Тема 3. Производственный процесс и его организация во времени.

1.Организация производственного процесса во времени. Производственный цикл, его длительность, состав и структура.

2. Последовательный, параллельный и смешанный (параллельно-последовательный) виды движения предметов труда по операциям, их характеристики. Графики длительности технологического цикла при различных видах движения предметов труда.

3.Пути и значение сокращения производственного цикла

1.Организация производственного процесса во времени. Производственный цикл, его длительность, состав и структура.

Для обеспечения рационального взаимодействия всех элементов производственного процесса и упорядочения выполняемых работ во времени и в пространстве необходимо формирование производственного цикла изделия. Производственным циклом называется комплекс определенным образом организованных во времени основных, вспомогательных и обслуживающих процессов, необходимых для изготовления определенного вида продукции.

Важнейшей характеристикой производственного цикла является его длительность. Длительность производственного цикла - это календарный период времени, в течение которого материал, заготовка или другой обрабатываемый предмет проходит все операции производственного процесса или определенной его части и превращается в готовую продукцию. Длительность цикла выражается в календарных днях или часах.

Структура производственного цикла включает время рабочего периода и время перерывов. В течение рабочего периода выполняются собственно технологические операции и работы подготовительно-заключительного характера. К рабочему периоду относятся также продолжительность контрольных и транспортных операций и время естественных процессов. Время перерывов обусловлено режимом труда, межоперационным пролеживанием деталей и недостатками в организации труда и производства. Время межоперационного пролеживания определяется перерывами партионности, ожидания и комплектования. Перерывы партионности возникают при изготовлении изделий партиями и обусловлены тем, что обработанные изделия пролеживают, пока вся партия не пройдет через данную операцию. При этом исходят из того, что производственной партией называется группа изделий одного и того же наименования и типоразмера, запускаемых в производство в течение определенного времени при одном и том же подготовительно-заключительном периоде. Перерывы ожидания вызываются несогласованной длительностью двух смежных операций технологического процесса, а перерывы комплектования - необходимостью ожидания того времени, когда будут изготовлены все заготовки, детали или сборочные единицы, входящие в один комплект изделий. Перерывы комплектования возникают при переходе от одной стадии производственного процесса к другой.

В наиболее общем виде длительность производственного цикла Т выражается формулой Т = Т + T + Т + Т + Т + Т + Т,

где Т - время технологических операций; T - время работ подготовительно-заключительного характера; Т - время естественных процессов; Т - время контрольных операций; Т - время транспортирования предметов труда; Т - время межоперационного пролеживания (внутрисменные перерывы); Т - время перерывов, обусловленных режимом труда. Длительность технологических операций и подготовительно-заключительных работ в совокупности образует операционный цикл Т. Операционный цикл - это продолжительность законченной части технологического процесса, выполняемой на одном рабочем месте.

Пример структуры производственного цикла.

При расчете производственного цикла необходимо учитывать перекрытие некоторых элементов времени либо технологическим временем, либо временем межоперационного пролеживания. Время транспортировки предметов труда (Т_тр) и время выборочного контроля качества (Т_к) являются перекрываемыми элементами. Исходя из сказанного, производственный цикл можно выразить формулой Т_ц = (Т_шк + Т_мо) к_пер к_ор + Т_е, где к_пер — коэффициент перевода рабочих дней в календарные (отношение числа календарных дней (D_к) к числу рабочих дней в году (D_р), к_пер=D_к/D_р); к_ор — коэффициент, учитывающий перерывы на межремонтное обслуживание оборудования и организационные неполадки (обычно 1,15—1,2).

2. Последовательный, параллельный и смешанный (параллельно-последовательный) виды движения предметов труда по операциям.

Различают простой и сложный производственные циклы. Простой производственный цикл — это цикл изготовления детали. Сложный производственный цикл — цикл изготовления изделия. Длительность производственного цикла в большой степени зависит от способа передачи детали (изделия) с операции на операцию. Существуют три вида движения детали (изделий) в процессе их изготовления: последовательный; параллельный; параллельно-последовательный.

При последовательном виде движения каждая последующая операция начинается только после окончания обработки всей партии деталей на предыдущей операции (рис. 4.).

Рис. 4. Операционный цикл при последовательном движении партии деталей.

Здесь рассчитывается операционный цикл партии, состоящей из трех деталей (n=3), обрабатываемых на четырех операциях:

Т_посл = 3(t_шт1 + t_шт2 + t_шт3 + t_шт4) = 3(2+1+4+1,5) = 25,5мин., или

где n — количество деталей в производственной партии (шт); Ч_оп — число операций технологического процесса; t_штi — норма времени на выполнение i-й операции (мин.).

Если на всех или отдельных операциях имеются параллельные рабочие места, то операционный цикл определяется по формуле

где C_pмi — количество рабочих мест, занятых изготовлением партии деталей на каждой операции.

При последовательном виде движения деталей (изделия) отсутствуют перерывы в работе оборудования и рабочего на каждой операции, возможна высокая загрузка оборудования в течение смены, но производственный цикл имеет наибольшую величину, что уменьшает оборачиваемость оборотных средств.

Параллельный вид движения характеризуется передачей деталей (изделий) на последующую операцию немедленно после выполнения предыдущей операции независимо от готовности остальной партии. Детали передаются с операции на операцию поштучно или операционными партиями, на которые делится производственная партия. Процесс происходит непрерывно, если достигнуто полное равенство или кратность выполнения операций во времени, что характерно для поточных линий:

,где r — такт поточной линии (мин).

График движения партии деталей при параллельном движении приведен на рис. 5.

Рис. 5. Операционный цикл при параллельном движении партии деталей

Параллельный вид движения детали (изделий) является наиболее эффективным, но возможности его применения ограничены, так как обязательным условием такого движения является равенство или кратность продолжительности выполнения операций, о чем было сказано выше. В противном случае неизбежны потери (перерывы) в работе оборудования и рабочего.По графику (рис.5.) определяем операционный цикл при параллельном виде движения:

Т_пар =(t_шт1 + t_шт2 + t_шт3 + t_шт4) + (3-1)t_шт3 = 8,5 + (3-1)4 = 16,5 мин., или

,

где t_штmax — время выполнения операции, самой продолжительной в технологическом процессе (мин).

При передаче деталей (изделий) операционными партиями (р) расчет ведется по формуле

,

где р — размер операционной партии (в шт.).

Параллельно-последовательный вид движения состоит в том, что изготовление изделий на последующей операции начинается до окончания изготовления всей партии на предыдущей операции с таким расчетом, чтобы работа на каждой операции по данной партии в целом шла без перерывов. В отличие от параллельного вида движения здесь происходит лишь частичное совмещение во времени выполнения смежных операций.

В практике существует два вида сочетания смежных операций во времени:

- время выполнения последующей операции больше времени выполнения предыдущей операции; - время выполнения последующей операции меньше времени выполнения предыдущей операции.

В первом случае представляется возможность применять параллельный вид движения деталей и полностью загрузить рабочие места.

Во втором случае приемлем параллельно-последовательный вид движения с максимально возможным совмещением во времени выполнения обеих операций. Максимально совмещенные операции при этом отличаются друг от друга на время изготовления последней детали (или последней операционной партии) на последующей операции.

Рис. 6. Операционный цикл при параллельно-последовательном движении партии деталей.

АБ, ВГ (равное А'Б'), ДЕ — время последующей операции, перекрываемое временем предыдущей операции:

В данном случае операционный цикл будет меньше, чем при последовательном виде движения, на величину совмещения каждой смежной пары операций:

- первая и вторая операции — АБ = (3-1) t_шт2 ; - вторая и третья операции — ВГ = (3-1) t_шт2 ; - третья и четвертая операции — ДЕ = (3-1) t_шт4, (t_шт2 и t_шт4 имеют более короткое время t_шт.кор из каждой смежной пары операций).

Таким образом, время совмещений

Формула для расчета

При выполнении операций на параллельных рабочих местах

При передаче деталей операционными партиями

Параллельно-последовательный вид движения деталей (изделий) обеспечивает работу оборудования и рабочего без перерывов. Производственный цикл при этом виде больше по сравнению с параллельным, но меньше, чем при последовательном.

По приведенным графикам и формулам рассчитывается длительность технологической части производственного цикла. Остальные его части определяются по нормативам и опытным путем. Для выражения длительности производственного цикла в календарных днях учитывается соотношение календарных и рабочих дней в году.

Производственный цикл изделия Т_ци может быть рассчитан по формуле Т_ци = Т_цд + Т_ц.сб, где Т_цд — производственный цикл изготовления ведущей детали; Т_ц.сб — производственный цикл сборочных работ. Для определения общего производственного цикла изготовления продукции разрабатывается цикловой график. Основой его построения служит веерная схема сборки изделия. Цикловой график дает возможность определить срок запуска деталей в производство, последовательность и параллельность изготовления деталей.

Рис. 7. Цикловой график изготовления изделия С. Д – детали, С_1,2,3,4 - сборочные единицы.

3.Пути и значение сокращения производственного цикла

Производственный цикл используется в качестве норматива при оперативном планировании производства, финансовом управлении и других планово-производственных расчетах.

Производственный цикл (Т_ц) непосредственно связан с нормативом оборотных средств:

Т_ц = ОС_н.п / Q_дн, где ОС_н.п — объем оборотных средств в незавершенном производстве (руб.);Q_дн — однодневный выпуск продукции (руб.).

Сокращение производственного цикла имеет большое экономическое значение:

- сокращается оборачиваемость оборотных средств за счет сокращения объемов незавершенного производства; - увеличивается фондоотдача основных производственных фондов; - снижается себестоимость изделий за счет сокращения условно-постоянной части издержек на одно изделие и т.д.

Повышение уровня непрерывности производственного процесса и сокращение длительности цикла достигаются, во-первых, повышением технического уровня производства, во-вторых - мерами организационного характера. Оба пути взаимосвязаны и дополняют друг друга.

Техническое совершенствование производства идет в направлении внедрения новой технологии, прогрессивного оборудования и новых транспортных средств. Это ведет к сокращению производственного цикла за счет снижения трудоемкости собственно технологических и контрольных операций, уменьшения времени на перемещение предметов труда.

Организационные мероприятия должны предусматривать:

- сведение до минимума перерывов, вызванных межоперационным пролеживанием, и перерывов партионности за счет применения параллельного и параллельно-последовательного методов движения предметов труда и улучшения системы планирования;

- построение графиков комбинирования различных производственных процессов, обеспечивающих частичное совмещение во времени выполнения смежных работ и операций;

- сокращение перерывов ожидания на основе построения оптимизированных планов-графиков изготовления продукции и рационального запуска деталей в производство;

- внедрение предметно-замкнутых и подетально-специализированных цехов и участков, создание которых уменьшает длину внутрицеховых и межцеховых маршрутов, сокращает затраты времени на транспортировку.