Расчет и анализ продолжительности производственного цикла простого процесса

В простом процессе детали (заготовки) в большинстве случаев изготавливают партиями, поэтому очень важным является вопрос о рациональном выборе движения партии 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, проходящей через многие операции, состоит из совокупности операционных циклов, каждый из которых представляет собой выполнение одной операции над всеми предметами производства данной партии. Совокупность операционных циклов, а также способ сочетания во времени смежных операционных циклов и их частей образуют временную структуру многооперационного технологического цикла. Продолжительность многооперационного технологического цикла существенно зависит от способа сочетания во времени операционных циклов и их частей, а также от определяемого вида движения партии деталей по операциям.

Существуют три вида движения партии деталей по операциям технологического процесса: последовательный, параллельно-последовательный и параллельный.

Сущность последовательного вида 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. При последовательном виде движения вся партия деталей передается на последующую операцию после окончания обработки всех деталей на предыдущей операции.

Продолжительность технологического цикла обработки партии деталей при последовательном виде движения (в мин.) определяется по формуле:

 

, (4.2)

 

где n – число деталей в обрабатываемой партии, в шт.;

ti – штучное время (продолжительность обработки) на i- тойоперации, мин.;

Cпрi – число рабочих мест, на которых ведется обработка деталей на i- тойоперации;

m – число операций в технологическом процессе (число выполняемых операций при обработке данных деталей).

Продолжительность производственного цикла обработки партии деталей при последовательном виде движения (в календарных днях) определяется по формуле:

 

, (4.3)

 

где tмо – средняя продолжительность одного межоперационного перерыва (кроме перерывов партионности в мин.);

R – коэффициент перевода рабочих дней в календарные, равный отношению числа рабочих дней к числу календарных дней в году (R =260,365=0,7);

tсм – продолжительность одной смены, мин.;

S – число смен в сутках.

Достоинством последовательного метода движения партии деталей является отсутствие перерывов в работе оборудования и рабочего на каждой операции, возможность их высокой загрузки в течение смены.

Недостатки данного метода заключаются в том, что детали пролеживают длительное время из-за перерывов партионности, свойственных данному виду движения, в результате чего создается большой объем незавершенного производства. Продолжительность технологического цикла значительно увеличивается из-за отсутствия параллельности в обработке деталей.

В связи с этим последовательное движение применяется преимущественно в единичном и мелкосерийном производствах, так как на таких предприятиях производится широкая номенклатура изделий, а обработка деталей ведется небольшими партиями, что приводит к сокращению перерывов партионности и влияния их на продолжительность производственного цикла.

При параллельно-последовательном виде движения деталей с операции на операцию они передаются транспортными партиями, а не целыми партиями, или поштучно. При этом происходит частичное совмещение времени выполнения смежных операций, а вся партия обрабатывается на каждом рабочем месте без перерывов. Производственный цикл больше по сравнению с параллельным, но меньше, чем при последовательном движении предметов труда.

Если периоды выполнения смежных операций (последующей и предыдущей) одинаковы, то между ними организуется параллельная обработка деталей, которые передаются с предыдущей партии на последующую поштучно или небольшими транспортными партиями сразу же после их обработки.

Если время выполнения последующей операции меньше времени выполнения предыдущей, то отсутствие простоев оборудования на последующей операции может быть обеспечено только после накопления перед ней запаса деталей, позволяющего эту операцию выполнять непрерывно.

Если время выполнения последующей операции больше времени выполнения предыдущей операции, то в этом случае транспортную партию можно передавать с предыдущей операции на последующую сразу же после окончания ее обработки.

Продолжительность технологического цикла при параллельно-последовательном виде движения партий деталей определяется по формуле:

 

, (4.4)

 

где p – размер транспортной партии (шт.), которой передаются детали с предыдущей операции на последующую;

tкрi – штучное время операции с наименьшим временем выполнения, т.е. кратчайшей операции из каждой пары смежных операций (первой и второй операции, второй и третьей и т.д.);

Спрi – число рабочих мест на кратчайшей i- той операции tкрi.

Продолжительность производственного цикла при параллельно-последовательном виде движения партий деталей определяется по формуле:

 

, (4.5)

 

Достоинством этого вида движения является отсутствие перерывов в работе рабочих и оборудования и значительное сокращение 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 движения детали передаются на следующую операцию транспортной партией сразу после окончания ее обработки на предыдущей операции (независимо от времени выполнения смежных операций). В этом случае обеспечивается наиболее короткий цикл, так как обработка деталей по всем операциям осуществляется непрерывно и пролеживание исключено.

Возможности применения параллельного вида движения ограничены, так как обязательным условием его реализации является равенство или кратность продолжительности выполнения операций.

Формула для расчета длительности технологического цикла при параллельном виде движения партии деталей:

 

, (4.6)

 

где – tmax – операция с наибольшей продолжительностью;

С пр - число рабочих мест на операции с наибольшей продолжительностью.

Формула для расчета длительности производственного цикла при параллельном виде движения партии деталей:

(4.7)

 

Преимущество этого вида движения состоит в том, что он обеспечивает наименьшую продолжительность технологического цикла и особенно, если процесс синхронизированный, а также равномерную загрузку рабочих и оборудования и высокую производительность труда. Данный вид движения применяется в серийном и массово-поточном производствах.