Поточный способ организации производства

Определение и область применения. При поточном способе производственный процесс представляет ряд ступеней, через которые последовательно проходит предмет труда, причем после перехода изделия на следующую ступень на освободившуюся поступает новое изделие. Из трех способов организациипроизводства – поточного, серийного и единичного – единичный применяется на предприятиях единичного типа, серийный – на предприятиях серийного типа, поточный способ является универсальным. Он применяется на предприятиях всех типов. На предприятиях массового типа поточный способ является единственно возможным. При серийном типе предприятия поточный способ применяется для организации производства изделий в пределах серий. На предприятиях единичного типа поточная организация может применяться в форме, например, строительного потока. Для этого строительный объект делится на "захватки" (этажи, блоки), в которых последовательно выполняются строительные, сантехнические, отделочные и другие работы.

Виды поточных линий. Различают поточные линии сквозные и участко­вые, простые и комбинированные. Сквозной поток проходит через все пред­приятие: от запуска сырья до выхода готовой продукции. Применительно к цветной металлургии не представляется возможным назвать пример такого по­тока. Здесь характерны у частковые потоки, которыеорганизуются в пределах цехов, участков, переделов. Между ними создаются промежуточные склады, бункеры, миксеры (что повышает устойчивость работы системы, но одновременно увеличивает продолжительность цикла и объем незавершенного производства).

Простые поточные линии предусматривают, что за каждым агрегатом (цехом, участком) основного производства закреплены свои вспомогательные устройства, механизмы. При комбинированных линиях некоторые механизмы (дробилки, краны, шлаковозы и т.п.) обслуживают одновременно несколько основных агрегатов. Простые поточные линии более надежны, так как в них каждый поток функционирует независимо от других. Комбинированные потоки более экономичны.

По степени автоматизации различают потоки полностью автоматизиро­ванные, полуавтоматизированные, неавтоматизированные.

Важное значение для классификации потоков имеют непрерывность и ритм. Поточный способ допускает как непрерывное, так и цикличное протекание производственного процесса. Примерами непрерывного потока могут служить дражная разработка россыпных месторождений, выемка пород в карьерах роторными экскаваторами, обогащение руды на фабриках. При периодическом процессе производство осуществляется последовательно повторяющимися циклами. Примеры: выемка пород в карьерах скальными экскаваторами, электрорафинирование меди. Поточный способ производства может быть представлен комбинацией непрерывно и периодически действующих ступеней. Пример: производственный процесс медеплавильного цеха, где в непрерывном режиме работают сушильный, обжиговый переделы, плавильное отделение, тогда как начальная ступень процесса – подготовка (шихтовка) концентратов и завер­шающая ступень – конвертирование осуществляются циклами.

Ритм потока может быть регламентированным или свободным. При регламентированном ритме время выполнения всех операций технологического процесса и перемещения предметов труда через рабочие места строго согласованы (синхронизированы) с заданным темпом выпуска изделий. Изделие перемещается от одного рабочего места к другому без пролеживания. Выдача продукции может происходить как непрерывно, так и порциями (но без остановки процесса). Такая форма поточного производства называется непрерывно-поточной. Как правило, такие потоки функционируют как автоматизированные или полуавтоматизированные. Примерами непрерывно-поточного производства из цветной металлургии могут служить работа обогатительных фабрик, плавка меди в печи Ванюкова.

При свободном ритме продолжительность отдельных операций не син­хронизирована. В результате возникает пролеживание изделий, возможны про­стои рабочих и оборудования. Такая форма поточного производства называется прерывно-поточной (прямоточной). Недостатками ее являются большая длительность цикла, необходимость создания межоперационных заделов. Достоинством – возможность широкого применения в различных производственных условиях. На горнодобывающих, металлургических предприятиях цветной ме­таллургии, ЗОЦМ больше распространена эта форма.

По количеству изделий кроме рассмотренных выше однопредметных поточных линий различают еще многопредметные (групповые и переменно-поточные). При групповой обработке в потоке одновременно находится не­сколько изделий. Такие потоки организуются в целях дозагрузки рабочих мест, если при обработке одного изделия получаются простои. При переменно-поточной линии в обработку запускается несколько изделий, но не одновременно, а поочередно. Как правило, эти изделия имеют одинаковый или сходный технологический маршрут обработки, По существу – это мелкосерийное производство в условиях, когда затраты на переналадку оборудования невелики. В цветной металлургии такие потоки применяются в ремонтно-механических цехах предприятий.

В ряде случаев перемещение изделия при поточном производстве происходит с помощью конвейера. Но это не обязательно, так как предмет труда в потоке может перемещаться и другими средствами (кранами, вагонетками и т.п.) и даже вручную. Наоборот, конвейерная транспортировка, например отходов в отвал или угля в котельную, при отсутствии других основных операций в качестве производственного потока не рассматривается.

Проектирование организации непрерывно-поточного производства. Первым образцом непрерывно-поточного производства явился сборочный конвейер на автомобильных заводах Форда. Основанный на специализации, стандартизации, непрерывности и синхронности, он широко распространился во многих отраслях промышленности всего мира.

Проектирование организации непрерывно-поточного способа включает:

· расчленение производственного процесса на отдельные операции (вплоть до самых мелких);

· разработку маршрутной карты процесса;

· расчет производительности рабочих мест в потоке, обеспечивающей синхронность выполнения операций;

· расстановку оборудования, обеспечивающую прямоточность;

· механизацию транспортных операций в потоке;

· автоматизацию методов и средств контроля качества;

· проектирование организации труда и обслуживания рабочих мест.

Работа на поточном производстве зачастую связана с монотонностью, длительной нагрузкой на одни мышцы, повышенным темпом. Это требует проведения мероприятий по нормализации психофизических условий труда. Среди них: чередование операций, переключающих нагрузку с одних мышц на другие; механизация и автоматизация операций; периодическое изменение скорости движения потока; режим отдыха и др.

Величина незавершенного производства при условии, что поток работает в регламентированном ритме и межоперационные заделы не образуются, рассчитывается по формуле

Н = t_ц В, (1.18)

где Н – объем незавершенного производства в физических единицах;

t_ц – продолжительность цикла в поточной линии. Рассчитывается по формуле

= , (1.19)

где – суммарное время обработки изделия на всех операциях технологического потока;

– суммарное время транспортных операций (перемещения между рабочими местами), не совмещаемых с основными;

В – количество продукции, выпускаемое в единицу времени.

Проектирование организации прерывно-поточного производства. Специ­фика прерывно-поточногопроизводства состоит в свободном ритме потока. Проектирование включает: а) определение такта потока; б) согласование производительности ступеней потока; в) расчет межоперационных заделов; г) расчет величины незавершенного производства.

Исходным для расчета такта R является заданная производительность поточной линии Р. Такт определяется по формуле (1.6). t – величина, обратная такту, называется темп. Он показывает количество продукции, которое изготавливается за единицу времени:

t = . (1.20)

Согласование производительности ступеней потока состоит в определении числа рабочих мест на каждой ступени:

n_i ³ (1.21)

где n_i – количество рабочих мест, которое должно быть задействовано на i-й ступени;

t_i – продолжительность выполнения на i-й ступени основных и несовмещаемых вспомогательных операций при обработке одного изделия (партии изделий, выпускаемых за один такт), мин;

R – продолжительность такта, мин.

Полученное значение n_i округляется до ближайшего большего целого числа.

В поточных линиях со свободным ритмом между ступенями должны создаваться межоперационные заделы, назначение которых – компенсировать разную продолжительность операций на смежных ступенях. Расчет продолжительности работы i-й ступени за смену Т_i:

T_i = , (1.22)

где Р – сменная производительность поточной линии;

b – количество продукции, выдаваемое за один такт;

t_i, n_i – см. выше.

Расчет межоперационных заделов выполняется аналитическим или графическим методом. При аналитическом методе межоперационный задел между i-й и (i +1)-й ступенями Н_i,i+1 (в единицах изделия) рассчитывается по формуле

, (1.23)

где n_i, n_i+1 – количество рабочих мест на i-й и (i + 1)-й ступенях (соответственно):

t_i, t_i+1 – время обработки изделия на i-й и (i + 1)-й ступенях (соответственно), мин;

T_i,_i+1 – продолжительность совместной работы i-й и (i + 1)-й ступеней, мин.

Определяется как меньшее из двух значений: T_i и T_i+1.

Создание задела после i-й ступени позволяет в оставшееся до конца смены время использовать её мощность для изготовления других изделий. Если же производительность i-й ступени меньше производительности (i + 1)-й, межоперационный задел создается к началу работы (i + 1)-й ступени и потребуется решить вопрос дозагрузки последней другой работой в начале смены.

Практикум. Технологический поток включает две ступени. Сменная производительность поточной линии 100 шт./см., в т.ч. за один такт изготавливается одно изделие. Время на обработку изделия равно на первой ступени 2,5 мин, на второй – 13,5 мин. Продолжительность смены 480 мин, в т.ч. регламентированные перерывы 30 мин. Рассчитать межоперационный задел между 1-й и 2-й ступенями.

Расчет такта процесса по формуле (1.6):

R = мин.

Расчет темпа по формуле (1.19):

t = шт./мин.

Расчет числа рабочих мест на ступенях по формуле (1.21):

на первой ступени n_i ³ , принято 1 рабочее место;

на второй ступени n_i ³ рабочих места.

Расчет продолжительности времени работы ступеней за смену по фор­муле (1.22):

первой ступени = мин;

второй ступени = мин.

Меньшее значение имеет продолжительность работы первой ступени. График совместной работы 1-й и 2-й ступеней представлен на рис. 1.15.

Графический метод определения межоперационного задела АВ исходит из того, что АВ = АС – ВС. Величина АС известна, а значение ВС определяется из подобия треугольников ОВС и ОДЕ:

= ,

откуда ВС = = изд. и АВ = 100 – 56 = 44 изд.

Рис. 1.15. График совместной работы ступеней

Здесь ОА – график производства изделия на более производительной 1-й сту- пени;

ОД – график производства изделия на 2-й ступени;

ОС – время совместной работы 1-й и 2-й ступеней (Т _1,2 = 250 мин);

АС – заданная сменная производительность потока;

ВС – количество изделий, полученных с 1-й ступени и использованных за время ОС на 2-й ступени;

АВ – межоперационный задел (неиспользованный остаток) изделий 1-й ступени.

Тот же результат получается расчетом по формуле (1.23):

Н _1,2 = ()×1 = 44 изд.

График образования и расходования межоперационного задела приведен на рис. 1.16.

Рис. 1.16. График межоперационного задела

Межоперационный задел является оборотным.

Объем незавершенного производства при прерывно-поточной линии подсчитывается по формуле

H = + 0,5М + С, (1.24)

где Н – величина незавершенного производства, физ.ед.;

t_ц – продолжительность цикла обработки изделия на участке поточной линии (включает технологические и транспортные операции), мин;

b, R – см. выше;

М – суммарный межоперационный задел в поточной линии (сумма максимальных значений H_i,_i+1 между всеми ступенями потока), физ.ед.;

С – страховой задел, физ. ед. Принимается (0,25…0,5)М.

В стоимостном выражении величина незавершенного производства получается умножением Н на накопленную стоимость производства от сырья до завершения обработки изделия на проектируемом участке (включительно).

Проектирование поточного производства в цветной металлургии. Для цветной металлургии характерны свои условия, влияющие на проектирование поточного способа производства. Это крупнотоннажное производство с разделением потока в пределах цехов на участковые ступени (переделы), часть из которых работают в непрерывном режиме, другие – в периодическом, передача предмета труда между некоторыми переделами происходит при высоких температурах (т.е. должна вестись достаточно быстро). Сам технологический процесс цветной металлургии состоит в поэтапном удалении пустых пород от полезных компонентов (металлов), в результате чего на каждом этапе процесса происходит сокращение массы перерабатываемого продукта. Для реализации поточного производства в этих условиях необходима, прежде всего, пропор­циональность производственных мощностей переделов.

В связи с тем, что в процессе производства происходит сокращение массы перерабатываемого продукта, для расчета производственных мощностей переделов вводятся понятия коэффициентов прямых и комплексных затрат (по массе продукта). Коэффициент прямых затрат i-го передела А_i показывает количество продукции i-го передела, необходимое для получения единицы про­дукции (i + 1)-го передела. Например, процесс включает переделы шихтовки концентрата, обжига с получением огарка, плавления с получением штейна, конвертирования с получением меди. Содержание Cu в шихте, огарке, штейне, черновой меди равно 12, 18, 25, 98 % (соответственно). Тогда коэффициенты прямых затрат (без учета потерь металла) составят:

расхода шихты на одну тонну огарка А_шх = = 1,5 т;

расхода огарка на одну тонну штейна А_ог = = 1,38 т;

расхода штейна на одну тонну черновой меди А_шт = = 3,92 т.

Коэффициент комплексных затрат i-го передела В_i показывает количество продукции i-го передела, необходимое для получения единицы конечной про­дукции. Он равен произведению коэффициентов прямых затрат от i-го передела до конца процесса:

для участка шихтовки В_шх = А_шх × А_ог × А_шт = 1,5×1,38×3,92 = 8,11;

для обжигового отделения В_об = А_ог × А_шт = 1,38×3,92 = 5,41;

для плавильного передела В_пл = А_шт = 3,92.

Расчет производственных мощностей переделов ведется по формуле

Q_i = (1.25)

где Q_i – суточная производственная мощность i-го передела в единицах конечной продукции;

P_i – часовая производительность одного агрегата i-го передела в единицах продукции передела;

n_i – количество работающих агрегатов в i-м переделе;

К_i – коэффициент загрузки агрегатов i-го передела (по времени, мощности);

В_i – коэффициент комплексных затрат продукции i-го передела;

Т – режим работы передела, часов в сутки.

Пример: подсчитать производственную мощность передела обжига, в котором установлено 4 печи каждая производительностью 50 т/час по огарку. Режим работы передела 24 часа в сутки. Коэффициент использования печей 0,75 (постоянно в работе три).

Q_об = т/сут (в пересчете на медь черновую).

Выполненные расчеты производственных мощностей переделов выявляют "узкие места" производственного потока цеха и переделы с избыточной мощностью. На этой основе вносятся предложения по увеличению пропускной спо­собности "узких мест" и предложения по использованию избыточных мощностей (режим работы, включая выведение избыточного оборудования в холодный резерв, сокращение обслуживающего штата и др.).

Поскольку в условиях цветной металлургии производственный процесс предприятия включает одновременно участки, работающие в непрерывном и периодическом режимах, следующая задача – построение и оптимизация графиков цикличности для участков с периодическим протеканием процессов. Оптимизация циклограмм направлена на сокращение длительности цикла и такта. Методика разработки и оптимизации циклограмм изложена в п. 1.2.5.

Источниками экономической эффективности поточного способа произ­водства являются:

· ускорение производственного процесса;

· ритмичная работа предприятия и переделов;

· лучшая загрузка рабочих и оборудования;

· снижение издержек производства (в результате повышения производительно­сти труда, уменьшения непродуктивных расходов на обра­ботку изделий, улучшения загрузки оборудования);

· уменьшение накладных расходов;

· сокращение объема незавершенного производства.

Это позволяет увеличить выпуск продукции, повысить качество, повысить производительнось труда, снизить себестоимость продукции, высвободить оборотные средства.

Вопросы для самопроверки

1. Определение поточного способа производства, область применения.

2. Разновидности поточных линий.

3. Проектирование непрерывно-поточного производства.

4. Проектирование прерывно-поточного производства, расчет величины межоперационных заделов.

5. Специфика цветной металлургии как объекта применения поточного способа производства.

6. Расчет незавершенного производства в поточном производстве.

7. Источники экономической эффективности поточного способа производства.

Дата добавления: 2017-01-14