Длительность производственного цикла параллельно последовательного вида движения. Менеджмент организации. Дисциплины. Производственный менеджмент. Сборка изделия N

Введение

Цель практикума по организации производства – расширить и углубить теоретические знания, привить необходимые навыки для решения наиболее часто встречающихся на практике задач по вопросам организации и планирования производства.

В практикум включены задачи по основным разделам курса. В начале каждой темы представлены краткие методические указания и теоретические сведения, типовые задачи с решениями и задачи для самостоятельного решения.

Наличие в каждой теме методических указаний и кратких теоретических сведений позволяет использовать данный практикум при заочной форме обучения.

Расчет длительности производственного цикла

В качестве показателя эффективности производственного процесса служит длительность производственного цикла.

Производственный цикл – период пребывания предметов труда в процессе производства с момента запуска сырья и до момента выпуска готовой продукции.

Производственный цикл состоит из рабочего времени, в течение которого затрачивается рабочий труд, и времени перерывов . Перерывы в зависимости от вызвавших их причин могут быть подразделены:

1) на естественные или технологические – они обусловлены природой продукта;

2) организационные (перерывы между сменами).

Продолжительность производственного цикла складывается из следующих составляющих:

Т цикла = t тех + t ест + t тр + t к.к. + t м.о. + t м.ц.

где t тех – время технологических операций;

t ест - время естественных процессов (сушка, охлаждение и т.д.);

t тр – время транспортировки предметов труда;

t к.к. – время контроля качества;

t м.о – время межоперационного пролёживания;

t м.ц. – время пролёживания на межцеховых складах;

(t тр и t к.к. можно совместить с t м.о).

Расчет длительности производственного цикла зависит от типа производства. В массовом производстве длительность производственного цикла определяется временем нахождения изделия на потоке, т.е.

Т цикла =t в ·М,

где t в – такт выпуска;

М – количество рабочих мест.

Под тактом выпуска следует понимать промежуток времени между выпуском одного изготовляемого изделия и следующего за ним изделия.

Такт выпуска определяется по формуле

t в = Т эф /В,

где Т эф – эффективный фонд времени рабочего за расчетный период (смену, сутки, год);

В – объём выпуска за тот же период (в натуральных единицах).

Пример: Т см = 8 часов = 480 мин; Т пер = 30 мин; → Т эф = 480 – – 30 = 450 мин.

В = 225 шт; → t в = 450/225 = 2 мин.

В серийном производстве, где обработка ведется партиями, продолжительность технологического цикла определяется не на единицу продукции, а на всю партию. Причем в зависимости от способа запуска партии в производство мы получаем различную продолжительность цикла. Существует три способа движения изделий в производстве: последовательный, параллельный и смешанный (последовательно-параллельный).

I . Припоследовательном перемещении деталей каждая последующая операция начинается только после того, как закончится предыдущая. Продолжительность цикла при последовательном движении деталей будет равна:

где n – количество деталей обрабатываемой партии;

t шт i - штучная норма времени на операцию;

C i – число рабочих мест на i -й операции;

m – число операций технологического процесса.

Дана партия изделий, состоящая из 5 штук. Партия пропускается последовательно через 4 операции; длительность первой операции – 10 мин, второй – 20 мин, третьей – 10 мин, четвертой – 30 мин (рис. 1).

Рисунок 1

Т цикла = Т посл = 5·(10+20+10+30) = 350 мин.

Последовательный способ движения деталей имеет то преимущество, что он обеспечивает работу оборудования без простоев. Но его недостаток состоит в том, что продолжительность производственного цикла в этом случае наибольшая. Кроме того, создаются значительные запасы деталей у рабочих мест, что требует дополнительных производственных площадей.

II . Припараллельном движении партии отдельные детали не задерживают у рабочих мест, а поштучно передают на следующую операцию немедленно, не дожидаясь того, когда закончится обработка всей партии. Таким образом, при параллельном движении партии деталей на каждом рабочем месте одновременно производятся различные операции над разными деталями одной и той же партии.

Продолжительность обработки партии при параллельном движении изделий резко сокращается:

дл.

где n n – количество деталей в передаточной партии (транспортной партии), т.е. количество изделий, одновременно передающихся от одной операции к другой;

Дл.– наиболее длительный операционный цикл.

При параллельном запуске партии изделий обработка деталей всей партии ведется непрерывно лишь на тех рабочих местах, где длинные операции следуют за короткими. В тех случаях, когда короткие операции следуют за длинными, т.е. более продолжительными (в нашем примере – третья операция), выполнение этих операций совершается прерывно, т.е. простаивает оборудование. Здесь партию деталей нельзя обрабатывать сразу, без задержек, так как этого не позволяет предыдущая (длинная) операция.

В нашем примере: n = 5, t 1 = 10; t 2 = 20; t 3 = 10; t 4 = 30; с = 1.

Т пар = 1·(10+20+10+30)+(5-1)·30=70+120 = 190 мин.

Рассмотрим схему параллельного движения деталей (рис. 2):

Рисунок 2

III . Чтобы ликвидировать перерывы в обработке отдельных деталей партии на всех операциях, применяют параллельно-последовательный илисмешанный способ запуска, при котором детали (после их обработки) передаются на следующую операцию поштучно, или в виде «транспортных» заделов (по несколько штук) с таким расчетом, чтобы выполнение операций не прерывалось ни на одном рабочем месте. В смешанном способе от последовательного берется непрерывность обработки, а от параллельного – переход детали от операции к операции сразу после её обработки. При смешанном способе запуска в производство продолжительность цикла определяется по формуле

кор.

где кор. – наиболее короткий операционный цикл (из каждой пары смежных операций);

m -1 – число совмещений.

Если последующая операция является более продолжительной, чем предыдущая, или равна ей по времени, то запуск на эту операцию производится поштучно, сразу после обработки первой детали на предыдущей операции. Если, наоборот, последующая операция является более короткой, чем предыдущая, то при поштучной передаче здесь возникают перерывы. Чтобы их не допустить, необходимо накопить транспортный задел такого объема, который достаточен для обеспечения работы на последующей операции. Чтобы практически найти эту точку на графике, необходимо передать последнюю деталь партии и отложить вправо продолжительность её выполнения. Время обработки всех остальных деталей партии откладывается на графике влево. Начало обработки первой детали показывает тот момент, когда транспортный задел с предыдущей операции должен быть передан на данную операцию.

Если смежные операции являются одинаковыми по продолжительности, то за короткую или длинную принимается лишь одна из них (рис. 3).

Рисунок 3

Т посл-пар = 5·(10+20+10+30)-(5-1)·(10+10+10) = 350-120 = 230 мин.

Основными путями сокращения длительности производственного цикла являются:

1) Снижение трудоёмкости изготовления продукции за счет совершенствования технологичности изготавливаемой конструкции, использования ЭВМ, внедрения передовых технологических процессов.

2) Рациональная организация трудовых процессов, устройство и обслуживание рабочих мест на основе специализации и кооперирования, широкой механизации и автоматизации производства.

3) Сокращение различных планируемых и непланируемых перерывов на работе на основе рационального использования принципов научной организации производственного процесса.

4) Ускорение течения реакций в результате повышения давления, температур, перехода на непрерывный процесс и т.д.

5) Совершенствование процессов транспортировки, складирования и контроля и совмещение их по времени с процессом обработки и сборки.

Сокращение длительности производственного цикла является одной из серьёзных задач организации производства, т.к. сказывается на оборачиваемости оборотных средств, снижении затрат труда, уменьшении складских помещений, потребности в транспорте и т.д.

Задачи

1 Определить длительность цикла обработки 50 деталей при последовательном, параллельном и последовательно-параллельном видах движения в процессе производства. Процесс обработки деталей состоит из пяти операций, длительность которых соответственно составляет, мин: t 1 =2; t 2 =3; t 3 =4; t 4 =1; t 5 =3. Вторая операция выполняется на двух станках, а каждая из остальных на одном. Величина передаточной партии 4 штуки.

2 Определить длительность цикла обработки 50 деталей при последовательном, параллельном и последовательно-параллельном видах движения в процессе производства. Процесс обработки деталей состоит из четырех операций, длительность которых соответственно составляет, мин: t 1 =1; t 2 =4; t 3 =2; t 4 =6. Четвертая операция выполняется на двух станках, а каждая из остальных на одном. Величина передаточной партии – 5 штук.

3 Партия деталей в 200 штук обрабатывается при параллельно-последовательном движении её в процессе производства. Процесс обработки деталей состоит из шести операций, длительность которых соответственно составляет, мин: t 1 =8; t 2 =3; t 3 =27; t 4 =6; t 5 =4; t 6 =20. Третья операция выполняется на трех станках, шестая на двух, а каждая из остальных операций – на одном станке. Определить, как изменится длительность цикла обработки партии деталей, если параллельно-последовательный вариант движения в производстве заменить параллельным. Величина передаточной партии – 20 штук.

4 Партия деталей в 300 штук обрабатывается при параллельно-последовательном движении её в процессе производства. Процесс обработки деталей состоит из семи операций, длительность которых соответственно составляет, мин: t 1 =4; t 2 =5; t 3 =7; t 4 =3; t 5 =4; t 6 =5; t 7 =6. Каждая операция выполняется на одном станке. Передаточная партия – 30 штук. В результате улучшения технологии производства длительность третьей операции сократилась на 3 мин, седьмой – на 2 мин. Определить, как изменяется цикл обработки партии деталей.

5 Дана партия заготовок, состоящая из 5 штук. Партия пропускается через 4 операции: длительность первой – 10 мин, второй – 20 мин, третьей – 10 мин, четвертой – 30 мин. Определить длительность цикла аналитическим и графическим способами при последовательном движении.

6 Дана партия заготовок, состоящая из четырех штук. Партия пропускается через 4 операции: длительность первой – 5 мин, второй – 10 мин, третьей – 5 мин, четвертой – 15 мин. Определить длительность цикла аналитическим и графическим способами при параллельном движении.

7 Дана партия заготовок, состоящая из 5 штук. Партия пропускается через 4 операции: длительность первой – 10 мин, второй – 20 мин, третьей – 10 мин, четвертой – 30 мин. Определить длительность цикла аналитическим и графическим способами при последовательно-параллельном движении.

8 Определить длительность технологического цикла обработки партии изделий из 180 шт. при параллельном и последовательном вариантах ее движения. Построить графики процесса обработки. Величина передаточной партии – 30 шт. Нормы времени и количество рабочих мест на операциях следующие.

При определении продолжительности производственного цикла обычно рассчитывают длительность трех его составляющих: длительность технологической части цикла, время перерывов по различным причинам и время естественных перерывов, если они предусмотре-ны технологическим процессом. Остальные элементы длительности производственного цикла либо имеют незначительную величину, например время подготовительно-заключительное, либо они выполняются в течение времени перерывов по различным при-чинам, например, время на выполнение транспортных операций, время учета и упаковки продукции.

Длительность операционного цикла обработки партии деталей на одной операции Т о определяется по формуле:

где n - количество деталей в партии, t - время обработки одной детали, мин,c - количество рабочих мест, на которых выполняется данная операция.

Факторы, влияющие на длительность технологического цикла:

· трудоемкость выполняемых операций;

· нормативы продолжительности элементов цикла, регламентированных перерывов;

· способ передачи партий, обрабатываемых деталей с операции на операцию, с одного рабочего места на следующее, т.е. от вида движения предметов труда в производственном процессе.

Для построения графика движения партии изделий по операциям при различных видах движения определяем длительность операционного цикла обработки партии дета-лей при различных видах движения.

Существует три основных вида движения предметов труда: последовательный, параллельный и параллельно-последовательный или смешанный (см. рис. 2).

Рис. 2.

Последовательный вид движения предметов труда в производственном процессе характеризуется тем, что при изготовлении партии деталей в многооперационном технологическом процессе, она передается на каждую последующую операцию (рабочее место) только после завершения обработки всех деталей на предыдущей операции. Параллельность здесь допускается лишь при выполнении одноименной операции на нескольких рабочих местах.

Длительность технологического цикла Т ц при последовательном способе сочетания операций пропорциональна размеру партии и трудоемкости операций и определяется по формуле:

где i - индекс операций; t i - трудоемкость обработки одного предмета труда на i-ой операции; п - количество деталей в партии, шт.

Недостатком последовательного движения является большая длительность операционного цикла. Каждая деталь перед началом последующей операции ожидает окончания обработки всей партии, в результате чего удлиняется общий цикл. Однако последовательное движение отличается простотой организации и широко применяется в единичном и серийном производстве при партийной обработке деталей и сборке узлов.

Пример. Предположим, что требуется обработать партию деталей (П д) в количестве 20 штук, число операций - 4: первая операция продолжительностью (t 1) - 0,5 мин; вторая (t 2) - 2 мин; третья (t 3) - 1 мин; четвертая (t 4) - 3 мин. Количество рабочих мест на каждой операции - одно. Четвертая операция выполняется на двух рабочих местах (С). В данных условиях, длительность технологического цикла (Т ц.посл) при последовательном виде составит:

Т ц.посл = 20 * (0,5 / 1+ 2 /1 +1 / 1 +3 / 2) = 100мин.

Для сокращения длительности производственного цикла можно передачу предметов труда (деталей) с одной операции на другую осуществлять частями (транспортными, пере-даточными партиями). Такая передача предметов труда происходит при параллельном ви-де движения труда в производственном процессе.

Параллельный вид движения характеризуется тем, что партия обрабатываемых деталей делится на ряд транспортных партий. Первая транспортная партия запускается в производство па первую операцию производственного процесса, и после окончания обработки сразу же передается на вторую и последующие операции, не ожидая завершения обработки всей партии деталей на первой и последующих операциях. При этом обязательно предусматривается обеспечение непрерывности обработки партии деталей только по наиболее трудоемкой операции, в нашем примере расчета это вторая операция Непрерывность обработки деталей других транспортных партий по первой и остальным (в нашем примере это третья и четвертая операции) не обеспечивается.

Вторая транспортная партия запускается в производство на первую операцию производственного процесса с таким расчетом, чтобы время окончания ее обработки на первой операции совпало со временем окончания обработки первой транспортной партии на второй операции, которая в принятом условии является наиболее трудоемкой. После окончания обработки на второй операции вторая транспортная партия передается для обработки на третью и последующие операции (используется последовательный вид движения деталей в производственном процессе) Такой же порядок запуска на первую операцию третьей и четвертой транспортных партий.

Длительность производственного цикла при параллельном способе сочетания операций определяется по формуле:

где p - размер партии обработки; t гл - время выполнения наиболее длительной (главной) операции технологического процесса.

При параллельном движении по сравнению с последовательным, продолжительность операционного цикла значительно сокращается. Однако если при параллельном движении операции не равны и не кратны по длительности, т.е. не синхронизированы, то на всех операциях, за исключением операции с максимальной длительностью, возникают перерывы в работе оборудования и рабочих. Полная ликвидация таких перерывов достигается при условии синхронности операций, когда:

Параллельное движение применяется в массовом и крупносерийном производстве при выполнении операций равной или кратной длительности.

Исходя из принятых условий длительность технологического цикла при параллельном виде движения предметов труда (Т ц.парал) в примере составит:

Т ц.парал = 0,5·5+2·20+1·5+3/2·5=55 (мин).

При параллельном виде движения предметов труда длительность технологического цикла резко снижается по сравнению с последовательным видом движения. В принятом условии длительность технологического цикла сократилась со 100 мин до 55 (почти в два раза).

Однако параллельный вид движения вызывает простои оборудования на рабочих мес-тах, где продолжительность операции меньше, чем наиболее трудоемкой операции. Эти простои тем больше, чем значительнее разность между временем выполнения самой длительной (главной) операции и временем, затраченным на выполнение других операций. В связи с этим параллельный вид движения оправдан в том случае, когда время различных операций примерно равно или кратно друг другу, т.е. в условиях непрерывно-поточного производства.

Параллельно-последовательный вид движения предметов труда характеризуется тем, что вся партия деталей не делится на транспортные (передаточные) партии, а запускается в производство на первую операцию и обрабатывается непрерывно. Выполнение последующей операции, (второй), начинается до окончания обработки всей партии деталей на пре-дыдущей операции, (первой). При этом виде движения предметов труда смежные операции перекрываются во времени в связи с тем, что они выполняются в течение некоторого времени параллельно.

При параллельно-последовательном виде движения предметов труда определяют величину перекрываемого времени между двумя смежными операциями, которое равно времени на обработку всей партии деталей, запускаемой в производство, за минусом времени обработки одной транспортной партии - по продолжительности короткой операции между двумя смежными.

Длительность проиводственного цикла при параллельно-последовательном спосо-бе сочетания операций определяется по формуле:

где - совмещение во времени двух смежных операций, мин.

Совмещение S определяют по формуле (p=1):

где t min - время выполнения менее длительной операции из двух смежных, мин.

Продолжительность параллельного выполнения двух смежных операций (время совмещения) зависит от сдвига во времени начала последующей операции по сравнению с предыдущей. Здесь возможны два случая:

1) продолжительность последующей операции больше или равна предыдущей (с учетом количества рабочих мест дублеров):

2) продолжительность последующих операций меньше предыдущей:

В первом случае деталь после обработки ее на предыдущей операции сразу поступает в обработку на последующую операцию. К моменту окончания обработки этой детали на второй операции с первой операции поступит очередная деталь и т.д. Таким образом, обработка на последующей операции идет без простоев оборудования, что и является условием параллельно-последовательного движения деталей. Время параллельного выполнения этих операций составит:

Во втором случае непрерывная работа на последующей операции требует некоторого, накопления количества деталей, что связано с большим смещением времени ее начала, чем в первом случае. Время параллельного выполнения операций при этом равно:

Как видим, в обоих случаях время параллельного выполнения смежных операций равно числу деталей в партии без одной, умноженное на продолжительность меньшей операции. Если последнюю операцию обозначить через, то в общем случае для любой пары смежных операций:

Для m - операций таких совмещений будет m-1. И тогда, окончательно можно записать:

В принятом условии перекрываемое время между первой и второй операциями составит:

S 1 =0,5 · (20 - 1) = 9,5 мин.

Между первой и второй операциями короткой операцией считается первая, продолжительностью 0,5 мин.

Определяем перекрываемое время между другими смежными операциями:

S 2 =1·(20-1)= 19мин.

S 3 =1·(20-1)= 19мин.

Между второй и третьей, между третьей и четвертой операциями короткой считается одна и та же третья операция, продолжительностью 1,0 мин, поэтому она принимается в расчетах величины перекрываемого времени.

Сумма перекрываемого времени составит:

9,5+ 19+19 = 47,5 (мин).

Длительность технологического цикла при параллельно-последовательном виде движения составит:

Т ц.п.п. =100 - 47,5=52,5 (мин).

Параллельно-последовательный вид движения предметов труда исключает недостатки последовательного вида, где большая длительность производственного цикла, выполняющего короткие операции при обработке партии деталей. Однако смешанный вид движения требует тщательной организации производственного процесса во времени, так как надо постоянно поддерживать на расчетном уровне минимальные, но достаточно надежные запасы предметов труда (деталей) между операциями для обеспечения бесперебойной работы смежных рабочих мест

Анализ особенностей видов движения предметов труда позволяет сделать следующие выводы:

во-первых, уровень параллельности, непрерывности и величина технологического цикла существенно зависят от вида движения предметов труда в производственном процессе;

во-вторых, в условиях наличия несинхронизированных операций все виды движения предметов труда не обеспечивают минимальной длительности технологического цикла, а следовательно, имеют большие резервы рациональности;

в-третьих, увеличение размера партии обрабатываемых деталей особенно целесообразно при параллельном виде движения предметов труда, так как при этом технологический цикл увеличивается медленнее, чем размер партии;

в-четвертых, изменение норм времени по операциям значительно влияет на длительность технологического цикла, однако это влияние при различных видах движения партии деталей экономически противоречиво. Так. сокращение трудоемкости коротких операций при параллельно-последовательном движении предметов труда повышает производительность труда (выработку) на этих операциях, но в то же время вызывает потери на производстве из-за удлинения технологического цикла вследствие увеличения пролеживания деталей на рабочих местах, где трудоемкость выполнения операций более высокая.

Все виды движения предметов труда не учитывают длительности различного рода перерывов, возникающих на производстве. Перерывы можно разделить на группы: межоперационные (внутрицикловые), межцикловые перерывы из-за некомплектности незавершенного производства, перерывы из-за задержки выполнения части вспомогательных операций и режимные перерывы. К межоперационным перерывам относятся перерывы из-за партионности и перерывы из-за серийности загрузки оборудования, так называемые перерывы ожидания.

Перерывы из-за партионности обусловлены самой природой работы партиями деталей. Каждая деталь, поступая на рабочее место в составе партии, пролеживает два один раз до начала обработки, ожидая наступления очереди, другой раз - после по окончании обработки, ожидая окончания обработки последней детали в партии. Например, начинается обработка партии деталей в количестве 100 штук на токарном станке, трудоемкость обработки детали - 5 мин. Восьмая деталь ждала начала обработки (пролеживала) в течение 35 мин (7 лет. * 5 мин). После выполнения операции восьмая деталь будет ждать окончания обработки последней, сотой детали в течение 460 мин (5мин * 92 дет.).

Перерывы из-за серийности загрузки оборудования при обработке партии деталей возникают в тех случаях, когда обработка их закончена на одном рабочем месте и детали подвезены к другому рабочему месту для дальнейшей обработки Однако это рабочее место занято в данный момент обработкой партии деталей для другого серийного изделия. Например, после обработки на токарном станке партия транспортируется на рабочее место для фрезерования. Однако фрезерный станок занят обработкой партий деталей в 200 штук для другого изделия. При этом идет обработка сотой детали и продолжительность операции - 4 мин. Подвезенная партия деталей будет пролеживать у фрезерного станка 400 мин.

Средняя величина межоперационного пролеживания определяется опытным путем и колеблется в значительных пределах. Эта величина зависит от количества операций, выполняемых на рабочем месте, т.е. от его коэффициента серийности (уровня специализации).

Перерывы из-за некомплектности незавершенного производства происходят при комплексно-узловой системе планирования, когда готовые детали, узлы пролеживают в связи с отсутствием других заготовок, деталей, входящих совместно с первыми в один комплект.

Плохая организация рабочих мест, несвоевременная подача материалов и инструмента, плохое качество технической документации или задержка в ее подготовке, недостатки ремонта - все это может привести к вынужденным перерывам, а, следовательно, к увеличению продолжительности производственного цикла. Режимные перерывы регламентированы режимом работы предприятия (перерывы на обед, между сменами, нерабочие смены, нерабочие дни). Эти перерывы будут наименьшими при непрерывной рабочей неделе. Перерывы связанные с режимом работы предприятия, обычно учитывают путем перевода производственного цикла, рассчитанного по затратам рабочего времени, в календарное время, соблюдая при этом соразмерность всех слагаемых цикла.

Необходимо иметь в виду, что длительность производственного цикла всего изделия не является арифметической сумой времен циклов изготовления деталей и сборочных узлов, так как многие из них обрабатываются или собираются одновременно, иными словами параллельно.

РАСЧЕТ ДЛИТЕЛЬНОСТИ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ЦИКЛА

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 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.

Различают производственный цикл отдельных деталей и цикл изготовления сборочной единицы или изделия в целом. Производственный цикл детали обычно называют простым , а изделия или сборочной единицы – сложным . Цикл может быть однооперационным и многооперационным.

Однооперационный производственный цикл для партии деталей на i -ой операции определяется по формуле:

n – количество деталей в производственной партии, шт .;

https://pandia.ru/text/80/150/images/image003_90.gif" width="37" height="28 src=">- количество рабочих мест (станков) на i -й операции технологического процесса.

Расчет простого цикла

Длительность цикла многооперационного процесса зависит от способа передачи деталей с операции на операцию. Существуют три вида движения предметов труда в процессе их изготовления: последовательный, параллельный и параллельно-последовательный.

При последовательном виде движения вся партия деталей передается на последующую операцию после окончания обработки всех деталей на предыдущей операции. Достоинствами этого метода являются отсутствие перерывов в работе оборудования и рабочего на каждой операции, возможность их высокой загрузки в течение смены. Но производственный цикл при такой организации работ является наибольшим, что отрицательно сказывается на технико-экономических показателях деятельности цеха, предприятия.

При параллельном виде движения детали передаются на следующую операцию транспортной партией сразу после окончания ее обработки на предыдущей операции. В этом случае обеспечивается наиболее короткий цикл. Но возможности применения параллельного вида движения ограничены, так как обязательным условием его реализации является равенство или кратность продолжительности выполнения операций. В противном случае неизбежны перерывы в работе оборудования и рабочих.

При параллельно-последовательном виде движения деталей с операции на операцию они передаются транспортными партиями или поштучно. При этом происходит частичное совмещение времени выполнения смежных операций, а вся партия обрабатывается на каждой операции без перерывов. Рабочие и оборудование работают без перерывов. Производственный цикл длиннее по сравнению с параллельным, но короче, чем при последовательном движении предметов труда.

https://pandia.ru/text/80/150/images/image005_74.gif" width="17" height="20 src=">- количество деталей в транспортной (передаточной) партии, шт .;

https://pandia.ru/text/80/150/images/image007_56.gif" width="825 height=376" height="376">

https://pandia.ru/text/80/150/images/image010_45.gif" width="45" height="24 src=">.

Параллельное движение партий деталей

Параллельный вариант характеризуется тем, что небольшие транспортные партии передаются с предыдущей операции на последующую немедленно по окончании их обработки на предыдущей. Этот вариант позволяет максимально сократить общую продолжительность технологического цикла.

С другой стороны, непрерывность обработки всей партии деталей обеспечивается только на наиболее продолжительной операции. На других операциях оборудование и рабочие простаивают в ожидании поступления очередной транспортной партии. Для того, чтобы уменьшить последний недостаток, следует путем изменения норм времени или количеством рабочих мест стараться свести эти простои к минимуму.

https://pandia.ru/text/80/150/images/image015_35.gif" width="609 height=277" height="277">

В этом случае передавать транспортную партию можно сразу же после ее обработки на предыдущей операции и беспрерывность обработки всей партии деталей будет обеспечена.

2 вариант:

Время обработки на последующей операции меньше, чем на предыдущей

В этом случае нельзя передавать транспортную партию сразу же после ее обработки на предыдущей операции, поскольку будет иметь место простой на последующем рабочем месте. Для избежания простоя следует накопить необходимый запас деталей.

Величину запаса и время, когда можно начинать передачу первой транспортной партии на последующую операцию, находят так: от конца времени обработки всех деталей на предыдущей операции опускают перпендикуляр, вправо от перпендикуляра откладывают время обработки одной последней транспортной партии, а влево от перпендикуляра – время обработки остальных транспортных партий.

Таким образом, выполняется условие, что последняя транспортная партия обрабатывается на последующей операции без всякого ожидания (последовательно), а все предыдущие должны быть непрерывно обработаны к моменту начала обработки последней.

https://pandia.ru/text/80/150/images/image020_27.gif" width="75" height="64 src=">- время на выполнение наиболее короткой операции (из каждой пары двух смежных операций).

Расчет сложного цикла

Сложным циклом называют комбинации простых циклов и отдельных операций, строго следующих заданному технологическому процессу.

Рассмотрим пример изготовления и сборки изделия А, структура которого приведена на схеме..gif" width="81" height="25">.gif" width="87" height="25">. При этом принято считать, что различные детали изготавливаются одновременно.

Построение сложного цикла

В отличие от предыдущих построений этот график строится, начиная от точки завершения полной сборки изделия. На графике справа налево в масштабе времени откладываются циклы составляющих процессов, начиная от сборки узлов, подузлов и кончая изготовлением деталей.

Общая длительность сложного цикла определяется наибольшей суммой последовательно связанных между собой процессов изготовления деталей и сборочных единиц. То есть длительность цикла полного изготовления изделия определяется по наиболее продолжительной цепочке.

|____|____|____|____|____|____|____|____|____|____|____|____|____|____|____|____|____|____|____|____|____|____|____|____|____ дни

Задание 1

Определить длительность технологического цикла обработки партии деталей при виде движения предметов труда:

- последовательном;

- параллельном;

- параллельно-последовательном.

Графический вариант расчета, вычерченный в крупном масштабе, дополнить аналитическим расчетом.

Задание 2

Определить общую продолжительность цикла изготовления машины "К". Установить сроки начала изготовления машины, если заказчику она должна быть сдана не позднее указанной даты.

Методические указания к выполнению практической работы

на тему «Расчет длительности производственного и технологического цикла»

Цель практической работы: изучить сущность производственного цикла, научиться выполнять расчет длительности производственного цикла, выявить основные пути сокращения длительности производственного цикла.

Введение

Производственный процесс представляет собой совокупность отдельных процессов труда, направленных на превращение сырья и материалов в готовую продукцию. Содержание процесса производства оказывает определяющее воздействие на построение предприятия и его производственных подразделений. Грамотная организация производственного процесса является основой деятельности любого предприятия.

Основные факторы производственного процесса, определяющие характер производства, – это средства труда (машины, оборудование, здания, сооружения и т.д.), предметы труда (сырье, материалы, полуфабрикаты) и труд как целесообразная деятельность людей. Непосредственное взаимодействие этих трех основных факторов и образует содержание производственного процесса.

Производственный цикл - один из важнейших технико- экономических показателей, который является исходным для расчета многих показателей производственно-хозяйственной деятельности предприятия. На его основе, например, устанавливаются сроки запуска изделия в производство с учетом сроков его выпуска, рассчитываются мощности производственных подразделений, определяется объем незавершенного производства и осуществляются другие планово-производственные расчеты.

Производственный процесс протекает во времени и пространстве, поэтому производственный цикл можно измерить длиной пути движения изделия и его комплектующих элементов, а так же временем, в течение которого изделие проходит весь путь обработки.

Основные понятия о производственном и технологическом цикле

Производственный цикл - календарный период времени с момента запуска сырья и материалов в производство до момента выхода готовой продукции, приемки ее службой технического контроля и сдачи на склад готовой продукции, который измеряется в днях, часах.

Различают простой и сложный производственные циклы.

Простой производственный цикл – это цикл изготовления детали. Сложный производственный цикл – цикл изготовления изделия.

Структура производственного цикла включает время выполнения основных и вспомогательных операций, естественных процессов и перерывов в изготовлении изделий (рис. 1).

Рисунок 1 – Структура производственного цикла

Производственный цикл имеет две стадии:

1) время протекания процесса производства;

2) время перерывов в процессе производства.

Время протекания процесса производства, которое называется технологическим циклом, или рабочим периодом, включает:

Время на подготовительно-заключительные операции;

Время на технологические операции;

Время на протекание естественных процессов;

Время на транспортировку в процессе производства;

Время на технический контроль.

Время перерывов в процессе производства - время, в течение которого не осуществляется никакого воздействия на предмет труда и не происходит изменения его качественной характеристики, но продукция еще не является готовой и процесс производства не закончен.

Время перерывов в процессе производства включает:

Время межоперационного пролеживания;

Время междусменного пролеживания.

Подготовительно-заключительное время затрачивается рабочим (или бригадой) на подготовку себя и своего рабочего места к выполнению производственного задания, а также на все действия по его завершению. Оно включает время на получение наряда, материала, специальных инструментов и приспособлений, наладку оборудования и др.

Время технологических операций - это время, в течение которого осуществляется непосредственное воздействие на предмет труда либо самим рабочим, либо машинами и механизмами под его управлением.

Время естественных технологических процессов - это время, в течение которого предмет труда изменяет свои характеристики без непосредственного воздействия человека и техники (сушка на воздухе окрашенного изделия, остывание нагретого изделия и др.).

Время на технический контроль и время на транспортировку в процессе производства составляют время технического обслуживания, которое включает:

Контроль качества обработки изделия;

Контроль режимов работы машин и оборудования;

Перевозку заготовок, материалов, приемку и уборку обработанной продукции.

Различают регламентированные и нерегламентированные перерывы. Регламентированные перерывы делятся на межоперационные и междусменные.

Межоперационные (внутрисменные) перерывы делятся на:

Перерывы партионности (имеют место при обработке деталей партиями: каждая деталь, поступая к рабочему месту в составе партии, пролеживает дважды - до начала и по окончании обработки, пока вся партия не пройдет через данную операцию);

Перерывы ожидания (обусловлены несогласованностью (несинхронностью) длительности смежных операций технологического процесса и возникают, когда предыдущая операция заканчивается раньше, чем освобождается рабочее место для выполнения следующей операции);

Перерывы комплектования (возникают в, тех случаях, когда детали и узлы пролеживают в связи с незаконченностью изготовления других деталей, входящих в один комплект).

Междусменные перерывы определяются режимом работы (количеством и длительностью смен) и включают перерывы между рабочими сменами, выходные и праздничные дни, обеденные перерывы.

Нерегламентированные перерывы включают:

1) перерывы из-за нарушения производственного процесса – это время перерывов по организационно-техническим причинам (неисправность оборудования и устранение неисправности; отсутствие заготовок, деталей, материалов на рабочем месте; отсутствие электроэнергии, пара, газа, воды; отсутствие инструмента, оснастки; ожидание крана, электрокара);

2) перерывы, зависящие от исполнителя, которые в свою очередь делятся на два вида:

Перерывы, вызванные нарушением трудовой дисциплины (опоздание на работу, самовольные отлучки с рабочего места, преждевременный уход с работы и т.п.);

Перерывы по уважительным причинам (отлучка исполнителя с разрешения администрации, внезапное заболевание, травма, посещение медпункта, обучение ученика и т.п.).

Расчет производственного и технологического цикла

Расчет длительности производственного цикла производится по формуле:

где Т п.ц. , Т техн. - соответственно длительность производственного и технологического циклов;

Т ест.пр. - время естественных процессов;

Т пер. - продолжительность перерывов.

При расчете длительности производственного цикла Т п.ц. учитываются лишь те затраты времени, которые не перекрываются временем технологических операций (например, затраты времени на контроль, транспортирование изделий). Перерывы, вызванные организационно-техническими неполадками (несвоевременное обеспечение рабочего места материалом, инструментами, нарушение трудовой дисциплины и т.п.), при расчете плановой длительности производственного цикла не учитываются.

Основной составляющей производственного цикла является продолжительность технологических операций, которая составляет технологический цикл. Длительность технологического цикла в большой степени зависит от способа передачи деталей с операции на операцию. Существуют три вида движения деталей в процессе их изготовления: последовательный; параллельно- последовательный; параллельный.

1. При последовательном виде движения предметов труда детали на каждой операции обрабатываются целой партией. Передача деталей на последующую операцию производится после окончания обработки всех деталей данной пар­тии.

При последовательном виде движения технологический цикл Т посл. обра­ботки партии деталей n на операциях m равен:

где n - количество деталей в партии, шт.;

i - число операций (i = 1…m);

t i - штучное время обработки одной детали на i-ой операции, мин;

РМ i - число параллельных рабочих мест на i-ой операции.

При последовательном виде движения предметов труда партия деталей за­держивается на каждой операции до полной обработки всех деталей из партии (т.е. наблюдаются перерывы партионности). Это приводит к увеличению неза­вершенного производства, удлинению технологической части производствен­ного цикла. Данный вид применяется в единичном и мелкосерийном производ­стве.

Длительность технологического цикла обработки партии деталей на i-ой опе­рации равна:

Длительность технологического цикла при последовательном виде движе­ния предметов труда складывается из времени выполнения партии деталей на каждой операции, т.е. из операционных циклов:

Для сокращения длительности технологического цикла применяются дру­гие виды движения предметов труда.

№ опе- рации	t шт. , мин.	РМ	Время, мин.
0 20 40 60 80 100 120 140 160
n = 20 шт.
			40
			60
			20
			40

Рисунок 2 - Технологический цикл при последовательном движении партии деталей

Достоинства этого метода: отсутствие перерывов в работе оборудования и рабочего на каждой операции; возможность их высокой загрузки в течение смены; простота организации.

Недостатки этого метода: детали пролеживают длительное время из-за перерывов партионности, следствием чего является создание большого объема незавершенного производства; из-за отсутствия параллельности в обработке деталей продолжительность технологического цикла наибольшая.

Последовательный вид движения применяется, как правило, в единичном и мелкосерийном производствах.

2. Параллельно-последовательный вид движения - это такой порядок пере­дачи предметов труда, при котором выполнение последующей операции начи­нается до окончания обработки всей партии на предыдущей операции, т.е. име­ется параллельность выполнения операций. При этом обработка деталей всей партии на каждой операции производится непрерывно.

Возможны 2 варианта параллельно-последовательного вида движения:

а) Длительность операционного цикла на предшествующей операции меньше, чем на последующей. В этом случае начало обработки на последующей операции возможно сразу после окончания обработки первой штуки или передаточной партии на предыдущей операции. На последующую опера­цию детали передаются поштучно по мере их готовности, при этом они (кроме первой) будут пролеживать в ожидании освобождения рабочего места на последующей операции.

б) Продолжительность операционного цикла на предшествующей операции больше, чем на последующей. В этом случае начало обработки на последующей операции определяется из условия, что последняя штука или передаточная партия, будучи закончена обработкой на предыдущей операции, немедленно начинает обрабатываться на последующей. Для обеспечения непрерывной работы на после­дующей (короткой) операции на предшествующих создается задел готовых де­талей. При передаче деталей на последующую операцию ориентируются на по­следнюю деталь. Ко времени начала работы над ней на последующей операции надо закончить обработку всех остальных деталей в партии.

При больших партиях передача деталей осуществляется не по­штучно, а транспортной (или передаточной) партией р .

Общая продолжительность технологического цикла при параллельно-последовательном движении Т п-п сокращается по сравнению с последователь­ным движением на сумму тех отрезков времени τ , в течение которых смежные операции выполняются параллельно, т.е.:

, (5)

В практических расчетах эта экономия может быть рассчитана по наиболее короткой операции из двух смежных:

, (6)

Таким образом, получаем:

, (7)

Если передача предметов труда осуществляется поштучно, то вместо р подставляется 1.

№ опе- рации	t шт. , мин.	РМ	Время, мин.
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
n = 20 шт., p = 5 шт.
			10 10 10 10
			15 15 15 15
			5 5 5 5
			10 10 10 10

Рисунок 3 - Технологический цикл при параллельно- последовательном движении партии деталей

Этот метод применяется при значительном выпуске одноименной продук­ции на участках с неравномерной мощностью оборудования на предприятиях серийного и крупносерийного выпуска продукции при больших партиях дета­лей и значительной трудоемкости операций. Его применение требует постоян­ного поддержания между операциями минимальных запасов предметов труда, тщательных предварительных расчетов, четкого планирования и регулирования производства.

Достоинства этого метода: отсутствие простоев в работе оборудования и рабочих; значительное сокращение продолжительности технологического цикла по сравнению с последовательным видом движения.

Данный вид движения широко используется в среднесерийном и крупносерийном производствах при обработке деталей большой трудоемкости.

3. Параллельный вид движения - это такой порядок передачи предметов тру­да, при котором каждая деталь (или транспортная партия) передается на после­дующую операцию немедленно после окончания обработки на предыдущей операции.

При парал­лельном виде движения предметов труда достигается ещё большее сокращение технологического цикла.

Таким образом, обработка деталей партии осуществляется одновременно на многих операциях. Здесь нет пролеживания деталей из-за перерывов партионности, что приводит к сокращению длительности технологической части производственного цикла и уменьшению незавершенного производства.

При построении графика параллельного вида движения сначала отмечается технологический цикл для первой детали или транспортной партии р. Затем на операции с самым продолжительным операционным циклом (t гл. - главная опе­рация) строится цикл проведения работ по всей партии n без перерывов. Для всех деталей (транспортных партий), кроме первой, достраиваются операцион­ные циклы на всех других операциях.

Общая длительность технологической части производственного цикла Т пар. определяется по формуле:

, (8)

где - время наиболее продолжительной операции (главной).

При поштучной передаче р = 1.

ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ПРОЦЕСС И ЕГО ОРГАНИЗАЦИЯ

Практическая работа №1

(Вариант 81)

Цель работы: закрепить и конкретизировать знания студентов в области рациональной организации производственного процесса, проанализировать и оценить степень влияния на производственный цикл различных организацион­ных факторов.

Задача

Определить длительность технологического и производственного циклов при всех трех видах движения предметов труда; как изменится длительность технологического цикла, если партию обработки удвоить; какой вид движения партий и ее размер оказывает наиболее существенное влияние на сокращение цикла. Построить графики технологических циклов при параллельном и парал­лельно-последовательном движении предметов труда.

Работа производится в две смены по 8 ч. Естественные процессы при об­работке партии деталей отсутствуют. Исходные данные для варианта 81 приведены в таблице 1.

Таблица 1 Исходные данные

№ операции	Норма времени t шт , мин	Количество станков с , шт	Размер обрабатываемой партии n , шт	Размер транспортной пачки p , шт	Среднее межоперационное время t мо , мин

Предварительный расчет

№ операции	Норма времени t шт , мин	Количество станков с , шт

Расчет технологических и производственных циклов движения деталей

Последовательный вид движения

Длительность производственного процесса, то есть календарный период времени, в течение которого выполняется производственный процесс, называ­ется производственным циклом. Основу производственного цикла составляет технологический цикл, который в свою очередь состоит из операционных цик­лов.

Операционный цикл, т. е. продолжительность обработки партии деталей (мин) на одной (данной) операции процесса равен

,

где п - размер партии деталей, шт.;

t m - штучно-калькуляционная норма времени на операцию, мин;

с - число рабочих мест на операции.

Сочетание во времени выполнения операционных циклов существенно влияет на производственный цикл и определяет порядок передачи деталей (пар­тий) в процессе. Возможны 3 вида сочетания операционных циклов (видов движения предметов труда по операциям процесса): последовательный, парал­лельный и параллельно-последовательный.

Последовательный вид движения,когда вся обрабатываемая партия деталей полностью передается на последующую операцию после полно­го окончания всех работ на предыдущей. При этом длительность технологиче­ского процесса (мин) определяется суммой операционных циклов

где m - число операций в процессе.

Длительность производственного цикла (календарные дни) включает до­полнительно межоперационные перерывы (t мо ) и время естественных процессов (Т ест )

Где S - число смен;

q - продолжительность смены, мин;

f - коэффициент для перевода рабочих дней в календарные (при 260 рабочих днях в году f= 260/365 = 0,71).

n =150шт; р =15шт

Рисунок 1 - График технологического цикла при последовательном виде

Параллельный вид движения

Параллельный вид движения, когда небольшие транспортные партии р или отдельные штуки (р=1) деталей запускаются на последующую операцию сразу после обработки их на предыдущей операции, независимо от всей партии. Полностью загружена в этом случае наиболее трудоемкая операция с самым длительным операционным циклом, менее трудоемкие имеют перерывы.

Число транспортных пачек N , шт.:

.

где р- количество деталей в транспортной партии (пачке), шт;

- цикл операции с максимальной продолжительностью, мин.

Длительность производственного цикла (календарные дни) примет вид

При удвоенном размере партии (2n=300)

n =150шт; р =15шт

Рисунок 2 - График технологического цикла при параллельном виде

движения партии деталей в производстве

Параллельно-последовательный вид движения

Параллельно-последовательный вид движения, при котором следующая операция начинается до полного окончания работы на предыдущей операции и осуществляется без перерывов в изготовлении партии деталей. При этом имеет место частичное совмещение времени выполнения смежных опера­ционных циклов. Передача изготовляемых деталей с предыдущей на после­дующую операцию производится не целыми партиями, а частями, транспорт­ными партиями р (пачками) или поштучно (р=1).

Длительность технологического цикла (мин) будет соответственно мень­ше, чем при последовательном виде движения на величину совмещения опера­ционных циклов.

где
- сумма коротких операционных циклов из каждой пары смежных операций.

Длительность производственного цикла (календарные дни) при параллельно- последовательном виде движения примет вид:

При удвоенном размере партии (2n=300)

Рисунок 2 - График технологического цикла при параллельно-последовательном виде движения партии деталей в производстве

Выводы:

Проанализировав расчеты технологических и производственных циклов для трёх видов движения деталей, а также графики технологических циклов, можно однозначно утверждать, что самым продолжительным является последовательное движение (4800 мин). Это объясняется тем, что вся обрабатываемая партия деталей полностью передается на последующую операцию после полно­го окончания всех работ на предыдущей. Самым быстрым является параллельный вид движения (1830 мин). Это обусловлено тем, что небольшие транспортные партии деталей запускаются на последующую операцию сразу после обработки их на предыдущей операции, независимо от всей партии. Полностью загружена в этом случае наиболее трудоемкая операция с самым длительным операционным циклом, менее трудоемкие имеют перерывы. Последовательно-параллельный вид движения оказался чуть продолжительнее параллельного (1965 мин), т.к. имеет место частичное совмещение времени выполнения смежных опера­ционных циклов, т.е. следующая операция начинается до полного окончания работы на предыдущей операции и осуществляется без перерывов в изготовлении партии деталей.

Что касается удвоения размера партии, то здесь наиболее эффективным также оказывается параллельный вид движения, т.к. технологический цикл при этом завершится на 330 мин. быстрее (3330 мин), чем если бы мы дважды его повторили (3660 мин). Такая же ситуация наблюдается и при последовательно-параллельном движении. Здесь выигрыш по времени составил бы 105 мин. (3825 мин. против 3930 мин.). При последовательном движении время технологического процесса не сократится, а продолжительность производственного цикла уменьшится всего на 0,26 календарных дней (против 0,52 дней при параллельном и 0,19 календарных дней при параллельно-последовательном виде движения партии деталей в производстве).