上海昱音機械有限公司

自動化機械加工生產線節拍分析

  為了使大家掌握最常用的自動化生產線節拍設計原理,上海昱音機械在這里對普通的未設置內部零件存儲緩沖區的自動化生產線節拍設計原理進行介紹。

  (1)假設條件
  在對這類自動化生產線的節拍原理進行分析之前,首先對它作以下假設:
 ?、龠@類自動化生產線的工序內容僅限于各種機械加工工藝,不針對各種產品裝配工藝;
 ?、谏a線上各臺工作站的工序操作時間是固定的,盡管各工作站的工序操作時間不同;
 ?、凵a線上不采用內部零件存儲緩沖區,一臺工作站完成工序加工后的零件直接輸送到下一臺工作站。
  (2)理論節拍時間及生產效率
  通過對上述這類普通自動化生產線的工序特點進行分析,不難理解,這種自動化生產線的節拍構成原理與手工裝配流水線的節拍原理是相同的,零件首先輸送到第一臺工作站,完成加工操作后以一個規律性的時間間隔向相鄰的下一臺工作站輸送。每一臺工作站都以一定的時間間隔向相鄰的下一臺工作站輸送完成工序操作后的零件,這種時間間隔就是該臺工作站的節拍時間。
  與手工裝配流水線類似,由于每臺工作站完成的工序內容各不相同,每臺工作站的節拍時間也會各不相同,有的工作站工序內容簡單,節拍時間就短,需要等待其他工作站完成加工,有的工作站工序內容更復雜,節拍時間就更長。生產線末端的一臺工作站也是以一定的時間間隔輸送完成全部加工后的零件,該臺工作站站每完成一件產品的時間間隔就是整條生產線的理論節拍時間:
  Tc=max{ Tsi }+ Tr
  理論生產效率為
Rc=60/Tc
  其中,Tc——自動化加工生產線的理論節拍時間,min/件;
  Tsi——自動化加工生產線中各工作站的節拍時間,min/件,i=1,2,…,n,n為工作站數量;
  max{ Tsi }——自動化加工生產線中工序時間最長的工作站節拍時間,min/件;
  Tr——在輸送線上對隨行夾具(工件)進行再定位所需要的時間,假設各工作站該時間相等,min/件;
  Rc——自動化加工生產線的理論生產效率,件/h。
  分析:上式表明這種自動化生產線的節拍時間實際上主要是由整體生產線中節拍時間最長的工作站決定的。因為其余工作站需要的工序時間都比該工作站需要的工序時間短,所以都必須等待該工作站完成其工序操作,也就是說其余工作站都有空余等待的時間,這與手工裝配流水線的節拍原理是非常類似的。
  此外,如果工件在輸送線上不通過工裝板輸送并再定位,則將再定位時間也取消了。
  (3)實際平均節拍時間及生產效率
  在實際工程中,上述理論節拍時間及生產效率是最理想情況下的結果,實際情況是生產線不可能不出現因為故障而需要停機檢修的情況,例如:
  ·生產線設備上加工工件的實現與更換
  ·工件的定期更換
  ·生產線設備上工裝夾具的調整
  ·電氣元件及機械元件的失效損壞與更換
  ·第一臺生產線設備就缺料
  ·設備的定期保養等
  這些情況下工作站及生產線需要全部停止運行,這樣就降低了生產線的生產效率,所以生產線實際的生產效率都低于理論生產效率。實際平均節拍時間為
  Tp= Tc+FTd
  實際的生產效率為
?  Rp=60/Tp
  其中,Tp——自動化生產線的時間平均節拍時間,min/件;
   Tc——自動化生產線的理論節拍時間,min/件;
  F——自動化生產線中每個節拍的平均停機檢修頻率,次/循環;
  Td ——自動化生產線每次檢修所需要的平均時間,min/次;
  Rp——自動化生產線的時間生產效率,件/h。
  由理論節拍時間及實際平均節拍時間可以得到生產線的使用效率:
  ?=Tc/Tp×100%
  由于設備需要停機檢修導致生產線的使用效率低于100%,使自動化生產線實際的生產效率往往大幅低于理論生產效率。所以對于自動化生產線而言,設備的可靠性遠比生產線的生產效率顯得更為重要,這也是在生產線設計及使用管理過程中需要對比仔細領會并高度重視的原因。






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