Длительность цикла обработки партии деталей при параллельном способе календарной организации

1. ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ЦИКЛ

Производственный процесс машиностроительного предприятия представляет собой совокупность взаимосвязанных процессов труда и естественных процессов, в результате которых исходные материалы и полуфабрикаты превращаются в законченное изделие – машину.

Процесс изготовления отдельной детали или отдельный сборочный процесс, состоящий из ряда последовательных операций, является простым процессом. Совокупность простых процессов по изготовлению машин представляет собой сложный процесс. При календарном планировании производства для определения сроков начала и окончания работ необходимо определить период, в течение которого протекает тот или иной процесс производства.

Длительность производственного процесса, т.е. календарный период времени между началом и окончанием процесса изготовления заготовки, детали и всего изделия в целом, называется производственным циклом. Производственный цикл выражается в рабочих или календарных днях (сутках). Его длительность зависит от ряда факторов:

· норм времени на выполнение технологических операций;

· размера партии обрабатываемых изделий;

· порядка передачи изделий с операции на операцию;

· времени перерывов в производстве в связи с регламентом работы производства, а также в связи с пролёживанием изделий между операциями и выполнением вспомогательных работ.

Операционный цикл Т_оп , т.е. календарный период обработки партии деталей (изделий) на одной операции, равен:

где n – размер партии деталей, шт.; t_ш.к – полная норма времени на операцию (штучно-калькуляционная норма времени), мин; С – число рабочих мест на операции (фронт работы).

Возможны три вида движения партий в производстве:

2. ВИДЫ ДВИЖЕНИЯ ПАРТИЙ В ПРОИЗВОДСТВЕ

2.1. Последовательный вид движения

Последовательный вид движения возможен, когда вся обрабатываемая партия деталей передаётся на последующую операцию лишь после полного окончания всех работ на предыдущей операции. При этом длительность цикла технологических операций определяется суммой операционных циклов:

,

а длительность производственного цикла Т _посл включает дополнительно межоперационные перерывы, длительность естественных процессов и перерывы, связанные с режимом работы участка и завода (рис. 1 ):

где m – число операций в процессе; Т_ест – длительность естественных процессов, час.; t_м.о. – среднее межоперационное время, мин.

Рис. 1. График цикла при последовательном виде движения партий
в производстве ( n = 15 шт ., t_{м.о .} = 3 мин . )

2.2. Параллельно-последовательный вид движения

Параллельно-последовательный вид движения, при котором следующая операция начинается ранее, чем наступает полное окончание обработки всей партии на предыдущей операции, и осуществляется без перерывов в изготовлении партии деталей на каждом рабочем месте. При этом происходит частичное совмещение времени выполнения смежных операционных циклов. Передача предметов труда с операции на операцию осуществляется партиями р или поштучно ( р = 1 ). Длительность технологического цикла Т _п.п будет соответственно меньше, чем при последовательном виде движения, на величину совмещения операционных циклов τ (рис. 2 ):

Рис. 2. График цикла при параллельно-последовательном виде движения партий в производстве ( n = 15 шт ., p = 5 шт. , t_{м.о .} = 3 мин . )

В практике встречаются два способа сочетания смежных операционных циклов:

В этом случае начало обработки на последующей операции возможно сразу после окончания обработки первой штуки или передаточной партии на предыдущей операции.

Экономия времени τ вследствие параллельно-последовательного сочетания операционных циклов будет определяться разностью Т´ _посл и Т´ _п.п :

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. Остальные штуки или передаточные партии должны быть закончены обработкой (непрерывно) к этому моменту.

Экономия времени τ в этом случае определяется также разностью Т´ _посл и Т´ _п.л :

Обратите внимание на то, что экономия времени τ в том и другом случае сочетания операционных циклов определяется как произведение ( n-p ) на операционный цикл минимальной продолжительности из двух сочетаемых. Следовательно, в любом случае

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

2.3. Параллельный вид движения

Параллельный вид движения, когда небольшие передаточные партии p или отдельные детали запускаются на последующую операцию сразу после обработки их на предыдущей, независимо от всей партии. В этом случае полностью загружена наиболее трудоёмкая операция с самым длительным операционным циклом; менее трудоёмкие операции имеют перерывы (рис. 3 ).

Рис. 3. График цикла при параллельном виде движения партий
в производстве ( n = 15 шт ., p = 5 шт. , t_{м.о .} = 3 мин . )

При параллельном движении партии обеспечивается наиболее короткая длительность технологического производственного цикла Т´ _пар :

где – цикл операции с максимальной продолжительностью.

При построении графика цикла целесообразно предусмотреть последовательную обработку первой транспортной партии без задержки по всем операциям; затем, предусмотрев непрерывную обработку всех партий на операции с максимальным операционным циклом, графически определить время начала и окончания обработки каждой партии на остальных операциях (рис. 4 ).

Рис. 4. График определения длительности цикла при параллельном виде движения

Только при условии соблюдения равенства, определяющего синхронность технологического процесса, т.е.

(где r – такт потока) работа на всех операциях и рабочих местах может вестись непрерывно. Это основное условие непрерывно-поточного производства.

3. ПРОСТОЙ ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ПРОЦЕСС

Так как длительность производственного цикла для построения календарных планов необходимо определять в календарных и рабочих днях, то при расчёте циклов следует принимать во внимание длительность рабочего дня (в часах или минутах), число смен в сутки, режим работы участка и предприятия и межоперационные перерывы, вызванные выполнением транспортных, контрольных и других операций, а также в необходимых случаях – пролёживание деталей в ожидании обработки.

Кроме того, при необходимости следует предусматривать затраты времени на естественные процессы, выраженные в календарных днях.

Исходя из сказанного, приведённые выше формулы длительности производственного цикла примут следующий вид:

где s – число смен; T_см – длительность смены, час . или мин.; f – коэффициент для перевода рабочих дней в календарные:

при 254 рабочих днях в году f = 254/365 = 0.696;

для расчёта в рабочих днях f = 1 .

Вследствие технологических особенностей операций либо различной производительности оборудования (например, в литейных и термических цехах) часты случаи, когда на отдельных стадиях процесса используются различные способы сочетания операционных циклов, например, параллельно-последовательный и последовательный. В этих случаях длительность производственного цикла необходимо определять не сразу по всему процессу, а по отдельным его частям.

Длительность сборочного процесса зависит от его сложности и условий выполнения. Сложность сборочного процесса определяется схемой сборки, которая может быть либо веерной, либо линейной.

Сборочный процесс представляет собой ряд технологических операций сборки и может рассматриваться как простой производственный процесс. Длительность его определяется так же, как и в ранее рассмотренных случаях.

4. CЛОЖНЫЙ ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ПРОЦЕСС

Поскольку процессы изготовления деталей, сборки узлов и подузлов выполняются раздельно, то эти процессы могут производиться одновременно (параллельно) и задача сводится к правильной координации их во времени. Основным при этом является обеспечение комплектности хода производства, т.е. подача на сборку в точно установленное время всех необходимых для сборки деталей и узлов машины.

Поэтому для определения длительности производственного цикла сложного процесса необходимо по данным схемы сборки изделия построить цикловой график. Для построения этого графика предварительно определяют длительность циклов сборки каждой отдельной сборочной группы и узла, т.е. циклы сборочный процессов, а затем, зная срок окончания сборки изделия, можно определить сроки опережения сопряженных сборочных процессов и всего процесса в целом (рис. 5 ).

Рис. 5. Цикловой график производства изделия

Общая продолжительность цикла сборки изделия Т_{ц. сб} определяется как сумма циклов по наиболее продолжительной «сборочной цепочке» (на рис. 5 цикл сборки равен сумме цикла общей сборки и цикла сборки узла С) при условии протекания процессов сборки в этой «цепочке» последовательно.

Аналогично на основе циклов изготовления деталей можно построить цикловой график изготовления всего изделия. Общая длительность цикла изготовления изделия Т_{ц. изд} будет определяться наибольшей суммой циклов последовательно связанных между собой процессов изготовления деталей и сборочных процессов, т.е.

На рис. 6 длительность цикла изготовления изделия N определяется суммой циклов сборки изделия, узла 1 и изготовления детали 7 .

Источник

Пример расчёта продолжительности технологического цикла при последовательном, параллельно-последовательном и параллельном выполнении операций производства продукции.

Необходимо построить графики движения партии деталей и рассчитать длительность технологического цикла при различных видах дви­жений, если известно, что партия деталей состоит из 5 штук, тех­нологический процесс обработки включает 5 операций: t₁ = 2; t₂ = 9; t₃ = 5; t₄ = 8; t₅ = 3. Размер транспортной партии р = 1 шт. Каждая операция выполняется на одном станке.

Решение.

1. Длительность технологического цикла обработки партии де­талей при последовательном движении предметов труда рассчи­тывается по формуле (1)

(1)

где п – число деталей в партии, шт.;

t_i – норма штучного вре­мени на i-йоперации, мин;

C_i – число рабочих мест на i-й операции;

т – число операций в технологическом процессе.

Т_ц посл = 5 х (2 + 9 + 5 + 8 + 3)= 135 мин = 2,25 ч. (2)

Расчет показан на рисунке 19.

Рисунок 19 – График длительности технологического цикла при последовательном движении партии деталей

2. Длительность технологического цикла обработки партии де­талей при параллельно-последовательном движении предметов труда определяется по формуле (3)

(3)

где р – размер транспортной партии, шт.;

t_ki – наименьшая нор­ма времени между i-й парой смежных операций с учетом ко­личества единиц оборудования, мин.

Т_ц пп = 5 х (2 + 9 + 5 + 8 + 3) — (5 — 1) х (2 + 5 + 5 + 3) = 75 мин = 1,25 ч. (4)

Расчет показан на рисунке 5.

Рисунок 20 –График длительности технологического цикла при параллельно-последовательном движении деталей

3. Длительность технологического цикла обработки партии де­талей при параллельном движении предметов труда определяется по формуле

(5)

где t_i max – норма времени максимальной по продолжительности i-й операции с учетом числа рабочих мест, мин;

Т_ц пар = (5 — 1) х 9 + 1 х (2 + 9 + 5 + 8 + 3) = 63 мин. (6)

Расчет показан на рисунке 21.

Рисунок 21 –График длительности технологического цикла при параллельном движении партии деталей

После расчёта необходимо сделать рекомендацию о том, какой способ выполнения операций наиболее выгоден с точки зрения продолжительности процессов.

В результате выполнения контрольной работы по дисциплине «Технология и организация продукции и услуг» студент рассматривает основные теоретические и прикладные аспекты по организации производства продукции и услуг, а также осваивает базовые подходы к организации производственных процессов и приобретает навыки по их оптимизации.

Несомненно, приобретённые при выполнении этой контрольной работы знания, умения и навыки позволят студентам с успехом применить полученные их в решении следующих задач:

— изучение основ теории организации;

— изучение методов комплексной диагностики производственных социально-экономических систем;

— изучение методов принятия организационных решений;

— освоение методов организации комплексной подготовки производства новой продукции;

— овладение методами выбора рационального типа и формы организации производства;

— реализация принципов формирования организационной культуры производства;

— реализация принципов рационализации и проектирования структуры производственных систем;

— овладение методами оперативно-календарного планирования социально-экономических организаций производства;

— освоение методов организации основных, вспомогательных и обслуживающих производств;

— изучение функций оперативного управления производством;

— овладение методами оценки эффективности организации производства.

Изучение основ дисциплины «Технология и организация продукции и услуг» является начальным этапом в освоении общекультурных и профессиональных компетенций и логически связано с изучением на старших курсах таких дисциплин как «Технология деревообработки», «Основы технологий лесохимических и нефтехимических производств», «Разработка и внедрение систем качества», «Аудит качества», «Технология предоставления услуг», «Модели и инструменты совершенствования деятельности организации», «Средства и методы управления качеством», «Управление конкурентоспособностью».

Библиографический список

1. Гольдштейн, Г.Я. Инновационный менеджмент [текст] : Учебное пособие / Г.Я. Гольдштейн. – Таганрог: Изд-во ТРТУ, 1998. – 132 с.

2. Организация производства и управление предприятием [текст] : учеб. для экон. специальностей вузов / О.Г. Туровец [и др.] ; под ред. О.Г. Туровца. – М. : ИНФРА-М, 2009. – 540 с.

3. Организация производства и управление предприятием [текст] : учебник / О.Г. Туровец, М.И. Бухалков, В.Б. Родионов и др.; под ред. О.Г. Туровца. – 2-е изд. – М.: ИНФРА-М, 2006. – 544 с.

4. Фатхутдинов, Р.А. Организация производства [текст]: учебник / Р.А. Фатхутдинов. – 2-е изд. перераб и доп. – М.: ИНФРА-М, 2005. – 528 с.

5. Карпов, Э.А. Организация производства и менеджмент [текст] : учеб. пособие для вузов / Э.А. Карпов. – Старый Оскол: ТНТ, 2010. – 768 с.

6. Шепеленко, Г.И. Экономика, организация и планирование производства на предприятии [текст] : учеб. пособие для экон. специальностей вузов / Г.И. Шепеленко. – Ростов н/ДМ.: ФениксМарТ, 2010. – 600 с.

7. Рязанова, В.А. Организация и планирование производства [текст] : учеб. пособие для вузов / В.А. Рязанова, Э.Ю. Люшина ; под ред. М.Ф. Балакина. – М.: Академия, 2010. – 272 с.

8. Теория организации. Организация производства на предприятиях [текст] : интегрир. учеб. пособие для экон. специальностей вузов / А.П. Агарков [и др.] ; под общ. ред. А.П. Агаркова. – М.: Дашков и К°, 2010. – 260 с.

9. Организация и планирование производства [текст] : учеб. пособие для вузов / А.Н. Ильченко [и др.] ; под ред. А.Н. Ильченко, И.Д. Кузнецовой. – М.: Академия, 2008. – 208 с.

Источник