ПОСТРОЕНИЕ И ОРГАНИЗАЦИЯ СБОРОЧНЫХ ПРОЦЕССОВ ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ СБОРКИ НЕПРЕРЫВНЫМ ПОТОКОМ

Все процессы изготовления деталей самолетов и их сборки отли­чаются различной трудоемкостью, причем больше всего времени от­нимает сборка. Кроме того, сборочные процессы весьма разнообразны по своему характеру. Поэтому сборку необходимо организовывать внимательно, чтобы получить единый производственный поток.

Сборочные процессы в машиностроении, а в самолетостроенИ в частности, можно организовать различно. Простейшей формой Я ганизации является еще широко распространенный в сулостроеД и перенесенный оттуда в самолетостроение бригадный т о д сборки. Сущность этого метода заключается в том, что а2 сборочные работы разбивают на отдельные. монтажи, руководствуя» главным образом принципами территориальности и специализаиВ рабочих. Например, монтаж моторной установки, монтаж электроЗИ радиоустановки, монтаж управления самолетом, установка капот® и обтекателей, монтаж шасси, шорно-обойные работы и т. д. КаждЯ такой монтаж выполняет отдельная бригада рабочих независиж от других бригад. Таким образом организуют бригады: мото{Ж? стов, электриков, тросовщиков, вооруженцев, шорников, медникрі

Каждая из бригад имеет свои вспомогательные рабочие места/ расширяющиеся при значительном объеме сборочных работ в не­большие мастерские, входящие в состав сборочного цеха. При бригад* ном методе сборки трудно планировать параллельное выполнение работ, так как каждая бригада работает независимо от других; поз* тому за небольшими исключениями все работы происходят последо-Ч вательно.

Это сильно удлиняет цикл сборки и увеличивает объем незавер* шейного производства. В силу этого бригадный метод не оправдывает* себя в серийном и массовом производствах и характерен для опытного і или индивидуального производства. ■

Более совершенным методом сборки является метод зада-1 ний (объединений), широко распространенный в мелкосерийном и, 1 частично, в среднесерийном производствах. В этом случае все монтажи 1 по самолету разбивают на определенные участки работы — задания 1 (или объединения) и выполнение каждого из них поручают отдель — I ному исполнителю или, реже, небольшой группе исполнителей. Объем I работы каждого задания обычно подбирают так, чтобы его можно было 1 выполнить в течение законченного отрезка рабочег о времени (смена, 1 половина смены). Разбивка монтажей на задания позволяет более I точно планировать работы по времени и дает возможность выполнять 1 их параллельно, что сокращает цикл сборки. Метод заданий, хотя и I является значительно более организованным, чем бригадный метод, і но все же не дает гарантии в полной с т а б и л ь н о с т и про — I цесса сборки, так как каждый рабочий в пределах своего 1 задания может изменять последовательность и соотношение по дли — Я тельности отдельных операций задания. 1

Набор операций по сборке, входящих в одно задание, не всегда I удается строго увязать с основной специальностью рабочего, отчего 1 диференциация специальностей в значительной мере стирается, а I сами рабочие становятся операторами-сборщиками. При проведении I этого метода сборки наиболее успешно можно применить мар — | шрутную систему планирования и учета, когда работу ведут но сменным заданиям, вписываемым в так называемый маршрут — 1

і ый лист, устанавливающий контроль за движением деталей на всем протяжении производственного процесса. Эта система требует стро­гой согласованности всех элементов производства, включая сюда обязательное обеспечение рабочего места инструментами, материалами, технологическими картами, чертежами и пр. Наконец, при маршрут­ной системе рабочий на другой же день после работы знает размер своей выработки и заработка, что значительно стимулирует увеличе­ние производительности труда.

Наиболее совершенным способом организации сборочных процес­сов является метод сборки непрерывным потоком, когда за каждым рабочим-оператором закреплены одна или несколько сборочных операций, выполняемых им в течение определенного от­резка времени, называемого ритмом выпуска. Довольно распространенное мнение, что сборку непрерывным потоком можно осуществить только при выпуске продукции в массовых масштабах, неверно и полностью опровергнуто практикой многих заводов. Метод сборки непрерывным потоком может быть применен не только в крупно­серийном, но и в мелкосерийном производстве, повсюду, где номен­клатура и конструкции выпускаемых изделий в течение некоторого срока более или менее постоянны.

Метод непрерывного потока создает следующие преимущества:

1. Максимальная специализация и строгое разделение труда, что увеличивает производительность труда и создает предпосылки для максимальной механизации ручных операций.

2. Полная стабильность технологического процесса и строгая ритмичность выпуска изделий, дающие возможность улучшить про­изводственный контроль и повысить качество изделий.

3. Минимальная и неизменная величина незавершенного производ­ства вследствие устранения перерывов в работе, уплотнения рабочего дня операторов и максимальной насыщенности рабочих мест опе­раторами. В результате сокращается до минимума цикл сборки и уменьшается количество необходимых производственных пло­щадей.

4. Высокая дисциплина производства, основанная на непрерыв­ности всего производственного потока сборки.

В конечном результате метод сборки непрерывным потоком обе­спечивает высокое качество продукции при минимальной ее себестои­мости.

В условиях самолетостроения, отличающегося от других отраслей машиностроения, например автотра’кторостроения, большой трудо­емкостью сборки и сравнительно небольшими масштабами выпуска, метод непрерывной поточной сборки имеет следующие особенности.

1. Большая величина ритма выпуска и, следовательно, значитель­ное количество монтажных операций, приходящихся на долю одного оператора и выполняемых им в течение одного ритма.

2. Наличие некоторого числа пригоночных операций, вызывае­мых неполной взаимозаменяемостью собираемых частей самолета и большим количеством регулировочно-проверочных работ.

3. Несоразмерность отдельных деталей и узлов (например кры и костыль) и резкие колебания трудоемкости отдельных сборочк

опыт автотракторной промышленности и требует применения oco6™*s форм организации сборочных поточных линий.

Работу непрерывным потоком можно организовать двумя путями.

1. Рабочие операторы всегда остаются на своих рабочих местах, а изделия перемещают последовательно от одного рабочего места к дру — тому для выполнения всех сборочных операций. Эта форма потока характерна для изделий транспортабельных, имеющих сравнительно небольшие размеры и обладающих достаточной жесткостью в про­цессе сборки. Такую форму потока условимся называть нормаль­ным п о т о к о м.

2. Изделия остаются па одном месте в процессе всего цикла сборки, а рабочие последовательно переходят от одного изделия к другому для выполнения закрепленных за ними операций. Такая форма по­тока более характерна для громоздких изделий, обладающих боль­шими габаритными размерами и не имеющих достаточной жесткости в процессе их сборки. Эту форму потока, в отличие от первой, усло­вимся называть скользящим потоком. В самолетостроении, где приходится собирать именно такие громоздкие и недостаточно жесткие агрегаты (крылья, фюзеляж и т. д.), эта форма потока широко применяется.

Комбинирование нормальной и скользящей формы потока усло­вимся называть смешанным «ото к о м.

Из приведенной классификации видно, что наличие конвейера или иного транспортного приспособления необязательно при организации работы непрерывным потоком.

Как нормальный, так и скользящий поток имеют свои достоинства и недостатки. К достоинствам нормального потока можно отнести-.

1. Возможность более совершенной организации рабочих мест и неизменяемость производственной обстановки на каждом рабочем ме­сте, что повышает производительность труда рабочих.

2. Возможность широко. механизировать транспортные операции, вплоть до установки конвейеров непрерывного действия.

3. Минимальное время, требующееся для смены изделий у каждого рабочего, что уменьшает производственные потери и сокращает цикл сборки.

4. Питание сборочных линий собираемыми деталями всегда про­исходит в определенных точках сборочной линии; вследствие этого уменьшаются страховые запасы деталей у рабочих. мест.

Это показывает, что нормальный поток значительно лучше, чем скользящий поток, единственным преимуществом которого при сборке крупных изделий является отсутствие необходимости устраивать тя­желые и громоздкие транспортные приспособления.

Схемы расположения изделий и операторов при различных формах потока приведены на фиг. 367. Схема А представляет прямолинейный

поток с перемещением изделий по стендам 7—6. Схема Б изображает прямолинейный поток с параллельными стендами 3, причем на этих стендах изделия и рабочие перемещаются параллельно; на стенде 7, 2,4 |и 5 ритм R = 1, а на стенде 3 ритм R =2. На схеме В показаны параллельные потоки с перемещением изделий в каждом потоке и с пе­ремещением рабочих на параллельных стендах потоков; ритм 7? = 2. Схема Г аналогична предыдущей, но ритм R = 3. На схеме Д пред­ставлен скользящий поток: изделие не перемещается, но перемещаются рабочие; ритм /?’= 6. Схема Е аналогична предыдущей, но поток разделен на две группы: ритм R = 2 х 3=6.

Ритм главной линии сборки, с которой сходит законченная машина, называется г л а в н ы м ритмом и определяется по формуле:

R = ^~час.,

где Фк— календарным фонд времени работы предприятия;

N — количество выпускаемых в год изделий.

Таким образо. м г л а в н ы м р и т м о м сборки называется не­прерывно повторяемый промежуток времени, через кото­рый со сборочной линии сходит готовая машина.

Обратная величина ритма:

т = _1 — единиц продукции/час.

R vk

называется темпом работы и представляет собой скорость, с которой сборочная линия выпускает изделия.

Величина темпа выражается числом машин, выпускаемых в еди­ницу времени. Ритмы работы отдельных подсобных сборочных линий

по своей абсолютной величине могут отличаться от длительно главного ритма и называются частными ритмами.

Различие частных ритмов может возникнуть вследствие необі димости выпуска запасных частей и агрегатов самолета,’^ также в тех случаях, когда необходимо компенсировать неустра мый брак или при повторяемости отдельных узлов и деталей в kq струкции самолета.

Ритмы частных линий связаны с ритмом главной линии следуюп соотношением:

Е>

(* + та) (‘

г = ———————- ггт — час.,

где г — частный ритм;

К — количество узлов (деталей) на одно изделие; b — количество запасных узлов (деталей) на 100 изделий; ,3 — брак сборки в %.

НЕПРЕРЫВНЫЙ ПОТОК С ПЕРЕМЕЩЕНИЕМ ИЗДЕЛИЙ

Метод непрерывной сборки, являющийся самым совершеннь наиболее отвечает современным требованиям самолетостроения.

Перемещение изделий от одного рабочего места к другому вдог линии сборки может происходить либо непрерывно в течение всего процесса сборки, либо толчками, периодически, по окончании каж­дого ритма данной линии. Поэтому по характеру движения изделий’ различают непрерывный поток и пульсирующий.

Непрерывный поток характерен тем, что изделие, на­ходящееся на конвейере или ином транспортном приспособлении, с определенной скоростью проходит вдоль каждого рабочего места и рабочий-оператор, передвигаясь в пределах своей рабочей зоны вместе с изделием, выполняет все необходимые сборочные операции «на-ходу». По окончании работы над одним изделием оператор возв ащается в исходную точку и повторяет те же операции над другим изделием, успевшим подойти к его рабочему месту.

Необходимость возвращения рабочего к месту начала работы поз­воляет применить такой вид потока только на линиях с небольшим ритмом (1—15 мин.).

При сборке крупных объектов, как это имеет место в большинстве сборочных процессов самолетостроения, в особенности, если учесть необходимость сборки многих агрегатов в громоздких приспособле­ниях, постоянное перемещение агрегата неудобно. Кроме того, при больших значениях ритма (в самолетостроении 1—5 час.), скорость перемещения была бы чрезвычайно малой. Поэтому при сборке само­летов предпочитают применять пульсирующий поток.

Пульсирующий поток характерен тем, что собираемое изделие останавливается на рабочем месте и остается неподвижным в течение ритма сборки, т е. до окончания всех операций на данном рабочем стенде. Передвижение изделий с одного стенда на другой

может происходить в данном случае со значительном скоростью, что уменьшает время на передвижение. За время передвижения изде­лий, которое происходит одновременно по всей линии, рабочие могут подгото­вить свои рабочие места к приему но­вого изделия.

Иногда длительность операции не укладывается в продолжительность одного ритма. В этих случаях прихо­дится на отдельных стендах увеличивать длительность ритма в кратное количество раз, располагая сборочные стенды, на которых выполняют эти операции, па­раллельно. Число стендов на таких рабочих местах увеличивается прямо пропорционально увеличению длитель­ности ритма. Если, например, продол­жительность процесса сборки на одном стенде будет равна трем ритмам, то число параллельных стендов будет также равно трем.

На фиг. 368 показана схема потока для данного примера, а на фиг. 369 график движения работы на параллель­ных стендах.

Если приходится организовать параллельные стенды на многих этапах сборочного процесса, то выгоднее перейти на две или более параллельные сборочные линии. Тогда ритм каждой линии будет

соответственно в два или более раз длительнее, чем на одной линш т. е. если на оДной линии R — 1, то при двух параллельных линия R —2, при трех R — Зит. д. Каждая из таких линий, как и в пр

дыдущем случае, может работать по времени со сдвигом начала конца работ или полностью параллельно.

В первом случае выпуск изделий со всех трех линий будет пр исходить равномерно через промежутки времени,, равные главном ритму выпуска R — 1 (фиг. 370), а во втором — партиями одновр менно со всех линий через промежутки времени, равные частно* ритму каждой из них, т. е. R 2; R — Зит. д. (фиг. 371).

С точки зрения равномерности выпуска и сокращения страхову запасов деталей в начале потока выгоднее первый вариант — с равно мерным выпуском.

Фиг. 370. График работы параллельных Фиг. 371. График работы парал линий со сдвинутым началом и концом дельных линий, начинающих

работ. оканчивающих работу одновре

менно.

Общий цикл сборки одного изделия на потоке и коли-j чество стендов остаются постоянными. При одной линии и числе стен-) дов 0=8 продолжительность сборки на каждом из них равна R = 1 и общий цикл сборки Z будет:

Z = QR = 8.

При трех параллельных стендах имеем: = 5 стендам с парал­

лельным ритмом = 1 и Оз = 3 стендам с утроенным ритмом R3 = 3 (по числу параллельных стендов). Но так как каждый из самолетов или его агрегатов, собираемых на линии, проходит сборку только на одном из трех параллельных стендов, то длительность пребыва­ния других изделий па остальных параллельных стендах нельзя учи­тывать при подсчете цикла сборки Z одного изделия. Поэтому

Z=’?RQ = RlQ1 + R3 = 8.

То же получится при двух параллельных потоках, где число стен­дов в каждом потоке Q = 4 при частном ритме R — 2:

Z = <?/? = 8, 1

г. е. можно сказать, что при данном количестве стендов, т. е. постоян­ной трудоемкости, постоянном количестве выпускаемых изделий и

ори постоянной насыщенности стендов операторами, соотношение

QR = const

н не зависит от варианта организации потока.

ч

Изменение количества операторов на каждом стенде, или измене­ние так называемой удельной плотности работ F, среднее значение которой определяется выражением:

где Р — количество операторов на всей линии,

Q — количество стендов,

приведет к обратно пропорциональному изменению числа стендов,

так как

Следовательно, изменится величина цикла, так как при постоянном ритме она зависит от количества стендов.

Увеличив удельную плотность, можно значительно сократить цикл, число стендов и потребную площадь, но это ограничено вели­чиной агрегата (рабочей зоной) и удобством работы для отдель­ных рабочих, которые могут мешать друг другу при чрезмер­ной плотности, а в некоторых случаях и необходимостью со­блюдать определенную последо­вательность стыковки или мон­тажа при сборке деталей.

По траектории (п у — т и), которую изделия проходят вдоль линии сборки, поточные линии делят на открытые и замкнутые.

Характерным признаком открытых поточных линий является движение продукции в одном направлении, причем точки входа про­дукции на линию и схода с нее различны и находятся в противополож­ных концах линии (фиг. 372).

Основным достоинством такого построения потока является то, что движение производственного процесса в пространстве осуще­ствляется прямоточно, без возвратов. К недостаткам же относятся: необходимость возврата вхолостую тележек или других транспортных средств с конца линии к месту подачи продукции и значительная растянутость линии при большом количестве стендов.

Замкнутые поточные линии имеют точки подачи и схода прод ции в одном месте, и движение изделий происходит по замкнут кривой (фиг. 373).

К недостаткам этой схемы относятся: трудности устройства тран слортирующих систем (конвейеров) на криволинейных участках, не­удобства поворачивания громоздких изделий (например, состыкован* ных самолетов). Достоинством же являются: компактность линии и отсутствие резервных тележек, так как съем готовой продукции производится непосредственно у места подачи деталей на линию.

По характеру применяемых транспортных средств поточные линии делят на наземные — с движение, по полу цеха или по столу, и подвесные — с движением по моно рельсовым и иным подвесным путям.

В поточных линиях с наземным транспортом для передвижения продукции в самолетостроении чаще всего применяют цепные конвейер ы. Однако удачные решения можно получить и при применении канатных приводов.

Из применяемых в самолетостроении конвейеров характерны следующие типы.

Двухцепной сборочный конвейер с непре­рывным полотном. Конструкция этого конвейера (фиг. 374) заимствована из автопромышленное ш и может быть использована • для сборки мелких самолетов. Конвейер состоит из двух раздельных цепей, движущихся по швеллерам. Справа расположёна приводная станция, состоящая из мотора, передачи, вариатора скорости и редук — , тора, а слева натяжная станция для цепей. Разрыв конвейера сделан для того, чтобы отделить участок окраски машины от остальных опе­раций, иначе остатки краски, попавшие на части конвейера, будут разноситься по всему цеху.

Более распространена конструкция двух цепного кон­вейера специального типа с отдельными, жестко связанными тележками. Собираемая машина опирается на три от­дельных тележки: две под шасси (фиг. 375) и одну под хвостовую часть (фиг. 376).

Применение отдельных тележек при двух не связанных друг с дру­гом цепях потребовало устройства специальной скользящей опоры на хвостовой тележке.

Устройство привода и натяжной станции подобно описанному выше.

Одноцепной конвейер комбинированного типа с жесткими тележками (фиг. 377) по своей конструкции не отличается от предыдущего, но цепь конвейера снабжена специаль­ными кулаками для захватывания тележек. Включение тележки в цепь производится автоматически кулаками, выходящими из-под пола у начала конвейера (у натяжной станции). Выключение происходит таким же путем в конце потока (у приводной станции).

Машины располагаются на конвейере продольно, хвостом вперед, что обеспечивает устойчивое положение машины.

0>иг. 375. Тележки для шасси самолета.

Сборку можно производить при непрерывном или пульсирующе** движении конвейера.

Двухцепной конвейер комбинированного движения с жесткими тележками, соединяемыми с цепью,

устроен аналогично предыдущему, только для экономии площади конвейер разбит на два участка—продольный и поперечный. На по­перечном участке тележка катится на своих верхних роликах, что дает возможность производить сборочные работы в верхней части машины. При переходе на продольное движение тележка поднимается и движется на нижних роликах, под углом 90% к прежне. чу направле­нию. Это дает возможность произвести сборку в нижней части самолета (шасси и пр.).

Вместо цепных конвейеров применяют штанговые.

Пульсирующий конвейер рамного типа для агрегатной сборки, с рамами, не связанными с цепью, состоит из

тележек, подвешенных к монорельсу, которые снабжены устройством для автоматического сцепления с цепыо.

Движущаяся рама (приспособление для сборки) на рабочих местах отделяется от цепи и закрепляется в поддерживающих конвейер ко­лоннах. Движение тележки происходит но замкнутому четырехуголь­нику, что устраняет необходимость возврата тележек (рам) к началу сборки.