Расчет и анализ продолжительности производственного цикла простого процесса

В простом процессе детали (заготовки) в большинстве слу­чаев изготавливают партиями, поэтому очень важным являет­ся вопрос о рациональном выборе движения партии 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, проходящей через многие операции, состоит из совокупности операционных циклов. Каждый из этих циклов представляет собой выполнение одной операции над всеми предметами производства дан­ной партии. Совокупность операционных циклов, а также спо­соб сочетания во времени смежных операционных циклов и их частей образуют временную структуру многооперационно­го технологического цикла. Продолжительность многоопера­ционного технологического цикла существенно зависит от способа сочетания во времени операционных циклов и их час­тей, а также от определяемого вида движения партии деталей по операциям.

Существуют три вида движения партии деталей по опе­рациям технологического процесса:

o последовательный,

o параллельно-последовательный

o параллельный.

Сущность последовательного вида движения заключается в том, что I 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 на основе гра­фика (рис. 5.2).

Где п - число деталей в обрабатываемой партии, шт.;

t, - штучное время на i-й операции, мин;

т - 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. Пусть имеем партию деталей п = 3, технологичес­кий процесс состоит из т = 4 операций, продолжительность выполнения которых составляет t₁ =2; t₂=1; t₃=1,5; t₄ = 2 мин. Все операции выполняются соответственно на одном рабо­чем месте.

Продолжительность цикла обработки партии деталей со­ставляет

Из рис. 5.2 следует, что технологический цикл обработки партии деталей при последовательном виде движений равен сумме операционных циклов (n-t).

Как видно из рисунка и приведенных выше формул, 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 внутрипартионного пролеживания одной де­тали на всех операциях определяется по формуле

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

В данном примере

Общее время пролеживания всех деталей в партии (для определения величины незавершенного производства) рас­считывается по формуле

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

Однако на практике не все виды затрат времени из-за их незначительной величины учитываются при расчете продол­жительности производственного цикла. Как правило, учиты­вают три основные его составляющие: продолжительность технологического цикла (с учетом перерывов партионности), время естественных процессов и время перерывов, не пере­крываемых технологическим циклом, т. е.

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

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

t_CM - продолжительность одной смены, мин;

S - число смен в сутках.

Преимуществом последовательного движения партии деталей является отсутствие перерывов в работе рабочих и обо­рудования на всех операциях. Однако этот вид движения име­ет и существенные недостатки. Во-первых, детали пролежи­вают в течение длительного времени из-за перерывов парти­онности, свойственных данному виду движения, в результате чего создается большой объем незавершенного производства. Во-вторых, продолжительность технологического (производ-ственного) цикла значительно увеличивается из-за отсутствия параллельности в обработке деталей. В связи с этим последо­вательное движение применяется преимущественно в единичном и мелкосерийном производствах, так как на таких предприятиях весьма широкая номенклатура изделий, а обработка деталей ведется небольшими партиями, что приводит к сокра­щению перерывов партионности и влияния их на продолжи­тельность производственного цикла.

Сущность последовательно-параллельного движения 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). Пусть 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 (рис. 5.3) необходи­мо учитывать следующие виды сочетаний периодов выполне­ния смежных операций.

1. Если периоды выполнения смежных операций (предыду­щей и последующей) одинаковые, 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 (л), отложить

вправо отрезок, равный в принятом масштабе времени выпол­нения последующей операции (t₂) над одной транспортной партией (р), а влево -отрезок, равный продолжительности пос­ледующей операции над всеми предшествующими транспор­тными партиями.

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

Из рис. 5.3 видно, что продолжительность цикла изготовле­ния партии деталей (n = 3) на т = 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

(5.5)

где индекс при t_Kp соответствует операциям с наимень­шим временем их выполнения. Например, между первой и вто­рой операциями t_Kp= t₂, между второй и третьей операциями кр - h > между третьей и четвертой операциями t_Kp -1₃.

Суммарное время совмещений по всему технологическо­му процессу рассчитывается по формуле

(5.6)

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

(5.7)

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

(5.8)

Подставив данные рассматриваемого примера, получим продолжительность цикла обработки партии деталей при последовательно-параплельном виде движения

При такой организации производственный цикл изготовления партии деталей 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

Для рассматриваемого примера

(5.9)

Общее время пролеживания всех деталей в партии на всех операциях составляет

Тпр=n*tпр=3*6=18мин

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

(5.10)

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.

Сущность параллельного вида движений заключается в том, что 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. Это значительно сокращает продолжительность технологичес­кого цикла и, следовательно, производственного.

Пусть имеется такая 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 (рис. 5.4) 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 (п) без перерывов в работе оборудования.

3. Для всех остальных транспортных партий достраивают­ся операционные циклы.

Из рис. 5.4 видно, что продолжительностьтехнологического цикла изготовления партии деталей (п = 3) на m = 4 операциях и при передаче их транспортными партиями (р = 1) определяется по формуле

(5.11)

или

(5.12)

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

(5.13)

Подставив данные из приведенного выше примера (п = 3, m = 4, р = 1) в полученную формулу, определим продолжитель­ность технологического процесса:

Тц(пар)=(3-1)*2+1*(2+1+1,5+2)=10,5мин

Из графика и расчета видно, что технологический цикл из­готовления партии деталей при данном виде движения 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.

Следует отметить, что и 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 и,

во-вторых, пролеживание деталей внутри транс­портной партии. При этом общее время пролеживания каждой детали в партии определяется по формуле

Для рассматриваемого примера

Общее время пролеживания всех деталей в партии

(5.14)

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

(5.15)

Преимущество этого вида движения состоит 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 производствах.

Дата добавления: 2014-01-07