6.3. Расчет и анализ производственного цикла сложного процесса
В условиях машиностроительного производства наиболее характерным примером сложного производственного процесса может служить процесс создания машины. Он включает производственные циклы изготовления всех деталей, сборки всех сборочных единиц (узлы, агрегаты, механизмы), сборку, отладку и контроль готового изделия. В сложном производственном процессе могут использоваться все рассмотренные выше виды движения предметов труда по операциям: последовательное, параллельно-последовательное и параллельное. Для условий единичного производства в едином цикле, как правило, объединяются процессы не только изготовления и сборки, но и проектирования изделия и подготовки его производства.
Сложный производственный процесс может включать большое количество операций, простых процессов, поэтому определение и оптимизация производственного цикла сложного процесса не только требует больших затрат времени, но и нередко практически невозможно без использования ЭВМ. Построение сложного производственного процесса во времени проводится, чтобы определить производственный цикл, координировать отдельные простые процессы, получить исходную информацию для планирования производства.
Структура производственного цикла сложного процесса определяется составом операций и связями между ними. Состав операций зависит от номенклатуры деталей, сборочных единиц и технологических процессов изготовления и сборки. Взаимная связь операций и процессов обусловливается схемой сборки изделия и производственными условиями. Схема сборки изделия может быть представлена в виде веерной диаграммы (рис. 6.8).
На ее основе производственный цикл сложного процесса может быть изображен в виде ленточного (циклового) (рис. 6.9) или сетевого графиков.
Цикловой график (рис. 6.9, а) построен для условий, когда изготовление деталей и сборка не лимитируются составом оборудования производственных цехов, участков, т. е. когда возможна максимальная параллельность работ. Длительность такого цикла будет минимальной. Однако условия производства, ограниченные ресурсы могут потребовать выполнения некоторых работ последовательно. Если, например, сборочные единицы Сб-1 и Сб-2 собираются и отлаживаются на одном и том же стенде, прежде чем поступают на общую сборку, то это приведет к изменению циклового графика и, как правило, к увеличению цикла (рис. 6.9, б).
Рис. 6.8. Веерная (иерархическая) схема сборки изделия:
Д – детали; Сб – сборочные единицы; И – изделие
Рис. 6.9. Цикловой график изготовления изделия
Если взаимная связь работ сложного процесса достаточно велика и многообразна, то построение ленточного графика затруднено. Тогда строится ориентированный граф (сетевой график), с помощью которого можно оптимизировать весь комплекс работ по выбранному критерию.
В качестве критерия оптимизации производственного цикла
Tсл = f (Ti, kпар, Тпер)
можно принять его минимальное значение. В этой зависимости Ti – производственный цикл i-го простого процесса; kпap – коэффициент параллельности работ сложного процесса; Тпер – перерыв между простыми процессами.
Коэффициент параллельности может быть принят на основании опыта выполнения предыдущих работ с учетом типа производства, конструкторских и технологических особенностей изготовляемой машины. Для предварительных расчетов можно принять, что
где и – количество простых производственных процессов, входящих в состав сложного процесса.
Сокращение цикла сложного производственного процесса может производиться как за счет уменьшения циклов простых процессов, так и путем увеличения степени параллельности их выполнения или уменьшения (устранения) перерывов между ними.