Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Организационно-техническое состояние и тенденции развития производства кожгалантерейных изделий с применением высокочастотной сварки . 12
1.1.. Высокочастотная сварка-эффективное средство совершенствования технологии производства кожгаланте рейных изделий 13
1.2.Развитие оборудования и технологических процессов производства кожгалантерейных изделий с примене нием сварки ТВЧ 18
1.3.Состояние и тенденции развития организации производства кожгалантерейных изделий с применением сварки ТВЧ 32
Глава II. Влияние совершенствования технологического процесса за счет использования высокочастотной сварки на затраты времени выполнения операций и уровень их механизации 48
2.1. . Исследование затрат оперативного времени при высокочастотной сварке 48
2.2.Исследование изменения уровня механизации операций в условиях использования высокочастотной сварки 62
2.3.Метод выбора объектов первоочередной механизации с помощью многомерного анализа 78
Глава III. Совершенствование организации труда на высокочастотных установках 87
3.1..Анализ работы на высокочастотных установках 87
3.2. Меюды минимизации потерь от вынужденных простоев исполнителей и установок ТВЧ 95
З.З.Расчетный метод определения производительности высокочастотных установок .105
3.4.Экономико-математическое моделирование производительности высокочастотных установок
Глава IV. Совершенствование организации поточных линий с высокочастотными установками 125
4.1. Исследование особенностей функционирования конвейерных потоков с многопозиционными высокочастотными установками 125
4.2.Математические модели времени выполнения операций на высокочастотных установках в кожгалэнтерейных потоках . 132
4.3.Выбор целесообразных схем организации потоков с высокочастотными установками 150
4.4.Установление рационального сочетания параметров потока с параметрами высокочастотных установок 156
Выводы 168
Литература 172
Приложения 184
- Высокочастотная сварка-эффективное средство совершенствования технологии производства кожгаланте рейных изделий
- Исследование затрат оперативного времени при высокочастотной сварке
- Меюды минимизации потерь от вынужденных простоев исполнителей и установок ТВЧ
- Исследование особенностей функционирования конвейерных потоков с многопозиционными высокочастотными установками
Введение к работе
В одиннадцатой пятилетке важное значение придается осуществлению большой и разносторонней программы подъема народного благосостояния. При этом, как отмечалось на ХХУІ съезде партии и последующих Пленумах ЦК КПСС,п ервостепенное значение приобретает расширение производства и улучшение качества товаров народного потребления [4-8]• Определенный вклад в это важное дело призвана внести кожгалантерейная промышленность,которая продолжает развиваться повышенными темпами. Если в 1981 г. выпуск кожгалантерей-ных изделий в оптовых ценах составлял 767,8 млн.руб., то в 1985 г. он достигнет 860,0 млн .руб. К концу одиннадцатой пятилетки рост объема производства по сравнению с 1980 г. составит I6,8fo.
Осуществление намеченного прироста неразрывно связано с использованием достижений научно-технического прогресса, одно из направлений которого - широкое применение малооперационных технологических процессов.
В кожгалантерейном производстве это направление наиболее успешно реализуется при изготовлении изделий с применением сварки в поле токов высокой частоты (сварка ТВЧ или высокочастотная сварка). Новый метод по сравнению с традиционным (прошивным) позволяет значительно сократить количество операций технологического процесса, совместить операции, ранее выполняемые отдельно,заменить дефицитные материалы из натурального сырья полимерными,уменьшить материалоемкость изделий, улучшить их качество за счет стабилизации размеров и формы, снизить трудоемкость и затраты ручного труда, обеспечить повышение производительности труда и улучшение его условий.
Значительные успехи в применении высокочастотной сварки в кожгалантерейном производстве достигнуты на основе научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ Всесоюзного научно-исследовательского института кожгалантерейной промышленности (ШИИКГП)І Минского экспериментально-конструкторского технологического бюро кожгалантерейной и фурнитурной промышленности (МЭКТБ) и Всесоюзного научно-исследовательского института токов высокой частоты им.В.В.Вологдинэ (ВНИИТВЧ),э также ряда передовых кожгзлантерей-ных предприятий (минская,московская, одесская,хмельницкая,богородская и др.фабрики, новосибирское, ленинградское, московское и др. производственные объединения). Решен комплекс вопросов по подбору материалов, необходимых для сварки; обоснованию ассортимента изделий и выявлению особенностей их конструирования применительно к использованию этого метода; созданию типовых технологических процессов изготовления ряда изделий (чемоданов,портфелей,сумок и др.) с максимальным использованием сварки ТВЧ; созданию установок с высокочастотными генераторами достаточной мощности,унифицированной сварочной оснэстки; разработке нормативов времени на операции сваривания деталей; созданию приборов,обеспечивающих высокое качество сварки,и поточных пиний для производства изделий с применением этого метода и т.п.
Несмотря на значительное число и многоаспектный характер проводимых работ, реализация потенциальных возможностей высокочастотной сварки,как нового технического достижения,во многом отстает от требований времени. На сварочных операциях большую (иногда до 90$) долю занимает вспомогательное время на подготовку полуфабриката к сварке, что при существующих конструкциях установок ТВЧ обусловливает низкую степень их загрузки и во многих случаях невысокий уровень механизации операций. Это особенно отрицательно сказывается на эффективном использовании капиталоемкого и энергоемкого высокочастотного оборудования. Кроме того,значительное количество применяемых установок ТВЧ оснащено одним сварочным столом, что хотя и обеспечивает простоту компоновки этих установок в поточных линиях, но при сварке многих узлов и деталей порождает низкую степень их загрузки и недоиспользование рабочего времени.
Опыт применения высокочастотной сварки в кожгалантерейном производстве показал целесообразность внедрения многопозиционных установок ТВЧ, обеспечивающих по данным ВНИЙКГП [75] повышение производительности труда,например, при загибке краев деталей из искусственных кож,в 2-2,5 раза. Вместе с тем,включение в поток многопозиционных установок (как правило крупногабаритных),например,для объемной сварки с обычным (линейным) расположением вдоль транспортных средств,не создает благоприятных предпосылок для эффективного их функционирования. При этом часто нерационально используется производственная площадь,загромождаются проходы или создаются затруднения при компоновке оборудования на соседних участках. Иногда снижается и пропускная способность потоков.
Очевидно, что для эффективного использования высокочастотной сварки в производстве кожгалантерейных изделий необходимо комплексное изучение вопросов совершенствования техники,технологии и организации производственных процессов в соответствий со спецификой нового метода. Такие исследования до настоящего времени не проводились. Не изучены,например, влияние совершенствования технологического процесса с применением высокочастотной сварки на изменение затрат оперативного времени,как основной части продолжительности операции; фэкторы,сказывающиеся на производительности установок ТВЧ, и пути повышения уровня механизации операций при использовании высокочастотной сварки.
В имеющихся нескольких зарубежных работах лишь затрагиваются отдельные (без должного научного обоснования) рекомендации по созданию высокочастотных установок с рациональным количеством столов. Отсутствуют теоретические разработки и научно обоснованные рекомендации по созданию поточных линий с организационными форма - 7 -1 ми,соответствующими конструктивным и технологическим особенностям изготавливаемых с применением сварки ТВЧ изделий, высокочастотному оборудованию и транспортным средствам.
В этой связи комплексное изучение указанных проблем является актуальным для дальнейшего повышения эффективности кожгэлэнтерей-ного производства.
Цель исследования- разработка и обоснование ряда теоретических положений и практических рекомендаций организационно-технического совершенствования изготовления кожгаланте-рейных изделий с применением высокочастотной сварки, направленных на повышение эффективности кожгалзнтерейного производства.
В соответствии с целью в работе поставлены следующие задачи:
проанализировать современное состояние и тенденции развития оборудования, технологии и организации производства кожгалэнтерей-ных изделий с применением сварки ТВЧ;
исследовать факторы, определяющие влияние совершенствования технологического процесса за счет использования сварки ТВЧ на изменение затрат оперативного времени;
обосновать условия эффективного использования многопозиционной сварочной оснастки и целесообразные варианты ее применения;
исследовать особенности изменения затрат ручного труда на операциях сварки и разработать мероприятия по повышению уровня механизации операций;
разработать метод минимизации потерь от вынужденных перерывов в работе исполнителей и функционировании высокочастотных установок;
исследовать основные факторы, влияющие на производительность установок ТВЧ;
разработать мероприятия по совершенствованию организации поточных линий с включением в них высокочастотного оборудования.
Объектом исследования является производство кожгалантерейных изделий с применением высокочастотной сварки, в котором рассматриваются вопросы его организационно-технического совершенствования.
Методологической и теоретической основой диссертационной работы послужили труды классиков марксизма-ленинизма, решения КПСС и Советского правительства по вопросам развития народного хозяйства.
Использованы работы советских и зарубежных ученых и специалистов,информация, полученная автором при обмене мнениями по вопросам применения сварки ТВЧ в кожгалантерейном производстве со специалистами ФЕТ и Франции на международных выставках в Москве и Киеве, со специалистами ЧССР,ГДР,ВНР,БНР и ПНР,участвующих в заседаниях комиссий по линии СЭВ, а также при служебной командировке на кожгалантерейные предприятия ГДР, материалы ВНИИКГП и МЭКТБ. Аналитическая часть исследования базируется на данных,полученных при проведении автором экспериментальных работ,значительная часть которых выполнена на минской ордена "Знак Почета" кожгзлэнтерей-ной фабрике им.Куйбышева и московской фабрике "Кожгалантерея". Выводы и рекомендации носят общеотраслевой характер и могут быть использованы другими предприятиями с учетом конкретных производственных условий.
Для решения отдельных задач использованы следующие методы исследования: графическое моделирование,теория вероятности и математической статистики,теория массового обслуживания и экстремальный анализ,обобщение результатов и выработка практических рекомендаций.
Наиболее сложные расчеты выполнялись на ЭВМ типа ЕС с использованием стандартных программ и программ, с ос тав ленных по разработанным автором алгоритмам.
В комплексном научном обосновании вопросов организационно-технического совершенствования производства кожгалантерейных изделий с применением высокочастотной сварки в направлении всесторонней его интенсификации. В диссертационной работе:
установлены основные факторы, влияющие на изменение затрат времени и уровень механизации на операциях при внедрении высокочастотной сварки;
разработана многофакторная регрессионная модель производительности установок ТВЧ;
разработаны математические зависимости для определения в различных производственных ситуациях величин перерывов в работе исполнителей и функционировании многопозиционных установок ТВЧ с целью их минимизации;
установлены математические модели времени выполнения операций на высокочастотных установках, позволившие теоретически обосновать предпосылки проектирования потоков с включением многопозиционных установок ТВЧ;
разработаны варианты потока и способ (на основе теории массового обслуживания и экстремального анализа) расчета рационального сочетания его параметров с параметрами высокочастотных установок.
Практическое значение диссертации состоит в рекомендациях кожгалантереиным предприятиям и объединениям:
методики оценки эффективности комплексного совершенствования процесса сварки деталей и узлов (изделий) токами высокой частоты;
предложений по повышению уровня механизации и производительности труда на операциях высокочастотной сварки;
методики определения первоочередных объектов механизации производства с помощью интегрального коэффициента приоритета в условиях ограничения различного вида ресурсов (финансовых,трудовых и др.);
методов,позволяющих определять величины перерывов в работе исполнителей и функционировании установок, с целью их минимизации, посредством установления рационального числа сварочных столов, либо для разработки организационно-технических мероприятий по уменьшению или устранению этих перерывов при заданном количестве столов;
метода расчета производительности установок ТВЧ, работающих в автоматическом режиме, и метода количественной оценки изменения производительности высокочастотного оборудования с неавтоматической заправкой полуфабриката;
предложений по совершенствованию организации поточных линий с включением в них высокочастотных установок.
Апробация и реализация работы, изложенные .в диссертации методические положения и практические рекомендации были доложены автором,обсуждались и получили положительную оценку; на секции кожобувного и кожгалантерейного производства научно-технического совета Минлегпрома БССР в 1982 году; на семинаре по механизации в кожобувной и кожгалантерейнои промышленности БССР в 1982 г.; на научно-техническом совете Республиканского Центра по научной организации труда и управления производством Минлегпрома БССР в 1983 г.; на кафедре Организации производства и экономики легкой промышленности Московского ордена Трудового Красного Знамени технологического института легкой промышленности в 1984 г.
Под руководством и при участии автора выполнен комплекс научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ в области использования высокочастотной сварки для производства кожгаланте-рейных изделий, внедренных на предприятиях отрасли,что позволило глубже изучить исследуемые в диссертации вопросы,проверить на практике обоснованность выдвигаемых предложений .На уровне изобретений созданы конструкции изделий, многопозиционная высокочастотная установка,различные виды оснастки для объемной сварки чемоданов,портфелей,ранцев,сварки изделий с термопластичными профилями. На базе ряда названных изобретений под руководством и при участии автора созданы и внедрены на московской фабрике "Кожгалантерея", рижском комбинате кожгалзнтерейных изделий "Сомдарис", новосибирском производственном кожгалантерейном объединении "Сибирь" и др. поточные линии. Экономический эффект составил 621,4 тыс.руб. Экономический эффект разработанных в диссертации форм организации вариантов потока с регламентированным и свободным темпом включающего многопозиционные установки ТВЧ для объемной сварки чемоданов, применительно к минской ордена "Знак Почета" кожгалантерейной фабрике им.КуЙбышева, составляет соответственно 62,8 и 95,1 тыс.руб.
По основным положениям диссертации имеется 18 публикаций, в т.ч. Э изобретений.
Диссертационная работа состоит из введения,четырех глав, выводов, указателя литературы и приложений.
Автор выражает искреннюю благодарность научному консультанту доктору технических наук,профессору Овчинникову СИ. за существенную помощь и поддержку, оказанные в процессе работы над диссертацией.
Высокочастотная сварка-эффективное средство совершенствования технологии производства кожгаланте рейных изделий
Отличительной чертой кожгалантерейного производства является широкое использование традиционной технологии,основанной на глубоком разделении труда и последовательном принципе обработки полуфабриката. На определенном этапе развития производства она способствовала специализации рабочих и механизации труда,внедрению конвейєрио-поточной системы и,следовательно, росту производительности труда [87,114-] . Однако,в современных условиях чрезмерное дробление технологического процесса затрудняет комплексную механизацию и автоматизацию производства,снижает у рабочих интерес к профессии, вызывает монотонность в работе с её вредным влиянием на организм человека и отрицательно сказывается на дальнейшем повышении производительности труда.
Применение при этом одно операционных машин различной производительности вызывает при поточном производстве неполную загрузку многих из них (и связанные с этим так называемые потери от некратности), определяет большую долю затрат вспомогательного времени на переместительные (обычно ручные) приемы в продолжительности операции,в результате чего снижаются показатели использования оборудования. Разработка и внедрение новых малооперационных технологических процес сов, основ энных на параллельном или параллель но-последовэтельном принципах обработки полуфабриката с применением высокочастотной сварки - прогрессивный путь дальнейшего со -вершенствования кожгалэнтерейного производства.
Еще К.Маркс в письме к Ф.Энгельсу [з ] писал "... промышленная революция начинается не с двигательной силы, а с той части машины,которую англичане называют Шогксп machine (рабочая машина). Таким образом,суть дела не в замене,например,ноги,приводившей в движение прялку,водой или паром,а в изменении самого непосредственного процесса прядения и в вытеснении не той части человеческой работы,где человек действует как простая сила, (как, например,нажимание на педаль колеса), а той,которая относится к обработке,к непосредственному воздействию на обрабатываемые материалы". Это Марсово положение раскрывает глубокий смысл и значение новых технологических методов, в том числе метода обработки (сборки) кожгалантерейных изделий с применением сварки ТВЧ. При его использовании,за счет радикального изменения характера воздействия на предметы труда, происходит резкое сокращение количества операций технологического процесса, обеспечивается возможность создания оборудования, на котором за один прием выполняется несколько операций существующих при традиционном прошивном методе. Причем, сущность метода сварки ТВЧ выражается в интеграции операций,поскольку достигается не просто их объединение, а создание качественно новых операций, отличающихся по своей структуре. Нагдадное представление об этом дает табл. І.І., в которой приведены данные ВНИИКГП [57] характеризующие процесс изготовления папки деловой из искусственной кожи прошивным методом и высокочастотной сваркой. Как видим,наиболее трудоемкие операции прошивного метода - 2-я, 3-я,4-я и 5-я - заменяются одной - сварка корпуса (стенок с клинчиками). При этом, за счет получения точной по всему контуру формы, сократилось в 2,06 раза время и следующей операции. В целом же норма времени на ШО шт.изделий снизилась в 2,5 раза.
Анализ внедрения сварки ТВЧ на ленинградском производственном кожгзлэнтерейном объединении им.А.Бебеля показал [47] ,что при ее использовании значительно сократился технологический процесс (при изготовлении женских сумок с JD до 6 операций), производительность труда возросла на 92$,а на минской ордена "Знак Почета" кожгалантерейной фабрике им.Куйбышева в потоке по изготовлению сумок женских способом сварки деталей и сборки с помощью заклепок "хольнитен" количество операций сократилось с 36 до 26,затраты времени снизились на 75$, а уровень механизации повысился на 22,5$ [41] .
Проведенные нами исследования [2б] показали,что применение сварки ТВЧ для изготовления корпусов и некоторых деталей сумок дорожных,ранцев ученических,чемоданов,портфелей позволило сократить количество операций в 2,3-4,0 раза. Анализ уровня механизации труда на предприятиях объединения "Роспромкожгэлэнтерея" показал, что при выпуске чемоданов он самый высокий на производственных потоках чемоданов сварной конструкции и составляет 74,0-81,1$, тогда как на потоках прошивных,формованно-прошивных и клепаных чемоданов этот показатель составляет 51,7-68,6$ [32] .В прилож. I и 2 представлены данные ВНИИКГП [57] по некоторым важнейшим технико-экономическим показателям действующих сборочных потоков по производству сумок дорожных на застежке "молния" и портфелей на пластине.Из них видно,что производительность труда, степень охвата рабочих механизированным трудом и съем продукции с I кв.м. производ ственной площади значительно выше на потоках,изготавливающих изделия с применением высокочастотной сварки.
Исследование затрат оперативного времени при высокочастотной сварке
Совершенствование технологического процесса за счет внедрения высокочастотной сварки обеспечивает сокращение затрат времени на обработку (сборку) изделий,повышение производительности труда .Исследование степени этого влияния,факторов его обусловливающих характера изменения продолжительности операций представляет научно-практический интерес для установления эффективности и перспектив развития новых методов изготовления изделий, основанных на параллельном (параллельно-последовательном) приницпе обработки предметов труда.
В нашей работе [2б] проанализированы факторы,определяющие степень влияния совершенствования технологического процессе за счет использования одяопозиционной высокочастотной сварки для изготовления деталей и узлов кожгалантерейяых изделий на изменение затрат оперативного времени (как основной части продолжительности операции). Установлено,что снижение любого из элементов затрат оперативного времени обработки (сборки) изделия на одяопозиционной сварочной оснастке в равной степени ведет к уменьшению оперативного времени. На его снижение значительное влияние оказывает рост показателя, отражающего содержание интеграции (агрегирования) операций,выражающейся в сокращении их числа в технологическом процессе.
Как уже отмечалось,установки ТВЧ функционируют наиболее рационально при использовании многопозиционной сварочной оснастки,позволяющей вести обработку (оборку) одновременно несколько единиц узлов, деталей (изделий). Однако предприятия порой неохотно переходят на многопозиционную оснастку ,дэже там,где имеются для этого все предпосылки как по мощности генераторов ТВЧ,усилию прессов,площади сварочных столов,так и конструктивным особенностям свариваемых изделий (узлов,деталей).
Такое отношение в определенной мере объясняется отсутствием разработок,обосновывающих преимущества многопозиционной сварки для изготовления деталей и узлов кожгадантерейных изделий за счет снижения при этом затрат оперативного времени,приходящегося на единицу предмета труда. Этому вопросу посвящен данный параграф [27] .
Разработаем прежде всего аналитические зависимости,обеспечивающие количественный анализ изменения затрат оперативного времени при использовании многопозиционной сварки. Примем,что сварочная оснастка состоит из т позиций. На них осуществляется операция одновременной обработки (сборки) одних и тех же изделий, число которых равно количеству позиций. Тогда оперативное время выполнения исследуемой операции на ггг позициях можно представить в виде где, Сам.пг оперативное время обработки (сборки) одного изделия на многопозиционной оснастке; toz - оперативное время обработки (сборки) изделия на однопозиционной оснастке; Г/г- время на подачу полуфабриката в зону сварки; te - время на вывод обработанного полуфабриката (изделия) из зоны сварки; ис - время сварки, выстоя, охлаждения.
Приняв условно,что затраты времени на заправку полуфабриката, укладку электродов із и снятие изделия, электродов ts на кэждой из т позиций,а также время сварки,выстоя,охлаждения (с , подачи полуфабриката в зону сварки tn и вывода изделия из зоны сварки при использовании одно и многопозиционной оснасток,одинаковы, оперативное время выполнения исследуемой операции на многопозиционной оснастке можно выразить следующим образом
Физический смысл этой зависимости заключается в том, что по сравнению с однопозиционной оснасткой, при сварке на многопозиционной оснастке затрачивается на одно и то же количество изделий оперативного времени меньше на величину времени перемещения и сварки изделий на количестве позиций, превышающих однопозиционную оснастку.
Если в выражении (2.2.) вместо toz подставить элементы затрат времени із, ttv, Іс, t$ и is , объединив Із и Is , in и їв в суммарные элементы Із.$ . и іп.в. , назвав их соответственно временем заправки-съема и перемещения изделия, то оно примет следующий вид
іо.м.п. -Ш tj.s. + in.S. + І с (2.3)
Иными словами,оперативное время обработки (сборки) изделий при много позиционной сварке состоит из времени последовательных приемов по заправке-съему изделий на гги позициях и времени однократного их перемещения и сварки. Тогда оперативное время обработки (сборки) одного изделия на многопозиционной оснастке составит
Степень изменения затрат оперативного времени при обработке (сборке) изделия на одно- и многопозиционных оснастках выразится формулой
Меюды минимизации потерь от вынужденных простоев исполнителей и установок ТВЧ
Выше уже отмечались очевидные преимущества высокочастотной сварки,ставшей непреложным фактом прогрессивного направления в развитии кожгалантерейного производства также и то,что используются они далеко не полностью. Обусловлено это прежде всего организационными при чинами,в том числе недостаточной разработкой вопросов рационального использования рабочего времени исполнителей и загрузки установок ТВЧ. Без этого невозможно выработать эффективных рекомендаций по рациональной организации труда на установках,дальнейшему совершенствованию их конструкции и технологических процессов.
К настоящему времени имеется лишь несколько исследований [і2б, І3і],в которых предпринята попытка изучения загрузки установок и исполнителей с помощью построения циклограмм работы на установках при различном количестве сварочных столов в них. Вместе с тем многие другие вопросы,имеющие важное значение в этом деле остались не рассмотренными. В частности,весьма актуальной является разработка методов,позволяющих определять величины перерывов в работе исполнителей и функционировании установок с целью их минимизации посредством установления рационального числа сварочных столов,либо для разработки организационно-технических мероприятий по уменьшению этих перерывов при заданном количестве столов.
Для решения поставленной задачи проведем анализ [z \ организации труда на 3-х основных группах установок ТВЧ,используемых в кожгалэнтерейной промышленности: установки с одним сварочным столом; с двумя сварочными столами,обслуживаемыми одним исполнителем; с двумя и более выдвижными сварочными столами,за каждым из которых закреплен исполнитель. При этом целесообразно использовать метод построения циклограмм работы на них. Рабочий цикл установки (или продолжительность операции) ц включает следующие элементы затрат времени (рис.3.1а ) где І3 - время на заправку полуфабриката,укладку электродов; in- время на подачу полуфабриката в зону сварки; 4 время сварки, выстоя,охлаждения; І$- время на вывод обработанного полуфабриката из зоны сварки; ts- время на снятие полуфабрикатов,электродов Для удобства построения циклограмм и пользования ими допустим,что каждый рабочий цикл завершается временем сварки ( гс ), все остальные элементы ( Гз, tti, i#, is ) объединим в один суммарный элемент te.o. (рис.3.16): вспомогательное время выполнения операции (для краткости будем его условно называть временем заправки).
На рис.3.2. представлена циклограмма работы на установках с одним сварочным столом (группа I), где в верхней части изображен состав рабочих циклов,а в нижней -схематично показана последовательность работы исполнителя и установки. На циклограмме видно, что в течение рабочего цикла установки исполнитель занят отрезок времени t$.o. и имеет простой Уин; во время сварки тс .В то же время установка функционирует отрезок времени Гс и имеет простой ууц во время заправки.
Рассмотрим теперь циклограммы работы на установках группы 2 (рис.3.3.) и группы 3 (рис.3.4.)
При работе на установках с двумя столами,обслуживаемыми одним исполни те лем, в производственных условиях возможны следующие ситуации:
На установках группы 3 (для примера рассматриваются установки: с 3-мя сварочными столами,за каждым из которых закреплен исполнитель) также возможны три ситуации: время заправки равно времени сварки на С-1 столах ti.o. (с ) с (рис.3.4а); время заправки меньше времени сварки на С-І столах tg.o. (с і) с (рис .3.46); время заправки больше времени сварки на с-і столах tfa (с і) с (рис .3.4.в).
Как видно из циклограммы (рис,3.3а),при t#0 ш с исполнитель и установка загружены полностью. Имеется лишь незначительный простой установки за время заправки полуфабриката на 1-ом столе в начале рабочего периода и простой исполнителя в конце рабочего периода, которыми можно пренебречь.
При работе на установках группы 3 при t#0 — (c"()tc (рис.3.4а) обеспечивается бесперебойная работа только установки. Здесь,кроме незначительного простоя исполнителей в начале и конце рабочего периода при условии,что заправка начинается на всех столах одновременно, имеется простой исполнителя Уии, во время сварки за период каждого рабочего цикла. Однако в других случаях на установках группы 2 не удается обеспечить бесперебойную работу исполнителя и установки, а на установках группы 3 -бесперебойную работу установки. Как видно из циклограммы (рис.3.36 и 3.46), возможны ситуации,когда после заправки простаивает исполнитель в ожидании высвобождения зоны сварки,поскольку она на момент окончания заправки еще занята. Либо же имеют место противоположные ситуэции-зона сварки свободна,а заправка продолжаете я, т.е. имеет простой Улу установка (рис.З.Зв и 3.4в).
Для дальнейшего анализа сгруппируем перерывы в работе исполнителей и установок. Будем условно называть простои исполнителей за -время сварки и установок во время заправки полуфабриката цикловыми. Это простои возникают при работе на установках с одним сварочным столом (группа I). Кроме того цикловые простои исполнителей появляются на установках с несколькими столами,за каждым из которых закреплен исполнитель (группа 3). Простои исполнителей,возникающие после заправки полуфабриката в ожидании завершения сварки,а установок в ожидании завершения заправки,назовем вынужденными простоями. Они появляются на установках групп 2 и 3.
Рассматривая обо вида простоев видим,что причиной их является отсутствие синхронности в работе исполнителей и установок.Однако природа этих простоев принципиально различна. Цикловые простои на установках групп I и 3,а также вынужденные простои на установках группы 2,обусловлены их конструктивными особенностями. Конструкция установок группы I не позволяет осуществить загрузну исполнителя во время сварки и наоборот,загрузку установки во время заправки,а конструкция установок группы 3 - загрузку исполнителя во время сварки .На установках группы 2 количество столов определено,поэтому в зависимости от технологических параметров могут возникать вынужденные простои как исполнителей так и установок. Эти простои имеют объективный характер и не связаны с какими-либо недостатками в организации труда.Вынужденные простои на установках группы 3 являются организационными и обусловлены при заданных технологических параметрах количеством сварочных столов,на которых обрабатывается полуфабрикат.
Исследование особенностей функционирования конвейерных потоков с многопозиционными высокочастотными установками
В 3.1. с помощью циклограмм работы оказалось возможным выявить величину перерывов в работе исполнителей и в функционировании установок и обосновать пути их сокращения или устранения. Вместе с тем,построение циклограмм является делом довольно трудоемким и громоздким. Кроме того,оно не обеспечивает однозначного решения,например, задачи определения целесообразного количества сварочных столов в установках,что важно при проектировании или выборе типа установки для определенных технологических параметров сварки. При построении циклограмм эта задача решается методом подбора. Очевидно,целесообразно обосновать метод решения указанной зада чи,основ энный на аналитических зависимостях,обеспечивающих получение однозначных количественных результатов и позволяющих механизировать процесс расчетов с помощью ЭВМ [25].
Характер возникновения как цикловых,так и вынужденных простом ев,напоминает ситуации,изучаемые в теории массового обслуживания [31,40,45,60,62,76,102 и др.J .Действительно,указанные простои выглядят как очереди,отражающие реальные ситуации при работе на высокочастотных установках. В связи с этим работу на установках ТВЧ можно рассматривать как систему массового обслуживания (СМО). Одной из задач,позволяющих достигнуть поставленной нами цели-опреде-лить целесообразное количество сварочных столов,может быть оптимизация качества функционирования высокочастотных установок как СМО.
В теории массового обслуживания (ТМО) понятие качества функционирования СМО в каждом отдельном случае имеет свой конкретный смысл и выражается различными количественными показателями. В данном случае,ими могут быть величина цикловых или вынужденных простоев исполнителей и установок,время заправки и сварки,выпуск продукции установкой,производительность исполнителей,потери производства. Рассмотрим задачу оптимизации качества функционирования высокочастотных установок с несколькими выдвижными столами,за каждым из которых закреплен исполнитель. В качестве критериев оптимизации примем: минимальные суммарные потери от вынужденных простоев исполнителей и высокочастотных установок; минимальные суммарные потери от вынужденных простоев исполнителей и установок,приходящиеся на выпуск изделий за рабочий период одним исполнителем.
Для проведения указанного исследования необходимо прежде всего сформулировать логическую модель задачи массового обслуживания, заключающуюся в конкретном определении основных понятий ТМО для данной задачи. В рассматриваемом случае высокочастотная установка выступает в роли обслуживающей системы,т.е. узлом обслуживания, а исполнители-обслуживаемой системой или источниками требований на -обслуживание.Их совокупность является системой массового обслуживания.Требованием в системе будет момент окончания исполнителем заправки полуфабриката в оснастку,а входящим потоком требований X является количество поступающих требований в единицу времени. Его можно выразить,как X-i/tq. Интенсивностью обслуживания требований у- является то количество циклов сверки,которое обеспечивается установкой в единицу времени.
Если принять условия, что на установках имеющих С сварочных столов (рис.ЗЛа,б,в) обрабатывается ассортимент изделий с постоянными величинами времени сварки и заправки ( LC=con ty te.o. cons ) и происходят они через фиксированные промежутки времени; за каждым столом закреплен один исполнитель и все они одновременно начинают первый цикл заправки (что в большинстве случаев соответствует действительности), а также подают столы в зону сварки в порядке строгой очередности от I до С и задержки в питании рабочих мест полуфабрикатом отсутствуют,то систему можно рассматривать,как детерминированную с периодом переходного состояния и строгой очередностью.
При функционировании такой системы под периодом переходного состояния будем понимать период времени неустановившегося режима, т.е. такую ситуацию,когда в начале рабочего периода в зону сварки подается стол под условным порядковым номером один,а остальные с-4 ожидают в очереди,затем подается стол номер два и в очереди находится С-2 столов и т.д., пока не пройдут зону сварки все С столов в конце рабочего периода цикл сварки заканчивается на первом столе,затем на втором и т.д. и простаивает с-1 уС-2 и т.д. столов.
Подобные задачи пока практически не нашли приложения в ТМО. По поводу приложения в ТМО детерминированной задачи справедливо высказался ГЛ.Саати [l07j ,который отметил,что на её рассмотрение в прошлом не обращали достаточно внимания,несмотря на то,что она помогает уяснить многие понятия теории массового обслуживания.
