Производственный цикл предприятия – показатель времени изготовления продукции. Непосредственно влияет на экономику предприятия в части объемов изготовления, производственных мощностей, оборотных средств, незавершенного производства, производительности труда, себестоимости изделия. Сокращение цикла производства указывает на улучшение финансово-экономического состояния организации.
Как оптимизировать время производства изделий? Какие способы движения деталей применяются в производственном процессе? Ответить на эти вопросы поможет определение производственного цикла предприятия.
В экономической литературе применяется очень короткое определение:
«Производственный цикл предприятия - это временной период производства продукции».
Иначе говоря, это время изготовления изделия с этапа подачи материальных ресурсов в цех до сдачи на склад готовой продукции.
Для измерения цикла в зависимости от технологии обработки используются единицы измерения:
- часы;
- минуты;
- секунды.
Важный момент! Производственный цикл непосредственно влияет на следующие экономические показатели:
- производственные мощности;
- объем производства;
- оборотные средства;
- производительность труда;
- незавершенное производство;
Структура производственного цикла
Для раскрытия понятия очень важно иметь представление о структуре цикла.
Структурой производственного цикла называется соотношение видов работ и перерывов в производственном процессе.
Формула вычисления производственного цикла
Для вычисления цикла производства применяется формула:
- Тпц - временной интервал производственного цикла;
- Тпт - временной интервал технологической обработки;
- Тпо - временной интервал технологического обслуживания;
- Тпп - временной интервал перерывов в работе.
Чем отличаются и характеризуются интервалы цикла? Ниже изложены основные характеристики.
Характеристики элементов производственного цикла
Тпт - интервал для технологической обработки, представляет собой время для:
- уборки и подготовки места для работы;
- обработки предмета изготовления работником или механизмом;
- естественных процессов технологии, например, высыхание деталей после покраски.
Важный момент! Временной интервал технологической обработки - это основа производственного цикла.
Тпо - время для технологического обслуживания, состоит из:
- контрольных операций качества продукции;
- незначительного ремонта оборудования;
- перемещения изделий.
Тпп - время перерывов в производстве, делится на:
- регламентированное;
- нерегламентированное.
Составляющие временного интервала перерывов в работе
Более детальное рассмотрение времени Тпп, связанного с перерывами в работе, выявит ряд особенностей.
Регламентированное время состоит из:
- межоперационного;
- междусменного.
Межоперационное время - это:
- время партионности, включающее временной интервал ожидания до старта обработки детали и после его завершения;
- время ожидания, по причине неритмичности технологии обработки деталей;
- время комплектования, из-за незаконченности деталей, составляющих комплект.
Междусменное время возникает по причинам:
- нерабочих дней;
- простоя между окончанием и началом смен;
- перерыва на обед.
Важный момент! Нерегламентированные перерывы не учитываются в цикле производства, так как возникают незапланированно по следующим причинам:
- неработоспособность оборудования;
- несвоевременная подача материалов;
- невыход персонала на производство.
Длина пути производственного цикла предприятия
Для вычисления цикла производства следует учитывать длину пути перемещения изделий в технологии изготовления. Это важное значение, влияющее на экономические показатели организации.
Важный момент! Чем меньше длина пути, тем ниже расходы на перемещение деталей, меньше тратится времени для их изготовление.
Применяются 3 способа перемещения деталей в технологии производства:
- метод последовательного производства, при котором следующая операция обработки изделия начинается после завершения предыдущей. Этот вид применяется для мелкосерийного производства;
- метод параллельного изготовления, когда обработка партии изделий начинается до завершения предыдущей партии. Длительность обработки деталей при этом методе меньше, чем при последовательном;
- метод параллельно-прямоточного изготовления, когда изделие перемещается на следующую обработку вне результатов готовности всей партии. Этот метод самый оптимальный по длительности цикла и применяется в массовом производстве.
Пример расчета
Для лучшего понимания особенностей движения деталей в производстве и вычисления времени обработки рассмотрим пример.
Например, необходимо обработать 3 (n=3) изделия с 4 операциями (m=4) cо временем по операциям:
T1 = 5 минут, T2 = 10 минут, T3 = 15 минут, T4 = 20 минут.
При последовательном методе движения вычисляем время обработки по формуле:
Сi - количество рабочих мест.
Тц(посл) = 3 * (5 + 10 + 15 + 20) = 150 минут
При параллельном методе перемещения применяем формулу:
р = 1 (размер партии);
Тmax - максимальный период обработки;
Сmax - число рабочих мест на максимальной обработке.
Тц(пар) = (5 + 10 + 15 + 20) + (3 - 1) * 20 = 90 минут
При параллельно-последовательном методе используем формулу:
Тц(пар-посл) = 150 - (3 - 1) * (5 + 10 + 15) = 90 минут.
Вывод! Последовательный метод организации движения деталей самый длительный. Время на обработку составляет 150 минут, а при параллельном и параллельно-последовательном способе 90 минут.
Пример расчета продолжительности цикла можно увидеть в видео или скачать пример расчета в Excel .
Достоинства и недостатки способов перемещения изделий
В таблице можно ознакомиться с основными положительными и отрицательными свойствами способов перемещения деталей.
| Метод перемещения деталей | Достоинства | Недостатки |
|---|---|---|
| Последовательный | Простота применения, минимальные временные потери, связанные с перерывами в работе. | Увеличенный объем незавершенного производства, продолжительный временной период обработки изделий. |
| Параллельный | Ритмичное изготовление, отсутствие потерь времени между обработками, минимальный временной период обработки изделий. | Сложность координации смежных подразделений. |
| Последовательно-параллельный | Сокращенный период обработки изделий в сравнении с последовательным методом. | Временные потери по причине внутри операционного пролеживания изделий. |
Взаимосвязь цикла производства и экономики предприятия
Снижение цикла изготовления продукции:
- увеличивает коэффициент оборачиваемости оборотных средств и высвобождает денежные ресурсы;
- сокращает показатели незавершенного производства,
- снижает материальные затраты и нагрузку на финансирование активов;
- увеличивает выпуск продукции;
- повышает производительность труда;
- снижает себестоимость изделия.
Направления уменьшения производственного цикла
Направления оптимизации времени производства деталей следующие.
Конструкторские:
- снижение материалоемкости продукции;
- уменьшение массы и габарита изделий;
- повышение показателя стандартизации;
- увеличение унификации.
Технологические:
- повышение производительности контрольного оборудования;
- увеличение обеспеченностью оснасткой и технических средств производства;
- внедрение непрерывности технологии производства;
- организация параллельности процессов;
- сокращение расстояний между подразделениями;
- модернизация технической базы;
- внедрение технологии переработки отходов;
Организационные:
- правильная организация места сотрудника;
- оптимальность перевозок;
- диспетчеризация;
- внедрение прогрессивной оплаты труда
Заключение
Этот показатель применяется экономистами для анализа финансово-экономического состояния предприятия и имеет большое значение для руководства компании, так как в результате сокращения цикла производства:
- увеличивается производство продукции;
- сокращается себестоимость продукции;
- растет производительность труда.
Внимание! Снижение длительности производственного цикла - это важный источник повышения эффективности производственной деятельности.
РАСЧЕТ ДЛИТЕЛЬНОСТИ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ЦИКЛА
Производственным циклом называется комплекс определенным образом организованных во времени основных, вспомогательных и обслуживающих процессов, необходимых для изготовления определенного вида продукции. Важнейшей характеристикой производственного цикла является его длительность.
Длительность производственного цикла – это период времени, в течение которого материал, заготовка или другой обрабатываемый предмет проходит все операции производственного процесса (или определенной его части) и превращается в готовую продукцию.
Различают производственный цикл отдельных деталей и цикл изготовления сборочной единицы или изделия в целом. Производственный цикл детали обычно называют простым , а изделия или сборочной единицы – сложным . Цикл может быть однооперационным и многооперационным.
Однооперационный производственный цикл для партии деталей на i -ой операции определяется по формуле:
n – количество деталей в производственной партии, шт .;
https://pandia.ru/text/80/150/images/image003_90.gif" width="37" height="28 src=">- количество рабочих мест (станков) на i -й операции технологического процесса.
Расчет простого цикла
Длительность цикла многооперационного процесса зависит от способа передачи деталей с операции на операцию. Существуют три вида движения предметов труда в процессе их изготовления: последовательный, параллельный и параллельно-последовательный.
При последовательном виде движения вся партия деталей передается на последующую операцию после окончания обработки всех деталей на предыдущей операции. Достоинствами этого метода являются отсутствие перерывов в работе оборудования и рабочего на каждой операции, возможность их высокой загрузки в течение смены. Но производственный цикл при такой организации работ является наибольшим, что отрицательно сказывается на технико-экономических показателях деятельности цеха, предприятия.
При параллельном виде движения детали передаются на следующую операцию транспортной партией сразу после окончания ее обработки на предыдущей операции. В этом случае обеспечивается наиболее короткий цикл. Но возможности применения параллельного вида движения ограничены, так как обязательным условием его реализации является равенство или кратность продолжительности выполнения операций. В противном случае неизбежны перерывы в работе оборудования и рабочих.
При параллельно-последовательном виде движения деталей с операции на операцию они передаются транспортными партиями или поштучно. При этом происходит частичное совмещение времени выполнения смежных операций, а вся партия обрабатывается на каждой операции без перерывов. Рабочие и оборудование работают без перерывов. Производственный цикл длиннее по сравнению с параллельным, но короче, чем при последовательном движении предметов труда.
https://pandia.ru/text/80/150/images/image005_74.gif" width="17" height="20 src=">- количество деталей в транспортной (передаточной) партии, шт .;
https://pandia.ru/text/80/150/images/image007_56.gif" width="825 height=376" height="376">
https://pandia.ru/text/80/150/images/image010_45.gif" width="45" height="24 src=">.
Параллельное движение партий деталей
Параллельный вариант характеризуется тем, что небольшие транспортные партии передаются с предыдущей операции на последующую немедленно по окончании их обработки на предыдущей. Этот вариант позволяет максимально сократить общую продолжительность технологического цикла.
С другой стороны, непрерывность обработки всей партии деталей обеспечивается только на наиболее продолжительной операции. На других операциях оборудование и рабочие простаивают в ожидании поступления очередной транспортной партии. Для того, чтобы уменьшить последний недостаток, следует путем изменения норм времени или количеством рабочих мест стараться свести эти простои к минимуму.
https://pandia.ru/text/80/150/images/image015_35.gif" width="609 height=277" height="277">
В этом случае передавать транспортную партию можно сразу же после ее обработки на предыдущей операции и беспрерывность обработки всей партии деталей будет обеспечена.
2 вариант:
Время обработки на последующей операции меньше, чем на предыдущей
В этом случае нельзя передавать транспортную партию сразу же после ее обработки на предыдущей операции, поскольку будет иметь место простой на последующем рабочем месте. Для избежания простоя следует накопить необходимый запас деталей.
Величину запаса и время, когда можно начинать передачу первой транспортной партии на последующую операцию, находят так: от конца времени обработки всех деталей на предыдущей операции опускают перпендикуляр, вправо от перпендикуляра откладывают время обработки одной последней транспортной партии, а влево от перпендикуляра – время обработки остальных транспортных партий.
Таким образом, выполняется условие, что последняя транспортная партия обрабатывается на последующей операции без всякого ожидания (последовательно), а все предыдущие должны быть непрерывно обработаны к моменту начала обработки последней.
https://pandia.ru/text/80/150/images/image020_27.gif" width="75" height="64 src=">- время на выполнение наиболее короткой операции (из каждой пары двух смежных операций).
Расчет сложного цикла
Сложным циклом называют комбинации простых циклов и отдельных операций, строго следующих заданному технологическому процессу.
Рассмотрим пример изготовления и сборки изделия А, структура которого приведена на схеме..gif" width="81" height="25">.gif" width="87" height="25">. При этом принято считать, что различные детали изготавливаются одновременно.
Построение сложного цикла
В отличие от предыдущих построений этот график строится, начиная от точки завершения полной сборки изделия. На графике справа налево в масштабе времени откладываются циклы составляющих процессов, начиная от сборки узлов, подузлов и кончая изготовлением деталей.
Общая длительность сложного цикла определяется наибольшей суммой последовательно связанных между собой процессов изготовления деталей и сборочных единиц. То есть длительность цикла полного изготовления изделия определяется по наиболее продолжительной цепочке.
|____|____|____|____|____|____|____|____|____|____|____|____|____|____|____|____|____|____|____|____|____|____|____|____|____ дни
Задание 1
Определить длительность технологического цикла обработки партии деталей при виде движения предметов труда:
- последовательном;
- параллельном;
- параллельно-последовательном.
Графический вариант расчета, вычерченный в крупном масштабе, дополнить аналитическим расчетом.
Задание 2
Определить общую продолжительность цикла изготовления машины "К". Установить сроки начала изготовления машины, если заказчику она должна быть сдана не позднее указанной даты.
Объяснение сущности показателя производственного цикла
Период производственного цикла (англоязычный аналог – Production cycle) – период, в течение которого производственные запасы превращаются в готовую продукцию. Для расчета показателя необходимо найти соотношение произведения количества дней в году и среднегодовой суммы запасов к себестоимости продукции. Также этот показатель можно рассчитать, как соотношение 360 дней к оборачиваемости запасов. Этот коэффициент свидетельствует об эффективности производственного процесса.
Нормативное значение производственного цикла:
Желательным является сокращение показателя. Такая динамика будет означать, что компания тратит все меньше времени на превращение запасов в готовую продукцию. Низкий операционный цикл позволяет снизить долю постоянных расходов в каждом рубле произведенных товаров и предоставленных услуг. Для разных отраслей и сегментов бизнеса значение будет отличаться. Например, производственный цикл на предприятии по производству окон будет значительно ниже, чем на предприятии по производству автомобилей. Для того, чтобы точно определить положение компании – желательно сравнить его с конкурентами.
Направления решения проблемы нахождения показателя вне нормативных пределов
В случае, если значение показателя является слишком высоком, например, по сравнению с конкурентами, то необходимо искать возможные резервы его снижения. Для этого можно провести наблюдение за производственным процессом с фиксацией всех потерь времени. Работа со слабыми звеньями позволит повысить показатель.
Формула расчета производственного цикла:
Период производственного цикла = (360 * Среднегодовая сумма запасов)/ Себестоимость (1)
Не стоит забывать, что часто сумма запасов в компании колеблется и именно на конец года значение показателя может снижаться или повышаться выше обычного. Поэтому, если есть доступ к такой информации, необходимо использовать более точные значения на конец каждого рабочего дня или на конец месяца.
Среднегодовой объем запасов (наиболее правильный способ) = Сумма размера запасов на конец каждого рабочего дня / Количество рабочих дней (2)
Среднегодовой объем запасов (при наличии только ежемесячных данных) = Сумма размера запасов на конец каждого месяца / 12 (3)
Среднегодовой объем запасов (при наличии только годовых данных) = (Размер запасов на начало года + размер запасов на конец года) / 2 (4)
Пример расчета производственного цикла:
Компания ОАО «Веб-Инновация-плюс»
Единица измерения: тыс. руб.
Период производственного цикла (2016 г.) = (360*(87/2+89/2))/ 975 = 32,49 дней
Период производственного цикла (2015 г.) = (360*(89/2+94/2))/ 984 = 33,48 дней
Снижение периода конвертации сырья в готовую продукцию говорит о повышении эффективности производственного процесса. В 2015 году на этот процесс расходовалось 33,48 дней, а в 2016 году – 32,49 дней. Для дальнейшего повышения показателя можно оптимизировать объем и структуру запасов. Это позволит высвободить дополнительные средства.
При определении продолжительности производственного цикла обычно рассчитывают длительность трех его составляющих: длительность технологической части цикла, время перерывов по различным причинам и время естественных перерывов, если они предусмотре-ны технологическим процессом. Остальные элементы длительности производственного цикла либо имеют незначительную величину, например время подготовительно-заключительное, либо они выполняются в течение времени перерывов по различным при-чинам, например, время на выполнение транспортных операций, время учета и упаковки продукции.
Длительность операционного цикла обработки партии деталей на одной операции Т о определяется по формуле:
где n - количество деталей в партии, t - время обработки одной детали, мин,c - количество рабочих мест, на которых выполняется данная операция.
Факторы, влияющие на длительность технологического цикла:
· трудоемкость выполняемых операций;
· нормативы продолжительности элементов цикла, регламентированных перерывов;
· способ передачи партий, обрабатываемых деталей с операции на операцию, с одного рабочего места на следующее, т.е. от вида движения предметов труда в производственном процессе.
Для построения графика движения партии изделий по операциям при различных видах движения определяем длительность операционного цикла обработки партии дета-лей при различных видах движения.
Существует три основных вида движения предметов труда: последовательный, параллельный и параллельно-последовательный или смешанный (см. рис. 2).
Рис. 2.
Последовательный вид движения предметов труда в производственном процессе характеризуется тем, что при изготовлении партии деталей в многооперационном технологическом процессе, она передается на каждую последующую операцию (рабочее место) только после завершения обработки всех деталей на предыдущей операции. Параллельность здесь допускается лишь при выполнении одноименной операции на нескольких рабочих местах.
Длительность технологического цикла Т ц при последовательном способе сочетания операций пропорциональна размеру партии и трудоемкости операций и определяется по формуле:
где i - индекс операций; t i - трудоемкость обработки одного предмета труда на i-ой операции; п - количество деталей в партии, шт.
Недостатком последовательного движения является большая длительность операционного цикла. Каждая деталь перед началом последующей операции ожидает окончания обработки всей партии, в результате чего удлиняется общий цикл. Однако последовательное движение отличается простотой организации и широко применяется в единичном и серийном производстве при партийной обработке деталей и сборке узлов.
Пример. Предположим, что требуется обработать партию деталей (П д) в количестве 20 штук, число операций - 4: первая операция продолжительностью (t 1) - 0,5 мин; вторая (t 2) - 2 мин; третья (t 3) - 1 мин; четвертая (t 4) - 3 мин. Количество рабочих мест на каждой операции - одно. Четвертая операция выполняется на двух рабочих местах (С). В данных условиях, длительность технологического цикла (Т ц.посл) при последовательном виде составит:
Т ц.посл = 20 * (0,5 / 1+ 2 /1 +1 / 1 +3 / 2) = 100мин.
Для сокращения длительности производственного цикла можно передачу предметов труда (деталей) с одной операции на другую осуществлять частями (транспортными, пере-даточными партиями). Такая передача предметов труда происходит при параллельном ви-де движения труда в производственном процессе.
Параллельный вид движения характеризуется тем, что партия обрабатываемых деталей делится на ряд транспортных партий. Первая транспортная партия запускается в производство па первую операцию производственного процесса, и после окончания обработки сразу же передается на вторую и последующие операции, не ожидая завершения обработки всей партии деталей на первой и последующих операциях. При этом обязательно предусматривается обеспечение непрерывности обработки партии деталей только по наиболее трудоемкой операции, в нашем примере расчета это вторая операция Непрерывность обработки деталей других транспортных партий по первой и остальным (в нашем примере это третья и четвертая операции) не обеспечивается.
Вторая транспортная партия запускается в производство на первую операцию производственного процесса с таким расчетом, чтобы время окончания ее обработки на первой операции совпало со временем окончания обработки первой транспортной партии на второй операции, которая в принятом условии является наиболее трудоемкой. После окончания обработки на второй операции вторая транспортная партия передается для обработки на третью и последующие операции (используется последовательный вид движения деталей в производственном процессе) Такой же порядок запуска на первую операцию третьей и четвертой транспортных партий.
Длительность производственного цикла при параллельном способе сочетания операций определяется по формуле:
где p - размер партии обработки; t гл - время выполнения наиболее длительной (главной) операции технологического процесса.
При параллельном движении по сравнению с последовательным, продолжительность операционного цикла значительно сокращается. Однако если при параллельном движении операции не равны и не кратны по длительности, т.е. не синхронизированы, то на всех операциях, за исключением операции с максимальной длительностью, возникают перерывы в работе оборудования и рабочих. Полная ликвидация таких перерывов достигается при условии синхронности операций, когда:
Параллельное движение применяется в массовом и крупносерийном производстве при выполнении операций равной или кратной длительности.
Исходя из принятых условий длительность технологического цикла при параллельном виде движения предметов труда (Т ц.парал) в примере составит:
Т ц.парал = 0,5·5+2·20+1·5+3/2·5=55 (мин).
При параллельном виде движения предметов труда длительность технологического цикла резко снижается по сравнению с последовательным видом движения. В принятом условии длительность технологического цикла сократилась со 100 мин до 55 (почти в два раза).
Однако параллельный вид движения вызывает простои оборудования на рабочих мес-тах, где продолжительность операции меньше, чем наиболее трудоемкой операции. Эти простои тем больше, чем значительнее разность между временем выполнения самой длительной (главной) операции и временем, затраченным на выполнение других операций. В связи с этим параллельный вид движения оправдан в том случае, когда время различных операций примерно равно или кратно друг другу, т.е. в условиях непрерывно-поточного производства.
Параллельно-последовательный вид движения предметов труда характеризуется тем, что вся партия деталей не делится на транспортные (передаточные) партии, а запускается в производство на первую операцию и обрабатывается непрерывно. Выполнение последующей операции, (второй), начинается до окончания обработки всей партии деталей на пре-дыдущей операции, (первой). При этом виде движения предметов труда смежные операции перекрываются во времени в связи с тем, что они выполняются в течение некоторого времени параллельно.
При параллельно-последовательном виде движения предметов труда определяют величину перекрываемого времени между двумя смежными операциями, которое равно времени на обработку всей партии деталей, запускаемой в производство, за минусом времени обработки одной транспортной партии - по продолжительности короткой операции между двумя смежными.
Длительность проиводственного цикла при параллельно-последовательном спосо-бе сочетания операций определяется по формуле:
где - совмещение во времени двух смежных операций, мин.
Совмещение S определяют по формуле (p=1):
где t min - время выполнения менее длительной операции из двух смежных, мин.
Продолжительность параллельного выполнения двух смежных операций (время совмещения) зависит от сдвига во времени начала последующей операции по сравнению с предыдущей. Здесь возможны два случая:
1) продолжительность последующей операции больше или равна предыдущей (с учетом количества рабочих мест дублеров):
2) продолжительность последующих операций меньше предыдущей:
В первом случае деталь после обработки ее на предыдущей операции сразу поступает в обработку на последующую операцию. К моменту окончания обработки этой детали на второй операции с первой операции поступит очередная деталь и т.д. Таким образом, обработка на последующей операции идет без простоев оборудования, что и является условием параллельно-последовательного движения деталей. Время параллельного выполнения этих операций составит:
Во втором случае непрерывная работа на последующей операции требует некоторого, накопления количества деталей, что связано с большим смещением времени ее начала, чем в первом случае. Время параллельного выполнения операций при этом равно:
Как видим, в обоих случаях время параллельного выполнения смежных операций равно числу деталей в партии без одной, умноженное на продолжительность меньшей операции. Если последнюю операцию обозначить через, то в общем случае для любой пары смежных операций:
Для m - операций таких совмещений будет m-1. И тогда, окончательно можно записать:
В принятом условии перекрываемое время между первой и второй операциями составит:
S 1 =0,5 · (20 - 1) = 9,5 мин.
Между первой и второй операциями короткой операцией считается первая, продолжительностью 0,5 мин.
Определяем перекрываемое время между другими смежными операциями:
S 2 =1·(20-1)= 19мин.
S 3 =1·(20-1)= 19мин.
Между второй и третьей, между третьей и четвертой операциями короткой считается одна и та же третья операция, продолжительностью 1,0 мин, поэтому она принимается в расчетах величины перекрываемого времени.
Сумма перекрываемого времени составит:
9,5+ 19+19 = 47,5 (мин).
Длительность технологического цикла при параллельно-последовательном виде движения составит:
Т ц.п.п. =100 - 47,5=52,5 (мин).
Параллельно-последовательный вид движения предметов труда исключает недостатки последовательного вида, где большая длительность производственного цикла, выполняющего короткие операции при обработке партии деталей. Однако смешанный вид движения требует тщательной организации производственного процесса во времени, так как надо постоянно поддерживать на расчетном уровне минимальные, но достаточно надежные запасы предметов труда (деталей) между операциями для обеспечения бесперебойной работы смежных рабочих мест
Анализ особенностей видов движения предметов труда позволяет сделать следующие выводы:
во-первых, уровень параллельности, непрерывности и величина технологического цикла существенно зависят от вида движения предметов труда в производственном процессе;
во-вторых, в условиях наличия несинхронизированных операций все виды движения предметов труда не обеспечивают минимальной длительности технологического цикла, а следовательно, имеют большие резервы рациональности;
в-третьих, увеличение размера партии обрабатываемых деталей особенно целесообразно при параллельном виде движения предметов труда, так как при этом технологический цикл увеличивается медленнее, чем размер партии;
в-четвертых, изменение норм времени по операциям значительно влияет на длительность технологического цикла, однако это влияние при различных видах движения партии деталей экономически противоречиво. Так. сокращение трудоемкости коротких операций при параллельно-последовательном движении предметов труда повышает производительность труда (выработку) на этих операциях, но в то же время вызывает потери на производстве из-за удлинения технологического цикла вследствие увеличения пролеживания деталей на рабочих местах, где трудоемкость выполнения операций более высокая.
Все виды движения предметов труда не учитывают длительности различного рода перерывов, возникающих на производстве. Перерывы можно разделить на группы: межоперационные (внутрицикловые), межцикловые перерывы из-за некомплектности незавершенного производства, перерывы из-за задержки выполнения части вспомогательных операций и режимные перерывы. К межоперационным перерывам относятся перерывы из-за партионности и перерывы из-за серийности загрузки оборудования, так называемые перерывы ожидания.
Перерывы из-за партионности обусловлены самой природой работы партиями деталей. Каждая деталь, поступая на рабочее место в составе партии, пролеживает два один раз до начала обработки, ожидая наступления очереди, другой раз - после по окончании обработки, ожидая окончания обработки последней детали в партии. Например, начинается обработка партии деталей в количестве 100 штук на токарном станке, трудоемкость обработки детали - 5 мин. Восьмая деталь ждала начала обработки (пролеживала) в течение 35 мин (7 лет. * 5 мин). После выполнения операции восьмая деталь будет ждать окончания обработки последней, сотой детали в течение 460 мин (5мин * 92 дет.).
Перерывы из-за серийности загрузки оборудования при обработке партии деталей возникают в тех случаях, когда обработка их закончена на одном рабочем месте и детали подвезены к другому рабочему месту для дальнейшей обработки Однако это рабочее место занято в данный момент обработкой партии деталей для другого серийного изделия. Например, после обработки на токарном станке партия транспортируется на рабочее место для фрезерования. Однако фрезерный станок занят обработкой партий деталей в 200 штук для другого изделия. При этом идет обработка сотой детали и продолжительность операции - 4 мин. Подвезенная партия деталей будет пролеживать у фрезерного станка 400 мин.
Средняя величина межоперационного пролеживания определяется опытным путем и колеблется в значительных пределах. Эта величина зависит от количества операций, выполняемых на рабочем месте, т.е. от его коэффициента серийности (уровня специализации).
Перерывы из-за некомплектности незавершенного производства происходят при комплексно-узловой системе планирования, когда готовые детали, узлы пролеживают в связи с отсутствием других заготовок, деталей, входящих совместно с первыми в один комплект.
Плохая организация рабочих мест, несвоевременная подача материалов и инструмента, плохое качество технической документации или задержка в ее подготовке, недостатки ремонта - все это может привести к вынужденным перерывам, а, следовательно, к увеличению продолжительности производственного цикла. Режимные перерывы регламентированы режимом работы предприятия (перерывы на обед, между сменами, нерабочие смены, нерабочие дни). Эти перерывы будут наименьшими при непрерывной рабочей неделе. Перерывы связанные с режимом работы предприятия, обычно учитывают путем перевода производственного цикла, рассчитанного по затратам рабочего времени, в календарное время, соблюдая при этом соразмерность всех слагаемых цикла.
Необходимо иметь в виду, что длительность производственного цикла всего изделия не является арифметической сумой времен циклов изготовления деталей и сборочных узлов, так как многие из них обрабатываются или собираются одновременно, иными словами параллельно.
В простом процессе детали (заготовки) в большинстве случаев изготовляются 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 длительность производственного цикла изготовления партии деталей.
Существует три вида движения партии деталей по операциям технологического процесса: последовательный, параллельно-последовательный и параллельный.
Методику расчета длительности технологического (производственного) цикла рассмотрим на примере. Пусть имеем партию деталей п = 3 шт., технологический процесс состоит из т = 4 операции, продолжительность выполнения операций составляет t = 2 мин.; t 2 = 1 мин.; ?з = 1,5 мин.; U = 2 мин.; каждая операция выполняется на одном рабочем месте; размер транспортной партии р = 1.
Сущность последовательного вида движения заключается в том, что детали с одной операции на другую передаются партиями п и каждая последующая операция начинается только после окончания изготовления всей партии деталей на предыдущей операции. Построим график (рис. 2.4).
Длительность технологического цикла обработки партии деталей (7ц(посл)) определяется по формуле и по рассматриваемому примеру составляет величину
где п - число деталей в обрабатываемой партии, шт.;
ti - штучное время на г-й операции, мин.;
т - число операций в технологическом процессе.
Рис. 2.4.
Если на одной или нескольких операциях обработка деталей ведется одновременно на нескольких рабочих местах (С пр), тогда продолжительность технологического цикла рассчитывается по формуле
Из графика видно, что на каждом рабочем месте детали пролеживают (перерывы партионности). Общее время внутрипартионного пролеживания одной детали на всех операциях определяется по формуле
где Гобр - суммарное время обработки одной детали на всех операциях технологического процесса (2+ 1 + 1,5+ 2 = 6,5).
В данном примере?„р = 19,5 - 6,5 = 13 мин.
Общее время пролеживания всех деталей в партии (для определения незавершенного производства) определяется по формуле и составляет величину
Длительность производственного цикла всегда больше длительности технологического цикла, так как, кроме выполнения технологических операций, в него включается время на выполнение контрольных и транспортных операций, время, затрачиваемое на естественные процессы, и время различных перерывов. Расчет ведется по формуле
где? мо - средняя длительность одного межоперационного перерыва (кроме перерывов партионности), мин.;
См - длительность одной смены, мин.;
Т е - время, затрачиваемое на естественные процессы, мин.;
R - коэффициент перевода рабочих дней в календарные (равен отношению числа рабочих дней к числу календарных дней в году);
К ш - число смен в сутки.
Достоинством последовательного вида движения партии деталей является отсутствие перерывов в работе рабочих и оборудования на всех операциях. Однако этот вид движения имеет и существенные недостатки: во-первых, большое время пролеживания деталей из-за перерывов партионности, свойственных данному виду движения, и, как следствие, самая большая длительность технологического цикла; во- вторых, отсутствие параллельности обработки деталей. В связи с этим данный вид движения применяется преимущественно в единичном и мелкосерийном производствах.
Сущность последовательно-параллельного вида движения заключается в том, что на каждом рабочем месте работа проводится без перерывов, как при последовательном движении, но вместе с тем имеет место параллельная обработка одной и той же партии деталей на смежных операциях. Передача деталей с предыдущей операции на последующую производится поштучно или транспортными партиями (р ). Используем тот же пример, что и при последовательном виде движения. Построим график данного вида движения деталей по операциям технологического процесса (рис. 2.5).
При построении графика необходимо учитывать следующие виды сочетания продолжительностей смежных операций.
1. Продолжительности смежных операций (?, и?j+i) одинаковые. В этом случае детали передаются с предыдущей операции на последующую поштучно или небольшими транспортными партиями немедленно после их обработки.
2. Продолжительность последующей операции меньше предыдущей (?;+i h). Для того чтобы определить момент начала последующей операции, необходимо от точки, отвечающей окончанию предыдущей операции над всей партией (п
), отло
Рис. 2.5.
жить вправо отрезок, равный в принятом масштабе длительности последующей операции (? 2) над одной транспортной партией (р), а влево - отрезок, равный длительности последующей операции над всеми предшествующими транспортными партиями.
3. Продолжительность последующей операции (?,+1 > ?,) длиннее продолжительности предыдущей (в нашем примере? 3 > ? 2 и?4 > ?3). В этом случае транспортную партию (р) можно передавать с предыдущей операции на последующую немедленно по окончании ее обработки.
Из рисунка 2.5 видна параллельность протекания каждой пары смежных операций, равное времени т. Таких совмещений столько, сколько операций в технологическом процессе за минусом единицы.
Время совмещения (параллельности) выполнения каждой пары смежных операций (т) определяется по формуле
где индекс при? кор соответствует операциям с более коротким временем их выполнения (например, между первой и второй операциями? кор = t, а между второй и третьей операциями? кор = ? 2 , между третьей и четвертой?ко Р = ?з)-
Суммарное значение совмещений по всему технологическому процессу составляет величину
Тогда длительность технологического цикла обработки партии деталей при последовательно-параллельном виде движения определяется по формуле и по рассматриваемому примеру составляет величину
Если на отдельных операциях обработка деталей ведется одновременно на нескольких рабочих местах (С пр), тогда
Время пролеживания одной детали на всех операциях технологического процесса определяется по формуле и составляет величину
Общее время пролеживания всех деталей в партии на всех операциях определяется по формуле и составляет величину
Длительность производственного цикла при последовательно-параллельном виде движения деталей по операциям определяется по формуле
Достоинством этого вида движения является отсутствие перерывов в работе рабочих и оборудования, значительное сокращение времени пролеживания деталей на рабочих местах и длительности технологического (производственного) цикла по сравнению с последовательным видом движения. Данный вид движения позволяет вести работу большими партиями и при большой трудоемкости изготовления деталей, что способствует широкому его использованию в серийном и крупносерийном производствах.
Сущность параллельного вида движений заключается в том, что детали с одной операции на другую передаются поштучно или транспортными партиями (р ) немедленно после завершения обработки (вне зависимости от длительности смежных операций). При этом обработка деталей по всем операциям осуществляется непрерывно и пролежи- вание деталей исключено. Это значительно сокращает длительность технологического цикла и, как следствие, производственного. Используем тот же пример, что и выше.
При построении графика параллельного вида движения партии деталей по операциям (рис. 2.6) следует учитывать следующие правила:
- 1) сначала необходимо строить технологический цикл по первой транспортной партии по всем операциям без пролеживания между ними;
- 2) на операции с самой большой продолжительностью необходимо построить операционный цикл обработки деталей по всей партии (п ) без перерывов в работе оборудования;
- 3) достроить операционные циклы для всех остальных транспортных партий.
Рис. 2.6.
Длительность технологического цикла обработки партии деталей (^ц(нар)) П Р И параллельном движении определяется по формуле и по рассматриваемому примеру составляет величину
Если на отдельных операциях работа выполняется одновременно на нескольких рабочих местах (С пр), тогда формула принимает вид
Общее время пролеживания каждой детали в партии определяется по формуле и составляет величину
Общее время пролеживания всех деталей в партии определяется по формуле и составляет величину
Длительность производственного цикла при параллельном виде движения деталей по операциям технологического процесса определяется по формуле
Достоинство этого вида движения в том, что он обеспечивает кратчайшую длительность технологического (производственного) цикла, равномерную загрузку рабочих и оборудования (особенно если процесс синхронизированный) и высокую производительность труда. Применяется в серийном и массово-поточном производствах при организации непрерывно-поточных линий. К недостаткам можно отнести то, что на всех операциях, кроме максимальной (десинхронизированный процесс), оборудование работает с перерывами.