1. Организация простого производственного процесса во времени

Определить длительности технологических и производственных циклов обработки партии деталей, состоящей из n деталей, при видах движений:

• последовательном,

• параллельно-последовательном,

• параллельном.

Технологический процесс состоит из m операций, длительность которых составляет t₁ t₂, ..., t_m мин. Каждая из операций выполняется на соответствующем виде оборудования, т.е. соответственно на одном рабочем месте. Размер транспортной партии р=1.

Построить графики технологических циклов при последовательном, параллельно-последовательном и параллельном видах движения деталей по операциям.

Определить время внутрипартийного пролёживания одной детали при каждом виде движений и всей партии деталей.

Сделать из проведенных расчетов необходимые выводы, перечислить преимущества и недостатки соответствующих видов движения. Привести рекомендации по применению на практике каждого из видов движений.

Составить сводную таблицу 1.2 расчетных данных по всем видам движений.

Таблица 1.1 Исходные данные

Число деталей n	Число операций m	Длительность операций,мин					Среднее межоперационное время tMO, мин	Длительность естественных процессов Те, мин.
		t1	t2	t3	t4	t5
3	5	3	4	2	3	3	3	20

Процесс изготовления партии деталей, проходящей 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 и параллельный.

• Последовательное движение.

Сущность последовательного вида 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.

Рисунок 1.1 – График технологического цикла при последовательном движении деталей по операциям

Продолжитель­ность технологического цикла обработки партии деталей определяется по формуле:

(1.1)

где n – число деталей в обрабатываемой партии, шт.;

ti – штучное время i-ой операции, мин;

m – число операций в технологическом процессе.

Таким образом, продолжитель­ность технологического цикла обработки партии деталей составляет:

_{Тц посл = 3*(3+4+2+3+3) = 45}

Общее время внутрипартийного пролёживания одной детали на всех операциях определяется по формуле:

(1.2)

где t_обр. – суммарное время обработки одной детали на всех операциях технологического процесса.

Для данного примера общее время внутрипартийного пролёживания одной детали на всех операциях составляет:

^t_пр ^{= 45 - 15 = 30 мин}

Общее время пролёживания всех деталей рассчитывается по формуле:

(1.3)

В данном примере: ^T_пр ^{= n·t}_пр ^{= 3·30 = 90 минут}

Продолжительность производственного цикла при последовательном движении рассчитывается по формуле:

(1.4)

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

Te – длительность естественных процессов, мин.

Для данного примера продолжительность производственного цикла при последовательном движении составляет:

Т^пр _{ц.(посл)} = 45 + 5*3 + 20 = 80 мин.

Преимуществом последовательного движения партии де­талей является отсутствие перерывов в работе рабочих и обо­рудования на всех операциях.

Однако этот вид движения име­ет и существенные недостатки.

Во-первых, детали пролежи­вают в течение длительного времени из-за перерывов партионности, свойственных данному виду движения, в результате чего создается большой объем незавершенного производства.

Во-вторых, 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, так как на таких пред­приятиях весьма широкая номенклатура изделий, а обработка деталей ведется небольшими партиями, что приводит к сокра­щению перерывов партионности и влияния их на продолжи­тельность производственного цикла.

• Последовательно-параллельное движение.

Сущность последовательно-параллельного движения 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 (p).

Рисунок 1.2 – График технологического цикла при последовательно-параллельном движении деталей по операциям

Время совмещения (параллельности) выполнения каждой пары смежных операций определяется по формуле:

(1.5)

где p – размер транспортной партии;

t_кр. – индекс, соответствующий операциям с наименьшим временем их выполнения, мин.

Суммарное время совмещений по всему технологическому процессу рассчитывается по формуле:

(1.6)

Для данного примера суммарное время совмещений по всему технологическому процессу составляет 15 мин.

Продолжительность технологического цикла изготовления партии деталей при последовательно-параллельном движении определяется по формуле:

(1.7)

Продолжительность технологического цикла изготовления партии деталей при последовательно-параллельном движении составляет:

Т_ц.(пп) = 3·(3+4+2+3+3) – (3 – 1)·(3+2+2+3 ) = 25 минут

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

(1.8)

Для данного примера время пролёживания одной детали на всех операциях технологического процесса составляет:

T_пр = 25-15 = 10 минут

Общее время пролёживания всех деталей в партии на всех операциях:

^T_пр ^{= n·t}_пр ^{= 3*10 = 30 минут}

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

(1.9)

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

Т^пр _{ц.(пар.-посл)} = 25+5*3+20 = 60 мин.

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.

• Параллельное движение.

Сущность параллельного вида движений заключается в том, что детали с одной операции на другую передаются поштучно или транспортными партиями (p) немедленно после заверше­ния обработки (независимо от времени выполнения смежных операций). При этом обработка деталей по всем операциям осу­ществляется непрерывно и пролеживание деталей исключено. Это значительно сокращает продолжительность технологичес­кого цикла и, следовательно, производственного.

Р исунок 1.3 – График технологического цикла при параллельном движении деталей по операциям

Продолжительность технологического цикла изготовления партии деталей при параллельном движении определяется по формуле:

(1.10)

Для данного примера продолжительность технологического цикла изготовления партии деталей при параллельном движении равна:

Т_ц.(пар)= (3 – 1)·4 + 1·(3+4+2+3+3) = 23 минут

Общее время пролёживания каждой детали в партии рассчитывается по формуле:

(1.11)

Общее время пролёживания каждой детали в партии составляет:

t_пр = 23-15 = 8 минуты

Общее время пролёживания всех деталей в партии:

T_пр = n·t_пр = 8*3 = 24 минут

Продолжительность производственного цикла при параллельном виде движения деталей по операциям технологического процесса определяется по формуле:

(1.12)

Продолжительность производственного цикла при параллельном виде движения деталей по операциям технологического процесса составляет:

Т^пр _ц.(пар) = 23+15+20 = 58 мин.

Технологический цикл из­готовления партии деталей при параллельном виде движения явля­ется самым коротким по сравнению с другими видами движе­ния. Вместе с тем на всех операциях, кроме операции максимальной по продолжительности, работа осуществляется с перерывами в работе оборудования. Исключение составляет случай, когда периоды выполнения операций технологическо­го процесса равны либо кратны, т. е. синхронны. Этот вариант называется поточным видом движения, который применяется при организации непрерывно-поточных линий.

Преимущество этого вида движения состоит в том, что он обеспечивает наименьшую продолжительность технологиче­ского цикла и особенно, если процесс синхронизированный, а также равномерную загрузку рабочих и оборудования и высокую производительность труда. Данный вид движения приме­няется в серийном и массово-поточном производствах.

Таблица 1.2 – Расчётные данные по всем видам движения

Вид движения:	Тц.	Тпр
Последовательный	45	90		80
Параллельно-последовательный	25	30		60
Параллельный	23	24		58
Тц. - длительность технологического цикла обработки партии деталей
tпр - время внутри партийного пролёживания одной детали
Тпр - общее время пролёживания всех деталей в партии на всех операциях
- продолжительность производственного цикла

При организации простого процесса на производстве наиболее важной задачей является выбор одного из трёх видов движения партий деталей по операциям технологического процесса: последовательное, параллельно-последовательное, параллельное. Это связано с тем, что каждый вид движения имеет свои преимущества и недостатки.

Последо­вательное движение применяется преимущественно в единич­ном и мелкосерийном производствах, так как на таких пред­приятиях весьма широкая номенклатура изделий, а обработка деталей ведется небольшими партиями,

Последовательно-параллельное движение позволяет вести работу боль­шими партиями и при большой трудоемкости изготовления деталей, благодаря чему он широко используется в серийном и крупносерийном производстве.

Параллельный вид движения состоит в том, что он обеспечивает наименьшую продолжительность технологиче­ского цикла и особенно, если процесс синхронизированный, а также равномерную загрузку рабочих и оборудования и высокую производительность труда. Поэтому данный вид движения приме­няется в серийном и массово-поточном производствах.