЛСУ); автоматизовану систему управління підприємством (АСУП).

Система забезпечення функціонування ГВС складається з автоматизованої транспортно-складської системи (АТСС), автоматизованої системи інструментального забезпечення (АСІЗ), автоматизованої системи спостереження за спрацюванням та поломками інструменту (АССІ), автоматизованої системи забезпечення надійності обладнання (АСЗН), автоматизованої системи управління якістю продукції (АСУЯП), автоматизованої системи забирання доходів виробництва (АСЗВВ). Часткова або повна інтеграція виробничо-технологічної, інформаційно-обчислювальної та управлінської частин ГПС створює гнучке автоматизоване виробництво.

 

План семінарського заняття

1. Організація потокового виробництва.

2. Потокові лінії, їх види та техніко-економічні показники.

3. Організація автоматизованого виробництва.

4. Організаційно-виробничі параметри гнучкого автоматизованого виробництва, їх розрахунок.

 

Література [2, 8, 9, 10, 11].

 

Термінологічний словник

Автоматизація виробництва - процес, за якого всі або переважна частина операцій, що потребують фізичних зусиль робітника, передаються машинам і здійснюються без його особистої участі, крім функції налагодження, нагляду й контролю.

Автоматична лінія - система керувальних пристроїв та машин-автоматів, які розміщено за ходом технологічного процесу та об'єднано автоматичними механізмами й пристроями для транспортування, накопичення запасів, усування відходів, зміни орієнтації.

Автоматична роторна лінія - комплекс робочих, транспортних машин (роторів) та приладів, об'єднаних єдиною системою автоматичного управління, де разом із заготовкою переміщуються на дугах кола робочих роторів інструменти, що обробляють її.

Гнучка виробнича система - автоматизоване виробництво, побудоваане на сучасних технічних засобах (верстатах із ЧПУ, роботизованих технологічних комплексах, гнучких виробничих модулях, транспортно-накопичувальних і складських системах тощо), може випускати широку номенклатуру однорідної за конструктивно-технологічними параметрами продукції та здатне безінерційно переходити на випуск нових вибудь-якого найменування.

Гнучке автоматизоване виробництво - організаційно-технічна виробнича система, що функціонує на основі комплексної автоматизації, (у діапазоні технічних можливостей) із мінімальними витратами й у короткі терміни, не припиняючи виробничого процесу та не зупиняючи устаткування, переходити на випуск нової продукції номенклатури шляхом перебудови технологічного процесу (у наявного верстатного парку та обслуговуючого комплексу) за заміни керувальних програм.

Потокова лінія - сукупність робочих місць, розташованих за ходом технологічного процесу, призначених для виконання закріплених за ними операцій і пов'язаних між собою спеціальними видами міжопераційних транспортних засобів.

Потокове виробництво - економічно-доцільна форма організації процесу виготовлення виробів та елементів, що входять до неї, яка ( посередньо втілює основні принципи раціональної організації вироби чого процесу: спеціалізації, прямоточності, паралельності, безперервності, пропорційності та ритмічності.

Потоковий метод організації виробництва - прогресивна, найбільш ефективна форма організації виробничого процесу, заснована на ритмічній повторюваності та узгодженості в часі основних і допоміжних операцій, що виконуються на спеціалізованих робочих місцях, розташованих за ходом технологічного процесу.

Промисловий робот - універсальна автоматизована машина, запрограмована на виконання у виробничому процесі багатьох послідовних команд для здійснення рухових функцій, аналогічних функціям людини.

Такт - період часу між двома черговими виробами, що сходять з останньої операції потокової лінії; величина, обернена тактові, називається ритмом потокової лінії.

 

 

⇐ Предыдущая567891011121314Следующая ⇒

Поделиться: