Тема 7 Организация производственного процесса во времени
7.1. Состав и структура длительности производственного цикла
7.2. Методика расчета длительности производственного цикла простого процесса
7.3. Методика расчета длительности производственного цикла сложного процесса
7.4. Направления и пути сокращения длительности производственного цикла
7.1. Состав и структура длительности производственного цикла
Одним из важнейших требований, предъявляемых к рациональной организации производственного процесса, является обеспечение наименьшей длительности производственного цикла изготовления продукции.
Под длительностью производственного цикла понимается календарный период времени с момента запуска сырья, материалов в производство до полного изготовления готовой продукции [2].
Длительность производственного цикла используется при разработке производственных программ, определении величины незавершенного производства, разработке графиков материального обеспечения производства и оперативной подготовке производства.
Длительность производственного цикла зависит от ряда факторов, в том числе:
1) трудоемкости объекта, т.е. рабочего времени, необходимого для получения готового изделия, определяемого технически обоснованными нормами времени;
2) количества одновременно запускаемых в производство предметов труда (размера партии);
3) продолжительности нетехнологических операций;
4) продолжительности перерывов в производственном процессе;
5) принятого вида движения обрабатываемого предмета в процессе производства.
Длительность производственного цикла изготовления любого изделия состоит из рабочего периода и времени перерывов.
В течение рабочего периода в результате перемещения предметов труда в производственном процессе происходит изменение их формы, размера, свойств. Оно включает время на проведение технологических операций (технологический цикл), транспортировку обрабатываемых предметов труда, контроль качества и др.
В производственном процессе различают пять видов перерывов, в том числе:
обусловленные режимом работы предприятия и зависящие от числа рабочих смен, длительности перерывов между ними, а также количеством выходных и нерабочих дней (междусменные перерывы);
возникающие при обработке деталей партиями из-за их пролеживания в ожидании обработки всей партии перед ее транспортировкой на следующую операцию (перерывы партионности) Эти перерывы рассчитываются вместе с продолжительностью технологических операций и входят в операционный цикл;
вызванные неравенством производительности смежных рабочих мест, в результате чего предметы, поступившие на рабочее место, не могут обрабатываться немедленно из-за того, что оно занято обработкой других предметов (перерывы межоперационного ожидания);
перерывы межцехового ожидания, возникающие в результате разновременного изготовления деталей, входящих в один комплект. Данные перерывы имеют место при межцеховых передачах деталей: пока не будут изготовлены все детали комплекта, детали не передаются в другой цех. Межцеховые перерывы возникают также в связи с оформлением и отправкой продукции цехом-поставщиком в цех-потребитель. Величина перерывов ожидания во многом зависит от качества оперативно-производственного планирования на предприятии;
вызываемые неудовлетворительной организацией производства на данном предприятии и случайными обстоятельствами. Плохая организация рабочих мест, несвоевременная подача материалов или инструмента, плохое качество технической документации или задержка ее подготовки, недостатки ремонта, отключение электроэнергии, аварии оборудования – все это может привести к вынужденным перерывам в ходе работы и, следовательно, к увеличению длительности производственного цикла.
При расчете длительности производственного цикла перерывы, возникающие в результате неудовлетворительной организации производства и случайных обстоятельств, не учитываются.
Количественные соотношения продолжительности отдельных элементов производственного процесса изготовления продукции характеризуют структуру длительности производственного цикла.
7.2. Методика расчета длительности производственного цикла простого процесса
При партионном изготовлении деталей на нескольких операциях длительность технологического цикла зависит от степени параллельности сочетания операций во времени, определяемой видом движения деталей. Существует три способа сочетания операций (виды движения предметов труда): последовательный, параллельный и параллельно-последовательный (смешанный).
При последовательном виде движения предметов труда детали на каждой операции обрабатываются целой партией. Передача деталей на последующую операцию производится только после окончания обработки всех деталей данной партии. В связи с передачей деталей целыми партиями при последовательном движении возникают большие перерывы в обработке каждой детали (перерывы партионности), в результате чего технологический цикл при данном виде движения имеет максимальную продолжительность, что приводит к значительному увеличению незавершенного производства. Это недостаток данного вида движения предметов труда. Его же достоинством является обеспечение непрерывной, полной загрузки рабочих мест на каждой операции.
Длительность технологического цикла при последовательном сочетании операций рассчитывается по формуле:
(1)
где t – продолжительность операции ;
m – число операций;
n – количество деталей в партии;
q – количество рабочих мест.
Параллельный вид движения предусматривает передачу деталей с операцию на операцию по несколько штук, так называемыми транспортными (передаточными) партиями, или поштучно. При этом каждая деталь или транспортная партия передается на последующую операцию немедленно после окончания ее обработки на предыдущей операции. Таким образом, детали одной и той же партии обрабатываются одновременно на всех операциях. В результате чего значительно сокращаются или вовсе устраняются перерывы партионности, что приводит к существенному сокращению длительности технологического цикла и уменьшению незавершенного производства.
max, (2)
Параллельное сочетание операций обеспечивает минимальную продолжительность технологического цикла, что является бесспорным достоинством данного вида движения предметов труда. Однако при этом на некоторых операциях (за исключением первой и главной операции) возникают простои оборудования и рабочих. Данные простои возникают вследствие различий в длительности операций. Они оказываются тем больше, чем значительнее разность между временем выполнения главной и остальных операций.
Широкое применение на практике получил параллельно-последовательный (смешанный) вид движения предметов труда, сочетающий в себе основные достоинства двух предыдущих видов. При этом движении достигается частичная параллельность выполнения операций и непрерывная, полная загрузка рабочих мест. Длительность технологического цикла при параллельно-последовательном движении больше (либо равна), чем при параллельном, но существенно меньше, чем при последовательном.
min (3)
По приведенным формулам определяется только длительность технологического цикла. Остальные же его элементы определяются по нормативам, расчетным и опытным путем. Величина подготовительно-заключительного времени определяется по нормативным картам, время естественных процессов – на основе требований технологии. Время на транспортировку и контроль учитывается только в части, не перекрываемой другими элементами цикла, и определяется расчетным путем. Длительность перерывов межоперационного и межцехового ожидания определяется расчетным и опытным путем, исходя из конкретных условий производства и оперативно планирования.
7.3. Методика расчета длительности производственного цикла сложного процесса
При изготовлении сложной продукции в состав производственного цикла включается также время сборки изделия, его регулировки, обкатки, испытания, приемки. Для определения общего производственного цикла изготовления продукции и взаимной увязки во времени отдельных его элементов разрабатывается цикловой график. Длительность производственного цикла изготовления изделия в целом равна наиболее продолжительной цепочке взаимосвязанных работ.
Цикловой график дает возможность определить срок запуска деталей и сборочных единиц в производство. При этом запускаются детали не все одновременно, а исходя из сроков подачи их на сборку и длительности производственного цикла.
В единичном производстве при использования позаказной системы оперативно-календарного планирования в едином цикле, как правило, объединяются не только процессы обработки и сборки, но также и комплекс работ по конструкторской и технологической подготовке производства. Взаимная связь работ по выполнению заказа достаточно велика и многообразна, что крайне затрудняет построение ленточного графика. В этих условиях для графического изображения длительности производственного цикла выполнения заказа используются сетевые графики.
Сетевой график (сетевая модель) представляет собой информационно-динамическую модель, в которой изображаются взаимосвязи и результаты всех работ, необходимых для достижения конечной цели. Он является основой сетевого метода планирования и управления (СПУ) [5].
СПУ – это один из методов кибернетического подхода к управлению сложными динамическими системами, обеспечивающий оптимальные показатели. Такими показателями в зависимости от конкретных условий и заданных требований могут быть: минимальное время выполнения всего комплекса работ, минимальная его стоимость, максимальна экономия ресурсов.
Наиболее разработанной в настоящее время является система СПУ, в которой в состав входной информации включаются только данные о временных параметрах и отсутствуют данные о стоимости работ и ресурсов. Данная система позволяет производить оптимизационные расчеты продолжительности выполнения всего комплекса взаимосвязанных работ описываемых одной сетью.
7.4. Направления и пути сокращения длительности производственного цикла
Сокращение длительности производственного цикла является важнейшим направлением уменьшения незавершенного производства на предприятии, снижения потребности в оборотных средствах, ускорения их оборачиваемости, повышения рентабельности продукции и активов предприятия.
К основным направлениям снижения длительности производственного цикла относят:
- сокращение длительности технологического цикла;
- снижение длительности выполнения контрольных операций;
- сокращение времени транспортных и складских операций;
- снижение продолжительности естественных процессов;
- сокращение времени перерывов.
Сокращение длительности технологического цикла достигается за счет:
совершенствования конструкции выпускаемой продукции, повышения уровня ее технологичности. Изменения в конструкции деталей для получения более простых с технологической точки зрения поверхностей, повышение уровня унификации конструкций, выбор рациональной заготовки – все это может существенно сократить трудоемкость технологических операций;
внедрения новых прогрессивных высокоэффективных технологических процессов. Операции резания в металлообработке можно заменить более прогрессивными и экономичными методами пластической деформации металлов (прокатка, прессование и др.);
повышения уровня механизации и автоматизации производства, применения робототехники;
сокращения трудоемкости технологических операций при использовании более совершенного инструмента и др.
Сокращение времени выполнения контрольных операций достигается за счет:
совершенствования методов осуществления контроля качества продукции. Использование статистических методов контроля качества продукции позволяет перейти от сплошного контроля к выборочному, снижает объемы контрольных операций;
механизация и автоматизация контрольных операций, применение активного контроля качества (совмещение их по времени с технологическим циклом, как это происходит, например, на роторных автоматических линиях) и др.
Сокращение времени транспортных и складских операций обеспечивается:
механизацией и автоматизацией транспортных операций;
сокращением внутризаводских маршрутов транспортировки предметов труда за счет оптимизации планировки предприятия;
применением поточных методов организации производственного процесса и др.
Снижение времени протекания естественных процессов достигается за счет:
совершенствования технологических процессов изготовления продукции;
использования катализаторов, ускоряющих протекание естественных процессов и др.
Сокращение времени перерывов достигается путем:
увеличения сменности работы предприятия;
применения параллельного и параллельно-последовательного видов движения предметов труда;
совершенствования оперативно-календарного планирования и регулирования производства и др.
МОДУЛЬ 2 ОРГАНИЗАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПРОЦЕССА