Структура производственного цикла

Производственным циклом Тц называется интервал календарного времени от начала до конца технологического процесса независимо от числа одновременно изготавливаемых деталей или изделий. Время выполнения технологических операций в производственном цикле составляет технологический цикл Тт. Время выполнения одной операции, в течение которого изготавливается одна партия одинаковых или нескольких различных деталей, называется операционным циклом Топ. Производственный цикл простого процесса начинается с запуска в производство заготовки или исходного материала и заканчивается выпуском готовой детали с последней операции.

Рис. 2. Структура производственного цикла

Производственный цикл сложного процесса — совокупность про­стых процессов. Часто он начинается с запуска в производство первой за­готовки и заканчивается выпуском готового изделия или сборочной еди­ницы. Производственный цикл включает циклы выполнения технологи­ческих Тт, контрольных Тк, транспортных Ттр и складских Тск операций, естественных процессов Те и время перерывов Тпер.

Структура производственного цикла представлена на рис 2.

При организации производственного процесса учитываются регла­ментированные перерывы, возникающие внутри рабочих смен и между ними. Внутрисменные перерывы возникают при обработке деталей партиями из-за их пролеживания в ожидании обработки всей партии перед ее транспортировкой на следующую операцию (перерывы партионности); при несогласованности времени окончания одной и начала другой операции, выполняемых на одном рабочем месте, из-за чего де тали или партии деталей пролеживают в ожидании освобождения рабочего места (перерывы ожидания).

Междусменные перерывы вызываются принятым на предприятии ре жимом работы, который предопределяет количество рабочих дней в год: Fpд, число рабочих смен в сутки f, продолжительность смены Тсм. Если за траты времени на транспортировку деталей и сборочных единиц между рабочими местами, на складские операции, а иногда и на контрольные операции не нормируются в технологических картах или другой технологической документации, то они включаются во время межоперационных перерывов. Это довольно часто делается в условиях неавтоматизированного производства.

Производственный цикл является важным показателем эффективно­сти производства. Он широко используется для разработки календарных планов цехов, участков, линий, рабочих мест. По нормативной величине производственного цикла устанавливается норматив незавершенного производства, т.е. количество продукции, находящейся на всех стадиях процесса производства.

Расчет и анализ производственного цикла простого процесса

Если технологический процесс построен по принципу диф­ференциации операций, то каждая операция выполняется на соотвест­вующем ей рабочем месте, между которыми осуществляется транспорти­ровка предметов труда.

Производственный цикл изготовления изделия (партии) представляет собой календарный период времени от запуска исходных материалов и полуфабрикатов в основное производство до получения готового изделия (партии).

Производственный цикл простого процесса состоит из операционных циклов и времени перерывов в разработке изделия (партии).

Операционный цикл – это продолжительность обработки изделия (партии) на одной (данной) операции процесса. Его величина равна

T_{оп ί} = n · t_{шк ί} / с _{ί ,}

где t_{шк ί} - штучно-калькуляционная норма времени на ί-й операции, мин. ; n – размер партии деталей, шт. ; с _ί - число рабочих мест на ί-й операции.

Сочетание во времени выполнения операционных циклов существенно влияет на производственный цикл и определяет порядок передачи изделия (партии) в процессе обработки. Возможны три вида сочетания операционных циклов (видов движения предметов труда по операциям процесса): последовательный, последовательно-параллельный и параллельный.

Последовательный вид движения предметов труда характеризуется тем, что вся партия деталей передается на последующую операцию лишь после полного окончания её обработки на предыдущей операции.

Длительность операционного цикла рассчитывается по формуле:

T_посл = n t _{ί ,}

где m – число операций в процессе. Графически длительность цикла при последовательном движении предметов труда по операциям показана на рис. 3

Рис. 3. Технологический цикл при последовательном виде движения предметов труда по операциям

При последовательно-параллельном виде движения предметов труда вся партия деталей в n штук передается по операциям не целиком, а частями – передаточными партиями в p штук или поштучно, при этом операция должна протекать непрерывно. Происходит частичное совмещение каждой пары смежных операционных циклов на величину τ . В этом случае длительность операционного цикла простого процесса рассчитывается по формуле:

T_п-п = n t _ί - τ _,

τ = ( n – p) t _{кор ,}

где t _кор – время наиболее короткой между двумя смежными операциями (1-ой и 2-ой; 2-ой и 3-ей и так до последней операции процесса , мин.); p – число деталей в передаточной партии, шт.

Графически длительность цикла при последовательно-параллельном виде движения предметов труда по операциям показана на рис. 4

Р и с. 4 Технологический цикл при параллельно-последовательном виде движения предметов труда по операциям

Параллельный вид движения предметов труда в производстве характеризуется тем, что небольшие передаточные партии или отдельные изделия передаются на последующую операцию немедленно по окончании их обработки на предыдущей операции (вне зависимости от длительности смежных циклов).

Однако время, необходимое для выполнения разных операций, не одно и то же. Если предположить, что каждая операция выполняется на одном рабочем месте, то лишь только на наиболее длительной операции процесс обработки всех изделий партии может быть непрерывным. На всех же остальных рабочих местах работа будет чередоваться с перерывами. Чтобы избежать перерывов при формировании операций добиваются равенства или кратности времени, затрачиваемого на обработку одного изделия на всех операциях. Если при этом в такой же кратности установить число рабочих мест на операциях процесса, то будет достигнута равномерная загрузка всех рабочих мест.

Более продолжительная операция будет выполняться на числе рабочих мест во столько раз большим по сравнению с числом рабочих мест на наиболее короткой операции, на сколько время этой операции больше самой короткой.

Операционный цикл при параллельном виде движения предметов труда рассчитывается по формуле:

T_пар = p t _ί + (n-p)( t _max /с) _,

где t _max - продолжительность наиболее трудоемкой операции, мин.;

с – число рабочих мест, занятых выполнением наиболее трудоемкой операции (на самой короткой по продолжительности операции принимаем одно рабочее место, число с во столько раз его больше, во сколько раз наиболее трудоемкая операция больше самой короткой).

Графически длительность цикла при параллельном движении предметов труда по операциям показана на рис. 5

Рис. 5. Технологический цикл при параллельном виде движения предметов труда по операциям

Сравнительный анализ эффективности видов движения партий предметов труда по операциям позволяет выявить преимущества и недостатки каждого из них и установить условия их рационального применения. Наиболее длительными технологический и производственный циклы получаются при последовательном виде движения. В этом случае продолжительность цикла прямо пропорциональна величине партии n и норме времени t. С учетом этого последовательный вид движения рацио­нально применять при небольших партиях и непродолжительных операциях. Как правило, наименьшая длительность цикла — при параллельном виде движения, но при этом возможны перерывы в работе на рабочих местах, которые снижают эффективность такой организации цикла. Расходы на транспортировку при параллельно-последовательном и параллельном видах движения больше, чем при последовательном, за увеличения числа транспортных партий (при последовательном виде величина транспортной партии равна обрабатываемой). Следовательно, чтобы сократить транспортные расходы, параллельный и параллельно-последовательный виды движения предметов труда более целесообразно использовать в случаях, когда рабочие места расположены по оду операций технологического процесса, т.е. при предметном принципе организации участков, цехов.

При организации участков и цехов по технологическому принципу более эффективным оказывается использование последовательного вида движения партий деталей по операциям. Во многих случаях виды движения комбинируются, т.е. на малотрудоемких операциях применяют последовательный вид, а на трудоемких — более совершенные, особенно если партии достаточно велики.

Таким образом, последовательный вид движения партий предметов труда предпочтительнее использовать в единичном и мелкосерийном производствах при технологическом принципе создания цехов и участ­ков; параллельно-последовательный и параллельный — в серийном и массовом производствах, а также в единичном и мелкосерийном в усло­виях гибкой автоматизации производства.