2. Организация производственного процесса во времени. Производственный цикл и его структура

Для обеспечения рационального взаимодействия всех элементов производственного процесса и упорядочения выполняемых работ во времени и пространстве необходимо формирование производственного цикла изделия.

П роизводственный цикл – календарный период времени с момента запуска сырья и материалов в производство до полного изготовления готовой продукции.

Рис. 3. Структура производственного цикла

Длительность производственного цикла зависит от:

• трудоемкости объекта, т.е. рабочего времени, необходимого для получения готового изделия, определяемого технически обоснованными нормами времени;

• количества одновременно запускаемых в производство предметов труда (размера партии);

• продолжительности нетехнологических операций;

• продолжительности перерывов в производственном процессе;

• принятого вида движения обрабатываемого предмета в процессе производства.

Удельный вес рабочего периода в производственном цикле для единичного производства составляет 10%, для серийного – почти 15%, для массового – 25-35%. Т.е. большая часть производственного цикла – это перерывы.

В производственном процессе различают следующие виды перерывов:

1. Учитываемые при расчете длительности производственного цикла (операционный цикл):

• межсменные - обусловленные режимом работы предприятия и зависящие от числа рабочих смен, длительности перерывов между ними, а также количеством выходных и нерабочих дней;

• перерывы ожидания - вызываемые занятостью рабочего места (оборудования), вследствие чего детали пролеживают в ожидании его освобождения от выполнения других работ;

• перерывы партионности - возникающие при обработке деталей партиями из-за их пролеживают в ожидании обработки всей партии перед ее транспортировкой на следующую операцию.

2. Не учитываемые при расчете длительности производственного цикла:

• вызываемые неудовлетворительной организацией производства на данном предприятии. Плохая организация рабочих, несвоевременная подача материалов или инструмента плохое качество технической документации или задержка ее подготовки, недостатки ремонта — все это может привести к вынужденным перерывам в ходе работы и, следовательно, к увеличению длительности производственного цикла;

• вызываемые случайными обстоятельствами, в частности задержка поступления материала от поставщика, отключение электроэнергии, аварии оборудования, брак деталей и т.п.

3. Проектирование производственного цикла

Существует три основных вида движения предметов труда по операциям производственного процесса:

• последовательный;

• параллельный;

• параллельно-последовательный.

Пример

Партия деталей состоит из 3 шт, технологический процесс обработки включает 5 операций, длительность которых соответственно равна 2; 1; 3; 2; 2,5 часов. Каждая операция выполняется на одном станке. Построить графики длительности технологического цикла при различных видах движения предметов труда.

При последовательном виде движения вся партия деталей передается на последующую операцию после окончания обработки всех деталей на предыдущей операции. График длительности технологического цикла при последовательном движении приводится на рисунке 5. Достоинством этого метода является отсутствие перерывов в работе оборудования и рабочего на каждой операции, возможность их высокой загрузки. Недостаток – производственный цикл при такой организации работ является наибольшим, что отрицательно сказывается на технико-экономических показателях деятельности цеха, предприятия.

Рис. 4. График длительности технологического цикла при последовательном виде движения деталей

Длительность технологического цикла при последовательном виде движения рассчитывается следующим образом:

где t_i – штучное время обработки одной детали на i-й операции, мин.; n – количество деталей в партии; m – число операций; Рм_i – число рабочих мест на i-й операции.

В нашем примере:

Т_{посл техн} = 3 (2+1+3+2+2,5)=31,5 ч

Параллельно-последовательный вид движения (рис. 5) — это такой порядок передачи предметов труда, при котором выполнение последующей операции начинается до окончания обработки всей партии на предыдущей операции, т.е. имеется параллельность выполнения операций. При этом обработка деталей всей партии на каждой операции производится непрерывно.

Рис.5. График длительности технологического цикла при параллельно-последовательном виде движения деталей

Возможны два варианта параллельно-последовательного вида движения:

а) длительность операционного цикла на предшествующей операции меньше, чем на последующей (сочетание 2-й и 3-й, 4-й и 5-й операций). В этом случае детали на последующую операцию передаются поштучно по мере их готовности, при этом они (кроме первой) будут пролеживать в ожидании освобождения рабочего места на последующей операции;

6) продолжительность операционного цикла на предше­ствующей операции больше, чем на последующей (сочетание 1-й и 2-й, 3-й и 4-й операций). Для обеспечения непрерывной работы на последующей (короткой) операции на предшествующих создается задел готовых деталей. При передаче деталей на последующую операцию ориентируются на последнюю деталь. Ко времени начала работы над ней на последующей операции надо закончить обработку всех остальных деталей в партии.

При больших партиях передача предметов труда осуществляется не поштучно, а частями, на которые делится обрабатываемая партия. Эти количества предметов труда называют транспортной (или передаточной) партией р.

Общая продолжительность технологического цикла при параллельно-последовательном движении Т_{п-п техн} сокращается по сравнению с последовательным движением на сумму тех отрезков времени, в течение которых смежные операции выполнялись параллельно.

Таким образом, длительность технологического цикла при параллельно-последовательном виде движения предметов труда определяется

где (t/РМ)_кор – наименьшая норма времени между i-й парой операций с учетом количества оборудования.

Если передача предметов труда осуществляется поштучно, то в формуле вместо величины транспортной партии р подставляется 1.

Для нашего примера Т_{п-п техн} = 31,5 - (3 -1) (1+1+2+2)= 19,5 час. Сокращение времени составило 31,5 — 19,5=12 часов.

Этот метод применяется при значительном выпуске одноименной продукции на участках с неравномерной мощностью оборудования на предприятиях серийного и крупносерийного выпуска продукции при больших партиях деталей и значительной трудоемкости операций. Его применение требует постоянного поддержания между операциями минимальных запасов предметов труда, тщательных предварительных расчетов, четкого планирования и регулирования производства.

Параллельный вид движения (рис.6)— это такой порядок передачи предметов труда, при котором каждая деталь (или транспортная партия) передается на последующую операцию немедленно после окончания обработки на предыдущей операции. Таким образом, обработка деталей партии осуществляется одновременно на многих операциях. Здесь нет пролеживания деталей по причине ожидания обработки других деталей из партии (перерывов партионности).

Рис. 6. График длительности технологического цикла при параллельном виде движения деталей

При построении графика параллельного вида движения сначала отмечается технологический цикл для первой детали или транспортной партии р. Затем на операции с самым продолжительным операционным циклом (t_гл — главная операция) строится цикл проведения работ по всей партии п без перерывов. Для всех деталей (транспортных партий), кроме первой, достраиваются операционные циклы на всех других операциях.

Общая длительность технологической части производственного цикла Т_{пар.тех} определяется по формуле:

где (t/РМ)_гл — время наиболее продолжительной операции (главной).

В нашем примере: Т_{пар техн} = 1 (2+1+3+2+2,5) + (3-1) 3 = 16,5 час.

Однако, как видно из рис.6, при параллельном методе обработки деталей на операциях, выполняемых до и после главной, возникают простои оборудования и рабочих. Данные простои возникают вследствие различий в длительности операций. Они оказываются тем больше, чем значительнее разность между временем выполнения главной и остальных операций. Эффективное применение этого вида движения требует установления равенства или кратности всех операций.