Расчет продолжительности производственного цикла сложного процесса

 

Производственный цикл сложного (сборочного) процесса представляет собой общую продолжительность комплекса координированных во времени простых процессов, входящих в сложный процесс изготовления изделия или его партий.

Производственный цикл сложного процесса включает про­изводственные циклы изготовления всех деталей, сборку всех сборочных единиц, генеральную сборку изделия, контроль, ре­гулировку и отладку. В сложном производственном процессе могут использоваться все рассмотренные выше виды движе­ния предметов труда по операциям: последовательный, пос­ледовательно-параллельный и параллельный. Для условий единичного производства в единый цикл, как правило, включа­ют не только процессы изготовления и сборки, но и процессы проектирования изделия и подготовки его производства.

Сложный производственный процесс обычно состоит из большого числа сборочных, монтажных, регулировочно-настроечных операций, операций простых процессов, поэтому определение и оптимизация производственного цикла требу­ют не только больших затрат времени, но и нередко примене­ния ЭВМ для выполнения расчетов. Построение сложного про­изводственного процесса во времени осуществляется для того, чтобы определить продолжительность производственно­го цикла, координировать выполнение отдельных простых про­цессов, получить необходимую информацию для оперативно-календарного планирования и расчета операции запуска-вы­пуска предметов труда. Целью координации производствен­ных процессов, составляющих сложный процесс, является обеспечение комплектности и бесперебойности хода произ­водства при полной загрузке оборудования, рабочих мест и рабочих.

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 (рис.3.8).

 

 

 

А 9, 10, 11

Рис. 3.1. Веерная схема сборки изделия "А"

 

 

Веерная схема сборки изделия показывает, какие узлы, подузлы или 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; число партий, запускаемых в течение пла­нового периода; время операционного цикла партии изделий; продолжительность операционного цикла партии изделий по сборочным единицам; количество рабочих мест, необходимых для изготовления изделий; 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 оптимального размера.

Работа большими партиями позволяет реализовать прин­ципы партионности, что обеспечивает: а) возможность приме­нения более производительного процесса, что снижает затра­ты на изготовление изделий; б) уменьшение подготовительно-заключительного времени, приходящегося на единицу продук­ции; в) сокращение потерь времени рабочих-сборщиков на освоение приемов работы (приноравливание к работе); г) уп­рощение календарного планирования производства.

Эти факторы способствуют росту производительности тру­да рабочих и снижению себестоимости продукции.

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 увеличивается время пролеживания каждой сборочной единицы, т. е. возрастает продолжительность производ­ственного цикла изготовления партии изделий, число сбо­рочных единиц, находящихся в заделе и на хранении (т. е. 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 определения такого ее размера, при котором сочетание экономии от реализации первого принципа и потерь от нару­шения второго, было бы наиболее рациональным с экономи­ческой точки зрения. Такой размер партии принято называть экономически оптимальным.

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

Формул для расчета оптимального размера партий изде­лий, основанных на сопоставлении экономии и потерь, пред­ложено различными авторами много. 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 ( _об). Как правило, величину этого коэффициента принимают в пределах от 0,02 для крупносерийного и до 0,1 для мелкосе­рийного и единичного производств (или от 2 до 10%). Задава­ясь для определенных производственных условий величиной данного коэффициента _об, можно определить число изделий в партии.

Продолжительность выполнения i-й сборочной операции определяется по формуле

, (3.1)

где t_k - трудоемкость выполнения операции, нормо-ч;

Р_сб - количество рабочих, одновременно занятых выполнением одной операции;

К_в - коэффициент выполнения норм времени.

Минимальный размер партии изделий, собираемых на участке, определяется по формуле

, (3.2)

где t_п.з.i - подготовительно-заключительное время на i-й операции сборки, мин;

_об - допустимые потери рабочего времени на переналадку и ремонт рабочих мест, %.

Таким образом, пределы нормального размера партии изделий:

.

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 чередований партий изделий (режим работы) рассчитывается по формуле

, (3.3)

где D - число рабочих дней в месяце;

N_м - месячная программа изготовления изделий, шт.

 

Если по расчету получается дробное число, то из ряда удо-бопланируемых ритмов выбирают ближайшее целое число, т. е. принятое значение периода чередования (R_пр).

Далее в соответствии с принятым периодом чередования корректируем размер партии изделий.

Оптимальный размер партии изделий определяется по формуле

, (3.4)

где R_у - удобопланируемый ритм (если в месяце 21 рабочий день, а R_р = 2, 5, то в качестве удобопланируемого выбирается ближайший из ритмов 21, 7, 3, 1).

Оптимальный размер партии изделий должен быть кратным месячной программе и удовлетво­рять требованию

.

Длительность операционного цикла партии изделий на i-й операции определяется по формуле

, (3.5)

где - норма штучного времени на i-й операции с учетом коэффициента выполнения норм, мин.

Длительность операционного цикла партии изделий по сборочным единицам определяется по формуле

, (3.6)

где К - число операций, входящих в сборочную единицу.

Необходимое число рабочих мест для сборки изделий рассчитывается по формуле

, (3.7)

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

, (3.8)

где 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. Для этого составляет ся цикловой график. Предварительно устанавли­ваются производственные циклы простых процессов, входящих в сложный. По цикловому графику анализируется срок опережения одних процессов другими и определяется общая продолжительность цикла сложного процесса производства изделия или партии из­делий как наибольшая сумма циклов связанных между собой простых процессов и межоперационных перерывов. На рис.3.9 приведен цикловой график сложного процесса. На графике справа налево в масштабе времени откладываются циклы частных процессов, начиная от испытаний и кончая изготовлением де­талей.

Построение циклового графика сборки изделия без учета загрузки рабочих мест ведется на основе веерной схемы сборки и продолжительности циклов сборки каждой i-й операции и каждой сборочной единицы. Как правило, такой график строится в порядке, обратном ходу технологического процесса, начи­ная с последней операции, с учетом 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, стенде все это приводит к измене­нию циклового графика и, как правило, к смещению запуска на более ранние сроки и, как следствие, 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.

 

 

II. Задача

Построить график движения партии деталей и рассчитать длительность технологического цикла при различных видах движений, если известно, что партия деталей состоит из 3 шт., технологический процесс обработки включает 5 операций, длительность которых соответственно равна: t₁=2, t₂=1, t₃=3, t₄=2? t₅=2,5 ч. Размер транспортной партии p=1 шт. Каждая операция выполняется на одном станке.

 

Решение

 

1. Длительность технологического цикла обработки партии деталей при последовательном движении предметов труда рассчитывается по формуле (1.2):

 

ч.

 

Порядок расчета показан на рис. 3.2

 

i	ti, ч.	Спрi,.шт	Длительность технологического цикла, ч
3 6 9 12 15 18 21 24 27 30
	2,5	1

 

Рис. 3.2. График длительности технологического цикла при последовательном движении партии деталей в производстве

 

2. Длительность технологического цикла обработки партии деталей при параллельно-последовательном движении предметов труда определяется по формуле (3.9):

 

ч.

 

Порядок расчета показан на рис. 3.3.

3. Длительность технологического цикла обработки партии деталей при параллельном движении предметов труда определяется по формуле (3.10):

 

ч.

 

Порядок расчета показан на рис. 3.3

 

i	ti, ч	Спрi, шт	Длительность технологического цикла, ч
3 6 9 12 15 18 21
			2 2
	2,5						2,5	2,5	2,5

 

Рис. 3.3 График длительности технологического цикла при параллельно-последовательном движении партии деталей в производстве

 

i	ti, ч	Спрi, шт	Длительность технологического цикла, ч
3 6 9 12 15 18 21
	2,5				2,5		2,5		2,5

 

 

Рис.3.4. График длительности технологического цикла при параллельном движении партии деталей в производстве

 

 

Использованная литература

 

1. Новицкий Н.И. Организация производства на предприятиях: Учеб.-метод.пособие. – М.: Финансы и статистика, 2012. – 392с.: ил

2. Организация производства и управление предприятием: учебник/ О.Г. Туровец, М.И. Бухалков, В.Б. Родионов и др.; под ред. О.Г.и Туровца. – М.: ИНФРА-М, 2013. – 528 с.

3. Фатхутдинов Р.А. Организация производства: учебник/ РА. Фатхутдинов. – М.: ИНФРА-М, 2011. – 672с.

4. Герчикова И.Н. Менеджмент: Учебник. – М.: Банки и биржи, ЮНИТИ, 2011. – 685с.

5. Организация производства на предприятии. Учебник для технических и экономических специальностей вузов. Под ред. О.Г. Туровца и Б.Ю. Сербиновского. – Ростов-на-Дону, Издательский центр «МарТ», 2012 – 418 с.

6. Сайт журнала МБА «Менеджмент и бизнес-администрирование» - Режим доступа: https://www.mba-journal.ru/

7. Федеральный образовательный портал «Экономика, Социология, Менеджмент» - Режим доступа: https://www.ecsoman.ru/

8. https://www.oipp.ru/ - организация и планирование производства

9. https://www.umpro.ru/ - журнал «Умное производство»

 

 

7.Рекомендуемая литература

1. Туровец О.Г. Организация производства и управление предприятием: Учебник/Под ред. Туровца О.Г. – М.; ИНФРА-М, 2003. – 65 с.

2. Новицкий Н.И. Организация производства на предприятиях: Учебно-методическое пособие. – М.: Финансы и статистика, 2010. – 79 с.

3. Фатхутдинов Р.А. Организация производства: Учебн. для вузов. – М: ИНФРА-М, 2009 – 82 с.

4. Новицкий Н.И. Основы менеджмента: Организация и планирование производства. Задачи и лабораторные работы. – М.: Финансы и статистика, 2009. – 392 с.

5. Организация и планирование химического производства: Учеб./В.Л. Клименко, П.П. Табурчак, С.Н. Иванова и др.: Под ред. В.Л. Клименко. – Л.: Химия, 1980. – 368с.

6. Организация и планирование производства. Управление нефтеперерабатывающими и нефтехимическими предприятиями: Учебник для вузов/ Л.Г. Злотникова, В.А. Колосов, Л.П. Лобанская и др. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Химия

7. Монден Я. «Тоета»: Методы эффективного управления: Сокр. Пер. с англ./Науч. ред. А.Р. Бенедиктов, В.В. Мотылев. – М.: Экономика, 1989 – 288с.

8. Федеральный образовательный портал «Экономика, Социология, Менеджмент» - Режим доступа: https://www.ecsoman.ru/

9. https://www.oipp.ru/ - организация и планирование производства

10. https://www.umpro.ru/ - журнал «Умное производство»

11. Концепции национальной политики России в области качества продукции и услуг. https://www.big.spb.ru/

12. www.elect.ru/ - План производства, производственная программа, себестоимость, управление затратами. Современные методики

13. www.bestinvestor.ru – Привлечение инвестиций

14. www. financialhelp.ru – методы оценки бизнеса

15. www.globfin.ru – мировая экономика, финансы, инвестиции

16. www. process.biz – построение бизнеса

17. www. manageconsult.ru – система управления качеством