Організація автоматизованого виробництва

В умовах потокового виробництва працівнику важко виконувати одну і ту ж роботу, однаковим способом, у масовій кількості. Виникає втомлюваність від виконання монотонної роботи. Можуть мати місце не дотримання графіку роботи, неякісне виконання операцій. З цих та інших причин подальшим розвитком поточного виробництва стала автоматизація. Автоматизація виробництва – це комплекс організаційно-технічних заходів, які у сукупності дають можливість вести виробничий процес без участі в ньому працівника.

Ступінь автоматизації виробничого процесу може бути різною. У разі, якщо частина функцій управління машиною (обладнанням) виконується працівником, а частина – автоматизована, то має місце часткова автоматизація.

Комплексна автоматизація пов'язана з автоматизацією функцій управління технологічними, допоміжними та обслуговуючими процесами. Працівники тільки виконують наладку машин (обладнання) та контролюють їх роботу.

Автоматичні лінії поділяються: однопредметні та багатопредметні (залежно від кількості виробів, що виготовляються на лінії); з поштучним та багатодетальним обробленням (залежно від кількості деталей, що одночасно оброблюються); синхронні та несинхронні (залежно від характеру руху виробів, що оброблюються).

Синхронні автоматичні лінії складаються з окремих машин-автоматів, пов'язаних між собою одним транспортером (жорсткий зв'язок) для передачі деталей. При зупинці будь-якого автомату зупиняється уся лінія.

Несинхронні автоматичні лінії складаються з окремих дільниць, що можуть поєднувати декілька машин-автоматів. Кожна дільниця має свій транспортер (гнучкий зв'язок). Між дільницями влаштовані накопичувальні пристрої деталей – бункери. Коли трапляється поломка на якійсь одній дільниці, то зупиняється лише вона. Інші дільниці працюють за рахунок деталей, що знаходяться в бункерах. Запас деталей в бункерах забезпечує безперебійну роботу лінії на час усунення поломки.

Основним календарно-плановим нормативом роботи автоматичної лінії є такт (r_а). Величина такту розраховується інакше, ніж у поточному виробництві:

r_а = t_м + t_д, (16.20)

де t_м – час обробки виробу, хв.; t_д – час на встановлення, знімання та транспортування виробу з операції на операцію, хв.

Роторні лінії – це особливий різновид автоматизованих ліній. Конструктором роторних ліній є Л. Н. Кошкін. Роторні лінії складаються з робочих роторів та допоміжних транспортних роторів. Ці ротори знаходяться у жорсткому кінематичному зв'язку та мають синхронне обертання (рис. 16.3). Обробка деталей здійснюється під час пересування деталей.

Рис. 16.3. Схема роторної лінії

Роторні лінії дають змогу вести обробку деталей декількох типорозмірів, що мають подібні технологічні процеси обробки. Особливо раціонально їх застосування при обробці тиском, а також для термічних і хімічних технологічних процесів. Вони вигідно відрізняються від інших автоматизованих ліній малими габаритами.

Такт роторної лінії визначається часом на переміщення заготовки та інструменту на відстань між двома суміжними позиціями ротора і розраховується наступним чином:

r = l _п / V, (16.21)

де l_п – відстань між двома суміжними позиціями ротора, мм; V – лінійна швидкість інструменту, мм/хв.

Нині автоматизація йде шляхом створення гнучких виробничих систем (ГВС). Під гнучкою виробничою системою розуміють найвищу форму організації виробництва, що реалізується на базі найсучасніших технічних засобів, які забезпечують часткову чи повну автоматизацію виконання виробничими об'єктами основних, допоміжних процесів та функцій управління. Гнучкі виробничі системи забезпечують випуск широкої номенклатури продукції, що є однорідною за конструктивними і технологічними ознаками. Перехід на випуск нової продукції здійснюється за мінімальний час та з мінімальними витратами.

Структурними елементами гнучких виробничих систем є гнучкі виробничі модулі (ГВМ), роботизовані технологічні комплекси (РТК), системи забезпечення функціонування (рис. 16.4).

Рис. 16.4. Структура гнучкої виробничої системи

Гнучкий виробничий модуль (ГВМ) – це одиниця технологічного обладнання для виробництва виробів довільної номенклатури в установлених межах значень їх характеристик з програмним управлінням, яка автономно функціонує і здійснює всі функції з виготовлення продукції. ГВМ складається з верстатів з ЧПУ або з обробляючих центрів.

Роботизований технологічний комплекс (РТК) – це сукупність одиниці технологічного обладнання, промислового робота, засобів оснащення, який автономно функціонує і здійснює багатократні цикли, має автоматизовану переналадку. В якості технологічного обладнання може застосовуватися промисловий робот (наприклад, операції фарбування). Засобами оснащення можуть бути накопичувальне обладнання, обладнання орієнтації, поштучної видачі об'єктів виробництва.

Система забезпечення функціонування включає автоматизовану транспортно-складську систему (АТСС), автоматизовану систему інструментального забезпечення (АСІЗ), автоматизовану систему видалення відходів з зони ГВМ та РТК, автоматизовану систему управління якістю продукції (АСУЯП), автоматизовану систему забезпечення надійності (АСЗН).

Гнучка виробнича система повного виробничого циклу, де деталі оброблюються з початку до завершення технологічного процесу, носить назву – гнучка автоматизована лінія (ГАЛ). Гнучкі виробничі системи неповного виробничого циклу, коли для обробки деталей необхідні додаткові операції поза системою, це – гнучкі автоматизовані дільниці (ГАД).

16.5. Система виробництва "канбан"

Система "канбан" є інформаційною системою, що регулює виробництво необхідної продукції в необхідній кількості в необхідний час на кожному етапі виробництва. Така організація виробництва відома як виробництво за принципом "точно в строк".

На кожному етапі виробництва необхідно мати точну інформацію про кількість виробів, які необхідно виготовити, та про час, що буде витрачено на їх виготовлення. Для цього при застосуванні звичайної системи організації виробництва складаються, як було зазначено вище, різні виробничі графіки – як для виготовлення деталей, вузлів, так і для складального конвеєра. У цьому разі використовується так звана система "виштовхування". Деталі виготовляються згідно графіку та поступають з попередньої операції на наступну. При зміні попиту на продукцію та певних змін у технологічному процесі важко переналаштовуватися: потрібно постійно змінювати графіки одночасно для усіх технологічних стадій. Причому кожна стадія має бути забезпечена додатковими матеріальними запасами.

При застосуванні системи "точно в строк" деталі "витягуються" на наступну операцію з попередньої тільки за необхідністю, тому ця система називається системою "витягування". З ділянки завершального складання, для якої формується графік роботи, направляється тара на попередні операції для відбору деталей потрібної номенклатури. Відбір потрібних деталей є сигналом для початку повторного виготовлення на попередніх ділянках деталей, що були передані на наступну операцію. Тобто графіки виробництва всіх інших ділянок не перероблюються, а формуються згідно інформації, що отримана з операцій де іде споживання відібраних деталей. Інформація про відбір деталей відображається на картках, які називаються "канбан".

"Канбан" – це супровідна картка. На підприємствах, зазвичай, використовуються два типи таких карток: картки відбору та картки виробничого замовлення. Існують інші види карток "канбан" – для отримання матеріалів та комплектуючих від постачальника – картка постачальника чи картка субпідрядника.

У картках відбору вказується вид та кількість деталей, що мають поступити з попередньої ділянки. Приклад картки відбору наведено на рис. 16.5. У картці зазначається, що попередня технологічна стадія – заготівельна, що транспортний візок з ділянки механічної обробки (наступної технологічної операції) повинен прибути на ділянку З-1 заготівельного цеху і забрати звідти заготовки деталі «Втулка», що розміщені в контейнерах, що кожний контейнер, який забирається містить 10 деталей і що це п'ята картка з восьми аналогічних.

Склад Стелаж № ХХХ	Шифр деталі ХХХ	Попередня ділянка
Номер деталі ХХХ	Заготівельна З-1
Найменування деталі	Втулка
Виріб ХХХ	Наступна ділянка
Місткість тари	Тип тари	Номер випуску	Механічної обробки
	контейнер	5/8

Рис 16.5. Картка відбору "канбан"

В картках виробничого замовлення вказується вид та кількість деталей, що мають бути виготовлені на попередній технологічній операції. Приклад такої картки наведено на рис. 16.6. У цій картці показано, що на ділянці механічної обробки потрібно виготовити вал для виробу ХХХ. Виготовлений вал потрібно розмістити на складі – стелаж ХХХ.

Склад Стелаж ХХХ	Шифр деталі ХХХ	Ділянка механічної обробки
Номер деталі ХХХ
Найменування деталі Вал
Виріб ХХХ

Рис. 16.6. Картка замовлення "канбан"

Приклад застосування карток відбору (КВ) та замовлення (КЗ) наведено на рис. 16.7.

Рис. 16.7. Рух карток "канбан"

На першому етапі (1) транспортний візок зі складальної лінії з певною кількістю порожніх контейнерів та карток відбору прибуває на склад деталей "вал", які виготовляються на попередній ділянці. Там знаходяться контейнери з деталями "вал", до яких прикріплені картки замовлення. Ці контейнери завантажуються у транспортний візок. Картки замовлення знімаються при цьому з контейнерів і на їх місце прикріплюються картки відбору. Транспортний візок з деталями та картками відбору направляється на наступну операцію – складальну лінію (2). Коли привезені деталі почнуть оброблятися, картка відбору знімається з контейнера та може бути знову доставлена на склад, де розміщені контейнери з деталями, обробленими на попередній операції (3).

Картки замовлення, що були зняті, разом з порожніми контейнерами будуть доставлені на попередню ділянку (4). Це – сигнал для початку виготовлення нової партії деталей. Доставлені картки замовлення прикріпляються до контейнерів з обробленими деталями і доставляються на склад деталей (5).

Рух карток на усіх стадіях виробництва повинен бути безперервним. У результаті кожна виробнича ділянка отримуватиме всі необхідні деталі, вузли в потрібний час і в потрібній кількості (рис 16.8).

Рис. 16.8. Кругообіг карток “канбан”

Для реалізації на підприємстві системи "точно в строк" за допомогою карток "канбан" необхідно дотримуватись виконання наступних правил. По-перше, наступний технологічний етап повинен "витягувати" необхідні вироби з попереднього етапу у необхідній кількості, у необхідному місці в чітко визначений час. При цьому будь-яке переміщення виробів без карток "канбан" забороняється. Відбір виробів повинен строго відповідати кількості карток "канбан". Кількість карток "канбан" повністю залежить від кількості продукції. По-друге, на кожній дільниці виробництва виготовляється така кількість виробів, яка "витягується" наступною дільницею. Якщо на дільниці виготовляється декілька виробів, вони повинні вироблятися у тій послідовності, у якій надходять картки "канбан". По-третє, браковані вироби не повинні поступати на наступні ділянки. І по-четверте, кількість карток "канбан" має бути мінімальною.

Контрольні питання

1. Сформулюйте і охарактеризуйте основні ознаки потокового виробництва.

2. Дайте характеристику різних типів потокових ліній і визначте сфери їх ефективного використання.

3. Сформулюйте умови синхронізації. У якому випадку виконується попередня та кінцева синхронізація?

4. Визначте сферу використання непотокових та потокових методів у різних типах виробництва.

5. Визначте переваги застосування системи виробництва “канбан”.

Глава 17

Дата добавления: 2015-05-23