Производственным циклом изготовления той или иной машины или ее отдельного узла (детали) называется календарный период времени, в течение которого этот предмет труда проходит все стадии производственного процесса от первой производственной операции до сдачи (приемки) готового продукта включительно. Сокращение цикла дает возможность каждому производственному подразделению (цеху, участку) выполнить заданную программу с меньшим объемом незавершенного производства. Это значит, что предприятие получает возможность ускорить оборачиваемость оборотных средств, выполнить установленный план с меньшими затратами этих средств, высвободить часть оборотных средств.

Производственный цикл состоит из двух частей: из рабочего периода, т. е. периода, в течение которого предмет труда находится непосредственно в процессе изготовления, и из времени перерывов в этом процессе.

Рабочий период состоит из времени выполнения технологических и нетехнологических операций; к числу последних относятся все контрольные и транспортные операции с момента выполнения первой производственной операции и до момента сдачи законченной продукции.

Структура производственного цикла (соотношение образующих его частей) в различных отраслях машиностроения и на разных предприятиях неодинакова. Она определяется характером производимой продукции, технологическим процессом, уровнем техники и организации производства. Однако, несмотря на различия в структуре, возможности сокращения длительности производственного цикла заложены как в сокращении рабочего времени, так и в сокращении времени перерывов. Опыт передовых предприятий показывает, что на каждой стадии производства и на каждом производственном участке могут быть обнаружены возможности дальнейшего сокращения длительности производственного цикла. Оно достигается проведением различных мероприятий как технического (конструкторского, технологического), так и организационного порядка.

Осуществление производственных процессов тесно связано с методами их выполнения. Различают три основных вида организации движения производственных процессов во времени:

¨ последовательный, характерный для единичной или партионной обработки или сборки изделий;

¨ параллельный, применяемый в условиях поточной обработки или сборки;

¨ параллельно-последовательный, используемый в условиях прямоточной обработки или сборки изделий.

При последовательном виде движения производственный заказ – одна деталь, или одна собираемая машина, или партия деталей 1 (серия машин 2) – в процессе их производства переходит на каждую последующую операцию процесса только после окончания обработки (сборки) всех деталей (машин) данной партии (серии) на предыдущей операции. В этом случае с операции на операцию транспортируется вся партия деталей одновременно. При этом каждая деталь партии машины (серии) пролеживает на каждой операции сначала в ожидании своей очереди обработки (сборки), а затем в ожидании окончания обработки (сборки) всех деталей машин данной партии (серии) по этой операции.

Партией деталей называется количество одноименных деталей, одновременно запускаемых в производство (обрабатываемых с одной наладки оборудования). Серией машин называется количество одинаковых машин, одновременно запускаемых в сборку.

На рис. 1 представлен график последовательного движения предметов труда по операциям. Время обработки при последовательном виде движения предметов труда Тпос прямо пропорционально числу деталей в партии и времени обработки одной детали по всем операциям, т. е.

Тпос = Еt * n,

где Еt – время обработки одной детали по всем операциям в мин; n – число деталей в партии.

При параллельном виде движения обработка (сборка) каждой детали (машины) в партии (серии) на каждой последующей операции начинается немедленно после окончания предыдущей операции, независимо от того что обработка (сборка) других деталей (машин) в партии (серии) на данной операции еще не окончена. При такой организации движения предметов труда несколько единиц одной и той же партии (серии) могут одновременно находиться в обработке (сборке) на разных операциях. Общая продолжительность процесса обработки (сборки) партии деталей (серии машин) значительно уменьшается по сравнению с тем же процессом, выполняемым последовательно. В этом заключается существенное преимущество параллельного вида движения, позволяющего значительно сократить продолжительность производственного процесса.

Время обработки (сборки) партии деталей (серии машин) при параллельном виде движения Тпар может быть определено по следующей формуле:

Тпар = Еt + (n – 1) * r,

где r – такт выпуска, соответствующий в данном случае наиболее продолжительной операции, в мин.

Однако при параллельном виде движения, в процессе обработки (сборки) партии деталей (машин) на некоторых рабочих местах могут возникать простои людей и оборудования (рис. 2), продолжительность которых определяется разностью между тактом и длительностями отдельных операций процесса. Такие простои неизбежны в том случае, если операции, следующие одна за другой, не синхронизированы (не выровнены по их длительности), как это обычно делается на поточных линиях. Поэтому практическое применение параллельного вида движения предметов труда оказывается безусловно целесообразным и экономически выгодным при поточной организации производственного процесса.

Необходимость выравнивания (синхронизации) длительности отдельных операций существенно ограничивает возможность широкого применения параллельного вида движения, что способствует применению третьего – параллельно-последовательного вида движения предметов труда.

Параллельно-последовательный вид движения предметов труда характеризуется тем, что процесс обработки деталей (сборки машин) данной партии (серии) на каждой последующей операции начинается раньше чем полностью заканчивается обработка всей партии деталей (сборки машин) на каждой предыдущей операции. Детали передаются с одной операции на другую частями, транспортными (передаточными) партиями. Накопление некоторого количества деталей на предыдущих операциях перед началом обработки натрии на последующих операциях (производственный задел) позволяет избежать возникновения простоев.

Параллельно-последовательный вид движения предметов труда позволяет значительно уменьшить продолжительность производственного процесса обработки (сборки) по сравнению с последовательным видом движения. Применение параллельно-последовательного вида движения экономически целесообразно в случаях изготовления трудоемких деталей, когда длительности операций процесса значительно колеблются, а также в случаях изготовления малотрудоемких деталей крупными партиями (например, нормалей мелких унифицированных деталей и т. д.).

При параллельно-последовательном виде движения предметов труда могут быть три случая сочетания длительности операций:

1) предыдущая и последующая операции имеют одинаковую длительность (t 1 = t 2);

2) длительность предыдущей операции t2 больше длительности последующей t 3 , т. е. t 2 > t 3 ;

3) длительность предыдущей операции t3 меньше длительности последующей t 4 , т. е. t 3 < t 4 .

В первом случае передача деталей с операции на операцию может быть организована поштучно; из соображения удобства транспортировки может быть применена одновременная передача нескольких деталей (передаточной партией).

Во втором случае последующая, менее продолжительная операция может быть начата только после окончания обработки всех деталей на предыдущей операции, входящих в первую передаточную партию. На рис. 3 это имеет моего при переходе от первой операции ко второй.

В третьем случае (на рис. 3 – переход от 3 к 4-й операции) нет необходимости накапливать детали на предыдущей операции. Достаточно передать одну деталь на последующую операцию и начать ее обработку без всякого опасения возможности возникновения простоя. В этом, как и в первом случае, передаточная партия устанавливается только из транспортных соображений.

Момент начала работы на каждой следующей операции (рабочем месте) определяется по графику или путем расчета минимальных смещений с.

Минимальное смещение с 2 определяется разностью между длительностями предыдущей большей t 2 и последующей меньшей операциями t 3 , а именно:

с 2 = n * t 2 – (n – n тр) * t 3 ,

где n тр – величина передаточной (транспортной) партии, которая для второго случая сочетания длительности операций определяется из соотношения с 1 / t 1 (с 1 – минимальное смещение первой операции), во всех остальных случаях – из условий удобства транспортировки.

Минимальное расчетное смещение включается в общую продолжительность производственного процесса Т при сочетании длительности операции, относящемся ко второму случаю. В первом и третьем случаях минимальное смещение устанавливается равным времени, необходимому для формирования передаточной партии.

Определяя общую продолжительность производственного процесса при параллельно-последовательном виде движения предметов труда, следует учитывать расчетную величину смещения Е с:

Т пл = Е с + n * t к,

где t к – длительность последней (конечной) операции в данном производственном процессе.

Пример. Определить общую продолжительность процесса обработки партии деталей при различных видах движения, если число деталей в партии n = 40, а время обработки одной детали (в мин) по операциям составляет: t 1 = 1,5; t 2 = 1,5; t 3 = 0,5; t 4 = 2,5; такт выпуска r = 2,5 мин.

А. В условиях последовательного вида движения деталей

Е t = t 1 + t 2 + t 3 + t 4 = 1,5 + 1,5 + 0,5 + 2,5 = 6,0;

Т пос = E t * n = 6,0 * 40 = 240 мин = 4 ч.

Б. В условиях параллельного вида движения деталей

Т пар = E t + r * (n – 1) = 6,0 +2,5 * (40 – 1) = 103,5 мин, или 1,725 ч.

В. В условиях параллельно-последовательного вида движения деталей

Т п.п = Е с + n * t = 65 + 40 * 2,5 == 165 мин == 2,7 ч.

Сначала следует определить величину Е с . Принимая размер передаточной партии, удобной для транспортировки, n тр = 10 шт., можно найти минимальные смещения по операциям:

с 1 = n тр * t 1 = 10 * 1,5 = 15 мин;

с 2 = n * t 2 – (n – n тр) * t 3 = 40 * 1,5 – (40 – 10) * 0,5 = 45 мин;

с 3 = n тр * t 3 = 10 * 0,5 = 5 мин.

Для определения суммы смещений Е с необходимо знать число транспортных партий при передаче деталей со второй на третью операцию, которое будет равно

k = с 2 / (n тр * t 2) = 45 / (1,5 * 10) = 3;

тогда сумма смещений составит величину Е с = 15 + 45 + 5 = 65 мин.

Таким образом, применение параллельного и параллельно-последовательного видов движения предметов труда дает возможность сократить продолжительность производственного процесса, или, иначе, уменьшить производственный цикл изготовления предмета труда.

Мероприятия организационного порядка направлены на улучшение обслуживания рабочих мест инструментом, заготовками, улучшение работы контрольного аппарата, внутрицехового транспорта, складского хозяйства и т. д. Перестройка производственной структуры завода, цеха, например организация предметно-замкнутых производственных участков, способствующая уменьшению времени перерывов в производственном процессе за счет уменьшения времени межоперационного пролеживания и транспортировки, приводит к сокращению длительности производственного цикла; особенно значительный экономический эффект дает внедрение поточных форм организации производственного процесса.

Сокращение длительности производственного цикла представляет собой одну из наиболее важных задач организации производства на предприятии, от надлежащего решения которой в большой мере зависит его эффективная, рентабельная работа.

Типы производства

Тип производства – комплексная характеристика технических, организационных и экономических особенностей машиностроительного производства, обусловленная его специализацией, объемом и постоянством номенклатуры изделий, а также формой движения изделий по рабочим местам.

Уровень специализации рабочих мест выражается рядом показателей, характеризующих конструктивно-технологические и организационно-плановые особенности продукции и производства. К таким показателям относятся удельный вес специализированных рабочих мест в подразделении; число закрепленных за ними наименований деталеопераций; среднее число операций, выполняемых на рабочем месте за определенный период времени. Среди этих показателей последний наиболее полно характеризует организационные и экономические особенности, соответствующие конкретному типу производства, уровню специализации-рабочих мест. Этот уровень определяется коэффициентом закрепления операций Кз.о.

Коэффициент Кз.о показывает отношение числа различных технологических операций, выполняемых или подлежащих выполнению подразделением в течение месяца, к числу рабочих мест. Так как Кз.о отражает частоту смены различных операций и связанную с этим периодичность обслуживания рабочего различными информационными и вещественными элементами производства, то Кз.о оценивается применительно к явочному числу рабочих подразделения за смену. Таким образом,

,

где Р вып – коэффициент выполнения норм времени; Fp – фонд времени рабочего при работе за планируемый период в одну смену; Nj – программа выпуска i -го наименования изделия за планируемый период; Тj – трудоемкость i-го наименования изделия; m – суммарное число различных операций, выполняемых за планируемый период; h – явочное число рабочих подразделения, выполняющих эти операции. При внешней неявности показатель Кз.о объединяет в себе значительное число факторов, определяющих степень стабильности производственных условий на рабочих местах. Все параметры, влияющие на Кз.о, условно можно объединить в три группы: первая группа – параметры конструктивно-технологического порядка, определяющие основу производственного процесса; вторая – объемные параметры, характеризующие "статику" производственного процесса; третья – календарные параметры, определяющие "динамику" производственного процесса.

К первой группе относятся такие параметры, как: коэффициент подготовительно-заключительного времени, число операций, нормы времени операций, число наименований изделий.

Ко второй группе параметров относятся: явочное число основных рабочих, фонд времени рабочего, программа выпуска, коэффициент выполнения норм времени, число рабочих мест.

Третья группа включает следующие параметры: размер и ритм партии изделий, ритм выпуска изделия, коэффициент, межоперационного времени, длительность производственного цикла партии изделий.

Серией простейших подстановок, замен и преобразований можно связать эти параметры с Кз.о.

Коэффициент Кз.о. показывает в среднем по участку частоту смены технологических операций. Следовательно, изменение Кз.о.влияет на специализированные навыки рабочих, трудоемкость обработки и оплату труда рабочих участка, затраты на переналадки и периодичность в обслуживании со стороны мастера, планировщика, наладчика, а также на оплату рабочих в ожидании обслуживания, т. е. на себестоимость выпускаемой продукции.

Коэффициент Кз.о характеризует среднее время выполнения одной операции или совокупности схожих операций при групповой технологии; следовательно, он связан с размером партии изделий, которая изготовляется непрерывно на каждой операции. Изменение размера партии, в свою очередь, сказывается на длительности производственного цикла и величине незавершенного производства. Наличие как увеличивающихся, так и уменьшающихся затрат при однонаправленном изменении Кз.о свидетельствует о необходимости поиска оптимальной величины Кз.о.

Номенклатура изготовляемых на рабочих местах изделий может быть постоянной и переменной. К постоянной номенклатуре относятся изделия, изготовление которых продолжается сравнительно долгое время, т. е. год и более. При постоянной номенклатуре изготовление и выпуск изделий могут быть непрерывными и периодическими, повторяющимися через определенные промежутки времени. При переменной номенклатуре изготовление и выпуск изделий повторяются через неопределенные промежутки.

По степени специализации, величине и постоянству номенклатуры изготовляемых на них изделий все рабочие места делятся на следующие группы: 1) рабочие места массового производства, специализированные на выполнение одной непрерывной повторяющейся операции; 2) рабочие места серийного производства, на которых выполняется несколько различных операций, повторяющихся через определенные промежутки: времени; 3) рабочие места единичного производства, на которых выполняется большое число различных операций, повторяющихся через неопределенные промежутки времени или вовсе не повторяющихся.

В зависимости от значения Кз.о рабочие места серийною производства подразделяются на крупно-, средне- и мелкосерийные: при 1 <= Кз.о < 10 рабочие места относятся к крупносерийному производству, при 10 <= Кз.о < 20 рабочие места соответствуют среднесерийному производству, при 20 <= Кз.о <= 40 – мелкосерийному производству.

Тин производства определяется по преобладающей группе рабочих мест.

Массовый тип производства характеризуется непрерывным изготовлением ограниченной номенклатуры изделий на узкоспециализированных рабочих местах.

Серийный тип производства обусловливается изготовлением ограниченной номенклатуры изделий партиями (сериями), повторяющимися через определенные промежутки времени на рабочих местах с широкой специализацией. Серийный тип производства подразделяется также на крупно-, средне- и мелкосерийный в зависимости от преобладающей группы рабочих мест.

Единичный тип производства характеризуется изготовлением широкой номенклатуры изделий в единичных количествах, повторяющихся через неопределенные промежутки времени или вовсе не повторяющихся, на рабочих местах, не имеющих определенной специализации.

Крупносерийный тип производства приближается по своей характеристике к массовому, а мелкосерийный – к единичному типу производства.

Движение деталей (изделий) по рабочим местам (операциям) может быть: во времени – непрерывным и прерывным; в пространстве – прямоточным и непрямоточным. Если рабочие места расположены в порядке последовательности выполняемых операций, т. е. по ходу технологического процесса обработки деталей (или изделий), то это соответствует прямоточному движению, и наоборот.

Производство, в котором движение изделий по рабочим местам осуществляется с высокой степенью непрерывности и прямоточности, называется поточным.

В связи с этим в зависимости еще от формы движения изделий по рабочим местам массовый и серийный типы производства могут быть поточными и непоточными, т. е. может быть массовый, массово-поточный, серийный и серийно-поточный тип производства. В единичном типе производства осуществить непрерывность и прямоточность прохождения всех изделий, изготовляемых на группе рабочих мест, как правило, трудно, и потому единичный тип производства не может быть поточным.

По преобладающему типу производства определяется и тип участка, цеха и завода в целом.

На заводах массового производства преобладающим является массовый тип производства, но могут быть и другие типы производства. На таких заводах сборка изделий осуществляется по массовому типу, обработка деталей в механических цехах – по массовому и частично серийному, а изготовление заготовок – по массовому и серийному (в основном крупносерийному) типам производства. Заводами массового производства являются, например, автомобильные, тракторные, шарикоподшипниковые и другие заводы.

На заводах, где преобладает серийный тип производства, сборка изделий может осуществляться по массовому и серийному типам производства в зависимости от трудоемкости сборки и от количества выпускаемых изделий. Обработка деталей и изготовление заготовок осуществляется по серийному типу производства.

Для заводов единичного производства характерно преобладание единичного типа производства. Серийный, а иногда даже массовый тип производства встречаются при изготовлении стандартных, нормализованных и унифицированных деталей и сборочных единиц. Этому способствует также типизация технологических процессов и внедрение групповых методов обработки.

По мере повышения степени специализации рабочих мест, непрерывности и прямоточности движения изделий по рабочим местам, т. е. при переходе от единичного к серийному и от серийного к массовому типам производства, увеличивается возможность применения специального оборудования и технологического оснащения, более производительных технологических процессов, передовых методов организации труда, механизации и автоматизации производственных процессов. Все это приводит к повышению производительности труда и снижению себестоимости продукции.

Основными факторами, способствующими переходу к серийному и массовому типам производства, являются повышение уровня специализации и кооперирования в машиностроении, широкое внедрение стандартизации, нормализации и унификации изделий, а также унификация технологических процессов.

При преобразовании предметов производства в конкретное изделие они проходят через множество основных, вспомогательных и обслуживающих процессов, протекающих параллельно, параллельно-последовательно или последовательно во времени в зависимости от сложившейся на предприятии производственной структуры, типа производства, уровня специализации производственных подразделений, форм организации производственных процессов и других факторов. Совокупность этих процессов, обеспечивающих изготовление изделия, принято называть производственным циклом, основными характеристиками которого являются его продолжительность и структура.

Продолжительность производственного цикла изготовления продукции (независимо от числа одновременно изготавливаемых деталей или изделий) - это календарный период времени, в течение которого сырье, основные материалы, полуфабрикаты и готовые комплектующие изделия превращаются в готовую продукцию, или, другими словами, это - отрезок времени от момента начала производственного процесса до момента выпуска готового изделия или партии деталей, сборочных единиц. Например, производственный цикл простого процесса начинается с запуска в производство заготовки (партии заготовок) и заканчивается выпуском готовой детали (партии деталей). Производственный цикл сложного процесса состоит из совокупности простых процессов и начинается с запуска в производство первой заготовки детали, а заканчивается выпуском готового изделия или сборочной единицы.

Продолжительность производственного цикла, как правило, выражается в календарных днях или часах (при малой трудоемкости изделий).

Знание продолжительности производственного цикла изготовления всех видов продукции (от изготовления заготовок, деталей до сборки изделий) необходимо: 1) для составления производственной программы предприятия и его подразделений; 2) для определения сроков начала производственного процесса (запуска) по данным сроков его окончания (выпуска); 3) для расчетов нормальной величины незавершенного производства.

Продолжительность производственного цикла зависит от времени трудовых и естественных процессов, а также от времени перерывов в производственном процессе (рис. 5.1). В течение трудовых процессов выполняются технологические и нетехнологические операции.

Рис. 5. 1. Структура производственного цикла

К технологическим относятся операции, в результате которых изменяются внешний вид и внутреннее содержание предметов труда, а также подготовительно-заключительные работы. Их продолжительность зависит от типа производства, его технической оснащенности, прогрессивности технологии, приемов и методов труда и других факторов.


Время выполнения технологических операций в производственном цикле составляет технологический цикл (). Время выполнения одной операции, в течение которого изготавливается одна деталь, партия одинаковых деталей или несколько различных деталей, называется операционным циклом ().

К нетехнологическим относятся операции по транспортировке предметов труда и контролю качества продукции.

Естественными считаются такие процессы, которые связаны с охлаждением деталей после термообработки, с сушкой после окраски деталей или других видов покрытия и со старением металла.

Перерывы в зависимости от вызвавших их причин могут быть подразделены на межоперационные (внутрицикловые), межцеховые и междусменные.

Межоперационные перерывы обусловлены временем партионности и ожидания и зависят от характера обработки партии 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, а второй раз по окончании обработки, пока вся партия не пройдет через данную операцию.

Перерывы ожидания 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.

Межцеховые перерывы обусловлены тем, что сроки окончания производства составных частей деталей сборочных единиц в разных цехах различны и детали пролеживают в ожидании комплектности. Это пролеживание (перерывы комплектования) происходит при комплектно-узловой системе планирования, т. е. тогда, когда готовые заготовки, детали или узлы должны «пролеживать» в связи с незаконченностью других заготовок, деталей, узлов, входящих совместно с первыми в один комплект. Как правило, такие перерывы возникают при переходе продукции от одной стадии производства к другой или из одного цеха в другой.

Междусменные перерывы обусловлены режимом работы предприятия и его подразделений. К ним относятся выходные и праздничные дни, перерывы между сменами (при двухсменном режиме третья смена) и обеденные перерывы (условно).

Структура и продолжительность производственного цикла зависят от типа производства, уровня организации производственного процесса и других факторов. Для изделий машиностроения характерна высокая доля технологических операций в общей продолжительности производственного цикла. Сокращение последней имеет большое экономическое значение. Как правило, продолжительность производственного цикла определяется для одной детали, партии деталей, одной сборочной единицы или партии единиц, одного изделия. При этом следует учитывать, что изделием называют любой предмет или набор предметов, подлежащих изготовлению на предприятии или в его подразделениях.

При расчете продолжительности производственного цикла изготовления изделия учитывают лишь те затраты времени на транспортные и контрольные операции, естественные процессы и перерывы, которые не перекрываются операционным циклом.

Сокращение продолжительности производственного цикла имеет важное экономическое значение. Чем меньше продолжительность производственного цикла, тем больше продукции в единицу времени при прочих равных условиях можно выпустить на данном предприятии в цехе или на участке; тем выше использование основных фондов предприятия; тем меньше потребность предприятия в оборотных средствах, вложенных в незавершенное производство; тем выше фондоотдача и т. д.

В заводской практике производственный цикл сокращается одновременно по трем направлениям: уменьшается время трудовых процессов, сокращается время естественных процессов и полностью ликвидируются или сводятся к минимуму различные перерывы.

Практические мероприятия по сокращению производственного цикла вытекают из принципов построения производственного процесса и в первую очередь из принципов пропорциональности, параллельности и непрерывности.

Сокращение времени трудовых процессов в части операционных циклов достигается путем совершенствования технологических процессов, а также повышения технологичности конструкции изделия.

Под совершенствованием технологических процессов 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, а также концентрацию операций. Последняя может заключаться в многоинструментальной и многопредметной обработке либо в совмещении в одном рабочем цикле нескольких различных технологических операций (например, при объединении скоростного индукционного нагрева со штамповкой заготовки в одном рабочем цикле ковочной машины).

Повышение технологичности конструкций 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 транспортных операций может быть значительно уменьшена в результате перепланировки обору-" дования на основе принципа прямоточности, механизации и| автоматизации подъема и перемещения продукции с помощью различных подъемно-транспортных средств.

Сокращение времени контрольных операций достигается путем их механизации и автоматизации, внедрения передовых методов контроля, совмещения времени выполнения технологических и контрольных операций. Входящее в этот период цикла время подготовительно-заключительной работы, особенно время наладки оборудования также подлежит уменьшению. Наладку оборудования, как правило, необходимо выполнять в нерабочие смены, в обеденные и другие перерывы. В заводской практике успешно применяют мероприятия по сокращению периода выполнения этой работы, например внедрение групповой обработки деталей, типовых и универсальных наладок. Продолжительность естественных процессов уменьшается за счет 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. Вместо естественного старения отливок ответственных деталей, длящегося 10-15 суток и более, во многих случаях может быть применено искусственное старение в термических печах в течение нескольких часов.

Время межоперационных перерывов может быть значительно уменьшено в результате перехода от последовательного к последовательно-параллельному и далее к параллельному виду движений предметов труда (см. пар. 5.2). Оно также может быть сокращено за счет организации цехов и участков предметной специализации. Обеспечивая территориальное сближение различных стадий производства, предметное строение цехов и участков позволяет значительно упростить внутризаводские и внутрицеховые маршруты движения и тем самым уменьшить время, затрачиваемое на межцеховые и внутрицеховые передачи.

Наконец, величина междусменных перерывов может быть снижена даже в рамках принятого режима работ предприятия, цеха, участка. Например, организация круглосуточной (трехсменной) работы по выпуску ведущих деталей к изделиям, 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 фотографии производственного цикла. Анализируя данные фотографии, можно выявить резервы сокращения продолжительности производственного цикла по каждому его элементу.

Введение

Цель практикума по организации производства – расширить и углубить теоретические знания, привить необходимые навыки для решения наиболее часто встречающихся на практике задач по вопросам организации и планирования производства.

В практикум включены задачи по основным разделам курса. В начале каждой темы представлены краткие методические указания и теоретические сведения, типовые задачи с решениями и задачи для самостоятельного решения.

Наличие в каждой теме методических указаний и кратких теоретических сведений позволяет использовать данный практикум при заочной форме обучения.


Расчет длительности производственного цикла

В качестве показателя эффективности производственного процесса служит длительность производственного цикла.

Производственный цикл – период пребывания предметов труда в процессе производства с момента запуска сырья и до момента выпуска готовой продукции.

Производственный цикл состоит из рабочего времени, в течение которого затрачивается рабочий труд, и времени перерывов . Перерывы в зависимости от вызвавших их причин могут быть подразделены:

1) на естественные или технологические – они обусловлены природой продукта;

2) организационные (перерывы между сменами).

Продолжительность производственного цикла складывается из следующих составляющих:

Т цикла = t тех + t ест + t тр + t к.к. + t м.о. + t м.ц.

где t тех – время технологических операций;

t ест - время естественных процессов (сушка, охлаждение и т.д.);

t тр – время транспортировки предметов труда;

t к.к. – время контроля качества;

t м.о – время межоперационного пролёживания;

t м.ц. – время пролёживания на межцеховых складах;

(t тр и t к.к. можно совместить с t м.о).

Расчет длительности производственного цикла зависит от типа производства. В массовом производстве длительность производственного цикла определяется временем нахождения изделия на потоке, т.е.

Т цикла =t в ·М,

где t в – такт выпуска;

М – количество рабочих мест.

Под тактом выпуска следует понимать промежуток времени между выпуском одного изготовляемого изделия и следующего за ним изделия.

Такт выпуска определяется по формуле

t в = Т эф /В,

где Т эф – эффективный фонд времени рабочего за расчетный период (смену, сутки, год);

В – объём выпуска за тот же период (в натуральных единицах).

Пример: Т см = 8 часов = 480 мин; Т пер = 30 мин; → Т эф = 480 – – 30 = 450 мин.

В = 225 шт; → t в = 450/225 = 2 мин.

В серийном производстве, где обработка ведется партиями, продолжительность технологического цикла определяется не на единицу продукции, а на всю партию. Причем в зависимости от способа запуска партии в производство мы получаем различную продолжительность цикла. Существует три способа движения изделий в производстве: последовательный, параллельный и смешанный (последовательно-параллельный).


I . Припоследовательном перемещении деталей каждая последующая операция начинается только после того, как закончится предыдущая. Продолжительность цикла при последовательном движении деталей будет равна:

где n – количество деталей обрабатываемой партии;

t шт i - штучная норма времени на операцию;

C i – число рабочих мест на i -й операции;

m – число операций технологического процесса.

Дана партия изделий, состоящая из 5 штук. Партия пропускается последовательно через 4 операции; длительность первой операции – 10 мин, второй – 20 мин, третьей – 10 мин, четвертой – 30 мин (рис. 1).

Рисунок 1

Т цикла = Т посл = 5·(10+20+10+30) = 350 мин.

Последовательный способ движения деталей имеет то преимущество, что он обеспечивает работу оборудования без простоев. Но его недостаток состоит в том, что продолжительность производственного цикла в этом случае наибольшая. Кроме того, создаются значительные запасы деталей у рабочих мест, что требует дополнительных производственных площадей.

II . Припараллельном движении партии отдельные детали не задерживают у рабочих мест, а поштучно передают на следующую операцию немедленно, не дожидаясь того, когда закончится обработка всей партии. Таким образом, при параллельном движении партии деталей на каждом рабочем месте одновременно производятся различные операции над разными деталями одной и той же партии.

Продолжительность обработки партии при параллельном движении изделий резко сокращается:

дл.

где n n – количество деталей в передаточной партии (транспортной партии), т.е. количество изделий, одновременно передающихся от одной операции к другой;

Дл.– наиболее длительный операционный цикл.

При параллельном запуске партии изделий обработка деталей всей партии ведется непрерывно лишь на тех рабочих местах, где длинные операции следуют за короткими. В тех случаях, когда короткие операции следуют за длинными, т.е. более продолжительными (в нашем примере – третья операция), выполнение этих операций совершается прерывно, т.е. простаивает оборудование. Здесь партию деталей нельзя обрабатывать сразу, без задержек, так как этого не позволяет предыдущая (длинная) операция.

В нашем примере: n = 5, t 1 = 10; t 2 = 20; t 3 = 10; t 4 = 30; с = 1.

Т пар = 1·(10+20+10+30)+(5-1)·30=70+120 = 190 мин.

Рассмотрим схему параллельного движения деталей (рис. 2):

Рисунок 2

III . Чтобы ликвидировать перерывы в обработке отдельных деталей партии на всех операциях, применяют параллельно-последовательный илисмешанный способ запуска, при котором детали (после их обработки) передаются на следующую операцию поштучно, или в виде «транспортных» заделов (по несколько штук) с таким расчетом, чтобы выполнение операций не прерывалось ни на одном рабочем месте. В смешанном способе от последовательного берется непрерывность обработки, а от параллельного – переход детали от операции к операции сразу после её обработки. При смешанном способе запуска в производство продолжительность цикла определяется по формуле

кор.

где кор. – наиболее короткий операционный цикл (из каждой пары смежных операций);

m -1 – число совмещений.

Если последующая операция является более продолжительной, чем предыдущая, или равна ей по времени, то запуск на эту операцию производится поштучно, сразу после обработки первой детали на предыдущей операции. Если, наоборот, последующая операция является более короткой, чем предыдущая, то при поштучной передаче здесь возникают перерывы. Чтобы их не допустить, необходимо накопить транспортный задел такого объема, который достаточен для обеспечения работы на последующей операции. Чтобы практически найти эту точку на графике, необходимо передать последнюю деталь партии и отложить вправо продолжительность её выполнения. Время обработки всех остальных деталей партии откладывается на графике влево. Начало обработки первой детали показывает тот момент, когда транспортный задел с предыдущей операции должен быть передан на данную операцию.

Если смежные операции являются одинаковыми по продолжительности, то за короткую или длинную принимается лишь одна из них (рис. 3).

Рисунок 3

Т посл-пар = 5·(10+20+10+30)-(5-1)·(10+10+10) = 350-120 = 230 мин.

Основными путями сокращения длительности производственного цикла являются:

1) Снижение трудоёмкости изготовления продукции за счет совершенствования технологичности изготавливаемой конструкции, использования ЭВМ, внедрения передовых технологических процессов.

2) Рациональная организация трудовых процессов, устройство и обслуживание рабочих мест на основе специализации и кооперирования, широкой механизации и автоматизации производства.

3) Сокращение различных планируемых и непланируемых перерывов на работе на основе рационального использования принципов научной организации производственного процесса.

4) Ускорение течения реакций в результате повышения давления, температур, перехода на непрерывный процесс и т.д.

5) Совершенствование процессов транспортировки, складирования и контроля и совмещение их по времени с процессом обработки и сборки.

Сокращение длительности производственного цикла является одной из серьёзных задач организации производства, т.к. сказывается на оборачиваемости оборотных средств, снижении затрат труда, уменьшении складских помещений, потребности в транспорте и т.д.

Задачи

1 Определить длительность цикла обработки 50 деталей при последовательном, параллельном и последовательно-параллельном видах движения в процессе производства. Процесс обработки деталей состоит из пяти операций, длительность которых соответственно составляет, мин: t 1 =2; t 2 =3; t 3 =4; t 4 =1; t 5 =3. Вторая операция выполняется на двух станках, а каждая из остальных на одном. Величина передаточной партии 4 штуки.

2 Определить длительность цикла обработки 50 деталей при последовательном, параллельном и последовательно-параллельном видах движения в процессе производства. Процесс обработки деталей состоит из четырех операций, длительность которых соответственно составляет, мин: t 1 =1; t 2 =4; t 3 =2; t 4 =6. Четвертая операция выполняется на двух станках, а каждая из остальных на одном. Величина передаточной партии – 5 штук.

3 Партия деталей в 200 штук обрабатывается при параллельно-последовательном движении её в процессе производства. Процесс обработки деталей состоит из шести операций, длительность которых соответственно составляет, мин: t 1 =8; t 2 =3; t 3 =27; t 4 =6; t 5 =4; t 6 =20. Третья операция выполняется на трех станках, шестая на двух, а каждая из остальных операций – на одном станке. Определить, как изменится длительность цикла обработки партии деталей, если параллельно-последовательный вариант движения в производстве заменить параллельным. Величина передаточной партии – 20 штук.

4 Партия деталей в 300 штук обрабатывается при параллельно-последовательном движении её в процессе производства. Процесс обработки деталей состоит из семи операций, длительность которых соответственно составляет, мин: t 1 =4; t 2 =5; t 3 =7; t 4 =3; t 5 =4; t 6 =5; t 7 =6. Каждая операция выполняется на одном станке. Передаточная партия – 30 штук. В результате улучшения технологии производства длительность третьей операции сократилась на 3 мин, седьмой – на 2 мин. Определить, как изменяется цикл обработки партии деталей.

5 Дана партия заготовок, состоящая из 5 штук. Партия пропускается через 4 операции: длительность первой – 10 мин, второй – 20 мин, третьей – 10 мин, четвертой – 30 мин. Определить длительность цикла аналитическим и графическим способами при последовательном движении.

6 Дана партия заготовок, состоящая из четырех штук. Партия пропускается через 4 операции: длительность первой – 5 мин, второй – 10 мин, третьей – 5 мин, четвертой – 15 мин. Определить длительность цикла аналитическим и графическим способами при параллельном движении.

7 Дана партия заготовок, состоящая из 5 штук. Партия пропускается через 4 операции: длительность первой – 10 мин, второй – 20 мин, третьей – 10 мин, четвертой – 30 мин. Определить длительность цикла аналитическим и графическим способами при последовательно-параллельном движении.

8 Определить длительность технологического цикла обработки партии изделий из 180 шт. при параллельном и последовательном вариантах ее движения. Построить графики процесса обработки. Величина передаточной партии – 30 шт. Нормы времени и количество рабочих мест на операциях следующие.

Производственный цикл - один из важнейших показателей, который является основой для расчета многих других показателей производственно-хозяйственной деятельности предприятия. Например, на основе производственного цикла устанавливаются сроки запуска изделий в производство, рассчитываются мощности производственных подразделений, определяется объем незавершенного строительства и некоторые другие показатели.

Производственный цикл - это календарный период времени, в течение которого изделие или партия изделий, обрабатываемых проходят все операции производственного процесса или определенной его части и превращаются в завершенный продукт.

Интервал календарного времени от начала первой производственной операции до окончания последней называется длительностью производственного цикла во времени, которая измеряется в днях, часах, минутах в зависимости от вида изделия и стадии обработки.

Производственный цикл включает:

При выполнении технологических операций - основная составляющая производственного цикла, которая необходима для осуществления конкретных рабочих операций преобразования предмета труда на готовую продукцию. Подготовительно-заключительное время выделяется рабочему для ознакомления со сдачей и для сдачи готовой продукции. Продолжительность операционного цикла состоит из времени выполнения технологической операции и подготовительно-заключительного времени, то есть длительность операционного цикла - это время обработки одной партии деталей на конкретной операции технологического цикла.

Продолжительность прохождения природных процессов определяется особенностями технологии (это время твердения бетона, охлаждения металла и т.п.), то есть природные процессы характеризуются только затратами времени.

Продолжительность обслуживающих процессов состоит из времени выполнения контрольных операций, складских и транспортных (включая погрузку и разгрузку) операций. Совокупность всех составляющих производственного процесса образует его рабочий период.

Часть производственного цикла - это перерыва, состоящих из меж- операционных и междусменных перерывов.

Межоперационные перерыва образуют:

Перерывы между партиями возникают при обработке партии деталей, ведь не все детали обрабатываются одновременно. Сокращать эти перерывы можно за счет сокращения объема транспортных партий деталей, однако это требует определенного увеличения затрат на транспортировку деталей между рабочими местами;

Перерывы ожидания - возникают при нарушении хода выполнения технологического процесса, когда предыдущая технологическая операция уже закончилась, а рабочее место на следующей операции еще не освободилось от выполнения определенной работы;

Перерывы комплектования - возникают на сборочных операциях, когда на место сборки поступают не все наименования деталей.

Межсменное перерыва (на обед, выходные и праздничные дни, между изменениями) является неотъемлемой составной частью производственного процесса.

Длительность производственного никлу (ТВ) определяется по формуле

где ТОЦ - продолжительность операционного цикла;

Тпр - длительность прохождения природных процессов;

Тобсл - продолжительность обслуживающих процессов;

Тпер - время мижоперицийних и междусменных перерывов.

Длительность производственного цикла охватывает три стадии:

Время технологического оборудования;

Время технического обслуживания производства;

Продолжительность перерыва.

Длительность производственного цикла зависит от:

Продолжительности рабочего времени, необходимого для производства продукции;

Размера партии;

продолжительности перерывов в процессе производства;

Продолжительности операций, прямо не связанных с производственным процессом.

Время выполнения основных операций обработки изделия составляет технологический цикл, что означает время, в течение которого обрабатывается предмет труда. На продолжительность рабочего периода производит влияние ряд факторов, главные из которых:

Качество проектно-конструкторских работ;

уровень стандартизации изделий;

Организационные факторы.

Время технологического обслуживания включает в себя контроль качества обработки изделия, контроль режима работы машин и оборудования, уборка рабочего места, время доставки деталей к рабочему месту.

Время перерывов - это время, в течение которого изменяются какие качественные характеристики изделия, но продукция еще не является готовой и процесс производства не завершено. Различают регламентированные и нерегламентированные перерывы.

На предприятии выделяют такие виды перерывов:

Межсменное, которые зависят от режима работы предприятия, количества изменений, а также количества праздничных и выходных дней

Перерывы ожидания, связанные с загрузкой оборудования;

Перерывы партионности, возникающих при обработке деталей партиями;

Перерывы, обусловленные несовершенной организацией производственного и непредвиденными обстоятельствами (отключение электроэнергии, сбои в работе оборудования и т.д.).

Структуру производственного цикла представлены на рис. 19.3. Основной составляющей производственного цикла является продолжительность технологических операций, которая составляет технологический цикл.

Как уже отмечалось, за превращение предметов труда на конкретное изделие они проходят через множество основных, вспомогательных и. обслуживающих процессов, происходящих параллельно, параллельно-последовательно или последовательно во времени в зависимости от сложившейся на предприятии производственной структуры, типа производства, уровня специализации производственных подразделений, форм организации производственных процессов и других факторов. Совокупность этих процессов, обеспечивающих изготовление изделия, принято называть производственным циклом, основными характеристиками которого являются его продолжительность и структура.

Длительность производственного цикла изготовления продукции - это календарный период времени, в течение которого сырье, основные материалы, полуфабрикаты и готовые комплектующие изделия превращаются в готовую продукцию. Другими словами - это отрезок времени от момента начала производственного процесса к моменту выпуска готового изделия или партии деталей, сборочных единиц. Длительность производственного цикла обычно отражается в календарных днях или часах.

Знание длительности производственного цикла изготовления всех видов продукции необходимо для:

Составление производственной программы предприятия и его подразделений;

Определение сроков начала производственного процесса по данным сроков его окончания;

Расчетов нормальной величины незавершенного производства.

Структура и продолжительность производственного цикла зависят от типа производства, уровня организации производственного процесса и других факторов. Для изделий машиностроения характерна высокая доля технологических операций в общей продолжительности производственного цикла. Сокращение последней имеет большое экономическое значение. Как правило, длительность производственного цикла определяется для одной детали, партии деталей, одной сборочной единицы или партии единиц, одного изделия. При этом следует учитывать, что изделием называют любой предмет или набор предметов, подлежит изготовлению на предприятии или в его подразделениях.

При расчете продолжительности производственного цикла изготовления изделия учитывают только те затраты времени на транспортные и контрольные операции, природные процессы и перерыва, не перекрываются операционным циклом.

Сокращение длительности производственного цикла имеет важное экономическое значение. Чем меньше длительность производственного цикла, тем больше продукции за единицу времени при прочих равных условиях можно выпустить на данном предприятии, в цехе или на участке; тем выше использования основных фондов предприятия; тем меньше потребность предприятия в оборотных средствах, вложенных в незавершенное производство, тем выше фондоотдача и т. д.

Рис. 19.3. Структура производственного цикла

Технологический цикл обработки партии предметов на одной операции равна

где Тm - технологический цикл в единицах времени, минут

n - количество предметов в партии;

t - продолжительность обработки одного предмета;

М - количество рабочих мест, на которых выполняется операция.

При расчете продолжительности технологического цикла необходимо учитывать особенности передвижения предметов труда по операциям. На предприятии используется один из следующих видов движения:

Последовательный;

Параллельный;

Параллельно-последовательный (смешанный, совмещенный).

В практике промышленных предприятий производственный цикл сокращается одновременно по трем направлениям:

Уменьшается время трудовых процессов;

Сокращается время природных процессов;

Вполне ликвидируются или сводятся к минимуму перерывы всех видов.

Практические меры по сокращению производственного цикла вытекают из принципов построения производственного процесса и прежде всего из принципов пропорциональности, параллельности, непрерывности, прямо-точности, ритмичности и др.

Пропорциональность - принцип, выполнение которого обеспечивает равную пропускную способность разных рабочих мест одного процесса, пропорциональное обеспечение рабочих мест информацией, материальными ресурсами, кадрами и т. Д. Пропорциональность определяется по формуле

Сокращение времени трудовых процессов в части операционных циклов достигается путем совершенствования технологических процессов, а также повышение технологичности конструкции изделия.

Под совершенствованием технологических процессов понимают их комплексную механизацию и автоматизацию, внедрение скоростных режимов (например, скоростного и силового резания, скоростного нагрева под ковку и штамповку), штамповка вместо свободной ковки, литья в кокиль и литье под давлением вместо литья в песчаные формы, а также концентрацию операций. Последняя может заключаться в многоинструментальной и многопредметного обработке или в подананни в одном рабочем цикле нескольких различных технологических операций (например, объединение скоростного индукционного нагрева со штамповкой заготовки в одном рабочем цикле ковочной машины).

Повышение технологичности конструкций изделий заключается в максимальном приближении последних с требованиями технологического процесса. В частности, рациональное расчленение конструкции изделия на узлы и мелкие сборочные единицы является важным условием для параллельного их составления, а следовательно, и для сокращения длительности производственного цикла сборочных работ.

Продолжительность транспортных операций 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 контрольных операций достигается путем их механизации и автоматизации, внедрения передовых методов контроля, сочетание времени выполнения технологических и контрольных операций. Время подготовительно-заключительной работы, время наладки также входят в структуру цикла, также подлежит уменьшению. Наладка оборудования, как правило, производится в нерабочие смены, в обеденные и другие перерыва. В заводской практике успешно применяют меры по сокращению периода выполнения этой работы, например, внедрение группового обработки деталей, типовых и универсальных настроек. Продолжительность природных процессов уменьшается за счет замены их соответствующими технологическими операциями. Например, естественная сушка некоторых окрашенных деталей может быть заменено индукционным сушкой в поле токов высокой частоты со значительным (в 5-7 раз) ускорением процесса. Вместо естественного старения отливок ответственных деталей продолжается 10-15 суток и более, во многих случаях может быть применено искусственное старение в термических печах в течение нескольких часов.

Время межоперационных перерывов может быть значительно уменьшена в результате перехода от последовательного к последовательно-параллельного и дальше к параллельному виду движений предметов труда. Его также может быть сокращен за счет организации цехов и участков на основе предметной специализации. Обеспечивая территориальное сближение различных стадий производства, предметная форма построения цехов и участков позволяет значительно упростить внутризаводские и внутрицеховые маршруты движения и тем самым уменьшить время, затрачиваемое на межцеховые и внутрицеховые передачи. Наконец, величину междусменных перерывов может быть снижена даже в рамках принятого режима работы предприятия, цеха, участка. Например, организация круглосуточной (трехсменной *) работы по выпуску ведущих деталей и изделий, имеющих длительный цикл обработки и определяют продолжительность цикла изделия. Чтобы вскрыть резервы сокращения производственного цикла (как трудовых процессов, так и перерывов), на практике фотографируют производственный цикл. Анализируя фотографии, можно выявить резервы сокращения длительности производственного цикла за каждым его элементом.

Производственный цикл сложного (сборочного) процесса представляет собой общую продолжительность комплекса координированных во времени простых процессов, входящих в сложный процесс изготовления изделия или его партий.

В условиях машиностроительного производства наиболее характерными примерами сложного процесса являются процессы создания машины, металлорежущего станка или узлов, блоков, мелких единиц, из которых они состоят.

Производственный цикл сложного процесса включает производственные циклы изготовления всех деталей, сборка всех сборочных единиц, генеральная сборки изделия, контроль, регулирование и наладка. В сложном производственном процессе могут использоваться все рассмотренные виды движения предметов труда по операциям: последовательный, последовательно-параллельный и параллельный. Для условий включения единичного производства в единый цикл, как правило, необходимы не только процессы изготовления и сборки, но и процессы проектирования изделия и подготовки его производства.

Сложный производственный процесс обычно состоит из большого количества сборочных, монтажных, регулировочно-наладочных операций, операций простых процессов, поэтому определение и оптимизация производственного цикла требуют не только больших затрат времени, но и нередко применения ЭВМ для выполнения расчетов. Построение сложного производственного процесса во времени осуществляется для того, чтобы определить продолжительность производственного цикла, координировать выполнение отдельных простых процессов, получить необходимую информацию для оперативно-календарного планирования и расчета операции запуска-выпуска предметов труда. Целью координации производственных процессов, составляющих сложный процесс, является обеспечение комплектности и 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 обусловлено веерной схеме сборки изделия и технологии его изготовления. Веерная схема сбора изделия показывает, какие узлы, подузлы или мелкие сборочные единицы можно изготавливать параллельно независимо друг от друга, а какие - только последовательно.

Расчет длительности производственного цикла сложного процесса необходимо вести в такой последовательности:

определить размер партии изделий;

Вычислить удобство ритма, планируется;

Определить время операционного цикла партии изделий;

Определить количество рабочих мест, необходимых для изготовления изделий;

Построить цикловой график сборки изделий без учета загрузки рабочих мест;

Закрепить операции по рабочим местам;

Составить стандарт-план сборки изделий;

Построить уточненный цикловой график с учетом загрузки рабочих мест;

Определить продолжительность производственного цикла и опережение запуска-выпуска по сборочным единицам и деталями.

За решение вопроса о размерах партии необходимо исходить из экономически оптимального размера. Работа большими партиями позволяет реализовать принципы партионности, что обеспечивает:

а) возможность применения более производительного процесса, что снижает затраты на изготовление изделий;

б) уменьшение подготовительно-заключительного времени, приходящаяся на единицу продукции;

в) сокращение потерь времени рабочих-сборщиков на освоение приемов работы (приспособление к работе)

г) упрощение календарного планирования производства.

Эти факторы способствуют зарастанию производительности труда работников и снижению себестоимости продукции.

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 пролеживание каждой сборочной единицы, то есть растет продолжительность производственного цикла изготовления партии изделий, количество сборочных единиц, находящихся в наробци и на сохранении (незавершенное производство). Кроме того, возрастает потребность в площадях для хранения изделий и материальных ценностей, одновременно необходимых для производства.

Эти и противоположные факторы, связанные с реализацией одного принципа (партионности) и нарушением другого (непрерывности), требуют определения такого размера партии, при котором сообщения экономии от реализации первого принципа и потерь от нарушения прочего, были бы наиболее рациональными с экономической точки зрения. Такой размер партии принято называть экономически оптимальным.

Определение оптимального размера партии изделий является одним из важнейших календарно-плановых нормативов по организации серийного производства, так как все остальные календарно-плановые нормативы устанавливаются на партию предметов труда.

Формул для расчета оптимального размера партий изделий, основанных на сопоставлении экономии и потерь, предложено различными авторами много. Однако за большой трудоемкости расчетов эти формулы не получили широкого применения. На промышленных предприятиях обычно используют упрощенный метод расчета, исходя из приемлемого коэффициента потерь рабочего времени на переналадку и текущий ремонт рабочих мест (αппр). Как правило, размер этого коэффициента принимают в пределах от 0,02 для крупносерийного и до 0,1 - для мелкосерийного и единичного производств (или от 2 до 10%). Задаваясь для определенных производственных условий величиной данного коэффициента αпер можно определить количество изделий в партии по формуле

где tпи - подготовительно-заключительное время по операциям технологического процесса.

Полученный результат рассматривается как минимальная величина партии изделий. По максимальную величину можно принять месячную программу выпуска изделий (сборочных единиц). Таким образом, в результате проведенных расчетов устанавливаем пределы нормального размера партии изделий:

Предельные размеры партии изделий корректируются, исходя из минимального размера. Корректировка начинается с установления удобного для планирования ритма (Вр) - периода чередования партий изделий. Если в месяце 20 рабочих дней, то удобными для планирования ритмами будут 20,10, 5,4, 2 и 1; если в месяце 21 день, то такими ритмами будут 21, 7, 3 и 1; если 22 дня, то 22 11,2 и 1.

Период чередования партий изделий рассчитывается по формуле

где Др - количество рабочих дней в месяце.

Если по расчету выходит дробное число, то из ряда удобных для планирования ритмов выбирают ближайшее целое число, то есть принятое значение периода дежурства.

Нормальный размер партии изделий должно быть кратным месячной программе выпуска (запуска) изделий.

Число партий в месяц определяется по формуле

Продолжительность операционного цикла партии изделий по каждой операции рассчитывается по формуле

Продолжительность операционного цикла партии изделий по сборочным единицам определяется по формуле

где К-количество операций, входящих в сборочную единицу.

Необходимое число рабочих мест для сборки изделий рассчитывается по формуле

Если расчетное значение количества рабочих мест является дробной величиной, то необходимо его скорректировать в сторону увеличения или уменьшения, с учетом того, что каждое рабочее место может быть перегружено не более чем на 5%.

Необходимое количество рабочих определяется по формуле

где Ксн - коэффициент, учитывающий учетную численность (обычно принимается равным 1,1).

Построение циклового графика сборки изделия без учета загрузки рабочих мест ведется на основе веерной схемы сборки и продолжительности циклов сборки каждой i-той операции и каждой сборочной единицы. Как правило, такой график строится в порядке, обратном ходу технологического процесса, начиная с последней операции, с учетом того, к какой операции поставляются сборочные единицы. Продолжительность цикла этого графика будет минимальной. Однако условия производства и ограниченные ресурсы требуют выполнения определенных работ последовательно, на том же рабочем месте, стенде. Все это приводит к изменениям в циклов графику и, как правило, к смещению запуска на более ранние сроки, а как следствие - к увеличению продолжительности цикла.

Для достижения равномерности загрузки рабочих мест и рабочих-сборщиков необходимо закрепить операции по рабочим местам. С этой целью на каждое рабочее место набирается объем работ, продолжительность операционного цикла которых не должна превышать пропускной способности рабочих мест в течение разумного периода дежурства.

Построение стандарт-плана сборки изделия (циклового графика с учетом загрузки рабочих мест). График строится без учета загрузки рабочих мест и данных о закреплении операций за рабочими местами. При этом периоды выполнения циклов отдельных операций графика должны проецироваться на соответствующие рабочие места на циклов графике сборки изделия без учета загрузки рабочих мест. В этом случае сохраняется продолжительность производственного цикла на графике, построенном без учета загрузки рабочих мест. Однако не всегда удается это осуществить. Сдвиг работ на более ранний период времени приведет к увеличению длительности производственного цикла и появление пролеживание сборочных единиц. На этом же графике необходимо привести производство второй, третьей и последующих партий изделий до тех пор, пока не заполнится целиком один период дежурства партий изделий. Заполненный период чередования и представляет собой стандарт-план, так как именно здесь показаны стандартные, повторяющиеся сроки проведения отдельных операций сложения каждым рабочим-сборщиком.

Далее происходит построение уточненного циклового графика сборки изделия и определения фактической длительности производственного цикла, обычно немного больше минимальной, поскольку выполнение некоторых операций сдвинуто на более ранние сроки.

Уточненный график сборки изделий строится на основе уже построенных стандарт-планов сборки изделия без учета и с учетом загрузки рабочих мест, времени сдвига запуска соответствующих сборочных единиц, и по этому графику определяется фактическая продолжительность производственного цикла сборки партии изделий.

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 с учетом сроков его выпуска, рассчитываются , определяется объем незавершенного производства и осуществляются другие планово-производственные расчеты.

Изготовления изделия (партии) представляет собой календарный период нахождения его в производстве от запуска исходных материалов и полуфабрикатов в основное производство до получения готового изделия (партии).

Структура цикла

Структура производственного цикла включает время выполнения основных, вспомогательных операций и перерывов в изготовлении изделий (рис. 8.2).

Рис. 8.2. Структура производственного цикла

Время выполнения основных операций обработки изделий составляет технологический цикл и определяет время, в течение которого осуществляется прямое или косвенное воздействие человека на предмет труда.

Перерывы могут быть разделены на две группы:

  • перерывы, связанные с установленным на предприятии режимом работы, — нерабочие дни и смены, междусменные и обеденные перерывы, внутрисменные регламентированные перерывы для отдыха рабочих и т.п.;
  • перерывы, обусловленные организационно-техническими причинами, — ожидание освобождения рабочего места, ожидание на сборке комплектующих узлов и деталей, неравенство производственных ритмов на смежных, т.е. зависимых друг от друга, рабочих местах, отсутствие энергии, материалов или транспортных средств и т.д.:

Расчет длительности производственного цикла

  • Т п.ц , Т техн - соответственно длительность производственного и технологического циклов;
  • Т пер — продолжительность перерывов;
  • Т ест. пр — время естественных процессов.

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.

При расчете длительности производственного цикла необходимо учитывать особенности движения предмета труда по операциям, существующим на предприятии. Обычно используется один из трех видов: последовательный, параллельный, параллельно-последовательный.

При последовательном движении обработка партии одноименных предметов труда на каждой последующей операции начинается лишь тогда, когда вся партия прошла обработку на предыдущей операции.

Пример 8.1.

Допустим, требуется обработать партию, состоящую из трех изделий (n = 3); число операций обработки (m = 4), нормы времени но операциям составляют: = 10, = 40, = 20, = 10 мин.

Для этого случая длительность цикла

Т ц(посл) = 3(10 + 40 + 20 + 10) = 240 мин.

Так как ряд операций может выполняться не на одном, а на нескольких рабочих местах, длительность производственного цикла при последовательном движении в общем случае имеет вид

где , — число рабочих мест.

При параллельном движении передача предметов труда на последующую операцию осуществляется поштучно или транспортной партией сразу после обработки на предыдущей операции:

где р — размер транспортной партии, шт; t mах — время выполнения наиболее продолжительной операции, мин; С max — число рабочих мест на наиболее продолжительной операции. Для рассмотренного выше примера: р = 1.

Т ц(пар) = (10 + 40 + 20 + 10) + (3 — 1)40 = 160 мин.

При параллельном виде движения длительность производственного цикла значительно сокращается.

При параллельно-последовательном виде движения предметы труда передаются на последующую операцию по мерс их обработки на предыдущей поштучно или транспортной партией, при этом время выполнения смежных операций частично совмещается таким образом, что партия изделий обрабатывается на каждой операции без перерывов.

Длительность производственного цикла может быть определена как разность между длительностью цикла при последовательном виде движения и суммарной экономией времени по сравнению с последовательным видом движения, за счет частичного перекрытия времени выполнения каждой пары смежных операций:

Для примера 8.1: р = 1.

240 — (3 — 1)(10 + 20 + 10) = 160 мин.

Продолжительность цикла

На продолжительность производственного цикла влияет множество факторов: технологических, организационных и экономических. Технологические процессы, их сложность и многообразие, техническая оснащенность предопределяют время обработки деталей и продолжительность сборочных процессов. Организационные факторы движения предметов труда в процессе обработки связаны с организацией рабочих мест, самого труда и его оплатой. Организационные условия в еще большей степени влияют на продолжительность выполнения вспомогательных операций, обслуживающих процессов и перерывы.

Экономические факторы обусловливают уровень механизации и оснащенность процессов (а следовательно, их длительность), нормативы незавершенного производства.

Чем быстрее совершается (чем меньше длительность производственного цикла), являющийся одним из элементов кругооборота оборотных средств, тем больше будет скорость их оборачиваемости, тем большее число оборотов они совершают в течение года.

В результате происходит высвобождение денежных ресурсов, которые могут быть использованы для расширения производства на данном предприятии.

По той же причине происходит сокращение (абсолютное или относительное) объема незавершенного производства. А это означает высвобождение оборотных средств в их вещественной форме, т.е. в форме конкретных материальных ресурсов.

Производственная мощность предприятия или цеха прямо зависит от длительности производственного цикла. Под производственной мощностью понимается максимально возможный выпуск продукции в плановом периоде. И поэтому ясно, что, чем меньше затрачивается времени на производство одного изделия, тем большее их число может быть изготовлено за тот же период времени.

При сокращении длительности производственного цикла повышается в результате увеличения объема выпуска продукции за счет увеличения производственной мощности, что приводит к уменьшению доли труда вспомогательных рабочих в единице продукции, а также доли труда специалистов и служащих.

При сокращении производственного цикла снижается за счет уменьшения в себестоимости единицы продукции доли общезаводских и цеховых расходов при увеличении производственной мощности.

Таким образом, сокращение длительности производственного цикла — один из важнейших источников интенсификации и повышения эффективности производства на промышленных предприятиях .

Резервом уменьшения длительности производственного цикла служит совершенствование техники и технологии, применение непрерывных и совмещенных технологических процессов, углубление специализации и кооперирования, внедрение методов научной организации труда и обслуживания рабочих мест, робототехники.