Розробка технологічного комплексу

 

 

 

 

 

 

 

1.5. Розробка структури потокової лінії

 
      Залежно від заданої продуктивності лінії кожен функціональний блок технологічної схеми може бути реалізований наступним чином:

• функціональний блок реалізовується однією машиною або декількома технологічними машинами, що працюють паралельно;
• функціональний блок реалізовується декількома технологічними машинами, що працюють послідовно;
• функціональний блок відповідає частині концентрованої технологічної операції.

      Залежно від заданої продуктивності лінії технологічна схема доповнюється функціональними блоками контролю якості виконання технологічнихиоперацій. Особливе місце при розробці структурної схеми потокової лінії займає процес формування її транспортно – накопичувальної системи. Дана система повинна забезпечувати:

• пропускну здатність потокової лінії достатню для проходження через всі технологічні машини заданої кількості пляшок на різній стадії готовності;
• мінімальні втрати продуктивності потокової лінії, що привносяться при транспортуванні пляшок між технологічними машинами.

      Лінія по розливу  мінеральної води в скляні пляшки складається з автомата виймання пляшок, ополіскувального автомату , двох інспекційних автоматів, фасувального та закупорювального автомату, етикетувального автомату, автомату для вкладання пляшок та пристрою очисткииящиків. 
      Розглянемо процеси , які здійснюються на лінії. Порожня тара (скляні пляшки в ящиках) по пластинчастих транспортерах поступає на автомат для виймання пляшок 1. Порожні (розпаковані) ящики проходять через пристрій очистки ящиків 9 і поступають до автомата для вкладання пляшок у ящик 8. Пляшки поступають по стрічковому транспортеру 10 до ополіскувального

автомату 2, від неї до інспекційного автомата 3, пройшовши світловий екран відбувається розлив мінеральної води у пляшки на фасувальному автоматі 4.

Після розливу у тару пляшки закупорюються автоматом 5 кронепробками металевими, на виході закупорювального автомату. Після цього на пляшку наноситься етикетка на етикетувальномуиавтоматіи6. Далі стрічковим транспортером оформлена пляшка надходить на автомат для вкладання пляшок у ящик 7, принцип дії якого такий самий, як і у автомата для розпаковуванняcтариc1. 
      Ящики з готовою продукцією по однорядному пластинчастому транспортеру 10 надходять до магазину, який дає можливість працювати у ручному режимі тобто за допомогою фізичної сили.

Таблиця 3

Елементи структури потокових ліній для розливу пива

Функціональні блоки	Обладнання потокової лінії	Продуктивність потокової лінії пл/год
Підготовка і подача пляшок	Автомат виймання пляшок	6000
	Пляшкомийна машина	6000
	Подача пляшок на інспекційну машину	6000
Розлив продукту і закупорювання пляшки	Фасувальний автомат	3000
	Закупорювальний автомат	6000
Етикетування пляшок	Етикетувальний автомат	6000
	Подача пляшок на інспекційну машину	6000
Транспортування в лінії	Транспортер ящиків
	Транспортер пляшок

 

 

 

 

 

1.6. Розрахунок продуктивності лінії 

    Дана лінія складається з автомату для виймання пляшок з ящика 1, ополіскувального 2, фасувального 4, закупорювального , етикетувального 6 автоматів та автомату для утворення групової упаковки 7.

Циклові продуктивності цих машин в пл/год, що випускаються серійно різними виробниками, утворюють послідовність:

 

 6000 - 6000 – 3000 – 6000 – 6000 – 6000

 

Тривалість робочого циклу кожної  технологічних машин складе:

 

0,6 - 0,6 – 0,95 – 0,6 – 0,6 – 0,6

 

Циклова продуктивність такої лінії визначається, як:

 

 

При жорсткому зв’язку між машинами, технічна продуктивність лінії складає:

 

 

Визначимо значення коефіцієнта готовності лінії при жорсткому зв’язку між технологічними машинами наступним чином. Припустимо, що коефіцієнт готовності всіх технологічних машин є близькими і становить kг = 0,9. Тоді коефіцієнт готовності лінії:

 

 

Технічна продуктивність лінії:

 

 

 

Як бачимо, подальше збільшення продуктивності може бути забезпечене тільки використанням маниш-дублерів на найбільш тривалих операціях. Поставимо на найбільш тривалу операцію – фасування продукту – дві технологічні машини. Тоді тривалість цієї операції скоротиться вдвічі, а продуктивність лінії визначатиметься тривалістями любої операції.

 

 

Тепер циклові продуктивності  машин утворюють наступну послідовність:

 

 6000 - 6000 – 6000 – 6000 – 6000 – 6000

 

 

 

   а)     

б)            

 

Рис. 2. Варіанти підвищення продуктивності потокової лінії:

а – лінійна структура, б – змішана.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.7. Побудова діаграми використання  основного технологічного обладнання  в лінії

У потоковій лінії розливу мінеральних вод у скляні пляшки, використовується 8 послідовно працюючих технологічні машини, які мають різну теоретичну та технічну продуктивності. Для побудови діаграми використання продуктивності цих машин в технологічній лінії, яка показує наскільки повно використовуються технологічні можливості кожної машини, представимо основні показники продуктивності машин в вигляді таблиці 3.

Таблиця 4

Характеристика продуктивності машин лінії

№	Найменування машини	Модель	Qц, пл/год	КГ	Qт, пл/год	К-сть	Т, сек
1	Автомат виймання пляшок з ящиків	Б3-ОИ2А1	6315	0,9	5683	1	0,6
2	Ополіскувальний автомат	AVE	6315	0,7	5683	1	0,6
3	Світловий екран	Б2 – ВСЄ	6315	0,85	5683	1	0,6
4	Фасувальний автомат	РГ2М-3	3157	0,85	2999	1	0,95
5	Закупорювальний автомат	У6-А	6315	0,9	5683	1	0,6
6	Етикетувальні автомати	А1-ВЄ2С-В	6315	0,8	5683	1	0,6
7	Автомат вкладання пляшок	Б3-ОУ2А1	6315	0,9	5683	1	0,6

Аналіз даних таблиці показує, що технічна продуктивність лінії при жорсткому зв’язку між машинами визначиться технічною продуктивністю найбільш повільної машини.

 

За даними таблиці 3 будується діаграма використання продуктивностей машин лінії (рис. 3).

Рис. 3. Діаграма використання технічних продуктивностей машин лінії

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ІІ. Організаційна частина

2.1 Розрахунок матеріальних потоків  лінії

Розрахунок трубопроводу для подачі рідини. Швидкість руху рідини по трубопроводах визначають із рівняння витрат, м/с:

де V – кількість рідини, м3/год;

     v – швидкість руху рідини, м/с;

Площа перерізу трубопроводу, м2:

;

де d – діаметр трубопроводу, м.

Діаметр трубопроводу, що задовільняє технологічним вимогам, розраховується за формулою:

При виборі швидкості руху продукту по трубопроводах потрібно врахувати його структуру. Швидкість руху мінеральної води приймають в межах 1-2 м/с.

Кількість рідини, що пропускається трубопроводом в одиницю часу, визначається продуктивністю розливної машини. Для фасувального автомату з продуктивністю Q=3000 пл/год, який фасує мінеральну воду в пляшки ємністю Vпл=0,5 л., визначимо об’єм споживання рідини за годину:

Знайдемо діаметр та площу перерізу трубопроводу:

Розрахунок транспортера для подачі поштучних виробів.

Продуктивність транспортера безперервної дії призначеного для подачі штучних вантажів, визначають за формулою:

де v=0,017 – швидкість руху транспортера, м/с

     а=0,01– середня відстань між вантажами, м

 

 

 

 

 

 

 

2.2 Розрахунок кількості обслуговуючого  персоналу і визначення їх функцій

Обслуговування потокової лінії здійснюється на двох рівнях. Перший рівень складають наладчики. Другий рівень утворюють слюсарі-ремонтники і наладчики електрики. Перший рівень складають наладчики, оператори, електрики. Другий рівень утворюють слюсарі ремонтники і наладчики електрики. Функції, які виконуються цими працівниками, наведені в таблиці 5.

Таблиця 5

Розподіл функцій обслуговуючого персоналу потокової лінії

Персонал		Функції обслуговування		Загальна кількість робочих
		Основні	Додаткові
І-й рівень	Оператор	Технічна підготовка до пуску. Виконання неавтоматизованих операцій.	Участь у налагоджуванні регулюванні обладнання. Проведення контролю	6
	Наладчик	Технічна підготовка до пуску. Технічне обслуговування. Спостереження за працюючою лінією. Відновлення працездатності. Реєстрація відмов	Участь у ремонті обладнання, контролі виробів, перепровірці бракованих виробів	2
ІІ-й рівень	Слюсар ремонтник	Виконання планового ТО і позапланових ремонтів. Реєстрація ремонтних робіт. Періодичний огляд обладнання. Пошук разом із оператором і наладчиком дефектів, що необхідно усунути при плановому ремонті.	Участь у планових ремонтах обладнання	1
	Наладчик-електрик	Спостереження за станом електрообладнання і за дотримання правил його експлуатації. Усунення відмов електрообладнання. Інструктаж по ТБ. Регістр відмов і основних робіт з ТО електрообл.	Участь в планових ремонтах електрообладнання і наладці систем керування машинами	1

 

 

 

2.3 Розробка заходів з організації  роботи лінії

На складі тари дільниці по виготовленню і фасування мінеральної води буде знаходитись така продукція:

• оборотна споживча тара;
• кронен-пробки в ящику;
• етикетки та кольєретка;
• полімерні ящики.

Основні вимоги до монтажу даної лінії:

• Машини розміщаються на рівній поверхні. Настроюються по висоті регульованими гвинтами, виставляються і з’єднується з транспортерами та накопичувачами.
• Машини заземляються.
• Машини за допомогою електрика з’єднується з сіткою в 380V/50Гц змонтованого до приводу живлення машини.

Всі автомати поступають з заводів-виробників на дерев’яних піддонах в зібраному стані і не потребують додаткових збірних операцій при їх монтажу. Монтаж цього обладнання зводиться лише до транспортування зі складу в зони монтажу; такелажними роботами в середині монтажної зони; розпаковкою; установкою на фундамент або чисту підлогу. Підйом і переміщення обладнання виконується компетентним в цій області персоналом, який оснащений відповідними інструментами та інструкцією по техніці безпеки. Для забезпечення безпеки і зручності праці, а також нормального обслуговування обладнання потрібно витримати монтажні відстані між габаритами обладнання і огороджуючи ми елементами будівлі.

 

 

 

 

2.4 Визначення періодичності поповнення запасів матеріалів

Обладнання потокової лінії має в своєму складі пристрої для нагромадження елементів упаковок – магазини, бункери, резервуари тощо. Їх призначення – забезпечити автономну роботу технологічних машин у складі потокової лінії.

Визначимо необхідну кількість скляних пляшок на одну зміну роботи лінії, тобто на 8 годин:

 

,

 

де Qбан – необхідна кількість пляшок, шт.;

     Qфас – продуктивність фасувального автомата, бан/хв.

Отже:

 

 

За одну зміну лінія витрачатиме 1440000 пляшок, таку ж саму кількість кроненпробок та етикеток.

Оскільки в ящик поміщається 20 пляшок із фасованим продуктом, то кількість використовуваних за зміну ящиків буде така:

 

де, М – кількість ящиків, шт.;

     Qал- продуктивність лінії;

     Х – кількість банок в ящику

Періодичність поповнення запасів нагромадження поштучних виробів визначає час безперебійної роботи справної машини, величина, якого визначається: