19.5. Виробничий цикл, його характеристика та структура

Виробничий цикл — один із найважливіших показників, який є ос-новою для розрахунку багатьох інших показників виробничо-господарської діяльності підприємства. Наприклад, на основі вироб-ничого циклу встановлюються строки запуску виробів у виробництво, розраховуються потужності виробничих підрозділів, визначається об-сяг незавершеного будівництва та деякі інші показники.

Виробничий цикл — це календарний період часу, протягом якого виріб або партія виробів, що обробляються, проходять усі операції ви-робничого процесу або певної його частини і перетворюються на заве-ршений продукт.

Інтервал календарного часу від початку першої виробничої опера-ції до закінчення останньої називається тривалістю виробничого циклу в часі, яка вимірюється в днях, годинах, хвилинах, залежно від виду виробу та стадії оброблення.

Виробничий цикл включає:

Час виконання технологічних операцій — основна складова вироб-ничого циклу, яка необхідна для здійснення конкретних робочих опе-рацій перетворення предмета праці на готову продукцію. Підготовчо-завершальний час виділяється робітникові для ознайомлення із зда-ванням і для здачі готової продукції. Тривалість операційного циклу складається з часу виконання технологічної операції та підготовчо-завершального часу, тобто тривалість операційного циклу — це час оброблення однієї партії деталей на конкретній операції технологічно-го циклу.

Тривалість проходження природних процесів визначається особли-востями технології (це час твердіння бетону, охолодження металу то-що), тобто природні процеси характеризуються тільки затратами часу.

Тривалість обслуговуючих процесів складається з часу виконання контрольних операцій, складських та транспортних (включаючи нава-

454

нтаження й розвантаження) операцій. Сукупність усіх складових виро-бничого процесу утворює його робочий період.

Частина виробничого циклу — це перерви, які складаються з між-операційних і міжзмінних перерв.

Міжопераційні перерви утворюють:

• перерви між партіями — виникають під час оброблення партії деталей, адже не всі деталі обробляються одночасно. Скорочувати ці перерви можна за рахунок скорочення обсягу транспортних партій де-талей, однак це потребує певного збільшення затрат на транспорту-вання деталей між робочими місцями;

• перерви очікування — виникають при порушенні ходу виконан-ня технологічного процесу, коли попередня технологічна операція вже закінчилася, а робоче місце на наступній операції ще не звільнилося від виконання певної роботи;

• перерви комплектування — виникають на складальних операці-ях, коли на місце складання надходять не всі найменування деталей.

Міжзмінні перерви (на обід, вихідні та святкові дні, між змінами) є невід’ємною складовою частиною виробничого процесу.

Тривалість виробничого циклу (Т_в) визначається за формулою

Тв = Тоц +Тпр +Тобсл +Тпер ,

де Т_оц — тривалість операційного циклу;

Т_пр — тривалість проходження природних процесів; Т_обсл — тривалість обслуговуючих процесів; Т_пер — час міжоперіційних та міжзмінних перерв. Тривалість виробничого циклу охоплює три стадії:

• час технологічного обладнання;

• час технічного обслуговування виробництва;

• тривалість перерви.

Тривалість виробничого циклу залежить від:

• тривалості робочого часу, необхідного для виробництва про-дукції;

• розміру партії;

• тривалості перерв у процесі виробництва;

• тривалості операцій, прямо не пов’язаних з виробничим про-цесом.

Час виконання основних операцій оброблення виробу становить технологічний цикл, що означає час, протягом якого оброблюється предмет праці. На тривалість робочого періоду справляє вплив низка чинників, головні з яких:

• якість проектно-конструкторських робіт;

• рівень стандартизації виробів;

• організаційні фактори.

455

Час технологічного обслуговування включає в себе контроль якості оброблення виробу, контроль режиму роботи машин та обладнання, прибирання робочого місця, час доставляння деталей до робочого місця.

Час перерв — це час, протягом якого не змінюються жодні якісні харак-теристики виробу, але продукція ще не є готовою і процес виробництва не завершено. Розрізняють регламентовані та нерегламентовані перерви.

На підприємстві виділяють такі види перерв:

• міжзмінні, які залежать від режиму роботи підприємства, кіль-кості змін, а також кількості святкових та вихідних днів;

• перерви очікування, пов’язані із завантаженням обладнання;

• перерви партіонності, що виникають при обробці деталей партіями;

• перерви, які зумовлені недосконалою організацією виробничого процесу та непередбаченими обставинами (відключення електроенер-гії, збої в роботі обладнання тощо).

Структуру виробничого циклу подано на рис. 19.3. Основною складовою виробничого циклу є тривалість технологічних операцій, яка становить технологічний цикл.

Робочий час

Час перерв

В иробничий цикл

• Складальні

• Заготівельні

— Міжзмінні-

- Контрольні партінності

• Перерви

• Перерви, пов’язані

Рис. 19.3. Структура виробничого циклу

Технологічний цикл обробки партії предметів на одній операції до­рівнює

Тm = nЧt/М,

де Тm - технологічний цикл в одиницях часу, хвилин;

n - кількість предметів у партії;

t - тривалість обробки одного предмета;

М - кількість робочих місць, на яких виконується операція.

При розрахунку тривалості технологічного циклу необхідно врахо­вувати особливості пересування предметів праці за операціями На підприємстві використовується один із таких видів руху:

- паралельн ий ; послідовний (змішаний, суміщений). 456 ^

Як вже зазначалось, за перетворення предметів праці на конкрет-ний виріб вони проходять через безліч основних, допоміжних і обслу-говуючих процесів, що відбуваються паралельно, паралельно-послідовно або послідовно в часі залежно від сформованої на підпри-ємстві виробничої структури, типу виробництва, рівня спеціалізації виробничих підрозділів, форм організації виробничих процесівта ін-ших факторів. Сукупність цих процесів, що забезпечують виготовлен-ня виробу, прийнято називати виробничим циклом, основними харак-теристиками якого є його тривалість і структура.

Тривалість виробничого циклу виготовлення продукції — це кале-ндарний період часу, протягом якого сировина, основні матеріали, на-півфабрикати і готові комплектуючі вироби перетворюються на готову продукцію. Іншими словами — це відрізок часу від моменту початку виробничого процесу до моменту випуску готового виробу або партії деталей, складальних одиниць. Тривалість виробничого циклу звичай-но відбивається в календарних днях або годинах.

Знання тривалості виробничого циклу виготовлення усіх видів продукції необхідне для:

• складання виробничої програми підприємства і його підроз-ділів;

• визначення термінів початку виробничого процесу за даними термінів його закінчення;

— розрахунків нормальної величини незавершеного виробництва. Структура і тривалість виробничого циклу залежать від типу виро-

бництва, рівня організації виробничого процесу й інших факторів. Для виробів машинобудування характерна висока частка технологічних операцій у загальній тривалості виробничого циклу. Скорочення останньої має велике економічне значення. Як правило, тривалість ви-робничого циклу визначається для однієї деталі, партії деталей, однієї складальної одиниці або партії одиниць, одного виробу. При цьому ва-рто враховувати, що виробом називають будь-який предмет або набір предметів, що підлягає виготовленню на підприємстві або в його під-розділах.

За розрахунку тривалості виробничого циклу виготовлення виробу враховують лише ті витрати часу на транспортні і контрольні опера-ції, природні процеси і перерви, що не перекриваються операційним циклом.

Скорочення тривалості виробничого циклу має важливе економіч-не значення. Чим менша тривалість виробничого циклу, тим більше продукції за одиницю часу за інших рівних умов можна випустити на даному підприємстві, в цеху або на ділянці; тим вище використання основних фондів підприємства; тим менша потреба підприємства в оборотних коштах, вкладених у незавершене виробництво, тим вища фондовіддача і т. д.

457

У практиці промислових підприємств виробничий цикл скорочу­ється одночасно за трьома напрямами:

• зменшується час трудових процесів;

• скорочується час природних процесів;

• цілком ліквідуються або зводяться до мінімуму перерви усіх видів.

^РИХ^Чо но порці й й інгість - принцип, виконання якого забезпечує рівну пропускну здатність різних робочих місць одного процесу, пропорцій­не забезпечення робочих місць інформацією, матеріальними ресурса­ми, кадрами і т. д Пропорційність визначається за формулою

Скорочення часу трудових процесів у частині операційних циклів досягається шляхом удосконалення технологічних процесів, а також підвищення технологічності конструкції виробу.

Під удосконаленням технологічних процесів розуміють їх компле-

нтальному і багатопредметному обробленні або в подананні в одному робочому циклі декількох різних технологічних операцій (наприклад, за об’єднання швидкісного індукційного нагрівання зі штампуванням заготовки в одному робочому циклі кувальної машини).

Підвищення технологічності конструкцій виробів полягає у макси­мальному наближенні останніх до вимог технологічного процесу. Зок­рема, раціональне розчленовування конструкції виробу на вузли і дрі-

чності, механізації й автоматизації підйому і переміщення продукції за допомогою різних підйомно-транспортних засобів.

Скорочення часу контрольних операцій досягається шляхом їх механізації й автоматизації, впровадження передових методів конт­ролю, поєднання часу виконання технологічних і контрольних опе­рацій. Час підготовчо-заключної роботи, час налагодження устатку-

458 ^

вання, що також входять до структури циклу, також підлягає змен-шенню. Налагодження устаткування, як правило, необхідно вико-нувати в неробочі зміни, в обідні й інші перерви. У заводській практиці успішно застосовують заходи щодо скорочення періоду виконання цієї роботи, наприклад, впровадження групового оброб-лення деталей, типових і універсальних налагоджень. Тривалість природних процесів зменшується за рахунок заміни їх відповідними технологічними операціями. Наприклад, природне сушіння деяких пофарбованих деталей може бути замінено індукційним сушінням у полі струмів високої частоти зі значним (у 5—7 разів) прискорен-ням процесу. Замість природного старіння виливків відповідальних деталей, що триває 10—15 діб і більше, в багатьох випадках може бути застосоване штучне старіння в термічних печах протягом декі-лькох годин.

Час міжопераційних перерв може бути значно зменшено у резуль-таті переходу від послідовного до послідовно-паралельного і далі до паралельного виду рухів предметів праці. Його також може бути ско-рочено за рахунок організації цехів і ділянок на основі предметної спеціалізації. Забезпечуючи територіальне зближення різних стадій виробництва, предметна форма побудови цехів і ділянок дозволяє зна-чно спростити внутрішньозаводські і внутрішньоцехові маршрути ру-ху і тим самим зменшити час, затрачуваний на міжцехові і внутріш-ньоцехові передачі. Нарешті, величину міжзмінних перерв може бути знижено навіть у рамках прийнятого режиму роботи підприємства, це-ху, ділянки. Наприклад, організація цілодобової (тризмінної) роботи з випуску ведучих деталей та виробів, що мають тривалий цикл оброб-лення і визначають тривалість циклу виробу. Щоб розкрити резерви скорочення виробничого циклу (як трудових процесів, так і перерв), на практиці фотографують виробничий цикл. Аналізуючи фотографії, можна виявити резерви скорочення тривалості виробничого циклу за кожним його елементом.

Виробничий цикл складного (складального) процесу являє со-бою загальну тривалість комплексу координованих у часі простих процесів, що входять у складний процес виготовлення виробу або його партій.

В умовах машинобудівного виробництва найбільш характерними прикладами складного процесу є процеси створення машини, метало-різального верстата або вузлів, блоків, дрібних одиниць, з яких вони складаються.

Виробничий цикл складного процесу включає виробничі цикли ви-готовлення всіх деталей, складання всіх складальних одиниць, генера-льне складання виробу, контроль, регулювання і налагодження. У складному виробничому процесі можуть використовуватися всі роз-глянуті види руху предметів праці за операціями: послідовний, послі-

459

довно-паралельний і паралельний. Для умов включення одиничного виробництва в єдиний цикл, як правило, необхідні не тільки процеси виготовлення і складання, а й процеси проектування виробу і підгото-вки його виробництва.

Складний виробничий процес звичайно складається з великої кіль-кості складальних, монтажних, регулювально-налагоджувальних опе-рацій, операцій простих процесів, тому визначення й оптимізація ви-робничого циклу вимагають не тільки великих витрат часу, але і нерідко застосування ЕОМ для виконання розрахунків. Побудова складного виробничого процесу в часі здійснюється для того, щоб ви-значити тривалість виробничого циклу, координувати виконання окре-мих простих процесів, одержати необхідну інформацію для оператив-но-календарного планування і розрахунку операції запуску-випуску предметів праці. Метою координації виробничих процесів, що станов-лять складний процес, є забезпечення комплектності і безперебійності ходу виробництва за повного завантаження устаткування, робочих місць і робітників.

Структура виробничого циклу складного процесу визначається складом операцій і зв’язків між ними. Склад операцій залежить від номенклатури деталей, складальних одиниць і технологічних процесів їх виготовлення. Взаємозв’язок операцій і процесів зумовлюється вія-ловою схемою складання виробу і технологією його виготовлення. Ві-ялова схема збирання виробу показує, які вузли, підвузли або дрібні складальні одиниці можна виготовляти паралельно незалежно одне від одного, а які — тільки послідовно.

Розрахунок тривалості виробничого циклу складного процесу не-обхідно вести в такій послідовності:

• визначити розмір партії виробів;

• обчислити зручність ритму, що планується;

— розрахувати число партій, що запускаються протягом планово- го періоду;

• визначити час операційного циклу партії виробів;

• розрахувати тривалість операційного циклу партії виробів за складальними одиницями;

• визначити кількість робочих місць, необхідних для виготовлен-ня виробів;

• побудувати цикловий графік складання виробів без обліку зава-нтаження робочих місць;

• закріпити операції за робочими місцями;

• скласти стандарт-план складання виробів;

• побудувати уточнений цикловий графік з урахуванням заванта-ження робочих місць;

• визначити тривалість виробничого циклу і випередження запус-ку-випуску за складальними одиницями і деталями.

460

За вирішення питання про розміри партії необхідно виходити з економічно оптимального розміру. Робота великими партіями дозво-ляє реалізувати принципи партіонності, що забезпечує:

а) можливість застосування більш продуктивного процесу, що знижує витрати на виготовлення виробів;

б) зменшення підготовчо-заключного часу, що припадає на одини- цю продукції;

в) скорочення втрат часу робітників-складальників на освоєння прийомів роботи (пристосування до роботи);

г) спрощення календарного планування виробництва.

Ці фактори сприяють заростанню продуктивності праці робітників і зниженню собівартості продукції.

Однак в одиничному і серійному виробництвах, де за кожним ро-бочим місцем закріплюється виконання декількох операцій і де пере-важає послідовний вид руху предметів праці, зі зростанням розміру партії підвищується ступінь порушення принципу безперервності, оскільки збільшується час пролежування кожної складальної одиниці, тобто зростає тривалість виробничого циклу виготовлення партії ви-робів, кількість складальних одиниць, що перебувають у наробці і на збереженні (незавершене виробництво). Крім того, зростає потреба в площах для збереження виробів і матеріальних цінностей, одночасно необхідних для виробництва.

Ці і протилежні фактори, пов’язані з реалізацією одного принципу (партіонності) і порушенням іншого (безперервності), потребують ви-значення такого розміру партії, за якого сполучення економії від реалі-зації першого принципу і втрат від порушення іншого, були б най-більш раціональними з економічної точки зору. Такий розмір партії прийнято називати економічно-оптимальним.

Визначення оптимального розміру партії виробів є одним з найва-жливіших календарно-планових нормативів за організації серійного виробництва, тому що всі інші календарно-планові нормативи встано-влюються на партію предметів праці.

Формул для розрахунку оптимального розміру партій виробів, за-снованих на зіставленні економії і втрат, запропоновано різними авто-рами багато. Однак через велику трудомісткість розрахунків ці форму-ли не одержали широкого застосування. На промислових підприєм-ствах звичайно використовують спрощений метод розрахунку, вихо-дячи з прийнятного коефіцієнта втрат робочого часу на переналаго-дження і поточний ремонт робочих місць (α^ппр). Як правило, величину цього коефіцієнта приймають у межах від 0,02 для крупносерійного і до 0,1 — для дрібносерійного й одиничного виробництв (або від 2 до 10 %). Задаючись для визначених виробничих умов величиною даного

461

коефіцієнта aT>, можна визначити кількість виробів у партії за фор­мулою

^р2t_i

де tⁿ - підготовчо-заключний час за операціями технологічного про­цесу.

Nmin<Nн<Nmax.

Граничні розміри партії виробів коригуються, виходячи з мініма­льного розміру. Коригування починається зі встановлення зручного для планування ритму (В_р) - періоду чергування партій виробів. Як­що в місяці 20 робочих днів, то зручними для планування ритмами бу­дуть 20, 10, 5, 4 2 і 1; якщо в місяці 21 день, то такими ритмами будуть 21, 7, 3 і 1; якщо 22 дні, то 22, 11, 2 і 1.

Період чергування партій виробів розраховують за формулою

Вр = ДрхN min/N max,

Далі відповідно до прийнятого періоду чергування коректуємо розмір партії виробів за формулою

N_н=ВрхN _max/Д_р.

Нормальний розмір партії виробів має бути кратним місячній про­грамі випуску (запуску) виробів.

Число партій на місяць визначається за формулою

X = N_maxN_н. у па

Т_оц = (^N_н + О/60.

Тривалість операційного циклу партії виробів за кожною операці-єю розраховується за формулою

462

Тривалість операційного циклу партії виробів за складальними одиницями визначається за формулою

^?ско= =1^?оці ,

де К - кількість операцій, що входять у складальну одиницю.

Необхідне число робочих місць для складання виробів розрахову­ється за формулою

с_р = 2Х/В_р.

Якщо розрахункове значення кількості робочих місць є дробовою

жено Не не бхідн ше кі ніж ість 5 р°обітників визначається за формулою

Чсп =СпрхКзмхКсн,

де К_сн - коефіцієнт, що враховує облікову чисельність (звичайно при­ймається рівним 1,1 .

Побудова циклового графіка складання виробу без обліку заванта­ження робочих місць ведеться на основі віялової схеми складання і

_{од тологічго проц , починаючи з оЖ}

ва й обмежені ресурси вимагають виконання визначених робіт послідовно, на тому самому робочому місці, стенді. Все це призводить до змін у цикловому графіку і, як правило, до зсуву запуску на більш ранні терміни, а як наслідок - до збільшення тривалості циклу.

Для досягнення рівномірності завантаження робочих місць і робіт-ників-складальників необхідно закріпити операції за робочими місця­ми. З цією метою на кожне робоче місце набирається обсяг робіт, три-

_{Побудва стт ану складанняш}

цій за робочими місцями При цьому періоди виконання циклів окре­мих операцій графіка повинні проектуватися на відповідні робочі міс­ця на цикловому графіку складання виробу без обліку завантаження робочих місць. У цьому випадку зберігається тривалість виробничого

463

циклу на графіку, побудованому без обліку завантаження робочих місць. Однак не завжди вдається це здійснити. Зрушення робіт на більш ранній період часу спричинить збільшення тривалості виробни-чого циклу і появу пролежування складальних одиниць. На цьому ж графіку необхідно привести виробництво другої, третьої і наступних партій виробів доти, поки не заповниться цілком один період чергу-вання партій виробів. Заповнений період чергування і представляє со-бою стандарт-план, тому що саме тут показані стандартні, повторюва-ні терміни проведення окремих операцій складання кожним робітни-ком-складальником.

Далі відбувається побудова уточненого циклового графіка скла-дання виробу і визначення фактичної тривалості виробничого циклу, що звичайно небагато більша мінімальної, оскільки виконання деяких операцій зрушено на більш ранні терміни.

Уточнений графік складання виробів будується на основі вже по-будованих стандарт-планів складання виробу без обліку і з урахуван-ням завантаження робочих місць, часу зсуву запуску відповідних скла-дальних одиниць, і по цьому графіку визначається фактична тривалі-сть виробничого циклу складання партії виробів.