12.3. Производственный цикл и его структура

Производственным циклом называется календарный период времени, в течение которого выполняется производственный про­цесс или любая часть его — операция, процессы изготовления заго­товок, механической обработки деталей, сборки, испытаний. Поня­тие о производственном цикле применимо также к процессам про­ектирования, испытания изделий, вспомогательным и обслужива­ющим процессам. Следует различать производственный цикл из­готовления одного изделия и партии (или) серии. Длительность производственного цикла чаще всего выражается в календарных днях, а при малой трудоемкости изделий —в часах.

При сокращении производственного цикла возрастает темп вы­пуска продукции, улучшается использование основных фондов и оборотных средств, а следовательно, повышается фондоотдача на предприятии.

Структура производственного цикла включает время выпол­нения основных, вспомогательных операций и перерывов в изго­товлении изделий (рис. 12.1). Время выполнения основных опера­ций обработки изделия (партии) составляет технологический цикл. Перерывы могут быть разделены на внутрнцикловые (межопера­ционные), межцикловые (комплектования и выполнения части вспо­могательных операций) и режимные (календарный режим рабо­ты). Внутрицикловые перерывы имеют место в каждом частич­ном процессе изготовления продукции — производстве заготовок, обработке, сборке. Эти перерывы подразделяются на перерывы иарти-онности, ожидания. Перерывы партионности связаны с передачей и обработкой изделий по рабочим местам партиями, вследствие чего каждая деталь у рабочего места пролеживает в ожидании до начала обработки и после ее до окончания обработки всей партии.

Рис. 12.1. Структура производственного цикла

Эти перерывы входят в операционный цикл обработки партии. Перерывы ожидания обработки бывают обусловлены диспропор­цией производительности смежных операций в процессе.

Межцикловые перерывы возникают, как правило, при переходе из одной стадии цикла в другую и представляют собой время, в те­чение которого подбирается предусмотренный планом комплект деталей и передается в другой цех, другой участок.

Производственный цикл простого процесса состоит из цикла выполнения технологических операций, а также вспомогательных, не перекрываемых основными, и времени перерывов в обработке. Например, если для детали в качестве заготовки используется по­ковка Т_к, а технологический маршрут предусматривает последую­щую механическую обработку Т_мсх, термическую обработку Г_терм и хромирование Т_покр, то в состав цикла изготовления этой детали Т_ц. _п должны быть включены производственные циклы обра­ботки.

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

Операционный цикл — это продолжительность обработки партии на одной (данной) операции процесса. При наличии на операции нескольких работающих станков (фронт работы c_j) опе­рационный цикл представлен следующей формулой

где t_{ш к i} — штучно-калькуляционная норма времени на операцию, мин, n — размер партии деталей, шт.

Сочетание во времени выполнения операционных циклов суще­ственно влияет на производственный цикл и определяет порядок передачи деталей (партий) в процессе.

Возможны три вида сочетания операционных циклов (видон движения предметов труда по операциям процесса): последова­тельный, параллельный и параллельно-последовательный.

Последовательное движение предметов труда характеризуется тем, что каждая последующая операция начинается только поело обработки партии на предыдущей операции. При этом партия но дробится, а передается в полном объеме.

Технологический цикл

где m — число операций в процессе.

Технологический цикл в данном случае пропорционален разме­ру партии и трудоемкости операции. При этом имеют место суще­ственные перерывы партионности. Поэтому такая организация дви­жения предметов труда целесообразна при небольших партиях из­делий и при невысокой трудоемкости операций. Это, как правило, свойственно единичному и мелкосерийному производству. В орга­низационном отношении такой вид движения предмета труда имеет некоторые преимущества, т. к. партии изделий не дробятся, поэто­му в производстве невелико число учетно-плановых единиц.

Параллельно-последовательное движение предметов труда пре­дусматривает такой порядок передачи изделий (или небольших передаточных партий), при котором достигается наибольшая од­новременность выполнения операционных циклов, причем вся партия обрабатывается на каждой операции непрерывно. Вся партия деталей (изделий) в количестве п штук передается по операциям частями, транспортными (передаточными) партиями в количестве р штук или поштучно. Цикл при параллельно-последовательном движении предметов труда меньше, чем при последовательном вследствие наличия параллельности протекания каждой пары смеж­ных операционных циклов

– время параллельности (одновременности) протекания опе­рационных циклов между двумя смежными операциями.

В процессе возможны два варианта сочетания смежных опера­ционных циклов: а) при Т_{оп m} < Т_{оп (m + 1)}; б) при Т_{оп m} > Т_{оп (m + 1)}. Степень параллельности операционных циклов в этих вариантах будет различной. В первом случае партию на последующую опера­цию (m + 1) можно передавать немедленно после окончания обра­ботки первого изделия или передаточной партии на предыдущей операции т и беспрерывность обработки будет обеспечена. Во вто­ром случае непрерывность обработки партии на последующей операции может быть достигнута лишь при накоплении перед нача­лом ее минимально необходимого задела деталей, а, следовательно, последующая операция может быть начата в более поздний мо­мент. В процессе не достигается полной непрерывности, так как детали пролеживают в ожидании обработки. 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.

Параллельное движение предметов труда в производстве харак­теризуется тем, что небольшие передаточные партии или отдель­ные штуки передаются с предыдущей операции на последующую немедленно после окончания их обработки. При этом партия раз­деляется на небольшие передаточные (транспортные) партии или даже отдельные штуки, которые имеют независимое от всей партии движение в процессе обработки. Технологический цикл при парал­лельном виде движения рассчитывается по формуле

При этом партии или отдельные штуки в процессе обработки не пролеживают, однако рабочие места загружены не полностью. Таким образом, в этом случае имеет место параллельность, наибо­лее короткий цикл, но, как и ранее, не достигается непрерывность. Если производительность отдельных операций технологического процесса различна, то параллельный вид движения деталей сопря­жен с простоями оборудования, что ограничивает его применение. Поэтому параллельный вид движения нецелесообразно применять в процессах, имеющих операционные циклы различной продолжи­тельности, так как потери при этом окажутся значительными. Следует спроектировать процесс так, чтобы выровнять операцион­ные циклы либо перейти на менее уплотненный по времени, но с лучшим использованием оборудования параллельно-последова­тельный вид движения партий.

В процессах, имеющих одинаковую производительность по всем операциям технологического процесса, т. е. Т_оп = const, достигает­ся полная непрерывность движения предмета труда, работы обору­дования и рабочих. Такой вариант процессов ложится в основу организации непрерывно-поточного производства и цикл его опре­деляют, исходя из ритма поточной линии r и числа рабочих мест

.

Организация движения предметов труда в процессе, порядок передач по операциям и сочетания смежных операционных циклов существенно влияют на производственный цикл. При проектировании мероприятий по сокращению цикла следует учитывать следующее:

- уровень параллельности, непрерывности и время цикла существенно зависят от вида движения предметов труда в производстве;

- в неупорядоченных и несинхронизированных процессах все виды движения предметов труда не обеспечивают непрерывности процесса, следовательно, имеют резервы рационализации;

- увеличении размера партии оказывает наименьшее влияние на цикл при параллельном виде движения предметов труда, наибольшее – при последовательном;

- изменение норм времени по операциям существенно влияет на цикл, однако это влияние при различных видах движения партий различно: ускорение коротких операций циклов при параллельно-последовательном движении, приводя к увеличению выработки на операции, вызывает потери в производстве из-за удлинения цикла;

- увеличение размера партий обработки n особенно целесообразно при параллельном движении предметов труда, так как при этом цикл увеличивается с меньшей интенсивностью, чем размер партии.