Обоснование схемы движения полуфабриката

1.5 Обоснование схемы движения полуфабриката

Здание предприятия трехэтажное. На первом этаже располагается вырубочный и раскройный цеха, на втором этаже – цех по сборке ЗВО, на третьем этаже – цех по сборке обуви. Потоки размещаются перпендикулярно главному проходу.

В данном курсовом проекте полуфабрикатом является заготовка верха обуви, которая поступает из пошивочного цеха в специальных ящиках на поток. Все детали низа обуви поступают на поток сборки обуви со склада сырья. Транспортировка деталей низа также производится в специальных ящиках, схожих с ящиками для перемещения заготовок верха обуви.

Далее полуфабрикат поступает на конвейерный поток, на котором проходит сборку и обработку, превращаясь в готовое изделие. Готовое изделие маркируют, укладывают в коробки и отправляют на склад готовой продукции.

Важнейшими критериями степени совершенства организационной формы является степень приближения производства к непрерывности и связанная с этим экономия времени. При организации любого производства необходимо соблюдать определенные принципы рациональной организации и планирования производства, которые рассмотрены в разделе 1.1 данной работы.

В качестве проектируемого конвейерного потока выбран Специализированный конвейерный поток (СКП).

Конвейерным потоком называют поток, в котором такты и темпы всех операций равны или различаются на заранее установленную допустимую величину. Предметы труда передаются от одной операции к другой с помощью непрерывно или периодически движущегося конвейера, скорость которого при прочих равных условиях связана с заданием потоку по выпуску продукции и с продолжительностью любой операцию

Специализированным называется такой конвейерный поток, на котором обрабатывается продукция (обувь), имеющая примерно равную трудоемкость, при выполнении одних и тех же операций и характеризующаяся одинаковой технологической схемой ее изготовления и возможностью обработки на любой операции без существенной переналадки оборудования.

1.6 Специализированный конвейерный поток

Расчет осуществляется по методике указанной в МУ.[1]

1) Оптимальная мощность выбирается из курсовой работы по дисциплине "Проектирование Технологических Процессов (ПТП) ". Принимаем оптимальную мощность равной 750 пар в смену.

2) Величина транспортируемой партии (в), которая зависит от вида выпускаемого изделия, количества деталей в комплекте, основных материалов и на потоке сборки обуви колеблется от 1 до 2. Возьмем в=1.

3) Такт транспортирования определяется по формуле:

τ_т = (П_см / Р_рац)*в, (2)

где П_см – период исполнения задания, на протяжении которого выполняются все операции в конвейерном потоке над всем заданием, мин;

Р_рац - рациональная (оптимальная) величина задания для потока, пар.

Исходя из ранее рассчитанного периода исполнения задания (по формуле (1))

П_см = 460 мин, и рациональной величины задания для потока Р_рац = 750пар в смену, рассчитаем такт транспортирования по формуле (2):

τ_т = (460/750)*1= 0.61 мин

4) Скорость конвейера определяется по формуле:

υ = l / τ_т , м/ мин, (3)

где l - шаг конвейера, равный 0.4 м;

τ_т - такт транспортирования, равный 0.61 мин. (по формуле (2))

Подставим значения:

υ= 0.4/0.61=0.66 м/мин

5) Количество рабочих мест на каждой операции потока рассчитывается:

К_м = Р_рац/НВ_пр (4)

Проектная норма выработки (НВ_пр) принимается из курсовой работы по дисциплине "Проектирование технологических предприятий".

Расчетное количество рабочих мест округляется до целого в следующем порядке: если дробная часть составляет менее 10% от целой, то округление производится в меньшую сторону, в противном случае – в большую сторону.

Результаты вычислений сведены в таблицу 3

Таблица 3. Расчет количества рабочих

Номер операции	Характер операции (м-маш) (р-руч)	НВi, Пар/см	Р = 750 пар
			Кр	Кф
1	М	6000	0.13	1
2	М	1426	0.53	1
3	М	1465	0.53	1
4	Р	960	0.78	1
5	М	875	0.88	1
6	М	1440	0.52	1
7	М	537	1.4	2
8	М	667	1.13	2
9	М	421	1.78	2
10	Р	2641	0.29	1
11	М	5080	0.15	1
12	М	868	0.86	1
13	М	787	0.95	1
14	М	592	1.27	2
15	Р	1766	0.42	1
16	М	960	0.78	1
17	М	1061	0.71	1
18	М	960	0.78	1
19	Р	960	0.78	1
Итого				23

6) Определение порядка пользования конвейером.

Порядок пользования конвейером определяется путем сопоставления скорости конвейера с максимально допустимой скоростью конвейера (υ_max) при соответствующих порядках пользования.

_б/сυ_max= Z / ( K* τ_т + ∆t) (5)

_c/сυ_max= Z / ∆t , (6)

где, К – принятое количество исполнителей на операции;

∆t – максимально возможное отклонение от продолжительности операции при обработке пары обуви. Величина ∆t может быть принята для ручных операций в размере 20%, для машинных операций – 10% от средней продолжительности операции (K* τ_т );

Z – длина рабочей зоны исполнителя, м.

Определение порядка пользования целесообразно начинать с наиболее трудоемкой операции потока. Возможные порядки пользования конвейером:

υ_к ≤ _б/сυ_max: порядок без смещения возможен;

υ_к > _б/сυ_max: порядок без смещения невозможен;

_б/сυ_max: максимальная скорость движения конвейера без смещения;

_с/сυ_max: максимально скорость движения конвейера по порядку со смещением.

Величина рабочей зоны зависит от положения рабочего по отношению к конвейеру и может принимать следующие размеры:

Таблица 4. Зависимость величины рабочей зоны от положения исполнителя к конвейеру

Поза исполнителя	Рабочая зона, м
Стоя лицом к конвейеру	1.4 – 1.6
Стоя боком к конвейеру	0.9 – 1.2
Сидя лицом к конвейеру	1.2 – 1.4
Сидя боком к конвейеру	0.7 – 0.9

Исходя из данных таблицы 6, максимальная рабочая зона наблюдается при позе исполнителя "стоя лицом к конвейеру".

На производстве наиболее оптимальным для производительности и работоспособности исполнителя является положение "сидя боком против направления движения конвейера".

Определение порядка пользования целесообразно начинать с наиболее трудоемкой операции потока.

Применяя формулу (5) рассчитаем:

1)_б/сυ_max= 1.4 / (1*0.61 + 0.1(0.61)) = 2.08 м/мин

2)_б/сυ_max= 0.9 / (1*0.61 + 0.1(0.61)) = 1.34 м/мин

3)_б/сυ_max= 0.9 / (1*0.61 + 0.1(0.61)) = 1.34 м/мин

4)_б/сυ_max= 0.9 / (1*0.61 + 0.2(0.61)) = 1.23 м/мин

5)_б/сυ_max= 1.4 / (1*0.61 + 0.1(0.61)) = 2.08 м/мин

6)_б/сυ_max= 0.9 / (1*0.61 + 0.1(0.61)) = 1.34 м/мин

7)_б/сυ_max= 0.9 / (2*0.61 + 0.1(1.22)) = 0.67 м/мин

8)_б/сυ_max= 0.9 / (2*0.61 + 0.1(1.22)) = 0.67 м/мин

9)_б/сυ_max= 1.4 / (2*0.61 + 0.1(1.22)) = 1.04 м/мин

10) _б/сυ_max= 0.9 / (1*0.61 + 0.2(0.61)) = 1.23 м/мин

11)_б/сυ_max= 0.9 / (1*0.61 + 0.1(0.61)) = 1.34 м/мин

12)_б/сυ_max= 1.4 / (1*0.61 + 0.1(0.61)) = 2.08 м/мин

13)_б/сυ_max= 0.9 / (1*0.61 + 0.1(0.61)) = 1.34 м/мин

14)_б/сυ_max= 0.9 / (2*0.61 + 0.1(1.22)) = 0.67 м/мин

15)_б/сυ_max= 0.9 / (1*0.61 + 0.2(0.61)) = 1.23 м/мин

16)_б/сυ_max= 0.9 / (1*0.61 + 0.1(0.61)) = 0.67 м/мин

17)_б/сυ_max= 0.9 / (1*0.61 + 0.1(0.61)) = 0.67 м/мин

18)_б/сυ_max= 1.4/ (1*0.61 + 0.1(0.61)) = 2.08 м/мин

19)_б/сυ_max= 0.9/ (1*0.61 + 0.1(0.61)) = 0.67 м/мин

При расчетах была определена скорость конвейера по формуле (3), которая равна 0.66 м/мин, поэтому при υ_к < _б/сυ_maxпорядок без смещения возможен на всех операциях.

7) Установление числа ячеек в серии и построение графика адресования ячеек.

Число ячеек в серии (R) определяется при равномерном распределении задания между исполнителями операции как наименьшее общее кратное чисел исполнителей по операциям:

R=M(1, 2, …..k), (7)

где (1, 2, …..k) – число исполнителей по операциям.

R = M(1,2) = 2

График адресования ячеек по рабочим местам операции разрабатывается с учетом обеспечения равномерного поступления ячеек к рабочим местам. Для этого применяется система простого равномерного адресования ячеек.

Таблица 5. График адресования ячеек по рабочим местам

Число исполнителей по операции	Порядковый номер исполнителя	Серийные номера адресуемых ячеек
1	1
2	1 2

График адресования ячеек конвейера исполнителям операций позволяет определить нахождение каждого изделия в ячейках конвейера после обработки на каждой операции и качество работы каждого исполнителя, в том случае, если изделия не перемещаются из ячейки в ячейку, то есть при работе без смещения. Если на некоторых операциях конвейерного потока работа выполняется со смещением, то дополнительно составляется график смещения изделий относительно ячеек конвейера. В данном случае это не требуется.

8) Расчет длины цепи конвейера ( L_ц ):

Расчет длины цепи конвейера ( L_ц ) производится по формуле:

L_ц = 2 * L_п + π * d_зв , (8)

где L_п - погонная длина конвейера, м;

d_зв - диаметр крайних направляющих звездочек, равен 0.5м.

Погонную длину конвейера определим исходя из количества рабочих мест и шага рабочего места (1.5 м):

L_п = 23*1.5/2=34.5/2=17.25(м).

Определим длину конвейерной цепи L_ц по формуле (8):

L_ц = 2 * 17.25 + 3.14 * 0.5 = 36.07 (м)

По длине цепи конвейера должно размещаться целое число серий ячеек (m):

m= L_ц/ I_Rсерий ячеек, (9)

где L_ц - длина цепи конвейера, равная 36.07 м;

I_R - длина серии ячеек, равная l*R. (10)

где l - шаг конвейера, равный 0.4 м;

R - наименьшее общее кратное числа исполнителей, равное 2 (Исходя из формулы (7)).

ПО формуле (10) найдем:

L_R = 0.4 * 2=0.8 (м)

При m, равном нецелому числу ячеек, округляем его до ближайшего целого числа m^* . По формуле (9) определяем:

m= 36.07/ 0.6= 60.17 серий, тогда m^*= 60 серий

Осуществляем корректировку длины цепи конвейера:

L_ц^к = m ^* * l * R , (11)

где m^* - скорректированное количество серий;

l - шаг конвейера, равный 0.4 м;

R - наименьшее общее кратное числа исполнителей, равное 2 (Исходя из формулы (7);

L_ц^к = 60 * 0.4 * 2 = 48 (м)

Погонная длина конвейера корректируется по зависимости:

L_п^к = (L_ц^к - π * d_зв) / 2 = (48 – 3.14*0.5) / 2 = 23.22 (м).

9) Расчет продолжительности производственного цикла

На конвейерных потоках производственный цикл исчисляется с момента начала запуска полуфабриката из транспортной партии на поток до момента его выпуска. Продолжительность производственного цикла определяется по формуле:

Т_ц = Т_п + Т_с + Т_в-т + Т_з, (12)

где Т_ц - продолжительность производственного цикла;

Т_п - время пребывания ячейки на потоке с момента запуска до выпуска с конвейера;

Т_с - время пребывания изделия на операциях выполняемых со смещением ( в нашем случае оно равно нулю, так порядок со смещением отсутствует);

Т_в-т - продолжительность пребывания изделия на операциях влажно- тепловой обработки, увлажнении или сушке 9 мин;

Т_з - среднее время пребывания изделий в заделах ( перед запуском, на финише, в буферных запасах).

Первое слагаемое продолжительности производственного цикла определим по формуле:

Т_п = L_р / V , (13)

где L_р – длина рабочей ветви цепи конвейера

V – скорость конвейера.

Т_п = 23.22 / 0.66 = 35.18 (мин)

Определим среднее время пребывания изделий в заделах ( перед запуском, на финише, в буферных запасах):

Т_з = τ_т∑( Б_μ / в ) , (14)

где μ - индекс задела;

ρ - число заделов в потоке;

Б_μ - среднее количество полуфабрикатов в μ-ом заделе. в – величина транспортной партии. По формуле (14) определяем:

Т_з = 0.61* (52) = 31.72 (мин)

Далее определяем продолжительность производственного цикла определяется по формуле(12):

Т_ц = 35.18 + 0 + 9 + 31.72 = 75.9 (мин)

10) Расчет объема незавершенного производства.

Незавершенное производство – предметы труда, находящиеся на различных стадиях обработки. Абсолютная величина незавершенного производства определяется по формуле:

НЗП = Т_ц/ τ_т *в, (15)

где Т_ц - продолжительность производственного цикла;

τ_т – такт потока;

в- величина транспортной партии.

НЗП = 75.9 / 0.66 * 1 = 115 (заготовки).

Удельная величина незавершенного производства НЗП` определяется по формуле:

НЗП` = НЗП / Р_рац * 100 %, (16)

где НЗП – незавершенное производство;

Р_рац – оптимальная величина задания для потока.

НЗП` = 115/ 750 * 100% = 15 % (В обувном производстве величина

НП должна быть не более 100%)