Министерство науки и образования

Российской Федерации

Северо-Западный государственный заочный технический университет

Курсовой проект

Основы организации производства и менеджмента.

Организация однопредметной поточной линии.

Вариант №7

Факультет: Машиностроение

Группа: Технология машиностроения, 5 курс ОЗФО

Студент: Калинин Александр Дмитриевич

Руководитель: Булкин Борис Ефимович

г. Великие Луки

2010 г.

Задание

Требуется разработать однопредметную поточную линию для изготовления детали Корпус. Годовая программа выпуска N=196160 шт. Вид заготовки – отливка. Учитываемый процент отсева деталей на отладку технологического процесса и проведение предусмотренных техническими условиями испытаний, b = 5 %. Режим работы участка (сменность работы поточной линии), s = 1. Планируемые затраты времени на ремонт технологического оборудования, f = 7%. Масса детали - 1,7 кг. Масса заготовки - 2,38 кг. Материал детали - сталь 30. Технологический процесс обработки детали в виде перечня технологических операций с указанием используемого оборудования и технических норм времени представлен в таблице 1.

Таблица 1. Технологический процесс обработки детали.

№ опе-рации	Наименование операции	Тип обору-дования	Норма времени, мин			Разряд работ
				машинно-автомат.
	Револьверная
	Револьверная
	Сверлильная
	Фрезерная
	Фрезерная
	Фрезерная
	Фрезерная
	Сверлильная
	Сверлильная
	Резьбонарезание
	Резьбонарезание

1. Расчет такта выпуска детали

Такт выпуска детали, т.е. промежуток времени между выпуском (или запуском) двух следующих друг за другом деталей, рассчитаем по формуле:

r = F э / N 3 ,

где F э – эффективный (действительный) фонд времени работы оборудования поточной линии в планируемом периоде;

N 3 – количество деталей, подлежащих запуску в производство за этот период(календарный год).

Программа запуска изделий N 3 обычно превышает программу выпуска Nэ в связи с их отсевом на отладку технологического процесса и на провидение испытаний, определяемых техническими условиями на приемку продукции заказчиком. Поэтому:

N з = 100·N/(100 – b) = 100·196160/(100 – 7) = 206484 шт.

где b = 7% – отсев изделий по указанным выше причинам.

Эффективный фонд времени работы оборудования определим на основе номинального F Н. А последний равен произведению числа рабочих дней в году (их примерно 250) на число смен s (указанно в задании) и на продолжительность смены (480 мин), т.е.

F Н = 250·480·s.

Эффективный фонд F э меньше номинального в связи с целодневным и внутрисменными простоями оборудования. Первые обусловлены простоями в ремонте. Их величина указана в задании (% от F Н).

Тогда,

F э = 250·480·s·(1 – f/100) = 250·480·1·(1 – 7/100) = 111600 мин.

r = F э /N 3 = 111600/206484 = 0,54 мин/шт.

2. Расчет потребного количества оборудования и его загрузки

Расчетное, т.е. теоретически необходимое количество единиц оборудования c ip для выполнения каждой i-й операции определяем как отношение t i /r, где t i – норма времени на данную операцию, а r – такт выпуска изделий. Расчет количества оборудования на каждой из операций дает возможность определить и общее его количество на линии, а также средний коэффициент его загрузки, который равен отношению

где, m – число операций технологического процесса.

Результаты расчета потребного оборудования и степени его загрузки по каждой операции и линии в целом представлены в таблице 2.

Таблица 2. Расчет потребного оборудования и степени его загрузки по каждой операции и линии

№ операции	Норма времени	Количество единиц оборудования		Коэффициент загрузки,  i
		Расчетное c ip	Принятое c in
Итого: = 29,25 = 29  = 1,01

По данным табл.2 принимаем решение о том, будет ли проектируемая линия непрерывно-поточной или прерывно-поточной. Так как восемь операции из одиннадцати оказались синхронизированными (0,9   i  1,1). В этих условиях выбираем непрерывно-поточную линию.

Многостаночное обслуживание не может быть применено в виду большой занятости рабочего и малого оперативного времени на основной операции.

3. Планирование расположения оборудования, выбор и расчет транспортных средств

На этом этапе проектируем поточную линию как производственный участок. А это не только комплекс технологического оборудования, а и средства межоперационного транспорта, устройства для размещения заготовок, готовых изделий, рабочая мебель. Причем все это привязано к определенной производственной площади и размещено на ней с соблюдением существенных норм и правил. На практике такой этап чаще называют компоновкой поточной линии. На рисунке 1 представлен план производственного участка.

В зависимости от веса транспортируемых объектов производства, количества оборудования и его размеров, протяженности линии выбираем вертикально-замкнутый ленточный конвейер.

Чтобы конвейер распределял работу между исполнителями и служил, таким образом, средством поддержания ритма, его надлежит разметить. С этой целью все его грузонесущие элементы - ячейки нумеруем периодически повторяющимися номерами. Период повторения номеров, или период разметки конвейера, определяем как наименьшее кратное из числа рабочих мест на каждой из операций. Так как на линии встречаются операции с числом рабочих мест 1, 2 , 3,6 и 8, то период разметки будет 24.

За каждым рабочим местом закрепляем ячейки с определенными номерами. Число этих номеров равно частному от деления периода повторения на число рабочих мест на соответствующей операции, если на операции занято только одно рабочее место, то вполне естественно, что оно обслуживает ячейки этих номеров. Номера, закрепленные за рабочими местами, представлены таб. 3.

Таблица 3. Закрепление номеров за рабочими местами

Количество рабочих мест на операции	Номер рабочего места-дублера	Номера ячеек, закрепленных за рабочим местом
		1-3-5 и т.д. (все нечетные)
		2-4-6 и т.д. (все четные)
		1-4-7-10-13-16-19-22
		2-5-8-11-14-17-20-23
		3-6-9-12-15-18-21-24

В ленточном конвейере номер ячейки ставим прямо на ленте, в подвесном и тележном - номеруем сами грузонесущие элементы.

Для разметки при данном периоде повторения номеров (П) должно соблюдаться условие размечаемости, т.е. определенное соотношение между длиной тягового органа L и шагом разметки: L/П = целое число.

72/24=3 - условие выполнено.

Исходные данные проектируемой линии приведены ниже.

На линии используем вертикально-замкнутый ленточный конвейер.

Минимальным числом подвесок на несущей части конвейера в данном случае является 29 (число рабочих мест). Поскольку в вертикально-замкнутом конвейере одна ветвь является холостой, то общее число ячеек на конвейере K = 58. Ближайшее большее число ячеек, удовлетворяющее условию размечаемости (т.е. кратное периоду повторения номеров), будет равно 72. Длина тягового органа при протяженности линии 36м составит L=72м. Тогда:

l 0 =L/ K = 72/72 =1.

Как видим, такой шаг разметки превышает минимальное расстояние между смежными рабочими местами (1,8м). l 0 =1< l min =1,8 м. Данное условие удовлетворяет требованию, что минимальное число грузонесущих элементов на грузонесущей части распределительного конвейера не может быть меньше количества рабочих мест на линии

Как уже отмечалось, на линиях механической обработки нет необходимости проверять соответствие l 0 ограничению габаритными размерами транспортируемого изделия. Шаг разметки (1.89 м) значительно превышает в данном случае максимальный габаритный размер изделия (400 мм).

Проверим найденный шаг разметки на ограничение скорости шаг разметки должен быть таким, чтобы скорость движения конвейера V не превышала 2…3 м/мин

v = l 0 /r = 1/0,54 = 1,85 м/мин, находится в пределах допустимой скорости.

4. Построение графика работы поточной линии

График работы ППЛ составляем на фиксированный отрезок времени, через который установленный порядок выполнения работ на рабочих местах повторяется. Этот отрезок времени называется периодом обслуживания линии. Принимаем равным одной смене. На рисунке 2 представлен график работы.

Рисунок 2 - График работы линии.

5. Расчет заделов на поточной линии

Незавершенное производство на поточной линии в натуральном выражении – это совокупность внутрилинейных заделов (технологического, оборотного и страхового). Их создание поддержание на определенном уровне является условием бесперебойной работы поточной линии. Вот почему надо точно знать минимально необходимые (нормативные) размеры этих заделов.

Технологический задел образуют предметы труда, находящиеся в каждый данный момент времени непосредственно в работе, в процессе выполнения над ними технологических операций. Количество таких предметов как минимум равно числу рабочих мест на линии. Транспортный задел – это те объекты производства, которые находятся в процессе их транспортирования на очередную операцию, т.е. на несущей части распределительного конвейера. Общее их количество равно отношению длины несущей части L н к шагу разметки l o . При передаче транспортными партиями (p шт) размер транспортного задела соответственно увеличивается (L н / l о).

Упрощенно транспортный задел каждой отдельной операции определяем по формуле

z = c i ·L н / (cl о),

где c i c – соответственно число рабочих мест на i-й операции и на линии в целом, =1 - передаточная партия.

Z 1 = (6·1·36)/(29·1)=7,5 принимаем 7 шт.

Z 2 = (8·1·36)/(29·1)=9,9 принимаем 10 шт.

Z 3 = (2·1·36)/(29·1)=2,5 принимаем 2 шт.

Z 4 = (1·1·36)/(29·1)=1,24 принимаем 1 шт.

Z 5 = (1·1·36)/(29·1)=1,24 принимаем 1 шт.

Z 6 = (3·1·36)/(29·1)=3,7 принимаем 4 шт.

Z 7 = (1·1·36)/(29·1)=1,24 принимаем 1 шт.

Z 8 = (2·1·36)/(29·1)=2,5 принимаем 3 шт.

Z 9 = (2·1·36)/(29·1)=2,5 принимаем 3 шт.

Z 10 = (1·1·36)/(29·1)=1,24 принимаем 1 шт.

Z 11 = (2·1·36)/(29·1)=2,5 принимаем 3шт.

Страховой задел создается для предупреждения простоев на линии по непредвиденным причинам (поломка инструмента внезапный отказ оборудования, нарушение наладки приспособления или станка, влекущие за собой появление брака на той или иной операции, и пр.). Если на некоторой i-й операции произошел сбой в работе (отказ), то он является причиной вынужденных простоев на всех последующих операциях в течение времени, которое потребуется для устранения причин отказа. Эти простои могут быть исключены, если заранее создать запас деталей, прошедших i-ю операцию, т.е.страховой задел. Он может храниться как на i-й, так и на (i+1) операциях.

Размер страхового задела z с на данной операции зависит от того, на какое время T с надо «застраховать» линию от простоев по случайным обстоятельством, т.е. z с = T с /r . Время Т с на этих операциях выбираем в пределах 45…60 мин.

Выбираем операции №4, 5 и 7.

Тогда, Z с =45/0,54 = 83 шт.- страховой задел.

6. Численность основных рабочих.

Расчет численности основных рабочих (операторов) на поточной линии начинаем с выявления потребности в рабочих по каждой профессии и квалификации, а затем уже с учетом возможного совмещения профессий найдем общую их численность.

Для каждой j-й профессии определяем объем работ Q j на годовую программу выпуска продукции как произведение N з ·t j – трудоемкость детали по j-му виду работ (профессий). Она представляет собой сумму норм штучного времени по операциям, выполняемым рабочими j-й профессии. Поскольку объем выражается в нормо-часах (н.-ч), а норма штучного времени дается в минутах, то окончательно имеем:

Q j = 1/60·N з ·t j .

Q 1 = 1/60·206484·3,20=11013 н.-ч;

Q 2 = 1/60·206484·4,58=15762 н.-ч;

Q 3 = 1/60·206484·0,99=3407 н.-ч;

Q 4 = 1/60·206484·0,61=2099 н.-ч;

Q 5 = 1/60·206484·0,66=12271 н.-ч;

Q 6 = 1/60·206484·1,58=5437 н.-ч;

Q 7 = 1/60·206484·0,52=1789 н.-ч;

Q 8 = 1/60·206484·1,0=3441 н.-ч;

Q 9 = 1/60·206484·1,25=4302 н.-ч;

Q 10 = 1/60·206484·0,44=1514 н.-ч;

Q 11 = 1/60·206484·0,89=3063 н.-ч;

Далее определяем годовой бюджет рабочего времени F б среднесписочного рабочего, равный номинальному фонду рабочего времени в году, за вычетом времени, связанного с невыходами рабочего на работу по различным причинам. Назовем его нерабочим временем. К нему относится время очередных и дополнительных отпусков, отпусков по беременности и родам, перерывы на кормление детей, льготные часы для подростков.

Принимаем удельный вес различных видов нерабочего времени в номинальном годовом бюджете рабочего времени представлены в таблице 4:

Таблица 4. Бюджет времени одного рабочего на год

Календарный фонд времени, в днях
Нерабочих дней, всего
в том числе
– праздничных
– выходных
Номинальное число рабочих дней
Нерабочие дни в % от номинального фонда времени:
– отпуска очередные:
– отпуска дополнительные
– отпуска по беременности и родам
– выполнение государственных обязанностей
– отпуск по болезни

F б = 255- = 224,4 дня = 1795 часов.

Расчетное число рабочих P jp j-й профессии в общем случае определяем по формуле:

P jp = Q j /(K н ·F б),

где K н =1 – коэффициент выполнения рабочими норм выработки.

P 1Р = 11013/(1,0·1795) = 6,14;

P 2Р = 15762/(1,0·1795) = 8,79;

P 3Р = 3407/(1,0·1795) = 1,9;

P 4Р = 2099/(1,0·1795) = 1,17;

P 5Р = 2271/(1,0·1795) = 1,27;

P 6Р = 5437,4/(1,0·1795) = 3,03;

P 7Р = 1789,6/(1,0·1795) = 0,99;

P 8Р = 3441,4/(1,0·1795) = 1,92;

P 9Р = 4301,8/(1,0·1795) = 2,4;

P 10Р = 1514/(1,0·1795) = 0,84;

P 11Р = 3063/(1,0·1795) = 1,7.

Общее число рабочих:

Токарей 6,14+8,79=14,93.

Фрезеровщиков 1,17+1,27+3,03+0,99 = 6,46.

Сверловщик 1,9+1,92+2,4+=6,22.

Резьбонарезчиков 0,84+1,7=2,54.

Окончательно принимаем:

Токарей Ш разряда - 15 человек.

Фрезеровщиков II разряда - 6 человек.

Сверловщиков II разряда - 6 человек.

Резьбонарезчиков III разряда - 3 человек, один с из них с совмещением профессии фрезеровщика II разряда.

Общая численность рабочих - 30 человек.

График работы линии позволяет установить явочное число рабочих, Р я, которые ежедневно должны выходить на работу. Естественно, что списочное число рабочих Р с больше явочного, так как часть рабочих не выходит на работу по различным причинам (отпуск, болезни и пр.). Между списочным и явочным числом рабочих при двухсменной работе линии должно соблюдаться вполне определенное соотношение, вытекающее из очевидного равенства:

Левая часть равенства – это объем работ, который должны выполнять ежечасно присутствующие на работе рабочие на протяжении года, а правая – объем работ, который могут выполнять все рабочие линии в течение года с учетом нерабочего времени. Отсюда списочное число рабочих при данном явочном:

Р с = Р я ·F э /F б

Р с = 29 ·111600/107712=30

Определяем объем дополнительных (нелинейных) работ для достижения полной их занятости:

Q д = (Р с – Р р)·F б = (30-28,98)·107700=109854 н.-ч;

где Р р – расчетное число рабочих на линии, полученное путем сложения расчетного числа рабочих по каждой профессии в соответствии с объемом работ.

Средний разряд дополнительных работ - II.

7. Определение фонда заработной платы (ФЗП) основных рабочих поточной линии.

Зарплату по тарифу определяем как произведение объема работ в нормо-часах на часовую тарифную ставку соответствующего разряда.

З т = SQ j ·T j . - тарифный фонд.

Основной ФЗП представляет собой сумму тарифного фонда и доплат до часового фонда. Это доплаты за работу на поточной линии - 12 %, высокое профессиональное мастерство рабочих, для токарей и резьбонарезчеков III разряда - 12 %.

Годовой фонд зарплаты - это сумма основного фонда и доплат до годового фонда, такие как: отпуск - 9%, выполнение государственных и общественных обязанностей - 1,5 %. Расчеты фонда заработной платы представлены в таблице 5.

Таблица 5. Фонд заработной платы.

№ операции	Тарифная оплата операции.	Основной ФЗП.	Годовой ФЗП.

Дополнительную заработную плату находим как разность между годовым и основным ФЗП:

380832-374718,3=5928,1 руб.

Среднемесячную заработную плату среднесписочного рабочего находим по отношению тарифного фонда к числу рабочих:

380832/(30·12) = 1057 руб.

8. Калькулирование себестоимости изготовления детали.

Себестоимость продукции рассчитываем по следующим статьям калькуляции:

1. Материалы.

2. Возвратные отходы (вычитаются).

3. Основная заработная плата производственных рабочих.

4. Дополнительная заработная плата производственных рабочих.

5. Единый социальный налог- 26%.

6. Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования - 7%.

7. Общецеховые расходы - 40%.

8. Общепроизводственные расходы - 70 %.

Стоимость материалов на одну деталь определяем по прейскуранту оптовых цен с учетом марки материала и веса заготовки. Стоимость 1 кг отливки из стали 30 - 21,2 руб.

Тогда, стоимость заготовки = 2,38·21,2 = 50,5 руб.

Стоимость возвратных отходов находим по весу отходов и их цене. Стоимость 1 кг стружки лома 3,6 руб.

Тогда, стоимость отходов (2,38-1,7)·3,6=2,45 руб.

Основная заработная плата на одну деталь определяем как отношение основного ФЗП к программе выпуска деталей: 374718,3/206484=1,82 руб.

Дополнительная заработная плата на одну деталь составляет 10,5% от основной заработной платы: 1,82·0,105=0,19 руб.

Единый социальный налог 26% от суммы основной и дополнительной платы (трудозатраты): (1,82+0,19)·0,26=0,53 руб.

Общецеховые расходы 40% от трудозатрат: (1,82+0,19)·0,40=0,8 руб.

Общепроизводственные расходы 70% от трудозатрат:

(1,82+0,19)·0,70=1,4 руб.

Тогда, себестоимость: 50,5-2,456+1,82+0,19+0,53+0,8+1,4 = 52,8 рублей.

9. Калькулирование себестоимости незавершенного производства

Себестоимость незавершенного производства определяется по тем же статьям, что и себестоимость готовой детали. Особенность состоит в том, что детали, образующие незавершенное производство, находятся на различных операциях, т.е. в разной стадии готовности. Заключенные в них затраты поэтому одинаковы. Расчет ее приведен в таблице 6.

Таблица 6. Себестоимость незавершенного производства.

операции	Суммарный задел, шт.	Затраты на заработную плату по все предыдущим операциям
		на единицу

Стоимость материалов незавершенного производства равна произведению всех деталей не завершенного производства на стоимость одной заготовки: 285·50,5 = 14392,5 руб.

Стоимость возвратных отходов: 285·(2,38-1,7)·3,6 = 697,7 руб.

Заработную плату берем из таб. 1.6 = 20,7 руб.

Дополнительная заработная плата 20,7·0,105=2,17 руб.

Единый социальный налог (20,7+2,17)·0,26=5,9 руб.

Общецеховые расходы: (20,7+2,17)·0,4 = 9,15 руб.

Общепроизводственные расходы: (20,7+2,17)·0,7 = 15,5 руб.

Себестоимость незавершенного производства:

14392,5-697,7+20,7+2,17+5,9+9,15=13732,7 руб.

10. Технико-экономические показатели поточной линии

Годовой выпуск продукции:
в натуральном выражении, шт.
в денежном выражении, р.
Списочное число основных рабочих, чел.
Производительность труда одного рабочего, шт./чел.
Годовой фонд заработной платы основных рабочих, р.
Среднемесячная зарплата рабочего, p.
Средний разряд работ (числитель) и рабочих (знамена-тель)
Количество единиц оборудования, ед.
Количество рабочих мест, ед.
Средний коэффициент загрузки оборудования.
Производственная площадь участка, м 2 .
Годовой выпуск продукции с 1 м 2 производственной площади в денежном выражении, р.
То же, с единицы оборудования, р.

Поточным производством называется прогрессивная форма организации производства, основанная на ритмичной повторяемости согласованных во времени основных и вспомогательных операций, выполняемых на специализированных рабочих местах, расположенных в последовательности технологического процесса.

Из этого определения следует, что для поточного производства характерны рассмотренные ранее принципы организации производственного процесса, в первую очередь принципы специализации, прямоточности, непрерывности, параллельности и ритмичности.

Принцип специализации

Принцип специализации в условиях поточного производства воплощается в создании предметно-замкнутых участков в виде специализированных поточных линий, предназначенных для обработки одного закреплённого за данной линией изделия или нескольких технологически родственных изделий.

Поэтому каждое рабочее место линии должно быть специализировано на выполнении одной или нескольких закреплённых за ним операций.

При закреплении за линией одного изделия она называется однопредметной .

Такие линии характерны для массового производства.

При закреплении за линией нескольких изделий (в чём может возникнуть необходимость при незначительной трудоёмкости обработки либо при небольших программных заданиях) линия является многопредметной .

Такие линии характерны для серийного и массового производства. За многопредметными линиями изделия закрепляют с таким расчётом, чтобы их можно было обрабатывать с минимальными потерями времени на переналадку оборудования при достаточной загрузке рабочих мест и полном совпадении операций.

Принцип прямоточности

Принцип прямоточности предусматривает размещение оборудования и рабочих мест в порядке следования операций технологического процесса.

Первичным производственным участком является поточная линия. Различают простую цепочку рабочих мест на линии, где на каждой операции имеется только одно рабочее место, и сложную при наличии на операциях двух или нескольких мест-дублеров.

Конфигурация поточных линий в зависимости от условий может быть прямолинейной, прямоугольной, круговой, овальной и т.д.

Принцип непрерывности

Принцип непрерывности на поточных линиях осуществляется в виде непрерывного (без межоперационного пролеживания) движения изделий по операциям при непрерывной (без простоев) работе рабочих и оборудования.

Подобные линии называются непрерывно-поточными .

В тех случаях, когда равенство производительности на всех операциях отсутствует, полная непрерывность не достигается и такие линии являются прерывно-поточными или прямоточными .

Принцип параллельности

Принцип параллельности применительно к поточным линиям проявляется в параллельном виде движения партий, при котором изделия передаются по операциям поштучно либо небольшими пачками. Следовательно, в каждый данный момент на линии обрабатывается несколько единиц данного изделия, находящихся на разных операциях процесса. При строгой пропорциональности достигается полная и равномерная загрузка рабочих мест на линии.

Принцип ритмичности

Принцип ритмичности в условиях поточного производства проявляется в ритмичном выпуске продукции с линии и в ритмичном повторении всех операций на каждом ее рабочем месте.

На рисунке 1 показаны основные признаки, определяющие организационную форму поточной линии.

Рисунок 1 - Схема классификации основных видов поточных линий

Основными разновидностями применяемых в машиностроении поточных линий по степени специализации являются:

· непрерывно-поточные;

· прерывно-поточные (прямоточные).

На непрерывно-поточных линиях с поштучной передачей изделий выпуск (запуск) каждого предмета осуществляется через один и тот же интервал времени, называемый тактом линии (или штучным ритмом ).

Такт линии r строго согласовывается с производственной программой и рассчитывается по формуле:

где - действительный фонд времени работы линии в планируемом периоде (месяц, сутки, смена), мин.; N – производственная программа на этот же период, шт.

На непрерывно-поточных линиях с передачей издeлий тpaнcпopтными пapтиями ритмичность работы непрерывно-поточной линии характеризуется интервалом времени, отделяющим выпуск (запуск) одной пачки от последующей за ней, т.е. ритмом линии :

где р – число изделий в партии (пачке).

Таким образом, за каждый ритм на линии и рабочих местах выполняется одинаковый по количеству и составу объём работы.

На прерывно-поточных (прямоточных ) линиях с характерной для них различной производительностью на отдельных операциях непрерывность отсутствует; однако ритмичность выпуска здесь может и должна соблюдаться.

Ритм линии в этом случае определяется интервалом времени, в течение которого на линии формируется выработка установленной величины, например, часовая, полусменная, сменная.

Способ поддержания ритма

По способу поддержания ритма различают линии:

· со свободным ритмом;

· с регламентированным ритмом.

Линии со свободным ритмом не имеют технических средств, строго регламентирующих ритм работы. Эти линии применяются при любых формах потока, и соблюдение ритма здесь возлагается непосредственно на работников данной линии.

Линии с регламентированным ритмом характерны для непрерывно-поточного производства. Здесь ритм поддерживается при помощи конвейеров или световой сигнализации.

Способ транспортировки предметов труда

Для транспортировки предметов труда в поточном производстве применяются следующие транспортные средства:

· транспортное оборудование непрерывного действия (приводные конвейеры различных конструкций);

· бесприводные (гравитационные) транспортные средства (рольганги, скаты, спуски и др.);

· подъёмно-транспортное оборудование циклического действия (мостовые и другие краны, монорельсы с тельферами, электротележки, автопогрузчики и т.п.).

Наиболее широко в поточном производстве применяют конвейеры. Они обладают значительными преимуществами :

· поддерживают ритм работы линии;

· облегчают труд рабочего;

· обеспечивают возможность наблюдения за движением заделов;

· уменьшают потребность во вспомогательных рабочих.

Необходимо различать рабочие и распределительные конвейеры.

Рабочие конвейеры предназначены для выполнения операций непосредственно на их несущей части. Рабочие конвейеры с непрерывным движением, например, автосборочные, позволяют выполнять эти операции во время движения конвейера.

Если по требованию технологического процесса операции должны выполняться при неподвижном объекте, применяют конвейеры с пульсирующим движением. В этом случае привод конвейера автоматически включается только на время, необходимое для перемещения изделий на следующую операцию.

Распределительные конвейеры применяют на поточных линиях с выполнением операций на стационарных рабочих местах (например, на станках) и с различным числом рабочих мест-дублёров на отдельных операциях, когда для поддержания ритмичности необходимо обеспечить чёткое адресование предметов труда по рабочим местам на операциях процесса.

2. Особенности организации непрерывно-поточных линий

Синхронизация операций

Работа непрерывно-поточной линии основана на согласовании длительности операций с тактом линии. Длительность любой операции должна быть равна или кратна такту.

Процесс согласования длительности операций с тактом поточной линии называется синхронизацией .

Условие синхронности может быть выражено в следующем виде:

где t – нормы времени по операциям процесса, мин; С – число рабочих мест на операции.

Синхронизация осуществляется путём изменений структуры операций и организационных условий их выполнения.

Различают два этапа синхронизации процесса:

1.Предварительная синхронизация, выполняемая в период проектирования линий;

2.Окончательная синхронизация, осуществляемая во время отладки линии в цеховых условиях.

Предварительная синхронизация достигается подбором метода выполнения операций, оборудования и технологической оснастки, режимов обработки и структуры операции. В операциях с большим удельным весом ручного времени, например на сборке, синхронизация достигается в результате перекомпоновки переходов.

На первом этапе не всегда удаётся обеспечить полную синхронизацию процесса; в этот период допускаются отклонения в загрузке рабочих мест на 8≈10 %.

Эта перегрузка должна быть снята при отладке линии путём внедрения организационных мероприятий, повышающих производительность труда на перегруженных рабочих местах, т.е. при окончательной синхронизации процесса.

В числе подобных мероприятий можно назвать применение средств малой механизации, форсирование технологических режимов, внедрение высокопроизводительной оснастки, рациональную планировку рабочего места и улучшение его обслуживания, индивидуальный подбор рабочих для перегруженных операций, а также материальное стимулирование повышения производительности труда на этих операциях.

При синхронизации технологического процесса следует учитывать условия выполнения операций на линии, т.е. характер транспортирования (непрерывное движение объекта или пульсирующее), размер передаточной партии, место выполнения операций (со съёмом изделия с транспортера или без съёма) и др., так как эти условия оказывают влияние на структуру и величину ритма.

Так, например, при единичной передаче изделий по рабочим местам, непрерывном движении транспортёра и выполнении работ на самом конвейере ритм работы линии будет соответствовать расчётному и по продолжительности совпадать с нормой времени на операцию, так как время транспортирования перекрывается временем выполнения самой операции, а установка и снятие изделия не требуются.

Но если при тех же условиях операция выполняется на стационарном рабочем месте , в ритме работы линии должно быть учтено время транспортирования t тр (если оно не перекрывается), время на снятие t сн и установку t уст изделия и время на обработку t обр :

.

Синхронность технологического процесса создаёт предпосылки для работы с регламентированным ритмом и для использования механизированных средств непрерывного транспорта.

При частично синхронизированных процессах , т.е. процессах со значительными колебаниями фактических затрат времени на операциях, создают непрерывно-поточные линии со свободным ритмом .

Поддержание ритма на подобных линиях достигается главным образом механизацией и поддержанием стабильной производительности оборудования на основных операциях. Для непрерывной работы на рабочих местах создают небольшой резервный задел (запас) полуфабрикатов. На линиях подобного типа могут быть использованы любые транспортные средства.

Если продолжительность каждой операции равна такту (при поштучной передаче изделий) или ритму (при партионной передаче изделий), то на каждой операции достаточно иметь по одному рабочему месту, и изделия через один и тот же интервал времени будут передаваться с предыдущего рабочего места на последующее.

Если же продолжительность операции кратна такту, то на параллельно работающих рабочих местах каждой операции будет подвергаться обработке одновременно несколько изделий.

Основы расчёта непрерывно-поточных линий

Исходными данными для расчёта непрерывно-поточных линий являются:

· программа выпуска линии за определенный отрезок времени (месяц, декада, сутки, смена) Nвып ;

· программа запуска на линию за этот же период Nзап ;

· соответствующие фонды времени.

Суточная программа запуска N зап определяется по суточной программе выпуска:

где а – процент технологических потерь, например, в связи с изготовлением пробных деталей при наладке оборудования или расход деталей для контрольных целей.

Суточный действительный фонд времени работы линии F д с учётом регламентированных перерывов для отдыха T п равен:

где F к – календарный фонд времени работы в смену, мин; S – число рабочих смен в сутки.

Исходным расчётным нормативом при проектировании поточной линии является её такт r (при партионной передаче – ритм), который должен обеспечить выполнение заданной программы на планируемый период:

Число рабочих мест C i на i-й операции равно

где t i – норма времени на данной операции.

Число рабочих-операторов R с учётом многостаночного обслуживания определяют по формуле

где b – процент дополнительной численности рабочих на случай невыходов (отпуска, выполнение государственных обязанностей, болезни и т.п.); m – число операций на линии; у i – норма обслуживания рабочих мест на данной операции.

Скорость конвейера V k должна быть согласована с тактом работы линии:

где l o – шаг конвейера, м (т.е. расстояние между осями смежных изделий или пачек, равномерно расположенных на конвейере).

Скорость конвейера должна обеспечивать не только его заданную производительность, но и удобство и безопасность труда.

Диапазон наиболее рациональных скоростей 0,1 – 2 м/мин .

На непрерывно-поточных линиях создаются заделы трёх видов:

· технологические;

· транспортные;

· резервные (страховые).

Технологический задел соответствует тому числу изделий, которое в каждый момент находится в процессе обработки на рабочих местах. При поштучной передаче технологический задел Z тех соответствует числу рабочих мест С , т.е.

Транспортный задел Z тр состоит из того числа изделий, которое в каждый момент находится в процессе транспортировки на конвейере. При поштучной передаче изделий с предыдущего рабочего места непосредственно на последующее задел равен:

.

Транспортный задел можно определить также исходя из величины шага конвейера:

где L раб – длина рабочего участка конвейера, м.

Резервный (страховой ) задел создаётся на наиболее ответственных и нестабильных по времени выполнения операциях, а также на контрольных пунктах.

Величину заделов устанавливают на основе анализа вероятности отклонений от заданного такта работы на данном рабочем месте (в среднем 4-5 % сменного задания).

Недостаток деталей восполняется в периоды регламентированных перерывов, во внеурочное время или на внепоточных производственных участках.

Основными разновидностями линий непрерывно-поточного производства являются линии:

· с рабочими конвейерами;

· с распределительными конвейерами;

· поточно-автоматические;

· с неподвижным объектом (стационарный поток).

Непрерывно-поточные линии с рабочими конвейерами применяют главным образом для сборки и отделки изделий при достаточно больших программных заданиях.

Операции выполняют непосредственно на конвейере; рабочие – операторы располагаются вдоль его несущей части, с одной или с двух сторон в порядке следования операций технологического процесса.

Изделия на конвейере устанавливают и закрепляют на равных расстояниях l о друг от друга.

Участок рабочего конвейера, на котором при постоянной скорости конвейера выполняется каждая операция, называется рабочей зоной операции .

В ряде случаев непрерывно-поточные линии с рабочими конвейерами характеризуются свободным ритмом.

Для поддержания ритма работы при заданной скорости конвейера границы рабочих зон по операциям отмечают на неподвижной части его или на полу специальными знаками, как показано на рисунке 2.

Рисунок 2 – Схема планировки поточной линии с рабочим конвейером

Рабочие, следуя за изделием, перемещаются вдоль зоны, начиная операцию в начале зоны, заканчивая её в конце, после чего возвращаются в исходное положение.

Непрерывно-поточные линии с распределительными конвейерами применяют главным образом на участках механической обработки, отделки и сборки небольших изделий при больших программных заданиях. Операции выполняют на стационарных рабочих местах. Изделия снимают с конвейера и по окончании операции возвращают на него.

Рабочие места располагают вдоль конвейера с одной (рисунок 3) или двух его сторон.

Рисунок 3 – Схема планировки поточной линии с распределительным конвейером

Изделия равномерно размещают на несущей части транспортёра на подвесках, тележках, каретках или на участках ленты, отмеченных знаками. При простых цепочках рабочих мест, когда операция выполняется за один такт, каждое подошедшее к рабочему месту изделие должно быть обработано до подхода следующего за ним.

При сложных технологических цепочках продолжительность операций различна и равна двум, трём, четырём и т.д. тактам. В этих условиях для ритмичной выдачи изделий необходимо, чтобы, работая непрерывно, каждое последующее рабочее место выполняло операцию со сдвигом на один такт от предыдущего.

С этой целью применяют автоматическое распределение изделий либо разметку распределительного конвейера. Разметочные знаки (цветные флажки, буквы, цифры, цветные обозначения) наносятся на деления несущего органа транспортёра и в нужной последовательности и количестве закрепляются за отдельными рабочими местами.

Минимально необходимый комплект разметочных знаков на линии соответствует наименьшему кратному из числа рабочих мест на всех операциях линии и называется числом периода распределительного конвейера П .

Комплект разметочных знаков может повторяться на общей длине несущей части конвейера. Каждый разметочный знак проходит мимо каждого рабочего места через один и тот же интервал времени (период) Т n , равный

Разметочные знаки конвейера закрепляются за рабочими меcтами на каждой операции соответственно её продолжительности.

Наиболее удобны периоды 6, 12, 24 и 30. При больших периодах рекомендуется вводить двухрядную (дифференцированную) разметку, применяя два, комплекта разметочных знаков (например, цветовой и цифровой).

3. Особенности организации прерывно-поточных линий

Регламент работы прерывно-поточных (прямоточных) линий

Эта форма поточного производства применяется при обработке трудоёмких деталей с использованием разнотипного оборудования. Технологические операции на прямоточных линиях не синхронизированы. Вследствие различной трудоёмкости операций на этих линиях возникают межоперационные оборотные заделы, что является показателем прерывности процесса.

Для обеспечения ритмичной работы на такой линии необходимо установить наиболее целесообразный регламент работы, который должен предусматривать:

· величину укрупненного ритма;

· порядок работы на каждом рабочем месте;

· последовательность и периодичность перехода рабочих-совместителей по обслуживаемым станкам;

· размер и динамику оборотных заделов.

При выборе укрупнённого ритма прямоточной линии необходимо учитывать периодичность передачи продукции данной линии на последующие участки; требования рациональной организации труда для рабочих-совместителей (частоту переходов), а также оптимальную величину заделов.

Для расчёта и организации линии составляют план-график её работы.

Такой упрощенный план-график приведен в таблице 1.

Таблица 1 – План-график

Технологический процесс						Рабо- чие на линии	График работы оборудования и рабочих в период ритма (0,25 смены = 2 ч.)
N опера- ции	t ш, , мин.		С пр	N станка	% за грузки
		1,19		1 2	100 19		100 % 19 %
		0,69					69 %
		1,31					100 % 31 %
		0,81 где F д. см – действительный фонд времени за смену, мин; N см – сменная программа запуска, шт. Для данной линии такт r пр = 1,6 мин. В данном примере (таблица 1) он принят равным 1/4 смены, т.е. R = 2 ч = 120 мин. Недогруженные станки на 1-й и 4-й операциях этой линии может обслуживать один рабочий-совместитель Б, на 2-й и 3-й операциях ≈ рабочий В. Совмещаемые работы могут выполняться только в установленной последовательности, что и предусматривает график работы линии. На смежных операциях вследствие различной их трудоемкости неизбежны межоперационные заделы. В соответствии с принятым режимом работы они будут изменяться в течение каждого ритма (в данном случае в течение 2 ч.) от нуля до максимума (рисунок 4). Рисунок 4 – Динамика задела между двумя смежными операциями Расчёт межоперационных оборотных заделов Этот задел между смежными операциями определяется как разность числа изделий, обработанных на этих операциях за определенный период времени. Максимальная величина задела Z max за определённый период Т может быть рассчитана по формуле где Т – период работы на смежных операциях при неизменном числе работающих станков, мин; С – число единиц оборудования, работающих на смежных i и i+1 - операциях в течение периода времени Т; t ш , t ш+1 – нормы времени на этих операциях, мин.

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Дисциплина: Организация производства на предприятии отрасли

Тема: «Проектирование поточной линии»

Выполнил студент:

Руководитель: Бахотский В. В.

Введение . 3

1. ТЕХНИЧЕСКОЕ НОРМИРОВАНИЕ ТРУДА .. 4

1.1 Расчет основных параметров поточных линий . 4

1.2. Определение вида поточной линии . 7

1.3 Организация многостаночного обслуживания. 9

1.4 Организация параллельного обслуживания станков с разных операций 12

1.5 Построение план-графика работы линии. 14

1.6 Расчет штата линии. 16

1.7 Определение величины внутрилинейных заделов. 17

2. ПЛАНИРОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ СЕБЕСТОИМОСТИ ДЕТАЛИ 19

2.1. Определение потребности в оборудовании. 19

2.2 Определение потребности в основных материалах. 20

2.3. Определение потребности в производственной площади. 21

2.4. Определение потребности в электроэнергии . 22

2.5. Определение капитальных вложений в организацию производства. 23

2.6. Определение годовых затрат на производство продукции ………..24

Заключение . 26

Приложения ……………………………………………………………………..27

Список литературы …………………………………………………………….29

Введение

В данной курсовой работе проектируется поточная линия производства.

Курсовая работа имеет своей целью закрепление теоретических основ организации производства, практическое применение приобретенных навыков, выбор наиболее рациональных методов организации производства.

Основная задача проекта – по заданной программе и оперативному времени выбрать форму организации производства корпусов, определить экономическую эффективность проекта – рассчитать основные производственные затраты, построить графики многостаночного обслуживания, план-графики для сокращения штата проектируемой линии.

В качестве учебного материала использованы теоретические и методические пособия по предмету курса, а также лекционный материал.

При выполнении курсового проекта расчеты сопровождаются пояснениями, анализом и обоснованием выбранного решения. Многие данные приведены для наглядности и удобства в таблицах. Имеются приложения в виде план-графика и графиков многостаночного обслуживания.

ТЕХНИЧЕСКОЕ НОРМИРОВАНИЕ ТРУДА

Расчет основных параметров поточных линий

При проектировании поточной линии проводят расчет ее основных параметров: такт поточной линии, количество рабочих мест на поточной линии, коэффициенты загрузки рабочих мест и поточной линии в целом. Для расчетов необходимы следующие данные:

Таблица 1.1

Время операций

№ операции	t оп	t о	t в	t то	t оо	t от	t р	t мр	t ма	t шт
	6,0	4,8	1,2	0,2	0,1	0,1		0,2	4,8	6,4
	6,2		1,2	0,2	0,1	0,1		0,2		6,6
	5,2	4,2		0,2	0,1	0,1	0,8	0,2	4,2	5,6
	9,8	7,8		0,2	0,1	0,1		7,8		10,2
	7,6	6,1	1,5	0,2	0,1	0,1	1,2	0,3	6,1
	6,0	4,8	1,2	0,2	0,1	0,1		0,2	4,8	6,4
	6,8	5,4	1,4	0,2	0,1	0,1	5,4			7,2

F g =F н (1-k n)=240000*(1-0,06)=225600 мин.

F н =60*Д р *t см *k см =60*250*8*2=240000 мин.

где k п =6% – коэффициент потерь

F н – номинальный годовой фонд времени, час.

Д р =250 дн. – количество рабочих мест в периоде

t см =8ч. – продолжительность смены

k с =2 – количество смен

F g – действительный годовой фонд времени работы оборудования, час.

Тактом поточной линии называется средний расчетный интервал времени между запуском (такт запуска) или выпуском (такт выпуска) двух смежных деталей на поточной линии. Такты поточной линии согласуются с производственной программой на планируемый период и рассчитываются по формулам:

Такт выпуска:

r в = F g /N в =225600/180000=1,25;

Такт запуска:

r з = F g /N з =225600/183600=1,23;

N з = N в *К з =180000*1,02=183600 шт.

F g – действительный фонд времени работы поточной линии в планируемом периоде;

N в =180000шт./год – объем выпуска изделий в плановом периоде;

N з – объем запуска за тот же период времени.

Расчет количества рабочих мест (станков) на поточной линии выполняется исходя из необходимости за время, равное такту, обработать на каждой операции одну деталь. Расчетное количество рабочих мест (станков) на i-той операции поточной линии определяется по формуле:

С р i = t шт /r з;

Где С р – расчетное число рабочих мест (станков) на i-той операции,

t шт – штучно-калькуляционное время на операции.

С р1 = 6,4/1,23=5,2

С р2 = 6,6/1,23=5,4

С р3 = 5,6/1,23=4,6

С р4 = 10,2/1,23=8,3

С р5 = 8/1,23=6,5

С р6 = 6,4/1,23=5,2

С р7 = 7,2/1,23=5,9

Количество рабочих мест может быть только целым, поэтому принятое число рабочих мест – С пр – получают при округлении расчетного числа станков до ближайшего большего целого.

h i = С р i / С пр i ,

Принятое число рабочих мест в целом определяется суммированием количества рабочих мест по операциям:

С пр = ΣСпр.=6+6+5+9+7+6+6=45раб. мест.

Расчеты сведем в таблицу 1.2:

Таблица 1.2

Расчет количества рабочих мест

ηср.=ΣСр / ΣСпр.=41,1/45=0,91

Определение вида поточной линии

Вид поточной линии по количеству закрепленных предметов труда определяется по значению среднего коэффициента загрузки. Если средний коэффициент загрузки поточной линии составляет не менее 0,75, то линия является однопредметной. В противном случае создание однопредметной линии считается нецелесообразным и она догружается предметами другого наименования, превращаясь в многопредметную поточную линию.

Вывод : исходя из расчетов, приведенных в таблице 1.2, делаем вывод о том, что данная поточная линия является однопредметной, так как h I =0,91 > 0,75.

Вид поточной линии по характеру движения предмета труда определяется значением коэффициента несинхронности, который характеризует степень нарушения условия синхронизации. Коэффициент несинхронности вычисляется для каждой операции по формуле:

Расчеты сведем в таблицу 1.3:

Таблица 1.3

Расчет коэффициента несинхронности.

№ операции, i	r з	С пр, i	С пр, I *r 3	t шт	D i , %
	1,23		7,38	6,4	13,28
	1,23		7,38	6,6	10,57
	1,23		6,15	5,6	8,94
	1,23		11,07	10,2	7,86
	1,23		8,61		7,08
	1,23		7,38	6,4	13,28
	1,23		7,38	7,2	2,44

При проектировании поточной линии отклонение от синхронности составляет не более чем 10%, поэтому если, хотя бы для одной операции значение коэффициента несинхронности превышает 10%, то поточная линия считается прерывной.

Вывод : данная поточная линия является прерывной, т.к. коэффициент несинхронности по первой операции составил - 13,28%, по второй – 10,57 %, по шестой – 13,28%, что превышает 10%.

Поточный метод организации производства

Некоторые вопросы, связанные с организацией труда рабочих на поточной линии были рассмотрены ранее в теме по кооперации труда шла речь о путях обеспечения взаимосвязанной работы исполнителей. Много общего и в теме по конвейерному производству, поскольку конвейер – это одна из разновидностей поточного производства.

Опыт предприятий показывает, что основными социально-экономическими задачами научной организации в поточном производстве остается установление оптимального трудового содержания операций, рациональная расстановка рабочих на поточной линии, синхронизация работы оборудования и рабочих. Рассмотрим эти вопросы более подробно, а в качестве объекта возьмем поточную линию, состоящую из металлорежущих станков, наиболее распространенных в машиностроении.

Прежде всего встает вопрос о глубине технологического разделения труда. В отличии от конвейерной сборки здесь возникает больше сложностей, поскольку имеем дело со специализированным оборудованием, в связи с чем возникают чисто технологические ограничения для укрупнения (или, наоборот, разукрупнения) операций.

Дифференциация технологических процессов целесообразна до таких пределов, пока величина затрат времени, связанных с установкой и межоперационной транспортировкой деталей, не превысит выигрыш времени в результате специализации оборудования. В дальнейшем рост производительности труда может быть обеспечен только за счет применения принципиально нового оборудования – агрегатных станков, автоматических линий, уменьшающих время межоперационной транспортировки и установки, выполняющих много других вспомогательных действий. Но такая техника требует и новой расстановки рабочих, в связи с существенным изменением в содержании труда и часто нового профессионального состава рабочих, обслуживающих такие линии.

Итак, рассмотрим вопросы расстановки рабочих на поточной линии по рабочим местам. Цель такой расстановки – обеспечить по возможности более равномерную их загрузку рабочих.

Это достаточно сложная задача. Прежде всего необходимо ответить на вопрос о том, а сколько рабочих должно быть на поточной линии. Проведем для примера некоторые расчеты: программа выпуска – 1600 шт. Отсюда такт линии 480: 1600 = 0,3 мин. Если трудоемкость обработки, предположим, составляет около 55 мин., то общее количество операций должно быть не менее 180 – 200 шт. при длительности 0,25 – 0,3 мин. Следовательно и расчетная численность – 180 – 200 рабочих. Но при такой длительности операции труд у рабочих был бы достаточно однообразным и утомительным.

Но можно пойти и по другому пути. Вместо одной линии под этот объем выпуска можно создать, например, три поточных линии и тогда среднюю длительность операции у рабочих на каждой из линий можно будет довести до 0,9 мин., а общее количество операций составит 60 – 70. При шести линиях эти цифры составят соответственно 1,8 мин. И 30 – 37 шт. Если же создать девять параллельно действующих линий, то такт линии составил бы 2,7 мин., а количество операций на каждой из линий – 20 – 25.

Расчетное число рабочих во всех случаях примерно одинаково (около 200 чел.). Общая длинна 3-х, 6-ти или 9-ти линий не намного больше одной, но содержательность труда, уровень подготовки кадров, их квалификация будет различной, Различным по трудности будет и набор рабочих и стабилизация коллектива участка.

Вторая проблема расстановки: на основе чего, каких данных ее проводить, чтобы обеспечить равномерную загрузку рабочих: на базе нормативных данных о затратах времени на операцию или на основании фактических данных, требующихся на выполнение закрепленных за рабочими операций. Различия состоят в том, что фактическая длительность операции и нормативная в силу разной производительности рабочих не одинакова, т.е. они совпадают по длительности. Следовательно, фактическая загрузка рабочих окажется далеко не равномерной. Будет нарушено и синхронность в работе в рамках коллективного трудового процесса, одни рабочие будут сдерживать других, возможны простои в ожидании окончании работы на предыдущей операции.

Поэтому можно вначале изучить фактические затраты времени (например, на основании предварительной расстановки рабочих), а затем найти более оптимальную.

Можно действовать и иначе, поручая молодым, менее опытным рабочим операции длительностью меньше такта, а более опытным – больше такта. Например, такт линии составляет 1 мин. Тогда малоопытному рабочему можно будет поручить операцию с нормативной длительностью в 0,8 мин, а более опытному, с достаточно развитыми производственными навыками – длительностью 1,2 – 1,3 мин. Но с учетом недовыполнения норм одним и перевыполнение норм другим оба будут фактически затрачивать на свою операцию примерно 1 мин, т.е. соответствовать такту работы линии.

В этом состоит одна из особенностей расстановки, которую необходимо учитывать, чтобы:

Обеспечить синхронную взаимосвязанную работу рабочих;

Создавать возможность для постепенного продвижения рабочего по мере накопления им производственного опыта не нарушая ритм работы всего коллектива;

Снижать монотонность труда.

Поэтому, если расстановка оборудования на поточной линии более или менее стабильна, то состав и расстановка рабочих меняется довольно часто. В условиях, когда для поточной линии характерно большое разнообразие технологического оборудования (а этим и обеспечивается возможность обработки изделия от начала до конца в пределах участка) перемена туда, связанная с перемещением рабочих с операции на операцию часто бывает связано и совмещением профессий, что расширяет производственный профиль рабочего.

На загрузку рабочих и колебание ее уровня по отдельным рабочим может оказывать влияние и ряд случайных факторов (неявка на работу отдельных рабочих из-за отпуска, болезни, замена одного рабочего другим – новеньким – в период его адаптации на новом рабочем месте и др.) Поэтому организация труда должна предусматривать выход из сложившегося положения. Пути различны:

За счет так называемых резервных рабочих;

Развитие промышленных технологий в последние десятилетия привело к повсеместному внедрению различных механизмов, приспособлений, автоматов во всех отраслях производства. Это позволило существенно нарастить объемы выпуска товаров народного потребления без снижения их качества, в десятки раз повысить производительность труда. В результате роль работника зачастую стала сводиться только к запуску оборудования и контролю над работой машин. В подобной ситуации, казалось бы, потребность в нормировании исчезает. Однако это не совсем так и даже новые способы организации труда предоставляют некоторые возможности для рационализации, оптимизации, улучшения результатов производства.

Основные характеристики автоматизированных (аппаратурных) процессов

Главное отличие аппаратурных процессов заключается в том, что предмет труда в них проходит все стадии обработки практически без участия человека. Роль сотрудника в них сводится к активному наблюдению за работой автоматов, их регулировке при необходимости, поддержании заданного режима работы. Выпуск готовой продукции происходит на автоматизированных линиях, способных выполнять все стадии производственного цикла самостоятельно.

Такой тип организации работы называют автоматизированным поточным производством. Оно имеет свои принципы построения:

1. Прямоточность – означает, что оборудование и рабочие места располагаются в четкой последовательности с технологическим процессом. Таким образом, достигается кратчайший путь движения предмета труда и постоянный темп.

2. Специализаци я – не существует автоматических линий производящих несколько существенно отличающихся друг от друга продуктов. Каждый тип оборудования рассчитан на производство одного, строго определенного типа готовых изделий.

3. Непрерывность – означает движение предмета труда без задержек на отдельных операциях цикла.

4. Ритмичность - планомерный выпуск продукции и ритмичность повторения операций.

Результатом работы автоматизированных линий является выполнение норм выработки, выпуск заданного количества продукции надлежащего качества. Для наглядности изобразим стадии выполнения операций на автоматизированных поточных производствах в виде схемы:

Особенности технологических процессов автоматизированных линий

Большинство линий состоит из отдельных машин, выполняющих определенную операцию в составе производственного цикла. Несмотря на кажущиеся различия в технологиях можно укрупнено выделить последовательно отдельные участки, характерные для любого производства:

1. Участок подготовки и смешивания сырья – на нем может обрабатываться мясо, открываться бочки с концентратом, подготавливаться вода, распаковываться мешки с крупой, проводится проверка сырья на соответствие рецептурам (сортность, вес, содержание каких-либо веществ и микроэлементов). Как правило, состоит из емкостей с насосами, мешалками, куттерами (измельчитель или проще мясорубка), ванными. Здесь происходит смешивание и первичное накопление подготовленного к переработке продукта. Применяется очень высокая степень автоматизации, хотя на стадии распаковки и загрузки довольно часто используется ручной труд. Также на данном участке может проводиться предварительная фильтрацияжидкого сырья.

2. Обработка сырья – непосредственно приготовление практически конечного продукта. Это может быть купажирование (тогда оно происходит на участке смешивания), нагрев, варка, измельчение, выпаривание, охлаждение. Одна из стандартных операций – обработка воды используемой в приготовлении. Здесь могут применяться различные устройства для термической обработки, выдержки, заквашивания и т.д.

3. Участок предварительного хранения непосредственно перед автоматом упаковки. Как правило состоит из больших емкостей с подогревом или охлаждением в зависимости от типа продукта. Именно из таких емкостей (танков) продукция отправляется на розлив, упаковку, укупорку, расфасовку. Как правило, все это оборудование собрано в одном участке.

4. Автомат для розлива, упаковки, налива, фасовки – позволяет наполнять продуктом заранее определенный тип упаковки. Это могут быть лотки, стеклянные банки или бутылки, картонная упаковка, пластиковые бутылки. Здесь же происходит подача материалов для формирования упаковки или непосредственно тары. В дополнение может применяться этикировочное оборудование, для наклейки этикеток и ярлыков.

5. Оборудование для групповой упаковки – формирует картонные ящики с определенным количеством упаковок готового продукта, обтягивает их термопленкой.

Отдельно стоит упомянуть, что продукт до розлива чаще всего движется по трубопроводу, а в готовой упаковке по специальным транспортерным лентам, которые проходят через все оборудование линии. В дополнение к названному оборудованию могут применяться укупорочные машины (для стеклотары) или аппликаторы (для наклейки соломки на пакеты с соком или установки пластиковых крышечек).

Перед началом изучения процесса производства необходимо собрать следующую информацию:

· Модели используемого оборудования;

· Производительность каждой машины и линии в целом;

· Режимы работы;

· Общие характеристики используемого сырья;

· Организации рабочих мест.

Типичная последовательность машин в автоматизированной поточной линии представлена на рисунке ниже.

Методика изучения затрат рабочего времени и организации труда

Для автоматизированных производств можно использовать стандартные методы – фотографию и хронометраж. Однако наиболее полную картину предпочтительно получить с помощью такой разновидности фотоучета как фотография производственного процесса . Ее достоинство в том, что она позволяет изучать как рабочее время сотрудников, так и продолжительность работы оборудования, соблюдение всех технологических режимов. С помощью подобной процедуры выявляется последовательность и длительность отдельных стадий аппаратурных процессов. В ходе наблюдения удается рассчитать коэффициент времени активного наблюдения, время выполнения ручных операций (если они есть), регистрировать показатели работы оборудования.

Основные элементы, из которых состоит исследование рабочего времени:

· Предварительное изучение технологического процесса;

· Подготовка и корректировка методики сбора данных;

· Наблюдение;

· Обработка результатов.

В процессе подготовки подробно изучается технологический процесс, состав оборудования; основные факторы, оказывающие влияние на производительность, состав работников и их квалификация; порядок снабжения сырьем и материалами; передовые достижения в данной отрасли. Примерная форма фотографии производственного процесса может выглядеть следующим образом:

ОрганизацияЦех

Фотография процесса №от20года

Список обследуемого оборудования:Обслуживающий персонал:

1. Купажная емкость, объем 6000 л.Должность:

2. Печь варочнаяФИО:

Стаж работы:

№ п/п	Наименование затрат рабочего времени	Текущее время	Продолжительность	Индекс	Оборудование						Комментари и тех. данные
					№ 1			№2
					Текущее время	Продолжительность	Индекс	Текущее время	Продолжительность	Индекс
	Проверка датчиков температуры	8:00	0:10	ПЗ	8:00	0:10	ТО	8:00	0:10	ПР
	Запуск смешивания, нагрев печи	8:10	0:30	ОП	8:10	1:55	ОП	8:10	0:40	ТО
	Активное наблюдение за процессом смешивания	8:50	1:05				оп	8:50
	Отключение смешивания, проверка смеси	9:55					оп
	Запуск перекачки смеси в печь	10:05	0:03		10:05
	Итого

Данный вариант всего лишь возможный формат, при желании можно добавлять данные о температуре, влажности, освещенности, уровне шума и оснащенности рабочего места. В ходе обследования фиксируются все действия рабочего, в фотографии может быть один рабочий на одну единицу оборудования, а не как в примере один на две машины.Определяется фактическое время использования оборудования, время простоев по различным причинам, показатели технологического режима, количество и время загрузки сырья, объем произведенной продукции и количество отходов. По окончании фотографии составляется сводка одноименных затрат (баланс времени):

№ п/п

Индекс

Номер рабочего

Номер оборудования

1

2

3

1

2

3

минут

% к общ. времени

минут

% к общ. времени

минут

% к общ. времени

минут

% к общ. времени

минут

% к общ. времени

минут

% к общ. времени

Рекомендуется проводить подобное обследование в течение 2-3 дней, несколькими сотрудниками, так, чтобы охватить три или четыре смены. По результатам расчетов делаются выводы о загрузке оборудования, соблюдении технологических режимов, производительности линии, использовании времени смены рабочим, производятся сравнение с паспортными параметрами. Могут при необходимости создаваться расчетные балансы рабочего времени и времени использования оборудования.

Для рабочих автоматизированных линий характерен большой удельный вес оперативного времени, так как в состав подготовительно – заключительного времени включается только время, не перекрываемое машинным, то же самое касается и времени на вспомогательные действия. Оперативное время состоит из:

· Машинного времени (большую его часть работник занимается активным наблюдением);

· Вспомогательного времени для запуска, остановки оборудования не перекрываемого машинным.

Приведем пример: На последних моделях разливочных автоматов Tetra Pack рулоны с упаковочным материалом загружаются парно. То есть пока расходуется один рулон, оператор, не прекращая производство, может поставить второй, который начнет использоваться сразу, как только закончится первый. Соответственно вспомогательного времени на установку расходных материалов не возникает.

В некоторых источниках делаются попытки применить для исследования процессов на поточном производстве и определения затрат времени микроэлементных нормативов. Данное направление, безусловно, перспективно.Однако ввиду разных подходов к построению исходных таблиц движений, пока что сложно говорить о единообразии применяемых методик. Каждая фирма-консультант в данной области считает наиболее приемлемой «продвигаемую» ею методику, будь то МТМ, MOST , БСМ и т.д. Кроме того, получить «просто так» микроэлементную базудостаточно сложно, а овладение методикой БСМ с более чем десятком разнообразных таблиц движений представляется делом достаточно сложным. Если у компании есть возможность использовать данный подход, безусловно, им нужно пользоваться.

При этом для автоматизированных процессов характерна бригадная форма организации труда, в связи с чем, выработка определяется не для отдельного участка, а для бригады в целом. Для нормирования целесообразно проводить предварительное исследование методом фотографии рабочего времени, выборочного хронометража либо путем описанной выше фотографии производственного процесса.

Следует сказать несколько слов о паспортной производительности оборудования. Каждая линия состоит из отдельных узлов. На практике предприятие - установщик сразу синхронизирует все элементы оборудованию под одну скорость, производительность. В то же время, иногда для комплектации линий покупаются элементы различных марок, с различной производительностью. В этой ситуации для расчета следует брать производительность самого «медленного» участка. Как ни странно наиболее «узким» местом в этом отношении может стать последний участок установки готовой продукции на поддоны.

периодически возникают непредвиденные остановки, особенно на этапе ввода в эксплуатацию нового производственного комплекса, не зависящие от работников, в этом случае вводят специальный поправочный коэффициент, который выводят статистическим путем, например:

Тс / Тсм, где

Тс – время сбоев;

Тсм – сменное время.

Чаще всего необходимость остановок оборудования обусловлена потребностью мойки и санитарной обработки. Так, например линии розлива соков TBA должны промываться при каждом изменении наименования выпускаемого продукта или через 20 часов непрерывной работы. Продолжительность мойки при этом составляет 4 часа, она также осуществляется в автоматическом режиме.

Пример: Паспортная производительность линии 3600 пакетов в час, продолжительность смены 12 часов, при этом 2 часа в смену уходят на мойку, 30 минут на подготовку к запуску. Тогда норма выработки в смену составит:

3600 Х (12-2-0,5)= 3600 х 10,5 = 37800 пакетов в смену, при весе каждого пакета в 200 г, получим

37800 Х 200 / 1000 = 7560 кг продукта в смену.

Нормирование численности происходит на основе всестороннего изучения работы всех членов бригады и типов вверенного им оборудования. При анализе затрат времени работников автоматизированных линий особое внимание следует уделить элементам обслуживания линий (контроль и регулировка процессов, активное наблюдение) и их повторяемости и продолжительности. Определяется время, как на обслуживание отдельного аппарата, так и всей линии. Определив общее время на обслуживание и активное наблюдение, можно рассчитать плановую численность по формуле:

Общие затраты времени на обслуживание линии за период / Оперативное время одного работника за тот же период

Для определения оперативного времени применяется расчетный (идеальный) баланс рабочего времени, сделанный на основе фотографий. Опираясь на приведенную формулу, определяется плановая численность бригады. В случае, если периоды времени обслуживания отдельных агрегатов работника не совпадают, он может быть задействован на нескольких участках. Подобный подход применяется, если работник может переходить с участка на участок и последовательно работать с разными агрегатами. Однако на практике для автоматизированных линий подобная ситуация встречается не так часто и только на некоторых участках (пример: первичное наведение и подготовка сырья). Пример: В течение одного дня нужно наводить 8 купажей для нектаров по 15000 тонн, на каждый из них уходит по 112 минут или 112/60= 1,87 часа. Оперативное время сотрудника в смену составляет10,6 часа, всего в месяц сотрудник занят 15 смен. Считаем сначала общее время в месяц (365/12=30,4 дня):

8 х 30,4 х1,87 =454,8 часа.

Оперативное время сотрудника в месяц:

15 х 10,6 = 159 часов.

Тогда плановая численность: 454,8 / 159 = 2,86 человека, округляем до 3-х.

Как уже было отмечено, применение подобного расчета возможно только на некоторых участках. Большинство линий, требуют одновременного запуска и постоянного активного наблюдения, в этом случае распределение численности бригады производится по принципу: один участок – одно рабочее место. Порой ситуация складывается таким образом, что даже при не 100% загрузке сотрудник сможет обслуживать только один участок с оборудованием. Но, к сожалению, работа одновременно всех узлов автоматизированной линии требует именно такого подхода. Производители оборудования, кстати, при передаче технической документации, указывают в ней, сколько человек требуется для контроля за участками линии. При вводе в эксплуатацию нового оборудования именно из этих данных и исходят соответствующие производственные службы. Проверка корректности расстановки и поиск путей оптимизации начинается только после начала стабильной, бесперебойной работы линий.Для наглядности, попробуем схематично показать, как выглядит типовая расстановка:

Нормы обслуживания определяются в ситуации, когда оборудование можно запускать последовательно и оператор может быть привлечен к работе на нескольких его единицах. Также их целесообразно определять для сменных наладчиков или слесарей, занимающихся ежедневной подналадкой и мелким ремонтом автоматов, а также их настройкой допустим, под новый формат упаковки (0,1 кг вместо 0,2, такое периодически тоже требуется). Nn , Np – среднее количество наладок и подналадок в смену на единицу оборудования;

Tn ,Tp – трудоемкость в человеко-часах одной наладки и подналадки.

Данные для расчетов получаются одним из названных методов исследования рабочего времени.Пример: Оперативное время сотрудника составляет 85% от продолжительности смены, которая длится 12 часов. Каждая единица оборудования требует настройки (подналадки) в среднем 1 раз в смену по 25 минут или 25/60 = 0,42 ч-часа. Кроме того раз в неделю приходится проходить плановые сервисные мероприятия продолжительностью3,5 часа, то есть 0,14 раза в смену (1 раз в неделю/7 дней). Получим, что норма обслуживания равна:

(12 х 0,85) /(0,42+ 0,14 х 3,5) = 10,2 / 1,31 = 7,78 или округляем 8 ед. оборудования в смену.

Методика расчетов достаточно проста и основана на обычных логических построениях. Однако чтобы получить данные для расчетов, необходимы достаточно обширные по времени исследования производственных процессов и их всесторонний анализ.

Возможные пути рационализации процессов на автоматических производственных линиях

Способов оптимизации процесса, который происходит при минимальном участии человека не так много. Большая часть из них связана четким соблюдением технологического процесса и недопущением неоправданных остановок в результате несвоевременного, либо некачественного техобслуживания, сокращения процента брака, устранением потерь рабочего временииз-за халатного отношения работников. Кроме того, возможно предпринять реорганизационные мероприятия на рабочих местах.

Приведем пример организационных изменений, приведших к положительному эффекту. Первоначально, по согласованию с заводом изготовителем, на каждом разливочном автомате стояло по одному оператору. При этом автоматы находились друг от друга на расстоянии2 – х метров. Расположение рабочих мест сотрудников выглядело следующим образом:

1,4 – автомат розлива, 2,3 пульт управления,5,6 – рабочие места операторв, на каждом автомате проходит транспортерная лента.Функция сотрудников сводилась к запускуоборудования, заправке их бумагой, контролю за процессом розлива. Кроме того, необходимо было постоянно наблюдать за ходом перемещения готовых пакетов по транспортеру. В случае падение одного из них, мог возникнуть «затор», сбой и образоваться большое количество брака. В этой ситуации оператор останавливает машину, возвращает пакет на место и снова запускает машину. Как видно из первого рисунка, зоны наблюдения обоих сотрудников перекрываются, а пульты управления находятся на расстоянии вытянутой руки.

После анализа рабочего времени (на втором рисунке), особенностей организации рабочих мест, было решено, оставить одного сотрудника на два автомата, установив ему некоторую доплату, за повысившуюся интенсивность работы. В результате произошло снижение численности занятого персонала без снижения качества и скорости производства. Как выяснилось, частота падений пакетов небольшая и один человек вполне может контролировать два участка транспортера.

Подобные возможности для улучшений можно выявить только на основе всестороннего изучения технологического процесса, особенностей производства и затрат рабочего времени сотрудников. Как уже было сказано простора для деятельности нормировщика на автоматизированных линиях меньше, чем на ручных операциях, но даже здесь скрупулезный анализ процедур может принести определенные результаты.