Понятие поточной линии. Типы и виды поточных линий

 

Стационарные непрерывно-поточные линии применяются при производстве крупногабаритных конструкций большой массы, изготовление которых связано со сложными сборочно-монтажными операциями. Их транспортировка технически затруднена и экономически нецелесообразна. В этом случае изделия в течение всего процесса их изготовления остаются на одних и тех же стендах (манипуляторах и других устройствах), число которых в наиболее простом случае равно числу операций.

2. Если синхронизация отсутствует  — организуют прерывно-поточные  линии. Основная область применения  — механическое производство.

Эта форма поточного производства применяется при обработке трудоемких деталей на разнотипном оборудовании. Технологические операции на прямоточных линиях не синхронизированы Вследствие различной трудоемкости операций на этих линиях возникают межоперационные оборотные заделы (что служит показателем прерывности процесса). Для обеспечения ритмичной работы на такой линии необходимо установить наиболее целесообразный регламент ее работы. Этот регламент 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 этом под укрупненным ритмом понимается устанавливаемый период времени, в течение которого на линии формируется выработка продукции в количестве, соответствующем плановому заданию на этот период. При выборе укрупненного ритма прямоточной линии необходимо учитывать периодичность передачи продукции с данной линии на последующие участки; требования рациональной организации труда для рабочих-совместителей (частоту переходов), а также оптимальную величину заделов.

Для расчета и организации линии составляют план-график ее работ.

В качестве разновидности используются серийно-прямоточные линии, за которыми закрепляют различные изделия, имеющие несинхронизированные технологические процессы. То, что нормы времени не согласованы с тактом, значительно упрощает подбор деталей для обработки, но вместе с тем обуславливает прерывность производства и наличие межоперационных заделов. Конструктивное сходство деталей для такой линии не обязательно, технологические маршруты обработки также могут различаться. При переходе к обработке других изделий станки могут переналаживаться, а в случае группового прямоточного производства такая переналадка не требуется.

Во всех случаях, как правило, используются линии со свободным ритмом. Линии с регламентированным ритмом характерны только для непрерывно-поточного конвейерного производства, когда ритм поддерживает сам конвейер.

3. Автоматические линии представляют  собой совокупность машин, автоматически  выполняющих технологические операции  по обработке ДСЕ и объединенных общими для линии механизмами управления и транспортировки ДСЕ. По организационной сути это развитие однопредметных НПЛ с высокой степенью автоматизации работ.

4. Гибкое автоматизированное производство  построено на современных технических  средствах (станках с ЧПУ, технологических  и вспомогательных роботах, транспортно-накопительных  и складских системах и т.п.).

Оно позволяет, не останавливая оборудование, переходить на выпуск новой продукции в пределах технических возможностей оборудования. По организационной сути – это многономенклатурные НПЛ с очень высокой степенью автоматизации работ.

 

1. Автоматические поточные линии как элемент автоматизированного производства

Можно выделить три направления развития автоматизированного производства:

1.Организация автоматических поточных  линий;

2. Организация производства с  применением станков с ЧПУ;

3. Развитие гибкого автоматизированного  производства.

Основным элементом автоматизированного производства являются автоматические поточные линии (АПЛ).

Автоматическая поточная линия -- комплекс автоматического оборудования, расположенного в технологической последовательности выполнения операций, связанный автоматической транспортной системой и системой автоматического управления и обеспечивающий автоматическое превращение исходных материалов (заготовок) в готовое изделие (для данной автолинии). В АПЛ рабочий выполняет функции наладки, контроля за работой оборудования и загрузки линии заготовками.

Основные признаки АПЛ:

- автоматическое выполнение технологических  операций (без участия человека);

- автоматическое перемещение изделия  между отдельными агрегатами  линии.

Автоматические комплексы с замкнутым циклом производства изделия -- ряд связанных между собой автоматическими транспортными и погрузо-разгрузочными устройствами автоматических линий.

Автоматизированные участки (цехи) включают в себя автоматические поточные линии, автономные автоматические комплексы, автоматические транспортные системы, автоматические складские системы; автоматические системы контроля качества, автоматические системы управления и т.д. Примерная структура автоматизированного производственного подразделения приведена на рис. « Структурный состав автоматизированного производственного подразделения » :

Автоматические поточные линии эффективны в массовом производстве.

Состав автоматической поточной линии:

- автоматическое оборудование (станки, агрегаты, установки и т.д.) для  выполнения технологических операций;

- механизмы для ориентировки, установки  и закрепления изделий на оборудовании;

- устройство для транспортировки  изделий по операциям;

- контрольные машины и приборы (для контроля качества и автоматической  подналадки оборудования);

- средства загрузки и разгрузки  линий (заготовок и готовых деталей);

- аппаратура и приборы системы  управления АПЛ;

- устройства смены инструмента  и оснастки;

- устройства удаления отходов;

- устройство обеспечения необходимыми  видами энергии (электрическая энергия, пар, инертные газы, сжатый воздух, вода, канализационные системы);

- устройства обеспечения смазочно-охлаждающими  жидкостями и их удаления и  т.д.

В состав автоматических линий последнего поколения также включаются электронные устройства:

1. "Умные супервизоры" с мониторами  на каждой единице оборудования  и на центральном пульте управления. Их назначение -- заблаговременно предупреждать персонал о ходе процессов, происходящих в отдельных агрегатах и в системе в целом и давать инструкции о необходимых действиях персонала (текст на мониторе). Например:

- негативная тенденция технического  параметра агрегата;

- информация о заделах и количестве  заготовок;

- о браке и его причинах  и т.д.

2. Статистические анализаторы с  графопостроителями, предназначенные  для статистической обработки  разнообразных параметров работы  АПЛ:

- время работы и простоев (причины  простоев);

- количество выпускаемой продукции (всего, уровень брака);

- статистическая обработка каждого  параметра обрабатываемого изделия  на каждой автоматически контролируемой  операции;

- статистическая обработка выхода  из строя (поломка, сбой) систем каждой  единицы оборудования и линии  в целом и т.д.

3. Диалоговые системы селективной  сборки (т.е. подбор параметров относительно  грубо (неточно) обработанных деталей, входящих в сборочную единицу, сочетание которых обеспечивает  высококачественные параметры сборочной  единицы).

 

2. Классификация автоматических поточных линий

По технологическому назначению поточные линии делятся на линии выполнения одного вида технологических операций (например, механообрабатывающие, заготовочные, сборочные, гальванические и др.).

Автоматические линии, на которых ведется обработка или сборка одного изделия, принято называть однопредметными, а те, на которых изготавливается несколько изделий, -- многопредметными.

По характеру движения обрабатываемых изделий между отдельными машинами автоматические линии делятся на синхронные и несинхронные. Синхронные автоматические линии состоят из отдельных станков-автоматов, связанных между собой жесткими транспортными устройствами, которые передают детали в процессе обработки с одного станка на другой. Все машины такой линии работают в одном такте. При остановке одной из них останавливается вся линия.

Несинхронные автоматические линии состоят из независимо работающих (по времени) машин с гибкой транспортной связью. Такие машины снабжаются бункерами-накопителями для хранения определенного запаса изделий, откуда они поступают для обработки. При остановке какой-либо машины линия продолжает работать, питаясь запасом деталей из бункера.

Автоматические поточные линии (АПЛ) подразделяются на непереналаживаемые и переналаживаемые линии.

Непереналаживаемые автоматические линии компонуются, как правило, из специальных станков и при переходе на другой процесс требуют значительной реконструкции. Переналаживаемые автоматические линии компонуются не из специального оборудования, а из специализированных и даже универсальных станков. Эти станки могут обрабатывать не одну, а ряд деталей в широком диапазоне габаритов, форм и размеров.

 

3. Организация рациональной эксплуатации автоматических поточных линий

Для обеспечения бесперебойной и эффективной работы автоматических линий на предприятии создается система их эксплуатации. Рациональная система эксплуатации автоматических потоков, поточных линий включает организацию технического обслуживания, ремонта, системы контроля и управления качеством продукции и административно-технического управления.

Система технического обслуживания АПЛ предназначена для обеспечения их нормального функционирования и выполнения работ по техническому и организационному обслуживанию. Эта работа выполняется и другим линейным персоналом, контролирующим качество. Ремонт оборудования линий обеспечивается службами главного механика и энергетика с привлечением линейного персонала.

Система контроля качества и управления качеством продукции направлена на обеспечение выпуска продукции в соответствии с техническими требованиями и максимальное уменьшение брака. Эти вопросы решают наладчики АПЛ и работники ОТК.

Система административно-технического управления обеспечивает реализацию требований рациональной организации производства, труда и управления при эксплуатации АПЛ. Функционально эта система подчинена начальнику цеха. При этом организация эксплуатации линии рассматривается во взаимосвязи с системой производства в цехе.

Техническое и организационное обслуживание включает режим снабжения линии заготовками, методы загрузки начального и разгрузки конечного магазинов (накопителей деталей), порядок уборки линии и очистки. В картах наладки указаны схемы обработки изделий и контроля качества; оптимальная последовательность перехода обработки одного типоразмера на другой. Определена технология ухода за смазочными устройствами, и разработан порядок подачи смазочно-охлаждающей жидкости.

Организация инструментального обслуживания линии включает комплекс мероприятий, с помощью которых производство эффективно обеспечивается инструментом. Особенно важным мероприятием является подготовка инструмента к эксплуатации, его учет, хранение, доставка на линию и порядок смены. Причем предусмотрена регламентная смена инструмента.

 

 

4. Расчеты автоматических поточных линий

При проектировании автоматических поточных линий выполняется ряд расчетов. В основном они не отличаются от расчетов неавтоматизированных линий, но имеются некоторые особенности.

К числу такого ряда расчетов относится определение такта автоматической линии. Тактом называется время, в течение которого выдается готовая деталь или группа деталей. Расчетный такт линии определяется по длительности цикла лимитирующего станка или агрегата с учетом времени перемещения и фиксации.

Такт АПЛ определяется по формуле

,

где r -- такт АПЛ (мин);

Fн -- номинальный годовой фонд времени работы линии в одну смену (час);

dсм -- число смен работы;

60 -- коэффициент технического использования  АПЛ, учитывающий потери времени  при различных неполадках в  работе оборудования линий и  затраты времени на подналадку;

Qвып -- плановое задание (шт).

При величине нормы времени отдельной операции линии больше такта линии за такт принимают норму времени лимитирующей операции.

Длительность цикла работы станка - это среднее время, в течение которого все циклически действующие узлы и механизмы линии совершают движения в заданной последовательности и возвращаются в исходное положение.