Необходимо построить графики движения партии деталей и рассчитать длительность технологического цикла при различных видах движений, если известно, что партия деталей состоит из 5 штук, технологический процесс обработки включает 5 операций: t 1 = 2; t 2 = 9; t 3 = 5; t 4 = 8; t 5 = 3. Размер транспортной партии р = 1 шт. Каждая операция выполняется на одном станке.
Решение.
1. Длительность технологического цикла обработки партии деталей при последовательном движении предметов труда рассчитывается по формуле (1)
где п – число деталей в партии, шт.;
t i – норма штучного времени на i- йоперации, мин;
C i – число рабочих мест на i -й операции;
т – число операций в технологическом процессе.
Т ц посл = 5 х (2 + 9 + 5 + 8 + 3)= 135 мин = 2,25 ч. (2)
Расчет показан на рисунке 19.
Рисунок 19 – График длительности технологического цикла при последовательном движении партии деталей
2. Длительность технологического цикла обработки партии деталей при параллельно-последовательном движении предметов труда определяется по формуле (3)
где р – размер транспортной партии, шт.;
t ki – наименьшая норма времени между i -й парой смежных операций с учетом количества единиц оборудования, мин.
Т ц пп = 5 х (2 + 9 + 5 + 8 + 3) - (5 - 1) х (2 + 5 + 5 + 3) = 75 мин = 1,25 ч. (4)
Расчет показан на рисунке 5.
Рисунок 20 –График длительности технологического цикла при параллельно-последовательном движении деталей
3. Длительность технологического цикла обработки партии деталей при параллельном движении предметов труда определяется по формуле
где t i max – норма времени максимальной по продолжительности i -й операции с учетом числа рабочих мест, мин;
Т ц пар = (5 - 1) х 9 + 1 х (2 + 9 + 5 + 8 + 3) = 63 мин. (6)
Расчет показан на рисунке 21.
Рисунок 21 –График длительности технологического цикла при параллельном движении партии деталей
заключение
В результате выполнения контрольной работы по дисциплине «Технология и организация продукции и услуг» студент рассматривает основные теоретические и прикладные аспекты по организации производства продукции и услуг, а также осваивает базовые подходы к организации производственных процессов и приобретает навыки по их оптимизации.
Несомненно, приобретённые при выполнении этой контрольной работы знания, умения и навыки позволят студентам с успехом применить полученные их в решении следующих задач:
Изучение основ теории организации;
Изучение методов комплексной диагностики производственных социально-экономических систем;
Изучение методов принятия организационных решений;
Освоение методов организации комплексной подготовки производства новой продукции;
Овладение методами выбора рационального типа и формы организации производства;
Реализация принципов формирования организационной культуры производства;
Реализация принципов рационализации и проектирования структуры производственных систем;
Овладение методами оперативно-календарного планирования социально-экономических организаций производства;
Освоение методов организации основных, вспомогательных и обслуживающих производств;
Изучение функций оперативного управления производством;
Овладение методами оценки эффективности организации производства.
Изучение основ дисциплины «Технология и организация продукции и услуг» является начальным этапом в освоении общекультурных и профессиональных компетенций и логически связано с изучением на старших курсах таких дисциплин как «Технология деревообработки», «Основы технологий лесохимических и нефтехимических производств», «Разработка и внедрение систем качества», «Аудит качества», «Технология предоставления услуг», «Модели и инструменты совершенствования деятельности организации», «Средства и методы управления качеством», «Управление конкурентоспособностью».
Библиографический список
1. Гольдштейн, Г.Я. Инновационный менеджмент [текст] : Учебное пособие / Г.Я. Гольдштейн. – Таганрог: Изд-во ТРТУ, 1998. – 132 с.
2. Организация производства и управление предприятием [текст] : учеб. для экон. специальностей вузов / О.Г. Туровец [и др.] ; под ред. О.Г. Туровца. – М. : ИНФРА-М, 2009. – 540 с.
3. Организация производства и управление предприятием [текст] : учебник / О.Г. Туровец, М.И. Бухалков, В.Б. Родионов и др.; под ред. О.Г. Туровца. – 2-е изд. – М.: ИНФРА-М, 2006. – 544 с.
4. Фатхутдинов, Р.А. Организация производства [текст]: учебник / Р.А. Фатхутдинов. – 2-е изд. перераб и доп. – М.: ИНФРА-М, 2005. – 528 с.
5. Карпов, Э.А. Организация производства и менеджмент [текст] : учеб. пособие для вузов / Э.А. Карпов. – Старый Оскол: ТНТ, 2010. – 768 с.
6. Шепеленко, Г.И. Экономика, организация и планирование производства на предприятии [текст] : учеб. пособие для экон. специальностей вузов / Г.И. Шепеленко. – Ростов н/ДМ.: ФениксМарТ, 2010. – 600 с.
7. Рязанова, В.А. Организация и планирование производства [текст] : учеб. пособие для вузов / В.А. Рязанова, Э.Ю. Люшина; под ред. М.Ф. Балакина. – М.: Академия, 2010. – 272 с.
8. Теория организации. Организация производства на предприятиях [текст] : интегрир. учеб. пособие для экон. специальностей вузов / А.П. Агарков [и др.] ; под общ. ред. А.П. Агаркова. – М.: Дашков и К°, 2010. – 260 с.
9. Организация и планирование производства [текст] : учеб. пособие для вузов / А.Н. Ильченко [и др.] ; под ред. А.Н. Ильченко, И.Д. Кузнецовой. – М.: Академия, 2008. – 208 с.
Цель курсового проекта – сформировать у студентов четкое системное представление о производстве, организации и планировании механических цехов машиностроительных предприятий. Усвоение концепции проектирования производства на уровне участка, знание основных методологических положений общего подхода и оценки технико-экономической эффективности проектируемого варианта – основная задача данного курсового проекта.
Исходными данными для выполнения курсового проекта служат: индивидуальное задание, литературные и справочные источники, нормативно-справочные материалы для дипломного и курсового проектирования.
Курсовой проект оформляется в виде расчетно-пояснительной записки на стандартных листах бумаги формата А4. Образец титульного листа приведен в приложении. В начале записки приводится ее содержание с указанием страниц, а в конце – перечень использованной литературы и нормативно-справочных материалов.
Все расчеты оформляются в виде таблиц (формы таблиц приведены в соответствующих разделах методических указаний). Каждая таблица сопровождается пояснением порядка расчета с указанием источника исходных данных. Номер литературного источника по перечню проставляется в квадратных скобках.
В расчетно-пояснительной записке должны быть приведены следующие разделы:
Введение.
Расчет программы запуска деталей.
Расчет нормативного размера партии деталей.
Расчет периодичности повторения производства.
Расчет длительности производственного цикла партии деталей.
Расчет необходимого количества оборудования.
Расчет капитальных затрат на здание и оборудование. Этот раздел должен содержать схему компоновки основного оборудования в виде эскизного плана.
Расчет численности и фонда заработной платы промышленно-производственного персонала. В этом же разделе приводится расчетная таблица сводных показателей по труду и заработной плате.
Расчет проектной себестоимости продукции.
Основные технико-экономические показатели участка.
Финансово-экономическая оценка инвестиционного проекта.
Выводы по проекту.
Введение
Во введении приводится описание индивидуального задания: технологического процесса, положенного в основу производства, состава оборудования, вида заготовок и основного материала.
Расчет программы запуска деталей (узлов)
Производственным процессом в машиностроении называют совокупность действий, необходимых для выпуска готовых изделий. В основу производственного процесса положен технологический процесс изготовления изделий, во время которого происходит изменение качественного состояния объекта производства. Для обеспечения бесперебойного выполнения технологического процесса изготовления изделия необходимы еще и вспомогательные процессы. Различные этапы производственного процесса на машиностроительном заводе могут выполняться в отдельных цехах или в одном цехе.
Производственные процессы делятся на поточные и непоточные. Под поточным производственным процессом понимают такой процесс, при котором заготовки, детали или собираемые изделия в процессе их производства находятся в движении, причем это движение осуществляется с постоянным тактом в рассматриваемый промежуток времени. Под непоточным производством понимают такое производство, при котором полуфабрикаты в процессе их изготовления находятся в движении с различной продолжительностью операций и пролеживания между ними. В данном курсовом проекте будет рассматриваться непоточное производство.
Программа выпуска – число изделий, подлежащих изготовлению в единицу времени (год, квартал, месяц). В индивидуальном задании курсового проекта программа выпуска готовых деталей установлена.
На основании принятой к расчету программы выпуска продукции должна быть рассчитана программа запуска ее в производство.
Количество деталей, подлежащих запуску в цехе (на участке) в течение месяца (по каждой детали, входящей в комплект), определяется по следующей формуле:
Nз = Nвып +(-) N нп, (1)
где Nз – количество деталей, запускаемых в производство в течение месяца (величина технически допустимого брака в механическом цехе курсовым проектом не учитывается);
Nвып- количество выпускаемых готовых деталей (количество изделий или комплектов деталей, подлежащих выпуску, умноженное на количество деталей данного наименования, идущих на одно изделие в комплект);
N нп – изменение суммарных остатков незавершенного производства (заделов) на конец месяца в натуральном выражении.
Указанный расчет выполняется в таблице 1.
Таблица 1- Расчёт программы запуска деталей
Партионный метод организации производства
Организация производственного процесса во многом зависит от типа производства на предприятии. Тип производства – это классификационная категория производства, выделяемая по признакам широты номенклатуры, стабильности объема выпуска продукции и специализации рабочих мест. Различают три основных типа организации производства: единичное, серийное и массовое. В данном курсовом проекте студентам необходимо организовать среднесерийный производственный процесс, протекающий в рамках производственного участка машиностроительного предприятия.
Производственным участком называют часть объема цеха, в котором расположены рабочие места, объединенные транспортно-накопительными устройствами; средства технического, инструментального и метрологического обслуживания; средства управления участком и охраны труда.
Серийным производственным процессом называют такой процесс, при котором периодически изготавливают относительно ограниченную номенклатуру изделий в количествах, определяемых партиями или сериями. Основным принципом этого вида является изготовление всей партии (серии) целиком как в обработке деталей, так и в сборке. Понятие «партия» чаще относится к количеству деталей, «серия» - к количеству машин, запускаемых в производство одновременно. Среднесерийный производственный процесс – это классическая форма партионного метода. Для данного типа производства характерно использование станков: универсальных, специализированных, автоматизированных, агрегатных; применяется универсально-переналаживаемая оснастка; квалификация рабочих – средняя.
Достижение равномерной работы при партионном методе обеспечивается разработкой ряда нормативов, организующих производственный процесс. Важнейшими из них являются: величина партии деталей, длительность производственного цикла изготовления партии деталей, период повторяемости запуска партий.
Методы расчета партии деталей
Первый способ заключается в нахождении такого количества деталей в партии, при которой общая сумма затрат на одну деталь принимает минимальное значение. Так, при росте партии деталей со 100 до 600 штук затраты на переналадку снижаются в 6 раз.
Второй способ расчета партии деталей исходит из условия, что время обработки данной партии деталей на любом рабочем месте не должно быть продолжительностью менее смены. Это условие объясняется стремлением не допустить переналадки оборудования для обработки других деталей в течение одной смены. В этом случае за основу расчет принимается минимальное штучное время операции (Тштм), затрачиваемое при изготовлении детали в данном цехе. Расчет партии деталей ведется по формуле:
N= Тсм/ Т штм ×К н, (2)
где Тсм- сменный фонд времени работы оборудования, ч;
Тштм – минимальное штучное время операции;
Третий способ расчета партии деталейисходит из условия наиболее полного использования оборудования. Именно этот способ расчета и предлагается использовать студентам в курсовом проекте для расчета нормативного размера партии деталей. В основу расчетов положено предельно допустимое соотношение между подготовительно-заключитльным временем (Тпз) и штучным временем (Тшт) ведущей операции. Размер партии, рассчитанный для ведущей операции детали, является обязательным для всех других операций. Ведущей при этом считается операция с самым длительным подготовительно-заключительным временем. Расчет партии деталей (N) ведется по формуле:
N = Тпз / Т шт ×Кн, (3)
где Т пз – подготовительно-заключительное время по ведущей опрации;
Т шт- штучное время по ведущей операции;
Кн- коэффициент наладки оборудования.
N =Σ Тпз / ΣТ шт ×Кн. (3’)
Коэффициент наладки оборудования характеризует максимально допустимое отношение времени наладки к штучному времени. Размеры коэффициентов наладки определены отраслевыми научно-исследовательскими институтами с учетом типа производства, материалоемкости деталей. Так, для крупносерийного производства коэффициент наладки определен в пределах от 0,03 до 0,06; а мелкосерийного производства-0,1.
При определении размера партии для материалоемких деталей коэффициент наладки выбирается в зависимости от себестоимости детали и числа операций, закрепленных за одним рабочим местом. Например, при себестоимости деталей 2-15 рублей и числа операций, закрепленных за одним рабочим местом-10, коэффициент наладки составляет 0,03; при 20 операциях -0,04; при 30 операциях – 0,06.
При определении коэффициента наладки можно ориентироваться на вес и габаритные размеры изготавливаемых деталей. Так, для больших деталей весом 5-10 кг, коэффициент наладки принимается – 0,03; для средних деталей весом от 1 до 5 кг, коэффициент наладки равен 0,05; для мелких деталей весом менее кг, коэффициент наладки принимается 0,07. В индивидуальном задании на выполнение курсового проекта приводятся данные о весах изготавливаемых деталей, поэтому предпочтительнее использовать последний вариант выбора коэффициента наладки.
Определение нормативного размера партии деталей
Расчет нормативного размера партии деталей осуществляется в следующей последовательности.
На основе технологических карт на обработку деталей определяют ведущую операцию. Выбор ведущей операции производится только по станочным операциям механической обработки. Оборудование и операции других видов обработки (термические, гальванические и др.) в расчет не принимаются, как и станки на ручных операциях. Необходимо иметь в виду, что станки в пределах отдельных групп оборудования, например, токарно-винторезные станки (шифр
СТВ-1,СТВ-2,СТВ-3, СТВ-4 и СТВ-5), вертикально-фрезерные станки (шифр ВФ-1), продольно-фрезерные станки (шифры ПФ-1 и ПФ-2) и др. объединяются в одну группу.
По этой группе и производится расчет ведущей операции по каждой детали и отдельным ее операциям. Осуществлять указанный расчет в целом по широкой группе оборудования (например, токарным, фрезерным, сверлильным и др. станкам) нельзя.
В таблице 2 приводится выбор ведущей операции по пяти группам станков (продольно-фрезерным, токарно-винторезным, копировально-фрезерным, долбежным и вертикально-сверлильным).
Таблица 2-Выбор ведущей операции по группам станков (условный пример)
|
№ детали |
Группы станков |
|||||||||
|
Продольно-фрезерные ПФО-1 |
Токарно-винторезные СТВ-1 |
Копировально-фрезерные КОПФ-4 |
Долбежные |
Вертикально-сверлильные СВС-2 |
||||||
|
82 | ||||||||||
Суммарное подготовительно-заключительное ΣТпз и штучное ΣТшт время определено в таблице 2 путем последовательного сложения этих времен по каждой группе станков применительно к данным, приведенным в соответствующих технологических картах на обработку деталей. Указанный расчет осуществляется по отдельным операциям технологического процесса. Поскольку наибольшее ΣТпз оказалось по копировально- фрезерной группе станков, копировально-фрезерная операция и будет ведущей. В случае, если ΣТпз окажется одинаковым по двум и более группам станков, то ведущей операцией считается та, которой соответствует наименьшее ΣТшт.
Определив ведущую операцию, производят расчет минимального размера партии деталей по формуле (3’):
N min=ΣТпз/Кн*ΣТшт, (3`)
где N min – минимальный размер партии, шт;
ΣТпз – суммарное подготовительно-заключительное время по ведущей операции комплекта;
ΣТшт- суммарное штучное время по ведущей операции комплекта;
Кн – коэффициент наладки оборудования.
Если вес и габаритные размеры деталей различны настолько, что Кн принимает разные значения, то расчет минимального размера партии деталей ведется по самой тяжелой детали с соответствующим ей Кн.
Полученная по формуле (3`) минимальная величина партии корректируется применительно к конкретным производственным условиям.
При установлении нормативного размера партии деталей следует руководствоваться следующими основными правилами:
1.размер партии деталей должен быть равным или кратным величине месячной программы запуска данной детали;
2.количество деталей в партии должно быть таково, чтобы для их обработки на одном рабочем месте требовалось времени не менее полусмены (240 мин) , но не более смены (480 мин). При этом данный расчет производится по операции, требующей минимального штучного времени на механическую обработку одной детали.
Периодичность повторения производства
Под периодичностью повторения производства (ритмом партии) понимается отрезок времени между запуском или выпуском двух последовательно изготавливаемых партий предметов данного наименования.
Расчет периодичности запуска – выпуска партии деталей (ритм партии) производится по следующей формуле (4) :
П= Тп / Nзап *N норм, (4)
где П- периодичность запуска-выпуска партии деталей, дн;
Тп- период, на который установлена программа запуска, дн (число рабочих дней в месяце);
N зап – программа запуска деталей за месяц, шт;
N норм – нормативный размер партии деталей, шт.
5. Определение длительности производственного цикла
партии деталей
Эффективность и технико-экономические показатели производственного процесса зависят от его организации во времени. Одним из показателей является длительность производственного цикла. Под длительностью производственного цикла понимается отрезок времени от момента запуска изделия (узла, детали) в производство до момента полного изготовления и приемки отделом технического контроля.
При одном и том же задании, при одних и тех же нормах времени на операцию, меняя только путь и вид движения предметов труда во времени, можно управлять продолжительностью производственного процесса производства. Результат зависит от длительности операции, количества единиц продукции и количества одновременно работающих станков на данной операции.
Количество изделий, одновременно передвигающихся от одной операции к другой, называется передаточной партией.
Существует три основных вида движения деталей в процессе производства: последовательный, параллельный и параллельно-последовательный (смешанный).
Последовательный вид движения деталей по операциям характеризуется тем, что вся партия деталей передается с операции на операцию целиком. Длительность цикла при последовательном сочетании операций является наибольшей и исчисляется по формуле:
Т ц посл = ∑Тшт ×n , (5)
где ∑Тшт- время обработки одной детали на всех операциях;
n- количество деталей в партии.
При параллельном движении предмет труда немедленно передается с одной операции на другую и производство осуществляется одновременно на всех операциях. Длительность цикла для параллельного вида движения определяется по формуле:
Тц пар = ∑Тшт + (n-1) T max , (6)
где T max- время выполнения наиболее длительной операции.
При параллельном виде движения предметов труда длительность технологического цикла резко снижается, однако появляются простои на рабочих местах, где продолжительность операции меньше, чем наиболее трудоемкой,главной операции. В свзи 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 выполнение последующей операции начинается до окончания обработки всей партии деталей на предыдущей операции. При этом виде движения деталей смежные операции перекрываются во времени в связи с тем, что они выполняются некоторое время параллельно. При параллельно-последовательном виде движения деталей по операциям длительность цикла определяется по формуле:
Т ц смеш = ∑ С + n*T к, (7)
где ∑ С- сумма смещений (С 2 означает первое смещение 2-й операции
относительно 1-й; соответственно С 3 означает смещение
3-й относительно 2-й и т.д).;
Т к – время обработки детали на конечной операции;
m- число операций изготовления детали;
Пусть T m – время обработки детали на последующей операции.
Если на предшествующей операции обработка детали потребует меньшего или равного времени по сравнению с последующей, т.е.
Т m -1 ≤ Tm, то смещение Сm = Т m -1 , а когда Т m -1 > Tm , то смещение определяется по формуле 7.1:
Сm = n* Т m -1 – (n-1) Tm. (7.1)
Другим способом определения длительности цикла при параллельно-последовательном виде движения служит следующая формула:
Т ц смеш = ∑Тшт + (n-1) [∑Тдл- ∑Ткор], (8)
где ∑Тдл- время суммарной продолжительности всех длительных операций;
∑Ткор- время продолжительности всех коротких операций.
Для определения длительности операций строят эпюру. Под длительными понимают операции, расположенные между двумя менее длительными. Короткими считаются операции, которые расположены между двумя длительными. Операции, расположенные на склоне, в расчете не участвуют и не входят в сумму длительных и коротких операций .
В серийном производстве применяется последовательный и параллельно-последовательный виды движения партии деталей.
Длительность производственного цикла состоит из рабочего периода и перерывов. Рабочий период состоит из суммы времени технологических операций, суммы времени межоперационного пролеживания и суммы времени междусменного пролеживания. Длительность технологических операций и подготовительно-заключительной работы в сумме образуют операционный цикл. Поэтому, длительность производственного цикла в календарных днях определяется по формуле (9):
∑Тпз+ n ∑Тшт * К пар, (9)
Тц календ = 60 * Тсм* С * К в.н.
где Тц календ – длительность производственного цикла партии деталей, кал.дн (без учета выходных и праздничных дней);
n – нормативный размер партии;
∑Тшт - суммарная норма штучного времени по всем операциям изготовления данной детали;
∑Тпз – суммарная норма подготовительно- заключительного времени по всем операциям изготовления данной детали;
Кпар – коэффициент параллельности; Кпар = Тц смеш / Тц посл;
60 – коэффициент перевода в часы;
Тсм – нормальная продолжительность смены, час;
С- количество рабочих смен в сутки;
Кв.н. – плановый коэффициент выполнения нормы (для упрощения расчетов Кв.н. в курсовом проекте принимается лишь по станочным работам);
Км.о. – средний коэффициент межоперационного времени, который равен 1,25-2,0; этот коэффициент показывает время междусменного и внутрисменного пролеживания, а также время технического контроля и время транспортировки деталей внутри цеха.
Для проверки возможности выполнения всей программы по запуску деталей в течение месяца исходят из определившейся длительности производственного цикла обработки партии деталей и производят дополнительный расчет по следующей формуле:
Тц об = (А-1)×П + Тц+ Д, (10)
где Тц об - общая длительность производственного цикла обработки всей программы по запуску деталей каждого наименования в течение месяца, кал.дн;
А- число партий, запускаемых в течение месяца (определяется путем деления программы по запуску деталей каждого наименования на нормативный размер партии деталей);
П – периодичность запуска партий деталей, дн;
Тц- длительность производственного цикла партии деталей, дн.;
Д- число выходных и праздничных дней в месяце.
В случае, если общая длительность производственного цикла обработки всей программы превышает количество рабочих дней в месяце, необходимо перейти с последовательного вида движения партии деталей на параллельно-последовательный или увеличить число смен работы участка.
Расчет длительности производственного цикла, как партии деталей, так и всей программы по запуску их в производство, осуществляется в таблице 3.
При расчете длительности производственного цикла Т п.ц учиты-ваются лишь те затраты времени, которые не перекрываются време-нем, технологических операций (например, затраты времени на кон-троль, транспортирование изделий). Перерывы, вызванные организационно-техническими неполадками (несвоевременное обеспечение рабочего места материалом, инструментами, нарушение трудовой дисциплины и т.п.), при расчете плановой длительности производственного цикла не учитываются. При расчёте продолжительности производственного цикла необходимо учитывать особенности движения предмета труда по операциям, существующим на предприятии. Обычно используется один из трех видов сочетания операций: последовательный, параллельный, параллельно-последовательный.
При последовательном движении обработка партии одноименных предметов труда на каждой последующей операции начинается лишь тогда, когда вся партия прошла обработку на предыдущей операции.
Пример 1. Допустим, требуется обработать партию, состоящую из трех изделий (n = 3); тогда число операций обработки (т = 4), нормы времени по операциям составляют: t 1 = 10, t 2 = 40, t 3 = 20, t 4 = 10 мин.
Для этого случая длительность цикла:
Т ц. посл = 3 (10 + 40 + 20 + 10) = 240 мин.
Так как ряд операций может выполняться не на одном, а на нескольких рабочих местах, длительность производственного цикла при последовательном движении в общем случае имеет вид:
Т ц. посл = , (2.14)
где t i - штучная норма времени i-ой операции;
Ci - число рабочих мест.
При параллельном движении передача предметов труда на последующую операцию осуществляется поштучно или транспортной партией сразу после обработки на предыдущей операции:
Т ц. пар = , (2.15)
где р - размер транспортной партии, шт;
t max - время выполнения наиболее продолжительной операции;
C max - число рабочих мест на продолжительной операции.
Для рассмотренного выше примера: р = 1.
Т ц. пар = (10 + 40 + 20 + 10) + (3 - 1) × 40 = 160 мин.
При параллельном виде движения длительность производственного цикла значительно сокращается.
При параллельно-последовательном виде движения предметы труда передаются на последующую операцию по мере их обработки на предыдущей поштучно или транспортной партией, при этом время выполнения смежных операций частично совмещается таким образом, что партия изделий обрабатывается на каждой опе-рации без перерывов. Передача транспортной партии р т на следующую операцию может осуществляться без ожидания выполнения работы над всей партией изделий при соблюдении условия непрерывности работы на n сер,
При организации параллельно-последовательного движения возможны два варианта совмещения операций:
а) с предшествующей короткой на последующую длительную операцию;
б) с предшествующей длительной на последующую короткую операцию;
В каждом из вариантов достигается сокращение технологического цикла на величину τ = (n сер - р т) × (t кор / С об кор).
Длительность производственного цикла может быть определена как разность между длительностью цикла при последовательном виде движения и суммарной экономией времени по сравнению с после-довательным видом движения, за счет частичного перекрытия вре-мени выполнения каждой пары смежных операций:
Т ц.п-п = Т ц.п - = (2.16)
Для примера 1 р = 1.
Т ц. пар-посл = 240 - = 160 мин.
При параллельно-последовательном сочетании технологических операций длительность цикла Т ц.п.п в календарных сутках определяется по формуле:
где 1/0,7 - коэффициент перевода рабочих суток в календарные;
n и р - число изделий в серии и в транспортной партии;
m - число выполняемых технологических операций;
Т м.о - длительность межоперационного ожидания и времени транспортировки от предыдущего к последующему рабочему месту;
Т ест - длительность естественного процесса;
ΣТ шт.кор - суммарная норма времени коротких операций, которые находится при последовательной выборке операций, сравнивая их последовательно между собой парами, по всем технологическим операциям;
Т см - длительность смены, Т см = 8 ч.;
f см - количество смен в сутках.
Для наглядности и четкого исполнения строится график длительности производственного цикла, приведенный на рисунке 2.7.
Рисунок 2.7 - График длительности производственного цикла
Правила построения графика длительности производственного цикла.
1. Параллельно-последовательный вид движения:
а) в случае перехода с короткой предшествующей операции на более длительную передача осуществляется после первой транспортной партии;
б) в случае перехода с предшествующей длительной операции на короткую - передача осуществляется с последней транспортной партии длительной операции, а остальные достраиваются на величину:
τ = (n сер - р т) × t i .
2. Параллельный вид движения:
а) вначале строится технологический цикл 1-ой транспортной партии по всем операциям без технологического ожидания;
б) затем достраивается график «главной» - самой длительной операции с учетом её непрерывности;
Бесперебойной работы (с минимизацией межоперационных ожиданий) на технологических операциях можно достигнуть за счет синхронизации всех остальных операций при соблюдении условия:
На продолжительность производственного цикла влияет множе-ство факторов: технологических, организационных и экономических. Технологические процессы, их сложность и многообразие, техническая оснащенность предопределяют время обработки деталей и про-должительность сборочных процессов. Организационные факторы движения предметов труда в процессе обработки связаны с органи-зацией рабочих мест, самого труда и его оплатой.
Организационные условия в еще большей степени влияют на продолжительность вы-полнения вспомогательных операций, обслуживающих процессов и перерывы. Экономические факторы обусловливают уровень механизации и оснащенность процессов (а следовательно, их длительность), нормативы незавершенного производства. Чем быстрее совершается производственный процесс (чем меньше длительность производственного цикла), являющийся одним из элементов кругооборота оборотных средств, тем больше будет скорость их оборачиваемости, тем большее число оборотов они совершают в течение года.
В результате происходит высвобождение денежных ресурсов, ко-торые могут быть использованы для расширения производства на данном предприятии. По той же причине происходит сокращение (абсолютное или относительное) объема незавершенного производства. А это означает высвобождение оборотных средств в их вещественной форме, т.е. в форме конкретных материальных ресурсов.
Производственная мощность предприятия
Производственная мощность предприятия или цеха прямо зависит от длительности производственного цикла. Под производственной мощностью понимается максимально возможный выпуск продукции в плановом периоде. И поэтому ясно, что, чем меньше затрачивается времени на производство одного изделия, тем большее их число может быть изготовлено за тот же период времени.
Производительность труда при сокращении длительности производственного цикла повышается в результате увеличения объема вы-пуска продукции за счет увеличения производственной мощности, что приводит к уменьшению доли труда вспомогательных рабочих в единице продукции, а также доли труда специалистов и служащих. Себестоимость продукции при сокращении производственного цикла снижается за счет уменьшения в себестоимости единицы продукции доли общезаводских и цеховых расходов при увеличении производственной мощности.
Таким образом, сокращение длительности производственного цикла - один из важнейших источников интенсификации и по-вышения эффективности производства на промышленных предпри-ятиях. Резервом уменьшения длительности производственного цикла служит совершенствование техники и технологии, применение непре-рывных и совмещенных технологических процессов, углубление специализации и кооперирования, внедрение методов научной организа-ции труда и обслуживания рабочих мест, внедрение робототехники.
5.2.1. Расчет длительности производственного цикла простого процесса при последовательном, параллельно – последовательном и параллельном видах движения
Основу производственного цикла составляет технологический цикл, который в свою очередь состоит из операционных циклов.
Операционный цикл – это продолжительность обработки детали или партии деталей на одной операции производственного процесса.
В общем виде длительность i -го операционного цикла определяется по формуле:
где п – размер партии деталей, шт.;
– штучно – калькуляционная норма времени на i -й операции, мин.;
– количество рабочих мест на i -й операции.
Сочетание во времени выполнения операционных циклов существенно влияет на длительность технологического и, следовательно, производственного цикла.
Возможны три вида сочетания операционных циклов, которые и определяют вид движения изделий (деталей) по операциям: последовательный, параллельно-последовательный и параллельный.
При последовательном виде движения вся партия деталей передается на последующую операцию лишь после окончания обработки всех деталей на предыдущей операции. Партия деталей – это количество одноименных деталей, запускаемых в производство с однократной затратой подготовительно – заключительного времени.
Длительность технологического цикла при последовательном виде движения определяется суммой операционных циклов по формуле:
, (5.2.2.)
где m – количество операций в технологическом цикле.
Графический способ определения длительности технологического цикла при последовательном виде движения деталей приведен на рис. 5.2.1.
Рис. 5.2.1. Технологический цикл при последовательном виде движения предметов труда по операциям
Длительность производственного цикла при последовательном видедвижения определяется по формуле:
, (5.2.3)
где – время естественных процессов, мин.;
– длительность межоперационных перерывов, мин.;
– длительность перерывов, связанных с режимом работы предприятия.
Производственный цикл, выраженный в календарных днях , определяется по формуле:
, (5.2.4.)
где – продолжительность смены в мин.;
f – количество смен в сутках;
– коэффициент, учитывающий режим работы предприятия, определяется по формуле:
где и – количество рабочих и календарных дней в году.
Достоинствами последовательного вида движения деталей являются:
относительная простота организации труда;
отсутствие перерывов в работе оборудования и рабочего;
возможность их высокой загрузки в течение смены.
Однако производственный цикл при последовательном виде движения обладает наибольшей продолжительностью, т.к. каждая деталь задерживается (пролеживает) на рабочем месте в ожидании обработки всей партии деталей. Поэтому последовательный вид движения может быть рекомендован при обработке небольших партий деталей с малой их трудоемкостью на операциях, что характерно для единичного и мелкосерийного производства.
Чтобы сократить технологический цикл, применяют параллельно-последовательный вид движения . Сущность его состоит в том, что вся обрабатываемая партия деталей делится на транспортные партии по “p” деталей в каждой или поштучно (р=1). Транспортная партия обрабатывается на каждой операции без перерывов и ее можно передавать на следующую операцию, не ожидая окончания обработки по другим транспортным партиям. При этом должно соблюдаться условие непрерывной работы на каждой операции при обработке всей партии “n”.
Длительность технологического цикла будет меньше, чем при последовательном виде движения, на суммарную величину совмещения операционных циклов (), которая определяется по формуле:
, (5.2.6.)
где п – количество деталей в обрабатываемой партии, шт.;
р – количество деталей в транспортной партии, шт.;
– минимальное значение операционного цикла по двум смежным операциям.
Длительность технологического цикла при параллельно – последовательном виде движения определяется по формуле:
Длительность производственного цикла в календарных днях для параллельно – последовательного вида движения определяется по формуле:
. (5.2.8.)
Графический способ определения длительности технологического цикла при параллельно – последовательном виде движения показаны на рис. 5.2.2.
При построении графика следует учитывать соотношение операционных циклов на смежных операциях. Если операционный цикл на предыдущей операции меньше или равен, чем на последующей, т.е. , то транспортная партия после обработки ее на предыдущей операции может сразу передаваться на последующую операцию. Непрерывность обработки достигается за счет того, что производительность на предыдущей операции выше, чем на последующей.
Рис.5.2.2. Технологический цикл при параллельно – последовательном виде движения предметов труда по операциям
Если операционный цикл на предыдущей операции больше, чем на последующей, т.е. , то после обработки первой транспортной партии на предыдущей операции ее нельзя сразу передавать на последующую, так как производительность на i -ой операции меньше и не будет обеспечена непрерывность работы оборудования на (i + 1)-й операции.
Непрерывность обработки партии на последующей операции может быть достигнута лишь при накоплении перед началом ее минимального необходимого задела деталей, и, следовательно, последующая операция может быть начата в более поздний срок. Графически начало обработки на последующей операции определяют из условия, что последняя транспортная партия после ее обработки на предыдущей операции, передается сразу на последующую.
Параллельно – последовательный вид движения имеет более короткий цикл, но приводит к увеличению числа учетно-плановых единиц, к более высокому темпу работы транспортных средств. Его целесообразно применять при больших партиях и большой трудоемкости изделий, что свойственно крупносерийному производству. Однако здесь также имеет место пролеживание деталей в ожидании обработки из-за несинхронности во времени операций.
При параллельном виде движения деталей транспортные партии передаются на следующую операцию сразу после окончания их обработки на предыдущей. В этом случае пролеживание деталей между операциями ликвидируется, все операции технологического цикла выполняются параллельно, вследствие чего продолжительность технологического цикла сокращается до минимума. Простои оборудования и рабочих возникают вследствие несинхронности операционных циклов во времени. При равной длительности их простоев не будет.
Длительность технологического цикла при параллельном виде движения определяется по формуле:
. (5.2.9.)
Длительность производственного цикла при параллельном виде движения определяется по формуле:
. (5.2.10.)
Графический способ определения длительности технологического цикла при параллельном виде движения показан на рис. 5.2.3.
Рис. 5.2.3. Технологический цикл при параллельном виде движения предметов труда по операциям
Правила построения графика технологического цикла при параллельном виде движения формулируется следующим образом:
1. Строится технологический цикл по первой транспортной партии на всех операциях без перерывов между ними.
2. Определяется операция с самым длительным циклом и для нее строится цикл по всей обрабатываемой партии “n” без перерывов.
3. Для остальных транспортных партий, кроме первой (для нее уже построен по п. 1.), достраиваются операционные циклы на всех операциях, кроме самой продолжительной (для нее он построен по п. 2.).
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.