Производственный цикл и его составные части.

Производственный процесс характеризуется организацией в пространстве и во времени. Организация производственного процесса во времени выражается в длительности и структуре производственного цикла.

Производственный цикл изготовления изделия или его частей - отрезок времени, в течение которого предмет труда проходит все стадии производственного процесса от первой до последней стадии, т.е. до сдачи готового изделия или партии изделий.

Длительность производственного цикла выражается в календарном времени (днях), в нормо-часах. Она лежит в основе составления заданий цехам, участкам, расчетов запуска и выпуска, незавершенного производства. Сокращение длительности производственного цикла приводит к увеличению выпуска продукции, улучшению использования основных фондов и оборотных средств, связанных в незавершенном производстве.

Производственный цикл состоит из двух основных периодов: рабочего и времени перерывов.

Производственный цикл

Рабочий период

Время перерывов

Операционный

цикл

Время вспомогательных процессов

Время естественных процессов

Межоперационные перерывы

Межсменные перерывы

Рис. 1.2. Структура производственного цикла

В течение рабочего периода осуществляются все технологические операции, работы подготовительного-заключительного характера, контроль-ные, транспортные и другие операции обслуживающего характера, а также естественные процессы (сушка, старение и т. п.).

Таким образом, рабочий период состоит из операционного цикла и времени вспомогательных операций.

Перерывы в работе можно рассматривать как межоперационные и межсменные. Межоперационные перерывы могут быть обусловлены перерывами в поступлении партий деталей, несогласованностью операций технологического процесса, ожиданием при комплектации деталей. Эти перерывы связаны большей частью с недостатками в организации производственного процесса.

Межсменные перерывы определяются режимом работы предприятия, цехов, участков. К ним относят перерывы между рабочими сменами в рабочие дни, все выходные и праздничные дни. К ним же можно отнести время обеденных перерывов.

Производственный цикл можно рассматривать в виде двух частей - цикла производства деталей и цикла производства машины.

Цикл изготовления деталей.

Цикл производства деталей - это время, непосредственно затрачиваемое на выполнение всех деталей, входящих в готовую продукцию (машину, механизм, прибор).

Он включает в себя:

1)время оперативной работы (операционный цикл), т.е. время выполнения технологических операций и подготовительно - заключительное время.

Т_оп= n * t_шт+ T_пз ,

где t_шт - штучное время на одну деталь;

n - число деталей в партии, поступающей на обработку;

Т_пз- подготовительно-заключительное время, рассчитываемое на всю партию деталей. Это время на наладку оборудования, ознакомление с технической документацией на операцию, прием и сдачу продукции мастеру или контролеру.

2) время транспортных операций, Ттр.

3) время контрольных операций, Тк.

4) время естественных процессов, Те.

5) время перерывов, Тп. Время перерывов составляет большую часть производственного цикла. Это связано с низким коэффициентом сменности работы оборудования, недостатками в оперативном планировании производства, ожиданием изготовления всех деталей, вошедших в партию.

Таким образом, длительность цикла изготовления деталей определяется следующей суммой:

Тцикла =

где i - количество операций.

Длительность производственного цикла зависит от размера партии деталей, нормы времени на обработку, количества оборудования на операциях. При проектировании производственного процесса, цикла изготовления деталей необходимо учитывать возможности одновременного выполнения отдельных операций, т.е. сочетания операций во времени. Существует три способа сочетания операции во времени или три вида движения предметов труда от операции к операции: последовательный, параллельный и последовательно-параллельный.

Последовательный способ движения предметов труда заключается в том, что предметы труда передаются с операции на операцию только после полного изготовления всей партии, т.е. работы на последующей операции начинаются только после того, как вся партия деталей будет закончена обработкой на предыдущей операции. Отсутствует дробление обработочной партии на передаточные. Данный вид движения предметов труда является наибольшим по продолжительности. Он дает наибольшее связывание средств в производстве. Однако, данный вид движения наиболее прост для организации, планирования и учета. Последовательный способ движения предметов труда применим при незначительной повторяемости обработки деталей и при ее отсутствии, небольших размерах партий деталей, несложных маршрутах их движения. Таким образом, этот вид движения предметов труда может быть использован при организации производственного процесса в единичном и мелкосерийном производствах.

Пример: Размер обработочной партии 30 деталей. Длительность операций технологического процесса: 1 - 10 мин., 2 - 5 мин., 3 - 20 мин., 4 - 5 мин., 5 - 10 мин.

Длительность операционного цикла определяется при данном виде движения деталей по формуле:

_{посл i}

Т_ц = n ∑ t_{ш т i}

¹

где i - количество операций.

Формула вытекает из графика движения предметов труда.

1

2

3

4

5

время

nt₂

nt₃

nt₄

nt₅

nt₁

операции

Рис. 1.3. График последовательного вида движения предметов труда

T_ц^посл=30 (10+5+20+5+10) =1500 мин

Если операция выполняется на нескольких станках, то формула будет выглядеть следующим образом:

_{посл i}

Т_ц = n ∑ t_{ш т i} / С_i ,

¹

где с- количество станков на i-ой операции

Более рациональным видом движения предметов труда является последовательно-параллельный. Его сущность заключается в том, что обработочная партия разбивается на несколько передаточных партий. Работы на последующих операциях начинаются до полного окончания работ на предыдущих за счет того, что на них поступают первые передаточные партии, законченные обработкой. Таким образом, операции выполняются с определенной степенью параллельности. Передача обработанных партий осуществляется таким образом, чтобы исключить перерывы в работе на смежных операциях, т.е. партия, обработанная на предыдущей операции, передается на следующую не сразу, а по истечении определенного отрезка времени.

Используя данные первого примера о размере обработочной партии и трудоемкости операций, построим график движения предметов труда в случае их последовательно-параллельного движения, если размер передаточной партии (р) примем равным 10 деталей (рис. 1.4).

pt₁

pt₃

pt₃

pt₃

τ₁

pt₁

pt₁

pt₁

τ₁

pt₂

pt₂

pt₂

1

2

3

4

5

операции

время

τ₄

τ₃

pt₄

pt₄

pt₄

pt₁

pt₁

Рис. 1.4. График последовательно-параллельного вида движения предметов труда

Длительность цикла при этом виде движения по сравнению с последовательным сокращается на величину уплотнений (τ) - время параллельного выполнения операций.

Расчетная формула в этом случае принимает вид:

_{посл пар посл i-1}

Т_ц = Т_ц - ∑ τ ,

¹

_i-1

где ∑ τ - сумма уплотнений, определяемая по формуле:

¹

_{i-1 i-1}

∑ τ = ( n – p) ∑ t_k ,

^{1 1}

T_ц^{посл пар} =1500-(30-10) (5+5+5+5)=1100 мин.

При многостачной обработке имеем следующую формулу:

_{посл пар i i-1}

Т_ц = n ∑ t_{шт i} / Ci – (n-p) ∑ t_k / C_k.

^{1 1}

Короткая операция выбирается из каждой пары смежных операций.

Организация последовательно-параллельного вида движения предметов труда требует тщательной подготовки. При переходе с менее длительной на более длительную операцию осуществляется передача первой передаточной партии. Остальные передаточные партии подходят по мере их изготовления на менее длительной операции. Таким образом, процесс обработки на более длительной операции осуществляется непрерывно. Чтобы обеспечить непрерывность обработки при переходе с более длительной на менее длительную операцию, необходимо ориентироваться на последнею передаточную партию. Начало ее обработки на менее длительной операции совпадает с окончанием ее обработки на предыдущей, более длительной операции. Таким образом, в этом сочетании операций имеет место некоторое смещение начало обработки всей обработочной партии на менее длительной операции. Возникает необходимость создания и поддержания определенных заделов при передаче на менее продолжительные операции. Положительным моментом является отсутствие простоев оборудования. Данный вид движения применим практически в любом типе производства. Целесообразно применять данный вид движения при незначительном расхождении в продолжительности операций, т.к. при большом расхождении будет иметь место длительное пролеживание деталей на длинных операциях.

Сущность параллельного способа движения деталей заключается в том, что обеспечивается максимальное совмещение работ на смежных операциях. Самая трудоемкая операция выполняется без перерывов, на остальных операциях перерывы возможны. Обработочная партия разбивается на передаточные партии, которыми и осуществляется передача предметов труда с операции на операцию. Цикл носит прерывистый характер. Данный вид движения предметов труда дает наименьшую длительность цикла. Недостатком являются простои оборудования. Устранение этого недостатка может быть обеспечено созданием межоперационных заделов, установкой станков-дублеров, синхронизацией операций. При высокой синхронизации операций данный вид движения применим в поточном производстве.

pt₅

pt₄

(n-p) t_max

pt₅

pt₅

pt₅

pt₄

pt₂

pt₂

pt₂

pt₃

pt₃

pt₃

pt₁

pt₁

pt₁

1

2

3

4

5

операции

время

pt₄

pt₄

Рис. 1.5. График параллельного вида движения предметов руда

Длительность цикла определяется по формуле:

_{пар i}

Т_ц = р ∑ t_{шт i} + (n-p) t_штmax ,

¹

T_ц^посл=10(10+5+20+5+10)+(30-10)20=900 мин.

При многостаночной обработке формула примет следующий вид:

_{пар i}

Т_ц = р ∑ t_{шт i} / Ci + (n-p) * t_штmax / C_max .

¹

В длительности производственного цикла время транспортных, контрольных операций и перерывов учитывается в том случае, если оно является неперекрываемым. Исключение составляют сложные операции, требующие больших затрат времени (перевозка железнодорожным транспортом, стендовые испытания). Длительность естественных процессов учитывается в минимально необходимых размерах. Длительность межоперационных перерывов определяется как произведение числа этих перерывов на среднюю продолжительность.

Междусменные перерывы учитываются при переводе длительности производственного цикла, рассчитанного в минутах, в календарные дни. С учетом сказанного длительность производственного цикла в календарных днях определяется по формуле:

где 1о - время одного межоперационного перерыва, мин;

m₀- количество межоперационных перерывов;

q - количество рабочих часов в смене;

s - количество рабочих смен в рабочие сутки;

f - коэффициент перевода рабочих суток в календарные ( ~ 0,7 )';

Т цоп - длительность операционного цикла по конкретному виду движения предметов труда, рассчитанная в рабочем времени, мин.;

Тест – время естественных процессов, дни.