Неунылова / УМК лекции / Конспект лекций по дисциплине организация производства на предприятиях отрасли / Тема 1.3 организация производственного процесса

Тема: «Организация производственного процесса»

1. Организация производственного процесса во времени (производственный цикл).

2. Экономическое значение сокращения продолжительности производственного цикла.

3. Расчет и анализ продолжительности производственного цикла простого процесса.

Производственный цикл- это календарный период времени, в котором осуществляются все стадии производственного процесса (основные, вспомогательные, обслуживающие) по изготовлению или ремонту изделия. Производственный цикл характеризуется продолжительностью и структурой.

Продолжительность производственного цикла - период времени от момента начала производственного процесса до момента выпуска готового изделия или партии деталей, сборочных единиц и выраженная в календарных днях или часах (при малой трудоёмкости изделий).

Знание продолжительности производственного цикла изготовления всех видов продукции необходимо для:

• составления производственной программы предприятия и его подразделений;

• определение сроков начала производственного процесса (запуска) по данным сроков его окончания (выпуска);

• расчетов нормативной величины незавершенного производства.

Продолжительность производственного цикла зависит от времени трудовых, естественных процессов и перерывов в производственном процессе.

Структура производственного цикла.

Продолжительность производственного цикла

Время трудовых процессов (Т_тп) трудовыхтрудовыхпроцессов

Время естественных процессов (Т_е)

Время перерывов (Т _пер)

Технологические операции (Т_т)

Нетехнологические операции (Т_нт)

Межоперационные перерывы (Т_мо)

Межцеховые перерывы (Т_мц)

Междусменные перерывы (Т_мс)

При преобразовании предметов производства в конкретное изделие они проходят через множество основных, вспомогательных и обслуживающих процессов, протекающих параллельно, параллельно- последовательно или последовательно во времени в зависимости от сложившейся н предприятии производственной структуры, типа производства.

В течении трудовых процессов выполняются:

• технологические операции, в результате которых изменяется внешний вид и внутреннее содержание предметов труда, а так же подготовительно заключительные работы;

• нетехнологические операции связанные с транспортировкой предметов труда и контролем качества продукции.

Технологический цикл (Т_ц) составляет время выполнения технологических

операций в производственном цикле.

Операционным циклом (Т_оп) называют время выполнения одной операции, в течении которого изготавливается одна деталь, партия одинаковых деталей или несколько различных деталей.

Процессы, связанные с охлаждением деталей после термообработки, с сушкой после окраски деталей или других видов покрытия и со старением металла считаются естественными.

Перерывы в зависимости от вызвавших их причин могут быть:

• межоперационными (внутрицикловыми);

• межцеховыми;

• междусменными.

Межоперационные перерывы обусловлены временем партионности и ожидания и зависят от характера обработки партий деталей на операциях. Перерывы партионности происходят потому, что каждая деталь поступая на рабочее место в составе партии аналогичных деталей , пролеживает дважды:

• один раз до начала обработки;

• второй раз по окончании обработки, пока вся партия не пройдет через данную операцию.

Перерывы ожидания вызываются несогласованной продолжительностью смежных операций технологического процесса. Эти перерывы возникают в тех случаях, когда предыдущая операция заканчивается раньше , чем освобождается рабочее место, предназначенное для выполнения следующей операции.

Межцеховые перерывы имеют место , когда сроки окончания производства составных частей деталей сборочных единиц в разных цехах различны и детали пролеживают в ожидании комплектности. Это пролеживание (перерывы комплектования) происходят при комплектно - узловой системе планирования, т.е. когда готовые заготовки детали или узлы должны «пролеживать» в связи с незаконченностью других заготовок, деталей, узлов, входящих совместно с первыми в один комплект. Эти перерывы возникают при переходе продукции от одной стадии производства к другой или из одного цеха в другой.

Междусменные перерывы обусловлены режимом работы предприятия и его подразделений (выходные и праздничные дни, перерывы между сменами и обеденные перерывы (условно)).

Структура и продолжительность производственного цикла зависят от типа производства, уровня организации производственного процесса и других факторов.

Важное экономическое значение имеет сокращение продолжительности производственного цикла в результате которого можно:

• выпустить больше продукции в единицу времени при прочих равных условиях (на предприятии, в цехе, на участке);

• лучше использовать основные фонды предприятия;

• уменьшить потребность предприятия в оборотных средствах, вложенных в незавершенное производство;

• повысить фондоотдачу и т.д.

Производственный цикл сокращается одновременно по трем направлениям:

• уменьшается время трудовых процессов;

• сокращается время естественных процессов;

• полностью ликвидируется или сводится к минимуму различные перерывы.

Сокращение времени трудовых процессов в части операционных циклов достигается путем совершенствования технологических процессов, а также повышения технологической конструкции изделия.

Под совершенствованием технологических процессов понимают их комплексную механизацию и автоматизацию, внедрение скоростных режимов (например скоростного и силового резания, скоростного нагрева под ковку и штамповку), штамповку вместо свободной ковки, литье в кокиль и литье под давлением вместо литья в песчаные формы, а так же концентрацию операций, например многоинструментальная и многопредметная обработка или совмещение в одном рабочем цикле нескольких различных технологических операций.

Повышение технологичности конструкций изделий заключается в максимальном приближении последних к требованиям технологического процесса. В частности, рациональное расчленение конструкции изделия на узлы и мелкие сборочные единицы является важным условием для параллельной их сборки, а следовательно и для сокращения продолжительности производственного цикла сборочных работ.

Продолжительность транспортных операций может быть значительно уменьшена в результате перепланировки оборудования на основе принципа прямоточности, механизации и автомеханизации подъема и перемещения продукции с помощью различных подъемно – транспортных средств.

Сокращение времени контрольных операций достигается путем их механизации и автомеханизации, внедрение передовых методов контроля, совмещение времени выполнения технологических и контрольных операций. Уменьшение времени подготовительно-заключительной работы зависят от уменьшения времени на наладку оборудования (наладка в нерабочие смены).

Уменьшение продолжительности естественных процессов происходит замены их соответствующими технологическими операциями. Например, естественная сушка некоторых окрашенных деталей может быть заменена индукционной сушкой в поле токов высокой частоты со значительным (в 5-7 раз) ускорением процесса.

Время межоперационных перерывов может быть уменьшено в результате перехода от последовательного к последовательно-параллельному и далее к параллельному виду движений предметов труда, а также организации цехов и участков предметной специализации. Предметное строительство цехов и участков позволяет значительно упростить внутризаводские и внутрицеховые маршруты движения и тем самым уменьшить время, затрачиваемое на межцеховые и внутрицеховые передачи.

Величину междусменных перерывов можно снизить за счет организации круглосуточной (трехсменной) работы по выпуску ведущих деталей к изделиям, имеющих длительный цикл обработки и определяющих продолжительность цикла изделия.

Для вскрытия резервов сокращения производственного цикла (как трудовых процессов , так и перерывов) в практике прибегают к фотографии производственного цикла , анализ которой позволит выявить резервы сокращения продолжительности производственного цикла по каждому его элементу.

В простом процессе детали (заготовки) в большинстве случаев изготавливаются партиями, поэтому очень важным является вопрос о рациональном выборе движения партий деталей через всю совокупность последовательно выполняемых операций. Выбранный вид этого движения определяет степень непрерывности и параллельности производственного процесса и продолжительность производственного цикла изготовления партии деталей.

Процесс изготовления партии деталей, проходящий через многие операции, состоит из совокупности операционных циклов, каждый из которых представляет собой выполнение одной операции над всеми предметами производства данной партии.

Существуют три вида движения партии деталей по операциям технологического процесса:

• последовательный;

• параллельно-последовательный;

• параллельный.

Последовательный вид движения заключается в том, что каждая последующая операция начинается только после окончания изготовления всей партии деталей на предыдущей операции. При этом передача с одной операции на другую осуществляется целыми партиями.

Продолжительность операционного технологического цикла обработки партии деталей определяется по формуле:

Т_{ц (посл)} = n * t₁ + n * t₂ + … + n * t_m = n t,

Где n - число деталей в обрабатываемой партии, шт;

t_i – штучное время на I-й операции, мин;

m – число операций в технологическом процессе.

Если на одной или нескольких операциях обработка деталей ведется одновременно на нескольких рабочих местах (С_пр), то продолжительность технологического цикла рассчитывается по формуле:

Т_{ц (посл)} = n

Пример. Технологический процесс состоит из 4 операций (m), число деталей в обрабатываемой партии 3 штуки (n), продолжительность выполнения операций составляет на 1 ^ой – 2 мин. (t₁); на 2 ^ой – 1 мин. (t₂); на 3 ^ей – 1,5 мин. (t₃); на 4^ой – 2 мин. (t₄). Все операции выполняются на одном рабочем месте. Определить продолжительность цикла обработки партии деталей и построить график технологического процесса при последовательном движении деталей по операциям.

Т_{ц (посл)} = 3* (2+1+1,5+2) = 19,5 мин.

График технологического цикла при последовательном движении

деталей по операциям.

Номер операции

1 ^{1 2 3}

2 n*t₁ ^{1 2 3}

n*t₂ 1 2 3

3

n*t₃ 1 2 3

4

Т_{ц (посл)} = 19,5 мин. n*t₄

2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22

Время, t

Из графика следует , что технологический цикл обработки партии деталей при последовательном виде движений равен сумме операционных циклов (n*t); продолжительность технологического цикла пропорциональна размеру партии и времени выполнения операций. При этом имеют место существенные перерывы партионности. Это связано с тем, что каждая деталь партии, за исключением первой и последней, пролеживает на каждой операции дважды: перед началом обработки и после нее до окончания обработки последней детали в партии.

Общее время внутри партионного пролеживания одной детали на всех операциях определяется по формуле:

t_пр = (n-1) = Т_{ц (посл)} – t _обр,

где t_обр – суммарное время обработки одной детали на всех операциях технологического процесса (2+1+1,5+2=6,5 мин.)

В данном примере

T_пр = 19,5-6,5=13 мин.

Общее пролеживание всех деталей в партии (для определения величины незавершенного производства) рассчитывается по формуле:

Т_пр = n * t_пр = 3* 13 = 39 мин.

Производственный цикл всегда продолжительнее незаконченного цикла, т.к. кроме выполнения технологических операций в него включается время на выполнение контрольных и транспортных операций, время затрачиваемое на естественные процессы и время различных перерывов.

При расчете продолжительности производственного цикла учитываются три основные составляющие затрат времени:

• продолжительность технологического цикла (с учетом перерыва партионности);

• время естественных процессов;

• время перерывов не перекрываемых технологическим циклом, т.е.

Т= (n +m*t_мо + Т_е) ,

где t_мо – средняя продолжительность одного межоперационного перерыва (кроме перерывов партионности), мин;

Т_е – время естественных процессов;

R – коэффициент перевода рабочих дней в календарные, равный отношению числа рабочих дней к числу календарных дней в году;

T_см – продолжительность одной смены, мин.;

S – число смен в сутках.

Преимущество последовательного движения партии деталей – отсутствие перерывов в работе рабочих и оборудования на всех операциях.

Недостатки:

1. Детали пролеживают в течении длительного времени из-за перерывов партионности, свойственных данному виду движения, в результате чего создается большой объем незавершенного производства.

2. Продолжительность технологического (производственного) цикла значительно увеличивается из-за отсутствия параллельности в обработке деталей.

В связи с этим последовательное движение применяется преимущественно в единичном и мелкосерийном производствах, т.к. на таких предприятиях широкая номенклатура изделий, а обработка деталей ведется небольшими партиями, что приводит в сокращению перерывов партионности и влияние их на продолжительность производственного цикла.

Последовательно-параллельное движение заключается в том, что на каждом рабочем месте работа ведется без перерывов, как при последовательном движении, но вместе с тем имеет место параллельная обработка одной и той же партии деталей на смежных операциях. Передача деталей с предыдущей операции на последующую производится не целыми партиями (n), а поштучно или транспортными партиями (р). Например, имеется такая же партия деталей, что и при последовательном виде движения, а величина транспортной партии р=1.

При построении графика данного вида движений деталей по операциям технологического процесса необходимо учитывать следующие виды сочетаний периодов выполнения смежных операций.

График технологического цикла при

последовательно–параллельном движении деталей по операциям.

Номер операции

_{1 2 3}

1

2 ^{1 2 3}

_{1 2 3}

3

_{1 2 3}

4

Т_{ц (пп)} = 12,5 мин.

2 4 6 8 10 12 14 t

1. Если периоды выполнения смежных операций (предыдущей и последующей) одинаковы, то между ними организуется параллельная обработка деталей, которые передаются с предыдущей операции на последующую поштучно или небольшими транспортными партиями сразу же после их обработки.

2. Если продолжительность последующей операции меньше чем предыдущей, то отсутствие простоев оборудования на последующей операции может быть обеспечено только после накопления перед ней известного запаса деталей, позволяющего эту операцию выполнять непрерывно ( в примере t₂<t₁). Для того чтобы определить момент начала последующей операции, необходимо от точки, соответствующей окончанию предыдущей операции над всей партией (n), отложить в право отрезок, равный в принятом масштабе времени выполнения последующей операции (t₂) над одной транспортной партией (р), а в лево – отрезок, равный продолжительности последующей операции над всеми предшествующими транспортными партиями.

3. Если продолжительность последующей операции больше, чем предыдущей (t3>t2 и t4>t3), то этом случае транспортную партию (р) можно передавать с предыдущей операции на последующую сразу же по окончанию ее обработки.

Из графика видно, что продолжительность цикла изготовления партии деталей (n=3) на m=4 операциях технологического процесса при последовательно-параллельном движении меньше, чем при последовательном движении из-за наличия параллельности протекания каждой пары смежных операций на суммарное время совмещений t. Таких совмещений столько, сколько операций в технологическом процессе за минусом единицы.

Время совмещения (параллельности) выполнения каждой пары смежных операций.

,

где индекс при t_кр соответствует операциям с наименьшим временем их выполнения. Например, между первой и второй операциями t_кр=t₂, между второй и третьей операциями t_кр=t₂, между третьей и четвертой операциями t_кр=t₃.

Суммарное время совмещений по всему технологическому процессу рассчитывается по формуле:

или (n-p)

Тогда продолжительность технологического цикла изготовления партии деталей при последовательно-параллельном движении можно определить по формуле:

Если на отдельных операциях обработка деталей ведется одновременно на нескольких рабочих местах (С_пр), то

Т_{ц (пп)} = 3(2+1+1,5+2)-(3-1)(1+1+1,5)=12,5 мин.

Производственный цикл изготовления партии деталей при последовательно-параллельном виде движения характеризуется тем, что:

• во-первых его продолжительность меньше, чем при последовательном виде движения;

• во-вторых, в нем отсутствуют перерывы в работе оборудования и рабочих;

• в-третьих, при этом виде движений общее время пролеживания деталей на операциях намного меньше, чем при последовательном виде движения.

Время пролеживания одной детали на всех операциях технологического процесса определяется по формуле:

t_пр= Т_ц(пп) -t_обр.

t_пр = 12,5-6,5=6 мин.

Общее время пролеживания всех деталей в партии на всех операциях составляет:

Т_пр = n*tпр = 3*6 = 18 мин.

Продолжительность производственного цикла при последовательно-параллельном движении деталей по операциям рассчитывается по формуле:

Достоинством этого вида движения является отсутствие перерывов в работе рабочих и оборудования и значительное сокращение продолжительности технологического (производственного) цикла по сравнению с последовательным видом движения. Данный вид движения позволяет вести работу большими партиями и при большой трудоемкости изготовления деталей, благодаря чему он широко используется в серийном и крупносерийном производстве.

При параллельном виде движений детали с одной операции на другую передаются поштучно или транспортными партиями (р) немедленно после завершения обработки (независимо от времени выполнения смежных операций). При этом обработка деталей по всем операциям осуществляется непрерывно и пролеживание деталей исключено, что приводит к сокращению продолжительности технологического цикла и следовательно, производственного.