Планировка участка под поток деталей — как расставить станки

Планировка участка определяет не площадь, а длину пути детали между операциями и количество перекладываний заготовки. При одном и том же составе оборудования разная расстановка даёт разное время цикла: деталь либо проходит операции последовательно по короткому маршруту, либо возвращается через весь цех к следующему станку и ждёт в очереди у каждого из них.

Ниже разобрано, по каким схемам расставляют станки, как считается площадь под рабочую зону, какие проходы и подъезды закладываются и что меняется при добавлении второго и третьего станка. Услуги — технологический аудит и консалтинг и разработка технологии под ключ.

Исходные данные для планировки

Расстановка выводится из маршрута обработки, а не из формы помещения. Сначала фиксируется последовательность операций по каждой представительной детали, затем станки ставятся в порядке этой последовательности, и только после этого схема вписывается в габарит цеха.

• Маршрут обработки по каждой детали. Перечень операций в порядке выполнения с указанием станка и штучного времени. Детали с одинаковым маршрутом объединяются в группу — под неё и строится поток.
• Программа выпуска и размер партии. Определяют, сколько раз в смену деталь проходит каждую операцию и какой межоперационный задел нужно где-то разместить.
• Вес и габарит заготовки. От них зависит способ перемещения: вручную, на тележке, тельфером или кран-балкой. Способ перемещения задаёт ширину проходов и высоту подъёма.
• Габариты станков с открытыми ограждениями и зоной обслуживания — не паспортный габарит корпуса, а площадь, которую станок занимает в работе.
• Привязки к инженерным сетям. Вводной щит, линия сжатого воздуха, вытяжка, подвод и слив СОЖ — переносить их дороже, чем учесть при расстановке.

Три схемы расстановки и когда применяется каждая

Практически вся планировка механического участка сводится к трём схемам. Выбор определяется номенклатурой и повторяемостью, а не числом станков.

• По типам оборудования. Все токарные стоят вместе, все фрезерные — вместе. Схема удобна при широкой и часто меняющейся номенклатуре: любая деталь находит свободный станок нужного типа. Цена — длинный маршрут и большие межоперационные заделы.
• По потоку деталей. Станки стоят в порядке операций одной группы деталей. Маршрут короткий, задел минимальный, время прохождения партии предсказуемо. Требует устойчивой номенклатуры: при смене детали на другой маршрут схема теряет смысл.
• Ячейка под одного оператора. Два-три станка ставятся компактно так, чтобы один человек обслуживал их, не отходя далеко: пока работает первый, оператор снимает и ставит деталь на втором. Применяется при средних партиях и небольшом штучном времени.

На практике участок чаще смешанный: поток под основную группу деталей и отдельная зона универсального оборудования под остальное. Маршруты для этой остальной номенклатуры закладываются так, чтобы они не пересекали поток.

Сравнение схем

Что закладывается вокруг станка

Площадь участка считается не по габаритам станков, а по сумме рабочих зон и проходов. Для каждой единицы оборудования закладываются четыре зоны, и экономия на любой из них проявляется уже при первом обслуживании.

• Зона оператора у фронта станка — место, с которого ведётся загрузка и управление, с учётом открытого ограждения.
• Зона обслуживания — доступ к шкафу управления, станции смазки, бакам СОЖ, конвейеру стружки и задней части станка. Если доступа нет, обслуживание требует сдвига станка.
• Место под заготовки и готовые детали рядом с рабочим местом, по размеру партии. Тара, которой негде стоять, оказывается в проходе.
• Место под оснастку и инструмент. Хранение оснастки и вспомогательного инструмента у станка сокращает время переналадки; поворотный стол и приспособления требуют отдельного места для смены.

Проходы делятся на технологические — для перемещения деталей между операциями, и транспортные — для завоза заготовок и вывоза готовой продукции. Транспортный проход рассчитывается по габариту тележки или погрузчика с учётом радиуса поворота, а не по ширине человека с деталью.

Как расстановка связана с выбором станков

Схема планировки влияет на то, какое исполнение оборудования имеет смысл закупать. Если маршрут детали содержит токарные и фрезерные переходы, сокращение числа станков в потоке достигается станком с приводным инструментом или пятиосевым обрабатывающим центром: деталь делается за один установ, и один участок маршрута исчезает вместе с заделом и перекладыванием. В обратную сторону это тоже работает: при разнесённых по цеху операциях выгода от дорогого станка частично съедается межоперационным движением.

• Горизонтальные токарные станки с ЧПУ ставятся фронтом в линию с общим проходом загрузки — это упрощает обслуживание нескольких станков одним оператором.
• Вертикальные токарные требуют места под подъём и установку крупных дисков и фланцев — зона под стропальные работы закладывается отдельно.
• Вертикально-фрезерные центры нуждаются в доступе к столу с двух сторон при наладке приспособлений.
• Горизонтально-фрезерные центры с паллетами выносят установку заготовки за пределы цикла, и место под станцию паллет учитывается в планировке.

Чем заканчивается планировка

Результат — план участка с привязками станков к осям помещения, обозначенными зонами обслуживания, проходами, точками подключения питания, воздуха и вытяжки, местами тары и инструментальных шкафов. На этом плане проверяются путь завоза каждого станка внутрь помещения и маршрут основной детали: если маршрут пересекает транспортный проход несколько раз, схема переделывается до монтажа, а не после. При последующем переходе к автоматической загрузке или манипулятору места под него закладываются на этом же плане — роботизация и автоматизация на готовом тесном участке обходится дороже, чем заранее оставленный резерв площади.

Частые вопросы

Сколько площади закладывать на один станок? Считается по сумме: габарит с открытым ограждением, зона оператора, зона обслуживания, место под тару и оснастку. Паспортный габарит корпуса даёт заниженную цифру примерно в полтора-два раза.

Можно ли ставить станки вплотную друг к другу? Нет, если между ними требуется доступ к шкафам управления, бакам СОЖ или конвейеру стружки. Вплотную ставятся только те стороны, с которых обслуживание не ведётся.

Что делать, если номенклатура меняется каждый месяц? Поток под одну группу деталей в этом случае не строится. Применяется расстановка по типам оборудования с короткими транспортными плечами либо ячейки под устойчивые группы с универсальной зоной под остальное.

Когда планировку нужно переделывать? При изменении основной группы деталей, при добавлении станка в маршрут и при переходе на автоматическую загрузку. Признак того, что схема устарела, — рост межоперационного задела и очереди у одного станка при недогрузке остальных.

Что прислать для расчёта? План помещения с габаритами, проёмами и точками инженерных сетей, маршруты обработки представительных деталей со штучным временем, программу выпуска, вес и габарит заготовок, состав имеющегося оборудования.

Что мы делаем

Разбираем маршруты обработки и программу выпуска, предлагаем схему расстановки под основную группу деталей, считаем площадь по рабочим зонам и проходам, проверяем путь завоза и привязку к инженерным сетям, подбираем исполнение станков под принятую схему и сопровождаем монтаж и запуск участка. Разделы — токарные станки с ЧПУ, фрезерные станки с ЧПУ и комплектующие; услуга — подбор станка.

Пришлите план помещения и маршруты деталей на stanki@erher.ru — предложим расстановку под ваш поток и посчитаем площадь под каждый станок.