2.2. Особенности организации участков серийной сборки изделий (усс)

Серийное производство характеризуется неполной специализацией рабочих мест и, как следствие, невозможностью из полной загрузки одной операцией. Поэтому за рабочими местами закрепляют несколько различный операций сборки, при этом операции могут относиться как к одной сборочной единице, так и к различным. Сборочные процессы на операциях осуществляют партиями. После выполнения операций над каждой партией сборочных единиц, как правило, производят переналадку рабочих мест, а значит, затрачивают подготовительно-заключительное время. Предметы труда с одного рабочего места на другое передают партиями, поэтому и календарно-плановые нормативы на участке серийной сборки устанавливают на партию предметов труда. К основным календарно-плановым нормативам УСС относят:

• размер партии изделий (n_min, n_max, n_о);

• период чередования партии изделий (R);

• длительность операционного цикла партии изделий на i-й операции и по сборочным единицам (t_оп.i, t_сб);

• количество рабочих мест для сборки изделия (С_пр);

• цикловой график участка серийной сборки;

• длительность производственного цикла (t_ц);

• заделы (Z);

• незавершенное производство (Н_ср).

На первом этапе устанавливают минимальный размер партии изделий, собираемых на участке (n_min, шт.) по следующей формуле:

(2.6)

где t_{п.з i} – подготовительно-заключительное время на i-й операции сборки, мин.;

t_шт.i – штучное время на выполнение i-й операции, мин.;

α_об – процент допустимых потерь рабочего времени на переналадку и ремонт рабочих мест.

В качестве максимального размера партии (n_max, шт.) можно принять месячную программу собираемых изделий.

Период чередования партии изделий (R_р, дни) определяют по формуле:

(2.7)

где Д_р – количество рабочих дней в месяце;

N_в – месячная программа изготовления изделий (программа выпуска), шт.

Если при расчете получилось дробное число, то из ряда удобнопланируемых ритмов выбирают ближайшее целое число (R_пр.). Ее величина зависит от количества рабочих дней в месяце: при 20 рабочих днях – удобнопланируемыми ритмами являются - 20, 10, 5, 4, 2 и 1; при 21 рабочем дне - 21, 7, 3 и 1; при 22 рабочих днях - 22, 11, 2 и 1. Удобнопланируемый ритм – это такая его величина, которая укладывается целое число раз в планируемый период.

Рассчитываем оптимальный размер партии изделий (n_о, шт.) по формуле

(2.8)

При этом должны выполняться следующие условия:

1. месячная программа кратна оптимальному размеру партии;

2. оптимальный размер партии изделий удовлетворяет требованию

n_min < n_o < N_в, (2.9)

Длительность операционного цикла партии изделий на i-й операции и по сборочным единицам (t_оп.i, ч; t_сб, ч) определяем по формулам

(2.10)

(2.11)

где t'_штi – штучное временя на i-й операции с учетом коэффициента выполнения норм времени, мин.;

k – количество операций, входящих в сборочную единицу.

Рассчитываем необходимое количество рабочих мест (С_пр, раб. места) для сборки изделия. Расчет ведется по формуле

(2.12)

где m – общее количество сборочных операций.

Для определения длительности сложного производственного процесса строят цикловые графики:

а) без учета загрузки рабочих мест;

б) с учетом загрузки рабочих мест;

в) уточненный цикловой график.

Для участка серийной сборки длительность производственного цикла (t_ц) – это промежуток времени от начала работы первой операции над партией предметов труда до окончания работы по выполнению последней операции над этой же партией. Определяется t_ц исходя из уточненного циклового графика (см. рис. 2.2.в к примеру 2.1).

Заделы на участке серийной сборки – это детали, мелкие сборочные единицы, узлы, блоки, запущенные в производство и находящиеся на рабочих местах, но не законченные изготовлением на той или иной технологической стадии. Среднюю величину задела (Z, шт., партий) определяют по следующим формулам:

в штуках

(2.13)

в партиях

(2.14)

где t_ц – длительность производственного цикла сборки партии изделий, дней.

Незавершенное производство – это величина заделов, выраженная в трудоемкости или в стоимостном выражении.

Средняя величина незавершенного производства (Н_ср, нормо-ч) рассчитывается по формуле

(2.15)

Типовой пример для расчета

На участке осуществляется сборка электродвигателя (изделия «А»). Технологический процесс сборки представлен в табл. 2.2. Месячная программа выпуска составляет 700 шт. Количество рабочих дней в месяце – 21. Режим работы – двухсменный. Продолжительность рабочей смены – 8 ч. Время на плановые ремонты и переналадку рабочих мест составляет 2%.

Определить календарно-плановые нормативы участка серийной сборки изделия «А».

Таблица 2.2

Технологический процесс сборки изделия

Условные обозначения сборочных единиц	№ операции	Норма штучного времени, (ti), мин.	Коэффициент выполнения норм времени (kв)	Норма штучного времени с учетом kв, t'i = ti / kв, мин	Подготовительно-заключельное время (tп.з i), мин.	Подача сборочных единиц к операции, шт.
1	2	3	4	5	6	7
В	1 2	10,3 19,9	1,09 1,04	9,45 19,1	15 10	7 7
Б	3 4 5	14,82 15,16 10,15	1.04 1,06 1,08	14,25 14,3 9,4	15 10 20	8 8 8
А	6 7 8	20,14 20,06 10,11	1,06 1,05 1,07	19 19,1 9,45	20 15 15	- - -
Итого	-	115,64	-	-	120

Решение:

1. На основании имеющегося технологического процесса (графы 1-7 табл. 2.2) построим веерную схему сборочного процесса изделия «А» (рис. 2.7).

Рис. 2.7. Веерная схема сборки изделия «А»

2. Определим минимальный размер партии изделий по формуле (2.6)

За максимальный размер партии можно принять месячную программу собираемых изделий, т.е. n_max = 700 шт.

3. Определяем период чередования партии изделий (формула (2.7))

Полученный ритм является дробным числом. Ближайший удобнопланируемый ритм равен трем дням, т.е. R_пр = 3 дня.

4. Рассчитываем оптимальный размер партии изделий по формуле (2.8)

Полученное значение соответствует формуле (2.9): 49 < 100 < 700.

5. Рассчитываем длительность операционного цикла партии изделий на i-й операции по формуле (2.10).

t_оп.2 = 32 ч; t_оп.3 = 24 ч; t_оп.4 = 24 ч; t_оп.5 = 16 ч; t_оп.6 = 32 ч; t_оп.7 = 32 ч; t_оп.8 = 16 ч.

6. Длительность операционного цикла по сборочным единицам рассчитывается по формуле (2.11)

t_сб.В = t_оп.1 + t_оп.2 = 16 + 32 = 48 ч;

t_сб.Б = t_оп.3 + t_оп.4 + t_оп.5 = 24 + 24 + 16 = 64 ч;

t_сб.А = t_оп.6 + t_оп.7 + t_оп.8 = 32 + 32 + 16 = 80 ч.

7. Необходимое количество рабочих мест определяется по формуле (2.12)

8. Для обеспечения максимальной загрузки рабочих мест произведем закрепление операций за рабочими местами (табл. 2.3)

Таблица 2.3

Закрепление операций за рабочими местами

Номер рабочего места	Номер операции, закрепленной за рабочим местом	Условные обозначения сборочных единиц	Суммарная длительность операционного цикла, ч	Пропускная способность рабочего места, ч	Коэффициент загрузки рабочего места
IV III II I	7, 8 5, 6 3, 4 1, 2	А А, Б Б В	48 48 48 48	48 48 48 48	1 1 1 1

9. Построим цикловой график сборки изделия «А» (рис. 2.8)

Цикловой график без учета загрузки рабочих мест (рис. 2.8.а), как правило, строится в порядке, обратном ходу технологического процесса, начиная с последней и кончая первой операцией в принятом масштабе, причем, ведется учет того, к какой операции поставляются сборочные единицы. Продолжительность производственного цикла этого графика будет минимальной.

Для того чтобы равномерно загрузить рабочие места и рабочих-сборщиков, необходимо закрепить операции за рабочими местами (табл. 2.3). С этой целью, на каждое рабочее место набирается такой объем работ, продолжительность операционного цикла которых не должна превышать пропускную способность рабочих мест на протяжении принятого периода чередования. На данной основе и строится цикловой график с учетом загрузки рабочих мест (рис. 2.8.б). При построении графика необходимо стремиться к тому, чтобы длительности циклов отдельных операций графика (см. рис. 2.8.а) являлись бы проекциями на соответствующие рабочие места в графике (рис. 2.8.б). В этом случае, как правило, сохраняется длительность производственного цикла графика (см. рис. 2.8.а). Однако это не всегда удается. Иногда для повышения загрузки рабочих мест приходится переносить выполнение отдельных операций на более ранние сроки. В нашем примере приходится сдвигать сроки начала выполнения операций 3, 4, 5. Но, как видно из рисунка, это не повлияло на длительность производственного цикла: t_ц = 96 ч.

Затем, в соответствии с графиками (см. рис. 2.8.а, б) строят уточненный цикловой график сборочного процесса (рис. 2.8.в), который показывает действительную длительность производственного цикла сборки партии изделий на участке (t_ц = 96 ч). Она может быть несколько больше первоначальной, так как выполнение операций отодвинуто на более ранние сроки. По этому же графику (рис. 2.8.в, графы 3, 4) определяют и опережение запуска-выпуска всех сборочных единиц изделия А.

Рис. 2.8. Цикловой график сборки изделия «А»

10. Определяем среднюю величину задела на участке по формулам ((2.13) и (2.14))

11. Рассчитываем величину незавершенного производства (формула (2.15))

Контрольные вопросы

1) В чем отличие серийного типа производства от единичного и массового?

2) На участках серийной сборки (УСС) передачу предметов труда с одного рабочего места на другое осуществляют поштучно или партиями?

3) Дайте определение «партии».

4) Что показывает «веерная схема сборки изделия»?

5) Какова цель закрепления операций за рабочими местами на УСС?

6) Дайте определение длительности производственного цикла применительно к участку серийной сборки.

7) Раскройте сущность понятия «удобнопланируемый ритм».