Определение длительности производственного цикла обработки партии деталей. Производственный цикл: длительность производственного цикла, составляющие, расчет График производственного цикла при параллельном виде движения

Различают следующие виды движений изделий по линиям:

1) Последовательное.

2) Параллельное.

3) Параллельно-последовательное.

1) Сущность последовательного вида движения:

1. каждая последующая операция начинается только после окончания обработки всей партии деталей на предыдущей операции;
2. передача деталей с одной операции на другую осуществляется всей партией в целом.

Длительность технологического цикла при последовательном виде движения равна

Длительность операционного цикла обработки партии одинаковых деталей на отдельной операции равна

где n – количество деталей в партии;

m – число операций, на которых обрабатывается партия деталей;

ti – норма времени на i -ю операцию;

c i – количество рабочих мест, на которых выполняется данная операция.

Пример. Имеется партия деталей n = 8 шт., технологический процесс обработки которой состоит из m = 4 операци, продолжительностью t 1 = 2 мин.; t 2 = 1 мин.; t 3 = 3 мин.; t 4 = 4 мин. Все операции, кроме третьей, выполняются на одном рабочем месте: с 1 = 1; с 2 = 1; с 3 = 2; с 4 = 1. Определить аналитическим и графическим методами длительность технологического цикла при последовательном виде движения деталей.

Решение

Продолжительность цикла обработки партии деталей составляет

Длительность операционного цикла обработки партии по каждой операции равна

После определения продолжительности операционных циклов строится график технологического цикла (рис. 2):

На графике работа двух параллельно работающих станков на третьей операции показана двумя параллельными линиями.

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.

Параллельный вид движения

Сущность параллельного вида движения:

1. детали передаются с операции на операцию поштучно или транспортными (передаточными) партиями;
2. по каждой передаточной партии обеспечивается непрерывность ее обработки на всех операциях технологического процесса (обработка без пролеживания между операциями).

Под транспортной (передаточной) партией (p) понимается часть партии n, прошедшая обработку на данной операции и транспортируемая на непосредственно следующую за ней операцию.

Длительность технологического цикла при параллельном виде движения равна

Достоинства этого метода: он обеспечивает наименьшую продолжительность технологического цикла, а также равномерную загрузку рабочих и оборудования.

Недостатки этого метода: если процесс не синхронизированный (операционные циклы не равны), то на всех операциях, кроме операции с максимальным операционным циклом, наблюдаются перерывы в работе оборудования.

Данный вид движения применяется в серийном поизв-ве.

Параллельно – последовательный вид движения

Сущность параллельно – последовательного вида движения:

1. детали передаются с операции на операцию поштучно или транспортными (передаточными) партиями (как при параллельном движении);

2. обеспечивается непрерывность обработки всей партии деталей n, т.е. на каждом рабочем месте работа ведется без перерывов (как при последовательном движении).

Продолжительность технологического цикла рассчитывается по формуле:

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.

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:

или (n-p)

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

Под длительностью производственного цикла партии изделий понимается период времени, в течение которого заготовки (основные материалы) превращаются в готовые детали .

Длительность производственного цикла является одним из основных показателей, который позволяет оценивать организационно-технический уровень производства и определять сроки запуска и выпуска изделий в условиях единичного и серийного производства.

От длительности производственного цикла во многом зависит величина незавершенного производства, занимающего значитель­ную долю в составе оборотных средств предприятий. Сокраще­ние незавершенного производства приводит к ускорению оборачиваемости оборотных средств, что имеет большое экономическое значение для экономики предприятия.

Введем еще ряд понятий.

Операционный цикл – это время обработки партии деталей на определенной операции.

Технологический цикл – это время, связанное непосредственно с обработкой партии деталей на всех операциях технологического процесса.

Учитывая, что длительность технологических операций в большинстве случаев нормируется, длительность технологического цикла может быть рассчитана достаточно точно. Время выполнения вспомогательных операций (контрольных и транспортных) и пролеживания деталей в процессе производства, как правило, не нормируется, поэтому их величина определяется ориентировочно с учетом условий выполнения в цехах машиностроительного предприятия.

Перерывы, связанные с принятым режимом работы в цехе, учитываются, когда длительность производственного цикла опре­деляется в днях (календарных или рабочих).

Длительность технологического цикла обработки одной партии деталей зависит от вида движения их в производстве. Различают три основных (типовых) вида движения партии деталей: последовательный, параллельный и параллельно-последовательный.

Последовательный вид движения партии деталей по операциям характеризуется тем, что партия деталей передается на последующую операцию после полной ее обработки на предшествующей операции. (Тц ПОСЛ)

Тц ПОСЛ = п х , (1.1)

где n – число деталей в партии;

т - число операций в технологическом процессе;

ti - штучное время i-й операции;

Сi – количество параллельно работающих станков (рабочих мест) на операции.

Во всех случаях ti должно определяться с учетом процента выполнения норм времени рабочими.

Величина Тц не включает времени перерывов, подготовительно-заключительного времени и времени вспомогательных операций, поэтому она всегда меньше действительной длительности производственного цикла партии деталей. Размер партии обрабатываемых деталей принимается одинаковым для всех операций, хотя это условие на практике иногда не соблюдается.

Параллельно-последовательный вид движения партии деталей по операциям характеризуется следующими признаками:

1. Передача партии деталей с операции на операцию производится поштучно или частями (передаточными партиями);

2. Начало обработки партии деталей на каждой операции планируется так, чтобы обеспечить непрерывность обработки всей партии на операции;

3. Обеспечивается параллельность обработки партии деталей на отдельных операциях.

Длительность технологического цикла обработки партии деталей при этом виде движения по операциям (Тц ПП) будет определяться по формуле

Тц ПП = п х – (n-p) x , (1.2)

гдер – количество деталей в передаточной партии.

Параллельный вид движения партии деталей по операциям характеризуется двумя признаками:

1. Передача партии деталей с операции на операцию производится пощтучно или передаточными партиями;

2. Каждая передаточная партия поступает в обработку на последующей операции сразу после обработки ее на предшествующей операции, т.е. каждая передаточная партия проходит обработку по всем операциям непрерывно и независимо от остальных передаточных партий.

Длительность технологического цикла обработки партии деталей при этом виде движения по операциям (Тц ПАР) определяется по формуле

Тц ПАР = р х + (n-р) х m ах (1.3)

Из формулы следует, что наибольшее влияние на вели­чину Тц ПАР при параллельном виде обработки оказывает «ведущая» операция, т.е. операция с наиболее продолжительным операционным циклом. На всех операциях (за исключе­нием «ведущей») возникают перерывы между окончанием обработки предыдущей и началом обработки следующей передаточной партии, если про­должительности операций не равны и не кратны.

Задачи с решениями

Задача 1.1. Определить длительность технологического цикла обработки партии деталей 100 штук при последовательном, параллельном и параллельно-последовательном видах движения заготовок в процессе производства. Детали при сложных видах движения передаются с операции на операцию передаточными партиями по 20 штук.

Технологический процесс обработки детали включает 5 операций с продолжительностью соответственно t 1 = 2 мин. , t 2 = 6 мин. , t 3 = 5 мин. , t 4 = 12 мин. , t 5 = 5 мин. На второй операции работает два станка, четвер­тая операция выполняется на трех станках, на остальных операциях работает по одному станку.

Построить графики движения партии деталей для каждого вида движения.

Решение

Длительность технологического цикла обработки партии деталей составит:

Тц ПОСЛ = п х = 100 х = 1900 мин.;

Тц ПП = п х - (n-p) x = 1900 – (100-20) х

х = 860 мин.;

Тц ПАР = р х + (n-р) х m ах = 20 х +

+ (100-20) х = 780 мин.

Графики движения партии деталей для каждого вида движения будут иметь вид:

m

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 Тц (мин)

Рис. 1.1. График последовательного движения партии деталей по операциям

Построение графика при параллельно-последовательном виде движения партии деталей по операциям зависит от соотношения длительности операционных циклов смежных операций. Если длительность операционного цикла на последующей операции больше, чем на предыдущей, то обработка партии деталей на последующей операции начинается после получения первой передаточной партии с предыдущей операции.

Если длительность операционного цикла на последующей операции меньше, чем на предыдущей, то обработка партии деталей на последующей операции строится относительно момента получения последней передаточной партии с предыдущей операции. При этом относительно данного момента на последующей операции вправо показывается время обработки одной передаточной партии (последней), а влево показывается время обработки остальных передаточных партий.

m

0 200 400 600 800 Тц (мин)

Рис. 1.2. График параллельно-последовательного движения партии деталей

Порядок построения графика при параллельном виде движения партии деталей по операциям следующий: вначале строится график для одной передаточной партии, как при последовательном виде движения, а затем относительно операции с максимальным операционным циклом аналогично строится график для остальных передаточных партий.

m

0 200 400 600 800 Тц (мин)

Рис. 1.3. График параллельного движения партии деталей

Задача 1.2. Определить длительность производственного цикла при по­следовательном, параллельно-последовательном и паралле­льном видах движения. Указать возможные сроки запуска в производство всей партии при этих видах движения.

Величина обрабатываемой партии 500 шт., передаточной партии – 50 шт., дата выпуска всей партии деталей – I сентября. Производство работает в две смены по 8 часов с двумя выходными днями. Нормы времени по операциям следующие:

Время, связанное с транспортировкой и межоперационным пролеживанием, принять 10 % от длительности технологического цикла.

Решение

1. Длительность технологического цикла обработки партии деталей составит:

а) при последовательном виде движения

Тц ПОСЛ = 500 х = 1100 час.;

б) при параллельно-последовательном виде движения

Тц ПП = 1100 – (500-50) х = 560 час.;

в) при параллельном виде движения

Тц ПАР = 50 х + (500-50) х = 470 час.

2. Длительность производственного цикла обработки партии деталей (Тпц) в часах составит:

а) при последовательном виде движения

Тпц ПОСЛ = 1100 х 1,1 = 1210 час.;

б) при параллельно-последовательном виде движения

Тпц ПП = 560 х 1,1 = 616 час.;

в) при параллельном виде движения

Тпц ПАР = 470 х 1,1 = 517 час.

3. Длительность производственного цикла обработки партии деталей в рабочих днях составит:

а) при последовательном виде движения

Тпц ПОСЛ = 1210: 16 = 75,6 дня, принимаем 76 рабочих дней;

б) при параллельно-последовательном виде движения

Тпц ПП = 616: 16 = 38,5 дня, принимаем 39 рабочих дней;

в) при параллельном виде движения

Тпц ПАР = 517: 16 = 32,3 дня, принимаем 33 рабочих дня

4. Срок запуска с учетом режима работы предприятия по календарю 2003 года составит:

Задача 1.3. Определить длительность производственного цикла при по­следовательном виде движения при следующих исходных данных:

· суммарное время операционных циклов на операциях – 840 мин.;

· подготовительно-заключительное время на партию деталей на всех операциях – 60 мин.;

· время, связанное с перемещением и пролеживанием партии деталей, – 420 мин;

· коэффициент выполнения норм на участке – 1,2.

Решение

Тпц ПОСЛ = + 60 + 420 = 1180 мин.

Задача 1.4. Собирается механизм, состоящий из двух узлов и трех деталей. Схема сборки механизма представлена на рис. 1.4.

М

СБ-1

СБ-2

Д-11

Д-12

Д-21

Д-22

Д-23

Д-1

Д-2

Д-3

Рис. 1.4. Схема сборки механизма

Длительность циклов следующая:

Длительность производственных циклов сборки узлов следующая:

Определить общую продолжительность изготовления сборочных единиц и механизма М в целом.

Решение

Если изготовление деталей и сборка узлов будут осуществляться параллельно, продолжительность изготовления сборочной единицы 1 составит 7 дней, сборочной единицы 2 – 7 дней, механизма М в целом – 12 дней.

Индивидуальное задание по теме I:

«Определение длительности производственного цикла обработки

партии деталей».

Задание. Требуется обработать партию "n" деталей. Заготовки передаются с операции на операцию передаточными партиями, равными "p" деталей. Технологический процесс обработки детали состоит из 6 операций с продолжительностью t 1 , t 2 , … , t 6 . На второй и пятой операциях работает по два станка, четвер­тая операция выполняется на трех станках, на остальных операциях работает по одному станку. Величина партии деталей "n", передаточной партии "p" , длительность каждой операции технологического процесса "t" принимаются из таблиц, приведенных в приложении 1 в соответствии с индивидуальным шифром.

Определить:

а/ длительность технологического цикла обработки партии деталей при последовательном, параллельно-последовательном и параллельном видах движения;

б/ построить графики обработки партии деталей по видам движения;

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.

Расчет длительности производственного цикла простого процесса

при последовательном, параллельно – последовательном и параллельном

Основу производственного цикла составляет технологический цикл, который в свою очередь состоит из операционных циклов.

Операционный цикл – это продолжительность обработки детали или партии деталей на одной операции производственного процесса.

В общем виде длительность i -го операционного цикла определяется по формуле:

где п – размер партии деталей, шт.;

– штучно – калькуляционная норма времени на i -й операции, мин.;

– количество рабочих мест на i -й операции.

Сочетание во времени выполнения операционных циклов существенно влияет на длительность технологического и, следовательно, производственного цикла.

Возможны три вида сочетания операционных циклов, которые и определяют вид движения изделий (деталей) по операциям: последовательный, параллельно-последовательный и параллельный.

При последовательном виде движения вся партия деталей передается на последующую операцию лишь после окончания обработки всех деталей на предыдущей операции. Партия деталей – это количество одноименных деталей, запускаемых в производство с однократной затратой подготовительно – заключительного времени.

Длительность технологического цикла при последовательном виде движения определяется суммой операционных циклов по формуле:

где m – количество операций в технологическом цикле.

Графический способ определения длительности технологического цикла при последовательном виде движения деталей приведен на рис. 3.2.

N оп.

Рис. 3.2. Технологический цикл при последовательном

Длительность производственного цикла при последовательном видедвижения определяется по формуле:

где – время естественных процессов, мин.;

– длительность межоперационных перерывов, мин.;

– длительность перерывов, связанных с режимом работы предприятия.

Производственный цикл, выраженный в календарных днях , определяется по формуле:

где – продолжительность смены в мин.;

f – количество смен в сутках;

– коэффициент, учитывающий режим работы предприятия, определяется по формуле:

где и – количество рабочих и календарных дней в году.

Достоинствами последовательного вида движения деталей являются:

– относительная простота организации труда;

– отсутствие перерывов в работе оборудования и рабочего;

– возможность их высокой загрузки в течение смены.

Однако производственный цикл при последовательном виде движения обладает наибольшей продолжительностью, т.к. каждая деталь задерживается (пролеживает) на рабочем месте в ожидании обработки всей партии деталей. Поэтому последовательный вид движения может быть рекомендован при обработке небольших партий деталей с малой их трудоемкостью на операциях, что характерно для единичного и мелкосерийного производства.

Чтобы сократить технологический цикл, применяют параллельно-последовательный вид движения . Сущность его состоит в том, что вся обрабатываемая партия деталей делится на транспортные партии по “p” деталей в каждой или поштучно (р=1). Транспортная партия обрабатывается на каждой операции без перерывов и ее можно передавать на следующую операцию, не ожидая окончания обработки по другим транспортным партиям. При этом должно соблюдаться условие непрерывной работы на каждой операции при обработке всей партии “n”.

Длительность технологического цикла будет меньше, чем при последовательном виде движения, на суммарную величину совмещения операционных циклов (), которая определяется по формуле:

где п – количество деталей в обрабатываемой партии, шт.;

р – количество деталей в транспортной партии, шт.;

– минимальное значение операционного цикла по двум смежным операциям.

Длительность технологического цикла при параллельно – последовательном виде движения определяется по формуле:

Длительность производственного цикла в календарных днях для параллельно – последовательного вида движения определяется по формуле:

Графический способ определения длительности технологического цикла при параллельно – последовательном виде движения показаны на рис. 3.3.

При построении графика следует учитывать соотношение операционных циклов на смежных операциях. Если операционный цикл на предыдущей операции меньше или равен, чем на последующей, т.е. , то транспортная партия после обработки ее на предыдущей операции может сразу передаваться на последующую операцию. Непрерывность обработки достигается за счет того, что производительность на предыдущей операции выше, чем на последующей.

Рис.3.3. Технологический цикл при параллельно – последовательном

виде движения предметов труда по операциям

Если операционный цикл на предыдущей операции больше, чем на последующей, т.е. , то после обработки первой транспортной партии на предыдущей операции ее нельзя сразу передавать на последующую, так как производительность на i -ой операции меньше и не будет обеспечена непрерывность работы оборудования на (i + 1)-й операции.

Непрерывность обработки партии на последующей операции может быть достигнута лишь при накоплении перед началом ее минимального необходимого задела деталей, и, следовательно, последующая операция может быть начата в более поздний срок. Графически начало обработки на последующей операции определяют из условия, что последняя транспортная партия после ее обработки на предыдущей операции, передается сразу на последующую.

Параллельно – последовательный вид движения имеет более короткий цикл, но приводит к увеличению числа учетно-плановых единиц, к более высокому темпу работы транспортных средств. Его целесообразно применять при больших партиях и большой трудоемкости изделий, что свойственно крупносерийному производству. Однако здесь также имеет место пролеживание деталей в ожидании обработки из-за несинхронности во времени операций.

При параллельном виде движения деталей транспортные партии передаются на следующую операцию сразу после окончания их обработки на предыдущей. В этом случае пролеживание деталей между операциями ликвидируется, все операции технологического цикла выполняются параллельно, вследствие чего продолжительность технологического цикла сокращается до минимума. Простои оборудования и рабочих возникают вследствие несинхронности операционных циклов во времени. При равной длительности их простоев не будет.

Длительность технологического цикла при параллельном виде движения определяется по формуле:

Длительность производственного цикла при параллельном виде движения определяется по формуле:

Графический способ определения длительности технологического цикла при параллельном виде движения показан на рис. 3.4.

Рис. 3.4. Технологический цикл при параллельном

виде движения предметов труда по операциям

Правила построения графика технологического цикла при параллельном виде движения формулируется следующим образом:

1. Строится технологический цикл по первой транспортной партии на всех операциях без перерывов между ними.

2. Определяется операция с самым длительным циклом и для нее строится цикл по всей обрабатываемой партии “n” без перерывов.

3. Для остальных транспортных партий, кроме первой (для нее уже построен по п. 1.), достраиваются операционные циклы на всех операциях, кроме самой продолжительной (для нее он построен по п. 2.).

Как видно из графика (рис. 3.4) непрерывно загружено оборудование только на операции, имеющей максимальный операционный цикл. На остальных операциях оборудование частично простаивает. Только для синхронного процесса, в котором операционные циклы равны, т.е. ,работа на всех операциях будет вестись без перерывов. Такой вариант процесса характерен для непрерывно – поточных линий в массовом производстве.