Выбор структуры складской системы

ПРЕКТИРОВАНИЕ СКЛАДСКОЙ СИСТЕМЫ

Склады в современном производстве выполняют важную роль регулятора производственного процесса. Любой процесс производства начинается и заканчивается на складах. На складах происходит преобразование грузопотока, например, периодически приходящие партии заготовок на складах разде­ляют по типам и количеству для того, чтобы обеспечить ритмич­ную работу участков механического цеха.

Поэтому основная цель создания и функционирования склада – преобразование параметров входящего и выходящего грузопотоков с минималь­ными приведенными затратами. Следовательно, обязательным ус­ловием создания склада является необходимость преобразования параметров входного А_i и выходного B_i грузопотоков. Если, например, при передаче из механического цеха М (рисунок 8.1) в сборочный С грузопоток по номенклатуре и интенсивности не меняется (рисунок 8.1, а), то склад не требуется. Если детали из меха­нического цеха выходят однотипными партиями А_i, а на сборке требуются комплекты разных деталей B_i для сборки изделия (рисунок 8.1, б), то необходимо иметь склад W для преобразования параметров грузопотока.

Рисунок 8.1 – Условие создания склада

Динамика изменения состояния склада, характеризуемая мас­сой грузов М на складе во времени t, для реального производ­ства. Ко­личество грузов на складе характеризуется средним значением массы грузов m_ср и изменяется от максимального значения т_тах в момент поступ­ления груза, до минимального m_mm в зависимости от массы по­ступающих грузов и промежутков времени τ_г, τ₂,.,., τ_n между очередными поступлениями.

Для обеспечения нормальной работы механических и сборочных цехов в их составе в общем случае преду­сматривают целый комп­лекс складов. Сюда относятся склады металла и заготовок, межопе­рационные склады, склады деталей, узлов и комплектующих изде­лий, склады готовых изделий, кладовые технологической оснастки. Структура складской системы во многом определяется органи­зационной формой механосборочного производства, типом и функ­циональными возможностями транспортной системы, техноло­гическими особенностями производства изделий.

В поточно-массовом производстве, где работа производствен­ного оборудования подчинена единому такту выпуска, необхо­димость в межоперационных складах отпадает. В то же время в серийном производстве, где на одном и том же оборудовании по­следовательно изготовляют партиями детали, а сборку изделии можно начать только после изготовления всех деталей, необходимо иметь межоперационные и достаточно мощные комплектовочные склады готовых деталей и узлов. При этом склады взаимодей­ствуют с производством не непосредственно, а через транспорт­ную систему, что обусловливает общность целей транспорт­ной и складской систем, их взаимодействие и взаимозависи­мость. Так, в процессе их взаимодействия должна быть обеспе­чена передача грузопотока и информации о нем.

Для обеспечения эффективного взаимодействия транспорт­ной и складской систем должна быть выбрана оптимальная схема размещения складов, производственных участков и транс­портных трасс. Параметры складов и их структура во многом определяются также конструктивными особенностями изготов­ляемых изделий, характером технологических процессов их из­готовления и наличием комплектующих изделий, получаемых по кооперации. От габаритов и формы деталей зависят размеры применяемой тары и ячеек складов. Количество операций техно­логического процесса и размер партии при изготовлении деталей определяют вместимость межоперационного склада. Наличие в конструкции изделия деталей или сборочных единиц, получае­мых по кооперации с других заводов, вызывает необходимость создания склада комплектующих изделий сборочного цеха.

Склады механосборочного производства можно классифицировать по не­скольким признакам;

- По организационной структуре различают централизованную. децентрализованную и комбинированную (рисунок 8.2) складские системы.

Рисунок 8.2 – Схемы складских систем

При централизованной системе создается один склад или блок складов, раз­мещенных в одном месте, с которого полуфабрикаты и технологическая оснастка поступают на технологическое оборудование без промежуточного хранения на производственных участках. Такую систему используют при незначительных сроках и объемах хранения.

Децентрализованная складская система предусматривает хранение полуфабрикатов и технологической оснастки непосредственно на нескольких складах, расположенных на производственных участках в соответствии с их функциональным назначением. Чаще всего такие системы используют производствах построенных по предметному признаку.

Комбинированная складская система предусматривает наличие центрального склада и складов на производственных участках. Такие системы применяются чаще всего при технологическом принципе построения производства, так как щни обладают большей гибкостью и вместимостью складирующих устройств.

- По функциональному назначению склады механосборочного производства можно разделить на склады металла и заготовок, межоперационные склады, склады готовых деталей, склады ком­плектующих изделий, межоперационные склады сборочных еди­ниц, склады приспособлений и инструментов, склад готовой про­дукции.

- По технологии работ склады можно разделить на комплекто­вочные (когда, например, из большой партии заготовок на складе комплектуют меньшую партию для обработки в соответствии с пла­новым заданием) и склады, предназначенные для хранения грузов в поступающей таре.

- По виду складирования склады делят на штабельные, стел­лажные и конвейерные.

- По высоте хранения грузов принято склады разделять на три группы: малой высоты — с полезной высотой зоны складирова­ния до 5 м, средней высоты — с полезной зоной складирования б…8 м и большой высоты — с полезной высотой зоны складиро­вания более 8 м.

- По характеру взаимодействия с внешней транспортной системой различают тупиковую и продольно-поперечную схемы (рисунок 8.3). В большинстве случаев используют тупи­ковую схему(рисунок 8.3, а), при которой участки приема и выдачи заготовок размещены с одного торца склада. В этом варианте склад получается более компакт­ным, удобна передача освобождающейся тары с одного участка на другой, оба уча­стка могут обслуживать одни и те же ра­бочие. Передачу поддонов с заготовками на участки обработки осуществляют на­польными или подвесными конвейерами. Преимущества второго варианта (рисунок 8.3, б) заклю­чаются в лучшей увязке с расположением производственных участков, так как участ­ки выдачи в этом случае совмещают с на­чалом линий изготовления соответствую­щих деталей.

а) – тупиковая схема; б) – продольно-поперечная схема

1 – участок приема грузов; 2 – участок хранения грузов; 3 – участок выдачи грузов;

Рисунок 8.3 – Варианты компоновок складов

- По уровню механизации и автоматизации склады рекомен­дуется делить на пять типов:

- немеханизированные – применение ручного труда при погрузке, выгрузке и перемещении предметов складирования,

- механизиро­ванные – применение механизированных устройств с ручным управлением,

- высокомеханизированные – использование средств комплексной механизации с ручным управлением на всех стадиях переработки грузов,

- автоматизированные – применение полуавтоматических устройств с вводом ко­манд на пульте управления или с клавиатуры дисплея для вы­полнения операций перемещения или складирования грузов;

- автоматические – использование автоматических устройств с вводом команд от ЭВМ по каналам связи для выполнения всех операций.

При выборе структуры складской системы необходимо опреде­лить величину, направление и изменение во времени основных производственных грузопотоков. Склады в механосборочном про­изводстве с точки зрения кибернетической теории систем можно отнести к сложным вероятностным системам, так как они сложны по устройству, включают много элементов, а прибытие и отправ­ление грузов со склада представляют собой стохастические про­цессы. Эти процессы описываются методами математической ста­тистики и теории вероятностей.

При функциональном рассмотрении любого склада как системы в его структуре можно выделить три функциональные подсистемы (рисунок 8.4):

- прием грузов с внешнего по отношению к складу транспорта;

- хранение принятых грузов;

- выдача грузов со склада на транс­порт.

В свою очередь, подсистема приема грузов включает следую­щие элементы:

- секции разгрузки Р;

- временного хране­ния ВX1;

- сортировки и раскладки грузов в складскую тару С;

- необходимые транспортные средства.

сплошная линия – перемещение грузов, штриховая – перемещение тары

Рисунок 8.4 – Сгруктурно-функциональная схема склада

Подсистема хранения принятых грузов включает:

- зону хране­ния, накопитель грузов HI на входе;

- накопитель Н2 на выходе из подсистемы с штабелерами, стеллажами и другими элементами для хранения и перемещения грузов.

Подсистема выдачи грузов на внешний транспорт включает:

- секции от­бора и упаковки грузов: ОТ для выдачи и соответствующие подъемно-транспортные средства;

- комплектации заказов К;

- временного хранения перед отправкой ВХ2;

- секцию погрузки на внешний транспорт П.

Возможные транспортные перемещения Т₁... Т₁₆ между секциями показаны стрелками.

Объем работ, выполняемый на складе в каждый момент вре­мени, может быть различным в зависимости от времени с момента прибытия партии грузов, их количества, а также наличия зака­зов на выдачу партии грузов. Поэтому состояние, в котором нахо­дится склад (погрузка или выгрузка, складирование или сорти­ровка и др.) в зависимости от указанных факторов, а также пара­метры склада можно определить только в вероятностном выра­жении. Можно выявить четыре основные технологические операции, выполняемые на складе:

- раз­грузка, погрузка;

- сортировка и прием на хранение;

- выдача из хра­нилища;

- комплектация,

С учетом этих четырех операций в зависи­мости от их комбинации возможны 16 различных состояний склада, при которых выполняются раз­личные по характеру работы. Оценка вероятности того или иного состояния, возможный при этом объем работ, обусловленный массой прибывающей или отправляемой партии грузов, являются исходными данными для проектирования склада.

Ввиду сложности вероятностной оценки грузопотоков, обра­зующихся в складской системе в разные моменты времени, в прак­тике проектирования цехов пользуются нормативными данными о запасе хранения, выражаемыми числом календарных или рабо­чих дней, в течение которых склад может обеспечить бесперебой­ную работу участка или цеха, а также средней массой прибываю­щих или отправляемых партий груза и периодичностью их по­ступления.

По этим данным определяют вместимость склада, тип и грузо­подъемность транспортных средств, а также их количество. При детальном анализе производственных ситуаций пользуются мето­дами имитационного моделирования.

Структуры складов и их размещение в значительной мере оп­ределяются типом производства и характером технологического процесса. Общая структура складской системы механосборочного производства показана на рисунке 8.5. В начале линий механической обработки обычно предусматривают склад металла и заготовок 1.

Рисунок 8.5 – Функциональная струк­тура складской системы

в механо­сборочном производстве

В зависимости от интенсивности грузопотока и производст­венной мощности цеха это может быть один централизованный склад или ряд специализированных по видам материала или за­готовок складов. При размещении нескольких цехов в одном кор­пусе необходимо рассмотреть целесообразность создания центра­лизованного склада заготовок.

Для хранения заготовок между операциями технологического процесса в условиях единичного и серийного производства слу­жит межоперационный склад 2. Для хранения готовых деталей в структуре сборочного цеха предусмотрен склад 3 с отделением или секцией для комплектования деталей в нужном количестве и ассортименте на сборку. Для хранения и выдачи на сборку ком­плектующих изделий служит склад комплектующих изделий 4. Собранные и испытанные изделия поступают на склад готовых изделий 5 с экспедицией, где осуществляют окончательное ком­плектование изделий необходимой документацией, их упаковку и отправку потребителю. Рассмотренная структура может видоизменяться как по со­ставу складов, так и по их месту в производственном процессе.

Дата добавления: 2014-01-11