12.3 Производственный цикл и его длительность

Организация производственного процесса во времени характеризуется способами сочетания операций технологического процесса, структурой и дли­тельностью производственного цикла.

Для измерения процесса изготовления определенной продукции во времени пользуются показателем «производственный цикл», который характеризует календарное время изготовления продукта на данном предприятии, т.е. время, прошедшее от запуска в производство предмета труда до получения полностью готового продукта.

Производственный цикл - это временной интервал от начала до окончания процесса изготов­ления продукции, т. е. время, в течение которого запущенные в про­изводство предметы труда преобразуются в готовую продукцию.

Производственный цикл является важным календарно-плановым нормативом органи­зации производственного процесса во времени. Исходя из его про­должительности, определяют срок запуска продукции в произ­водство, составляют календарные планы изготовления продукции на всех стадиях производственного процесса, согласовывают рабо­ту смежных подразделений (участков, цехов). На основе производ­ственного цикла исчисляется величина незавершенного производ­ства - важного элемента оборотных средств предприятия.

Структура производственного цикла показана на рис. 12.1.

Производственный цикл состоит из собст­венно производственного времени и перерывов. Время произ­водства включает рабочее время и время естественных процессов.

Производственный цикл состоит из собст­венно производственного времени и перерывов.

Время произ­водства включает рабочее время и время естественных процессов.

Время перерывов включает перерывы в рабочее время, т.е. тогда, когда предприятие работает, и нерабочее время, которое определяется режимом работы (вы­ходные, праздничные дни, перерыв между рабочими сменами).

Перерывы в рабочее время делятся на перерывы партионности и ожидания.

Перерывы партионности возникают, когда предме­ты труда обрабатываются партиями.

Производственный цикл

Время производства Время перерывов

Продолжительность технологических операций

Длительность вспомогательных

операций

Продолжительность естественных процессов

В рабочее время

В нерабочее время

перерывы

партионности

выходные и

праздничные дни

подготовительно-заключительных

время межоперационного, межцехового ожидания

перерывы между сменами и на обед

транспортных

контрольных

складских

Рисунок 12.1 - Типовая структура производственного цикла

Партия предметов - это оп­ределенное количество одинаковых предметов труда, обрабатываемых на каждой операции непрерывно с одновременной затратой подгото­вительно-заключительного времени. Предметы из партии обрабаты­ваются не одновременно, а по одному или по несколько штук сразу, в связи с чем каждый предмет труда ожидает сначала своей очереди на обработ­ку, а затем - конца обработки всей партии. Перерывы партионно­сти определяются не отдельно, а вместе с продолжительностью тех­нологических операций, создавая технологический цикл.

Перерывы ожидания возникают вследствие несинхронности операций произ­водственного процесса: предметы труда негде обрабатывать, по­скольку рабочие места заняты другими операциями. Перерывы ожидания возникают также и тогда, когда детали, входящие в один комплект, изготовляются в разное время.

Конкретная структура производственного цикла зависит от особенностей продукции, технологических процессов ее изготов­ления, типа производства и некоторых других факторов.

В непре­рывных производствах (химическом, металлургическом и т.п.) наибольшую часть производственного цикла занимает время про­изводства, а в дискретных - именно перерывы. Особенно дли­тельными являются перерывы в единичном производстве, мень­шими - в серийном и минимальными - в массовом.

Производственный цикл можно исчислять как для отдельных предметов (деталей, узлов, изделий), так и для целых партий.

Определение цикла осуществляется по составляющим его элементам.

В зависимости от характера производства продолжитель­ность производственного цикла измеряется месяцами, днями, ча­сами. Для изделий с длительным циклом величина по­следнего исчисляется в календарных днях; в этом случае учиты­ваются все перерывы. Короткие циклы (до 5 дней) определяются в рабочих днях без учета выходных.

Во многих случаях выполнение вспомогательных операций совпадает со временем перерывов, особенно перерывов ожида­ния. Тогда временная протяженность цикла будет меньше, чем сумма его составляющих. Это нужно учитывать при исчислении общей продолжительности цикла.

Основной составляющей производственного цикла является дли­тельность технологических операций, которая составляет технологи­ческий цикл. Длительность технологического цикла обработки партии предметов на одной операции рассчитывается по формуле

(12.2)

где T_m – длительность технологического цикла в единицах времени (как правило, минутах);

n - количество предметов в партии;

t - длительность обработки одного предмета в единицах времени (как правило, минутах);

М - количество рабочих мест, на которых выполняется опе­рация.

Технологический цикл партии предметов, обрабатываемых на нескольких операциях, зависит также от того, как сочетается вы­полнение операций над предметами партии. Существуют три спо­соба сочетания операций технологического процесса (три спосо­ба передачи предметов): последовательный, параллельный и па­раллельно-последовательный (график на рис 12.2).

Способ сочетания операций	Номер операции	Затраты времени, мин	Количество рабочих мест	График сочетания операций n = 4 nm = 1
Последовательный	1 2 3 4	2,0 1,0 1,5 0,5	1 1 1 1	׀ ׀ ׀ ׀ ׀ ׀ ׀ ׀ ׀ ׀ ׀ ׀ ׀ ׀ ׀ ׀ ׀ ׀ ׀ Тm.посл
Параллельный	1 2 3 4	2,0 1,0 1,5 0,5	1 1 1 1	׀ ׀ ׀ ׀ ׀ Тm.пар
Последовательно-параллельный	1 2 3 4	2,0 1,0 1,5 0,5	1 1 1 1	׀ ׀ ׀ ׀ ׀ ׀ ׀ ׀ ׀ ׀ ׀ ׀ ׀ ׀ ׀ ׀ ׀ ׀ ׀ Тm.пар.-посл

Рисунок 12.2 - Графики сочетания операций

(последовательного, параллельного и па­раллельно-последовательного)

Последовательное сочетание операций состоит в том, что сле­дующая операция начинается только после окончания обработки всех предметов партии на предыдущей операции, таким образом, партия предметов передается с операции на операцию полностью. Техно­логический цикл при последовательном сочетании операций, как это видно из графика на рис. 12.2, определяется по формуле

(12.3)

где T_m.посл – длительность технологического цикла при последовательном сочетании операций в единицах времени (как правило, минутах);

m - количество операций технологического процесса (i =1,2..., m).

По данным графика рис. 12.2 T_m.посл = 4 ∙ (2 + 1 + 1,5 + 0,5) = 20 мин.

Последовательное сочетание операций является достаточ­но простым по своей организации, оно облегчает оператив­ное планирование и учет, однако требует достаточно длитель­ного производственного цикла, ибо каждый предмет лежит, ожидая обработки всей партии. Последовательное сочетание операций применяется в единичном и серийном производствах.

Параллельное сочетание операций характеризуется тем, что каждый предмет труда после окончания предыдущей операции сразу же передается на следующую операцию и обрабатывается. Это означает, что предметы одной партии обрабатываются па­раллельно на всех технологических операциях. Малогабаритные нетрудоемкие предметы могут передавать­ся не поштучно, а транспортными (передаточными) партия­ми - n_m (при поштучной передаче n_m = 1). На графике рис. 12.2 видно, что технологический цикл при параллельном сочетании операций равняется дли­тельности обработки партии предметов на максимально тру­доемкой операции и транспортной партии - на остальных опе­рациях, т.е. рассчитывается по формуле

(12.4)

где T_m.пар – длительность технологического цикла при параллельном сочетании операций в единицах времени (как правило, минутах);

n_m – величина транспортной партии, шт.

По данным графика на рис. 12.2 Т_m.пар = (2 + 1 + 1,5 + 0,5) + (4 - 1) ∙ 2 = 11 мин.

При параллельном сочетании операций существенно сокра­щается технологический цикл по сравнению с последователь­ным способом. Однако если при этом длительность операций не одинакова и не кратна, т.е. когда они не синхронизированы, то на всех операциях, кроме операций с максимальной про­должительностью (в рассматриваемом примере это операции 2, 3, 4), возникают перерывы в работе. Перерывы ликвидируются при условии синхронизации опера­ций, когда имеет место равенство

(12.5)

Параллельное сочетание операций применяется в массовом и крупносерийном производствах.

Параллельно-последовательное сочетание операций, кото­рое еще называют смешанным, отличается тем, что обработ­ка предметов труда на следующей операции начинается до за­вершения обработки всей партии на предыдущей, но при ус­ловии, чтобы партия обрабатывалась на каждой операции не­прерывно.

Из графика на рис. 12.2 видно, что технологический цикл при параллельно-последовательном сочетании операций является бо­лее коротким, чем цикл последовательного сочетания операций за счет па­раллельного выполнения смежных операций. Длительность технологического цикла при параллельно-последовательном сочетании операций определяется по формуле

, (12.6)

где T_{m.пар.-посл} – длительность технологического цикла при параллельно-последовательном сочетании операций в единицах времени (как правило, минутах);

τ_і – продолжительность параллельного выполнения смежных операций в единицах времени.

Время параллельного выполнения смежных операций равняется произведению количества деталей без одной транспортной партии и продолжительности наименьшей операции. Если последнюю обозначить как , то в общем виде для любой пары смежных операций Для m операций смежных соединений будет (m – 1). Тогда можно формула 12.6 примет окончательный вид

(12.7)

По данным графика на рис. 12.2 Т_{m.пар.-посл} = 20 - (4 - 1) х (1 + 1+ 0,5) = 12,5 мин.

При параллельно-последовательном сочетании операций тех­нологический цикл является более продолжительным, чем при параллельном, но меньшим, нежели цикл при последовательном сочетании операций. Применяется этот метод, когда предметы обрабатывают большими партиями, как правило, в условиях крупносерийного производства.

Для исчисления производственного цикла обработки партии предметов наряду с технологическим циклом нужно определить и другие элементы. Продолжительность естественных процессов устанавливается в соответствии с требованиями технологии, вре­мя выполнения вспомогательных операций и межоперационных перерывов определяется по определенным нормативам или из опыта.

Длительность производственного цикла является важным показателем уровня организации производственного процесса и оказывает существенное влияние на экономику предприятия.

Сокращение длительности производственного цикла уменьшает потребность в оборотных средствах, связанных в незавершенном производстве, и ускоряет их оборачиваемость; обеспечивает более полное использование оборудования, увеличивает производственную мощность участков, цехов, предприятия в целом, что, в конечном счете, способствует снижению себестоимости товарной продукции и повышению рентабельности производства. Кроме того, вследствие уменьшения незавершенного производства экономится площадь, занятая хранением предметов тру­да, что также обеспечивает экономию затрат. Существенный эффект дает и ускорение выпуска продукции.

Для сокращения продолжительности производственного цикла нужно уменьшать время самого производства и перерывов.

Время производства в конкретных условиях может уменьшаться под влиянием различных факторов и прежде всего - механизации и автоматизации технологических процессов, вспомогательных опе­раций, интенсификации естественных процессов, тщательной раз­работки технической документации на стадии подготовки произ­водства, параллельного выполнения работ во время изготовления сложных изделий и др. Существенные резервы сокращения рабочего периода изготовления продукции кроются в повышении уровня стандартизации и унификации изделий, упрощении конструкции оригинальных деталей, повышении уровня взаимозаменяемости деталей, узлов, агрегатов, позволяющих свести к минимуму подгоночные работы при сборке изделий.

Время перерывов сводится к минимуму благодаря применению передовых методов организации производ­ства и систем оперативно-календарного планирования.