Технологический цикл (Тц) составляет время выполнения технологических

операций в производственном цикле.

Операционнымциклом (Т_оп) называют время выполнения одной операции, в течении которого изготавливается одна деталь, партия одинаковых деталей или несколько различных деталей.

Процессы, связанные с охлаждением деталей после термообработки, с сушкой после окраски деталей или других видов покрытия и со старением металла считаются естественными.

Перерывы в зависимости от вызвавших их причин могут быть:

· межоперационными (внутрицикловыми);

· межцеховыми;

· междусменными.

Межоперационные перерывы обусловлены временем партионности и ожидания и зависят от характера обработки партий деталей на операциях. Перерывы партионности происходят потому, что каждая деталь поступая на рабочее место в составе партии аналогичных деталей, пролеживает дважды:

· один раз до начала обработки;

· второй раз по окончании обработки, пока вся партия не пройдет через данную операцию.

Перерывыожидания вызываются несогласованной продолжительностью смежных операций технологического процесса. Эти перерывы возникают в тех случаях, когда предыдущая операция заканчивается раньше, чем освобождается рабочее место, предназначенное для выполнения следующей операции.

Межцеховыеперерывы имеют место, когда сроки окончания производства составных частей деталей сборочных единиц в разных цехах различны и детали пролеживают в ожидании комплектности. Это пролеживание (перерывы комплектования) происходят при комплектно - узловой системе планирования, т.е. когда готовые заготовки детали или узлы должны «пролеживать» в связи с незаконченностью других заготовок, деталей, узлов, входящих совместно с первыми в один комплект. Эти перерывы возникают при переходе продукции от одной стадии производства к другой или из одного цеха в другой.

Междусменныеперерывы обусловлены режимом работы предприятия и его подразделений (выходные и праздничные дни, перерывы между сменами и обеденные перерывы (условно)).

Структура и продолжительность производственного цикла зависят от типа производства, уровня организации производственного процесса и других факторов.

Важноеэкономическоезначение имеет сокращение продолжительности производственного цикла в результате которого можно:

· выпустить больше продукции в единицу времени при прочих равных условиях (на предприятии, в цехе, на участке);

· лучше использовать основные фонды предприятия;

· уменьшить потребность предприятия в оборотных средствах, вложенных в незавершенное производство;

· повысить фондоотдачу и т.д.

Производственный цикл сокращается одновременно по трем направлениям:

· уменьшается время трудовых процессов;

· сокращается время естественных процессов;

· полностью ликвидируются или сводятся к минимуму различные перерывы.

Сокращение времени трудовых процессов в части операционных циклов достигается путем совершенствования технологических процессов, а также повышения технологичности конструкции изделия.

Под совершенствованиемтехнологическихпроцессов понимают:

· их комплексную механизацию и автоматизацию,

· внедрение скоростных режимов (например скоростного и силового резания, скоростного нагрева под ковку и штамповку),

· штамповку вместо свободной ковки,

· литье в кокиль и литье под давлением вместо литья в песчаные формы,

· концентрацию операций, например многоинструментальная и многопредметная обработка или совмещение в одном рабочем цикле нескольких различных технологических операций. Многоинструментальная обработка характеризуется тем, что в работе одновременно участвует несколько инструментов. При этом производительность повышается, но возможны затруднения в обеспечении хорошего отвода стружки, охлаждения инструментов, высокой жесткости системы, удобства для обслуживания и контроля инструментов.

Повышениетехнологичностиконструкций изделий заключается в максимальном приближении последних к требованиям технологического процесса. В частности, рациональное расчленение конструкции изделия на узлы и мелкие сборочные единицы является важным условием для параллельной их сборки, а следовательно и для сокращения продолжительности производственного цикла сборочных работ.

Продолжительность транспортныхопераций может быть значительно уменьшена в результате перепланировки оборудования на основе принципа прямоточности, механизации и автоматизации подъема и перемещения продукции с помощью различных подъемно – транспортных средств.

Сокращение времени контрольныхопераций достигается путем их механизации и автоматизации, внедрение передовых методов контроля, совмещение времени выполнения технологических и контрольных операций. Уменьшение времени подготовительно-заключительной работы зависят от уменьшения времени на наладку оборудования (наладка в нерабочие смены).

Уменьшение продолжительности естественныхпроцессов происходит путем замены их соответствующими технологическими операциями. Например, естественная сушка некоторых окрашенных деталей может быть заменена индукционной сушкой в поле токов высокой частоты со значительным (в 5-7 раз) ускорением процесса.

Время межоперационныхперерывов может быть уменьшено в результате перехода от последовательного к последовательно-параллельному и далее к параллельному виду движений предметов труда, а также организации цехов и участков предметной специализации. Предметное строительство цехов и участков позволяет значительно упростить внутризаводские и внутрицеховые маршруты движения и тем самым уменьшить время, затрачиваемое на межцеховые и внутрицеховые передачи.

Величину междусменныхперерывов можно снизить за счет организации круглосуточной (трехсменной) работы по выпуску ведущих деталей, имеющих длительный цикл обработки и определяющих продолжительность цикла изделия.

Для вскрытия резервов сокращения производственного цикла (как трудовых процессов, так и перерывов) в практике прибегают к фотографиипроизводственногоцикла, анализ которой позволит выявить резервы сокращения продолжительности производственного цикла по каждому его элементу.

В простом процессе детали (заготовки) в большинстве случаев изготавливаются партиями, поэтому очень важным является вопрос о рациональном выборе движения партий деталей через всю совокупность последовательно выполняемых операций. Выбранный вид этого движения определяет степень непрерывности и параллельности производственного процесса и продолжительность производственного цикла изготовления партии деталей.

Процесс изготовления партии деталей, проходящий через многие операции, состоит из совокупности операционных циклов, каждый из которых представляет собой выполнение одной операции над всеми предметами производства данной партии.

Существуют три вида движения партии деталей по операциям технологического процесса:

· последовательный;

· параллельно-последовательный;

· параллельный.

Последовательный вид движения заключается в том, что каждая последующая операция начинается только после окончания изготовления всей партии деталей на предыдущей операции. При этом передача с одной операции на другую осуществляется целыми партиями.

Продолжительность операционного технологического цикла обработки партии деталей определяется по формуле:

Где n - число деталей в обрабатываемой партии, шт;

t_i – штучное время на I-й операции, мин;

m – число операций в технологическом процессе.

Если на одной или нескольких операциях обработка деталей ведется одновременно на нескольких рабочих местах (С_пр), то продолжительность технологического цикла рассчитывается по формуле:

Пример. Технологический процесс состоит из 4 операций (m), число деталей в обрабатываемой партии 3 штуки (n), продолжительность выполнения операций составляет на 1 ^ой – 2 мин. (t₁); на 2 ^ой – 1 мин. (t₂); на 3 ^ей – 1,5 мин. (t₃); на 4 ^ой – 2 мин. (t₄). Все операции выполняются на одном рабочем месте. Определить продолжительность цикла обработки партии деталей и построить график технологического процесса при последовательном движении деталей по операциям.

Т_{ц (посл)} = 3* (2+1+1,5+2) = 19,5 мин.

График технологического цикла при последовательном движ ении

деталей по операциям.

Номер операции

1 ^{1 2 3}

2 n*t₁ ^{1 2 3}

n*t₂ 1 2 3

n*t₃ 1 2 3

4

Т_{ц (посл)} = 19,5 мин. n*t₄

2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22

Время, t

Из графика следует, что технологический цикл обработки партии деталей при последовательном виде движений равен сумме операционных циклов (n*t); продолжительность технологического цикла пропорциональна размеру партии и времени выполнения операций. При этом имеют место существенные перерывы партионности. Это связано с тем, что каждая деталь партии, за исключением первой и последней, пролеживает на каждой операции дважды: перед началом обработки и после нее до окончания обработки последней детали в партии.

Общее время внутри партионного пролеживания одной детали на всех операциях определяется по формуле:

t_пр = (n-1) = Т_{ц (посл)} – t _обр,

где t_обр – суммарное время обработки одной детали на всех операциях технологического процесса (2+1+1,5+2=6,5 мин.)

В данном примере

T_пр = 19,5-6,5=13 мин.

Общее пролеживание всех деталей в партии (для определения величины незавершенного производства) рассчитывается по формуле:

Т_пр = n * t_пр = 3* 13 = 39 мин.

Производственный цикл всегда продолжительнее технологического цикла, т.к. кроме выполнения технологических операций в него включается время на выполнение контрольных и транспортных операций, время затрачиваемое на естественные процессы и время различных перерывов.

При расчете продолжительности производственного цикла учитываются три основные составляющие затрат времени:

· продолжительность технологического цикла (с учетом перерыва партионности);

· время естественных процессов;

· время перерывов не перекрываемых технологическим циклом, т.е.

где t_мо – средняя продолжительность одного межоперационного перерыва (кроме перерывов партионности), мин;

Т_е – время естественных процессов;

R – коэффициент перевода рабочих дней в календарные, равный отношению числа рабочих дней к числу календарных дней в году;

T_см – продолжительность одной смены, мин.;

S – число смен в сутках.

Преимущество последовательного движения партии деталей – отсутствие перерывов в работе рабочих и оборудования на всех операциях.

Недостатки:

1. Детали пролеживают в течении длительного времени из-за перерывов партионности, свойственных данному виду движения, в результате чего создается большой объем незавершенного производства.

2. Продолжительность технологического (производственного) цикла значительно увеличивается из-за отсутствия параллельности в обработке деталей.

В связи с этим последовательное движение применяется преимущественно в единичном и мелкосерийномпроизводствах, т.к. на таких предприятиях широкая номенклатура изделий, а обработка деталей ведется небольшими партиями, что приводит в сокращению перерывов партионности и влияние их на продолжительность производственного цикла.

Последовательно-параллельное движение заключается в том, что на каждом рабочем месте работа ведется без перерывов, как при последовательном движении, но вместе с тем имеет место параллельная обработка одной и той же партии деталей на смежных операциях. Передача деталей с предыдущей операции на последующую производится не целыми партиями (n), а поштучно или транспортными партиями (р). Например, имеется такая же партия деталей, что и при последовательном виде движения, а величина транспортной партии р=1.

При построении графика данного вида движений деталей по операциям технологического процесса необходимо учитывать следующие виды сочетаний периодов выполнения смежных операций.

График технологического цикла при

последовательно–параллельном движении деталей по операциям.

Номер операции

_{1 2 3}

1

2 ^{1 2 3}

_{1 2 3}

3

_{1 2 3}

4

Т_{ц (пп)} = 12,5 мин.

2 4 6 8 10 12 14 t

1. Если периоды выполнения смежных операций (предыдущей и последующей) одинаковы, то между ними организуется параллельная обработка деталей, которые передаются с предыдущей операции на последующую поштучно или небольшими транспортными партиями сразу же после их обработки.

2. Если продолжительность последующей операции меньше чем предыдущей, то отсутствие простоев оборудования на последующей операции может быть обеспечено только после накопления перед ней известного запаса деталей, позволяющего эту операцию выполнять непрерывно (в примере t₂<t₁). Для того чтобы определить момент начала последующей операции, необходимо от точки, соответствующей окончанию предыдущей операции над всей партией (n), отложить в право отрезок, равный в принятом масштабе времени выполнения последующей операции (t₂) над одной транспортной партией (р), а в лево – отрезок, равный продолжительности последующей операции над всеми предшествующими транспортными партиями.

3. Если продолжительность последующей операции больше, чем предыдущей (t3>t2 и t4>t3), то этом случае транспортную партию (р) можно передавать с предыдущей операции на последующую сразу же по окончанию ее обработки.

Из графика видно, что продолжительность цикла изготовления партии деталей (n=3) на m=4 операциях технологического процесса при последовательно-параллельном движении меньше, чем при последовательном движении из-за наличия параллельности протекания каждой пары смежных операций на суммарное время совмещений t. Таких совмещений столько, сколько операций в технологическом процессе за минусом единицы.

Время совмещения (параллельности) выполнения каждой пары смежных операций.

,

где индекс при t_кр соответствует операциям с наименьшим временем их выполнения. Например, между первой и второй операциями t_кр=t₂, между второй и третьей операциями t_кр=t₂, между третьей и четвертой операциями t_кр=t₃.

Суммарное время совмещений по всему технологическому процессу рассчитывается по формуле:

или (n-p)

Тогда продолжительность технологического цикла изготовления партии деталей при последовательно-параллельном движении можно определить по формуле:

Если на отдельных операциях обработка деталей ведется одновременно на нескольких рабочих местах (С_пр), то

Т_{ц (пп)} = 3(2+1+1,5+2)-(3-1)(1+1+1,5)=12,5 мин.

Производственный цикл изготовления партии деталей при последовательно-параллельном виде движения характеризуется тем, что:

· во-первых его продолжительность меньше, чем при последовательном виде движения;

· во-вторых, в нем отсутствуют перерывы в работе оборудования и рабочих;

· в-третьих, при этом виде движений общее время пролеживания деталей на операциях намного меньше, чем при последовательном виде движения.

Время пролеживания одной детали на всех операциях технологического процесса определяется по формуле:

t_пр= Т_ц(пп) -t_обр.

t_пр = 12,5-6,5=6 мин.

Общее время пролеживания всех деталей в партии на всех операциях составляет:

Т_пр = n*tпр = 3*6 = 18 мин.

Продолжительность производственного цикла при последовательно-параллельном движении деталей по операциям рассчитывается по формуле:

Достоинством этого вида движения является отсутствие перерывов в работе рабочих и оборудования и значительное сокращение продолжительности технологического (производственного) цикла по сравнению с последовательным видом движения. Данный вид движения позволяет вести работу большими партиями и при большой трудоемкости изготовления деталей, благодаря чему он широко используется в серийном и крупносерийном производстве.

При параллельном виде движений детали с одной операции на другую передаются поштучно или транспортными партиями (р) немедленно после завершения обработки (независимо от времени выполнения смежных операций). При этом обработка деталей по всем операциям осуществляется непрерывно и пролеживание деталей исключено, что приводит к сокращению продолжительности технологического цикла и следовательно, производственного.

Пример. Имеется та же партия деталей, что и при последовательном и последовательно-параллельном видах движения, и величина транспортной партии р=1.

При построении графика параллельного движения партии деталей по операциям необходимо учитывать следующие правила:

1. Сначала строится технологический цикл для первой транспортной партии по всем операциям без пролеживания между ними.

2. На операции с самой большой продолжительностью строится операционный цикл обработки деталей по всей партии (n) без перерывов в работе оборудования.

3. Для всех остальных транспортных партий достраиваются операционные циклы.

График технологического цикла

при параллельном движении деталей по операциям.

Номер операции

_{1 2 3}

1 2 3

1 2 3

1 2 3

4 n*t_max p*t₂ p*t₃ p*t₄

^{Tц(пар)=10,5 мин}

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 t

Из графика видно, что продолжительность технологического цикла изготовления партии деталей (n=3) на m=4 операциях и при передачи их транспортными партиями (р=1) определяется по формуле:

или

Если на отдельных операциях работа выполняется одновременно на нескольких рабочих местах (С_пр), то формула принимает следующий вид:

Т_ц(пар) = (3-1)*2+1*(2+1+1,5+2) = 10,5 мин.

Технологический цикл изготовления партии деталей при параллельном движении является самым коротким по сравнению с другими видами движения. Вместе с тем на всех операциях, кроме операции максимальной по продолжительности, работа осуществляется с перерывами в работе оборудования. Исключение составляет случай, когда периоды выполнения операций технологического процесса равны либо кратны, т.е. синхронны. Этот вариант называется поточным видом движения, который применяется при организации непрерывно-поточных линий.

При параллельном виде движения партии деталей по операциям технологического процесса имеет место пролеживание:

· во-первых, до начала обработки на первой операции и после окончания обработки на последней операции;

· во-вторых, пролеживание деталей внутри транспортной партии.

Общее время пролеживания каждой детали в партии определяется по формуле:

t_пр = Т_ц(пар) – t_обр

t_пр = 10,5-6,5=4 мин.

Общее время пролеживания всех деталей в партии:

Т_пр = n*t_пр = 3*4=12 мин.

Продолжительность производственного цикла при параллельном виде движения деталей по операциям технологического процесса определяется по формуле:

Преимущество этого вида движения в том, что он обеспечивает наименьшую продолжительность технологического цикла и особенно, если процесс синхронизированный, а также равномерную загрузку рабочих и оборудования и высокую производительность труда. Данный вид движения применяется в серийном и массово-поточном производстве.

4. Расчет длительности цикла сложного 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:

где - длительность производственного цикла изготовления ведущей детали, дн.;

- длительность производственного цикла сборочных и испытательных работ, дн.

Для определения длительности цикла сложного производственного процесса может быть использован графический метод. Для этого составляется 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 (рис. 1).

На графике справа налево в масштабе времени откладываются циклы частичных процессов, начиная от испытаний и кончая изготовлением деталей.

Рис. 1. Цикл сложного процесса

Дата добавления: 2017-01-14