Расчет и анализ 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.

Характерные примеры сложного процесса являются процессы создания машины, телевизора, металлорежущего станка, ЭВМ или узлов, блоков, мелких сбо­рочных единиц, из которых они состоят.

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. В условиях 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 операций, поэтому определение и оптимизация производственного цикла требу­ет больших затрат времени, а также примене­ния ЭВМ для выполнения расчетов.

Построение сложного про­изводственного процесса во времени осуществляется для того, чтобы

o определить продолжительность производственно­го цикла,

o координировать выполнение отдельных простых про­цессов,

o получить необходимую информацию для оперативно-календарного планирования и расчета операции запуска-вы­пуска предметов труда.

Целью координации производствен­ных процессов, составляющих сложный процесс, является обеспечение 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. Предпо­ложим, что необходимо рассчитать продолжительность про­изводственного цикла сборки изделия "А" (рис. 5.5).

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

Нормы времени выполнения операций по сборке изделия "А" приведены в табл. 5.1 (графы 6-8 заполняются по ходу рас­чета). Месячная программа выпуска N_B = 700 шт. Число рабочих Дней в месяце Д_р = 21, режим работы участка К_см = 2 смены. Потери рабочего времени на плановые ремонты А= 2% номи­нального фонда времени.

Так как изделия на сборку запускаются партиями, то преж­де чем приступить к расчету продолжительности производ­ственного цикла, необходимо определить следующие календарно-плановые нормативы:

o размер партии изделий;

o удобо-планируемый ритм;

o число партий, запускаемых в течение пла­нового периода;

o время операционного цикла партии изделий;

o продолжительность операционного цикла партии изделий по сборочным единицам;

o количество рабочих мест, необходимых для изготовления изделий;

o построить цикловой график сборки изделий без учета загрузки рабочих мест;

o закрепить операции за рабочими местами;

o составить стандарт-план сборки изде­лий;

o построить уточненный цикловой график с учетом загрузки рабочих мест

o и определить продолжительность производ­ственного цикла и опережения запуска-выпуска по сборочным единицам и деталям.

Технологический процесс сборки изделия А

Условные обозначения сборочных единиц	Номер операции i	Штучное время на операцию (ti в мин)_	Подготовительно-заключительное время tпзi	Подача сборочной единицы к операции	Размер партии изделий, Nn, шт.	Длительность операционного цикла партии изделий, ч.	Длительность операционного цикла партии по сборочной единице, ч.
AB1
AB2		16,5
AB		4,7
AБ		15,9
		12,4
		4,7
АА		7,0
		16,6
А		11,3
		7,6
		9,5		-
Итого		113,2		-	-

При решении вопроса о размерах партии необходимо ис­ходить из экономически оптимального размера.

Оптимальный размер партии изделий это один из важнейших календарно-плановых нормативов при организации серийного производства, так как все осталь­ные календарно-плановые нормативы устанавливаются на партию предметов труда.

При расчете оптимального размера партий изде­лий, основываются на сопоставлении экономии и потерь.

Экономия:

Работа большими партиями 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.

Потери:

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 (пар тионн ости) 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.

На заводах обычно используют упрощенный ме­тод расчета оптимального размера партии изделий исходя из приемлемого коэффициента потерь ра­бочего времени на переналадку и текущий ремонт рабочих мест (а_об). Как правило, величину этого коэффициента принимают в пределах от 2% для крупносерийного и до 10% для мелкосе­рийного и единичного производств. Задава­ясь для определенных производственных условий величиной данного коэффициента а_об, можно определить минимальное число изделий в партии по формуле

За максимальную величину можно принять месячную программу выпуска изделий (сборочных единиц).

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

Применительно к рассматриваемому примеру получим

Предельные размеры партии изделий корректируются ис­ходя из минимального размера. Корректировка начинается с установления удобопланируемого ритма (Я_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 22дня,то22,11,2и1.

Период чередования партий изделий рассчитывается по формуле

(5.17)

гдеДр- число рабочих дней в месяце.

Исходя из данных приведенного выше примера, этот пери­од составит

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

Из удобопланируемых ритмов 21, 7, 3 и 1 выбираем бли­жайшее значение Я_пр = 3 дня.

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

Выполняется условие 86 < 100 < 700. Нормальный размер партии изделий должен быть кратным месячной программе выпуска (запуска) изделий. Число партий в месяц (X) определяем по формуле

Результат расчета оптимального размера партии изделий заносим в гр. 6табл. 5.1.

Продолжительность операционного цикла партии изделий по каждой операции (t_nc/) рассчитывается по формуле

Для сборочной единицы АВ

Аналогично выполняем расчеты по другим операциям и ре­зультаты вписываем в гр. 7 табл. 5.1.

Продолжительность операционного цикла партии изделий по сборочным единицам определяется по формуле

где к - число операций, входящих в сборочную единицу. Для сборочной единицы АБ

Аналогично выполняем расчеты по другим сборочным еди­ницам и результаты вписываем в гр. 8 табл. 5.1.

Необходимое число рабочих мест для сборки изделий рассчитывается по формуле

(в знаменателе Rпр * на количество смен * на количество часов в смене.)

По рассматриваемому примеру

Спр=192/3*2*8=4места

Необходимое количество рабочих определяется по формуле: Ч_сп=С_пр*К_см*К_сп

К_сп - коэффициент, учитывающий списочную численность (можно принять К_сп = 1,1).

Для рассматриваемого примера: Ч_сп=4*2*1,1=9 чел.

Построение циклового графика сборки изделия "А"

На основе веерной схемы и продолжительности циклов сборки каждой i-той операции и каждой сборочной единицы строится цикловой график сборки всего изделия.

Как правило, такой график строится в порядке, обратном ходу технологического процесса, начи­ная с последней операции с учетом того, к какой операции поставляются сборочные единицы. Можно построить цикловой график для условий, когда изготовление деталей и сборка не лимитируются составом оборудования производственных цехов, участ­ков, т.е. когда возможна максимальная параллельность выполнения ра­бот. Длительность такого цикла будет минимальной.

Однако усло­вия производства, ограниченные ресурсы могут потребовать вы­полнения некоторых работ после­довательно. Если, например, сбо­рочные единицы АА и АБ со­бираются и отлаживаются на од­ном и том же стенде, прежде чем поступают на общую сборку, то это приведет к изменению цикло­вого графика и, как правило, к уве­личению цикла.

Для того, чтобы обеспечить равномерную загрузку рабочих мест производят закрепление 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.

Закрепление операций за рабочими местами

Номер рабочего места	Номер операции закрепленной за рабочим местом	Условно обозначение сборочной единицы	Суммарная продолжительность операционного цикла (час)	Пропускная способность рабочего места за Rпр=48 ч.	Коэффициент загрузки рабочего места
	9,10,11	А
	6,7,8	АА, АБ
	4,5	АБ
	1,2,3	АВ, АВ1, АВ2

Если сложный производственный процесс состоит из очень большого количества взаимосвязанных работ, то построе­ние циклового графика бывает затруднительным. Тогда строится ориентирован­ный граф (сетевой график), с помощью которого, по выбранному критерию, можно оптимизировать весь комплекс работ.

В качестве критерия оптимизации производственного цикла принимают его продолжительность T_сл =f(T_i,k_пар,T_пер). В этой зависимости Т_i — производственный цикл i-ro простого процесса; k_пар—коэффициент параллельности работ сложного процесса; Т_пер—перерывы между простыми процессами.

Коэффициент параллельности может быть принят на основании опыта выполнения предыдущих работ с учетом типа производства, конструкторских и технологических особенностей изготовляемого изделия.

Сокращение цикла сложного производственного процесса можно как за счет уменьшения циклов простых процессов, так и путем увеличения сте­пени параллельности их выполнения или уменьшения (устранения) пере­рывов между ними.

Основные пути сокращения производственного цик­ла

ü снижение затрат труда на основные технологические операции,

ü со­кращение затрат времени на транспортные, складские и контрольные операции.

Наиболее эффективный путь совершенствования процессов транс­портировки, складирования и контроля — это их совмещение по времени с процессами обработки и сборки, Статистические методы контроля качества продукции и регулирования

технологических процессов дают возможность перейти от сплошного контроля к выборочному, снижают объемы контрольных операций, пре­дупреждают возникновение брака, устраняя тем самым причины, увели­чивающие производственный цикл.

Построение стандарт-плана сборки изделия "А" (цик­лового графика с учетом загрузки рабочих мест). График стро­ится на основе графика без учета загрузки рабочих мест (см. рис. 5.6, а) и данных табл. 5.2. При этом периоды выполне­ния циклов отдельных операций графика должны были проеци­роваться на соответствующие рабочие места на графике (рис. 5.6, б). В этом случае сохраняется продолжительность производственного цикла на графике (см. рис. 5.6, а), постро­енном без учета загрузки рабочих мест. Однако не всегда уда­ется это осуществить. В рассматриваемом примере сдвинуты сроки начала выполнения операций 4, 5, 6, 1. Сдвиг работ на более раннее начало повлек за собой увеличение продолжи­тельности производственного цикла и появилось пролеживание сборочных единиц. На этом же графике (см. рис. 5.6, б) не­обходимо привести производство второй, третей и последую­щих партий изделий до тех пор, пока не заполнится полностью один период чередования партий изделий. Заполненный пери­од чередования и представляет собой стандарт-план, так как именно здесь показаны стандартные, повторяющиеся сроки проведения отдельных операций сборки каждым рабочим-сборщиком.

Построение уточненного циклового графика сборки изделия "А" и определение фактической продолжитель­ности производственного цикла, которая обычно немного больше минимальной, так как выполнение некоторых опера­ций сдвинуто на более ранние сроки.

Уточненный график сборки изделий "А" (рис. 5.6, в) строит­ся на основе графиков, приведенных на рис. 5.6 (а и б), и по этому графику определяется фактическая продолжительность производственного цикла сборки партии изделий.

В рассматриваемом примере эта величина составляет 96 ч. Волнистые линии на рис. 5.6, (в) показывают время смеще­ния запуска соответствующих сборочных единиц АБ и АВт.

Важным календарно-плановым нормативом является опе­режение запуска-выпуска сборочных единиц изделия "А". Расчет этого норматива ведется непосредственно на самих графиках в третей и четвертой колонках на рис. 5.6 (а и в). В связи с необходимостью смещения запуска сборочных еди

ниц АБ и AB_t на более ранние сроки (см. рис. 5.6, в) изменилось и опережение запуска-выпуска этих сборочных единиц, а про­должительность производственного цикла на 8 ч больше, чем на первоначальном графике.

Если к цикловому графику сборки пристроить графики заготовки и обработки деталей (см. рис. 5.6, в), то можно полу­чить график изготовления изделия "А".

Дата добавления: 2014-01-07