Потокове виробництво — високоефективний метод організації виробничого процесу. За умов потоку виробничий процес здійснюється в максимальній відповідності до принципів його раціональної організації. Потокове виробництво має такі ознаки:

за групою робочих місць закріплюється обробка або складання предмета одного найменування або обмеженої кількості найменувань конструктивно та технологічно подібних предметів;

робочі місця розміщуються послідовно за ходом технологічного процесу;

технологічний процес має високу поопераційну диференціацію, на кожному робочому місці виконується одна або кілька схожих операцій;

предмети праці передаються з операції на операцію поштучно або невеликими транспортними партіями згідно з ритмом роботи, що забезпечує високий ступінь паралельності та безперервності процесу. Широко застосовується спеціальний міжопераційний транспорт (конвеєри), який виконує не тільки функції переміщення предметів, а й задає ритм роботи.

Потокові методи застосовуються для виготовлення продукції в значних обсягах і протягом тривалого часу, тобто в масовому й великосерійному виробництві.

Основною структурною ланкою потокового виробництва є потокова лінія — технологічно та організаційно виокремлена група робочих місць, яка виготовляє один або кілька подібних типорозмірів виробів. Потокові лінії бувають різними, тому їх класифікують за певними ознаками.

За номенклатурою виробів потокові лінії поділяють на одно- і багатопредметні. Однопредметною називається лінія, на якій обробляється або складається виріб одного типорозміру протягом тривалого часу. Для переходу на виготовлення виробу іншого типорозміру потрібна перебудова лінії (перестановка устаткування, його заміна тощо). Застосовуються ці лінії в масовому виробництві. Багатопредметною є потокова лінія, на якій одночасно або по­слідовно виготовляється кілька типорозмірів виробів, схожих за конструкцією й технологією виробництва. Сфера застосування — серійне виробництво.

За ступенем безперервності процесу потокові лінії поділяються на безперервні та переривані. Безперервною є лінія, на якій предме­ти праці переміщуються по операціях безперервно, тобто без міжо-пераційного чекання (паралельне поєднання операцій). Перериваною, або прямоточною, вважається лінія, що не може забезпечити безперервної обробки предметів через несинхронність операцій. Між операціями з різною продуктивністю предмети праці чекають своєї черги на обробку, утворюючи періодично оборотні запаси.

За способом підтримування ритму відрізняють лінії з регламентованим і вільним ритмом. На лінії з регламентованим ритмом предмети праці передаються з операції на операцію через точно фіксований час, тобто за заданим ритмом, який підтримується за допомогою спеціальних засобів (переважно конвеєра). Регламентований ритм застосовується на безперервних лініях. На лініях з вільним ритмом предмети з операції на операцію можуть передаватися з відхиленням від розрахункового ритму. Загальний ритм у цьому разі забезпечується стабільною продуктивністю робітника на першій операції лінії або ритмічною сигналізацією (звуковою, світловою).

Залежно від місця виконання операцій лінії поділяють на лінії з робочим конвеєром і конвеєром зі зняттям предметів для їхньої обробки. Робочий конвеєр, крім транспортування й підтримування ритму є безпосереднім місцем виконання операцій. Це передусім складальні конвеєри. Конвеєри зі зняттям предметів характерні для процесів, операції яких виконуються на технологічному устаткуванні.

За способом переміщення виокремлюють конвеєри з безперервним та пульсуючим рухом. Конвеєр з безперервним рухом має постійну швидкість і під час роботи не зупиняється. Конвеєр з пульсуючим рухом під час виконання операцій стоїть нерухомо. Він приводиться в дію періодично через проміжок часу, що дорівнює такту лінії. Такі конвеєри застосовуються тоді, коли за технологічними умовами виконання операції потребує нерухомого стану предмета праці.

Переміщувати самі предмети не завжди можливо й доцільно (наприклад за складання великогабаритних машин). У цьому разі організується так званий стаціонарний потік, коли вироби встановлюються нерухомо на складальних стендах, а переміщуються спеціалізовані групи (бригади) робітників, які виконують певні операції. Кількість груп (бригад) робітників дорівнює кількості стендів.

Особливості організації і параметри потокових ліній Запровадження потокового виробництва потребує певних умов. Основні з них такі:

достатній за обсягом і тривалістю випуск продукції;

висока стабільність і технологічність конструкції виробу;

можливість раціонального розміщення робочих місць і чітка організація їхнього обслуговування;

застосування прогресивної технології, механізація та автоматизація процесів.

На підставі аналізу продукції, її обсягу, стану технологічного процесу, можливостей його вдосконалення, маси і габаритів виробу вибирається певний різновид потокової лінії та обчислюються основні її параметри: такт, ритм, кількість робочих місць, довжина робочих зон, швидкість руху конвеєра.

Такт потокової лінії— це інтервал часу, за який сходять з лінії вироби, що пересуваються один за одним:

r=Tp\N

де r — такт потокової лінії, хв;

Тp — плановий фонд часу роботи лінії за розрахунковий період, хв;

N — обсяг виробництва продукції за той самий період у натуральному вимірі.

Обчислюючи час роботи безперервних потокових ліній, треба передбачати періодичні короткочасні перерви в роботі конвеєра для відпочинку робітників.

Якщо предмети праці передаються не поштучно, а транспорт­ними партіями (nm), то вони сходять з лінії за інтервал часу, що називається ритмом лінії:

R = r*nm

де R — ритм лінії, хв.

У разі, коли організується безперервна потокова лінія, після обчислення такту проводять синхронізацію операцій. Операції вважають синхронізованими, коли тривалість кожної з них дорівнює або є кратною такту лінії. Синхронізація операцій досягається вживанням низки технологічних і організаційних заходів: диференціацією, концентрацією операцій, скороченням їхньої тривалості за рахунок певних удосконалень тощо.

Кількість робочих місць обчислюється для кожної операції за формулою

Mpi=ti/r,

де Мpi — розрахункова кількість робочих місць на /-й операції. Вона заокруглюється до більшого цілого числа М, після чого обчислюється коефіцієнт завантаження робочих місць для кожної операції:

kзі = Mpi/Mi

Швидкість руху конвеєра залежить від його такту й відстані між виробами:

V=L/r

де V— швидкість руху конвеєра, м/хв;

L—відстань між центрами двох суміжних виробів на конвеєрі, м.

Швидкість конвеєра, що рухається безперервно, обмежується раціональним режимом праці. На пульсуючому конвеєрі, який включається періодично, вона встановлюється максимальною з урахуванням правил безпеки праці.

На робочому конвеєрі з безперервним рухом за виконання операції робітник пересувається за ходом конвеєра в межах відведеної йому робочої зони. Після закінчення операції робітник повертається до початку зони і виконує операцію над наступним виробом, який на цей момент має підійти до неї.

Довжина робочої зони обчислюється за формулою

α i=L*ti/r ,

де α — довжина робочої зони на i-й операції, м.

За обробки або складання невеликих виробів і малої швидкості руху конвеєра робітник може перебувати (сидіти) на одному місці. Наприклад, складання годинників, монтаж радіоапаратури та ін.

Просторове розміщення потокових ліній може бути різним залежно від кількості робочих місць, типу транспортних засобів, площі дільниці (цеху). Найпростішим і найпоширенішим є прямолінійне розміщення робочих місць за ходом технологічного процесу. Але це не завжди можливо, тому буває дворядне, кільцеве, зигзагоподібне їхнє розміщення. Суміжні потокові лінії треба розміщувати так, щоб було зручно транспортувати предмети праці між ними. За організації потокової обробки і складання виробів допоміжні лінії, що забезпечують складальний конвеєр, розміщують перпендикулярно до нього.

Висновки

Аналізуючи роботу, можна сказати, що ефективним способом скорочення виробничого циклу є організація саме потокового виробництва. Потокове виробництво внаслідок високої спеціалізації, механізації та чіткої організації виробничого процесу є високоефективним. Його ефективність виявляється у високій продуктивності праці, скороченні виробничого циклу і незавершеного виробництва, ліпшому використанні основних фондів. Усе це забезпечує зменшення витрат на виробництво. Водночас потокове виробництво має й помітні недоліки.

Найбільшим недоліком потокового виробництва є примітивіза­ція праці робітників, обмеження її виконанням елементарних механічних операцій, що є наслідком високої диференціації технологічного процесу. Це робить працю на потоковій лінії малозмістовною, суперечить загальній тенденції підвищення освітнього і кваліфікаційного рівня працівників. Крім того, є непривабливими для людини жорсткий ритм роботи на потокових лініях, брак будь-яких творчих елементів у праці.

Цей недолік потокового виробництва усувається його автоматизацією і створенням автоматичних потокових ліній, коли всі технологічні операції і транспортування предметів праці здійснюються автоматично. Автоматичні лінії широко застосовуються в масовому виробництві.

Істотним недоліком потокового виробництва в його традиційній вузькоспеціалізованій формі є суперечність між його тяжінням до конструктивно-технологічної стабільності (тобто між його консервативністю) і вимогою динамічності виробництва, постійного оновлення продукції відповідно до науково-технічного прогресу та потреб ринку. Вузька спеціалізація робочих місць, їхня жорстка прив'язка до ходу технологічного процесу створюють труднощі для переходу на випуск нової продукції. Виникає необхідність у заміні устаткування, його переміщенні, створенні нового оснащення, перекваліфікації робітників, що зв'язано з великими витратами часу й коштів.

Ця негативна сторона потокового виробництва поступово нейтралізується підвищенням гнучкості технологічних систем, застосуванням машин із числовим програмним керуванням (ЧПК), запровадженням автоматичних багатофункціональних маніпуляторів-роботів.

Об'єднання верстатів з ЧПК, роботів, автоматичних транспортних засобів і складів під загальним керуванням ЕОМ дає можливість створювати гнучкі автоматизовані системи (ГАС) з дальшим залученням до них автоматизованого проектування продукції. Такі системи поєднують переваги потокового (висока продуктивність) і непотокового (гнучкість) виробництва, можуть застосовуватись в усіх його типах, і є особливо ефективними в серійному виробництві

Вони швидко і без великих витрат часу й коштів переналагоджуються на випуск іншої продукції (у межах технічних можливостей). Для цього потрібно змінити програму виробничого процесу, записану на машинному носії. Гнучкі автоматизовані системи — це стратегічний напрямок розвитку техніки та організації виробництва.