Производственный цикл изготовления изделий (производственный процесс во времени)

.1. Понятие производственного цикла изготовления изделия

• Производственный цикл изготовления изделия – это упорядоченная совокупность тех операций, через которые проходит изделие от начала до окончания его изготовления.

Состав процессов, образующих производственный цикл изготовления каждого изделия, строго индивидуален и определяется составом самого изделия, видом технологических процессов его изготовления и рядом других факторов.

Примеры производственных циклов см. в приложении 3.8, 3.9.

Длительность производственного цикла изготовления любого изделия складывается из:

Т_ОСН – времени выполнения технологических операций;

Т_ВСП – времени вспомогательных процессов (транспортных, складских, контрольных и т.п.);

Т_ЕСТ – времени протекания естественных процессов (воздушная сушка, остывание нагретых заготовок и т.д.);

Т_ПЕР – времени перерывов, вызванных календарным режимом работы предприятия, межоперационным пролёживанием изделий, из-за неисправности оборудования и т.п.

Следовательно, в общем виде длительность производственного цикла определяется как сумма неперекрывающихся длительностей выполнения всех выше названных составных частей процесса, то есть

Т_Ц= Т_ОСН+ Т_ВСП+ Т_ЕСТ+ Т_ПЕР .

Пример элементов межоперационных перерывов см. приложение 3.7.

Основными характеристиками производственного цикла являются его структура и его длительность (рис.3.7).

( Т_Ц) Длительность производственного цикла

Т_ОСН Т_ВСП Т_ЕСТ Т_ПЕР

Рисунок 3.7. Длительность и структура производственного цикла.

• Длительность производственного цикла – отрезок времени между началом и окончанием производственного процесса изготовления одного изделия или партии изделий.

• Структура производственного цикла – это состав и способ сочетания во времени всех процессов, осуществляемых над изделием при его изготовлении.

Основной задачей, решаемой при организации производственного процесса является задача сокращения длительности производственного цикла, так как:

• чем меньше длительность цикла, тем больше продукции в единицу времени при прочих равных условиях может выпустить данное предприятие;

• чем меньше длительность, тем выше коэффициент использования основных фондов, тем ниже потребность предприятия в оборотных средствах, вложенных в незавершённое производство.

Изделия в большинстве случаев изготавливаются партиями, поэтому очень важным является вопрос о рациональном выборе вида движения партии через совокупность последовательно выполняемых операций. Выбранный вид этого движения определяет степень непрерывности и параллельности производственного процесса, длительность производственного цикла изготовления партии, величину незавершённого производства и связывания оборотных средств и т.д.

Различают три вида движения предметов труда с предыдущей операции на последующую:

• последовательный;

• последовательно-параллельный;

• параллельный.

.2. Виды движения предметов труда

• Последовательный вид движения, когда каждая последующая операция начинается только после окончания обработки всей партии деталей на предыдущей операции.

• Структура такого цикла представляет собой последовательность неперекрывающихся во времени операционных циклов обработки партии изделий на каждой операции (рис.3.8).

номер операции

					Кол. операций m=4
1	tш.к.1				Кол. деталей n=3
2		tш.к.2
3			tш.к.3
4				tш.к.4
					t
	tш.к.1 n	tш.к.2 n	tш.к.3 n	tш.к.4 n
	ТЦ ПОСЛ

Рисунок 3.8. Последовательный вид движения.

Длительность производственного цикла определяется:

,

где t_{ш.к. i −} норма времени на обработку одной деталей на i-ой операции, мин;

n − число деталей в партии, шт.;

m − число операций в технологическом процессе.

Как видно из выражения, общая длительность последовательного цикла пропорциональна размеру партии и длительности обработки одного изделия на всех операциях.

Общее время обработки одного изделия на всех операциях определяется:

Поэтому последовательный вид движения целесообразно применять при относительно небольших партиях и небольшой трудоёмкости операций.

Каждый отдельный предмет труда перед выполнением последующей операции задерживается (пролёживается) в ожидании всей партии в течение периода, превышающего время, необходимое для непосредственного выполнения операции над этим предметом.

Общее время пролёживания одного изделия на всех операциях определяется как разность между общей длительностью цикла изготовления всей партии и временем обработки одного изделия партии:

,

• Параллельный вид движения предметов труда при котором каждая деталь передаётся на последующую операцию немедленно после окончания обработки на предшествующей операции (рис.3.9).

• , где t _max – длительность самой трудоёмкой операции.

номер операции

1

t1

t1

t1

2

t2

t2

t2

3

t3

t3

t3

4

t4

t4

t4

t

t1

(n-1) t1

t2

t3

t4

ТЦ ПАР

Рисунок 3.9. Параллельный вид движения.

Так как изделие передаётся на последующую операцию немедленно, то достигается кратчайшее время прохождения изделия по всем операциям.

Существенным моментом параллельного цикла является наличие перерывов в работе оборудования, которое для i-ой операции равно:

t _ПЕР =(n–1) (t_{ш.к. max} – t_i),

а общее время всех перерывов на всех операциях равно:

.

Идеальный случай бывает при равной длительности всех операций, когда простоев совсем не будет. К этому равенству стремятся при организации производственного процесса.

• Последовательно-параллельный вид движения − когда выполнение последующей операции начинается до окончания обработки всей партии на предыдущей, что сокращает время пролёживания деталей между операциями и обеспечивает непрерывную загрузку рабочих мест.

При этом виде движения смежные операции перекрываются во времени в связи с тем, что они выполняются в течение некоторого времени параллельно. Вследствие уплотнения производственного процесса общая его продолжительность (Т_{Ц ПП}) уменьшается на сумму тех отрезков времени , в течение которых смежные операции выполняются параллельно (рис.3.10).

номер операции

1

t1

m=4

2

t2

1

n=3

3

T3

2

4

t4

3

t

ТЦ ПП

Рисунок 3.10. Последовательно-параллельный вид движения.

Из рис. 3.10 видно, что в структуре этого цикла существует два различных варианта сочетания операционных циклов на смежных операциях:

при длительности операционного цикла предшествующей операции меньше, чем последующая (t₁<t₂) (рис.3.11).

Время перекрытия то есть параллельного выполнения этих двух операционных циклов равно:

 = (n–1) mint₁,t₂

номер операции

1

t1

t1

t1

2

t2



t2

t2

t

Рисунок 3.11. Совмещение операций при t_i < t_j.

при длительности операционного цикла предшествующей операции больше, чем последующей, то есть ( t₂ > t₃ ) (рис.3.12).

Время перекрытия этих двух операций равно:

 = (n–1) mint₂,t₃

номер операции

2

t2

t2

t2

3

t3

t3



t3

t

Рисунок 3.12. Совмещение операций при t_i > t_j

В случае (рис.3.11) деталь необходимо передавать немедленно по окончании предыдущей операции на следующую.

В случае (рис.3.12) отсутствие простоев на последующей операции может быть обеспечено только после нахождения перед ней запаса деталей, позволяющего эту операцию вести непрерывно.

Пример параллельно-последовательного вида движения см. приложение 3.3 и 3.4.

Окончательно, выражение для определения продолжительности производственного цикла будет равно:

.

Этот вывод справедлив для поштучной передачи предметов труда с операции на операцию, что может быть лишь при небольших партиях запуска.

При больших партиях передача предметов труда осуществляется не поштучно, а частями (передаточными партиями р), на которые дробиться обрабатываемая партия. С учётом этого

.

Время пролёживания одного изделия на всех операциях равно:

t_ПРОЛ.= T_{Ц ПП.}- t_ОБР.

Достоинства и недостатки видов движения

Преимущества	Недостатки
последовательный вид движения
простота его организации в отношении планирования движения предметов труда и загрузки рабочих мест.	большая длительность производственного цикла.
последовательно − параллельный вид движения
длительность производственного цикла короче, чем при последовательном виде движения.	сложность предварительных расчётов, а также оперативного планирования и регулирования производства.
Параллельный вид движения
минимальная длительность цикла	в неизбежных простоях оборудования при несинхронизированном процессе.