Расчет производственного цикла простого процесса при различных видах движения партий деталей в производстве.

Производственные процессы принято разделять на простые и сложные.

Простым называется процесс изготовления отдельных деталей (например, крышки кожуха трансформатора, корпуса вы­сокочастотного преобразователя и т. д.), рассматриваемый изоли­рованно, без взаимосвязи с процессами изготовления других объектов.

Производственный процесс по изготовлению изделия в целом (например, трансформатора или высокочастотного преобра­зователя) считается сложным.

В условиях простого процесса производства возможны два ос­новных варианта движения деталей по операциям технологического процесса:

поштучное и движение партиями.

Соответственно можно определить производственный цикл единицы изделия (детали) и партии деталей.

Цикл простого процесса равен технологическому циклу, кото­рый состоит из операционных циклов, цикла вспомогательного и неперекрываемого времени.

Операционный цикл представляет собой продолжительность обработки партии деталей на каждой данной операции.

При прочих равных условиях длительность технологического цикла зависит от вида сочетания операций во времени (вида дви­жения). В процессе производства движение одной партии деталей по операциям может быть организовано по трем видам:

последо­вательному, параллельному и параллельно-последовательному.

Технологический и производственный циклы можно рассчиты­вать как аналитическим, так и графическим методами.

На рис. 8 показан график последовательного выполнения операций над партией деталей (здесь и в других случаях принят вариант, при котором отсутствует межоперационное время).

При последовательном виде движения деталей по операциям каждая последующая операция начинает выполняться лишь после окончания изготовления всей партии деталей на предыдущей операции.

Размер партии деталей принимается одинаковым для всех опе­раций. Чем больше партия, тем больше время ожидания деталей.

Рис.8. График последовательного вида движения партии деталей

Рис.9. График параллельного вида движения партии деталей

Параллельный вид движения деталей по операциям характе­ризуется тем, что каждая деталь партии в процессе изготовления непрерывно передается с одной операции на следующую после завершения предыдущей, т. е. здесь отсутствуют ожидания деталей у рабочих мест. При этом передача обрабатываемых деталей с одной операции на другую производится по одной детали или транспортными партиями Р. График параллельного вида движения деталей приведен на рис. 9. Как видно из графика, для его построения определяющей является главная операция, т. е. главной в данном примере является третья операция.

Параллельно-последовательный вид движения деталей характеризуется сочетанием элементов как последовательного, так и па­раллельного видов движения. Поэтому здесь отсутствуют кратко­временные простои станков (как при параллельном виде) и сокращаются ожидания деталей у станков (как это было при последовательном виде движения деталей). График параллельно-последовательного вида движения деталей приведен на рис.10. Как видно из данного графика, его построе­ние выполнено в определенной последовательности (показано вертикальными пунктирными линиями).

Рис.10. График параллельно-последовательного вида движения деталей

 

Наиболее сильное влияние на длительность технологического (следовательно, и производственного) цикла оказывает изменение размера партии деталей. Так, при прочих равных условиях, если принять n =40 шт. вместо 10 шт., то технологический цикл при последовательном виде движения изменится прямо пропорциональ­но размеру партии.

Значительное влияние на Т ц оказывает количество станков, вы­полняющих каждую операцию. Средняя загрузка станков на участке, в цехе и на пред­приятии должна быть не ниже установленных нормативов (при­мерно 80—85% и выше).

Изменение количества станков в большей сте­пени влияет на Т ц при параллельном виде движения, значительно меньше при параллельно-последовательном и наименьшее—при последовательном.

Из данного анализа можно сделать следующие основные выводы:

1. Так как наиболее сильное влияние на длительность цикла оказывает величина партии деталей, особенно при последователь­ном виде их движения, в каждом конкретном случае выбор раз­мера партии деталей следует научно обосновать, т. е. выбрать его оптимальную величину. Размер партии относительно свободно можно увеличить только при параллельном виде движения де­талей.

2. При параллельном виде движения деталей (если имеется возможность) на главной операции целесообразно использовать дополнительное оборудование, что приведет к значительному со­кращению длительности цикла производства.

3. Передача деталей при параллельном и параллельно-последо­вательном видах движения целесообразна только тогда, когда имеется определенная (заметная) экономия по затратам на транс­портные операции.

Правильный, обоснованный выбор вида движения объектов производства в процессе их изготовления особенное значение имеет в многооперационных производствах.На предприятиях к числу таких производств относятся обрабатываю­щие и сборочные.

Параллельный вид движения в организационно-экономическом отношении целесообразен, когда производство имеет высокую се­рийность (массовое, крупносерийное, в отдельных случаях даже среднесерийное), а операционное время достаточно синхронизи­ровано.

3. Структура сложного производственного процесса и расчет длительности его цикла. Сложный производственный процесс включает в себя изготов­ление деталей, сборку узлов и комплектующих изделий, испытание и другие процессы, предусмотренные технологическим процессом производства продукции предприятия.

Длительность сложного производственного процесса представ­ляет общую продолжительность комплекса взаимосвязанных во времени и в пространстве простых процессов по производству дан­ной продукции, т. е. от начала обработки основной (ведущей) детали до момента завершения сборки и оформления готовой про­дукции.

Длительность цикла сложного процесса можно определить ана­литическим, графическим и графоаналитическим методами, а так­же методом наблюдения.

Аналитическим методом длительность производственного цикла сложного процесса определяется по формулам.

Графический метод определения длительности цикла сложного процесса заключается в том, что на основе технологического про­цесса сборки изделия составляется календарный (цикловой) гра­фик сборки и определяется искомая величина цикла. При производстве сложных машин, комплексов оборудования длительность цикла можно определить методом сетевого планиро­вания (сетевой график).

Сущность графоаналитического метода заключается в том, что часть длительности цикла сложного процесса, связанная со ста­дией обработки основных деталей данной продукции, определяется аналитическим методом, а вторая часть цикла, связанная со сбо­рочными процессами, определяется на основе составления цикло­вых графиков сборки данного изделия с учетом особенностей технологического процесса сборки.

Аналитический и графоаналитический методы дают результаты с определенной приближенностью, но они практически допустимы, а в конкретных случаях даже целесо­образны.

Все пути и резервы сокращения длительности цикла производ­ства можно группировать на конструкторские, технологические, организационные и экономические.

Конструкторские и технологические пути связаны с повышением технологичности конструкции, что позволяет вместе с другими по­ложительными результатами поднять уровень непрерывности и параллельности выполнения технологических процессов.

Значительным резервом в этом направлении является синхро­низация операционных времен, их согласование с ритмом произ­водства.

Организационно-экономические пути — это прежде всего разра­ботка оптимальных нормативов по размерам партии деталей, неза­вершенного производства, складских и страховых заделов.

4. Производственная структура предприятий. Типы производственной структуры предприятий. Предметный тип структуры предприятия характеризуется тем, что предприятие состоит из цехов, построенных по предметному прин­ципу, между которыми отсутствуют межцеховые производственные связи. Такой тип производственной структуры имеют обычно пред­приятия подетального, а иногда и предметного вида специализации (рис.11, а).

 

а)

Б)

в)

 

 

Рис. 11. Типы производственной структуры предприятия.

 

Технологический тип производственной структуры характеризу­ется тем, что все цехи предприятия по­строены по технологическому принципу, при э

том направление межцеховых производственных связей совпадает с общей последо­вательностью технологического процесса.

Этот тип производственной структуры обычно применяется на предприятиях технологического, а в отдельных случаях и предметного видов специализации с низкой серийностью производства (рис.11, б).

Предметно-технологический тип производственной структуры предприятия заключается в том, что часть цехов предприятия построена по предметному, а другая часть по технологическому принципу. При этом типе производственной структуры вид специализации предприятия предметный (рис.11, в).

На предприятиях промыш­ленности чаще всего встречается данный тип производственной структуры.

Анализ показывает, что уровень производственной структуры предприятия зависит от состава его подразделений, величины и ха­рактера внутрипроизводственных связей, которые можно разделить на две группы: связи по управлению производством, осуществляе­мые между аппаратом управления предприятия и его подразделе­ниями; производственно-технологические связи, осуществляемые между подразделениями предприятия.

Выбор экономически эффективного варианта производственной структуры предприятия можно решить различными методами:

на основе изучения и обобщения опыта работы предприятий;

на исследованиях сравнительной экономической эффективности различных вариантов производственной структуры;

с использованием метода математического моделирования.

Если первый и второй методы имеют определенные недостатки, то третий позволяет варьировать основными характеристиками большого числа вариантов производственных структур и выбрать наилучший.

Эта задача с позиции отрасли, когда для отдельных предприятий производственная программа известна, может быть сформулирована так: требуется найти значения переменных Zr, ми­нимизируя функцию:

где Сr— инвестиции, связанные с выполнением производ­ственной программы предприятия по r -му варианту его производственной структуры; a ri—расход лимитированного и -го вида ресурсов по r -му варианту производственной структуры; и о - число лимитированных ресурсов, устанавливаемых для данного завода; b и - общий лимит ресурса и -го вида, установленный для данного предприятия.

5. Состав и классификация цехов и служб предприятия. Основным структурным производственным подразделением современного предприятия является цех, кото­рый организационно и технологически обособлен и осуществляет свою деятельность на основе внутрипроизводственного хозрасчета.

В зависимости от их роли в основном производстве цехи пред­приятия делятся на три группы: основные, вспомогательные и об­служивающие.

Основные цехи изготовляют основную продукцию предприя­тия: например, электрические машины (электродвигатели, генера­торы и т. п.). В зависимости от стадии функционирования они подразделяются на три группы: заготовительные, обрабатывающие и сборочные.

В заготовительных цехах изготавливаются важнейшие части изделий. Например, в составе машинострои­тельных предприятий имеются литейные, кузнечные, штамповоч­ные цехи. В этих цехах имеются специализированные по техноло­гическому принципу производственные участки. В зависимости от особенностей продукции и годовой программы ее выпуска на пред­приятии может быть несколько заготовительных цехов или участков.

В обрабатывающих цехах производятся процессы по механической, термической, электрохимической, ультразвуковой и другим методам обработки. Соответственно эти цехи называются механическими, термическими, электрохимическими и т. п.

Сборочные цехи промышленных предприятий, как пра­вило, по размерам (численности работников) являются наиболее крупными. В них осуществляются процессы по сборке и испытанию готовой продукции предприятия. В некоторых случаях, по усмотре­нию руководства предприятия, сборочные цехи объ­единяются с механическими (механосборочными) или с другими цехами (участками) с целью повышения эффективности управления производством.

К вспомогательным относятся цехи, которые хотя и не принима­ют непосредственного участия в изготовлении основной продукции предприятия, но обеспечивают производственный процесс технологическим оснащением, энергией, осуществляют ремонт оборудования и оснастки, изготовление различных вспомогательных устройств и т. п. К ним относятся инструментальный, ремонтно-механический, энергетический и др.

Обслуживающие цехи (хозяйства) промышленных предпри­ятий специализируются по соответствующим функциям обслужива­ния основных и вспомогательных цехов—транспортировке (тран­спортные цехи), хранению (складские хозяйства).

Кроме указанных трех основных видов цехов, на предприятиях могут быть и другие цехи, которые выполняют специфиче­ские функции, например, экспериментальный (опытный) цех пред­назначен для изготовления опытных образцов новых изделий и про­ведения различных экспериментов.

Каждая из перечисленных групп цехов имеет свои особенности в области организации его производства и управления.

6. Специализация и принципы построения цехов и участков промышленного предприятия. В формировании производственной струк­туры решающее значение имеет научно обоснованный выбор вида специализации и принципов построения цехов и их производствен­ных участков.

Формирование основных цехов предприятия осуществляется по двум видам специализации— предметному и технологиче­скому.

Предметная специализация означает, что в цехе производится определенный комплект конструктивно-технологических однород­ных изделий. Наиболее часто этот вид специализации цехов встре­чается в условиях высокой серийности производства. В этом случае предприятие тоже имеет четко выраженную предметную или подетальную специализацию.

При технологической специализации в цехе выполняется опреде­ленная часть общего технологического процесса при ограниченном количестве типов оборудования, широкой номенклатуре производимых изделий (деталей).

В цехах данного вида хотя и облегчается техническое обслужи­вание оборудования и рабочих мест, но в связи с универсальностью оборудования, частыми заменами объектов производства и удлине­нием маршрутов их технологической цепочки технико-экономиче­ские показатели получаются относительно низкими.

Специализация производственных участков осуществляется, подобно цехам, по двум видам—предметному и технологиче­скому.

При предметной специализации на производственном участке изготовляется комплект конструктивно-технологически однородных изделий. Чем меньше количество типоразмеров деталей в комплек­те, тем выше уровень специализации. На таком участке устанавли­вается разнотипное оборудование, необходимое для полного осуще­ствления технологического процесса. Такие производственные участки получили также название предметно-замкнутых.

Производственные участки технологического вида специализа­ции характеризуются тем, что здесь выполняется узко ограничен­ная часть технологического процесса с использованием группы од­нородного оборудования. При этом на каждом станке выполняется большое количество деталеопераций.

Технологическая специализация участков характерна для цехов с низкой серийностью производства (единичного и мелкосерийного типа). Такой вид специализации участков применяется в отдельных цехах заводов крупного машиностроения.

В организационном и экономическом отношении участки пред­метной специализации имеют определенные преимущества. Благо­даря высокой специализации рабочих мест повышается производи­тельность труда, уменьшаются затраты, связанные с переналадка­ми оборудования, сокращается длительность цикла производства, повышается качество, а в конечном итоге снижается себестоимость продукции.

В условиях этих участков появляются значительные объектив­ные возможности применения прогрессивных форм организации производства (поточные линии, гибкие автоматизированные произ­водства).

От вида специализации участков зависит и принцип их органи­зации. Так, при предметной специализации участков и принцип их организации предметный, а при технологическом виде—техно­логический.

В условиях современных предприятий раз­личают три принципа организации цехов: предметный, технологи­ческий и предметно-технологический.

Цехи с предметным принципом построения характеризуются тем, что их производственные участки имеют предметный принцип построения, т. е. каждый участок такого цеха специализируется по обработке определенной группы конструктивно-технологически однородных деталей.

Цехи с технологическим принципом построения характеризуются тем, что их производственные участки имеют технологический принцип построения, т.е. каждый участок специализируется по выполнению определенного технологического процесса (например, токарный, фрезерный и т.п. участки).

Цехи с предметно-технологическим принципом построения характеризуются тем, что часть производственных участков имеет предметный принцип организации, а другая часть – технологический принцип построения.

Рис.12. Схема типов производственной структуры цеха

Опыт показывает, что как с эко­номической, так и с организационной точек зрения наиболее эффек­тивным является предметный принцип построения цехов.

7. Производственная структура цехов. Производственная структу­ра цеха характеризуется составом его участков и особенностями ихвзаимосвязей в процессе производства продукции. На основе этого тип структуры цеха должен определяться принципом построения его участков. Следовательно, основными типами производственной структуры цехов являются предметный, технологический и пред­метно-технологический.

Особенностью предметного типа производственной структуры цеха является то, что между участками цеха отсутствуют какие-либо производственные связи, так как каждый участок построен по предметному принципу и каждый из них специализирован на изготовление определенного комплекта конструктивно-технологи­чески однородных деталей.

Технологический тип производственной структуры цеха характеризуется тем, что между производственными участками существуют тесные производственные связи, благодаря чему все участки вместе выпускают одну общую продукцию (комплект деталей).

Предметно-технологический тип производственной структуры цеха характеризуется тем, что в этом случае одни участки цеха строятся по предметному принципу, а другие—по технологиче­скому.

На рис. 12 схематически показаны соответственно предмет­ный (I), технологический (II) и предметно-технологический (III) типы производственной структуры цеха, состоящего из четырех участков.

При рассмотрении типов производственной структуры цехов необходимо иметь в виду возможность наличия таких цехов, производственные участки которых не построены по какому-либо определенному принципу, а имеют смешанный характер.

Производственная структура таких цехов тоже не будет иметь определенного типа и ее можно назвать смешанной.

Если изделия сложные, технология их изготовления многооперационная, то это приводит к усложнению производственной структу­ры цеха и потребует дополнительных усилий по управлению данным цехом.