3.3 Производственный цикл и его структура

Производственным циклом называется календарный период времени, в течение которого предмет труда проходит все операции производственного процесса и превращается в готовую продукцию. Производственный цикл состоит из времени рабочего периода (Т_рп) и времени перерывов (Т_п). В течение рабочего периода выполняются технологические операции, а так же работы подготовительно-заключительного характера. К последним относятся: длительность контрольных и транспортных операций и время естественных процессов. Время перерывов обусловлено режимом труда и состоит из времени межоперационного пролеживания деталей (Т_мо) и времени, связанного с недостатками в организации труда и производства (Т_н). Т_мо определяется перерывами партионности, ожидания и комплектования. Перерывы партионности возникают при изготовлении деталей партиями и обусловлены тем, что обрабатываемые изделия пролеживают, пока вся партия не пройдет через данную операцию.

Перерывы ожидания вызываются несогласованной длительности смежных операций технологического процесса.

Перерывы комплектования вызываются необходимостью ожидания того момента, когда будут изготовлены все детали, входящие в один комплект изделия.

Таким образом, длительность производственного цикла (Т_ц) в наиболее общем виде можно определить следующим образом:

Т_ц=Т_рп+Т_п=Т_т+Т_к+Т_тр+Т_е+Т_мо+Т_н, (6)

Т_п=Т_мо+Т_н ,

T_рп=Т_т+T_пз ,

Т_пз=Т_к+Т_р+Т_е ,

где Т_т - время выполнения технологических операций,

Т_к - время контрольных операций,

Т_тр - время транспортировки изделия,

Т_е - время естественных процессов (охлаждение, высушивание и т.п.)

Наибольшее влияние на длительность цикла оказывает размер партии деталей, количество станков или рабочих мест, одновременно выполняющих данную операцию, количество деталей одновременно передаваемых с одной операции на следующую, форма организации движения деталей, а так же форма организации и оплаты труда.

3.4 Расчет производственного цикла простого процесса при различных видах движения партии деталей

Производственный цикл изготовления одной детали называется простым, а всего изделия из нескольких разнотипных деталей - сложным.

Цикл простого процесса равен технологическому циклу, который состоит из операционных циклов, вспомогательного цикла и неперекрываемого времени (т.е. времени, не участвующего в операционном и вспомогательных циклах).

Производственный цикл зависит от способа передачи детали с операции на операцию. Существует три вида движения деталей: последовательный, параллельный и последовательно-параллельный. Рассмотрим каждый из видов.

1. Последовательный вид движения деталей.

Каждая последующая операция начинается только после окончания обработки всей партии деталей на предыдущей операции.

Достоинства: отсутствие перерывов в работе оборудования и рабочего на каждой операции и возможность высокой их загрузки в течение смены.

Недостатки: производственный цикл при этом виде движения наибольший, что отрицательно влияет на технологические показатели работ. Длительность технологического цикла при последовательном виде движения определяется по выражению:

где: к - число операций технологического процесса данной детали;

n - размер партии деталей;

t_шт - штучное время данной операции;

W_i - количество станков (рабочих мест), выполняющих данную операцию.

При последовательном виде движения каждая деталь в процессе технологического цикла проводит в ожидании время, которое можно определить по формуле:

2. Параллельный вид движения деталей.

Данный вид движения деталей характеризуется передачей предметов труда на последующую операцию сразу после выполнения предыдущей операции независимо от готовности остальной партии. Детали передаются с операции на операцию поштучно или передаточными партиями, на которые делится производственная партия деталей. Процесс на операциях происходит непрерывно только в том случае, если достигнуто равенство или краткость выполнения операций во времени, что характерно для поточных линий. В противном случае будут иметь место простои оборудования в ожидании изделия или пролеживание деталей.

Достоинства: это самый эффективный и короткий вид движения предметов труда.

Недостатки: перерывы и простои в работе оборудования.

Для его построения определяющей является главная операция, которая соответствует условию:

t_гл=(t_iшт/W_i)_max. (7)

Длительность параллельного вида движения деталей рассчитывается по выражению:

Тпар=Р*(t_шт/W_i)+(n-Р)*t_гл , (8)

где Р - передаточная партия деталей,

n - обрабатываемая партия деталей,

t_гл - uлавная операция (т.е. длительность самой длинной операции).

Как было указано выше, если штучные операции во времени не синхронизированы, то все станки простаивают, кроме станка, выполняющего главную операцию. Простои каждого станка можно определить по формуле:

Т_пр=(n-1 )*( t_гл-t_штi). (9)

Простой всех станков, занятых обработкой данной партии деталей по всем операциям, равен:

Т_пр.общ=(n-1)* (t_гл-t_штi). (10)

Полная синхронизация в выполнении операций позволяет максимально использовать все станки, а время простоя будет равно нулю.

3. Параллельно-последовательный вид движения.

Он характеризуется сочетанием элементов как последовательного так и параллельного видов движения. Поэтому здесь отсутствуют кратковременные простои станков (как при параллельном виде) и сокращается время ожидания деталей у станков (как это было при последовательном виде движения деталей).

Длительность технологического цикла по сравнению с последовательным видом сокращается на каждой смежной паре операций на величину

τ=(n-1)*(t_шт/W_i), (11)

где (t_шт/W_i) - штучное время короткой операции из каждой данной пары смежных операций.

По технологическому циклу сокращение в целом составляет

Технологический цикл параллельно-последовательного вида движения деталей определяется:

Выводы:

1. Наиболее сильное влияние на длительность технологического (а следовательно, и производственного) цикла оказывает изменение партии деталей - особенно при последовательном виде их движения. Поэтому в каждом конкретном случае выбор размера партии деталей следует научно обосновывать. Относительно свободно его можно увеличивать только при параллельном виде движения деталей.

2. Значительное влияние не длительность технологического цикла оказывает количество станков, выполняющих каждую операцию. При этом количество станков каждой операции должно быть экономически обосновано. Средняя загрузка станков должна быть не ниже установленных нормативов (80 - 85% и выше). Изменение количества в большей степени влияет на продолжительность цикла при параллельном виде движения (особенно при использовании дополнительного оборудования на главной операции, что приводит к значительному сокращению длительности цикла производства).

3. На длительность цикла оказывает влияние также структура операционного времени.

1. На длительность цикла при параллельном и параллельно-последовательном видах движения оказывает влияние размер трансфертной партии. Чем больше величина Р, тем больше длительность цикла.

4. Кроме того, передача деталей при параллельном и параллельно-последовательном видах движения целесообразна только тогда, когда имеется определенная экономия по затратам на транспортные операции.

Параллельный вид движения целесообразен, когда производство имеет высокую серийность (массовое, крупносерийное), а операционное время достаточно синхронизировано.

Последовательный же вид движения применяется в производстве крупных изделий, которое изготавливается в нескольких экземплярах, причем их производство не повторяется.