Продолжительность технологического цикла при последовательной форме. Пример расчёта продолжительности технологического цикла при последовательном, параллельно-последовательном и параллельном выполнении операций производства продукции

Задача. Определить длительность технологического цикла обработки детали

Определить длительность технологического цикла обработки детали с помощью разных видов передачи предметов труда. Плановая партия - 30 штук. Операции на единицу и количество станков на операции приведены ниже:

Решение .

Для того чтобы найти длительность цикла с помощью последовательного способа передачи деталей нужно воспользоваться формулой:

n – количество деталей в обрабатываемой партии шт.

i – операция

m – количество операций в технологическом процессе

С і – количество станков, на которых осуществляется обработка детали на i-той операции.

t i – штучное время на выполнение i-той операции, минут

t ест - длительность естественных процессов (они у нас отсутствуют и принимаются равным нулю)

Подставим значения в формулу

T ц. посл. = 30*(5/1 + 9/1 + 18/1 + 6/2 + 5/1 + 3/2) = 30*(5 + 9 + 18 + 3 + 5 + 1,5)=1245 минут

T цикла. – суммарное время обработки технологического процесса

р – величина передаточной партии шт.

(t/c) кор . – длительность выполнения наименьшей из двух смежных операций.

Подставим значения в формулы.

τ = (30-5) * (5/1 + 9/1 + 6/2 + 6/2 + 3/2) = 25*(5 + 9 + 3 + 3 + 1,5) = 25 * 41,5 = 537,5 мин.

Теперь найдем длительность параллельно-последовательного цикла.

Т цикла = 1245 - 537,5 = 707,5 минут

Задача параллельно последовательного цикла как можно быстрее пропустить через все стадии производства продукты труда при непрерывной работе станков.

Для того чтобы найти длительность параллельного цикла передачи деталей воспользуемся формулой:

Подставим значения в формулу.

Т ц пар = 5*(5/1+9/1+18/1+6/2+5/1+3/2)+(30-5)*(18/1)=5*(5+9+18+3+5+1,5)+

25*18=5*41,5+25*18=207,5+450=657,5 минут

Задача параллельного цикла движения деталей как можно быстрее пропустить продукты труда через все стадии производства.

Мы можем найти коэффициент параллельности с помощью формулы:

Т ц пар – длительность цикла параллельным способом движения деталей

Т ц посл. – длительность цикла последовательным способом движения деталей.

Подставим значения в формулу.

К пар = 657,5/1245=0,528

Ответ: T ц. посл. =1245 мин. , Т ц п-п = 707,5 мин. , Т ц пар =657,5 мин.

Задача. Определить изменение длительности цикла обработки деталей

Партия деталей состоит из 10 деталей, которые обрабатываются при параллельно последовательном виде движения. Технологический процесс обработки деталей состоит с 6 операций t 1 = 2, t 2 = 9, t 3 = 6, t 4 = 2, t 5 = 3, t 6 = 4 мин. Есть возможность объединить пятую и шестую операции в одну без изменения длительности каждой. Размер транспортной партии равняется 1. Определить, как изменится длительность технологического цикла обработки деталей.

Для того чтобы найти время параллельно последовательного цикла движения деталей используем формулу.

Методические указания к выполнению практической работы

на тему «Расчет длительности производственного и технологического цикла»

Цель практической работы: изучить сущность производственного цикла, научиться выполнять расчет длительности производственного цикла, выявить основные пути сокращения длительности производственного цикла.

Введение

Производственный процесс представляет собой совокупность отдельных процессов труда, направленных на превращение сырья и материалов в готовую продукцию. Содержание процесса производства оказывает определяющее воздействие на построение предприятия и его производственных подразделений. Грамотная организация производственного процесса является основой деятельности любого предприятия.

Основные факторы производственного процесса, определяющие характер производства, – это средства труда (машины, оборудование, здания, сооружения и т.д.), предметы труда (сырье, материалы, полуфабрикаты) и труд как целесообразная деятельность людей. Непосредственное взаимодействие этих трех основных факторов и образует содержание производственного процесса.

Производственный цикл - один из важнейших технико- экономических показателей, который является исходным для расчета многих показателей производственно-хозяйственной деятельности предприятия. На его основе, например, устанавливаются сроки запуска изделия в производство с учетом сроков его выпуска, рассчитываются мощности производственных подразделений, определяется объем незавершенного производства и осуществляются другие планово-производственные расчеты.

Производственный процесс протекает во времени и пространстве, поэтому производственный цикл можно измерить длиной пути движения изделия и его комплектующих элементов, а так же временем, в течение которого изделие проходит весь путь обработки.

Основные понятия о производственном и технологическом цикле

Производственный цикл - календарный период времени с момента запуска сырья и материалов в производство до момента выхода готовой продукции, приемки ее службой технического контроля и сдачи на склад готовой продукции, который измеряется в днях, часах.

Различают простой и сложный производственные циклы.

Простой производственный цикл – это цикл изготовления детали. Сложный производственный цикл – цикл изготовления изделия.

Структура производственного цикла включает время выполнения основных и вспомогательных операций, естественных процессов и перерывов в изготовлении изделий (рис. 1).

Рисунок 1 – Структура производственного цикла

Производственный цикл имеет две стадии:

1) время протекания процесса производства;

2) время перерывов в процессе производства.

Время протекания процесса производства, которое называется технологическим циклом, или рабочим периодом, включает:

Время на подготовительно-заключительные операции;

Время на технологические операции;

Время на протекание естественных процессов;

Время на транспортировку в процессе производства;

Время на технический контроль.

Время перерывов в процессе производства - время, в течение которого не осуществляется никакого воздействия на предмет труда и не происходит изменения его качественной характеристики, но продукция еще не является готовой и процесс производства не закончен.

Время перерывов в процессе производства включает:

Время межоперационного пролеживания;

Время междусменного пролеживания.

Подготовительно-заключительное время затрачивается рабочим (или бригадой) на подготовку себя и своего рабочего места к выполнению производственного задания, а также на все действия по его завершению. Оно включает время на получение наряда, материала, специальных инструментов и приспособлений, наладку оборудования и др.

Время технологических операций - это время, в течение которого осуществляется непосредственное воздействие на предмет труда либо самим рабочим, либо машинами и механизмами под его управлением.

Время естественных технологических процессов - это время, в течение которого предмет труда изменяет свои характеристики без непосредственного воздействия человека и техники (сушка на воздухе окрашенного изделия, остывание нагретого изделия и др.).

Время на технический контроль и время на транспортировку в процессе производства составляют время технического обслуживания, которое включает:

Контроль качества обработки изделия;

Контроль режимов работы машин и оборудования;

Перевозку заготовок, материалов, приемку и уборку обработанной продукции.

Различают регламентированные и нерегламентированные перерывы. Регламентированные перерывы делятся на межоперационные и междусменные.

Межоперационные (внутрисменные) перерывы делятся на:

Перерывы партионности (имеют место при обработке деталей партиями: каждая деталь, поступая к рабочему месту в составе партии, пролеживает дважды - до начала и по окончании обработки, пока вся партия не пройдет через данную операцию);

Перерывы ожидания (обусловлены несогласованностью (несинхронностью) длительности смежных операций технологического процесса и возникают, когда предыдущая операция заканчивается раньше, чем освобождается рабочее место для выполнения следующей операции);

Перерывы комплектования (возникают в, тех случаях, когда детали и узлы пролеживают в связи с незаконченностью изготовления других деталей, входящих в один комплект).

Междусменные перерывы определяются режимом работы (количеством и длительностью смен) и включают перерывы между рабочими сменами, выходные и праздничные дни, обеденные перерывы.

Нерегламентированные перерывы включают:

1) перерывы из-за нарушения производственного процесса – это время перерывов по организационно-техническим причинам (неисправность оборудования и устранение неисправности; отсутствие заготовок, деталей, материалов на рабочем месте; отсутствие электроэнергии, пара, газа, воды; отсутствие инструмента, оснастки; ожидание крана, электрокара);

2) перерывы, зависящие от исполнителя, которые в свою очередь делятся на два вида:

Перерывы, вызванные нарушением трудовой дисциплины (опоздание на работу, самовольные отлучки с рабочего места, преждевременный уход с работы и т.п.);

Перерывы по уважительным причинам (отлучка исполнителя с разрешения администрации, внезапное заболевание, травма, посещение медпункта, обучение ученика и т.п.).

Расчет производственного и технологического цикла

Расчет длительности производственного цикла производится по формуле:

где Т п.ц. , Т техн. - соответственно длительность производственного и технологического циклов;

Т ест.пр. - время естественных процессов;

Т пер. - продолжительность перерывов.

При расчете длительности производственного цикла Т п.ц. учитываются лишь те затраты времени, которые не перекрываются временем технологических операций (например, затраты времени на контроль, транспортирование изделий). Перерывы, вызванные организационно-техническими неполадками (несвоевременное обеспечение рабочего места материалом, инструментами, нарушение трудовой дисциплины и т.п.), при расчете плановой длительности производственного цикла не учитываются.

Основной составляющей производственного цикла является продолжительность технологических операций, которая составляет технологический цикл. Длительность технологического цикла в большой степени зависит от способа передачи деталей с операции на операцию. Существуют три вида движения деталей в процессе их изготовления: последовательный; параллельно- последовательный; параллельный.

1. При последовательном виде движения предметов труда детали на каждой операции обрабатываются целой партией. Передача деталей на последующую операцию производится после окончания обработки всех деталей данной пар­тии.

При последовательном виде движения технологический цикл Т посл. обра­ботки партии деталей n на операциях m равен:

где n - количество деталей в партии, шт.;

i - число операций (i = 1…m);

t i - штучное время обработки одной детали на i-ой операции, мин;

РМ i - число параллельных рабочих мест на i-ой операции.

При последовательном виде движения предметов труда партия деталей за­держивается на каждой операции до полной обработки всех деталей из партии (т.е. наблюдаются перерывы партионности). Это приводит к увеличению неза­вершенного производства, удлинению технологической части производствен­ного цикла. Данный вид применяется в единичном и мелкосерийном производ­стве.

Длительность технологического цикла обработки партии деталей на i-ой опе­рации равна:

Длительность технологического цикла при последовательном виде движе­ния предметов труда складывается из времени выполнения партии деталей на каждой операции, т.е. из операционных циклов:

Для сокращения длительности технологического цикла применяются дру­гие виды движения предметов труда.

Рисунок 2 - Технологический цикл при последовательном движении партии деталей

Достоинства этого метода: отсутствие перерывов в работе оборудования и рабочего на каждой операции; возможность их высокой загрузки в течение смены; простота организации.

Недостатки этого метода: детали пролеживают длительное время из-за перерывов партионности, следствием чего является создание большого объема незавершенного производства; из-за отсутствия параллельности в обработке деталей продолжительность технологического цикла наибольшая.

Последовательный вид движения применяется, как правило, в единичном и мелкосерийном производствах.

2. Параллельно-последовательный вид движения - это такой порядок пере­дачи предметов труда, при котором выполнение последующей операции начи­нается до окончания обработки всей партии на предыдущей операции, т.е. име­ется параллельность выполнения операций. При этом обработка деталей всей партии на каждой операции производится непрерывно.

Возможны 2 варианта параллельно-последовательного вида движения:

а) Длительность операционного цикла на предшествующей операции меньше, чем на последующей. В этом случае начало обработки на последующей операции возможно сразу после окончания обработки первой штуки или передаточной партии на предыдущей операции. На последующую опера­цию детали передаются поштучно по мере их готовности, при этом они (кроме первой) будут пролеживать в ожидании освобождения рабочего места на последующей операции.

б) Продолжительность операционного цикла на предшествующей операции больше, чем на последующей. В этом случае начало обработки на последующей операции определяется из условия, что последняя штука или передаточная партия, будучи закончена обработкой на предыдущей операции, немедленно начинает обрабатываться на последующей. Для обеспечения непрерывной работы на после­дующей (короткой) операции на предшествующих создается задел готовых де­талей. При передаче деталей на последующую операцию ориентируются на по­следнюю деталь. Ко времени начала работы над ней на последующей операции надо закончить обработку всех остальных деталей в партии.

При больших партиях передача деталей осуществляется не по­штучно, а транспортной (или передаточной) партией р .

Общая продолжительность технологического цикла при параллельно-последовательном движении Т п-п сокращается по сравнению с последователь­ным движением на сумму тех отрезков времени τ , в течение которых смежные операции выполняются параллельно, т.е.:

, (5)

В практических расчетах эта экономия может быть рассчитана по наиболее короткой операции из двух смежных:

, (6)

Таким образом, получаем:

, (7)

Если передача предметов труда осуществляется поштучно, то вместо р подставляется 1.

№ опе- рации	t шт. , мин.	РМ	Время, мин.
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
n = 20 шт., p = 5 шт.
			10 10 10 10
			15 15 15 15
			5 5 5 5
			10 10 10 10

Рисунок 3 - Технологический цикл при параллельно- последовательном движении партии деталей

Этот метод применяется при значительном выпуске одноименной продук­ции на участках с неравномерной мощностью оборудования на предприятиях серийного и крупносерийного выпуска продукции при больших партиях дета­лей и значительной трудоемкости операций. Его применение требует постоян­ного поддержания между операциями минимальных запасов предметов труда, тщательных предварительных расчетов, четкого планирования и регулирования производства.

Достоинства этого метода: отсутствие простоев в работе оборудования и рабочих; значительное сокращение продолжительности технологического цикла по сравнению с последовательным видом движения.

Данный вид движения широко используется в среднесерийном и крупносерийном производствах при обработке деталей большой трудоемкости.

3. Параллельный вид движения - это такой порядок передачи предметов тру­да, при котором каждая деталь (или транспортная партия) передается на после­дующую операцию немедленно после окончания обработки на предыдущей операции.

При парал­лельном виде движения предметов труда достигается ещё большее сокращение технологического цикла.

Таким образом, обработка деталей партии осуществляется одновременно на многих операциях. Здесь нет пролеживания деталей из-за перерывов партионности, что приводит к сокращению длительности технологической части производственного цикла и уменьшению незавершенного производства.

При построении графика параллельного вида движения сначала отмечается технологический цикл для первой детали или транспортной партии р. Затем на операции с самым продолжительным операционным циклом (t гл. - главная опе­рация) строится цикл проведения работ по всей партии n без перерывов. Для всех деталей (транспортных партий), кроме первой, достраиваются операцион­ные циклы на всех других операциях.

Общая длительность технологической части производственного цикла Т пар. определяется по формуле:

, (8)

где - время наиболее продолжительной операции (главной).

При поштучной передаче р = 1.

Длительность производственного цикла. Факторы, влияющие на длительность производственного цикла.

Тема 4. Организация производства во времени.

Одним из самых важных требований, предъявляемых к рациональной организации производственного процесса, является обеспечение наименьшей длительности производственного цикла изготовления продукции.

Под длительностью производственного цикла понимается время, в течение которого предметы труда подвергаются обработке с момента запуска сырья и материалов до момента выпуска готовой продукции.

Длительность производственного цикла может быть выражена следующей формулой:

Т ц = t технол. + t ест + t тр + t пр, где

Т ц – длительность производственного цикла, сут. или ч.;

t технол. – сумма времени технологических операций;

t ест – сумма времени естественных процессов;

t тр – сумма времени транспортных операций;

t пр – сумма времени пролеживания деталей (изделий) в ожидании обработки.

Длительность производственного цикла зависит от многочисленных технических, экономических и организационных факторов: характера изготовляемого изделия, его сложности и трудоемкости; объема выпуска изделий и типа производства; уровня техники, технологии и организации производства продукции, режима работы предприятия и др.

Технологический цикл является частью производственного цикла, учитывает только продолжительность технологических операций и межоперационных перерывов. Длительность технологического цикла зависит от вида сочетания операций:

1) последовательный;

2) параллельный;

3) параллельно-последовательный (смешанный).

1. При последовательном сочетании операций вся обрабатываемая партия деталей передается на последующую операцию лишь после окончания всех работ на предыдущей операции.

Ттц = п *Σ t штi, где

Ттц - технологический цикл партии деталей;

п - размер партии деталей;

м - число технологических операций;

t штi - штучное время i-ой операции.

Последовательный вид перемещения обрабатываемых предметов труда применяется в единичном и мелкосерийном производстве при обработке небольших партий одинаковых деталей. В сравнении с двумя другими видами движения он обладает наименьшей эффективностью.

2. При параллельном сочетании операций каждая деталь после выполнения одной операции сразу передается на последующую операцию, не ожидая окончания обработки.

Ттц = Σ tштi + (п-1)* t гл, где

t гл - штучное время по наиболее продолжительной операции.

При крупносерийном производстве используется следующая формула:

Ттц = р* Σ tштi + (п-р)* t гл, где

р - размер транспортной партии.

Параллельный вид движения обеспечивает максимальное сокращение продолжительности изготовления партии деталей в целом. Однако в процессе обработки параллельным способом на всех операциях, кроме главной – наиболее длительной, могут возникнуть простои. Такие простои неизбежны тогда, когда операции данного технологического процесса не выравнены по их длительности. Но длительность операций специально выравнивается только на поточных линиях. Поэтому практически применение параллельного вида движения оказывается рациональным только при поточной организации производства.

2. При смешанном сочетании операций наблюдается частичная параллельность выполнения отдельных операций; непрерывность обработки всей партии на каждой операции; передача обрабатываемых деталей как поштучно, так и по партиям.

Ттц = Σ tштi + (п-1)*(Σ tб-Σ tм), где

Σ tб - сумма больших операций (которые находятся между соответствующими меньшими);

Σ tм - сумма меньших операций (которые находятся между соответствующими меньшими).

Ттц = Σ tштi - (п-р)* Σ tк, где

Σ tк - сумма коротких операций (выбирается между двумя смежными).

Возможны два случая параллельно-последовательного сочетания операций:

а) когда предшествующая операция короче, чем последующая,

б) когда предшествующая операция длиннее, чем последующая. В первом случае применяется поштучная передача деталей на следующую операцию по мере их готовности, так как достаточно только одной детали, чтобы начать следующую операцию без опасения, что в дальнейшем могут возникнуть простои.

Во втором случае необходимо во избежание перерывов в прохождении всей партии предметов труда на последующей операции, чтобы последняя деталь проходила последующую операцию после того, как предыдущую операцию пройдет вся партия запуска предметов труда. Для этого вместо поштучной пересдачи требуется предварительное накопление некоторого задела деталей, с тем, чтобы его размер обеспечивал непрерывность работы на последующей, более короткой операции. Соответственно начало обработки партии деталей на коротких операциях будет производиться с некоторым смещением во времени в сравнении с параллельным видом движения. На эту величину длительность цикла их обработки будет превышать длительность цикла при параллельном виде движения.

Параллельно-последовательный вид движения обрабатываемых предметов труда широко применяется в средне- и крупносерийном производстве.

Задание.

Построить графики технологического цикла партии интегральных схем в количестве 4 штук при последовательном, параллельном и смешанном видах сочетания операций. Размер передаточной партии - 2. Партия интегральных схем обрабатывается на 4 станках. Штучное время 1-ой операции - 1 мин., 2-ой - 5 мин., 3-й - 3 мин., 4-ой - 2 мин.

Определить графически и аналитически длительность технологического цикла обработки партии деталей при параллельном, последовательном и смешанном сочетаниях операций.

Величина партии деталей - 10 шт., размер передаточной партии - 2 шт., штучное время 1-ой операции - 10 мин., 2-ой - 4 мин., 3-й - 15 мин., 4-ой - 5 мин.

Партия деталей в 12 штук обрабатывается при параллельно-последовательном сочетании, передаточная партия - 3 шт. Партия деталей обрабатывается на 3 станках. Штучное время 1-ой операции - 6 мин., 2-ой - 20 мин., 3-й - 4 мин.

Определить, как изменится продолжительность обработки партии деталей, если в результате изменения технологии длительность второй операции уменьшилась на 4 мин.

Кроме того, определить длительность производственного цикла до и после освоения новой технологии, если время на выполнение вспомогательных операций - 45 мин., время перерывов - 130 мин.

Партия поясов (50 шт.) обрабатывается на 5 операциях. Время обработки пояса по операциям составляет: t1 = 22 с, t2 = 59, t3 = 45, t4 = 20, t5 = 36 c.

Установить длительность технологической части производственного цикла при различных видах движения предметов труда: последовательном, параллельном и параллельно-последовательном.

1. Джурабаев К.Т. и др. Производственный менеджмент. Учебное пособие.- М., 2005.-416с.

2. Производственный менеджмент: Учебник/ Под ред. В.А. Козловского.-М.: ИНФРА-М,2003.-574с.

3. Производственный менеджмент: Учеб. для вузов/ Под ред. С.Д. Ильенковой.- М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2002.- 583с.

4. Фатхутдинов Р.А. Производственный менеджмент. Учебник.-М.:ЮНИТИ,1997.-447с.

Производственный цикл

Одной из самых главных составляющих производственной деятельности является производственный цикл. Одной из основных его характеристик является длительность производственного цикла .

Под длительностью производственного цикла понимают время, через которое сырье превращается в готовую продукцию .

Производственный цикл включает в себя:

• Время технологических операций
• Межоперационный простой
• Время на протекание естественных природных процессов (охлаждение металла, затвердевание бетона).

Межоперационный простой можно сократить за счет обоснованного вида передачи с одной операции на другую и методов организации обработки изделия:

• последовательная обработка
• параллельно-последовательная обработка
• параллельная обработка изделия

Определение длительности производственного цикла

Формула длительности цикла последовательной обработки деталей

Организация производственного процесса методом последовательной обработки деталей осуществляется в том случае, когда одна технологическая операция выполняется после завершения предыдущей и нет возможности их совмещения (одновременного выполнения) при обработке одной и той же партии изделий. То есть, до окончания обработки всей партии изделий на одной технологической операции дальнейшая обработка не производится.

Длительность цикла последовательного способа обработки деталей можно найти по формуле:

n - количество деталей в обрабатываемой партии, шт.

i – операция

m – количество операций в технологическом процессе

ti

Сi

tест

tожид - длительность ожидания обработки между технологическими операциями (межоперационные простои и пролеживания)

Пояснение формулы расчета длительности производственного цикла при последовательной обработке . Следует обратить внимание, что формула состоит из трех частей.
Первая часть формулы позволяет определить непосредственно время, в течение которого деталь (изделие) подвергается непосредственной активной обработке. Длительность обработки операции мы делим на количество станков, которые эту операцию выполняют, умножаем на количество деталей в партии. Получаем время, за которое отдельная операция будет выполнена для всей партии деталей. Сумма времени по всем операциям дает нам затраты времени на обработку деталей без учета остальных факторов.
Вторая часть формулы добавляет технологически необходимое время естественных процессов (например, остывание, снятие внутренних напряжений и т.д.). В сумме получается длительность цикла технологических операций . Это значение выведено отдельной формулой в первой строке. Оно пригодиться нам позже.
Добавление третьей части формулы , которая учитывает ожидание обработки и другие потери времени, дает длительность производственного цикла, которую мы уже и можем учитывать для целей планирования.

Формула длительности цикла параллельно-последовательной обработки

Параллельно-последовательный способ обработки предполагает частичное совмещение времени выполнение смежных операций, то есть обработка на следующих операциях начинается до окончания изготовления всей партии на предыдущих операциях, при этом нужно выдерживать условия непрерывности обработки каждой операции.

Такой способ обработки применяется в том случае, когда оборудование может работать только в непрерывном цикле. Например, термообработка партии будет экономически не целесообразна, если детали будут поступать на нее в произвольные моменты времени с произвольными перерывами. Поэтому нам нужно будет начать цикл термообработки таким образом, чтобы с момента начала обработки партии до момента ее окончания оборудование работало бы непрерывно. Момент начала обработки на таком оборудовании должен быть вычислен таким образом, что время начала обработки на текущей операции было бы таким, что деталь, вышедшая последней с предыдущей операции, тут же была отправлена в обработку на текущей или уже находилась в ожидании обработки.

Длительность технологического цикла при параллельно-последовательном способе передачи деталей (Т ц п-п ) рассчитывается по формуле:

T цикла пар посл – суммарное время выполнения технологического процесса обработки деталей при параллельно-последовательной обработке

n

p

ti – штучное время исполнения i-той операции, минут

Сi – количество станков, на которых осуществляется обработка детали на i-той операции

(t/c) кор . – длительность выполнения наименьшей из двух смежных операций

tест - длительность операций, во время которых происходят естественные (природные) процессы

Пояснение формулы расчета длительности производственного цикла при параллельно-последовательной обработке . Как видно из первой строки блока формул, из времени, рассчитанного на последовательную обработку деталей вычитается экономия времени, возникающая из-за того, что партия деталей пролеживает лишь частично и ее обработка начинается до момента окончания обработки всей партии.
Вторая строка блока формул расшифровывает первую. Длительность обработки операции мы делим на количество станков, которые эту операцию выполняют, умножаем на количество деталей в партии. Получаем время, за которое отдельная операция будет выполнена для всей партии деталей. Сумма времени по всем операциям дает нам затраты времени на обработку деталей без учета остальных факторов. Потом мы добавляем время, необходимое для естественных процессов остывания, затвердения и т.д. и вычитаем экономию времени, получающуюся за счет более раннего времени начала обработки деталей на следующей операции.
Третья строка блока формул показывает нам, как вычисляется время уменьшения обработки партии. Примите во внимание, что первая операция может быть короче второй, а может быть и наоборот. Поэтому, из двух смежных операций нам нужно выбрать ту, длительность обработки которой меньше. Теперь, когда от размера всей партии мы вычитаем размер передаточной партии, то получим количество деталей, которые, фактически, будут обработаны параллельно. Пролеживает у нас максимум, передаточная партия, которую мы и вычли. Теперь, умножив количество параллельно обрабатываемых деталей на время их параллельной обработки (t/c), при чем меньшего из двух операций, мы и получим величину экономии времени на обработку при такой организации производства.
Четвертая строка блока формул всего лишь дополняет рассчитанное нами время (см. вторую строку блока формул) временем потерь на ожидание деталями обработки в результате пролеживания.

Формула длительности цикла параллельной обработки партии деталей

Параллельное движение партии деталей характеризуется тем, что одновременно на всех операциях обрабатываются разные экземпляры данного наименования, и каждый образец проходит обработку по всем операциям непрерывно. Передача деталей с операции на операцию осуществляется поштучно или передаточными партиями. В этом случае полностью загружена самая трудоемкая операция ("узкое место"), а на других есть ожидание обработки.

Длительность цикла при параллельной обработке партии деталей находят по формуле:

T цикла паралл – суммарное время выполнения технологического процесса обработки деталей при параллельной обработке

n – количество деталей в обрабатываемой партии, шт.

p – величина транспортной (передаточной) партии шт.

ti – штучное время исполнения i-той операции, минут

Сi – количество станков, на которых осуществляется обработка детали на i-той операции

tест - длительность операций, во время которых происходят естественные (природные) процессы

Пояснение формулы расчета длительности производственного цикла при параллельной обработке . Поскольку в самом "узком месте" обработка выполняется непрерывно, то время обработки партии увеличиться только на время "застревания" деталей, превышающих размер передаточной партии (n-p) в "узком месте" (t/c)max , что нам и показывает формула.
Первая часть формулы позволяет определить непосредственно время, в течение которого деталь (изделие) подвергается непосредственной активной обработке. Длительность обработки (t) операции мы делим на количество станков (C), которые эту операцию выполняют, умножаем на количество деталей в передаточной (!) партии.
Вторая часть формулы позволяет нам вычислить длительность "застревания" партии в "узком месте". Поскольку все остальные операции будут выполнены быстрее, то длительность пролеживания и будет равна количеству ожидающих деталей (n-p) умноженному на длительность обработки в "узком месте" (t/c)max.
Третья часть формулы , которая учитывает ожидание обработки и другие потери времени, если, конечно она не указана в технологической карте как технологическая операция

Коэффициент параллельности производственного процесса

Параллельность – одновременное выполнение частей производственного процесса (стадий, операций), то есть осуществление процессов с перекрытием.

Коэффициент параллельности производства находится по формуле:

Т паралл обработки – длительность цикла при организации обработки параллельным способом движения деталей

Т факт – фактическая длительность цикла обработки деталей.

Определение длительности производственного цикла также возможно графическим способом.

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. (t 1); на 2 ой – 1 мин. (t 2); на 3 ей – 1,5 мин. (t 3); на 4 ой – 2 мин. (t 4). 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

Т ц (посл) = 19,5 мин. n*t 4

2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22

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

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 t 2

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 =t 2 , между второй и третьей операциями t кр =t 2 , между третьей и четвертой операциями t кр =t 3 .

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