4. Параллельно-последовательный вид движения предметов труда в производственном процессе. Определение длительности, характерные особенности применения.

Временные связи в производственном процессе выступают прежде всего в виде календарного периода, в тече­ние которого осуществляется преобразование ресурсов в продукцию (изготовление единицы продукции). Этот период называют временем производства (длительностью производственного цикла). Данное поня­тие относится как к готовому продукту, так и к отдельным его частям.

Время производства состоит из двух основных периодов — рабочего и естественного. Рабочий период — это время, в течение которого пре­образование материальных ресурсов в готовый (конечный или частич­ный) продукт осуществляется в результате технических, энергетических и трудовых процессов. Во время естественных процессов преобразова­ние материальных ресурсов происходит под воздействием сил природы (старение, сушка, остывание и др.).

Время производства оказывает большое влияние на эффективность производства, поскольку с его увеличением возрастает сумма средств, связанных в производственном процессе. Поэтому предприятие заин­тересовано в сокращении времени производства.

Время, в течение которого над предметами труда непосредственно не совершается никаких действий, называется временем перерывов. Оно состоит из перерывов в течение рабочего (режимного) и нерабочего времени. Первые — это время между окончанием обработки детали на предыдущей операции и началом следующей (межоперационные пере­рывы); вторые связаны с режимом производственного подразделения (перерывы между сменами, выходные, праздничные дни и т.п.).

Межоперационные перерывы складываются из времени:

• ожидания каждой деталью начала операции и после нее до тех пор, пока не будет обработана последняя деталь заданной партии (перерыв партионности);

• ожидания на рабочем месте, занятом изготовлением других дета­лей; они возникают в том случае, если предыдущая операция заканчи­вается раньше, чем рабочее место освобождается для последующей операции;

• пролеживания деталей перед сборкой или в ожидании комплекто­вания в сборочную единицу, пока не будут закончены другие, более трудоемкие, детали, входящие в этот комплект (перерыв комплектации).

На длительность межоперационных перерывов, а следовательно, и производственного цикла, большое влияние оказывают способы пере­дачи обрабатываемых деталей с предыдущей операции на последующую. Эти способы называют видами движения предметов труда в производ­ственном процессе. В машиностроении применяют три основных вида движения предметов труда: последовательный, параллельный, парал­лельно-последовательный.

При параллельно-последовательном движении (рис. 4.18) обработка партии деталей организуется так, что на каждом рабочем месте работа идет без перерывов, но обработка первой детали на после­дующей операции начинается раньше, чем закончена обработка послед­ней детали на предыдущей операции, т.е. имеет место параллельная обра­ботка одной и той же партии деталей на смежных операциях. При этом возможны три вида сочетаний продолжительности смежных операций:

1. продолжительности смежных операций (как предыдущей, так и по­следующей) одинаковы; в этом случае между ними организуется парал­лельная обработка деталей, которые могут передаваться поштучно;

2. продолжительность последующей операции меньше продолжи­тельности предыдущей. Момент начала обработки первой детали на последующей операции устанавливается таким образом, чтобы к мо­менту окончания обработки последней детали партии на предыдущем рабочем месте на последующем были обработаны все детали этой пар­тии, кроме последней (см. рис. 4.18, операция 2). Время задержки на­чала обработки («сдвиг») 5, определяется по графику или по формуле

S_i = (t_бi – t_мi)(n – 1),

где t_бi, t_мi — продолжительность соответственно большей и меньшей смежных операций;

3) продолжительность последующей операции больше продолжи­тельности предыдущей. Обработка первой детали на следующем рабо­чем месте может быть начата сразу же после обработки на предыдущем (см. рис. 4.18, операции 2 и 3).

График параллельно-последовательного движения показывает, что сочетание ббльших и меньших или одинаковых по длительности опера­ций происходит с перекрытием времени обработки, возникающим дваж­ды: при выполнении короткой операции с предыдущей и с последую­щей. Численно это «перекрытие» (П_i) равно длительности обработки на короткой операции (t_{кр i}), умноженной на число деталей в партии без одной, т.е. П_i = (n - 1)t_{кр i}. Общее время перекрытия по всем операциям

Рис. 4.18. График параллельно-последовательной обработки партии деталей: S₁, S₂ — продолжитель­ность смещений (сдвигов) при сочетании соответственно большей и меньшей операций; П₁, П₂, П₃ — время «перекрытия» (параллельной обработки) при сочетании меньшей и большей операций

,

где к — количество сочетаний обработки коротких операций с более продолжительными, численно равное их числу без одной.

Общая длительность цикла обработки при параллельно-последова­тельном движении

. (4.7)

Длительность цикла при таком движении меньше, чем при последо­вательном, на величину суммарного перекрытия (параллельности).

В частных случаях, когда время обработки последовательно умень­шается или увеличивается от операции к операции либо сначала по­следовательно увеличивается (t₁>t₂>t₃>...>t_n), а затем уменьшается (t₁<t₂<t₃<...<t_n), время сдвигов при параллельно-последовательном движении перекрывается временем ожидания обработки. Длительность цикла равна длительности его при параллельной обработке. В этих слу­чаях при организации процесса следует отдать предпочтение параллель­но-последовательной обработке деталей (будут отсутствовать простои рабочих мест).

Отношение длительности цикла при параллельном и параллель­но-последовательном движении к длительности цикла при последова­тельном принято называть коэффициентом параллельности:

К_{пар 2} = Т_п-п/Т_посл

При прочих равных условиях коэффициент параллельности тем выше, чем больше размер партии.

Формулы справедливы только при поштучной передаче деталей с одного рабочего места на другое, что допустимо только при небольших размерах партии (п). При больших значениях п передача де­талей при параллельном и параллельно-последовательном движении может осуществляться передаточными или транспортными партиями (р), которые должны быть меньше и кратны п. В этом случае:

(4.9).

Из формулы (видно, что передача деталей партиями по сравнению с поштучной увеличивает длительность производственного цикла обработки при любом виде движения.

Длительность технологического цикла при параллельно-последовательном виде движения аналитически определяется как:

, мин.

Аналитический расчет длительности производственного цикла в днях:

, дней

где – длительности коротких операций в паре смежных операций.

-1 – количество сочетаний коротких операций по сравнению с длинными.

Как параллельное, так и параллельно-последовательное движение требует тщательного согласования производственного процесса во вре­мени.

Рассматривая виды движения, нельзя не заметить одной важной особенности: пролеживание деталей обусловлено организацией обработ­ки партиями. Другими словами, первый принцип эффективной органи­зации производственных процессов (принцип партионности) вступил в противоречие с другими принципами (непрерывности и параллельно­сти). Это противоречие полностью устраняется в поточном синхрони­зированном производстве, где движение предметов труда организуется поштучно, а в других типах производства оно сводится к минимуму пу­тем определения оптимального размера партии, при котором имеет место наиболее рациональное сочетание экономии от повышения партион­ности и уменьшения потерь из-за увеличения в связи с этим длитель­ности производственного цикла.