Расчет длительности производственного цикла при различных видах движения изделий в производстве
На длительность производственного цикла существенно влияют размер партий деталей и вид движения деталей (предметов труда) в процессе обработки. Работа партиями возможна только в крупносерийном производстве. Поэтому необходимо различать производственный цикл отдельных деталей и цикл изготовления изделия в целом, поштучную передачу предметов труда и их передачу с операции на операцию партиями. При этом цикл может быть однооперационным и многооперационным.
Производственный цикл во многом зависит от способа передачи детали (изделия) с операции на операцию. Существует три вида движения предметов труда в процессе их изготовления: последовательный, параллельный, параллельно-последовательный (смешанный).
Достоинством последовательного вида движения предметов труда является отсутствие перерывов в работе оборудования и рабочего на каждой операции, возможность их высокой загрузки в течение смены, но производственный цикл при этом виде движения характеризуется наибольшей длительностью, что отрицательно влияет на технико-экономические показатели работы предприятия.
Параллельный вид движения предметов труда является наиболее эффективным, но возможность его применения ограничена, так как обязательным условием такого вида движения является равенство или кратность продолжительности, выполнения операции. Невыполнение такого условия приводит к перерывам в работе оборудования и рабочего.
Параллельно-последовательный вид движения предметов труда обеспечивает работу оборудования и рабочего без перерывов.
Производственный цикл при этом виде больше по сравнению с параллельным, но меньше, чем при последовательном виде движения предметов труда.
При изготовлении деталей партиями возможно применение всех трех способов передачи предметов труда в ходе обработки, при больших партиях – параллельного и параллельно-последовательного.
В связи с тем, что вид движения предметов труда в процессе производства влияет в основном на многооперационный цикл, то при определении времени на прохождение технологического процесса такой цикл именуется как операционный. Рассмотрим содержание каждого вида движения и формирование операционного цикла на примере многооперационного процесса изготовления деталей.
Общая характеристика видов движения партии изделий в процессе производства.
Длительность цикла изготовления партии изделий равна при:
1) последовательном виде движения изделий:
, (3.3)
где п – количество изделий в партии;
т – число операций;
ti – норма времени на одно изделие;
2) параллельном виде движения изделий:
, (3.4)
где tдл – наиболее длительная операция.
Определение длительности цикла отмеченным способом применяется в случае поштучной передачи изделий по операциям.
При движении деталей по операциям транспортными партиями (ρ) длительность цикла составляет:
; (3.5)
3) параллельно-последовательном виде движения изделий:
, (3.6)
где ρ – количество изделий в транспортной партии (при поштучной передаче ρ = 1);
tкор і – норма времени на операцию с более коротким циклом из каждой смежной пары операций.
Отмеченные формулы используются при выполнении операций на одном станке. В случае применения нескольких единиц оборудования, представленные формулы корректируются путем деления соответствующего значения длительности операции на количество единиц оборудования, используемого на данной операции.
Длительность технологического цикла, полученную аналитическим способом, сопоставляют с графическим методом расчета. При этом графики представляют собой отображение видов движения партии изделий транспортными партиями во времени.
График последовательного вида движения не будет изменяться от способа передачи (поштучно или транспортными партиями), т. к. для последовательного вида понятие «дробления» на партии или штуки неприемлемо. При последовательном движении каждая последующая операция начинается после того, как все детали партии прошли обработку на предыдущей операции (рис. 3.2. а).
График параллельного вида движения начинают с изображения транспортной партии, передаваемой с операции на операцию последовательно. Изображение последующих транспортных партий осуществляют путем пристыковки к главной операции, а расположение остальных операций происходит относительно главной согласно логике построения и длительности операций.
Изобразить последующие транспортные партии можно и иным способом. Для этого необходимо помнить, что параллельный вид движения характеризуется простоями (перерывами) на операциях (за исключением главной).
Время перерывов на і-й операции определяется следующим образом:
Таким образом, чередуя выполнение операции и время перерывов и выравнивания по главной операции, можно изобразить график параллельного вида движения (рис. 3.2. б).
При построении графика параллельно-последовательного вида движения партия изделий делится на транспортные партии, тем самым уменьшается длительность цикла по сравнению с последовательным видом движения.
Но с целью исключения перерывов определяется время смещения между операциями і – 1 и і (предыдущей и последующей) с длительностями ti–1 и ti соответственно.
В случае если ti–1 
ti , передача изделий на операцию с длительностью ti происходит сразу после завершения обработки на операции і – 1.
Тогда время смещения составит:
. (3.8)
Если ti–1> ti , смещение между операциями будем находить по формуле:
. (3.9)
Пример построения графика параллельно-последовательного вида движения представлен на рис. 3.2, в.
 | |
 | |
|
 | |||
 | |||
 |  |  |  |
Рис. 3.2. График видов движения деталей по операциям п = 10 шт, ρ = 5 шт.
Условные обозначения:
а) последовательное движение;
б) параллельное движение;
в) параллельно-последовательное движение.
Норма времени на выполнение операции:
Источник
Расчет длительности производственного цикла
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
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:
где tтех – время технологических операций;
tест —время естественных процессов (сушка, охлаждение и т.д.);
tтр –время транспортировки предметов труда;
tк.к. –время контроля качества;
tм.о –время межоперационного пролёживания;
tм.ц. –время пролёживания на межцеховых складах;
Расчет длительности производственного цикла зависит от типа производства. В массовом производстве длительность производственного цикла определяется временем нахождения изделия на потоке, т.е.
где tв – 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
где Тэф – эффективный фонд времени рабочего за расчетный период (смену, сутки, год);
В – объём выпуска за тот же период (в натуральных единицах).
Пример: Тсм = 8 часов = 480 мин; Тпер = 30 мин; → Тэф = 480 – – 30 = 450 мин.
В = 225 шт; → tв = 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. При последовательном 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;
tштi — штучная норма времени на операцию;
Ci – 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).
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. При параллельном 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 nn – 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.
Рассмотрим схему параллельного движения деталей (рис. 2):
III. Чтобы ликвидировать перерывы в обработке отдельных деталей партии на всех операциях, применяют параллельно-последовательный или смешанный 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);
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).
Тпосл-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: t1=2; t2=3; t3=4; t4=1; t5=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: t1=1; t2=4; t3=2; t4=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: t1=8; t2=3; t3=27; t4=6; t5=4; t6=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: t1=4; t2=5; t3=7; t4=3; t5=4; t6=5; t7=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:
Источник
