Расчет цикла сложного производственного процесса

Производственный цикл изделия включает циклы изготовления деталей, сборки узлов и готовых изделий, испытательных операций. При этом принято считать, что различные детали изготавливаются одновременно. Поэтому в производственный цикл изделия включается цикл наиболее трудоемкой (ведущей) детали из числа тех, которые подаются на первые операции сборочного цеха. Длительность производственного цикла изделия может быть рассчитана по формуле:

Т_ц.п. = Т_ц.д. + Т_ц.б.

Т_ц.д. – длительность производственного цикла изготовления ведущей детали, календ.дн.:

Т_ц.б – длительность производственного цикла сборочных и испытательных работ, календ.дн.

Для определения длительности цикла сложного производственного процесса может быть использован графический метод.

Структура производственного цикла сложного процесса оп­ределяется составом операций и связей между ними. Состав опе­раций зависит от номенклатуры деталей, сборочных единиц и технологических процессов их изготовления. Взаимосвязь опера­ций и процессов обусловливается веерной схемой сборки изде­лия и технологией его изготовления.

Веерная схема сборки изделия показывает, какие узлы, подузлы, мелкие сборочные единицы можно изготавливать параллель­но независимо друг от друга, а какие - только последовательно.

Так как изделия на сборку запускаются партиями, то прежде чем приступить к расчету продолжительности производственно­го цикла, необходимо определить следующие календарно- пла­новые нормативы: размер партии изделий; удобопланируемый ритм; количество партий, запускаемых в течение планового пе­риода; время операционного цикла партии изделий; продолжительность операционного цикла партии изделий по сборочным единицам; число рабочих мест, необходимых для изготовления изделий. Затем построить цикловой график сборки изделий без учета загрузки рабочих мест; закрепить операции за рабочими местами; составить стандарт-план сборки изделий; построить уточненный цикловой график с учетом загрузки рабочих мест и определить продолжительность производственного цикла и опережения запуска-выпуска по сборочным единицам и деталям.

При решении вопроса о размерах партии необходимо исходить из экономически оптимальной величины.

Работа большими партиями позволяет реализовать принципы партионности. Однако в единичном и серийном производствах, где за каж­дым рабочим местом закрепляется выполнение нескольких опе­раций и где преобладает последовательный вид движения пред­метов труда, с ростом размера партии повышается степень нару­шения принципа непрерывности, поскольку каждая сборочная единица пролеживает больше времени, т.е. увеличиваются про­должительность производственного цикла изготовления партии изделий и число сборочных единиц, находящихся в заделе и на хранении (незавершенное производство). Кроме того, возрастает потребность в площадях для хранения изделий и в материальных ценностях, одновременно необходимых для производства.

Эти противоположные факторы, связанные с реализацией одного принципа (партионности) и нарушением другого прин­ципа (непрерывности), с увеличением партии изделий требуют такого размера партии, при котором сочетание экономии от реализации первого принципа и потерь от нарушения второго было бы наиболее рациональным с экономической точки зрения. Этот размер партии принято называть экономически оптимальным.

Определение оптимального размера партии изделий является одним из важнейших календарно-плановых нормативов при организации серийного производства, так как все остальные календарно-плановые нормативы устанавливаются на партию предметов труда.

Для расчета оптимального размера партий изделий разные авторы предлагают различные формулы, основанные на сопостав­лении экономии и потерь. Однако из-за большой трудоемкости расчетов эти формулы не получили широкого применения. На заводах обычно используют упрощенный метод расчета исходя из приемлемого коэффициента потерь рабочего времени на перена­ладку и текущий ремонт рабочих мест (α_об). Как правило, вели чину этого коэффициента принимают от 0,02 для крупносерий­ного до 0,1 для мелкосерийного и единичного производств (или от 2 до 10 %). Если для определенных производственных условий задаться величиной данного коэффициента, то можно опреде­лить число изделий в партии по формуле:

m m

N_min = ((100 - α_об)*∑t_п.з.i) / (α_об*∑t_.i)

i=1 i=1

α_об – коэффициент потерь рабочего времени на переналадку и текущий ремонт рабочих мест;

t_.i – штучное время на операцию, мин.;

t_п.з.i – подготовительно-заключительное время, мин.

Полученный результат рассматривается как минимальная ве­личина партии изделий. За максимальную величину можно при­нять месячную программу выпуска изделий (сборочных единиц).

Таким образом, в результате проведенных расчетов устанав­ливаем пределы нормального размера партии изделий:

N_min ≤ N_н ≥ N_max

Предельные размеры партии изделий корректируются исходя из минимального размера. Корректировка начинается с установ­ления удобопланируемого ритма (R_р) — периода чередования партий изделий. Если в месяце 20 рабочих дней, то удобопланируемыми ритмами будут 20, 10, 5, 4, 2 и 1; если в месяце 21 день, то такими ритмами будут 21, 7, 3 и 1; если 22 дня, то 22, 11, 2 и 1.

Период чередования партий изделий (ритм) рассчитывается по формуле:

R_р = (D_pN_min)/N_в

D_p – число рабочих дней в месяце;

N_min – минимальный размер партии изделий

N_в – месячная программа изготовления изделий, шт.

Если по расчету получается дробное число, то из ряда удобопланируемых ритмов выбирают ближайшее целое число, т. Е. при­нятое значение периода чередования (R_пр).

Далее в соответствии с принятым периодом чередования кор­ректируем размер партии изделий по формуле:

N_н = R_пр(N_в/D_p)

Нормальный размер партии изделий должен быть кратным месячной программе выпуска (запуска) изделий.

Число партий в месяце (Х) определяем по формуле:

Х = N_в/ N_н

Продолжительность операционного цикла партии изделий по каждой операции (t_п.и.i) рассчитывается по формуле:

t_п.и.i = (t_iN_н + t_п.з.i) / 60

Продолжительность операционного цикла партии изделий по сборочным единицам определяется по формуле:

к

T_сб.ед = ∑ t_п.и.i

i=1

к – число операций, входящих в сборочную единицу.

Необходимое число рабочих мест для сборки изделий рассчитывается по формуле:

m

С_пр. = (∑ t_п.и.i) / R_пр

i=1

Необходимая численность рабочих определяется по формуле:

Ч_сп = С_прК_смК_сп

К_см – количество смен;

К_сп – коэффициент, учитывающий списочную численность (м.б. = 1,1)

Построение циклового графика сборки изделия. При пост­роении такого графика не учитывается загрузка рабочих мест. Оно осуществляется на основе веерной схемы сборки и продолжительности циклов сборки каждой операции и каждой сборочной единицы. Как правило, такой график строится в порядке, обратном ходу технологического процесса, начиная с последней операции,в зависи­мости от того, к какой операции поставляются сборочные едини­цы. Продолжительность цикла этого графика будет минималь­ной. Однако условия производства и ограниченные ресурсы тре­буют выполнения определенных работ последовательно, на од­ном и том же рабочем месте или стенде. Все это приводит к изме­нению циклового графика и, как правило, к смещению запуска на более ранние сроки и, следовательно, к увеличению продолжи­тельности цикла.

Для достижения равномерности загрузки рабочих мест и ра­бочих-сборщиков необходимо закрепить операции за рабочими местами. С этой целью на каждое рабочее место набирается объем работ, продолжительность операционного цикла которых не должна превышать пропускную способность рабочих мест на протяжении принятого периода чередования.

Построение стандарт-плана сборки изделия (циклового графика с учетом загрузки рабочих мест). Этот график строится на основе циклового графика без учета загрузки рабочих мест и данных по закреплению операций за рабочими местами.

Построение уточненного циклового графика сборки изделия и определение фактической продолжительности производственного цикла. Как правило, эта продолжительность несколько больше минимальной, так как выполнение некоторых операций сдвину­то на более ранние сроки.

Уточненный цикловой график сборки изделия строится на основе графиков, построенных в предыдущих пунктах, ипо этому графику определяется фактическая продолжительность производственного цикла сборки партии изделий.