Ситуация 1. Расчёт длительности цикла простого
производственного процесса
Цель работы: ознакомление с расчётом длительности цикла простого процесса при различных видах движения партии деталей в производстве.
Краткие методические указания
Производственный процесс во времени характеризуется показателем длительности производственного цикла. Различают длительность производственного цикла одного изделия, партии деталей, серии изделий и т.д.
Под длительностью цикла понимают период времени между моментом начала и моментом окончания какого-либо производственного процесса. При этом производственный процесс изготовления отдельных деталей обычно называют простым, а изделия и сборочных единиц – сложным.
Длительность производственного цикла - один из важнейших организационно-экономических показателей, влияющий на величину незавершённого производства, потребность в оборотных средствах, величину требуемой производственной мощности, а в итоге - и на себестоимость, прибыль, рентабельность.
Длительность цикла простого многооперационного процесса зависит от способа передачи деталей с операции на операцию. Существует три вида движения предметов труда в процессе их изготовления: последовательный, параллельный и параллельно-последовательный.
При последовательном виде движения вся партия деталей передаётся на последующую операцию после окончания обработки всех деталей на предыдущей операции.
Достоинством этого метода является 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. Такая организация целесообразна при небольших партиях и при невысокой трудоёмкости. Свойственна для мелкосерийного и единичного производства.
При параллельном виде движения детали передаются на следующую операцию транспортной (передаточной) партией сразу после окончания ее обработки на предыдущей операции. В этом случае обеспечивается наиболее короткий цикл.
Недостатком такого вида движения являются перерывы, возникающие на некоторых рабочих местах.
Обязательным условием реализации этого вида является равенство или кратность продолжительности выполнения операций. В противном случае неизбежны перерывы в работе оборудования и рабочих. Применяется на конвейере, на потоке.
При параллельно-последовательном виде движения детали с операции на операцию передаются транспортными партиями. Этот вид движения предусматривает такое частичное совмещение времени выполнения смежных операций, что вся изготавливаемая партия обрабатывается на каждой операции без перерывов.
Этот вид используется в серийном и крупносерийном производстве.
О
пределить
длительность цикла простого
производственного процесса при различных
видах движения предметов труда можно
по следующим формулам:
где Tп – длительность цикла при последовательном виде движения, мин;
n – размер партии деталей, штук;
ti – норма штучно-калькуляционного времени на i-й операции, мин;
qi – число рабочих мест на i-й операции;
J
– число операций технологического
процесса.
где Тпар – длительность цикла при параллельном виде движения, мин;
p – размер передаточной партии деталей, штук;
где Тпп – длительность цикла при параллельно-последовательном виде движения.
Пример расчёта
Описание ситуации. Технологический процесс изготовления партии деталей n = 200 шт. включает четыре операции. Нормы времени на операциях соответственно равны 2; 6; 3; 1 мин. Размер передаточной партии p = 50 шт. Число рабочих мест на всех операциях принято равным единице.
Подготовительно-заключительное время, время межоперационного пролёживания предметов труда и время естественных процессов принято равным нулю.
Необходимо определить длительность производственного цикла при различных видах движения предметов труда графическим и аналитическим способом; проанализировать полученные результаты.
1. При последовательном виде движения длительность производственного цикла равна:
Тп=200 * (2+6+3+1) = 2400 минут.
Строим график производственного процесса при последовательном виде движения (рисунок 1).
Рис.1 График длительности цикла при последовательном движении партии деталей в производстве
2. При параллельном виде движения длительность производственного цикла равна:
Тпар=(200-50)*6+50*(2+6+3+1)=1500 минут.
Строим график производственного процесса при параллельном виде движения (рисунок 2).
Рис.2 График длительности цикла при параллельном движении партии деталей в производстве
3. Длительность производственного цикла при параллельно-последовательном виде движения равна:
Тпп=2400-(200-50)*(2+3+1)=2400-900=1500 минут.
Строим график производственного процесса при параллельно-последовательном виде движения (рисунок 3).
Для построения графика различают два варианта параллельно-последовательного сочетания каждой пары смежных операций:
1) Если длительность предшествующей операции меньше, чем длительность последующей. В этом случае транспортную партию можно передавать немедленно по окончании ее обработки на предыдущей операции.
2) Если длительность предшествующей операции больше, чем длительность последующей. В этом случае отсутствие простоев на последующей операции может быть обеспечено только после накопления перед ней определенного запаса деталей. Для отражения этого на графике из точки, соответствующей моменту окончания обработки последней передаточной партии на предыдущей операции, на последующей операции вправо откладывают время ее обработки, а влево – время обработки предшествующих передаточных партий.
Рис. 3 График длительности цикла при параллельно-последовательном движении партии деталей в производстве
Вывод: в рассматриваемом примере и параллельный, и параллельно-последовательный вид движения дают одинаковую длительность производственного цикла – 1500 мин.
Исходные данные по вариантам представлены в таблице 1.
Таблица 1
Исходные данные по вариантам для расчёта длительности цикла простого процесса
|
||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
nНомер варианта |
||||||||
6Нормы штучно-калькуляционного времени по операциям, минP |
5 |
4 |
3 |
|||||
121 |
2 |
3 |
1 |
2 |
1 |
|||
1 |
3 |
2 |
1 |
1 |
2 |
20 |
80 |
2 |
1 |
1 |
2 |
4 |
1 |
2 |
20 |
60 |
3 |
2 |
4 |
3 |
4 |
5 |
2 |
10 |
40 |
4 |
2 |
5 |
6 |
3 |
4 |
1 |
30 |
90 |
5 |
3 |
2 |
4 |
2 |
3 |
6 |
25 |
100 |
6 |
4 |
2 |
3 |
6 |
4 |
5 |
15 |
60 |
7 |
3 |
5 |
2 |
4 |
8 |
3 |
40 |
120 |
8 |
6 |
2 |
5 |
3 |
4 |
8 |
30 |
120 |
9 |
4 |
2 |
3 |
5 |
6 |
4 |
50 |
150 |
10 |
2 |
4 |
1 |
6 |
2 |
3 |
50 |
200 |
11 |
3 |
2 |
7 |
5 |
1 |
4 |
40 |
200 |
12 |
5 |
3 |
4 |
1 |
2 |
3 |
60 |
180 |
13 |
4 |
6 |
2 |
4 |
3 |
5 |
45 |
180 |
14 |
1 |
4 |
1 |
3 |
2 |
6 |
40 |
160 |
15 |
4 |
1 |
3 |
2 |
5 |
7 |
32 |
160 |
16 |
5 |
6 |
4 |
9 |
2 |
8 |
10 |
50 |
17 |
6 |
2 |
3 |
7 |
4 |
1 |
30 |
150 |
18 |
2 |
4 |
1 |
3 |
2 |
5 |
34 |
170 |
19 |
5 |
1 |
2 |
6 |
4 |
3 |
38 |
190 |
20 |
6 |
8 |
3 |
5 |
2 |
4 |
55 |
220 |
21 |
5 |
3 |
2 |
4 |
8 |
5 |
44 |
220 |
22 |
2 |
6 |
4 |
3 |
5 |
8 |
80 |
240 |
23 |
5 |
3 |
4 |
7 |
2 |
6 |
60 |
240 |
24 |
5 |
7 |
2 |
4 |
3 |
2 |
48 |
240 |
25 |
2 |
6 |
8 |
1 |
4 |
5 |
50 |
250 |
26 |
7 |
2 |
5 |
4 |
6 |
3 |
90 |
270 |
27 |
5 |
7 |
2 |
4 |
3 |
6 |
54 |
270 |
28 |
8 |
5 |
6 |
3 |
4 |
2 |
100 |
300 |
29 |
4 |
8 |
2 |
5 |
1 |
4 |
25 |
75 |
30 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ситуация 2. Расчёт длительности цикла сложного
производственного процесса
Цель работы: ознакомление с расчётом и анализом длительности цикла изготовления изделия.
Краткие методические указания
Производственный цикл изготовления изделия включает циклы изготовления деталей, сборки узлов и готового изделия, испытательных операций. Длительность цикла определяется наибольшей суммой длительности последовательно связанных между собой простых процессов изготовления деталей и сборочных без учета процессов, идущих параллельно.
Длительность цикла сложного процесса устанавливается по цикловому графику, который строят в направлении, обратном ходу производственного процесса. При этом отправным моментом служит дата выпуска изделия по плану, от которой на календарную шкалу в обратной последовательности наносят длительности циклов изготовления деталей и сборочные процессы, а также время пролёживания. Определяют опережения запуска (выпуска).
Опережение – это время от момента запуска партий деталей в обработку (или сборочных единиц на сборку) на i-й операции в данном цехе до момента выпуска со сборки всех изделий, для которых были запущены детали в обработку (или сборочные единицы в сборку). Опережения запуска (выпуска) Оз и Ов показывают на сколько времени раньше должна быть запущена (выпущена) на той или иной стадии производственного процесса партия узлов, деталей, заготовок.
Пример расчёта
Описание ситуации. Схема сборки изделия М приведена на рисунке 4. Определить длительность цикла изготовления изделия М, если известно, что длительность изготовления отдельных деталей и узлов в календарных днях следующая: А (сборка узла А) – 5, В (сборка узла В) – 10, Д 1 (изготовление детали Д 1) – 2, Д 2 – 5, Д 3 – 2, Д 4 – 12, Д 5 -5. Время общей сборки изделия М – 10 дней.
Рис. 4. Схема сборки изделия М
Строим график изготовления изделия М (рисунок 5).
Р
ис.
5. График изготовления изделия М
По графику определяем длительность цикла изготовления изделия Тц:
Тц=10+5+10+12=37 дней.
Исходные данные для расчёта по вариантам. Длительность изготовления отдельных деталей и узлов, время общей сборки изделия И в календарных днях, а также дата выпуска изделия по плану представлены в таблице 2. Схема сборки изделия И приведена на рисунке 6. Определить длительность цикла изготовления изделия И и дату его запуска в производство.
Таблица 2
Исходные данные для расчёта длительности цикла сложного процесса
Номер варианта |
Длительность изготовления деталей и узлов, дни |
Дата выпуска |
|||||||||
И |
Сб 1 |
Сб 2 |
Сб 3 |
Д 1 |
Д 2 |
Д 3 |
Д 4 |
Д 5 |
Д 6 |
||
1 |
9 |
8 |
4 |
3 |
1 |
2 |
3 |
4 |
2 |
7 |
10.02. |
2 |
8 |
8 |
4 |
5 |
3 |
2 |
2 |
5 |
3 |
6 |
16.04. |
3 |
8 |
9 |
5 |
4 |
2 |
1 |
3 |
6 |
4 |
8 |
15.03. |
4 |
9 |
9 |
5 |
6 |
3 |
4 |
4 |
3 |
5 |
5 |
20.06. |
5 |
9 |
7 |
6 |
5 |
4 |
2 |
5 |
4 |
6 |
6 |
20.02. |
6 |
7 |
7 |
6 |
5 |
3 |
3 |
4 |
5 |
3 |
8 |
10.03. |
7 |
7 |
8 |
4 |
6 |
2 |
5 |
3 |
6 |
4 |
9 |
15.01. |
8 |
9 |
8 |
4 |
6 |
1 |
1 |
2 |
4 |
6 |
5 |
31.05. |
9 |
8 |
9 |
5 |
6 |
3 |
3 |
4 |
6 |
5 |
6 |
26.02. |
10 |
14 |
9 |
6 |
5 |
5 |
4 |
2 |
3 |
4 |
7 |
20.03. |
11 |
12 |
10 |
7 |
4 |
1 |
3 |
5 |
5 |
4 |
7 |
31.03. |
12 |
10 |
11 |
7 |
4 |
3 |
2 |
6 |
7 |
4 |
9 |
25.09. |
13 |
15 |
10 |
5 |
6 |
2 |
5 |
4 |
5 |
3 |
9 |
15.09. |
14 |
13 |
10 |
5 |
4 |
4 |
4 |
2 |
6 |
4 |
8 |
10.05. |
15 |
12 |
11 |
6 |
5 |
3 |
6 |
3 |
4 |
6 |
8 |
20.04. |
16 |
9 |
6 |
5 |
4 |
2 |
1 |
5 |
6 |
4 |
4 |
15.03. |
17 |
9 |
5 |
6 |
4 |
1 |
3 |
4 |
6 |
5 |
4 |
25.06. |
18 |
8 |
7 |
5 |
3 |
3 |
2 |
6 |
5 |
4 |
6 |
20.08. |
19 |
8 |
5 |
6 |
5 |
2 |
1 |
5 |
7 |
6 |
6 |
15.12. |
20 |
9 |
6 |
7 |
4 |
4 |
5 |
4 |
8 |
5 |
5 |
15.06. |
21 |
9 |
6 |
7 |
4 |
5 |
4 |
6 |
6 |
5 |
5 |
10.11. |
22 |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
2 |
5 |
7 |
6 |
6 |
30.05. |
23 |
7 |
7 |
6 |
5 |
2 |
4 |
6 |
5 |
4 |
8 |
15.04. |
24 |
9 |
5 |
7 |
4 |
2 |
2 |
6 |
5 |
4 |
5 |
20.07. |
25 |
14 |
6 |
5 |
6 |
6 |
3 |
4 |
6 |
5 |
8 |
25.11. |
26 |
12 |
6 |
5 |
5 |
5 |
4 |
5 |
8 |
6 |
8 |
17.07. |
27 |
11 |
7 |
6 |
6 |
6 |
4 |
5 |
8 |
6 |
6 |
26.04. |
28 |
12 |
7 |
6 |
4 |
3 |
2 |
4 |
5 |
7 |
5 |
12.08. |
29 |
15 |
5 |
7 |
6 |
5 |
3 |
6 |
6 |
7 |
5 |
10.05. |
30 |
14 |
6 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
7 |
6 |
6 |
23.12. |
Рис. 6. Схема сборки изделия И
Ситуация 3. Оптимизация длительности производственного цикла.
Алгоритм Петрова.
Цель работы: изучение методов построения очередей запуска партий деталей в обработку.
Краткие методические указания
Задача оптимизации длительности производственного цикла является очень важной задачей, так как длительность производственного цикла влияет на все основные показатели деятельности предприятия.
Существует ряд алгоритмов (правил), которые способствуют оптимизации производственного процесса и снижению его длительности. Например, алгоритм Петрова – алгоритм построения очередей запуска партий деталей в обработку.
При использовании данного алгоритма для определения оптимального порядка (варианта) запуска партий деталей в обработку используются следующие правила:
Правило 1. Первыми запускаются те партии деталей, у которых Т2-Т1>0 в порядке возрастания Т1; затем запускаются партии деталей, у которых Т2-Т1<0 в порядке убывания Т2.
Правило 2. Партии деталей запускаются в порядке уменьшения величины Т2-Т1.
Величины Т1 и Т2 характеризуют трудоёмкость соответственно первой и второй частей технологического процесса. Для определения Т1 и Т2 матрицу с данными длительностей выполнения операций мысленно делят по вертикали на две равные части по числу столбцов и определяют сумму длительностей по каждой строке матрицы в каждой из частей. Если число операций нечётное, то средний столбец при расчёте включают как в первую, так и во вторую части.
Пример расчёта
Описание ситуации. На участке обрабатываются партии деталей четырех наименований А, Б, В, Г. Технологический процесс одинаков и включает шесть операций. Длительность выполнения операций в часах указана в таблице 3.
Таблица 3
Длительность выполнения операций технологического процесса
Партии деталей |
Длительность операций, час |
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
А |
10 |
6 |
3 |
4 |
8 |
4 |
Б |
3 |
5 |
8 |
14 |
6 |
2 |
В |
18 |
7 |
6 |
11 |
9 |
6 |
Г |
6 |
9 |
6 |
7 |
7 |
8 |
Необходимо определить оптимальный порядок запуска партий деталей в производство, обеспечивающий наименьшую продолжительность обработки партий деталей, закрепленных за участком.
Делим матрицу с данными длительностей операций на две части по числу столбцов.
Рассчитываем величины Т1, Т2 и Т2-Т1.
Определяем порядок запуска по двум вариантам: вариант 1 определяется в соответствии с правилом 1; вариант 2 – по правилу 2.
Исходные данные и результаты расчёта представлены в таблице 4.
Таблица 4