Если вероятностные показатели операций на отдельных позициях автоматической сборочной линии характеризуются большим разбросом, необходимо обеспечить некоторую степень независимости между позициями с тем, чтобы обеспечить хотя бы некоторую производительность. Это достигается помещением между позициями буферных складов. Такие системы обычно заставляют применять несинхронные средства транспортирования материалов, поскольку жесткие промежуточные средства транспортирования не приспособлены к изменениям производственного времени на позициях. Несинхронные средства транспортирования характеризуются выражением «подал и оставил».
Чтобы осознать преимущества буферных складов между позициями, рассмотрим линию, у которой идеальное время цикла 1 мин. Если каждая позиция на линии отказывает один раз в 60 циклов, а на восстановление каждый раз требуется 1 ч, каждая станция будет готова к работе приблизительно 50 % времени. Говоря предположительно, если бы удалось синхронизировать отказы на всех позициях, линия теоретически имела бы производительность, равную половине от 60, т. е. 30 изделиям/ч. Но природа отказов такова, что время их возникновения случайно. Это обстоятельство сильно снижает производительность линии, поскольку, если хоть одна позиция в линии отказала, отказала и вся линия, как было' показано при анализе работы тактовых сборочных установок. При ситуации, описанной выше, когда каждая позиция готова к работе только 50 % времени, готовность всей тактовой линии 0,5", где п равно числу позиций в линии. Такая линия всего из 5 позиций будет простаивать 97 % времени!
Встройка буферного склада между позициями позволяет каждой позиции создать «запас». Сначала начинает работать первая позиция, которая до начала работы на второй позиции заполняет полуфабрикатами приблизительно половину емкости своего склада. Вторая позиция начинает работать, забирая изделие из склада, заполняемого первой позицией, в то время как первая продолжает работать. Последующие позиции включаются в работу, когда склад предыдущей позиции заполнен почти наполовину, при условии, что все позиции имеют до некоторой степени аналогичные эксплуатационные характеристики и продолжительность простоев. Когда все склады заполнены, линия, благодаря этому, может работать при некоторой способности к восстановлению. Если буферные склады достаточно велики, чтобы предупреждать блокировку и голодание, производительность описанной линии может быть доведена до 30 изделий в минуту.
Очевидно, что главная проблема организации штучного производства или сборки заключается в правильном решении дилеммы, состоящей в том, что стремление достичь наибольшей производительности противоречит попыткам обеспечить минимальную стоимость манипулирования и минимальное время производства. Однако именно здесь на сцену выступает промышленный робот. С одной стороны, он способен сохранять ориентацию и положение деталей, а с другой — может в зависимости от обстоятельств помещать продукцию на склад или подавать ее дальше по технологической цепочке. Это лишь немногое из тех преимуществ, которые обеспечиваются гибкими промышленными роботами, о чем будет подробнее рассказано позже.
Буферный склад