Методические указания к решению задач

Производственный процесс представляет собой совокупность взаимосвязанных трудовых и естественных процессов, в результате которых предмет труда превращается в готовый продукт.

Важнейший характеристикой производственного процесса является его длительность.

Длительность производственного процесса выражается производственным циклом.

 

 

Понятие производственного цикла.

Состав производственного цикла

 

Производственный цикл – это календарный период времени с момента запуска сырья, материалов или полуфабрикатов в производство до получения готового продукта.

Производственный цикл складывается из двух основных элементов:

- технологического цикла;

- времени перерывов.

Состав производственного цикла приведен на рис. 3.1.

 

 

 

 

Рис. 3.1 Состав производственного цикла

 

Длительность технологических операций и подготовительно-заключительных работ образует операционный цикл Т_оп.ц.:

 

Т_оп.ц = n * Т_шт + Т_пзр, (3.1)

где n – число деталей в партии;

Т_шт – норма штучного времени на обработку одной детали;

Т_пзр – время подготовительно-заключительных работ.

Операционный цикл совместно со временем протекания естественных процессов Т_е образует технологический цикл Т_т.ц.:

 

Т_т.ц. = Т_оп.ц. + Т_е (3.2)

 

Технологический цикл совместно со временем перерывов Т_пер. образует производственный цикл Т_ц.:

 

Т_ц. = n* Т_шт. + Т_пзр + Т_е +Т_пер. (3.3)

 

Время перерывов включает регламентируемые и нерегламентируемые затраты времени. В состав регламентируемых перерывов входит время перерывов, обусловленных режимом рабочего времени (перерывы на обед, перерывы между сменами, выходные и праздничные дни), а также время перерывов, обусловленных технологией и организацией производственного процесса (некоторые простои в работе монтажников при подъеме элементов конструкций краном, холостые ходы машины и др.), и межоперационные перерывы.

К межоперационным перерывам относятся перерывы, связанные с пролеживанием деталей в партии, перерывы ожидания из-за несогласованности технологических режимов на смежных операциях, перерывы комплектования из-за незаконченности изготовления других деталей, входящих в комплект или узел изделия.

К перерывам, вызванным нарушениями нормального течения производственного процесса, относятся перерывы в работе вследствие плохой организации труда и производства, из-за несвоевременного материально-технического обеспечения рабочих мест, отсутствия своевременных указаний со стороны управленческого персонала.

 

Методика расчета производственного цикла при последовательном, параллельно-последовательном и параллельном сочетании

Производственных операций

 

При расчете технологического цикла применяют действующие на предприятиях нормы времени.

Продолжительность операции по обработке одной детали определяется с учетом числа одновременно обрабатываемых деталей на одном рабочем месте и числа параллельных рабочих мест, на которых выполняется операция по обработке деталей.

При определении длительности многооперационного производственного процесса необходимо учитывать степень одновременности (параллельности) обработки изделия на смежных операциях. В зависимости от степени одновременности выполнения смежных операций существует три вида движения деталей по выполняемым операциям, входящим в данный процесс, или три формы организации выполнения операций в производственном процессе: последовательная, параллельно-последовательная и параллельная.

Сущность последовательного вида движения деталей по операциям заключается в том, что каждая последующая операция начинается только после окончания обработки всех деталей на предыдущей операции. Отличительными признаками последовательного движения партии деталей являются:

- непрерывность обработки деталей на каждом рабочем месте;

- одновременная передача всех деталей с операции на операцию после окончания их обработки, в связи с чем, каждая последующая операция начинается только после окончания обработки всех деталей на предыдущей операции;

- пролеживание деталей у рабочих мест в ожидании обработки всей партии деталей.

На буровых и нефтегазодобывающих предприятиях довольно часто применяется последовательная форма выполнения трудовых приемов в производственных операциях (при спуске и подъеме бурильных и насосно-компрессорных труб в процессе спуско-подъемных операций при бурении и капитальном и подземном ремонтах скважин).

Производственный цикл многооперационного процесса, состоящего из m операций, при последовательном движении предметов труда в производстве или при последовательном выполнении трудовых приемов в каждой операции, равен сумме однооперационных циклов, времени протекания естественных процессов и времени межоперационных перерывов [9]:

m

Т_ц.пос. = n * ∑ (Ti /Бi)+ Т_е + Т_пер. (m-1), (3.4)

i=1

где Тi – норма времени на обработку деталей на i-ой операции (i-ом трудовом приеме), мин.;

Бi – количество оборудования (рабочих мест) на i-ой операции;

Те – время протекания естественных процессов, мин.;

Тпер – средняя длительность межоперационных перерывов, мин.;

m – количество операций.

При расчете продолжительности производственного процесса в календарных днях учитывается продолжительность перерывов, связанных с режимом рабочего времени. Для этого рассчитывается коэффициент режима рабочего времени К_реж, учитывающий нерабочие дни и смены, по формуле:

 

К_реж = (Ф_кq * 24) / (Ф_эф * n_см * Тс_м), (3.5)

 

где Ф_кq – календарный фонд времени (365, 366), дни;

Ф_эф ­ эффективный фонд рабочего времени, дни;

n_см ­ число смен в одних сутках;

Тс_м ­ продолжительность смены, час.

Производственный цикл процесса в календарных днях при последовательном виде движения предмета труда в производстве определяется по формуле:

m

Т_ц.пос^кq = [n * ∑ (Тi / Бi) +Te + Тпер. (m-1)] * Креж., (3.6)

i=1

где Креж – коэффициент режима рабочего времени.

При параллельно-последовательном виде движения следующая операция начинается раньше, чем наступает полное окончание обработки всех деталей на предыдущий операции. Все детали обрабатываются на каждом рабочем месте непрерывно. Передача предметов труда с операции на операцию осуществляется партиями Р (при перемещении предметов труда комплектами), или поштучно (Р=1), или частями партий в зависимости от продолжительности выполнения смежных операций. При этом происходит частичное совмещение времени выполнения смежных операционных циклов (τ).

При параллельно-последовательном виде движения обрабатываемых деталей технологический цикл короче, чем при последовательном, и больше, чем при параллельном.

При тщательной подготовке производства такая организация производственного процесса обеспечивает эффективное использование оборудования, рабочей силы, рост производительности труда, минимальный объем незавершенного производства.

Существует два основных варианта параллельно-последовательного сочетания смежных операций:

- предшествующая операция короче последующей:

Тi < Тi+1 (3.7)

- предшествующая операция более длительная, чем последующая:

Тi > Тi+1 (3.8)

В обоих случаях технологический цикл при параллельно-последовательном движении деталей по операциям будет меньше, чем при последовательном виде обработки, на величину совмещения во времени смежных операционных циклов

m-1 Т_т.ц.п.-п = Т_{т.ц.пос.} – ∑τ_i (3.9)

i=1

Величина взаимного совмещения смежных операций для пары смежных операционных циклов определяется по формуле [9]:

τi = (n - p) * (Тi / Бi)_кор, (3.10)

где (Тi / Бi)кор – длительность выполнения наименее трудоемкой операции из пары смежных.

Производственный цикл при параллельно-последовательном сочетании производственных операций определяется по формуле:

m m-1

Т_ц.п.-п. = n ∑ (Тi / Бi) – (n - p) * ∑ (Тi / Бi)_кор + Т_е + Т_пер * (m -1) (3.11)

i =1 i =1

Производственный цикл в календарных днях при параллельно-последовательном виде движения деталей по операциям рассчитывается по формуле:

m m-1

Т_ц.^кq _п.-п. = [n ∑ (Тi / Бi) – (n - p) * ∑ (Тi / Бi)_кор + Т_е + Т_пер * (m -1)] * К_реж (3.12)

i =1 i =1

При параллельном виде движения деталей по операциям передаточные партии (Р) или отдельные детали (Р=1) запускаются на последующую операцию сразу после обработки их на предыдущей, не ожидая окончания обработки всех деталей на каждой операции.

Отличительными признаками параллельного движения партии деталей являются:

- непрерывное движение отдельных деталей или партий деталей во времени;

- одновременность обработки деталей или передаточных партий (комплектов) на всех рабочих местах, отсутствие пролеживания деталей у рабочих мест;

- на самой трудоемкой операции (самой продолжительной) обработка всех деталей ведется непрерывно без простоев;

- простои, образующиеся на каждой операции между обработкой двух следующих друг за другом деталей или комплектов, определяются как разность между продолжительностью обработки этих деталей или комплектов на самой трудоемкой операции и на данной операции.

Операционный цикл при параллельном движении деталей равен операционному циклу изготовления одной передаточной партии деталей (комплекта Р) на всех операциях плюс однооперационный цикл обработки на самой трудоемкой операции (Тi/ Бi)_max всех изготавливаемых (обрабатываемых) деталей без одной передаточной партии.

Производственный цикл при параллельном движении предмета труда определяется по формуле:

 

m

Т_ц.пар = р ∑ (Тi / Бi) + (n - p) * (Тi / Бi) max + Т_е + Т_пер * (m -1) (3.13)

i =1

Производственный цикл в календарных днях при параллельном сочетании производственных операций определяется по формуле:

m

Т_ц.^кq _пар. = [р ∑ (Тi / Бi) + (n - p) * (Тi / Бi)max + Т_е + Т_пер*(m -1)] К_реж (3.14)

i =1

При параллельном движении предметов труда обеспечивается наиболее короткая длительность производственного процесса. В этом случае обеспечивается наименьший задел незавершенного производства и ускоряется оборачиваемость оборотных средств.

Однако следует отметить, что организация производственного процесса с параллельным движением предмета труда может вызывать простои на рабочих местах вследствие неравной продолжительности или некратности продолжительности операций во времени. Чем больше разность времени выполнения смежных операций, тем больше будут простои на рабочих местах на операциях с меньшей продолжительностью обработки. Поэтому организация производственных процессов с параллельным движением предметов труда требует тщательной организационной и технологической подготовки производства.

 

Решение типовых задач

Задача:

15 штук деталей обрабатываются при последовательном, параллельно-последовательном и параллельном видах движения передаточными партиями по 5 штук. Технологический процесс обработки следующий:

№ операции
Норма времени, мин				1,5

Каждая операция выполняется на одном станке. Среднее время межоперационных перерывов на каждую передаточную партию 3 мин. Эффективный фонд рабочего времени 225 дней. Работа выполняется в две смены по 8 часов. Производственный цикл выразить в календарных днях. Построить график производственного процесса при последовательном, параллельно-последовательном и параллельном сочетании производственных операций.

Решение.