При определении продолжительности производственного цикла обычно рассчитывают длительность трех его составляющих: длительность технологической части цикла, время перерывов по различным причинам и время естественных перерывов, если они предусмотре-ны технологическим процессом. Остальные элементы длительности производственного цикла либо имеют незначительную величину, например время подготовительно-заключительное, либо они выполняются в течение времени перерывов по различным при-чинам, например, время на выполнение транспортных операций, время учета и упаковки продукции.

Длительность операционного цикла обработки партии деталей на одной операции Т о определяется по формуле:

где n - количество деталей в партии, t - время обработки одной детали, мин,c - количество рабочих мест, на которых выполняется данная операция.

Факторы, влияющие на длительность технологического цикла:

· трудоемкость выполняемых операций;

· нормативы продолжительности элементов цикла, регламентированных перерывов;

· способ передачи партий, обрабатываемых деталей с операции на операцию, с одного рабочего места на следующее, т.е. от вида движения предметов труда в производственном процессе.

Для построения графика движения партии изделий по операциям при различных видах движения определяем длительность операционного цикла обработки партии дета-лей при различных видах движения.

Существует три основных вида движения предметов труда: последовательный, параллельный и параллельно-последовательный или смешанный (см. рис. 2).

Рис. 2.

Последовательный вид движения предметов труда в производственном процессе характеризуется тем, что при изготовлении партии деталей в многооперационном технологическом процессе, она передается на каждую последующую операцию (рабочее место) только после завершения обработки всех деталей на предыдущей операции. Параллельность здесь допускается лишь при выполнении одноименной операции на нескольких рабочих местах.

Длительность технологического цикла Т ц при последовательном способе сочетания операций пропорциональна размеру партии и трудоемкости операций и определяется по формуле:

где i - индекс операций; t i - трудоемкость обработки одного предмета труда на i-ой операции; п - количество деталей в партии, шт.

Недостатком последовательного движения является большая длительность операционного цикла. Каждая деталь перед началом последующей операции ожидает окончания обработки всей партии, в результате чего удлиняется общий цикл. Однако последовательное движение отличается простотой организации и широко применяется в единичном и серийном производстве при партийной обработке деталей и сборке узлов.

Пример. Предположим, что требуется обработать партию деталей (П д) в количестве 20 штук, число операций - 4: первая операция продолжительностью (t 1) - 0,5 мин; вторая (t 2) - 2 мин; третья (t 3) - 1 мин; четвертая (t 4) - 3 мин. Количество рабочих мест на каждой операции - одно. Четвертая операция выполняется на двух рабочих местах (С). В данных условиях, длительность технологического цикла (Т ц.посл) при последовательном виде составит:

Т ц.посл = 20 * (0,5 / 1+ 2 /1 +1 / 1 +3 / 2) = 100мин.

Для сокращения длительности производственного цикла можно передачу предметов труда (деталей) с одной операции на другую осуществлять частями (транспортными, пере-даточными партиями). Такая передача предметов труда происходит при параллельном ви-де движения труда в производственном процессе.

Параллельный вид движения характеризуется тем, что партия обрабатываемых деталей делится на ряд транспортных партий. Первая транспортная партия запускается в производство па первую операцию производственного процесса, и после окончания обработки сразу же передается на вторую и последующие операции, не ожидая завершения обработки всей партии деталей на первой и последующих операциях. При этом обязательно предусматривается обеспечение непрерывности обработки партии деталей только по наиболее трудоемкой операции, в нашем примере расчета это вторая операция Непрерывность обработки деталей других транспортных партий по первой и остальным (в нашем примере это третья и четвертая операции) не обеспечивается.

Вторая транспортная партия запускается в производство на первую операцию производственного процесса с таким расчетом, чтобы время окончания ее обработки на первой операции совпало со временем окончания обработки первой транспортной партии на второй операции, которая в принятом условии является наиболее трудоемкой. После окончания обработки на второй операции вторая транспортная партия передается для обработки на третью и последующие операции (используется последовательный вид движения деталей в производственном процессе) Такой же порядок запуска на первую операцию третьей и четвертой транспортных партий.

Длительность производственного цикла при параллельном способе сочетания операций определяется по формуле:

где p - размер партии обработки; t гл - время выполнения наиболее длительной (главной) операции технологического процесса.

При параллельном движении по сравнению с последовательным, продолжительность операционного цикла значительно сокращается. Однако если при параллельном движении операции не равны и не кратны по длительности, т.е. не синхронизированы, то на всех операциях, за исключением операции с максимальной длительностью, возникают перерывы в работе оборудования и рабочих. Полная ликвидация таких перерывов достигается при условии синхронности операций, когда:

Параллельное движение применяется в массовом и крупносерийном производстве при выполнении операций равной или кратной длительности.

Исходя из принятых условий длительность технологического цикла при параллельном виде движения предметов труда (Т ц.парал) в примере составит:

Т ц.парал = 0,5·5+2·20+1·5+3/2·5=55 (мин).

При параллельном виде движения предметов труда длительность технологического цикла резко снижается по сравнению с последовательным видом движения. В принятом условии длительность технологического цикла сократилась со 100 мин до 55 (почти в два раза).

Однако параллельный вид движения вызывает простои оборудования на рабочих мес-тах, где продолжительность операции меньше, чем наиболее трудоемкой операции. Эти простои тем больше, чем значительнее разность между временем выполнения самой длительной (главной) операции и временем, затраченным на выполнение других операций. В связи с этим параллельный вид движения оправдан в том случае, когда время различных операций примерно равно или кратно друг другу, т.е. в условиях непрерывно-поточного производства.

Параллельно-последовательный вид движения предметов труда характеризуется тем, что вся партия деталей не делится на транспортные (передаточные) партии, а запускается в производство на первую операцию и обрабатывается непрерывно. Выполнение последующей операции, (второй), начинается до окончания обработки всей партии деталей на пре-дыдущей операции, (первой). При этом виде движения предметов труда смежные операции перекрываются во времени в связи с тем, что они выполняются в течение некоторого времени параллельно.

При параллельно-последовательном виде движения предметов труда определяют величину перекрываемого времени между двумя смежными операциями, которое равно времени на обработку всей партии деталей, запускаемой в производство, за минусом времени обработки одной транспортной партии - по продолжительности короткой операции между двумя смежными.

Длительность проиводственного цикла при параллельно-последовательном спосо-бе сочетания операций определяется по формуле:

где - совмещение во времени двух смежных операций, мин.

Совмещение S определяют по формуле (p=1):

где t min - время выполнения менее длительной операции из двух смежных, мин.

Продолжительность параллельного выполнения двух смежных операций (время совмещения) зависит от сдвига во времени начала последующей операции по сравнению с предыдущей. Здесь возможны два случая:

1) продолжительность последующей операции больше или равна предыдущей (с учетом количества рабочих мест дублеров):

2) продолжительность последующих операций меньше предыдущей:

В первом случае деталь после обработки ее на предыдущей операции сразу поступает в обработку на последующую операцию. К моменту окончания обработки этой детали на второй операции с первой операции поступит очередная деталь и т.д. Таким образом, обработка на последующей операции идет без простоев оборудования, что и является условием параллельно-последовательного движения деталей. Время параллельного выполнения этих операций составит:

Во втором случае непрерывная работа на последующей операции требует некоторого, накопления количества деталей, что связано с большим смещением времени ее начала, чем в первом случае. Время параллельного выполнения операций при этом равно:

Как видим, в обоих случаях время параллельного выполнения смежных операций равно числу деталей в партии без одной, умноженное на продолжительность меньшей операции. Если последнюю операцию обозначить через, то в общем случае для любой пары смежных операций:

Для m - операций таких совмещений будет m-1. И тогда, окончательно можно записать:

В принятом условии перекрываемое время между первой и второй операциями составит:

S 1 =0,5 · (20 - 1) = 9,5 мин.

Между первой и второй операциями короткой операцией считается первая, продолжительностью 0,5 мин.

Определяем перекрываемое время между другими смежными операциями:

S 2 =1·(20-1)= 19мин.

S 3 =1·(20-1)= 19мин.

Между второй и третьей, между третьей и четвертой операциями короткой считается одна и та же третья операция, продолжительностью 1,0 мин, поэтому она принимается в расчетах величины перекрываемого времени.

Сумма перекрываемого времени составит:

9,5+ 19+19 = 47,5 (мин).

Длительность технологического цикла при параллельно-последовательном виде движения составит:

Т ц.п.п. =100 - 47,5=52,5 (мин).

Параллельно-последовательный вид движения предметов труда исключает недостатки последовательного вида, где большая длительность производственного цикла, выполняющего короткие операции при обработке партии деталей. Однако смешанный вид движения требует тщательной организации производственного процесса во времени, так как надо постоянно поддерживать на расчетном уровне минимальные, но достаточно надежные запасы предметов труда (деталей) между операциями для обеспечения бесперебойной работы смежных рабочих мест

Анализ особенностей видов движения предметов труда позволяет сделать следующие выводы:

во-первых, уровень параллельности, непрерывности и величина технологического цикла существенно зависят от вида движения предметов труда в производственном процессе;

во-вторых, в условиях наличия несинхронизированных операций все виды движения предметов труда не обеспечивают минимальной длительности технологического цикла, а следовательно, имеют большие резервы рациональности;

в-третьих, увеличение размера партии обрабатываемых деталей особенно целесообразно при параллельном виде движения предметов труда, так как при этом технологический цикл увеличивается медленнее, чем размер партии;

в-четвертых, изменение норм времени по операциям значительно влияет на длительность технологического цикла, однако это влияние при различных видах движения партии деталей экономически противоречиво. Так. сокращение трудоемкости коротких операций при параллельно-последовательном движении предметов труда повышает производительность труда (выработку) на этих операциях, но в то же время вызывает потери на производстве из-за удлинения технологического цикла вследствие увеличения пролеживания деталей на рабочих местах, где трудоемкость выполнения операций более высокая.

Все виды движения предметов труда не учитывают длительности различного рода перерывов, возникающих на производстве. Перерывы можно разделить на группы: межоперационные (внутрицикловые), межцикловые перерывы из-за некомплектности незавершенного производства, перерывы из-за задержки выполнения части вспомогательных операций и режимные перерывы. К межоперационным перерывам относятся перерывы из-за партионности и перерывы из-за серийности загрузки оборудования, так называемые перерывы ожидания.

Перерывы из-за партионности обусловлены самой природой работы партиями деталей. Каждая деталь, поступая на рабочее место в составе партии, пролеживает два один раз до начала обработки, ожидая наступления очереди, другой раз - после по окончании обработки, ожидая окончания обработки последней детали в партии. Например, начинается обработка партии деталей в количестве 100 штук на токарном станке, трудоемкость обработки детали - 5 мин. Восьмая деталь ждала начала обработки (пролеживала) в течение 35 мин (7 лет. * 5 мин). После выполнения операции восьмая деталь будет ждать окончания обработки последней, сотой детали в течение 460 мин (5мин * 92 дет.).

Перерывы из-за серийности загрузки оборудования при обработке партии деталей возникают в тех случаях, когда обработка их закончена на одном рабочем месте и детали подвезены к другому рабочему месту для дальнейшей обработки Однако это рабочее место занято в данный момент обработкой партии деталей для другого серийного изделия. Например, после обработки на токарном станке партия транспортируется на рабочее место для фрезерования. Однако фрезерный станок занят обработкой партий деталей в 200 штук для другого изделия. При этом идет обработка сотой детали и продолжительность операции - 4 мин. Подвезенная партия деталей будет пролеживать у фрезерного станка 400 мин.

Средняя величина межоперационного пролеживания определяется опытным путем и колеблется в значительных пределах. Эта величина зависит от количества операций, выполняемых на рабочем месте, т.е. от его коэффициента серийности (уровня специализации).

Перерывы из-за некомплектности незавершенного производства происходят при комплексно-узловой системе планирования, когда готовые детали, узлы пролеживают в связи с отсутствием других заготовок, деталей, входящих совместно с первыми в один комплект.

Плохая организация рабочих мест, несвоевременная подача материалов и инструмента, плохое качество технической документации или задержка в ее подготовке, недостатки ремонта - все это может привести к вынужденным перерывам, а, следовательно, к увеличению продолжительности производственного цикла. Режимные перерывы регламентированы режимом работы предприятия (перерывы на обед, между сменами, нерабочие смены, нерабочие дни). Эти перерывы будут наименьшими при непрерывной рабочей неделе. Перерывы связанные с режимом работы предприятия, обычно учитывают путем перевода производственного цикла, рассчитанного по затратам рабочего времени, в календарное время, соблюдая при этом соразмерность всех слагаемых цикла.

Необходимо иметь в виду, что длительность производственного цикла всего изделия не является арифметической сумой времен циклов изготовления деталей и сборочных узлов, так как многие из них обрабатываются или собираются одновременно, иными словами параллельно.

Одним из основных календарно-плановых нормативов непоточного производства является длительность цикла изготовления изделия (выполнения заказа). Расчет длительности производственного цикла изготовления изделия завершается построением циклового графика (рис. 5.4). Методика расчета длительности производственного цикла изготовления детали в механообрабатывающем цехе была рассмотрена выше. Длительность цикла изготовления заготовки определяется аналогично длительности цикла механообработки детали. Для ускорения расчетов продолжительность цикла изготовления отливок, поковок и штамповок устанавливается укрупненно при помощи нормативов, разработанных для различных видов литья, поковок и штамповок в зависимости от их веса, сложности и других факторов. Длительность цикла сборки (Т ц сб) складывается из длительности цикла генеральной сборки (Т ц гсб) и из максимальной длительности цикла сборки сборочной единицы (Т ц сбе). Длительность циклов генеральной сборки и сборки сборочных единиц определяется как сумма показателей длительности отдельных операций соответственно генеральной сборки и сборки сборочных единиц (Т о гсб).

где t o - нормативная трудоемкость сборочной операции, час;

С - количество рабочих, занятых на данной сборочной операции;

q - длительность рабочей смены, час;

K в - коэффициент выполнения норм.

Рис. 5.4. Цикловой график изготовления изделия А:

О зз - опережение запуска в заготовительные цехи; О зм - опережение запуска в механические цехи; О вз - опережение запуска заготовительными цехами; О вм - опережение запуска механическими цехами

Цикл сборки определяется путем построения циклового графика (циклограммы) сборки. Простейший цикловой график сборки изделия приведен на рис. 5.4. Цикловой график сборки строится с конца, с момента завершения общей (генеральной) сборки, по операциям общей сборки и затем по операциям сборки сборочных единиц. Как правило, операции сборки разных сборочных единиц выполняются параллельно. Степень параллельности предопределяется технологической последовательностью сборочных операций.

Производственный цикл изготовления изделия включает длительность цикла изготовления заготовок (Т ц заг), длительность цикла механической обработки (Т ц мех), длительность цикла сборки (Т ц сб).

где m - количество стадий в производстве;

t ц м - время межцеховых перерывов (обычно составляет 3-5 суток).

Длительность производственного цикла на каждой стадии производства определяется по ведущему производственному подразделению, в котором комплект деталей (заготовок) рассматриваемого изделия имеет наибольший совокупный цикл. Совокупный цикл механообработки комплекта деталей определяется по длительности цикла изготовления ведущей детали, которая выше, чем для других деталей этого комплекта. Ведущие детали - это, как правило, детали, характеризующиеся наибольшей трудоемкостью или наибольшим количеством технологических операций. Длительность пребывания деталей в термическом, гальваническом, слесарно-сварочном и других цехах, куда детали (заготовки) передаются для выполнения специальных технологических операций, устанавливается укрупненно и включается в длительность цикла обработки соответствующей детали (заготовки).

В длительность производственного цикла изготовления детали входит время ее межоперационного пролеживания, продолжительность которого определяется целым рядом факторов: характером специализации участка, уровнем специализации рабочих мест, количеством операций в технологическом процессе, степенью загрузки оборудования и другими факторами. В заводской практике длительность межоперационных перерывов в обработке партии деталей часто устанавливается без должного обоснования в размерах, кратных длительности одной смены: 0,5 смены, 1 смена или сутки на каждый межоперационный интервал. Однако значительный удельный вес межоперационных перерывов (примерно 70-80%) в длительности цикла изготовления детали требует более обоснованного подхода к определению его значения. Для повышения обоснованности расчетов длительности циклов и межоперационных перерывов применяют методы математической статистики, в частности множественную корреляцию. Однако нормы времени межоперационного пролеживания, определенные по формулам корреляционной зависимости, имеют значительные погрешности .

Первая погрешность состоит в том, что через статистические нормы межоперационного пролеживания прошлые условия организации производства как бы планируются на будущее. При этом игнорируется динамизм номенклатуры выпускаемой продукции, состава рабочих мест, структуры трудоемкости изделий, уровня организации обслуживания рабочих мест и, кроме того, не учитывается степень совершенства оперативного управления производством.

Вторая погрешность состоит в том, что на основе статистических норм времени межоперационного пролеживания определяются лишь средневероятностные величины длительности циклов ведущей и прочих деталей.

С помощью циклового графика изготовления изделия, аналогичного цикловому графику, представленному на рис. 5.4, определяется длительность производственного цикла изготовления изделия и устанавливаются календарные опережения по стадиям производственного процесса. Под опережением выпуска понимается промежуток времени между выпуском из сборочного цеха готового изделия и выпуском из соответствующего цеха заготовок, деталей или сборочных единиц, предназначенных для сборки данного изделия. Сроки между выпуском изделия в сборочном цехе и запуском заготовок, деталей этого изделия в соответствующих цехах называются опережениями запуска. Графически эти опережения показаны на рис. 5.4. Расчеты опережений необходимы для определения сроков запуска в производство (выпуска) деталей таким образом, чтобы каждый цех предыдущей стадии производства своевременно и комплектно обеспечивал цехи последующих стадий производства заготовками, деталями, сборочными единицами.

В примере (см. рис. 5.4) выпуск изделия намечен на 25 октября. Выпуск деталей из механического цеха должен опережать выпуск изделия А на 17 дней, а запуск деталей в механическом цехе - на 35 дней, т. е. детали должны быть запущены в производство 5 сентября. Выпуск заготовок должен опережать выпуск станка на 38 дней, а запуск заготовок на первую операцию в заготовительном цехе - на 44 дня, т. е. изготовление заготовок должно быть начато 23 августа.

В простом процессе детали (заготовки) в большинстве случаев изготовляются партиями, поэтому очень важным является вопрос о рациональном выборе движения партии деталей через всю совокупность последовательно выполняемых операций. Выбранный вид этого движения определяет степень непрерывности и параллельности производственного процесса и длительность производственного цикла изготовления партии деталей.

Существует три вида движения партии деталей по операциям технологического процесса: последовательный, параллельно-последовательный и параллельный.

Методику расчета длительности технологического (производственного) цикла рассмотрим на примере. Пусть имеем партию деталей п = 3 шт., технологический процесс состоит из т = 4 операции, продолжительность выполнения операций составляет t = 2 мин.; t 2 = 1 мин.; ?з = 1,5 мин.; U = 2 мин.; каждая операция выполняется на одном рабочем месте; размер транспортной партии р = 1.

Сущность последовательного вида движения заключается в том, что детали с одной операции на другую передаются партиями п и каждая последующая операция начинается только после окончания изготовления всей партии деталей на предыдущей операции. Построим график (рис. 2.4).

Длительность технологического цикла обработки партии деталей (7ц(посл)) определяется по формуле и по рассматриваемому примеру составляет величину

где п - число деталей в обрабатываемой партии, шт.;

ti - штучное время на г-й операции, мин.;

т - число операций в технологическом процессе.

Рис. 2.4.

Если на одной или нескольких операциях обработка деталей ведется одновременно на нескольких рабочих местах (С пр), тогда продолжительность технологического цикла рассчитывается по формуле

Из графика видно, что на каждом рабочем месте детали пролеживают (перерывы партионности). Общее время внутрипартионного пролеживания одной детали на всех операциях определяется по формуле

где Гобр - суммарное время обработки одной детали на всех операциях технологического процесса (2+ 1 + 1,5+ 2 = 6,5).

В данном примере?„р = 19,5 - 6,5 = 13 мин.

Общее время пролеживания всех деталей в партии (для определения незавершенного производства) определяется по формуле и составляет величину

Длительность производственного цикла всегда больше длительности технологического цикла, так как, кроме выполнения технологических операций, в него включается время на выполнение контрольных и транспортных операций, время, затрачиваемое на естественные процессы, и время различных перерывов. Расчет ведется по формуле

где? мо - средняя длительность одного межоперационного перерыва (кроме перерывов партионности), мин.;

См - длительность одной смены, мин.;

Т е - время, затрачиваемое на естественные процессы, мин.;

R - коэффициент перевода рабочих дней в календарные (равен отношению числа рабочих дней к числу календарных дней в году);

К ш - число смен в сутки.

Достоинством последовательного вида движения партии деталей является отсутствие перерывов в работе рабочих и оборудования на всех операциях. Однако этот вид движения имеет и существенные недостатки: во-первых, большое время пролеживания деталей из-за перерывов партионности, свойственных данному виду движения, и, как следствие, самая большая длительность технологического цикла; во- вторых, отсутствие параллельности обработки деталей. В связи с этим данный вид движения применяется преимущественно в единичном и мелкосерийном производствах.

Сущность последовательно-параллельного вида движения заключается в том, что на каждом рабочем месте работа проводится без перерывов, как при последовательном движении, но вместе с тем имеет место параллельная обработка одной и той же партии деталей на смежных операциях. Передача деталей с предыдущей операции на последующую производится поштучно или транспортными партиями (р ). Используем тот же пример, что и при последовательном виде движения. Построим график данного вида движения деталей по операциям технологического процесса (рис. 2.5).

При построении графика необходимо учитывать следующие виды сочетания продолжительностей смежных операций.

1. Продолжительности смежных операций (?, и?j+i) одинаковые. В этом случае детали передаются с предыдущей операции на последующую поштучно или небольшими транспортными партиями немедленно после их обработки.

2. Продолжительность последующей операции меньше предыдущей (?;+i h). Для того чтобы определить момент начала последующей операции, необходимо от точки, отвечающей окончанию предыдущей операции над всей партией (п ), отло

Рис. 2.5.

жить вправо отрезок, равный в принятом масштабе длительности последующей операции (? 2) над одной транспортной партией (р), а влево - отрезок, равный длительности последующей операции над всеми предшествующими транспортными партиями.

3. Продолжительность последующей операции (?,+1 > ?,) длиннее продолжительности предыдущей (в нашем примере? 3 > ? 2 и?4 > ?3). В этом случае транспортную партию (р) можно передавать с предыдущей операции на последующую немедленно по окончании ее обработки.

Из рисунка 2.5 видна параллельность протекания каждой пары смежных операций, равное времени т. Таких совмещений столько, сколько операций в технологическом процессе за минусом единицы.

Время совмещения (параллельности) выполнения каждой пары смежных операций (т) определяется по формуле

где индекс при? кор соответствует операциям с более коротким временем их выполнения (например, между первой и второй операциями? кор = t, а между второй и третьей операциями? кор = ? 2 , между третьей и четвертой?ко Р = ?з)-

Суммарное значение совмещений по всему технологическому процессу составляет величину

Тогда длительность технологического цикла обработки партии деталей при последовательно-параллельном виде движения определяется по формуле и по рассматриваемому примеру составляет величину

Если на отдельных операциях обработка деталей ведется одновременно на нескольких рабочих местах (С пр), тогда

Время пролеживания одной детали на всех операциях технологического процесса определяется по формуле и составляет величину

Общее время пролеживания всех деталей в партии на всех операциях определяется по формуле и составляет величину

Длительность производственного цикла при последовательно-параллельном виде движения деталей по операциям определяется по формуле

Достоинством этого вида движения является отсутствие перерывов в работе рабочих и оборудования, значительное сокращение времени пролеживания деталей на рабочих местах и длительности технологического (производственного) цикла по сравнению с последовательным видом движения. Данный вид движения позволяет вести работу большими партиями и при большой трудоемкости изготовления деталей, что способствует широкому его использованию в серийном и крупносерийном производствах.

Сущность параллельного вида движений заключается в том, что детали с одной операции на другую передаются поштучно или транспортными партиями (р ) немедленно после завершения обработки (вне зависимости от длительности смежных операций). При этом обработка деталей по всем операциям осуществляется непрерывно и пролежи- вание деталей исключено. Это значительно сокращает длительность технологического цикла и, как следствие, производственного. Используем тот же пример, что и выше.

При построении графика параллельного вида движения партии деталей по операциям (рис. 2.6) следует учитывать следующие правила:

• 1) сначала необходимо строить технологический цикл по первой транспортной партии по всем операциям без пролеживания между ними;
• 2) на операции с самой большой продолжительностью необходимо построить операционный цикл обработки деталей по всей партии (п ) без перерывов в работе оборудования;
• 3) достроить операционные циклы для всех остальных транспортных партий.

Рис. 2.6.

Длительность технологического цикла обработки партии деталей (^ц(нар)) П Р И параллельном движении определяется по формуле и по рассматриваемому примеру составляет величину

Если на отдельных операциях работа выполняется одновременно на нескольких рабочих местах (С пр), тогда формула принимает вид

Общее время пролеживания каждой детали в партии определяется по формуле и составляет величину

Общее время пролеживания всех деталей в партии определяется по формуле и составляет величину

Длительность производственного цикла при параллельном виде движения деталей по операциям технологического процесса определяется по формуле

Достоинство этого вида движения в том, что он обеспечивает кратчайшую длительность технологического (производственного) цикла, равномерную загрузку рабочих и оборудования (особенно если процесс синхронизированный) и высокую производительность труда. Применяется в серийном и массово-поточном производствах при организации непрерывно-поточных линий. К недостаткам можно отнести то, что на всех операциях, кроме максимальной (десинхронизированный процесс), оборудование работает с перерывами.

Производственный цикл — один из важнейших технико-экономических показателей, который является исходным для расчета многих показателей производственно-хозяйственной деятельности предприятия. На его основе, например, устанавливаются сроки запуска изделия в с учетом сроков его выпуска, рассчитываются , определяется объем незавершенного производства и осуществляются другие планово-производственные расчеты.

Изготовления изделия (партии) представляет собой календарный период нахождения его в производстве от запуска исходных материалов и полуфабрикатов в основное производство до получения готового изделия (партии).

Структура цикла

Структура производственного цикла включает время выполнения основных, вспомогательных операций и перерывов в изготовлении изделий (рис. 8.2).

Рис. 8.2. Структура производственного цикла

Время выполнения основных операций обработки изделий составляет технологический цикл и определяет время, в течение которого осуществляется прямое или косвенное воздействие человека на предмет труда.

Перерывы могут быть разделены на две группы:

• перерывы, связанные с установленным на предприятии режимом работы, — нерабочие дни и смены, междусменные и обеденные перерывы, внутрисменные регламентированные перерывы для отдыха рабочих и т.п.;
• перерывы, обусловленные организационно-техническими причинами, — ожидание освобождения рабочего места, ожидание на сборке комплектующих узлов и деталей, неравенство производственных ритмов на смежных, т.е. зависимых друг от друга, рабочих местах, отсутствие энергии, материалов или транспортных средств и т.д.:

Расчет длительности производственного цикла

• Т п.ц , Т техн - соответственно длительность производственного и технологического циклов;
• Т пер — продолжительность перерывов;
• Т ест. пр — время естественных процессов.

При расчете длительности производственного цикла Т п.ц учитываются лишь те затраты времени, которые не перекрываются временем технологических операций (например, затраты времени на контроль, транспортирование изделий). Перерывы, вызванные организационно-техническими неполадками (несвоевременное обеспечение рабочего места материалом, инструментами, нарушение трудовой дисциплины и т.п.), при расчете плановой длительности производственного цикла не учитываются.

При расчете длительности производственного цикла необходимо учитывать особенности движения предмета труда по операциям, существующим на предприятии. Обычно используется один из трех видов: последовательный, параллельный, параллельно-последовательный.

При последовательном движении обработка партии одноименных предметов труда на каждой последующей операции начинается лишь тогда, когда вся партия прошла обработку на предыдущей операции.

Пример 8.1.

Допустим, требуется обработать партию, состоящую из трех изделий (n = 3); число операций обработки (m = 4), нормы времени но операциям составляют: = 10, = 40, = 20, = 10 мин.

Для этого случая длительность цикла

Т ц(посл) = 3(10 + 40 + 20 + 10) = 240 мин.

Так как ряд операций может выполняться не на одном, а на нескольких рабочих местах, длительность производственного цикла при последовательном движении в общем случае имеет вид

где , — число рабочих мест.

При параллельном движении передача предметов труда на последующую операцию осуществляется поштучно или транспортной партией сразу после обработки на предыдущей операции:

где р — размер транспортной партии, шт; t mах — время выполнения наиболее продолжительной операции, мин; С max — число рабочих мест на наиболее продолжительной операции. Для рассмотренного выше примера: р = 1.

Т ц(пар) = (10 + 40 + 20 + 10) + (3 — 1)40 = 160 мин.

При параллельном виде движения длительность производственного цикла значительно сокращается.

При параллельно-последовательном виде движения предметы труда передаются на последующую операцию по мерс их обработки на предыдущей поштучно или транспортной партией, при этом время выполнения смежных операций частично совмещается таким образом, что партия изделий обрабатывается на каждой операции без перерывов.

Длительность производственного цикла может быть определена как разность между длительностью цикла при последовательном виде движения и суммарной экономией времени по сравнению с последовательным видом движения, за счет частичного перекрытия времени выполнения каждой пары смежных операций:

Для примера 8.1: р = 1.

240 — (3 — 1)(10 + 20 + 10) = 160 мин.

Продолжительность цикла

На продолжительность производственного цикла влияет множество факторов: технологических, организационных и экономических. Технологические процессы, их сложность и многообразие, техническая оснащенность предопределяют время обработки деталей и продолжительность сборочных процессов. Организационные факторы движения предметов труда в процессе обработки связаны с организацией рабочих мест, самого труда и его оплатой. Организационные условия в еще большей степени влияют на продолжительность выполнения вспомогательных операций, обслуживающих процессов и перерывы.

Экономические факторы обусловливают уровень механизации и оснащенность процессов (а следовательно, их длительность), нормативы незавершенного производства.

Чем быстрее совершается (чем меньше длительность производственного цикла), являющийся одним из элементов кругооборота оборотных средств, тем больше будет скорость их оборачиваемости, тем большее число оборотов они совершают в течение года.

В результате происходит высвобождение денежных ресурсов, которые могут быть использованы для расширения производства на данном предприятии.

По той же причине происходит сокращение (абсолютное или относительное) объема незавершенного производства. А это означает высвобождение оборотных средств в их вещественной форме, т.е. в форме конкретных материальных ресурсов.

Производственная мощность предприятия или цеха прямо зависит от длительности производственного цикла. Под производственной мощностью понимается максимально возможный выпуск продукции в плановом периоде. И поэтому ясно, что, чем меньше затрачивается времени на производство одного изделия, тем большее их число может быть изготовлено за тот же период времени.

При сокращении длительности производственного цикла повышается в результате увеличения объема выпуска продукции за счет увеличения производственной мощности, что приводит к уменьшению доли труда вспомогательных рабочих в единице продукции, а также доли труда специалистов и служащих.

При сокращении производственного цикла снижается за счет уменьшения в себестоимости единицы продукции доли общезаводских и цеховых расходов при увеличении производственной мощности.

Таким образом, сокращение длительности производственного цикла — один из важнейших источников интенсификации и повышения эффективности производства на промышленных предприятиях .

Резервом уменьшения длительности производственного цикла служит совершенствование техники и технологии, применение непрерывных и совмещенных технологических процессов, углубление специализации и кооперирования, внедрение методов научной организации труда и обслуживания рабочих мест, робототехники.

Организация производственных процессов во времени

Для обеспечения рационального взаимодеЙствия всех элемен­тов производственного процесса и упорядочения выполняемыхработ во времени и в пространстве необходимо формированиепроизводственного цикла изделия.

Производственным ЦИКЛОМ называется комплекс определенным обраЗОNf организованных во времени основных, вспомогательных, об­служивающих процессов, необходимых для изготовления определеююговида продукции.

Важнейшей характеристикой производственного цикла является его длительность.

Длительность производственного цикла - это календарный пе­риод времени, в течение которого материал, заготовка или другой обрабатываемый предмет проходит все операции производствен­ного процесса или определенной его части и превращается в готовую продукцию.

Длительность цикла выражается в календарных днях или часах.

Структура производственного цикла вклю чает время рабочего периода и время перерывов.

В течение рабочего периода выполняются собственно технологические операции и работы под­готовительно-заключительного характера. К рабочему периоду от­носятся также продолжительность контрольных и транспортных операций и время естественных процессов. Время перерывов обус­ловлено режимом труда, межоперационным пролеживанием деталей и недостатками в организации труда и производства.

Время межоперационного пролеживания определяется переры­вами партионности, ожидания и комплектования. Перерывы парти­онности возникают при изготовлении изделий партиями и обусловлены тем, что обработанные изделия пролеживают, пока вся партия не пройдет через данную операцию.

При этом исходят из того, что производственной партией назыаетсяя группа изделий одного и того. же наименования и типоразмера, запускаемых

в производство в течение определенного времени при одном и том же подготовительно-заключительном" периоде. Перерывы ожидания вызываются несогласованной длительностью двух смеж­ных операций технологического процесса, а перерывы комплек­тования - необходимостью ожидания того времени, когда будут изготовлены все заготовки, детали или сборочные единицы, вхо­дящие в один комплект изделий. Перерывы комплектования возни­кают при переходе от одной стадии производственного процесса к другой.

В наиболее общем виде длительность производственного цикла

"Гr{ выражается формулой.

Тц =, ТТ + Т,-з + ТС + ТК + Тгр + Т"О + "Гr"P" (10.1)

где ТТ - время технологических операций;

Т,-з - время работ подготовительно-заключительного характера; Те - время естест­венных процессов;

ТК - время контрольных операций;

Тгр - время транспортирования предметов труда;

Т"О - время межопераци­онного пролеживания (внутрисменные перерывы);

Т"р – время перерывов, обусловленных режимом труда.

Длительность технологических операций и подготовительно­-заключительных работ в совокупности.образует операционный цикл "Гr{,оп"

Операционный цикл - это продолжительность законченной части технологического процесса, выполняемой на одном рабочем месте.

Методы расчета длительности производственного цикла .

Необхо­димо различать производственный цикл отдельных деталей и цикл изготовления сборочной единицы или изделия в целом .

Произ­водственный цикл детали обычно называют простым, а изделия или сборочной единицы - сложным . Цикл может быть одноопера­ционным и многооперационным. Длительность цикла много­qперационного процесса зависит от способа передачи деталей с операции на операцию.

Существуют три вида движения пред­метов труда в процессе их изготовления: последовательный, параллельный и параллельно-последовательный . ,

При последовательном виде движения вся партия деталей пере­дается на последующую операцию после окончания обработки всех деталей на предыдущей операции.

Достоинствами этого метода являются отсутствие перерывов в работе оборудования и рабочего на каждой операции, возможность их высокой загрузки в течение смены. Но производственный цикл при такой организации работ является наибольшим, что отрицательно сказывается на технико-экономических показателях деятельности цеха, предприятия.

операцию транспортной партией сразу после окончания ее обра­ботки на предыдущей операции. В этом случае обеспечиваетсянаиболее короткий цикл. Но возможности применения параллель­ного вида движения ограничены, так как обязательным условиемего реализации является равенство или кратность продолжитель­ности выполнения операций. В противном случае неизбежны пе­рерывы в работе оборудования и рабочих. При nараллельно-nосле­дователыlOМ виде дви.жения деталей с операции на операцию онипередаются транспортными партиями или поштучно. При этомпроисходит частичное совмещение времени выполнения смежныхопераций, а вся партия обрабатывается на каждой операции безперерывов. Рабочие и оборудование работают без перерывов. Про­изводственный цикл длительнее по сравнению с параллельным, но короче, чем при последовательном движении предметов труда.

Расчет цикла простого производствешlOГО процесса. Операционный производственный цикл партии деталей при последовательном виде движения рассчитывается так:

При параллельном виде движения детали передаются на следующую

Рис. 10.4, а. График ПJюизводственных IЩКЛОВ при последовательном

График ДDижения партии деталей при параллельном ДDижении приведен на рис. 10.4; б. По графику можно определить длитель­ность операционного цикла при параллельном движении:

Т;(,IIЩ) = (tШТI + tШТ2 + tшт, + tlш)+ (3 - 1) tШТ1 =

8,5 + (3 - 1) 4 = 16,5 мин.

Рис. 10.4, б. График производственных циклов при параллельно-последователыlOМ движении партиЙ дета

одновременно. Поэтому в производственный цикл изделия вклю­чается цикл наиболее трудоемкой (ведущей) детали из числа тех, которые подаются на первые операции сборочного цеха. Длитель­ность производственного цикла изделия может быть рассчитана по формуле

"Т:\.п = Тц.д + Тц.б"

где "Т:СJI. - длительность производственного цикла изготовления ведущей детали, календ. дн.; "Т:t.б - длительность производст­венного цикла сборочных и испытательных работ, календ. дн.

Для определения длительности цикла сложного производствен­ного процесса может быть использован графический метод. Для этого составляется цикловой график. Предварительно устанавли­ваются производственные" циклы простых процессов, входящих в сложный. По цикловому графику анализируется срок опережения одних процессов другими и определяется общая продолжительность цикла сложного процесса производства изделия или партии из­делий как наибольшая сумма циклов связанных между собой простых процессов и межоперационных перерывов. На рис. 10.5 приведен цикловой график сложного процесса. На графике справа налево в масштабе времени откладываются циклы часtичных процессов, начиная от испытаний и кончая изготовлением де­талей.

Рис. 10.5. Цикл СЛОЖllоrо процесса.

Пути и значение обеспечения непрерывности производственного процесса и сокращения длительности цикла

Высокая степень непрерывности процессов производства и со­кращение длительности производственного цикла имеет большое экономическое значение: снижаются размеры незавершенного производства и ускоряется оборачиваемость оборотных средств, улучшается использование оборудования и производственных площадей, снижается себестоимость продукции. Исследования, вы­полненные на ряде предприятий г. Харькова, показали, что там, где средняя длительность производственного цикла не превышает 18 дней, каждый затрачиваемый рубль обеспечивает получение про­дукции на 12% больше, чем на заводах, где длительность цикла равна 19-36 дням, и на 61 % больше, "leM на заводе, где продукция имеет цикл выше 36 дней.

Повышение уровня непрерывности производственного процесса и сокращение длительности цикла достигаются, во-первых, повы­шением технического уровня производства, во-вторых – мерами организационного характера. Оба пути взаимосвязаны и дополняют друг друга.

Техническое совершенствование производства идет в направле­нии внедрения нопой технологии, прогрессивного оборудования и новых транспортных средств. Это ведет к сокращению про­изводственного цикла за счет снижения трудоемкости собственно технологических и контрольных операций, уменьшения временина перемещение предметов труда.

Организационные мероприятия должны предусматриват ь:

Сведение до минимума перерывов, вызванных межопераци­онным пролеживанием, и перерывов партионности за счет приме­нения параллельного и параллельно-последовательного методов движения предметов труда и улучшения системы планирования;

Построение графиков комбинирования различных производ­ственных процессов, обеспечивающих частичное совмещение во времени выполнения смежных работ и операций;

Сокращение перерывов ожидания на основе построения опти­мизированных планов-графиков изготовления продукции и рацио­нального запуска деталей в производство;

Внедрение предметно-замкнутых и подетально-специализи­рованных цехов и участков, создание которых уменьшает длину внутрицеховых и межцеховых маршрутов, сокращает затраты вре­мени на транспортировку.