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.
операций в производственном цикле.
Операционнымциклом (Т оп) называют время выполнения одной операции, в течении которого изготавливается одна деталь, партия одинаковых деталей или несколько различных деталей.
Процессы, связанные с охлаждением деталей после термообработки, с сушкой после окраски деталей или других видов покрытия и со старением металла считаются естественными .
Перерывы в зависимости от вызвавших их причин могут быть:
· межоперационными (внутрицикловыми);
· межцеховыми;
· междусменными.
Межоперационные перерывы обусловлены временем партионности и ожидания и зависят от характера обработки партий деталей на операциях. Перерывы партионности происходят потому, что каждая деталь поступая на рабочее место в составе партии аналогичных деталей, пролеживает дважды:
· один раз до начала обработки;
· второй раз по окончании обработки, пока вся партия не пройдет через данную операцию.
Перерывыожидания вызываются несогласованной продолжительностью смежных операций технологического процесса. Эти перерывы возникают в тех случаях, когда предыдущая операция заканчивается раньше, чем освобождается рабочее место, предназначенное для выполнения следующей операции.
Межцеховыеперерывы имеют место, когда сроки окончания производства составных частей деталей сборочных единиц в разных цехах различны и детали пролеживают в ожидании комплектности. Это пролеживание (перерывы комплектования) происходят при комплектно - узловой системе планирования, т.е. когда готовые заготовки детали или узлы должны «пролеживать» в связи с незаконченностью других заготовок, деталей, узлов, входящих совместно с первыми в один комплект. Эти перерывы возникают при переходе продукции от одной стадии производства к другой или из одного цеха в другой.
Междусменныеперерывы обусловлены режимом работы предприятия и его подразделений (выходные и праздничные дни, перерывы между сменами и обеденные перерывы (условно)).
Структура и продолжительность производственного цикла зависят от типа производства, уровня организации производственного процесса и других факторов.
Важноеэкономическоезначение имеет сокращение продолжительности производственного цикла в результате которого можно:
· выпустить больше продукции в единицу времени при прочих равных условиях (на предприятии, в цехе, на участке);
· лучше использовать основные фонды предприятия;
· уменьшить потребность предприятия в оборотных средствах, вложенных в незавершенное производство;
· повысить фондоотдачу и т.д.
Производственный цикл сокращается одновременно по трем направлениям :
· уменьшается время трудовых процессов;
· сокращается время естественных процессов;
· полностью ликвидируются или сводятся к минимуму различные перерывы.
Сокращение времени трудовых процессов в части операционных циклов достигается путем совершенствования технологических процессов, а также повышения технологичности конструкции изделия.
Под совершенствованиемтехнологическихпроцессов понимают:
· их комплексную механизацию и автоматизацию,
· внедрение скоростных режимов (например скоростного и силового резания, скоростного нагрева под ковку и штамповку),
· штамповку вместо свободной ковки,
· литье в кокиль и литье под давлением вместо литья в песчаные формы,
· концентрацию операций, например многоинструментальная и многопредметная обработка или совмещение в одном рабочем цикле нескольких различных технологических операций. Многоинструментальная обработка характеризуется тем, что в работе одновременно участвует несколько инструментов. При этом производительность повышается, но возможны затруднения в обеспечении хорошего отвода стружки, охлаждения инструментов, высокой жесткости системы, удобства для обслуживания и контроля инструментов.
Повышениетехнологичностиконструкций изделий заключается в максимальном приближении последних к требованиям технологического процесса. В частности, рациональное расчленение конструкции изделия на узлы и мелкие сборочные единицы является важным условием для параллельной их сборки, а следовательно и для сокращения продолжительности производственного цикла сборочных работ.
Продолжительность транспортныхопераций может быть значительно уменьшена в результате перепланировки оборудования на основе принципа прямоточности, механизации и автоматизации подъема и перемещения продукции с помощью различных подъемно – транспортных средств.
Сокращение времени контрольныхопераций достигается путем их механизации и автоматизации, внедрение передовых методов контроля, совмещение времени выполнения технологических и контрольных операций. Уменьшение времени подготовительно-заключительной работы зависят от уменьшения времени на наладку оборудования (наладка в нерабочие смены).
Уменьшение продолжительности естественныхпроцессов происходит путем замены их соответствующими технологическими операциями. Например, естественная сушка некоторых окрашенных деталей может быть заменена индукционной сушкой в поле токов высокой частоты со значительным (в 5-7 раз) ускорением процесса.
Время межоперационныхперерывов может быть уменьшено в результате перехода от последовательного к последовательно-параллельному и далее к параллельному виду движений предметов труда, а также организации цехов и участков предметной специализации. Предметное строительство цехов и участков позволяет значительно упростить внутризаводские и внутрицеховые маршруты движения и тем самым уменьшить время, затрачиваемое на межцеховые и внутрицеховые передачи.
Величину междусменныхперерывов можно снизить за счет организации круглосуточной (трехсменной) работы по выпуску ведущих деталей, имеющих длительный цикл обработки и определяющих продолжительность цикла изделия.
Для вскрытия резервов сокращения производственного цикла (как трудовых процессов, так и перерывов) в практике прибегают к фотографиипроизводственногоцикла , анализ которой позволит выявить резервы сокращения продолжительности производственного цикла по каждому его элементу.
В простом процессе детали (заготовки) в большинстве случаев изготавливаются партиями, поэтому очень важным является вопрос о рациональном выборе движения партий деталей через всю совокупность последовательно выполняемых операций. Выбранный вид этого движения определяет степень непрерывности и параллельности производственного процесса и продолжительность производственного цикла изготовления партии деталей.
Процесс изготовления партии деталей, проходящий через многие операции, состоит из совокупности операционных циклов, каждый из которых представляет собой выполнение одной операции над всеми предметами производства данной партии.
Существуют три вида движения партии деталей по операциям технологического процесса:
· последовательный;
· параллельно-последовательный;
· параллельный.
Последовательный вид движения заключается в том, что каждая последующая операция начинается только после окончания изготовления всей партии деталей на предыдущей операции. При этом передача с одной операции на другую осуществляется целыми партиями.
Продолжительность операционного технологического цикла обработки партии деталей определяется по формуле:
Где n - число деталей в обрабатываемой партии, шт;
t i – штучное время на I-й операции, мин;
m – число операций в технологическом процессе.
Если на одной или нескольких операциях обработка деталей ведется одновременно на нескольких рабочих местах (С пр), то продолжительность технологического цикла рассчитывается по формуле:
Пример. Технологический процесс состоит из 4 операций (m), число деталей в обрабатываемой партии 3 штуки (n), продолжительность выполнения операций составляет на 1 ой – 2 мин. (t 1); на 2 ой – 1 мин. (t 2); на 3 ей – 1,5 мин. (t 3); на 4 ой – 2 мин. (t 4). Все операции выполняются на одном рабочем месте. Определить продолжительность цикла обработки партии деталей и построить график технологического процесса при последовательном движении деталей по операциям.
Т ц (посл) = 3* (2+1+1,5+2) = 19,5 мин.
График технологического цикла при последовательном движ ении
деталей по операциям.
Номер операции
Т ц (посл) = 19,5 мин. n*t 4
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22
Из графика следует, что технологический цикл обработки партии деталей при последовательном виде движений равен сумме операционных циклов (n*t); продолжительность технологического цикла пропорциональна размеру партии и времени выполнения операций. При этом имеют место существенные перерывы партионности. Это связано с тем, что каждая деталь партии, за исключением первой и последней, пролеживает на каждой операции дважды: перед началом обработки и после нее до окончания обработки последней детали в партии.
Общее время внутри партионного пролеживания одной детали на всех операциях определяется по формуле:
t пр = (n-1) = Т ц (посл) – t обр, 
где t обр – суммарное время обработки одной детали на всех операциях технологического процесса (2+1+1,5+2=6,5 мин.)
В данном примере
T пр = 19,5-6,5=13 мин.
Общее пролеживание всех деталей в партии (для определения величины незавершенного производства) рассчитывается по формуле:
Т пр = n * t пр = 3* 13 = 39 мин.
Производственный цикл всегда продолжительнее технологического цикла, т.к. кроме выполнения технологических операций в него включается время на выполнение контрольных и транспортных операций, время затрачиваемое на естественные процессы и время различных перерывов.
При расчете продолжительности производственного цикла учитываются три основные составляющие затрат времени :
· продолжительность технологического цикла (с учетом перерыва партионности);
· время естественных процессов;
· время перерывов не перекрываемых технологическим циклом, т.е.
где t мо – средняя продолжительность одного межоперационного перерыва (кроме перерывов партионности), мин;
Т е – время естественных процессов;
R – коэффициент перевода рабочих дней в календарные, равный отношению числа рабочих дней к числу календарных дней в году;
T см – продолжительность одной смены, мин.;
S – число смен в сутках.
Преимущество последовательного движения партии деталей – отсутствие перерывов в работе рабочих и оборудования на всех операциях.
Недостатки :
1. Детали пролеживают в течении длительного времени из-за перерывов партионности, свойственных данному виду движения, в результате чего создается большой объем незавершенного производства.
2. Продолжительность технологического (производственного) цикла значительно увеличивается из-за отсутствия параллельности в обработке деталей.
В связи с этим последовательное движение применяется преимущественно в единичном и мелкосерийномпроизводствах , т.к. на таких предприятиях широкая номенклатура изделий, а обработка деталей ведется небольшими партиями, что приводит в сокращению перерывов партионности и влияние их на продолжительность производственного цикла.
Последовательно-параллельное движение заключается в том, что на каждом рабочем месте работа ведется без перерывов, как при последовательном движении, но вместе с тем имеет место параллельная обработка одной и той же партии деталей на смежных операциях. Передача деталей с предыдущей операции на последующую производится не целыми партиями (n), а поштучно или транспортными партиями (р). Например, имеется такая же партия деталей, что и при последовательном виде движения, а величина транспортной партии р=1.
При построении графика данного вида движений деталей по операциям технологического процесса необходимо учитывать следующие виды сочетаний периодов выполнения смежных операций.
График технологического цикла при
последовательно–параллельном движении деталей по операциям .
Номер операции
Т ц (пп) = 12,5 мин.
2 4 6 8 10 12 14 t
1. Если периоды выполнения смежных операций (предыдущей и последующей) одинаковы, то между ними организуется параллельная обработка деталей, которые передаются с предыдущей операции на последующую поштучно или небольшими транспортными партиями сразу же после их обработки.
2. Если продолжительность последующей операции меньше чем предыдущей, то отсутствие простоев оборудования на последующей операции может быть обеспечено только после накопления перед ней известного запаса деталей, позволяющего эту операцию выполнять непрерывно (в примере t 2 3. Если продолжительность последующей операции больше, чем предыдущей (t3>t2 и t4>t3), то этом случае транспортную партию (р) можно передавать с предыдущей операции на последующую сразу же по окончанию ее обработки. Из графика видно, что продолжительность цикла изготовления партии деталей (n=3) на m=4 операциях технологического процесса при последовательно-параллельном движении меньше, чем при последовательном движении из-за наличия параллельности протекания каждой пары смежных операций на суммарное время совмещений t. Таких совмещений столько, сколько операций в технологическом процессе за минусом единицы. Время совмещения (параллельности) выполнения каждой пары смежных операций. где индекс при t кр соответствует операциям с наименьшим временем их выполнения. Например, между первой и второй операциями t кр =t 2 , между второй и третьей операциями t кр =t 2 , между третьей и четвертой операциями t кр =t 3 . Суммарное время совмещений по всему технологическому процессу рассчитывается по формуле: Тогда продолжительность технологического цикла изготовления партии деталей при последовательно-параллельном движении можно определить по формуле: Если на отдельных операциях обработка деталей ведется одновременно на нескольких рабочих местах (С пр), то Т ц (пп) = 3(2+1+1,5+2)-(3-1)(1+1+1,5)=12,5 мин. Производственный цикл изготовления партии деталей при последовательно-параллельном виде движения характеризуется тем, что: · во-первых
его продолжительность меньше, чем при последовательном виде движения; · во-вторых
, в нем отсутствуют перерывы в работе оборудования и рабочих; · в-третьих
, при этом виде движений общее время пролеживания деталей на операциях намного меньше, чем при последовательном виде движения. Время пролеживания одной детали на всех операциях технологического процесса определяется по формуле: t пр = Т ц(пп) -t обр. t пр = 12,5-6,5=6 мин. Общее время пролеживания всех деталей в партии на всех операциях составляет: Т пр = n*tпр = 3*6 = 18 мин. Продолжительность производственного цикла при последовательно-параллельном движении деталей по операциям рассчитывается по формуле: Достоинством
этого вида движения является отсутствие перерывов в работе рабочих и оборудования и значительное сокращение продолжительности технологического (производственного) цикла по сравнению с последовательным видом движения. Данный вид движения позволяет вести работу большими партиями и при большой трудоемкости изготовления деталей, благодаря чему он широко используется в серийном и крупносерийном производстве
. При параллельном
виде движений детали с одной операции на другую передаются поштучно или транспортными партиями (р) немедленно после завершения обработки (независимо от времени выполнения смежных операций). При этом обработка деталей по всем операциям осуществляется непрерывно и пролеживание деталей исключено, что приводит к сокращению продолжительности технологического цикла и следовательно, производственного. Пример
. Имеется та же партия деталей, что и при последовательном и последовательно-параллельном видах движения, и величина транспортной партии р=1. При построении графика параллельного движения партии деталей по операциям необходимо учитывать следующие правила
: 1. Сначала строится технологический цикл для первой транспортной партии по всем операциям без пролеживания между ними. 2. На операции с самой большой продолжительностью строится операционный цикл обработки деталей по всей партии (n) без перерывов в работе оборудования. 3. Для всех остальных транспортных партий достраиваются операционные циклы. График технологического цикла
при параллельном движении деталей по операциям
. Номер операции 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 с учетом сроков его выпуска, рассчитываются , определяется объем незавершенного производства и осуществляются другие планово-производственные расчеты. Изготовления изделия (партии) представляет собой календарный период нахождения его в производстве от запуска исходных материалов и полуфабрикатов в основное производство до получения готового изделия (партии). Структура производственного цикла включает время выполнения основных, вспомогательных операций и перерывов в изготовлении изделий (рис. 8.2). Рис. 8.2. Структура производственного цикла Время выполнения основных операций обработки изделий составляет технологический цикл
и определяет время, в течение которого осуществляется прямое или косвенное воздействие человека на предмет труда. Перерывы могут быть разделены на две группы: 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. При расчете длительности производственного цикла необходимо учитывать особенности движения предмета труда по операциям, существующим на предприятии. Обычно используется один из трех видов: последовательный, параллельный, параллельно-последовательный. При последовательном движении
обработка партии одноименных предметов труда на каждой последующей операции начинается лишь тогда, когда вся партия прошла обработку на предыдущей операции. Пример 8.1.
Допустим, требуется обработать партию, состоящую из трех изделий (n = 3); число операций обработки (m = 4), нормы времени но операциям составляют: = 10, = 40, = 20, = 10 мин. Для этого случая длительность цикла Т ц(посл)
= 3(10 + 40 + 20 + 10) = 240 мин. Так как ряд операций может выполняться не на одном, а на нескольких рабочих местах, длительность производственного цикла при последовательном движении в общем случае имеет вид где , — число рабочих мест. При параллельном
движении передача предметов труда на последующую операцию осуществляется поштучно или транспортной партией сразу после обработки на предыдущей операции: где р
— размер транспортной партии, шт; t mах
— время выполнения наиболее продолжительной операции, мин; С max
— число рабочих мест на наиболее продолжительной операции. Для рассмотренного выше примера: р = 1. Т ц(пар) = (10 + 40 + 20 + 10) + (3 — 1)40 = 160 мин. При параллельном виде движения длительность производственного цикла значительно сокращается. При параллельно-последовательном виде движения предметы труда передаются на последующую операцию по мерс их обработки на предыдущей поштучно или транспортной партией, при этом время выполнения смежных операций частично совмещается таким образом, что партия изделий обрабатывается на каждой операции без перерывов. Длительность производственного цикла может быть определена как разность между длительностью цикла при последовательном виде движения и суммарной экономией времени по сравнению с последовательным видом движения, за счет частичного перекрытия времени выполнения каждой пары смежных операций: Для примера 8.1: р = 1. 240 — (3 — 1)(10 + 20 + 10) = 160 мин. На продолжительность производственного цикла влияет множество факторов: технологических, организационных и экономических. Технологические процессы, их сложность и многообразие, техническая оснащенность предопределяют время обработки деталей и продолжительность сборочных процессов. Организационные факторы движения предметов труда в процессе обработки связаны с организацией рабочих мест, самого труда и его оплатой. Организационные условия в еще большей степени влияют на продолжительность выполнения вспомогательных операций, обслуживающих процессов и перерывы. Экономические факторы обусловливают уровень механизации и оснащенность процессов (а следовательно, их длительность), нормативы незавершенного производства. Чем быстрее совершается (чем меньше длительность производственного цикла), являющийся одним из элементов кругооборота оборотных средств, тем больше будет скорость их оборачиваемости, тем большее число оборотов они совершают в течение года. В результате происходит высвобождение денежных ресурсов, которые могут быть использованы для расширения производства на данном предприятии. По той же причине происходит сокращение (абсолютное или относительное) объема незавершенного производства. А это означает высвобождение оборотных средств в их вещественной форме, т.е. в форме конкретных материальных ресурсов. Производственная мощность предприятия или цеха прямо зависит от длительности производственного цикла. Под производственной мощностью
понимается максимально возможный выпуск продукции в плановом периоде. И поэтому ясно, что, чем меньше затрачивается времени на производство одного изделия, тем большее их число может быть изготовлено за тот же период времени. При сокращении длительности производственного цикла повышается в результате увеличения объема выпуска продукции за счет увеличения производственной мощности, что приводит к уменьшению доли труда вспомогательных рабочих в единице продукции, а также доли труда специалистов и служащих. При сокращении производственного цикла снижается за счет уменьшения в себестоимости единицы продукции доли общезаводских и цеховых расходов при увеличении производственной мощности. Таким образом, сокращение длительности производственного цикла — один из важнейших источников интенсификации и повышения эффективности производства на промышленных предприятиях
. Резервом уменьшения длительности производственного цикла служит совершенствование техники и технологии, применение непрерывных и совмещенных технологических процессов, углубление специализации и кооперирования, внедрение методов научной организации труда и обслуживания рабочих мест, робототехники. 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. 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.: В практических расчетах эта экономия может быть рассчитана по наиболее короткой операции из двух смежных: Таким образом, получаем: Если передача предметов труда осуществляется поштучно, то вместо р
подставляется 1. 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: где - время наиболее продолжительной операции (главной). При поштучной передаче р = 1. Определить длительность технологического цикла обработки детали с помощью разных видов передачи предметов труда. Плановая партия - 30 штук. Операции на единицу и количество станков на операции приведены ниже: Решение
. Для того чтобы найти длительность цикла с помощью последовательного способа передачи деталей нужно воспользоваться формулой: n
– количество деталей в обрабатываемой партии шт. i
– операция m
– количество операций в технологическом процессе С
і
– количество станков, на которых осуществляется обработка детали на i-той операции. t i
– штучное время на выполнение i-той операции, минут t ест - длительность естественных процессов (они у нас отсутствуют и принимаются равным нулю) Подставим значения в формулу T ц. посл.
= 30*(5/1 + 9/1 + 18/1 + 6/2 + 5/1 + 3/2) = 30*(5 + 9 + 18 + 3 + 5 + 1,5)=1245 минут T цикла.
– суммарное время обработки технологического процесса р
– величина передаточной партии шт. (t/c) кор
. – длительность выполнения наименьшей из двух смежных операций. Подставим значения в формулы. τ = (30-5) * (5/1 + 9/1 + 6/2 + 6/2 + 3/2) = 25*(5 + 9 + 3 + 3 + 1,5) = 25 * 41,5 = 537,5 мин. Теперь найдем длительность параллельно-последовательного цикла. Т цикла =
1245 - 537,5 = 707,5 минут Задача параллельно последовательного цикла как можно быстрее пропустить через все стадии производства продукты труда при непрерывной работе станков. Для того чтобы найти длительность параллельного цикла передачи деталей воспользуемся формулой: Подставим значения в формулу. Т ц пар = 5*(5/1+9/1+18/1+6/2+5/1+3/2)+(30-5)*(18/1)=5*(5+9+18+3+5+1,5)+ 25*18=5*41,5+25*18=207,5+450=657,5 минут Задача параллельного цикла движения деталей как можно быстрее пропустить продукты труда через все стадии производства. Мы можем найти коэффициент параллельности с помощью формулы: Т ц пар – длительность цикла параллельным способом движения деталей Т ц посл. – длительность цикла последовательным способом движения деталей. Подставим значения в формулу. К пар = 657,5/1245=0,528 Ответ: T ц. посл. =1245 мин. , Т ц п-п =
707,5 мин. , Т ц пар =657,5 мин. Партия деталей состоит из 10 деталей, которые обрабатываются при параллельно последовательном виде движения. Технологический процесс обработки деталей состоит с 6 операций t 1 = 2, t 2 = 9, t 3 = 6, t 4 = 2, t 5 = 3, t 6 = 4 мин. Есть возможность объединить пятую и шестую операции в одну без изменения длительности каждой. Размер транспортной партии равняется 1. Определить, как изменится длительность технологического цикла обработки деталей. Для того чтобы найти время параллельно последовательного цикла движения деталей используем формулу.
,
или (n-p) 
Структура цикла
Расчет длительности производственного цикла
Продолжительность цикла
№
опе- рации
t шт.
,
мин.
РМ
Время, мин.
0 20 40 60 80 100 120 140 160
n
= 20 шт.
40
60
20
40
, (5)
, (6)
, (7) №
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
, (8)Задача. Определить длительность технологического цикла обработки детали
Задача. Определить изменение длительности цикла обработки деталей
