Определение емкости межоперационных накопителей для ГПС толстоплёночных микросборок

Лаб работа №23А

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЕМКОСТИ МЕЖОПЕРАЦИОННЫХ НАКОПИТЕЛЕЙ

для ГПС толстоплёночных микросборок

Производственный процесс изготовления изделий можно рассмат­ривать как последовательность технологических операций, опосредован­ных операциями накопления и хранения.

Непременным условием осуществления процесса производства яв­ляется накопление компонентов на его входе. Асинхронность работы оборудования предполагает создание межоперационных накопителей, в которых предметы труда ожидают своей очереди обслуживания. На вы­ходе технологического процесса готовые изделия хранятся до момента их запроса со стороны «заказчика».

Межоперационные и складские накопители приобретают особо важ­ное значение в условиях функционирования гибких производственных систем (ГПС), для которых характерно длительное функционирование оборудования без участия человека. Основной функцией накопителей яв­ляется здесь обеспечение бесперебойной и ритмичной работы производ­ственной системы, что достигается при условии оптимальной ем­кости накопителей.

Рассмотрим  методику определения оптимальной емкости накопителей в предположении, что на функционирование обо­рудования не влияют надежностные характеристики

Известно, что в результате действия случайных факторов (даже при наиболее оптимальном коэффициенте использования оборудования) может возникнуть очередь из заготовок, ожидающих своей обработки. Возрастание количества таких заготовок до числа п приводит к двум си­туациям:

- оборудование А занято обработкой заготовки п и не может при­нять заготовку л+1 (в этом случае последнюю помещают во внешний накопитель);

- заготовка п + 1 не может покинуть оборудование А до тех пор, пока очередь перед оборудованием В не сможет ее принять (в этом слу­чае оборудование А оказываются блокированным и вынуждено простаи­вать).

В процессе обработки партии заготовок на двух смежных операци­ях технологического процесса возможны следующие два случая:

                                                                              (1)

                                                                                          (2)

где t_ol, t'_oi+i— .длительность обработки партии заготовок соответст­венно на 1-й и (г+1)-й технологических операциях, мин.

Под партией заготовок здесь и далее понимаются предметы труда, одновременно передаваемые с одной операции на другую.

В первом случае следующая в технологической цепочке операция будет испытывать дефицит заготовок, во втором -- будет происходить их накопление.

Рассмотрим первый случай. Представим емкость накопителя (i+1)-го оборудования в виде

                                                                           (3)

Раскроем значения слагаемых.

На начало первой смены в накопителе 1-го оборудования нет заго­товок, готовых к передаче в обработку на (г'+1)-е оборудование. Сле­довательно, это количество заготовок должен содержать накопитель (i+ 1)-го оборудования.

Необходимое количество партий заготовок зависит от того, во сколь­ко раз длительность обработки партии на i-й операции больше длительности обработки партии такого же размера на (i+1)-й операции с уче­том количества оборудования на (i+1)-й операции:

                                                                             (4)

где ni+i-- количество единиц оборудования, применяемого на (i+1)-й технологической операции.

Вместе с тем накопитель (i+l)-гo оборудования должен вместить количество партий заготовок, которое накапливается в результате не­равной длительности их обработки на соседних операциях. Такое на­копление происходит столько раз, сколько раз в течение сменного (су­точного) времени осуществляется запуск очередной партии на i-ю опе­рацию. (Из расчета исключается последний запуск, поскольку данная партия либо не успевает перейти в накопитель (i+l)-гo оборудования, либо, если окончание смены совпадает с окончанием обработки, сразу передается в центральный накопитель — внутрицеховой склад, напри­мер.) Эта часть емкости накопителя составит

                      (5)

где n-i, n_i+1-объем технологической партии заготовок соответствен-

но на i-й и (i+l)-u технологических операциях, шт.; Г_см — длительность смены, мин  (при двухсменном или трех­сменном режиме работы в числитель вводится коэффи­циент 2 или 3) .

Во втором случае, когда длительность обработки партии заготовок на 1-й операции меньше, чем на (i+l)-u, накопитель должен осуществлять функцию хранения условно избыточных партий. Как и в первом случае, емкость накопителя представима в виде (3). Поскольку оборудование на (i+1)-й технологической операции еще продолжает обрабатывать первую из планируемых к запуску партий, емкость нако­пителя должна обеспечить прием обработанных на i-й операции заго­товок,

(6)

По мере завершения на (i-fl)-fl операции обработки очередной пар­тии из накопителя извлекается такое их количество, которое обеспечи­вает загрузку свободного оборудования. Остающееся при этом опреде­ленное число партий и вновь поступающие накапливаются до следу­ющей выборки и составляют

                                 (7)

(Частные от деления в формулах (4) — (7) округляются до целых чи­сел.)

Длительность обработки одной партии заготовок определяется    по формуле

 (8)

где  qi — производительность 1-го оборудования, шт./ч;

Сi — длительность цикла i-й операции, мин.

Расчет емкости накопителей должен производиться ме­тодом прямого счета исходя из требований ритмичной работы ГПС. Данное требование обеспечивается соответствующим уровнем текущего и страхового запасов, определяемых из условий производства и поста­вок. В случае значительной дифференциации длительности обработки партии изделий на одном и том же оборудовании к расчету принимает­ся максимальная длительность.

Таблица   1- Исходные данные для расчета

Технологическая операция	Длительность обработки партии заготовок, мин*	Объем технологической пар­тии заготовок, шт.	Технологическое обору­дование (количество единиц, шт.)
Трафаретная печать	241,5	2100	АУТП-1  (4), ПС-1  (4)
Вжигание	499,8	2100	ПЭК-8 (4)
Статическая подгонка	884,9	2100	Темп-30  (4)
Ломка и сборка	511,8**	21 СО	Темп-500 (2)
Очистка	18,7	500	КР-1М (1)
Внутрисхемный контроль	324,5	500	Радий-1  (11)
Функциональный контроль	101,0	500	РИА 32-02 (1***)
Лакирование	86,4	250	Рабочее место лакировщика  (7)
Упаковка	2,7	20	ПУТ-901   (2)

* Длительность смены 495 мин.

** Передача на операцию очистки происходит через 78,9 мин.                     

*** Содержит 5 постов.

В таблице представлены исходные данные для расчета емкости  межоперационных накопителей применительно к технологическому про­цессу изготовления толстопленочных микросборок в условиях ГПС с условным объемом производства 1,5 млн. изделий в год. (Значения дли­тельности обработки партии рассчитаны на 2100 заготовок, что соответствует тиражестойкости сетчатых трафаретов. При этом достигается минимальное число переналадок в течение смены.)

Расчет емкости межоперационного накопителя (например, между операциями трафаретной печати и вжигания) представляет собой после­довательность следующих действий.

По формуле (8) вычисляется длительность обработки партии за­готовок на операциях трафаретной печати и вжигания.

Согласно (1), (2) определяется формула расчета:

to тр.печати < tо вжиг.

3.         В соответствии с  (6),  (7)  находится емкость  накопителя для двухсменного режима работы:

       партий заготовок.

            Таблица   2 Емкость межоперационных накопителей

	Накопитель перед технологической   операцией:
		трафа­ретной печати	вжигания	статиче­ской под­гонки	сбор­ки	очист­ки	внутри­схемного контроля	функцио­нального контроля	лаки­рова­ния	упа­ковки
Емкость накопите­ля, партий		12	8	4	4	27	29	27	45	143

В табл.2 представлены результаты расчетов емкости межопера­ционных накопителей для указанных выше условий в двухсменном ре­жиме работы.