Організація виробничого процесу в часі

Виробничий цикл ¾ інтервал часу від початку до кінця виробничого процесу.

Виробничий цикл характеризується тривалістю і структурою.

Тривалість виробничого циклу Т_ц - календарний проміжок часу між початком і закінченням виробничого процесу виготовлення одного виробу чи партії виробів.

Розрізняють виробничі цикли:

- виготовлення виробу;

- складальних одиниць;

- окремих деталей;

- партії деталей.

Виробнича партія - це кількість деталей (виробів) одного найменування і типорозміру, що запускаються у виготовлення протягом визначеного інтервалу часу при тому самому підготовчо-заключному часі Т_пз на операцію.

Структура виробничого циклу Т_ц складається з двох елементів - часу виробництва і перерв у роботі.

У загальному виді структура виробничого циклу представлена у таблиці 1.

 

Таблиця 1 – Виробничий цикл

 

РОБОЧИЙ ПЕРІОД	ПЕРЕРВИ
Тривалість технологічних операцій	У робочий час	Партіонності
Тривалість підготовчо-заключних операцій		Міжопераційного і міжцехового очікування
Тривалість підготовчо-заключних операцій	У неробочий час	Вихідні та святкові дні
Тривалість допоміжних операцій: транспортних, контрольних		Перерви між робочими змінами, на обід
Тривалість природних операцій

Операційний цикл:             

Т_оп = Т_шт n + Т_п.з  ,

де n ¾ число деталей у партії.

Виробничий цикл:             

Т_ц = Т_оп + Т_пер.

 

РОБОЧИЙ ЧАС – це час, у плині якого здійснюється прямий чи непрямий вплив працівника і машини на виріб.

У нього входить:      

– час на переналагодження устаткування;

– проведення технологічних операцій;

– транспортних, контрольно-обслуговуючих операцій.

 

Сума часу на технологічну операцію і підготовчо-заключний час називаєтьсяОПЕРАЦІЙНИМ ЦИКЛОМ:

Т_оп = t_тих + t_п-з.

 Перерви поділяються на 2 групи:

1) перерви, зв'язані з режимом підприємства (неробочі дні і зміни, міжзмінні й обідні перерви, внутрішньозмінні регламентовані перерви часу для відпочинку робітників);

2) перерви з організаційно-технічних причин (чекання звільнення робочого місця, чекання постачань заготівель, що комплектують для збірки, нерівність ритмів на суміжних операціях і т.п.).

Перерви можуть бути нормативними і наднормативними.

Нормативні - перерви партіонності, чекання і комплектування.

Наднормативні - порушення і відхилення від організації процесу, технології виготовлення, обслуговування.

Перерви партіонності виникають через те, що кожна партія на визначеному робочому місці може бути оброблена тільки тоді, коли буде довершена обробка попередньої партії деталей. Кожна деталь з партії на кожному робочому місці пролежує двічі: до початку обробки і після закінчення, очікуючи закінчення обробки всієї партії деталей. Одні деталі більше пролежують до обробки, інші - після, але в сумі час пролежування у всіх деталей однаково, крім першої деталі (не пролежує до початку обробки) і останньої (не пролежує після закінчення обробки).

Час пролежування при обробці партії деталей:

t _прол.= t _шт-к1  (n ¾ 1),

де t_шт-к1 - штучно- калькуляційний час на обробку однієї деталі,

n - кількість деталей у партії, шт.

Перерви чекання - результат нерівності тривалості операцій на суміжних робочих місцях, коли час обробки на наступному робочому місці менше, ніж на попередньому (наприклад, обробка вала: перша операція -фрезерно-центрувальна, друга - токарська).

Перерви комплектування - деталі чи вузли, що входять в один комплект (агрегат, виріб), мають різний час обробки і надходять на зборку в різний час.

У виробничому циклі Т_ц перерви нерідко складають до 70% загальної тривалості, тому важливо ліквідувати втрати робочого часу, удосконалюючи як сам процес виробництва, так і його організацію.

Фактори, що визначають тривалість циклу

1 Конструктивно-технологічні:

- досконалість конструкції продукції, ступінь її технологічності, уніфікації і стандартизації,

- досконалість технології, її прогресивність, трудомісткість, ступінь синхронізації операцій,

- наявність механізації, автоматизації виробництва.

2 Організаційні:

- ступінь ущільненості режиму роботи цехів і підприємства,

- наявність наскрізних бригад,

- заміна природних процесів на технологічні операції,

- простої устаткування і трудова дисципліна,

- раціональне планування робочих місць,

- організація цехового і міжцехового транспортування,

- організація налагодження і ремонту устаткування,

- ступінь паралельності робіт і процесів.

3 Економічні:

- обсяг випуску продукції,

- фондовіддача,

- норматив обороту оборотних коштів, оборотність основних засобів.

Однак тривалість циклу виготовлення виробу не є сумою циклів деталей, що входять у нього, тому що багато які з деталей обробляються паралельно. Далі ми розглянемо методи організації виробництва за видами руху деталей.

 

Таблиця 2 - Порівняльна техніко-економічна характеристика

типів виробництв

 

Фактори	Одиничнийй тип	Серійний тип	Масовий
Номенклатура	Необмежана	Обмежаними серіями	Невелика
Повторність	Нерегулярна	Періодична	Постійна
Принцип організаціі цехів	Технологічний	Предметно-технол.	Предметний
Обладнання	Універсальне	Спеціальне, спеціалізоване	Агрегати, автомати
Розташування обладнання	За типом	За групами	За потоком
Розробка ТВ	Збільшені маршрутні карти	Технологія	Операційна
Інструмент	Універсальний	Універсальний	Спеціальний
Закріплення операцій	Не закріплені	Закріплені	Тільки 1 операція
Кваліфікація робочих	Висока (універсальна)	Середня	Невисока
Взаємозамінність	Пригонка	Неповна	Повна
Собівартість	Висока	Середня	Низька

 

У залежності від ступеня одночасності виконання суміжних операцій існують 3 види руху деталей по операціях, що входять у даний процес: послідовне, паралельно - послідовне, рівнобіжне.

Види руху предметів праці

Порядок руху предметів праці деталей - є одним з важливих факторів, що визначають тривалість виробничого циклу.

У залежності від одночасності виконання суміжних операцій існують три види руху деталей по операціях, що входить у даний процес: послідовний, рівнобіжно-послідовний і рівнобіжний.

Послідовний вид руху характеризується тим, що при виготовленні деякої партії деталей (складальних одиниць) у багатоопераційному технологічному процесі кожна наступна операція починається тільки після виконання попередньої операції над всією оброблюваною партією.

На мал.1 приведений графік послідовного руху партії деталей з 3-х штук при технологічному процесі з п'яти операцій (для спрощення міжопераційні перерви не передбачені). Загальна календарна тривалість процесу Т_посл визначається в цих умовах як сумарна тривалість виконання всіх операцій:

                                                      

,

                                                      

де t_i - норми часу по окремих операціях;

n - число деталей у партії;

m - число операцій у технологічному процесі.

Ci - число одиниць устаткування, одночасно зайнятого на i-й операції.

Наприклад, календарний час виготовлення партії з трьох деталей (n =3 шт.) при трудомісткості по окремих операціях t₁ = 20 хв, t₂ = 10 хв, t₃ = 40 хв, t₄=10 хв, t₅ = 20 хв. складе:

Т_посл = 3 (20+10+40+10+20) = 300 хв.

Послідовний вид руху відрізняється відносно простою організацією. Він переважає у виробництвах, де обробляється партіями невелика кількість однойменних деталей, при частій зміні номенклатури.

Кожна деталь перед виконанням наступної операції затримується (пролежує) у чеканні обробки всієї партії на даній операції. У зв'язку з цим збільшується і загальна календарна тривалість проходження партії деталей по всіх операціях.

 

T^цц, хв

60

90

210

240

300

ТОП1=20×3=600

ТОП 2=10×3=30

ТОП 3=40×3=120

ТОП 4=10×3=30

ТОП 5=20×3=60

Тпосл = 300 хв

1

2

5

4

3

 

    

 

Рисунок 1 - Послідовний вид руху предметів праці в часі

 

 

Для зменшення і ліквідації таких затримок і відповідного скорочення тривалості виробничого циклу застосовуються інші види руху предметів праці в процесі виробництва.

Більш оптимальним у порівнянні з розглянутим є рівнобіжно-послідовнийвид руху.

Рівнобіжно-послідовний рух - такий порядок передачі предметів праці в багатоопераційному виробничому процесі, при якому виконання наступної операції починається до закінчення обробки всієї партії на попередній операції.

Це скорочує час пролежування деталей між операціями і забезпечує безупинне завантаження робочих місць.

При цьому виді руху суміжні операції перекриваються в часі в зв'язку з тим, що вони виконуються протягом деякого часу рівнобіжно. (див. рис. 2).

 

 

t3

t4

t4<t5

4

5

№ операції

Т1-2=Т2-τ1

τ1

τ2

τ3

τ4

t1>t2

t2<t3

t3>t4

t4<t5

Т2-3=Т3-τ2

2

3

1

5

4

40

50

60

70

150

160

170

180

220

Тц п. п=220 хв

Тц п. п

 

 

Рисунок 2 - Рівнобіжно-послідовнийвид руху предметів праці

 

 

Внаслідок ущільнення виробничого процесу загальна його календарна тривалість Т_пп менше, ніж при послідовному русі деталей на суму тих відрізків часу t, протягом яких суміжні операції виконуються рівнобіжно:

 

,

 

Можливі два випадки рівнобіжно-послідовногосполучення суміжних операцій:

1) коли тривалість попередньої операції більше наступної (на рис. 2 - сполучення 1-шої і 2-гої а також 3-тьої і 4-тої операцій); відразу передавати деталь (чи транспортну партію) на наступну операцію не можна (немає задєлу);

2) коли тривалість попередньої операції менше наступної (сполучення 2-гої і 3-тьої, а також 4-тої і 5-тої операцій). Обробка деталі (чи транспортної партії) на наступній операції можлива відразу ж після закінчення обробки першої деталі (чи першої транспортної партії) на попередній операції (є заділ).

Відрізок часу, протягом якого суміжні операції виконуються рівнобіжно, тобто величина t, визначається:

– у першому випадку: t_1,2 = t₂ n - t₂ = t₂ (n¾1);

– у другому випадку: t_3,4 = t₄ n - t₄ = t₄ (n¾1).

Оскільки у практичних розрахунках приходиться користуватися щодо більш короткою (менш трудомісткою) операцією з двох суміжних, то для загального випадку

t = t_кор (n ¾ 1).

Тоді загальний вираз календарної тривалості виробничого циклу при рівнобіжно-послідовному русі предметів праці

                                                                            

.

 

Цей висновок справедливий для випадку поштучної передачі предметів праці з операції на операцію, що може бути лише при невеликих партіях запуску.

При партіях великої величини передача деталей здійснюється не поштучно, а частинами, на які дробиться оброблювана партія. Ці невеликі партії називаються передатними чи транспортними партіями - р.

Тоді                                         

 

t = t_кор (n ¾ р),

 

.

 

Для конкретного приклада: Т_пп = 300 - 2 (10+10+10+10) = 220 хв.

Рівнобіжно-послідовнийвид руху застосовується при обробці порівняно великих партій деталей, операційних циклах і трудомістких техпроцесах. Відзначається зменшення Т_{ц пп} у порівнянні з Т_{ц посл} на  20 - 25%.

Рівнобіжно-послідовнийрух предметів праці, скорочуючи час пролежування, зменшує календарну тривалість усього процесу виготовлення виробу, а значить і загальна тривалість виробничого циклу тим більше, ніж значніше час рівнобіжного виконання суміжних операцій.

Рівнобіжно-послідовний рух виробів вимагає ретельної організації виробничих процесів необхідно постійно підтримувати на розрахунковому рівні мінімальні, але достатні запаси предметів праці між операціями.

Рівнобіжний вид руху предметів праці;

- ще більш зроблений вид руху.

- такий порядок передачі предметів праці в багатоопераційному процесі виробництва, щохарактеризується відсутністю перерв партіоності, при якому кожен екземпляр передається на наступну операцію негайно після закінчення обробки на попередній операції (рис. 3).

 

Тц. пар

2

3

4

5

1

20

40

60

80

100

120

140

160

180

1

7

9

2

5

6

8

3

10

12

4

11

13

 

Рисунок 3 - Рівнобіжний вид руху предметів праці в часі

 

ПРАВИЛА ПОБУДОВИ РІВНОБІЖНОГО ЦИКЛУ наступні:

Будується технологічний цикл обробки першої передатної партії на всіх операціях без перерв між ними, тому що для першої передатної партії будується графік послідовного руху.

Вважається, що при нормальних умовах процес обробки партії деталей на головній операції відбувається безупинно. Тому для неї будується графік проведення робіт із всієї оброблюваної партії деталей без перерв.

Зображується обробка всіх передатних партій на операціях, що знаходяться після головної операції. Закінчення обробки останньої передатної партії на останній операції означає закінчення виробничого процесу.

Знаходяться відрізки часу обробки передатних партій деталей на операціях, розташованих (передбачених) до головної, виходячи з необхідних термінів подачі передатних партій на головну операцію.

Рівнобіжний рух у порівнянні з послідовним більш ефективний. При цьому виді руху пролежування виробів цілком ліквідується, всі операції технологічного процесу виконуються паралельно, унаслідок чого календарна тривалість виготовлення партії скорочується до мінімуму. У результаті зменшується і загальна тривалість виробничого циклу.

Для поштучної передачі вона дорівнює                                                                               

 

,

де t_гл - тривалість операційного циклу обробки на самій трудомісткій операції (її називають головною операцією в технологічному процесі).

При передачі деталей транспортними партіями

.   

За даними приклада Т_пар = 100 +40*2 = 180 хв.

Рівнобіжний вид руху застосовується в багатосерійному і масовому виробництві і забезпечує скорочення тривалості циклу в порівнянні з паралельно-послідовним на 25-30%.

Оскільки кожен предмет праці передається на наступну операцію негайно після його обробки на попередньої, досягається найкоротший час проходження деталі по всіх операціях. Однак подібний порядок може викликати простої на робочих місцях, де виконуються найбільш короткі операції.

Ці простої виявляються тим більше, чим значніше різниця між часом виконання самої тривалої головної операції і часом, затрачуваним на інші операції. Неважко переконатися, що при рівній тривалості всіх операцій простої зовсім будуть відсутні. До цієї рівності в тривалості окремих операцій і прагнуть при організації масового виробництва на основі безперервно-потокових методів роботи.

Підводячи підсумки розгляду трьох способів організації руху предметів праці в часі, відзначимо основні достоїнства і недоліки кожного з них.

ПОСЛІДОВНИЙ вид руху:

- основна перевага - простота його організації у відношенні планування руху предметів праці і завантаження робочих місць;

- основний недолік - відносно велика тривалість виробничого циклу.

РІВНОБІЖНО-ПОСЛІДОВНИЙвид руху:

- тривалість виробничого циклу коротше, ніж при послідовному, але більше, ніж при рівнобіжному.

- до недоліків варто віднести складність попередніх розрахунків, оперативного планування і регулювання виробництва.

РІВНОБІЖНИЙ вид руху:

- перевага полягає в мінімальній тривалості циклу;

- недоліки - у неминучих простоях устаткування при не синхронізованому процесі.

З метою спрощення розрахунків Т_ц для різних видів рухів, застосовують коефіцієнти паралельності К_пар. Вони показують, яку частку складає тривалість циклу при паралельно-послідовному К'_пар чи рівнобіжному ДО"_пара видах руху деталей від тривалості циклу послідовного руху

К'_пар = Т_пп / Т_посл ;

ДО"_пара = Т_пар / Т_посл.

Методика укрупненого розрахунку наступна:

1 Деталі, що проходять через цех (ділянку), розподіляють по групах (по трудомісткості і величині партії деталей).

2 У кожній групі вибирають деталь-представник і для неї визначають Т_посл, Т_{п. п}, Т_пара, а також К'_пар, К''_пар.

3 Для всіх інших деталей, що входять у групу, тривалості всіх непослідовних циклів визначають зворотним методом, за значенням К_пар:

Т_п.п = Т _посл х К _пар'; Т_пар = Т_посл х К_пар.

Загальна тривалість виробничого циклу (з урахуванням усіх перерв у процесі перетворення предмета праці в готовий продукт) при різних видах руху можна виразити в такий спосіб:

,

,

,

де Т_посл, Т_пп, Т_пара - тривалість виробничого циклу виготовлення деталей, дні;

n - число деталей у партії;

m - число операцій у технологічному процесі;

t - норма часу на операцію, ч;

з - число робочих місць, паралельно зайнятих виконанням операції;

s - число робочих змін у добу;

q - тривалість робочої зміни, ч;

р - величина передатної партії, шт;

t_мо - міжопераційний час, ч;

t_е - час тривалості природних процесів, роб. дні.