Ситуация 6. Упорядочение производственных операций
Цель работы – изучение метода распределения технологически упорядоченной совокупности операций по позиционным весам.
Краткие методические указания
Сущность рассматриваемого метода сводится к упорядоченному закреплению операций по рабочим местам на основе определения позиционных весов.
Позиционный вес i-ой операции равен сумме её продолжительности плюс продолжительность цепочки всех последующих операций. Распределение операций производится в порядке убывания позиционных весов.
Содержание и последовательность выполнения расчетов показана на примере.
ОПИСАНИЕ СИТУАЦИИ. На одном из участков цеха выполняется сборка электронной аппаратуры. Состав сборочных операций и порядок их выполнения показаны на рис. 6.1. Нормы времени в минутах на каждую операцию приведены в табл. 6.1.
Рис. 6.1. Последовательность сборочных операций
Определить оптимальное число рабочих мест при производстве этого вида продукции при объеме 1500 изделий в год. Установить наиболее эффективное и сбалансированное распределение операций. (В году 250 рабочих дней).
Таблица 6.1
Операция |
Длительность |
Операция |
Длительность |
Операция |
Длительность |
Операция |
Длительность |
01 |
20 |
05 |
30 |
09 |
45 |
13 |
22 |
02 |
43 |
06 |
33 |
10 |
22 |
14 |
86 |
03 |
23 |
07 |
21 |
11 |
22 |
15 |
21 |
04 |
90 |
08 |
37 |
12 |
22 |
16 |
63 |
Всего |
|
|
|
|
|
600 |
|
1. Построение матрицы следования операций (табл. 6.2). Здесь 1 соответствует операции, которая должна непосредственно следовать за рассматриваемой, а 0 – отсутствие отношения непосредственного следования между парой операций. Например, операция 10 должна следовать за операциями 3 и 4или обратно, операции 3 и 4 должны предшествовать операции 10.
Таблица 6.2
Предшествующая операция |
Последующая операция |
|||||||||||||||
01 |
02 |
03 |
04 |
05 |
06 |
07 |
08 |
09 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
|
01 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
02 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
|
1 |
03 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
04 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
05 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
06 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
07 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
08 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
09 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
10 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
11 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
12 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
13 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
14 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
15 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
16 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
2. Определение позиционных весов (табл. 6.3). Например, для операции 01 позиционный вес равен 20+43+22+86+21+63=255; для операции 05 – 30+33+22+22+86+21+63=277.
Таблица 6.3
Опе-рация |
Позици-онный вес |
Предшествую-щие операции |
Опе-рация |
Позици-онный вес |
Предшествую-щие операции |
01 |
255 |
- |
09 |
173 |
- |
02 |
235 |
01 |
10 |
214 |
03,04 |
03 |
237 |
- |
11 |
192 |
02,10 |
04 |
304 |
- |
12 |
128 |
06,08,09 |
05 |
277 |
- |
13 |
106 |
12 |
06 |
247 |
05 |
14 |
170 |
06,11 |
07 |
186 |
- |
15 |
84 |
13,14 |
08 |
165 |
07 |
16 |
63 |
15 |
3. Упорядочение операций по убыванию позиционных весов (табл. 6.4).
Таблица 6.4
Опе-рация |
Позици-онный вес |
Предшествую-щие операции |
Опе-рация |
Позици-онный вес |
Предшествую-щие операции |
04 |
304 |
- |
07 |
186 |
- |
05 |
277 |
- |
09 |
173 |
- |
01 |
255 |
- |
14 |
170 |
06,11 |
06 |
247 |
05 |
08 |
165 |
07 |
03 |
237 |
- |
12 |
128 |
06,08,09 |
02 |
235 |
01 |
13 |
106 |
12 |
10 |
214 |
03,04 |
15 |
84 |
13,14 |
11 |
192 |
02,10 |
16 |
63 |
15 |
4. Определение численности рабочих-сдельщиков (рабочих мест)
;
где
Nв – количество выпускаемых изделий,
шт.;
-
суммарная продолжительность сборочных
операций, ч.; Кв – коэффициент выполнения
норм (1,05 – 1,2); Фр – полезный фонд времени
одного рабочего
;
где
-число
рабочих дней в году;
-
продолжительность смены, ч;
-
коэффициент, учитывающий потери рабочего
времени в связи с невыходом на работу
по уважительным причинам (0,1 – 0,12).
5. Вычисление времени цикла. Оно равно самой трудоемкости операции 04 – 90мин (см. табл. 6.1). Если предположить, что суммарная продолжительность всех операций (600мин) должна быть распределена поровну по всем рабочим местам (7), то на каждом рабочем месте время операции составило бы 600/7=66 мин. Однако операция 04 требует 90мин., поэтому минимальное время цикла будет 90 мин.
Следует учитывать, что может возникнуть необходимость выполнения одной или нескольких операций одновременно на нескольких рабочих местах. Предположим, что при 90-минутном цикле продолжительность операции 14 (см. табл. 6.1) составляла бы 258 мин вместо 86. Тогда для выполнения операции 14 следовало бы использовать параллельно три рабочих места.
6. Составление возможного плана-графика выполнения операций в привязке к рабочим местам при 90-минутном цикле (табл. 6.5). Распределение операций по рабочим местам показано на рис. 6.2.
Таблица 6.5
Рабочее место |
Назначенные операции |
Суммарная продолжительность операции на рабочем месте |
Эффективность рабочего места, % |
1 |
04 |
90 |
100 |
2 |
05,01,06 |
20+30+33=83 |
92 |
3 |
03,02,10 |
23+43+22=83 |
98 |
4 |
11,07,08 |
22+21+37=80 |
89 |
5 |
14 |
86 |
96 |
6 |
09,12,13 |
45+22+22=89 |
99 |
7 |
15,16 |
21+63=84 |
93 |
Общая эффективность 95,2% |
|||
Рис. 6.2 Распределение операций по рабочим местам, основанное на данных табл. 6.5.
Отметим, что при закреплении операций за рабочим местом 4 пропущена операция14, имеющая слишком большую продолжительность. Она закрепляется за рабочим местом 5.
Этот план-график обеспечивает максимальную эффективность при производстве рассматриваемых изделий 7 рабочими. Более удачное, сбалансированное в смысле усреднения времени простоя на рабочих местах, решение показано в табл. 6.6.
Таблица 6.6
Рабочее место |
Назначенные операции |
Суммарная продолжительность операций по рабочим местам |
Эффективность рабочего места, % |
1 |
04 |
90 |
100 |
2 |
05,06,07 |
84 |
93 |
3 |
01,02,03 |
86 |
96 |
4 |
10,11,12,13 |
88 |
98 |
5 |
14 |
86 |
96 |
6 |
08,09 |
82 |
91 |
7 |
15,16 |
84 |
93 |
Однако
при эффективности 95,2% вместо 10 нормо-ч
на сборку изделия потребуется 10,5 нормо-ч.
Таким образом, годовые трудозатраты
составят 15750 нормо-ч вместо 15000. Отсюда
вытекает необходимость планирования
сверхурочных работ в размере 5% от объема
работ
и
дополнительных затрат, связанных с их
оплатой.
Исходные данные и варианты заданий указаны на рис. 6.3 и 6.4 и в табл. 6.7 к рис. 6.3 и табл. 6.8 к рис. 6.4.
Рис. 6.3. Последовательность операций. Варианты 1-12
Таблица 6.7
Вариант |
Операции |
Nв, ед. |
||||||||||||
01 |
02 |
03 |
04 |
05 |
06 |
07 |
08 |
09 |
10 |
11 |
12 |
13 |
||
Нормы времени, мин |
||||||||||||||
1 |
11 |
13 |
8 |
12 |
4 |
7 |
4 |
9 |
6 |
26 |
10 |
2 |
11 |
5000 |
2 |
10 |
14 |
9 |
11 |
5 |
6 |
5 |
8 |
7 |
25 |
10 |
2 |
12 |
6500 |
3 |
12 |
12 |
7 |
13 |
3 |
8 |
4 |
9 |
8 |
24 |
8 |
5 |
10 |
6000 |
4 |
8 |
12 |
4 |
11 |
13 |
9 |
6 |
7 |
4 |
10 |
26 |
11 |
2 |
4300 |
5 |
15 |
7 |
4 |
6 |
2 |
3 |
2 |
5 |
3 |
13 |
5 |
2 |
5 |
10000 |
6 |
24 |
23 |
14 |
26 |
6 |
16 |
8 |
18 |
16 |
48 |
16 |
10 |
20 |
3000 |
7 |
5 |
7 |
4 |
6 |
2 |
3 |
3 |
4 |
4 |
12 |
4 |
3 |
5 |
13000 |
8 |
22 |
26 |
16 |
24 |
8 |
14 |
8 |
18 |
12 |
52 |
20 |
4 |
22 |
2500 |
9 |
10 |
12 |
7 |
11 |
3 |
6 |
4 |
8 |
5 |
25 |
9 |
2 |
10 |
5800 |
10 |
4 |
6 |
5 |
5 |
3 |
2 |
1 |
4 |
2 |
14 |
4 |
3 |
4 |
9000 |
11 |
6 |
8 |
4 |
7 |
3 |
4 |
2 |
6 |
4 |
15 |
6 |
2 |
6 |
9000 |
12 |
9 |
13 |
8 |
10 |
4 |
5 |
5 |
7 |
6 |
24 |
8 |
3 |
10 |
6500 |
Рис. 6.4. Последовательность операций. Варианты 13-24
Таблица 6.8
Вариант |
Операции |
Nв, ед. |
||||||||||||
01 |
02 |
03 |
04 |
05 |
06 |
07 |
08 |
09 |
10 |
11 |
12 |
13 |
||
Нормы времени, мин |
||||||||||||||
13 |
1,2 |
2,4 |
4,2 |
9 |
1,2 |
3,6 |
1,8 |
3 |
6 |
7,2 |
4,8 |
4,2 |
5,4 |
9780 |
14 |
2,4 |
1,2 |
9 |
4,2 |
3,6 |
1,2 |
3 |
1,8 |
7,2 |
6 |
4,2 |
4,8 |
5,4 |
11700 |
15 |
9 |
1,2 |
2,4 |
1,2 |
4,2 |
3 |
3,6 |
1,8 |
7,2 |
6 |
5,4 |
7,2 |
5,4 |
13690 |
16 |
3 |
6 |
7,2 |
4,8 |
4,2 |
5,4 |
1,2 |
2,4 |
4,2 |
9 |
1,2 |
3,6 |
1,8 |
15640 |
17 |
2 |
2,5 |
4 |
10 |
1,5 |
4 |
2 |
3 |
6 |
8 |
5 |
4 |
6 |
9000 |
18 |
4 |
2 |
10 |
2,5 |
1,5 |
2 |
4 |
8 |
3 |
6 |
6 |
4 |
5 |
10880 |
19 |
10 |
2 |
2,5 |
4 |
4 |
2 |
1,5 |
6 |
3 |
8 |
4 |
6 |
4 |
12700 |
20 |
2 |
4 |
2,5 |
1,5 |
10 |
4 |
3 |
2 |
6 |
5 |
8 |
4 |
6 |
14500 |
21 |
7 |
2 |
4 |
15 |
2 |
6 |
3 |
5 |
10 |
12 |
8 |
7 |
9 |
5860 |
22 |
2 |
7 |
4 |
2 |
15 |
3 |
6 |
10 |
5 |
8 |
12 |
9 |
7 |
9400 |
23 |
6 |
3 |
5 |
14 |
3 |
5 |
4 |
4 |
11 |
12 |
7 |
8 |
8 |
7040 |
24 |
4 |
7 |
2 |
15 |
6 |
2 |
5 |
3 |
12 |
10 |
7 |
8 |
9 |
8200 |