5. Расчет календарно-плановых нормативов

Для регламентации хода производства во времени и пространстве на предприятии рассчитывают и устанавливают календарно-плановые нормативы движения производства. Состав нормативов меняется для разных типов производства (табл. 5.1).

Таблица 5.1

Состав календарно-плановых нормативов

Название календарно-планового норматива	Тип производства
	массо-вый	серий-ный	единич-ный
1. Размер производственной партии	0	+	-
2. Длительность производственного цикла	-	+	+
3. Опережение запуска (выпуска)	-	+	+
4. Такт выпуска (запуска)	+	-	-
5. Величина задела	+	+	-
6. Ритм выпуска	+	-	-
7. Период запуска (выпуска)	0	+	-

Примечание.

Знак “+” означает необходимость расчета норматива.

Знак “-” означает, что норматив не рассчитывается.

Знак “0” означает, что норматив имеет ограниченное применение.

5.1. Участки серийного производства

Особенностью производственного процесса на таких участках является изготовление каждым рабочим (или бригадой) производственной партии изделий.

Производственная партия (далее – партия) представляет собой предметы одного наименования и типоразмера, запускаемые в обработку в течение определенного интервала времени, при одном и том же подготовительно-заключительном времени на операцию. В серийном производстве рабочий может выполнять несколько операций над партией. Передачу изделий от одной операции к другой осуществляют или всей партией, или частями. В крупносерийном производстве изделия передаются непосредственно на следующее рабочее место, в мелкосерийном – через промежуточный (межоперационный) склад.

При выборе размера партии надо учитывать противоречивые требования:

а) уменьшить переналадки оборудования для повышения производительности труда рабочих;

б) уменьшить размеры незавершенного производства.

На практике достижение оптимального размера партии является трудной задачей, поэтому пользуются приближенными методами, причем определение размера партии проводят в два этапа

1. рассчитывают партию по формуле, более всего соответствующей особенностям производства на участке;

2. расчетный размер партии корректируют в соответствии с организационными и техническими требованиями производства.

На первом этапе при наличии данных о подготовительно-заключительном времени по каждой j-й операции процесса сборки или обработки изделия размер партии на практике определяют по следующей приближенной формуле:

, (5.1)

где n_p – расчетный (предварительный) размер партии, шт.;

а – допустимый процент подготовительно-заключительного времени в общем времени занятости рабочих мест на участке (в курсовом проекте можно принять а = 3–7 %);

t_шт – трудоемкость (по штучному времени) операции, мин;

m – количество операций по технологическому процессу на данном участке.

Для простоты планирования и учета величину партии иногда рассчитывают по формуле:

. (5.2)

Расчет ведется по одной ведущей операции, а затем распространяется на остальные операции процесса. В качестве ведущей выбирается операция с наиболее сложной наладкой, у которой .

Следует обратить внимание на то, что во всех предыдущих разделах данной методической разработки предполагалось, что трудоемкость технологических операций берется по штучному времени, которое, в соответствие с формулой (2.1), содержит долю подготовительно-заключительного времени. Для пользования формулами (5.1) и (5.2) студенту необходимо отдельно иметь данные о штучном и подготовительно-заключительном времени на операциях. Если на базовом предприятии данные о подготовительно-заключительном времени отсутствуют, но имеются данные об оперативном времени, то в соответствии с рекомендациями отраслевого стандарта можно принять величину t_пз для крупносерийного, среднесерийного и мелкосерийного производства соответственно равной 1,4 % , 2,5 % и 3,2 % от оперативного времени.

Возможен другой метод расчета расчетного (предварительного) размера партий, который не требует данных о подготовительно-заключительном времени. Данный метод предложен проф. Татевосовым К.Г. и исходит из того положения, что каждому значению коэффициента закрепления операций К_зо соответствует среднее время, в течение которого каждое рабочее место непрерывно занято изготовлением одной деталеоперации. Поэтому:

, (5.3)

где t_ср – среднее время для выполнения одной деталеоперации с учетом К_вн (т.е. деленное на К_вн);

– месячный действительный фонд времени одного рабочего места при односменном режиме работы.

Величина среднего времени определяется по формуле:

, (5.4)

где t_изд – трудоемкость изготовления изделия по всем операциям процесса с учетом К_вн (т.е. деленная на К_вн);

t_j – трудоемкость выполнения j-й операции;

m – число технологических операций изготовления изделия.

Из формул (5.3) и (5.4) следует выражение для расчетного размера партии:

. (5.5)

На втором этапе расчетный размер партии n_p корректируют с учетом ряда технических и организационных требований:

• габаритов изделий и размеров площади, отводимой для их сборки;

• количества стендов для подстройки и регулировки аппаратуры;

• стойкости инструмента;

• емкости технологической тары, оборудования;

• необходимости обеспечения загрузки рабочего места не менее чем на смену (в крайнем случае – на полсмены).

В последнем случае выражение для размера партии имеет вид:

, (5.6)

где Т_см – продолжительность смены;

t_min – минимальная из возможных трудоемкостей выполнения операций, рассчитанная по штучному времени.

Другие требования производства к нормальному размеру партии n состоят в следующем:

1. партия предметов одного наименования в цехе-поставщике должна быть равна или в целое число раз больше партии предметов на последующей стадии производственного процесса (в цехе-потребителе);

2. партии оригинальных предметов, входящих в состав изделия одного наименования, должны быть кратны месячной программе выпуска этого изделия.

Для выполнения указанных требований расчет размеров партий рекомендуется по каждому наименованию предмета вести в последовательности, обратной технологическому маршруту движения предмета по цехам: сначала определяют размер партии сборки изделия, затем – партий узлов, партий деталей и в заключение – партий на заготовительной стадии производства.

В серийном производстве партии изготовляемых предметов регулярно повторяются с определенным тактом. Расчетный такт партии (период повторения) равен:

, (5.7)

где Т_пл – плановый период, дн.;

N – заданная программа выпуска в плановом периоде, шт.;

n – принятый размер партии (после корректировки), шт.

Расчетный такт партии R_р округляют до целого числа R, притом такого, чтобы оно укладывалось целое число раз в количество рабочих дней месяца, что обеспечивает кратность размера партии месячному выпуску. Таким образом устанавливают окончательный размер партии:

, (5.8)

где R – принятая величина такта, дн.;

N_дн – среднедневной выпуск изделий одного наименования в плановом периоде, шт./дн.

В сборочных цехах при отсутствии данных о подготовительно-заключительном времени размер n и такт R партий иногда устанавливают из практических соображений. Месячное задание разбивают на партии в зависимости от трудоемкости сборки, габаритов и т.д. Размер партии выбирают кратным месячному выпуску. Наряду с месячными применяют декадные и пятидневные партии, осуществляя запуск-выпуск изделий соответственно три или шесть раз в месяц. Этим обеспечивается ритмичный выпуск продукции участка.

Для всех узлов, входящих в изделие одного наименования, стремятся устанавливать единый такт партий R. Если на участке осуществляется сборка изделий нескольких наименований, имеющих разную программу выпуска, то и в этом случае устанавливают единый такт повторения всех партий и, следовательно, единую периодичность (число повторений) партий. В крайнем случае выбирают 2-3 разных такта, но кратных друг другу. Этим достигается значительное упрощение оперативного планирования на участке.

Изложенные методы определения размера партии применимы и в условиях производства электронных приборов, если изготовление изделия определенного типономинала ведется партиями. Важной особенностью партии здесь является постепенное уменьшение ее размера из-за наличия технологических потерь на операциях. Поскольку размер этих потерь является вероятностной величиной, расчетный размер партии запуска в производстве электронных приборов представляет собой среднюю (опытно-статистическую) величину. Часто первоначальный размер партии запуска зависит от емкости оборудования на определяющей партию операции, например, диффузионных печей, агрегатов травления, установок напыления и т.д. Поэтому при расчете партии интегральных схем, транзисторов, конденсаторов и других изделий прежде всего стараются обеспечить кратность партии емкости технологического оборудования, возможность загрузки рабочего в течение смены и выполнить требования технологического характера (сроки, условия и место хранения изделий).

Для определения длительности производственного цикла Т_ц используют графический и аналитический методы. В курсовом проекте можно длительность цикла партии деталей, узлов, приборов, изготавливаемых цехом, рассчитать аналитически.

При последовательной форме организации работы общая длительность цикла партии в календарных днях равна:

, (5.9)

где n – окончательно установленный размер партии изделий, шт.;

f – число смен (если в цехе бригады изолированные, то f = 1, если сквозные – f = 2 или f = 3);

Т_см – продолжительность смены, мин;

К_вн – коэффициент выполнения норм;

t_j – трудоемкость j-ой операции, рассчитанная по штучному времени с учетом подготовительно-заключительного времени по формуле (2.1), мин;

q_j – число рабочих мест, занятых выполнением соответствующей операции;

m – число операций технологического процесса изготовления изделия в данном цехе;

Т_мо – среднее межоперационное время между двумя смежными операциями; исследованиями проф. Татевосова К.Г. установлено, что его величина зависит от коэффициента закрепления операций К_зо:

; (5.10)

Т_доп – время дополнительных процессов в производстве изделия. Оно содержит время естественных процессов Т_е, время ведомственной (или государственной) приемки Т_вп и время заходов изделия для промежуточной обработки в другие цехи Т_зах:

(5.11)

Время естественных процессов Т_е (остывания, сушки, стабилизации параметров и т.п.) определяется в часах по картам технологических процессов, время ведомственной приемки Т_вп – на основе нормативов, установленных по фактическим затратам, сложившимся на производстве, в рабочих днях, время захода в другие цехи Т_зах рассчитывается в рабочих днях по нормативам, установленным для каждого цеха, например, для термического цеха – 3 дн., гальванического – 2-3 дн., лакокрасочного – 5 дн. и т.д. Возможен многократный заход изделия в один и тот же цех;

К_пер – коэффициент перевода рабочих дней в календарные (К_пер = 365/253 = 1,4).

В сборочно-монтажных цехах встречаются случаи, когда фронт работы на монтаже, сборке и регулировке различен. В этих случаях необходимо определять длительность цикла по каждой сборочной операции отдельно, а затем суммировать:

, (5.12)

где t_сб , t_м , t_рег – штучное время на выполнение соответствующих операций, определяемое по формуле (2.1);

q_сб , q_м , q_рег – число рабочих мест, участвующих в сборке, монтаже и регулировке партии изделий.

Длительность производственного цикла используется при расчете опережений, календарных графиков запуска-выпуска, расчете заделов.

При межцеховом оперативно-календарном планировании величины опережений рассчитываются в порядке, обратном ходу технологического процесса изготовления изделия, начиная с цеха, выпускающего готовую продукцию, и заканчивая заготовительным цехом.

Норматив опережения выпуска Т_ов представляет собой период времени между моментом окончания изготовления партии деталей в заготовительном или обрабатывающем цехе и моментом выпуска готового изделия в сборочном цехе. Так, для обрабатывающего цеха:

, (5.13)

где – опережение выпуска партии деталей в обрабатывающем цехе, дн.;

– время комплектования изделий перед подачей их на сборку (на комплектовочном складе сборочного цеха или в цехе комплектации), дн.;

– длительность производственного цикла в сборочном цехе, дн.;

– резервное время опережения для обрабатывающего цеха, дн. (в практике планирования при передаче изделий из одного цеха в другой устанавливается резервное время, равное 2-3 дн.).

Норматив опережения запуска Т_оз представляет собой период времени между моментом начала изготовления партии изделий в заготовительном или обрабатывающем цехе и моментом выпуска готового изделия в сборочном цехе. Так, для сборочного цеха:

, (5.14)

где – опережение запуска партии изделий в сборочном цехе, дн.;

– резервное время опережения для сборочного цеха (1-2 дн.).

Для обрабатывающего цеха величина опережения запуска превышает величину опережения выпуска на величину длительности производственного цикла в этом цехе :

. (5.15)

Аналогично рассчитываются опережения запуска-выпуска партии деталей для заготовительного цеха, если он поставляет детали сразу в сборочный цех. При подаче деталей в обрабатывающий цех из заготовительного величина опережения выпуска равна:

, (5.16)

а величина опережения запуска составит:

. (5.17)

Пример. Пусть при изготовлении детали проходят последовательно три цеха. Цикл изготовления партии деталей в заготовительном цехе составляет 6 дн., в механическом – 18 дн. Время нахождения деталей на комплектовочном складе сборочного цеха – 4 дн. Цикл сборки и испытаний прибора в сборочном цехе составляет 14 дн. Резервное время для заготовительного, механического и сборочного цеха соответственно составляет 2, 3 и 1 дн. Определить величины опережений запуска-выпуска.

Опережение запуска в сборочном цехе составит:

= 14 + 1 = 15 дн.

Опережение выпуска в механическом цехе равно:

= 4 + 15 + 3 = 22 дн.,

а опережение запуска деталей в производство составит:

= 18 + 22 = 40 дн.

Соответственно в заготовительном цехе выпуск партии деталей должен опережать выпуск прибора в сборочном цехе на величину:

= 40 + 2 = 42 дн.

На первую операцию в заготовительном цехе партия деталей должна быть запущена с опережением, равным:

= 42 + 6 = 48 дн.

По условиям производства опережения по каждой детали не рассчитывают. Их обычно группируют таким образом, чтобы было возможно меньшее число групп опережений. Основанием для этого является использование деталей в одних и тех же сборочных единицах. А также равенство или близость длительностей производственного цикла.

В курсовом проекте при наличии соответствующих данных студент по заданию преподавателя может рассчитать величины опережений в днях для изделий своего цеха.

Овеществленным выражением опережений запуска партий изделий являются заделы, представляющие собой незавершенное производство в натуральном выражении. Различают внутрицеховые и межцеховые заделы. В серийном производстве к внутрицеховым относятся цикловые заделы, а к межцеховым – оборотные и резервные заделы.

Цикловой задел представляет собой количество деталей (сборочных единиц, блоков, изделий), находящихся в производственном процессе цеха на любой момент времени, т.е. за период производственного цикла. Средний размер циклового задела по каждой партии изделий в штуках равен:

, (5.18)

где n – принятый размер партии изделий (после корректировки), шт.;

R – принятая величина такта партий, дн.;

– длительность производственного цикла партии изделий в цехе, дн.;

– среднедневной выпуск изделий, шт./дн.

Средняя величина цикловых заделов для изделия одного наименования по всем цехам завода, связанным друг с другом по технологическому процессу, равна:

, (5.19)

где К_ц – количество цехов.

В курсовом проекте студент должен продумать для цеха мероприятия, способствующие сокращению длительности производственного цикла и тем самым – цикловых заделов.

Оборотные заделы возникают между смежными звеньями производства, каждое из которых может быть рабочим местом, поточной линией, участком или цехом. Причинами их возникновения могут быть:

• различный характер поступления и потребления предметов труда (штучный или партионный);

• различные интенсивности поступления и потребления предметов труда;

• различные периоды (ритмы) поступления и потребления;

• сдвиг начала потребления по сравнению с началом поступления предметов.

Расчет средней величины межцехового оборотного задела в курсовом проекте на предусмотрен, так как это выходит за рамки темы. При необходимости студент может найти методику в соответствующей литературе.

Для уменьшения оборотных заделов необходимо увеличивать меньший или уменьшать больший размер партий деталей в смежных цехах.

Межцеховые резервные заделы определяют аналогично цикловым. Средняя величина резервного задела Z_рез равна:

, (5.20)

где Т_рез – резервное время при передаче партии изделий между смежными цехами.

По месту хранения межцеховые заделы часто называют складскими. Они служат для комплектного обеспечения цехов-потребителей и предупреждения срыва работы цехов и участков в случае задержки по сравнению с графиком.

Пример. Пусть сборочный цех выпускает 20 приборов ежедневно. Тогда, продолжая предыдущий пример (расчета опережений), можно определить, что на складе готовой продукции цеха при = 1 дн. должно находиться 20 приборов.

На комплектовочном складе перед сборкой должно находиться 20  4 = 80 комплектов, а на складе механического цеха 20  3 = 60 комплектов. Цикловой задел сборочного цеха составляет 14  20 = 280 комплектов. Для нормального хода производства необходимо, чтобы механический цех обеспечил выпуск с учетом своего опережения комплекта деталей с порядковым номером 440 (22  20). Понятие «опережение», выраженное в количестве приборов и комплектов деталей на прибор, широко используется в оперативно-плановой работе.