ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО  ПРОЦЕССА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ НА ПОТОЧНОЙ ЛИНИИ 
 
 
 
 
 

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ

по дисциплине «Организация и планирование производства» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ОГЛАВЛЕНИЕ 
 
 
 
 

Введение

Поточная  форма организации производства является наиболее прогрессивной в технико-организационном и экономическом отношении. Под поточной понимается такая форма организации производственных процессов, при которой преимущественно прямоточное движение предмета обработки (сборки) в пространстве сочетается с точно регламентированным движением его во времени. Такое сочетание направлено на достижение пропорциональности, непрерывности и ритмичности процесса, что обеспечивается как механическими средствами, так и четким организационным распорядком выполнения всех операций в сочетании с широким использованием передовых форм и методов организации труда.

В зависимости  от конкретных производственных условий  сочетание и полнота воплощения этих принципов в поточной организации  могут быть весьма различными. В связи с этим на практике наблюдается большое разнообразие форм поточного производства

     Целью курсовой работы является углубление и закрепление теоретических  знаний в области организации  производства и получение навыков  проектирования производственных процессов для условий машиностроительного предприятия. 
В задачи курсового проекта входят построение графика-регламента линии (участка), размещение оборудования и распределение рабочих мест, а также определение технико-экономических показателей производственного участка. 
 
 
 
 
 
 

1 Краткое описание  объекта производства  и технологического  процесса

     Краткое описание объекта производства и  технологического процесса представлены в таблицах 1 и 2.

     Таблица 1 – Описание объекта производства.

     Таблица 2 – Технологический процесс изготовления детали

     Таким образом, годовой выпуск детали составляет 120,9 тыс. штук. Производственный участок работает в 2 смены. Деталь изготавливается из стали марки Ст.30ХГТ, ее черный вес 8,5 кг, чистый вес 8,2 кг.

     Технологический процесс состоит из фрезерных, сверлильных, токарных и слесарных операций. Большая часть операций технологического процесса соответствует 2 разряду.

2 Выбор и обоснование типа производства и вида производственного участка

2.1. Общие положения организации поточных методов производства

     Развитие  предметной формы специализации  цехов (участков) приводит к созданию поточного производства – наиболее прогрессивной и эффективной  формы организации производственных процессов, основанных на ритмичной повторяемости согласованных во времени основных и вспомогательных операций. Производственный процесс обработки детали или сборки изделия расчленяется на равные по продолжительности операции, выполняемые на специализированных рабочих местах (позициях). Позиции располагаются в последовательности технологического процесса, при этом перемещение изделий с позиции на позицию осуществляется при помощи специальных транспортных средств.

     К числу основных признаков, характеризующих  поточное производство, относятся:

     Принцип прямоточности предусматривает размещение оборудования и рабочих мест в порядке следования операций технологического процесса. Прямоточность обеспечивает кратчайший путь движения изделия в производстве.

     Принцип специализации  воплощается в создании специализированных поточных линий, предназначенных для обработки одного закрепленного за данной линией изделия или нескольких технологически родственных изделий.

     Принцип непрерывности  проявляется в виде непрерывного (без межоперационного пролеживания) движения изделий по операциям при непрерывной работе рабочих и оборудования. Подобные линии называются непрерывно-поточными. Непрерывность является прямым следствием принципа пропорциональности, в частности равной производительности на всех операциях линии. Если такого равенства нет, то линия называется прерывно-поточной или прямоточной.

     Принцип параллельности предусматривает параллельное движение изделий, при котором они передаются по операциям поштучно либо небольшими транспортными партиями.

     Принцип ритмичности характеризуется ритмичным выпуском продукции на линии и ритмичным повторением всех операций на каждом ее рабочем месте. На непрерывно-поточных линиях с поштучной передачей выпуск (запуск) каждого изделия осуществляется через один и тот же интервал времени, называемый тактом линии (или поштучным ритмом).

     Характерные признаки организации  поточного производства:

1. расчленение процесса изготовления продукции на ряд составных частей, на более или менее простые операции и закрепление их за отдельными рабочими местами (станками) или за группой одинаковых рабочих мест;
2. повторение одних и тех же процессов на каждом рабочем месте;
3. оснащение рабочих мест поточной линии специальным оборудованием, инструментом, приспособлениями, обеспечивающими высокопроизводительное выполнение закрепленных операций;
4. транспортная направленность, регламентирующая все производство во времени и в пространстве;
5. высокая степень механизации и автоматизации процессов производства;
6. непрерывно повторяющееся единообразие всех производственных факторов качества и форм материалов, инструментов и приспособлений и т. п.;
7. равномерность выпуска продукции на основе единого расчетного такта поточной линии;
8. одновременное выполнение всех составных частей процесса.

     Для того чтобы выполнять  эти условия, необходимо:

• расположить оборудование и рабочие места по ходу технологического процесса;
• непрерывно и равномерно перемещать предметы труда по рабочим местам поточной линии, с предыдущей операции на последующую, поштучно или небольшими партиями, по мере их обработки на предыдущей с помощью специальных транспортных средств;
• согласовать, то есть синхронизировать продолжительность выполнения всех технологических операций на линии. Синхронизация означает равенство или кратность выполнения всех технологических операций на линии.

     Условие синхронизации, выравнивания длительности всех операций необходимо для того, чтобы каждое предыдущее рабочее  место потока непрерывно давало работу каждому последующему рабочему месту без пролеживания предметов труда и простоев оборудования. Это условие является наиболее характерной особенностью поточного производства. Поточное производство представляет собой основную форму организации производственного процесса на предприятиях массового типа производства, где от потока может быть получен наибольший эффект.

     Условиями для перехода на поточные методы производства являются: достаточный объем выпуска  однотипных изделий, для чего максимально  унифицируют конструкции выпускаемых  изделий; углубление специализации  завода, цехов, участков и рабочих мест; отработку конструкций изделий с точки зрения требований поточной технологичности; разработка технологического процесса, обеспечивающего наибольшую пропорциональность в потоке, а в серийном производстве - унификация технологии и применение групповой обработки.

2.2 Основные виды  и формы поточных  линий

     Важным  элементом поточного производства является поточная линия. Поточная линия - это ряд взаимосвязанных рабочих мест, расположенных в порядке следования технологического процесса и объединенных общей для всех нормой производительности. Производительность всей поточной линии определяется производительностью ведущей машины производственного процесса. Ее определяют такие ведущие процессы труда, выполнение которых максимально приближает полуфабрикат к стадии готового продукта. С помощью ведущего оборудования происходят основные изменения в сырье, полуфабрикатах, превращающие предмет труда в готовый продукт. Например: в консервном производстве ведущим оборудованием являются обжарочные печи, бланширователи, автоклавы; в производстве консервов - закаточные машины; в коптильном производстве - коптильные установки; в жиромучных цехах - сушильные устройства.

     Производительность  поточной линии определяется производительностью  ведущего оборудования. Это означает, что исходя из производительности ведущей машины, устанавливают производственные задания каждому рабочему месту потока.

     Производственное  задание представляет то количество предметов труда (сырья, полуфабрикатов), которое должно быть обработано для обеспечения полной загрузки ведущей машины поточной линии, то есть, для бесперебойной работы ведущего оборудования или для выполнения сменного задания.

     Конфигурация  поточных линий в зависимости  от планировки цеха, участка, количества рабочих мест и других условий предполагает следующие виды, в зависимости от следующих признаков:

     1. По типу производства: однопредметные и многопредметные. Однопредметные поточные линии - это линии, на которых постоянно выпускается один вид продукции в большом количестве, в течение длительного периода времени.

     Характерные черты однопредметных поточных линий: а) производство одного вида продукции  в течение длительного периода  времени до смены объекта производства на заводе; 6) постоянно действующий, несменяемый технологический процесс; в) большой масштаб производства однотипной продукции.

     Эти линии, как правило, применяются  в условиях массового или крупносерийного  производства.

     Многопредметные поточные линии - это линии, на которых изготавливают продукцию (изделия) разного ассортимента, сходных в технологическом отношении. На таких поточных линиях используются одни и те же рабочие, одно и тоже оборудование, причем продукция изготавливается путем периодического переключения с производства одного вида продукции к другому виду.

     Такой переход от выработки одного вида продукции к другому приводит к изменению режима работы оборудования. При этом часть оборудования исключается из потока, а часть вводится.

     Существуют  следующие формы многопредметных  поточных линий:

     • Групповые линии - это линии, на которых обрабатывается несколько изделий разных наименований по групповой технологии и с использованием групповой оснастки либо одновременно, либо поочередно, но без переналадки оборудования (рабочих мест).

     Примером  групповой поточной линии может служить производство сменно-запасных деталей к судовым двигателям, механизмам.

     • Переменно-поточная линия - это линия, на которой обрабатывается несколько конструктивно-однотипных изделий разного наименования, обработка ведется поочередно через определенный интервал времени с переналадкой рабочих мест (оборудования) или без их переналадки. В период изготовления предметов определенного наименования такая линия работает по тем же принципам, что и однопредметная.

     Поточная  линия может быть прямолинейной, прямоугольной, круговой, кольцевой, овальной. Более правильной считается прямая или кольцевая конфигурация поточной линии. При большом количестве оборудования и рабочих мест их размещают в несколько параллельных линий, но так, чтобы не было возвратных и пересекающихся линий движения предметов труда.

     2. По степени прерывности процесса потоки бывают непрерывными и прерывными. На первых линиях движение изделий по операциям осуществляется непрерывно (без межоперационного прослеживания) при непрерывной (без простоев) работе рабочих и оборудования. Предметы труда с операции на операцию непрерывно передаются поштучно или небольшими транспортными партиями с помощью механизированных или автоматизированных транспортных средств (конвейеров) через одинаковый промежуток времени, равный такту или ритму потока. При этом время выполнения всех операций технологического процесса на данном рабочем месте должно быть равно или кратно такту (ритму). Такой технологический процесс принято называть синхронизированным.

     Непрерывно-поточные линии используются на всех стадиях производства. Особенно большое распространение они получили в сборочных процессах, где преобладает ручной труд, поскольку его организационная гибкость позволяет разделить технологический процесс на операции, добиваясь полной синхронизации.

     Непрерывно-поточными  могут быть как одно-, так и  многопредметные поточные линии.

     Непрерывно-поточное производство может быть двух видов - постоянно-поточным и переменно-поточным.

     Прерывными  называются поточные линии, в которых не обеспечивается полная непрерывность движения предметов труда, так как не соблюдается условие синхронизации операций на всех рабочих местах. Загрузка оборудования и рабочих мест на таких линиях недостаточно равномерна. На отдельных рабочих местах, имеющих меньшую длительность операций, происходит накапливание полуфабрикатов.

     Прерывно-поточными  также могут быть одно- и многопредметные  поточные линии. Они создаются, когда  отсутствует равенство или кратность  длительности операций такту и полная непрерывность производственного процесса не достигается. Для поддержания беспрерывности процесса на наиболее трудоемких операциях создаются межоперационные оборотные заделы.

     Прерывно-поточные однопредметные линии наиболее широко применяются в механообрабатывающих цехах массового и крупносерийного производства, а прямоточные многопредметные - в механообрабатывающих цехах серийного и мелкосерийного производства.

     3. По способу поддержания ритма движения различают линии с регламентированным и свободным ритмом.

     Регламентированный (принудительный) ритм работы поддерживается с помощью конвейеров и световой сигнализации.

     Линии с регламентированным ритмом характерны для непрерывно-поточного производства. Здесь ритм поддерживается с помощью конвейеров, перемещающих предметы труда с определенной скоростью, или с помощью световой или звуковой сигнализации при отсутствии конвейеров.

     Линии со свободным ритмом не имеют технических средств, регламентирующих ритм работы линий, а необходимый ритм обеспечивается непосредственно рабочим на данной линии. Линии со свободным ритмом широко распространены в рыбоконсервном и кулинарном производстве.

     Эти линии применяются при любых  формах потока (непрерывной и прерывной), и соблюдение ритма в этом случае возлагается непосредственно на работников данной линии. Его величина должна соответствовать расчетной средней производительности за определенный период времени (час, смену).

     4. По способу транспортировки предметов труда различают линии со средствами непрерывного действия (конвейерами), с транспортными средствами прерывного действия (рольганги, желоба, тележки на рельсах, монорельсы с тельферами, краны и др.) и линии без транспортных средств.

     Наиболее  совершенным транспортным средством  в поточной линии является конвейер, который поддерживает ритм работы линии, уменьшает потребность в обслуживающих рабочих, требует равенства или кратности длительности операций на линии.

     В зависимости от функций, выполняемыми средствами, линии непрерывного действия подразделяются на: линии с транспортным конвейером; линии с рабочим конвейером и линии с распределительным конвейером.

     В зависимости от характера движения конвейеры бывают двух типов: непрерывно движущиеся и пульсирующие. Пульсирующий конвейер через определенные промежутки времени периодически останавливается, а затем снова движется.

     Транспортные  конвейеры поточных линий (ленточные, пластинчатые, цепные, подвесные и др.) предназначены для транспортировки предметов труда и поддержания заданного ритма работы линии.

     Рабочие конвейеры поточных линий являются не только транспортными средствами непрерывного действия, выполняющими функции транспортных конвейеров, но и представляют собой систему рабочих мест, на которых осуществляются технологические операции без снятия предметов труда.

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

     Линии с транспортными средствами прерывного действия в зависимости от разновидности  этих средств могут быть подразделены на несколько видов. К транспортным средствам прерывного действия относятся: бесприводные (гравитационные) транспортные средства (рольганги, скаты, спуски и др.); подъемно-транспортное оборудование циклического действия (мостовые краны, монорельсы с тельферами, электротележки, электрокары и др.).

     Линии без наличия транспортных средств - это линии с неподвижным предметом труда (как правило, при сборке крупных объектов).

     5. По характеру движения конвейера. В зависимости от характера движения конвейеры бывают двух типов: непрерывно движущиеся и пульсирующие.

     Линии с непрерывным движением конвейера  создаются в тех случаях, когда по условию технологического процесса операции должны выполняться во время движения рабочего конвейера без снятия предметов труда с рабочих мест или операции должны выполняться на стационарных рабочих местах (транспортный конвейер).

     Линии с пульсирующим движением конвейера создаются в тех случаях, когда по условию технологического процесса операции должны выполняться при неподвижном объекте производства на рабочем конвейере. В этом случае привод конвейера включается автоматически через заданный интервал времени только на время, необходимое для перемещения изделий на следующую операцию. Пульсирующий конвейер через определенные промежутки времени периодически останавливается, а затем снова движется.

     В зависимости от места выполнения операций различают рабочие конвейеры, когда все операции выполняются непосредственно на их несущей части, и распределительные, когда операции выполняются на стационарных рабочих местах.

     6. По уровню механизации процессов различают автоматические и полуавтоматические поточные линии.

     Полуавтоматические  поточные линии агрегатированы из специальных  станков-полуавтоматов (с последовательным, последовательно-параллельным и параллельным агрегатированием).

     Автоматические  поточные линии характеризуются  объединением в единый комплекс технологического и вспомогательного оборудования и транспортных средств, а также автоматическим централизованным управлением процессами обработки и перемещения предметов труда. На этих линиях все технологические, вспомогательные и транспортные процессы полностью синхронизированы и действуют по единому такту (ритму).

     7. По степени охвата производства.

     Все поточные линии подразделяются на участковые, цеховые и заводские, сквозные.

2.3 Тип производства и форма организации производственного процесса

     Основой для определения типа производства является заданная программа выпуска, габаритно-весовые данные изделия и трудоемкость его изготовления. Показателями служат коэффициенты специализации и массовости.

     Коэффициент специализации (Ксп) определяется по формуле 1:

     (1)

     где m - количество операций по технологическому процессу на данном участке;

     i – номер операции в технологическом  процессе;

     Сi – принятое число единиц оборудования (рабочих мест) на i-той операции.

     Если  К_сп<1, то тип производства массовый, если К_сп=2-10 - крупносерийный, К_сп=20-40 – мелкосерийный, более 40 – единичное производство. 

     Коэффициент массовости (К_м) определяется по формуле 2:

     (2)

     где t_шт.i - норма штучного времени на i-той операции с учетом коэффициента выполнения норм времени, мин.;

     r - такт выпуска изделий, интервал времени между запуском или выпуском двух смежных изделий на линии, мин./шт.

     Если  К_м>1, то тип производства массовый, т.к. каждая операция технологического процесса полностью загружает минимум 1 рабочее место на протяжении всего планируемого периода. Если К_м<1, то имеет место серийный тип производства.

     Под тактом поточной линии (r) понимается период времени между запуском (выпуском) на линию объекта изготовления (деталей, сборочных единиц) и следующего за ним объекта.

     В общем виде расчетная величина такта, рассчитывается по формуле 3:

(мин./шт.)    (3)

     где N_з – количество запускаемых на поточную линию деталей за определенный плановый период (смену, сутки, месяц, и т.д.), шт.;

     F_д – действительный или эффективный фонд времени за тот же период, час. 

(час)    (4) 

     где К_см – число рабочих смен в сутки;