Практикум по организации и планированию машиностроительного произво
..pdfРАЗДЕЛ 2. ОРГАНИЗАЦИЯ
ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ
ПРОЦЕССОВ
ГЛАВА 2.1. ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ
ПРОЦЕССОВ ВО ВРЕМЕНИ (ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ЦИКЛ)
Производственный процесс — это совокупность действий рабочих и средств труда, выполняемых на предприятии для изготовле ния продукции. При изучении структуры производственного процесса необходимо иметь в виду признаки, по которым классифицируются его составные части: а) степень участия предметов труда; б) степень ис пользования живого труда; в) особенности взаимной координации во времени.
А. В з а в и с и м о с т и от с те пе ни у ч астия п р е дм ет ов т р у да при выполнении производственного процесса можно выделить:
•основные (технологические) процессы, т. е. процессы, в ходе кото рых происходит изменение каких-либо свойств предметов труда (формы, геометрических размеров, шероховатости поверхностей, твердости и т. д.), их состояния (сборка, сварка и т. д.), а также определение характеристик этих свойств (разнообразные формы технического контроля). Основным элементом технологического процесса является операция — законченная часть технологичес кого процесса, выполняемая на одном рабочем месте;
•вспомогательные процессы — обеспечивают возможность осуще ствления основных процессов. К вспомогательным процессам от носятся процессы изготовления технологической оснастки, ре монт оборудования, изготовление сжатого воздуха, пара, газа, преобразование электроэнергии и т. д.;
•обслуживающие процессы — характеризуются тем, что в их осуще ствлении участвуют предметы труда, но при этом не происходит изменение их свойств или состояний (транспортировка, складс
кие процессы).
Б. В з а в и с и м о с т и от с тепени и с п о л ь з о в а н и я ж ив ог о труд а в производственном процессе (прежде всего в технологическом) выделяют:
in
к' • трудовые процессы — выполняются непосредственно рабочими (вручную либо с использованием механизированных или автома тизированных средств труда);
•автоматические процессы — на автоматическом оборудовании без непосредственного участия рабочих;
•естественные процессы — протекают без использования труда и технологического оборудования (естественная сушка лакокрасоч ных покрытий, остывание и старение заготовок, кристаллизация
и т. д.).
В. С |
у ч е т о м о с о б е н н о с т е й в з а и м н о й к о о р д и н а ц и и |
п р о и з в |
о д с т в е н н ы х п р о ц е с с о в во в р е м е н и различают: |
•простые процессы, т. е. те, которые состоят из последовательно выполняемых операций: изготовление одной детали, партии де талей, сборка сборочной единицы;
•сложные процессы — представляют собой совокупность простых процессов, выполняемых к конкретным срокам, определяемым потребностью сборки сборочной единицы. Таким образом, слож ный процесс представляет собой процесс изготовления сбороч
ной единицы, включая сборку этой единицы и процессы изготов ления ее составных частей (деталей, сборочных единиц).
Одной из задач организации производственного процесса является рациональное построение его во времени; она решается на основе опре деления величины производственного цикла.
Под производственным циклом (Тп) понимается календарный отрезок времени между началом и окончанием производственного процесса изго товления детали, сборочной единицы, партии деталей или сборочных единиц, готового изделия. По структуре производственный цикл включа ет величину технологического цикла Тт, продолжительность выполнения транспортных (Т^) и складских (ТС|С) операций, а также длительность ес тественных процессов (Те) и перерывов (Тпср). Под технологическим цик лом Тт понимают длительность выполнения технологических операций производственного процесса. Величина производственного цикла воз действует на экономические показатели предприятия, поскольку они влияют на величину объемов незавершенного производства и, следова тельно, на требуемые предприятию оборотные средства.
Умение рассчитывать величину Тп позволяет обоснованно назначать сроки запуска-выпуска изделий и их составных частей в производство, тем самым выполнять договорные обязательства с заказчиками (потре бителями) по выпуску продукции.
2.1.1. Производственный цикл простого процесса
Длительность обработки или сборки партии из п изде лий (деталей, сборочных единиц) на i-й операции (операционный цикл Toni) определяется как:
где tj — норма времени на i-й операции, мин; С{— количество рабочих мест, занятых выполнением i-й операции.
Длительность изготовления той же партии при многооперационном технологическом процессе (технологический цикл) будет определяться тем видом движения, который используется при межоперационном пе ремещении изделий: последовательным, параллельно-последовательным либо параллельным.
При последовательном виде движения обработочная партия переда ется на последующую операцию после окончания обработки ее на пре дыдущей операции (рис. 2.1.1). Величина технологического цикла при этом виде движения
1=1 |
i=i Ц |
где ш — количество операций в технологическом процессе.
Рис. 2.1.1. График технологического цикла при последовательном виде движения
Параллельно-последовательный виддвижения предусматривает частич ное совмещение смежных операционных циклов, при этом партия из «п» изделий изготавливается на каждой операции непрерывно. Органи зация параллельно-последовательного вида движения оказывается воз можной лишь в том случае, если межоперационное перемещение осу ществляется транспортными (передаточными) партиями гц, кратными обработочной партии п (рис. 2.1.2). Технологический цикл при этом виде движения Тт(п.п)равен:
^ т (п -п ) = Т т (п ) ” Х |
Т ('.'+1) = П Х |
7 Г |
_ ( П ~ П т ) Х |
| |
7 Т I |
’ |
i=l |
i=l |
'-'i |
i=l |
у ^ |
^r»in(i.i+l) |
|
где Tj j + j — экономия времени за счет частичного совмещения опера
ционных циклов смежных операций; ( — ] |
— отношение нормы |
/nin(i,i+l) |
|
времени к количеству рабочих мест, наименьшее из значений |
— для |
каждой пары смежных операций. |
^ |
Рис. 2.1.2. График технологического цикла при параллельно-последовательном виде движения
Параллельный вид движения характеризуется тем, что каждая транс портная партия п, передается на последующую операцию сразу же после обработки ее на предыдущей (рис. 2.1.3). Величина технологического
цикла изготовления партии из «п»деталей при этом виде движения определяется по формуле
Т Т(пар) “ П т Х ^ " + ( П " " Пт ) ^ “ ^
Г О
где 1 ^ 1 — отношение нормы времени к количеству рабочих мест для
операции с максимальным операционным циклом.
Рис. 2.1.3. График технологического цикла при параллельном виде движения
Величина производственного цикла изготовления партии из «п» изделий для каждого из трех видов движения рассчитывается по форму лам:
где Тп(п), Тп(п_п), Тп(пар) — производственный цикл обработки партии из делий соответственно при последовательном, параллельно-последова тельном и параллельном видах движения, календарные дни; Тсм — про должительность смены, мин; f — сменность работы; кпв — коэффициент перевода рабочих дней в календарные; Тмо — средняя величина межопе рационных перерывов, мин; Тг — длительность естественных процес сов, ч.
Анализ формирования величины технологического и производствен ного циклов при соответствующих видах движения позволяет выделить особенности каждого из них.
1.Последовательный вид движения характеризуется максимальной величиной технологического и производственного цикла; он находит применение при технологической форме специализации цехов и участ ков, характерной для единичного и мелкосерийного производства.
2.Параллельно-последовательный и параллельный виды движения обеспечивают сокращение (в сравнении с последовательным видом) ве личины технологического и производственного циклов. Они являются наиболее эффективными при предметной форме специализации цехов
иучастков, используемой в серийном и массовом производстве.
3.Параллельный вид движения позволяет обеспечить (в сравнении
сдругими видами движения) максимальную экономию времени. Одна
ко в случае, если |
^ , проявляется его основной недостаток: не- |
Cj |
c i+1 |
полное использование рабочих мест по времени на всех операциях, кро ме операции с максимальным операционным циклом. Этот недостаток устраняется в том случае, если технологический процесс является синх ронизированным, т. е. когда соблюдается условие:
Синхронизированный процесс является основой организации не прерывно-поточных линий.
4. Технологический цикл при параллельно-последовательном виде движения имеет ту же величину, что и при параллельном виде движения в следующих случаях:
а) когда технологический процесс является синхронизированным; б) если операционные циклы для последующих операций техноло
гического процесса больше, чем для предыдущих, т. е. если
с « c j+1’
в) если операционные циклы для последующих операций техноло гического процесса меньше, чем для предыдущих, т. е. если
г) когда операционные циклы вначале возрастают (от первой до i-й операции), а потом убывают (от i-й до последней m-й операции), т. е. когда
Пример 1. О п р е д е л и т ь технологический и производственный циклы изготовления партии деталей п=120 шт. при последовательном, параллельно-последовательном и параллельном видах движения при следующих данных:
1.Транспортная партия пт = 30 шт.
2.Средняя величина межоперационных перерывов tM0 для пос ледовательного, параллельно-последовательного и параллельного вида движения равна соответственно 40 мин, 25 мин, 5 мин.
3.Длительность естественных процессов Те = 2,8 ч.
4.Режим работы — двусменный, коэффициент перевода рабо чих дней в календарные кпв = 0,72.
Нормы времени и количество рабочих мест по операциям приведе
ны в табл. 2.1.1.
Таблица 2.1.1. Нормы времени и количество рабочих мест по операциям
Н омер операции |
Н ормы времени, мин |
К оличество рабочих мест |
1 |
12 |
2 |
2 |
5 |
1 |
3 |
4 |
1 |
4 |
18 |
3 |
5 |
7 |
1 |
Пример 2. О п р е д е л и т ь , на какую величину возрастет техноло гический цикл обработки партии деталей при параллельно-последова тельном виде движения, если норму времени одной из операций сокра тить в 1,5 раза. Что это за операция?
Исходные данные:
1.Обработочная партия п = 100 шт., транспортная партия пт = 25 игг.
2.Нормы времени и количество рабочих мест по операциям приве дены в табл. 2.1.2.
Таблица 2.1.2. Нормы времени и количество рабочих мест по операциям
Н омер операции |
Нормы времени, мин |
Количество рабочих мест |
1 |
16 |
2 |
2 |
7 |
1 |
3 |
12 |
3 |
4 |
10 |
2 |
5 |
6 |
1 |
6 |
18 |
2 |
Решение.
Анализ графика технологического цикла при параллельно-последо вательном виде движения (рис. 2.1.2) и формулы расчета показы вает, что увеличение технологического цикла, вызываемое сокращени ем какой-либо операционной нормы времени, возможно. Оно характерно для операций, заключенных междудвумя другими операци ями (предшествующей и последующей), имеющими больший операци онный цикл. Врассматриваемом примере такой является операция № 3, поскольку, как видно из данных табл. 2.1.2:
— |
> 7 Г < — |
с 2 |
с 3 Q |
Для первоначального варианта значений исходныхданных техноло гический цикл обработки партии в 100 деталей равен:
m t |
mz,1f |
t |
Л |
TT(„-„)= n X p |
(n - n i ) X |
^ |
I |
i=l '-'j |
i=l \ |
^ |
^in O .i+ l) |
- 1 0 o f H t 2 + l 2 + ]O+ l |
+i £ '| |
- ( l 0 0 - 2 5 ) f l + ^ |
+ f + y + - V l 9 5 0 M ™ |
( 2 1 3 2 1 |
2 J |
^ 1 з |
3 2 |
При сокращении нормы времени 3-й операции в 1,5 раза (т. е. с 12до 8 мин) технологический цикл обработки той же партии станет равным:
т |
|
8 8 10 |
6 , |
= |
- , o o f l i + I + I + l » + ^ l l b , o o - 2 5 ) f l + - + - + — + - |
||||
|
[ 2 1 3 2 1 2 ) |
^1 3 3 2 |
1 |
|
= 2017 мин.
Таким образом, уменьшение нормы времени на 3-й операции в 1,5 раза, т. е. с 12 до 8 мин, привело к увеличению технологического цикла обработки партии из 100 деталей при параллельно-последовательном виде движения на 67 (2017 —1950) мин, или на 3,44%.
ЗАДАЧИ
2.1.1.1. Р а с с ч и т а т ь величину технологического и производствен ного цикла обработки партии из 150деталей при последовательном виде движения. Исходные данные:
1. Технологический процесс характеризуется данными, приведен ными в табл. 2.1.3.
Таблица 2.1.3. Нормы времени и количество рабочих мест по операциям технологического процесса
Н омер операции |
Н орма времени, мин |
К оличество рабочих мест |
|
|
по операциям |
I |
18 |
3 |
|
|
|
2 |
7 |
1 |
3 |
5 |
1 |
4 |
12 |
2 |
5 |
26 |
3 |
6 |
16 |
2 |
7 |
9 |
1 |
2.Межоперационные перерывы между 2-й и 3-й, а также 5-й и 6-й операциями составляют 90 мин, для других операций — 35 мин.
3.Режим работы—двусменный, коэффициент перевода рабочихдней
вкалендарные — 0,68.
2.1.1.2. О п р е д е л и т ь технологический цикл обработки партии из 240 деталей при последовательном и параллельно-последовательном видах движения, п о с т р о и т ь соответствующие графики при следую щих данных:
1. Передаточная партия пт = 40 шт.