В различных отраслях промышленности, в том числе и в машиностроении, основными организационными формами сборки изделий являются: стационарная и подвижная.

Стационарная сборка характеризуется тем, что весь процесс сборки изделий и его сборочных единиц выполняется на одном сборочном посту. Все детали, сборочные единицы и комплектующие изделия поступают на этот пост.

При подвижной сборке собираемое изделие последовательно перемещается по сборочным постам, на каждом из которых выполняется определенная операция. Посты оснащаются приспособлениями и инструментами, необходимыми для выполнения данной операции. Детали и сборочные единицы поступают на соответствующие посты (рабочее место сборщика).

Подвижная сборка изделий осуществляется по принципу дифференциации, то есть, с расчленением сборочных работ, а стационарная – как по принципу дифференциации, так и концентрации, то есть, без расчленения сборочных работ.

В условиях мелкосерийного и единичного производства, как правило, применяется стационарная сборка без расчленения сборочных работ, то есть, имеется один неподвижный объект сборки и все работы на нем выполняются одним слесарем-сборщиком или одной бригадой высококвалифицированных сборщиков, между которыми работы заранее не распределяются. Поэтому очевидна нецелесообразность использования средств вычислительной техники для данной организационной формы сборки изделий.

В условиях мелкосерийного производства может использоваться стационарная сборка изделий с дифференциацией работ на одном неподвижном объекте сборки. В этом случае весь объем сборочных работ заранее распределяется и закрепляется за отдельными бригадами сборщиков или (и) слесарями-сборщиками, которые специализируются на определенных видах работ. Такая организационная форма сборки изделий, в случае необходимости, может потребовать использование средств вычислительной техники для создания рациональной организации работ. Для решения этой задачи целесообразно использовать метод сетевого планирования, так как необходимо выдержать требуемую продолжительность цикла сборки при ограниченном (рациональном) количестве исполнителей, то есть, потребуется оптимизация сетевого графика.

В условиях среднесерийного производства применяется стационарная либо подвижная сборка с дифференциацией работ и регламентированным тактом выпуска изделий. Такт выпуска – интервал времени между выходом с конвейера двух смежных готовых изделий. При стационарной поточной сборке имеется несколько объектов сборки, которые расставлены на стендах либо стапелях. Количество операций в технологическом процессе сборки изделия равно количеству одновременно собираемых объектов. Операция может выполняться как одним слесарем, так и бригадой слесарей-сборщиков, которые специализируются на выполнении только одной операции. Выполнив операцию в пределах такта выпуска изделий на одном объекте, осуществляется переход на новый объект сборки. При подвижной поточной сборке передача объекта сборки от одного рабочего места к другому осуществляется вручную, то есть, объекты сборки между собой механически не связаны. Поэтому возможно накапливание заделов на отдельных рабочих местах. При данных разновидностях организации труда на сборке изделий уже появляется целесообразность синхронизации загрузки рабочих мест слесарей-сборщиков, что будет способствовать уменьшению межоперационных заделов и улучшению организации производства сборки изделий. Рассмотренная разновидность подвижной поточной сборки находит применение и в крупносерийном производстве.

В условиях крупносерийного и массового производств, как правило, используется подвижная поточная сборка изделий с дифференциацией сборочного процесса на операции и переходы со строго регламентированным тактом выпуска изделий и с периодическим или непрерывным перемещением объекта по рабочим местам, число которых равно числу операций. Собранные изделия сходят с конвейера через промежуток времени, равный такту выпуска изделий. Срок функционирования таких конвейеров может исчисляться годами. Однако, за этот период расчеты, связанные с синхронизацией операций, могут проводиться неоднократно в связи с изменениями объемов выпуска продукции, совершенствованием изделий и технологических процессов сборки их, внедрением механизации, автоматизации и так далее, что влечет за собой корректировку содержания переходов, операций и норм времени на их выполнение.

При сборке крупногабаритных изделий требуется дополнительное время, связанное с подготовкой к выполнению новой технологической операции. Так, при непрерывно перемещающемся объекте сборки требуется переход рабочего из зоны окончания работы на одном объекте сборки в зону начала работы по выполнению операции на следующем. При периодическом перемещении объектов сборки по рабочим местам надо учитывать дополнительное время на перемещение изделия. При этом на одном конвейере сборки может выпускаться как одно, так и несколько однотипных изделий. Кроме этого, операции большей, чем величина такта выпуска трудоемкости приходится выполнять на двух (иногда трех и более) рабочих местах, как с параллельным, так и с последовательным выполнением их на каждом рабочем месте.

При сборке малогабаритных изделий они, как правило, перемещаются непрерывно по рабочим местам. Однако, в случае получения малых значений такта выпуска изделий работа сборщиков усложняется, так как требуется большее напряжение и повышается утомляемость их. Уменьшение отрицательного влияния малых тактов выпуска изделий обеспечивается снятием (вручную или автоматически) с конвейера объекта сборки на рабочее место с последующей передачей его на конвейер после выполнения операции или организацией работы сборщика над целой партией объектов, размещенных в «спутнике». В первом случае создается задел изделий и время выполнения операции над каждым объектом сборки жестко не связано с тактом выпуска изделий, то есть, такт является регулирующим условием не для сборщиков, а для рабочих мест. Во втором случае такт выпуска изделий рассчитывается по количеству партий объектов сборки, находящихся в специальной таре на линии сборки. При этом каждый сборщик выполняет свою операцию над целой партией объектов сборки, работая по повышенному такту выпуска продукции. Возможно и совмещение обоих приемов для уменьшения отрицательного влияния малых тактов выпуска изделий.

Рассмотренные организационные формы сборки изделий в основном используются в машиностроительных отраслях промышленности и, в частности, в станкостроении. В других отраслях промышленности используются, и некоторые другие организационные формы либо приходится учитывать присущие им особенности выполнения сборочных работ. В связи с многообразием организационных форм сборки изделий возникает необходимость формализованного описания всех понятий (факторов, от которых будет зависеть результат синхронизации сборочного процесса), а также и формализованного решения всей задачи. На основании изложенного к математической модели проектирования процесса сборки предъявляются следующие основные требования:

– математическая модель должна быть общей для всех форм организации потока сборки;

– проектируемый процесс может содержать выполнение узловой сборки, контрольных и испытательных работ, работу на автоматических и полуавтоматических установках с различной загрузкой рабочего и оборудования;

– трудовой процесс сборки может быть описан элементами разной степени укрупнения;

– технологический процесс сборки может содержать до тысячи и более элементов;

– описание характеристик элементов сборки должно быть достаточно кратким и наглядным;

– должна определяться целесообразность вынесения сборки отдельных частей изделия на специальные участки;

– необходимо иметь возможность использования нескольких правил приоритета на порядок включения переходов в операцию;

– необходимо учитывать все ограничения и требования на совмещение элементов процесса сборки в одну операцию;

– должны учитываться монотонность, сложность и тяжесть труда.