Практикум по курсу «Управление, организация и планирование производства». Учебно-методическое пособие
.pdfизделий от одного рабочего места к другому или с контролем качества продукции.
Для процессов создания новой техники в отрасли ядерной энергетики характерно преобладание в производственном процессе сборочных процессов и контрольно-регулировочных работ и испытаний. Технологические процессы изготовления изделий разнообразны, широко применяются различные электрофизические и электрохимические процессы. Вспомогательное производство представленоподразделениями:инструментальное,ремонтное,спец.оснастки,идр.
Специализация является формой разделения общественного труда. Суть ее заключается в том, что предприятие в целом или его отдельные подразделения выпускают продукцию определенной ограниченной номенклатуры. Специализация промышленных предприятий промышленности осуществляется с учетом группировки объектов производства по области применения, виду аппаратуры, ее функциональному назначению.
Внутрипроизводственная специализация зависит от масштабов выпуска продукции и особенностей организации производства.
Производственные участки могут иметь различную специализацию: предметную (подетальную), технологическую. При предметной специализации рабочие места участка связаны между собой частичным производственным процессом по изготовлению определенной части готового продукта (сложной детали, блока, узла). При технологической специализации рабочие места участка специализируются на выполнении однородных технологических операций (кузнечных, штамповочных, гальванических, сборке конкретной сборочной единицы, определенном виде испытаний).
Достоинством технологической специализации является высокая загрузка оборудования, простота руководства. Отрицательным при этом являются встречные перевозки предметов труда, увеличение длительности производственного цикла, усложнение оперативного учета.
Достоинствами предметной специализации являются применение высокопроизводительного оборудования (с программным управлением), сокращение длительности производственного цикла, увеличение производительности труда. Однако при малых объемах производства при предметной специализации возможна неполная загрузка оборудования и производственных площадей.
Производственная структура предприятия-изготовителя ‒ это состав основных и вспомогательных цехов и обслуживающих хозяйств производственного назначения, а также формы их специализации и производственные связи. Для предприятий по изготовлению оборудования для энергетической отрасли характерно преобладание производственных подразделений сборочной стадии и испытаний.
Организация производственных процессов во времени выражается в установлении порядка выполнения во времени отдельных технологических операций или работ над отдельными или несколькими предметами труда. Для составления оперативных планов разрабатываются специальные нормативы
21
календарного планирования. В их состав входят: оптимальный размер партии деталей (сборочных единиц), длительность технологического цикла изготовления партии объектов производства, длительность перерывов. При этом следует учитывать, что объекты производства могут перемещаться по рабочим местам последовательно, параллельно или последовательно - параллельно.
Производственный цикл ‒ это календарный период времени от момента запуска изделия в производство до момента создания полностью готовой продукции. Производственный цикл включает:
-длительность основных операций;
-длительность вспомогательных операций (транспортировки, складирования, учета и пр.);
-длительность естественных простоев (например, наладка оборудования);
-длительность перерывов.
При этом различают перерывы двух разновидностей:
а) перерывы, связанные с ожиданием вследствие несинхронной работы на смежных операциях;
б) регламентные перерывы: обед, междусменный перерыв, выходные дни и
др.
Главная задача организации производственных процессов во времени ‒ минимизация производственного цикла. Это будет приводить к сокращению срока производства и увеличение срока эксплуатации изделия, что значительно повысит конкурентоспособность изделия.
Тип производства ‒ это наиболее общая организационно-техническая характеристика производства. Она определяется степенью специализации рабочих мест, величиной и постоянством номенклатуры объектов производства, а также формой движения изделий по рабочим местам.
Степень специализации рабочих мест характеризуется коэффициентом серийности (КСЕР ), под которым понимается количество различных операций, выполняемых на одном рабочем месте.
КСЕР может изменяться от 1 до нескольких десятков.
КСЕР для группы рабочих мест (бригады) (КСЕР. БР) равен отношению числа всех операций (NОП) к числу мест, на которых они выполняются ( QР.М.БР):
Ксер. бр = Non / Qр.м.бр |
(2.1) |
Единичный тип производства характеризуется изготовлением широкой номенклатуры изделий в единичных количествах, повторяющихся через неопределенные промежутки времени или вовсе не повторяющихся на рабочих местах, не имеющих определенную специализацию.
Серийный тип производства характеризуется изготовлением ограниченной номенклатуры изделий партиями (сериями), повторяющимися через определенные промежутки времени на рабочих местах с широкой
22
специализацией. В зависимости от преобладающей группы рабочих места различают мелко-, средне- и крупносерийный тип производства.
Крупносерийный тип производства приближается по своей характеристике к массовому, а мелкосерийный ‒ к единичному типу производства.
Массовое производство характеризуется изготовлением отдельных видов продукции в больших количествах на рабочих местах с узкой специализацией в течение длительного периода времени. Характерны: постоянная номенклатура изделий, постоянство закрепленных операций, 1-2 операции на рабочем месте, автоматизация труда. Необходимое условие массового производства - наличие устойчивого и значительного спроса на товар. Поэтому массовое производство наиболее уязвимо в условиях экономического кризиса.
Движение изделий по рабочим местам (операциям) во времени может быть непрерывное и прерывное, впространстве — прямоточное и непрямоточное.
Цель практических занятий: закрепление и углубление знаний по технологической подготовке производства и освоению выпуска новых изделий, в области организации производственного процесса; проведение анализа и оценки степени влияния основных организационно-технических мероприятий на производственный цикл.
Формулы для расчетов
При организации подготовки производства возникает необходимость сопоставления различных вариантов технологии. Критерием выбора является минимум себестоимости для заданной программы.
Затраты, входящие в технологическую себестоимость, состоят из переменных и постоянных расходов. Переменные расходы SV изменяются пропорционально объему выпуска продукции и, как правило, определяются по формуле:
|
SV ЗМ Зо ЗД НС |
ЗР |
ЗЭН |
Зпр , |
(2.2) |
где ЗМ |
‒ затраты на материалы, р; |
|
|
|
|
ЗО |
‒ основная заработная плата, р; |
|
|
|
|
ЗД ‒ дополнительная заработная плата, р;
НС ‒ начисление на социальные нужды (30 % от ЗО + ЗД ), р;
ЗР ‒ затраты на ремонт оборудования, р; ЗЭН ‒ затраты на энергию и топливо, р; Зпр ‒ прочие переменные затраты, р.
Постоянные расходы SC не находятся в прямой пропорциональной зависимости от объема выпуска продукции.
Они включают расходы на амортизацию специального оборудования и
23
оснащения А и затраты на наладку ЗН : |
|
|
|
||
SC А ЗН . |
(2.3) |
||||
Технологическая себестоимость обработки по сравниваемым вариантам 1 и 2: |
|||||
S1 SV1N SC1, |
(2.4) |
||||
S2 SV 2N SC2. |
|||||
|
|||||
Объем выпуска N , при котором затраты на |
единицу продукции в |
||||
сравниваемых вариантах равны: |
|
|
|
||
N |
SC2 |
SC1 |
|
|
|
SV1 |
SV 2 . |
(2.5) |
|||
|
|||||
Подобные задачи могут решаться графически.
Кривые освоения выпуска новых изделий
Существует корреляционная зависимость между величиной удельных затрат ресурсов (трудовых, материальных) на выпуск единицы изделия и количеством повторений производственного процесса его изготовления (порядковый номер выпущенного изделия или партии изделий с начала освоения).
Обобщенная корреляционная зависимость между затратами имеет вид степенной функции:
y ax b , |
(2.6) |
где y – искомые затраты (трудоемкость, материалоемкость, себестоимость) на изготовление х -й единицы изделия;
а – затраты на производство первой единицы изделия; х – порядковый номер изделия (или партии) с начала освоения;
b – показатель, характеризующий крутизну кривой снижения удельных затрат.
Каждое удвоение объема продукции приводит к снижению потребляемых удельных ресурсов на определенную величину, характеризуемую коэффициентом освоения Koc . Так, трудоемкость 2 N-го изделия при освоении равна:
24
T2N TN Koc , |
(2.7) |
где TN ‒ трудоемкость N-го изделия.
Величина коэффициента освоения находится в диапазоне 0 < Koc 1. При каждом удвоении трудоемкость снижается на l 1 Koc .
Показатель крутизны снижения затрат b и коэффициент освоения связаны между собой соотношением:
Koc 2 b . |
(2.8) |
Задавая (или планируя) Koc , можно определить расчетное значение b:
lgKoc |
|
b |
(2.9) |
lg2 . |
Кривая, описывающая характер изменения в период отработки технологии и развертывания выпуска новых изделий, носит название кривой освоения.
Длительность производственного процесса, т.е. календарный период времени, в течение которого выполняется производственный процесс, называется производственным циклом.
Производственный процесс изготовления отдельных деталей, входящих в устройство, называется простым, а процесс производства изделий – сложным. Процесс может быть однооперационным и многооперационным.
Простой производственный процесс
Длительность технологического цикла однооперационного процесса изготовления партии деталей определяются по формуле:
T |
|
ntштi |
, |
(2.10) |
|
ci |
|||||
|
техi |
|
|
где n – размер партии деталей, шт;
tштi ‒ норма штучного времени на i-ю операцию; ci ‒ число рабочих мест на i-й операции.
Длительность технологического цикла многооперационного процесса зависит от способа передачи деталей (изделий) с операции на операцию и определяется суммой длительностей операционных циклов.
В зависимости от способа передачи различают - последовательный,
25
-параллельный и
-параллельно-последовательный виды движения предметов труда.
Последовательный вид движения
Длительность цикла технологического процесса определяется суммой операционных циклов, включая естественные процессы:
|
тех |
т |
tштi |
|
|
|
|
||
T |
посл |
n |
|
|
|
|
T |
ест , |
(2.11) |
|
|
||||||||
|
i 1 ci |
|
|
|
|||||
где Tест – длительность естественных процессов мин,
m – количество операций технологического процесса.
Длительность производственного цикла Tпосл включает межоперационные перерывы и перерывы, связные с режимом работы оборудования:
T посл Тпослтех mtмо Треж , |
(2.12) |
где tмо ‒ среднее межоперационное время, мин;
Т реж ‒ перерывы, связанные с режимом работы оборудования, мин.
При последовательном виде движения каждая деталь в процессе технологического цикла проводит в ожидании время, которое можно определить по формуле:
m |
tштi |
|
|
|
Тож (n 1) |
|
. |
(2.13) |
|
ci |
||||
i 1 |
|
|
Параллельный вид движения
При параллельном виде движения небольшие передаточные партии или отдельные детали передаются на последующую обработку сразу после обработки их на данной операции независимо от всей обрабатываемой партии. В этом случае обеспечивается самый короткий технологический цикл:
|
т t |
штi |
|
t |
штi |
|
tест , |
|
||
T |
пар p |
|
|
(n p) |
|
|
(2.14) |
|||
|
|
|
|
|||||||
i 1 |
ci |
|
ci max |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
26 |
|
|
|
|
|
где р – размер передаточной партии;
t |
штi |
|
|
|
(n p) |
|
|
‒ цикл операции с максимальной продолжительностью, мин. |
|
|
|
|||
|
ci max |
|||
Запуск в производство каждой очередной передаточной партии или отдельной детали осуществляется с интервалом, называемым периодом синхронизации ( ), величина которого определяется по формуле:
t |
штi |
|
|
|
p |
|
. |
(2.15) |
|
|
|
|||
|
ci max |
|
||
Простой каждой единицы оборудования можно определить по формуле:
|
|
|
|
|
Tпр (n 1) tштi max |
tштi . |
(2.16) |
||
Простой всех единиц оборудования, занятых обработкой данной партии |
||||
деталей по всем операциям: |
|
|
|
|
m 1 |
|
|
|
|
Тпр.общ (n 1) |
(2.17) |
|||
tштi |
max tштi . |
|||
i 1 |
|
|
|
|
Параллельно-последовательный вид движения
При параллельно-последовательном виде движения происходит частичное совмещение времени выполнения смежных операционных циклов. Передача предметов труда с операции на операцию осуществляется партиями (р) или поштучно (р = 1).
Длительность производственного цикла будет меньше, чем при последовательном виде движения:
m 1 |
|
Тпптех Тпослтех i , |
(2.18) |
i 1
где i ‒ величина совмещения операционных циклов, мин.
Учитывая длительность естественных процессов, длительность цикла составит:
27
|
|
т |
tштi |
|
т 1 |
|
tштi |
|
mtmo Tест , |
|
|
Т |
пптех |
n |
|
(n p) |
|
(2.19) |
|||||
ci |
ci |
||||||||||
|
i 1 |
|
i 1 |
|
min |
|
|
||||
т 1 |
tштi |
|||
где (n p) |
|
|
‒ сумма коротких операционных циклов из каждой пары |
|
ci |
||||
i 1 |
min |
|||
смежных операций.
Длительность технологического цикла по сравнению с последовательным видом сокращается по каждой паре смежных операций на величину:
|
|
|
|
tштi |
|
|
||
|
|
|
|
t (n p) |
|
min |
, |
(2.20) |
|
|
|
|
|
||||
t |
|
|
ci |
|||||
штi |
|
|
|
|
|
|
||
где |
|
|
‒ штучное время короткой операции из |
каждой данной пары |
||||
|
|
|||||||
|
ci min |
|
|
|
||||
смежных операций, мин.
По технологическому циклу в целом сокращение составит:
m 1 |
d |
i |
|
|
|
tобщ (n 1) |
|
|
|
(2.21) |
|
|
|
||||
|
|
. |
|||
i 1 |
ci |
min |
|
||
Приведенные выше формулы длительности производственного цикла в календарных днях примут следующий вид:
|
|
1 |
|
|
|
т |
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
штi |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
ц посл |
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
mtmo Tест |
|
, |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
Т |
|
|
S q f |
i 1 |
|
ci |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
1 |
|
|
т |
t |
|
|
t |
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
штi |
|
штi |
|
|
|
||||||||
ц пар |
|
|
|
p |
|
|
|
|
(n p) |
|
|
|
|
mtmo Tест , |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
Т |
|
S q f |
|
|
ci |
|
|
ci |
|
|
(2.22) |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
i |
1 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
max |
|
||||
|
|
1 |
т |
t |
|
|
|
т1 t |
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
штi |
|
|
штi |
|
|
||||||||||
ц пп |
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
(n p) |
|
|
|
mtmo Tест , |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
Т |
S q f |
i 1 ci |
|
i 1 ci |
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
min |
|
|
||
где S – число смен в сутках;
q – продолжительность смены, мин;
28
f – коэффициент перевода рабочих дней в календарные (при 260 рабочих днях в году f = 260 / 365 = 0,71).
Сложный производственный процесс
Производственный цикл сложного процесса изготовления определяется наибольшей суммой циклов последовательно связанных собой простых процессов и межцикловых перерывов:
T |
|
m |
T |
|
|
Т |
мц , |
ц сл |
i 1 |
|
|||||
|
|
|
ц i |
|
изделия
между
(2.23)
где m – количество связанных между собой простых процессов изготовления деталей и сборочных единиц, шт;
Тцi – циклы изготовления деталей, сборочных единиц, дн; Тмц – межцикловые перерывы, дн.
Для определения циклов простого и сложного производственных процессов пользуются графическим методом.
Анализ длительности производственного цикла
Для анализа длительности производственного цикла, проводимого с целью определения резервов его сокращения, используются следующие количественные показатели:
-коэффициент параллельности процессов;
-коэффициент непрерывности.
Коэффициент параллельности работ характеризует степень параллельности работ в производственном цикле:
|
m |
|
|
|
|
|
|
n tштi |
|
||||
i 1 |
|
|
|
|
||
Tц |
. |
|
(2.24) |
|||
|
|
|||||
|
|
|
|
|
||
Коэффициент параллельности простых циклов в сложном цикле: |
|
|||||
|
m |
|
|
|
|
|
сл ц |
|
Tц |
i |
. |
(2.25) |
|
|
|
|||||
|
i 1 Tц |
cл |
|
|||
29
Задачи к разделу 2
Задача 2.1.
Определить, какое число конструкторов по оснастке необходимо выделить, чтобы закончить в течение 6 месяцев проектирование специальной оснастки для изготовления специальной установки, имеющей 1800 оригинальных деталей. Исходные данные в табл. 2.1.
|
|
|
|
|
|
Таблица 2.1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Показатели |
|
|
Варианты |
|
|
|
|
|
1 |
2 |
|
3 |
4 |
5 |
|
1. Коэффициенты |
|
|
|
|
|
|
|
оснащенности: |
|
|
|
|
|
|
|
по приспособлениям |
2,1 |
1,2 |
|
1,5 |
0,8 |
0,9 |
|
по штампам |
0,3 |
1,2 |
|
0,1 |
0,7 |
1,3 |
|
по специальному |
1,2 |
2,0 |
|
2,0 |
1,2 |
0,5 |
|
инструменту |
|
|
|
|
|
|
|
2. Средняя трудоемкость |
|
|
|
|
|
|
|
проектирования, нормо- |
|
|
|
|
|
|
|
ч: |
|
|
|
|
|
|
|
приспособления |
15 |
25 |
|
25 |
18 |
42 |
|
штампа |
20 |
40 |
|
40 |
35 |
18 |
|
инструмента |
3 |
8 |
|
8 |
10 |
12 |
|
3. Объем |
|
|
|
|
|
|
|
дополнительных работ, |
270 |
400 |
|
400 |
550 |
600 |
|
выполняемых |
|
|
|
|
|
|
|
конструкторами, нормо- |
|
|
|
|
|
|
|
ч. |
|
|
|
|
|
|
|
4. Процент |
10 |
5 |
|
7 |
10 |
12 |
|
перевыполнения |
|
|
|
|
|
|
|
нормативов, % |
|
|
|
|
|
|
|
Количество рабочих дней в месяце – 22, длительность рабочего дня – 8 часов. Коэффициент оснащенности представляет собой число предметов оснастки, приходящихся на одну оригинальную деталь в изделии.
Задача 2.2.
Определить максимально допустимую величину постоянных расходов при организации производства нового унифицированного средства связи на специализированном предприятии. При изготовлении шести различных модификаций, ранее производимых на четырех предприятиях, постоянные расходы составляли в среднем 43 млн р./год на каждом предприятии. Другие исходные данные приведены в табл. 2.2.
30
