Мно­го­ста­ноч­ное об­слу­жи­ва­ние в ма­ши­но­строе­нии. Как ор­га­ни­зо­вать ра­бо­ту?

При­ни­мая ре­ше­ние об ис­поль­зо­ва­нии мно­го­ста­ноч­но­го об­слу­жи­ва­ния, ин­же­нер дол­жен чет­ко по­ни­мать, ка­кие за­да­чи по­зво­ля­ет ре­шить дан­ный ме­тод ор­га­ни­за­ции тру­да.

Для че­го это нуж­но:

1) для по­вы­ше­ния уров­ня ав­то­ма­ти­за­ции ис­поль­зуе­мо­го обо­ру­до­ва­ния, улуч­ше­ния сис­те­мы управ­ле­ния обо­ру­до­ва­ни­ем и кон­струк­ции тех­но­ло­ги­че­ской ос­на­ст­ки;

2) умень­ше­ния до­ли руч­но­го тру­да по об­слу­жи­ва­нию обо­ру­до­ва­ния и уве­ли­че­нию до­ли ав­то­ма­ти­че­ской его ра­бо­ты;

3) ра­цио­наль­ной пла­ни­ров­ки обо­ру­до­ва­ния на ра­бо­чем мес­те;

Справочно: мно­го­ста­ноч­ным на­зы­ва­ет­ся об­слу­жи­ва­ние од­ним или груп­пой ра­бо­чих не­сколь­ких стан­ков, при ко­то­ром ма­шин­но-ав­то­ма­ти­че­ское вре­мя ра­бо­ты од­но­го стан­ка ис­поль­зу­ет­ся для вы­пол­не­ния руч­ных элементов опе­ра­ции, а так­же всех или час­ти функ­ций об­слу­жи­ва­ния ра­бо­че­го мес­та на дру­гих стан­ках.

4) обес­пе­че­ния крат­чай­ших мар­шру­тов пе­ре­хо­да от стан­ка к стан­ку;

5) реа­ли­за­ции наи­бо­лее эф­фек­тив­ной сис­те­мы об­слу­жи­ва­ния ра­бо­чих мест;

6) из­ме­не­ния форм раз­де­ле­ния и коо­пе­ра­ции тру­да та­ким об­ра­зом, что­бы боль­шин­ст­во функ­ций вы­пол­ня­лось вспо­мо­га­тель­ны­ми ра­бо­чи­ми. Та­ки­ми функ­ция­ми яв­ля­ют­ся: на­лад­ка, под­на­лад­ка стан­ков, пе­ре­да­ча де­та­лей, за­точ­ка ин­ст­ру­мен­та и т.д.;

7) обес­пе­че­ния пол­ной за­ня­то­сти ра­бо­чих-ста­ноч­ни­ков и об­слу­жи­вае­мо­го ими обо­ру­до­ва­ния.

Ис­ход­ные дан­ные

Пе­ред на­ча­лом ра­бо­ты по ор­га­ни­за­ции мно­го­ста­ноч­но­го об­слу­жи­ва­ния не­об­хо­ди­мо оп­ре­де­лить не­ко­то­рые важ­ные де­та­ли дан­но­го про­цес­са. Речь идет о ти­пе ис­поль­зуе­мо­го обо­ру­до­ва­ния и дли­тель­но­сти тех­но­ло­ги­че­ских опе­ра­ций. Эти ис­ход­ные дан­ные су­ще­ст­вен­но влия­ют на ор­га­ни­за­цию мно­го­ста­ноч­но­го об­слу­жи­ва­ния, оп­ре­де­ляя, как мы уви­дим ни­же, ее сис­те­му.

На прак­ти­ке мо­гут быть сле­дую­щие ком­би­на­ции обо­ру­до­ва­ния и опе­ра­ций:

– од­но­тип­ные стан­ки (стан­ки-дуб­леры) – оди­на­ко­вые опе­ра­ции;

– од­но­тип­ные стан­ки (стан­ки-дуб­ле­ры) – раз­ные опе­ра­ции;

– раз­но­род­ное обо­ру­до­ва­ние.

Дли­тель­ность опе­ра­ций:

– рав­ны по вре­ме­ни;

– крат­ны по вре­ме­ни;

– не рав­ны и не крат­ны.

В за­ви­си­мо­сти от дли­тель­но­сти опе­ра­ции сис­те­ма обслуживания мо­жет быть:

– мар­шрут­ной (цик­ли­че­ской) – об­ход стан­ков по оп­ре­де­лен­но­му мар­шру­ту;

– сто­ро­же­вой (не­цик­ли­че­ской) – на­блю­де­ние за ра­бо­той всех стан­ков и об­слу­жи­ва­ние то­го, ко­то­рый в этом ну­ж­да­ет­ся. Ис­поль­зу­ет­ся, ко­гда опе­ра­ции раз­ной дли­тель­но­сти;

– ком­би­ни­ро­ван­ной, ко­гда со­вме­ще­ны мар­шрут­ное и сто­ро­же­вое об­слу­жи­ва­ние. Та­кую сис­те­му об­слу­жи­ва­ния це­ле­со­об­раз­но ис­поль­зо­вать, ко­гда стан­ки, ко­то­рые пла­ни­ру­ет­ся ис­поль­зо­вать в мно­го­ста­ноч­ном об­слу­жи­ва­нии, мож­но раз­бить на 2 под­груп­пы: стан­ки с боль­шой дли­тель­но­стью опе­ра­ций и стан­ки с ма­лой дли­тель­но­стью опе­ра­ций. При этом ра­бо­чий осу­ще­ст­в­ля­ет об­ход пер­вой груп­пы стан­ков по ус­та­нов­лен­но­му мар­шру­ту, а вто­рой – ко­гда это не­об­хо­ди­мо.

Важно! Стан­ки-дуб­ле­ры и стан­ки с рав­ной про­дол­жи­тель­но­стью опе­ра­ций яв­ля­ют­ся са­мым оп­ти­маль­ным вари­ан­том для мно­го­ста­ноч­но­го об­слу­жи­ва­ния.

Пре­крас­ной ил­лю­ст­ра­ци­ей раз­лич­ных ва­ри­ан­тов мно­го­ста­ноч­но­го об­слу­жи­ва­ния по­слу­жат схе­мы, пред­став­лен­ные ниже. На схе­ме А ото­бра­же­на си­туа­ция, ко­гда об­слу­жи­ва­ют­ся стан­ки-дуб­леры, на схе­ме Б – стан­ки с опе­ра­ция­ми рав­ной про­дол­жи­тель­но­сти. Как вид­но из схем, это са­мые оп­ти­маль­ные ва­ри­ан­ты мно­го­ста­ноч­но­го об­слу­жи­ва­ния: про­сто­ев нет ни у ра­бо­че­го, ни у обо­ру­до­ва­ния. На сле­дую­щей схе­ме В по­ка­за­но, как рас­пре­де­ля­ет­ся ра­бо­чее вре­мя при об­слу­жи­ва­нии стан­ков с опе­ра­ция­ми не­рав­ны­ми, но крат­ны­ми. При та­кой ор­га­ни­за­ции про­цес­са про­из­вод­ст­ва воз­мож­ны про­стои у ра­бо­че­го. И, на­ко­нец, на схе­ме Г изо­бра­жен са­мый слож­ный ва­ри­ант: об­слу­жи­ва­ние стан­ков с не­рав­ной и не­крат­ной про­дол­жи­тель­но­стью опе­ра­ций. Для та­ких слу­ча­ев ве­ли­ка ве­ро­ят­ность су­ще­ст­во­ва­ния про­сто­ев и ра­бо­чих, и стан­ков.

Вы­но­сим ре­ше­ние о при­ме­не­нии мно­го­ста­ноч­но­го об­слу­жи­ва­ния: под­хо­дит или нет?

Важно! Мно­го­ста­ноч­ное об­слу­жи­ва­ние воз­мож­но толь­ко то­гда, ко­гда у ра­бо­че­го по­сле об­слу­жи­ва­ния стан­ка ос­та­ет­ся сво­бод­ное вре­мя и это­го вре­ме­ни дос­та­точ­но, что­бы об­слу­жить дру­гие стан­ки.

Сле­дую­щий этап ра­бо­ты свя­зан с очень важ­ным рас­че­том. Де­ло в том, что ис­поль­зо­ва­ние мно­го­ста­ноч­но­го об­слу­жи­ва­ния воз­мож­но толь­ко при на­ли­чии од­но­го оп­ре­де­лен­но­го ус­ло­вия, ко­то­рое мож­но вы­ра­зить фор­му­лой:

где Т_м-а – ма­шин­но-ав­то­ма­ти­че­ское вре­мя ра­бо­ты ба­зо­во­го стан­ка;

 – вре­мя за­ня­то­сти ра­бо­че­го на всех дру­гих стан­ках и пе­ре­хо­дов к ним;

n – чис­ло об­слу­жи­вае­мых стан­ков.

Итак, ес­ли ма­шин­но-ав­то­ма­ти­че­ское вре­мя ра­бо­ты стан­ка боль­ше ли­бо рав­но вре­ме­ни за­ня­то­сти ра­бо­че­го по об­слу­жи­ва­нию дру­гих стан­ков, мож­но вес­ти речь о вне­дре­нии мно­го­ста­ноч­но­го об­слу­жи­ва­ния.

Ма­шин­но-ав­то­ма­ти­че­ское вре­мя ра­бо­ты стан­ка – это не про­сто ос­нов­ное вре­мя на опе­ра­цию. Для то­го что­бы оп­ре­де­лить ма­шинно-ав­то­ма­ти­че­ское вре­мя ра­бо­ты стан­ка, не­об­хо­ди­мо «очи­стить» ос­нов­ное вре­мя на опе­ра­цию от вре­ме­ни за­ня­то­сти ра­бо­че­го, пе­ре­кры­вае­мого ма­шин­ным вре­ме­нем ра­бо­ты стан­ка Т_{зраб(пер)}:

Т_м-а = Т_о – Т_{зраб(пер)}.

Важно!

Это очень важ­ное ус­ло­вие, по­сколь­ку ес­ли им пре­неб­речь, а доля Т_{зраб(пер)} бу­дет зна­чи­тель­ной, то при фор­маль­но вы­пол­няю­щих­ся ус­ло­ви­ях мно­го­ста­ноч­но­го об­слу­жи­ва­ния фак­ти­че­ски оно мо­жет быть не­воз­мож­но.

Вре­мя за­ня­то­сти ра­бо­че­го, пе­ре­кры­вае­мое ма­шин­ным вре­ме­нем ра­бо­ты стан­ка, вклю­ча­ет в се­бя вре­мя ма­шин­но-руч­ной ра­бо­ты Т_м-р, ак­тив­но­го на­блю­де­ния за ра­бо­той стан­ка Т_а.н и вре­мя пе­ре­хо­да от стан­ка к стан­ку Т_пер:

Т_{зраб(пер)} = Т_м-р + Т_а.н + Т_пер.

Те­перь рас­смот­рим пра­вую часть фор­му­лы ус­ло­вия мно­го­ста­ноч­но­сти. Вре­мя за­ня­то­сти ра­бо­че­го по об­слу­жи­ва­нию стан­ка со­сто­ит из сле­дую­щих час­тей:

Т_зраб = Т_в + Т_м-р + Т_а.н + Т_пер,

где Т_в – об­щее вспо­мо­га­тель­ное вре­мя на опе­ра­цию (и пе­ре­кры­вае­мое, и не­­пе­ре­кры­вае­мое).

Об­щее вре­мя за­ня­то­сти ра­бо­че­го при об­слу­жи­ва­нии груп­пы стан­ков бу­дет рав­но сум­ме вре­ме­ни за­ня­то­сти по ка­ж­до­му стан­ку, вхо­дя­ще­му в эту груп­пу:

Эф­фек­тив­ное мно­го­ста­ноч­ное об­слу­жи­ва­ние мо­жет быть вы­ра­же­но формулами:

где ΣТ_м-а – сум­ма ма­шин­но-ав­то­ма­ти­че­ско­го вре­ме­ни по всем об­слу­жи­вае­мым стан­кам.

Важно! Чис­ло стан­ков, вклю­чае­мых в мно­го­ста­ноч­ное об­слу­жи­ва­ние, не долж­но пре­вы­шать оп­ре­де­лен­но­го пре­де­ла, что­бы по воз­мож­но­сти не до­пус­тить про­сто­ев ра­бо­че­го и про­сто­ев обо­ру­до­ва­ния.

Ес­ли это со­от­но­ше­ние coблюдается, то ма­шин­но-ав­то­ма­ти­че­ское вре­мя по сво­ей об­щей про­дол­жи­тель­но­сти ока­зы­ва­ет­ся дос­та­точ­ным для пе­ре­кры­тия об­ще­го вре­ме­ни за­ня­то­сти ра­бо­че­го. При не­со­блю­де­нии это­го со­от­но­ше­ния бу­дут воз­ни­кать сис­те­ма­ти­че­ские пе­ре­ры­вы в ра­бо­те стан­ков, так как ма­шин­но-ав­то­ма­ти­че­ское вре­мя в этом слу­чае ока­зы­ва­ет­ся не­дос­та­точ­ным для пе­ре­кры­тия вре­ме­ни за­ня­то­сти ра­бо­че­го.

Оп­ре­де­ля­ем ко­ли­че­ст­во стан­ков

Оп­ре­де­лить оп­ти­маль­ное ко­ли­че­ст­во стан­ков для мно­го­ста­ноч­но­го об­слу­жи­ва­ния по­мо­гут сле­дую­щие формулы:

– для стан­ков-дуб­ле­ров и стан­ков с рав­ной дли­тель­но­стью опе­ра­ций:

– для стан­ков с раз­ной дли­тель­но­стью опе­ра­ций:

где К_о – ко­эф­фи­ци­ент, учи­ты­ваю­щий воз­мож­ные от­кло­не­ния от нор­маль­но­го хо­да тех­но­ло­ги­че­ско­го про­цес­са и не­об­хо­ди­мость мик­ро­па­уз в ра­бо­те ра­бо­че­го. Дан­ный ко­эф­фи­ци­ент в за­ви­си­мо­сти от ти­па про­из­вод­ст­ва и ви­да обо­ру­до­ва­ния ко­леб­лет­ся в пре­де­лах от 0,65 до 0,75.

Ес­те­ст­вен­но, что на прак­ти­ке ред­ко по­лу­ча­ет­ся в ито­ге це­лое чис­ло стан­ков. При рас­четах ча­ще все­го вы­хо­дит дроб­ное зна­че­ние. Да­вай­те пранализируем ва­ри­ан­ты ре­ше­ний та­кой про­бле­мы для стан­ков-дуб­ле­ров.

Справочно: мно­го­ста­ноч­ный цикл об­слу­жи­ва­ния – это пе­ри­од вре­ме­ни, в те­че­ние ко­то­ро­го ра­бо­чий регулярно вы­пол­ня­ет весь ком­плекс ра­бот по об­слу­жи­ва­нию за­кре­п­лен­ных за ним стан­ков.

Ва­ри­ант 1

Мож­но ок­руг­лить по­лу­чае­мое зна­че­ние в мень­шую сто­ро­ну. Тогда по­лу­чит­ся сле­дую­щее не­ра­вен­ст­во:

Как мы мо­жем ви­деть, в ре­зуль­та­те на­ших дей­ст­вий об­ра­зу­ют­ся про­стои ра­бо­че­го. Их ве­ли­чи­на бу­дет рав­на:

Ва­ри­ант 2

Мож­но ок­руг­лить по­лу­чае­мое зна­че­ние в бо′ль­шую сто­ро­ну. Тогда по­лу­чим:

Как мы ви­дим, в ре­зуль­та­те об­ра­зу­ют­ся про­стои обо­ру­до­ва­ния. Их ве­ли­чи­на бу­дет рав­на:

Оп­ре­де­ля­ем вре­мя цик­ла об­слу­жи­ва­ния обо­ру­до­ва­ния

Вре­мя цик­ла об­слу­жи­ва­ния рас­счи­ты­ва­ет­ся по сле­дую­щим фор­му­лам.

Ес­ли у ра­бо­че­го во вре­мя об­слу­жи­ва­ния не воз­ни­ка­ет про­сто­ев, то вре­мя цик­ла бу­дет рав­но сум­ме за­ня­то­сти по об­слу­жи­ва­нию всех за­кре­п­лен­ных за ним стан­ков.

Эта фор­му­ла спра­вед­ли­ва для стан­ков-дуб­ле­ров и стан­ков с рав­ны­ми дли­тель­но­стя­ми опе­ра­ций (см. схе­мы А и Б).

В слу­чае, ко­гда об­щая за­ня­тость ра­бо­че­го по об­слу­жи­ва­нию всех стан­ков мень­ше вре­ме­ни цик­ла, воз­ни­ка­ют про­стои ра­бо­че­го, ве­ли­чи­на ко­то­рых рав­на:

Т_праб = Т_цик­ла – Т_{зраб.общ}.

Важно! Пра­виль­ная пла­ни­ров­ка – это такая планировка, ко­то­рая обес­пе­чи­ва­ет са­мые оп­ти­маль­ные по времени пе­ре­хо­ды ра­бо­че­го между стан­ка­ми в про­цес­се их об­слу­жи­ва­ния при обя­за­тель­ном обес­пе­че­нии безо­пас­ных ус­ло­вий тру­да.

Та­кая си­туа­ция воз­ни­ка­ет при цик­ли­че­ском об­слу­жи­ва­нии стан­ков с не­рав­ной, но крат­ной дли­тель­но­стью опе­ра­ций (см. схе­му В).

Ес­ли сов­па­да­ют пе­ре­ры­вы в ра­бо­те стан­ков, мо­гут воз­ник­нуть про­стои обо­ру­до­ва­ния. Ве­ли­чи­ну про­сто­ев ка­ж­до­го стан­ка в этом слу­чае мож­но рас­счи­тать по фор­му­ле:

Т_пст = Т_цик­ла – (Т_м-а + Т_зраб).

Та­кая си­туа­ция воз­ни­ка­ет при цик­ли­че­ском об­слу­жи­ва­нии стан­ков с не­рав­ной и не­крат­ной дли­тель­но­стью опе­ра­ций (см. схе­му Г). Про­стои ра­бо­че­го, воз­ни­каю­щие в этом слу­чае, рас­счи­ты­ва­ют­ся, как и для схе­мы В.

Вы­би­ра­ем пра­виль­ную пла­ни­ров­ку

Вы­брать пра­виль­ную пла­ни­ров­ку обо­ру­до­ва­ния – наи­важ­ней­шая за­да­ча при ор­га­ни­за­ции мно­го­ста­ноч­но­го об­слу­жи­ва­ния. Она долж­на обес­пе­чить са­мый ко­рот­кий мар­шрут ра­бо­че­му от од­но­го стан­ка к дру­го­му. По­ря­док раз­ме­ще­ния обо­ру­до­ва­ния за­ви­сит от его кон­ст­рук­тив­ных осо­бен­но­стей и сис­те­мы его об­слу­жи­ва­ния. Ос­нов­ные схе­мы раз­ме­ще­ния обо­ру­до­ва­ния пред­став­ле­ны на рис. 1–5 на с. 40. Без­ус­лов­но, что на вы­бор той или иной пла­ни­ров­ки влия­ет ве­ли­чи­на за­трат на пе­ре­хо­ды ра­бо­че­го от од­но­го стан­ка к дру­го­му. Для оп­ре­де­ле­ния вре­ме­ни пе­ре­хо­да при ис­поль­зо­ва­нии раз­лич­ных ви­дов пла­ни­ро­вок обо­ру­до­ва­ния и сис­тем его об­слу­жи­ва­ния су­ще­ст­ву­ют эм­пи­ри­че­ские фор­му­лы:

– при коль­це­вом рас­по­ло­же­нии обо­ру­до­ва­ния и цик­ли­че­ской сис­те­ме его об­слу­жи­ва­ния:

Т_пер = N × L × 0,015 мин;

– при ли­ней­ном рас­по­ло­же­нии обо­ру­до­ва­ния и цик­ли­че­ской сис­те­ме его об­слу­жи­ва­ния:

Т_пер = 2L × (N – 1) × 0,015 мин;

– при не­цик­ли­че­ской сис­те­ме его об­слу­жи­ва­ния:

Т_пер = L × [1 + 0,333 × (N – 2)] × 0,015 мин,

где N – чис­ло об­слу­жи­вае­мых стан­ков;

L – сред­нее рас­стоя­ние ме­ж­ду стан­ка­ми;

0,015 мин – нор­ма­тив вре­ме­ни на 1 м пе­ре­хо­да ра­бо­че­го ме­ж­ду стан­ка­ми.

Схе­мы раз­ме­ще­ния обо­ру­до­ва­ния при мно­го­ста­ноч­ном об­слу­жи­ва­нии