CC BY
20
Технологические факторы, влияющие на неравномерность технологического процесса производства оцилиндрованных бревен для деревянного домостроения
И. Р. Шегельман, П. В. Будник, В. Н. Баклагин, А. В. Демчук
В Российской Федерации в последние годы усилено внимание к повышению конкурентоспособности отечественного деревянного домостроения, связанной с решением проблемы совершенствования технологий деревообрабатывающих производств, исследованной в работах А. А. Пижурина, А. А. Камусина, А. К. Редькина, А. А. Шадрина и др. [1,2,3,4,5,6].Вопросы исследований процессов поставки сырья на деревообрабатывающие производства посвящены работы отечественных [7,8] и зарубежных ученых [9,10].
В данной работе приведены результаты исследования факторов, влияющих на неравномерность технологических процессов производства оцилиндрованных бревен для деревянного домостроения, общая схема которых представлена на рис. 1 .Автомобильным транспортом сортименты (бревна) доставляют на склад предприятия, где их сортируют по диаметрам и доставляют в цех оцилиндровки погрузчиками. В оцилиндровочном цехе выполняют три операции: оцилиндровку; изготовление деталей для деревянного строения; пакетирование и отгрузки готовой продукции.
При операции оцилиндровки осуществляют как процесс оцилиндровки бревна, так и нарезку (фрезеровку) продольного посадочного паза. Следующая операция включает три подоперации: нарезку (фрезерование) поперечного паза, называемого «чашкой»; сверление отверстий под нагеля, что необходимо для надежного скрепления деталей из оцилиндрованного бревна при строительстве; торцовка бревна с получением детали необходимой длины и фрезерование паза под окна и двери. Для сборки деревянного строения из оцилиндрованных бревен в процессе
вышеописанных операции осуществляют маркировку деталей. Заключительная операция - пакетирование изготовленных деталей и их отгрузка на склад готовой продукции.
Рис. 1 - Общая схема технологического процесса производства оцилиндрованных бревен для деревянного домостроения
Типовая технологическая линия (рис. 2) включает один-два оцилиндровочных станка, чашкорезный станок, станок для фрезерования паза под окна и двери, транспортеры, бункеры-накопители и систему удаления опилок и стружки. В линию может входить ленточнопильный станок для продольной распиловки оцилиндрованных бревен и станок для фрезерования чашки под углом к продольной оси бревна. Заводы-изготовители заявляют производительность таких технологических линийв диапазоне от 500 до 700 пог. м/смену.
Рис. 2 - Общая схема технологической линии: 1 - бункер сырья с устройством загрузки; 2 - оцилиндровочный станок; 3 - буфер для оцилиндрованных бревен с устройством выгрузки; 4 - подающий транспортер; 5 - дополнительный буфер (для брака); 6 - чашкорезный станок; 7 - станок для фрезерования паза под окна и двери; 8 - транспортер; 9 - станок для фрезерования чашек под углом; 10 - место временного складирования готовой продукции; 11 - ленточнопильный станок
Исследование факторов, влияющих на неравномерность работы технологической линии по производству оцилиндрованных бревен для деревянного домостроения, выполнено на заводе ООО «Биогран», оснащенного технологической линией «Яоип&есСотЫ».
На рис. 3для примера приведены гистограммы, построенные на основе статистической обработки экспериментальных данных, где п - эмпирическая частота; для А: 1 - время, затрачиваемое на операцию оцилиндровки бревна диаметром 17 см, мин; минимальное значение времени - 2,8 мин; максимальное значение времени - 7,6 мин; длина интервала - 0,8 мин; для Б: 1 - время, затрачиваемое на операцию оцилиндровки бревна диаметром 17 см, мин; минимальное значение времени - 2,8 мин; максимальное значение времени - 7,6 мин; длина интервала - 0,8 мин
На основе исследованийопределены факторы, приводящие к увеличению времени технологического цикла (таблица № 1) и как результат
- к неравномерности работы всей технологической линии, разделенные на три группы, зависящие от: А -предмета труда обработки, Б - организации труда, В - конструкции и компоновки технологической линии. А. Б.
Рис. 3 - Гистограмма распределения времени, затрачиваемого: А - на оцилиндровку бревна диаметром 17 см; Б - на выпиливание детали из оцилиндрованного бревна диаметром 17 см
Первая группа факторов, влияющих на неравномерность работы технологической линии, обусловлена непостоянством формы предмета труда (кривизны бревна, наличия закомелистости и др.). Вторая группа вызвана перерывами в работе линии, не связанными с техническими вопросами (например, время перекуров, их количество, привлечение операторов станков к другим работам в цеху и др.). Третья группа вызвана несовершенством отдельных систем технологической линии.
Список факторов приведенных в таблице № 1 не претендует на полный перечень причин неравномерности работы технологических линий по оцилидровке. Например, исследования проходили при низкой температуре, когда отсутствует необходимость в антисептической обработке оцилиндрованных бревен. Кроме того в различных цехах могут возникать специфические факторы влияющие на равномерность работы технологической линии, которые не приведены в таблице № 1.
Таблица № 1
Технологические факторы, влияющие на неравномерность работы
технологической линии
Факторы, зависящие от: Индекс фактора Наименование фактора
А. Предмета труда 1 Ручная обрезка комлевой части бревна
2 Несовершенство системы фрезерования лунного паза
3 Несовершенство системы позиционирования бревна в оцилиндровочном станке
4 Несовершенство системы оцилиндровки бревна
Б. Организации труда 1 Непроизводительные потери рабочего времени
2 Привлечение операторов станков к другим работам
3 Подготовительно-заключительные работы
В. Конструкции и компоновки технологической линии 1 Несовершенство системы подачи бревен на приемный бункер
2 Несовершенство систем подачи и выгрузки бревен из оцилиндровочного станка
3 Несовершенство системы подачи бревен от оцилиндровочных станков к чашкорезному
4 Несовершенство процесса перестройки станков
5 Несовершенство системы удаления стружки оцилиндровочного станка
6 Несовершенство системы удаления стружки чашкорезного станка
7 Несовершенство системы подачи деталей в станок для фрезерования паза под окна и двери
8 Несовершенства системы позиционирования оцилиндрованного бревна в чашкорезном станке
9 Несовершенство системы определения размеров деталей в чашкорезном станке
10 Несовершенство программной системы управления чашкорезного станка
11 Выход из строя узлов технологической линии и их ремонт
12 Фактор расходных материалов
13 Складирование готовой продукции
14 Несовершенство системы обработки брака
В предложенной классификации некоторые факторы могут быть отнесены как к одной группе, так и к другой, в зависимости от точки зрения и их трактовки. Ее основное назначение заключается, во-первых, в попытки систематизации факторов, влияющие на равномерность работы технологической линии внутри цеха оцилиндровки. Во-вторых, обозначить дальнейшие пути организационных и технических совершенствований процесса функционирования технологической линии по производству оцилиндрованных бревен для деревянного домостроения.
Результаты исследований могут быть использованы при выявлении и устранении причин недостаточной эффективности работы технологических линий.
Литература:
1. Пижурин, А.А. Современные методы исследований технологических процессов в деревообработке [Текст]: Монография/ A.A. Пижурин. - М.: Лесная промышленность, 1972. - 248 с.
2. Пижурин, А.А. Оптимизация технологических процессов деревообработки [Текст]: Монография/ A.A. Пижурин. - М.: Лесная промышленность, 1975. - 312с.
3. Камусин, А.А. Применение методов теории массового обслуживания при исследовании технологических процессов переработки круглых лесоматериалов [Текст]// Тезисы докладов IV научно-технической конференции. ЦНИИМЭ /А. А. Камусин. - Химки, 1973. - С.62-64.
4. Камусин, А.А. О вероятностном распределении входящих потоков бревен в поточных линиях [Текст]: сб. науч. трудов/ A.A. Камусин. — М.: МЛТИ, 1974. - Вып. 53. - С.146-150.
5. Редькин, А.К. Управление операциями на лесных складах[Текст]: Монография / А.К. Редькин. - М.: Лесная промышленность, 1979. - 208 с.
6. Шадрин А.А. Технология и проектирование гибких лесообрабатывающих процессов лесозаготовительных предприятий[Текст]: дис. док. техн. наук: 05. 21. 01. - М., 2009. - 352 с.
7. Воронин А.В. Опыт формирования моделей, методов и алгоритмов комплексного планирования и управления материальными потоками в многоуровневых территориально распределенных транспортно-производственных системах [Электронный ресурс] // «Инженерный вестник Дона», 2012, №2. - Режим доступа http://www.ivdon.ru/magazine/latest/n2y2012/page/5/ (доступ свободный) -Загл. с экрана. - Яз. рус.
8. Кузнецов А.В. Принципы подхода к объемному календарному планированию при проведении лесотранспортных работ [Электронный ресурс] / А.В. Кузнецов, В.И. Скрыпник, А.М. Крупко // «Инженерный вестник Дона», 2012, № 2. - Режим доступа: http://ivdon.ru/magazine/latest/n2y2012/page/9/ (доступ свободный) - Загл. с экрана. - Яз. рус.
9. Nurminen, T. Applying the activity-based costing to cut-tolength timber harvesting and trucking / T. Nurminen, H. Korpunen, J.Uusitalo. // Silva Fennica-2009. - № 43(5). - p. 847-870.
10. Tulokas, T. Research method and improvement of log rotation in sawmills / T. Tulokas, J.Tonnous. // Silva Fennicia - 2010. - № 44(1). - p. 141154.
