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.

При преобразовании предметов производства в конкрет­ное изделие они проходят через множество основных, вспо­могательных и обслуживающих процессов, протекающих па­раллельно, параллельно-последовательно или последователь­но во времени в зависимости от сложившейся на предприятии производственной структуры, типа производства, уровня спе­циализации производственных подразделений, форм органи­зации производственных процессов и других факторов. Сово­купность этих процессов, обеспечивающих изготовление из­делия, принято называть производственным циклом , основ­ными характеристиками которого являются его продолжитель­ность и структура.

Продолжительность производственного цикла изготовления продукции (независимо от числа одновременно изготавлива­емых деталей или изделий) - это календарный период време­ни, в течение которого сырье, основные материалы, полуфаб­рикаты и готовые комплектующие изделия превращаются в готовую продукцию, или, другими словами, это - отрезок вре­мени от момента начала производственного процесса до мо­мента выпуска готового изделия или партии деталей, сбороч­ных единиц.

Продолжительность производственного цикла, как прави­ло, выражается в календарных днях или часах (при малой тру­доемкости изделий).

Знание продолжительности производственного цикла из­готовления всех видов продукции (от изготовления заготовок, деталей до сборки изделий) необходимо: 1) для составления производственной программы предприятия и его подразделе­ний; 2) для определения сроков начала производственного процесса (запуска) по данным сроков его окончания (выпус­ка); 3) для расчетов нормальной величины незавершенного производства.

Продолжительность производственного цикла зависит от времени трудовых и естественных процессов, а также от вре­мени перерывов в производственном процессе. В течение трудовых процессов выполняются технологические и нетехнологические операции. Время выполнения технологических операций в производ­ственном цикле составляет технологический цикл (Т ц). Время выполнения одной операции, в течение которого изготавлива­ется одна деталь, партия одинаковых деталей или несколько различных деталей, называется операционным циклом (Т оп).

К нетехнологическим относятся операции по транспорти­ровке предметов труда и контролю качества продукции.

Естественными считаются такие процессы, которые свя­заны с охлаждением деталей после термообработки, с суш­кой после окраски деталей или других видов покрытия и со старением металла.

Перерывы в зависимости от вызвавших их причин могут быть подразделены на межоперационные (внутрицикловые), межцеховые и междусменные.

Межоперационные перерывы обусловлены временем партионности и ожидания и зависят от характера обработки партии деталей на операциях. Перерывы партионности происходят потому, что каждая деталь, поступая на рабочее место в соста­ве партии аналогичных деталей, пролеживает дважды: один раз до начала обработки, а второй раз по окончании обработки, пока вся партия не пройдет через данную операцию.

Перерывы ожидания вызываются несогласованной продол­жительностью смежных операций технологического процесса. Эти перерывы возникают в тех случаях, когда предыдущая опе­рация заканчивается раньше, чем освобождается рабочее ме­сто, предназначенное для выполнения следующей операции.

Межцеховые перерывы обусловлены тем, что сроки окон­чания производства составных частей деталей сборочных еди­ниц в разных цехах различны и детали пролеживают в ожида­нии комплектности. Это пролеживание (перерывы комплекто­вания) происходит при комплектно-узловой системе планиро­вания, т. ё. тогда, когда готовые заготовки, детали или узлыдолжны «пролеживать» в связи с незаконченностью других за­готовок, деталей, узлов, входящих совместно с первыми в один комплект. Как правило, такие перерывы возникают при пере­ходе продукции от одной стадии производства к другой или из одного цеха в другой.

Междусменные перерывы обусловлены режимом работы предприятия и его подразделений. К ним относятся выходные и праздничные дни, перерывы между сменами (при двухсмен­ном режиме третья смена) и обеденные перерывы (условно).

Структура и продолжительность производственного цикла зависят от типа производства, уровня организации производ­ственного процесса и других факторов. Для изделий машино­строения характерна высокая доля технологических операций в общей продолжительности производственного цикла. Сокра­щение последней имеет большое экономическое значение. Как правило, продолжительность производственного цикла опре­деляется для одной детали, партии деталей, одной сборочной единицы или партии единиц, одного изделия. При этом следует учитывать, что изделием называют любой предмет или набор предметов, подлежащих изготовлению на предприятии или в его подразделениях.

При расчете продолжительности производственного цикла из­готовления изделия учитывают лишь те затраты времени на транс­портные и контрольные операции, естественные процессы и пе­рерывы, которые не перекрываются операционным циклом.

Сокращение продолжительности производственного цикла имеет важное экономическое значение. Чем меньше продол­жительность производственного цикла, тем больше продукции в единицу времени при прочих равных условиях можно выпус­тить на данном предприятии, в цехе или на участке; тем выше использование основных фондов предприятия; тем меньше по­требность предприятия в оборотных средствах, вложенных в незавершенное производство; тем выше фондоотдача и т. д.

В заводской практике производственный цикл сокращает­ся одновременно по трем направлениям: уменьшается время трудовых процессов, сокращается время естественных про­цессов и полностью ликвидируются или сводятся к минимуму различные перерывы.

Под разными углами. Это позволяет составить реальную картину процессов, проходящих на объекте. На основе данных анализа можно сделать вывод о целесообразности деятельности компании. Также полученная в ходе исследования информация дает возможность спрогнозировать развитие в будущем.

При проведении подобного анализа рассматривается производственный цикл. Длительность производственного цикла выступает важной экономической категорией. Она позволяет сделать выводы о хозяйственной деятельности компании и разработать мероприятия по улучшению показателя в плановом периоде. Поэтому представленная категория экономического анализа заслуживает подробного рассмотрения.

Общее понятие о производственном цикле

Одним из важнейших показателей деятельности компании является производственный цикл. Длительность производственного цикла считается основой для расчета множества других категорий организации. Так можно улучшить всю систему технико-экономических показателей в будущем.

Производственный цикл представляет собой период времени, просчитанный в календарных днях, за который партия или вид продукции проходит все стадии своего создания. Изготовление деталей при этом завершается этапом, на котором вся их совокупность может быть отправлена на реализацию. Это готовая продукция.

Довольно много планово-технологических оценок производится с учетом длительности производственного цикла. Поэтому необходимо владеть методикой его определения и трактовки.

Составляющие цикла

Производственный процесс - это последовательность определенных технологических операций, в результате которых перемещаются предметы труда. При этом происходит изменение их формы, свойств, размеров.

Производственный цикл состоит из нескольких частей. К ним относится рабочее время, период естественных процессов (например, высыхание краски), перерывы. Каждый элемент учитывают при расчете длительности цикла. Рабочее время состоит из технологических и нетехнологических операций. Перерывы могут быть межсменные, а также возникающие в периоды занятости оборудования. Сюда относят партионные ожидания. Также существуют паузы, вызванные нерациональной организацией процесса производства. Техника может временно остановиться, помимо всего прочего, из-за непредвиденных обстоятельств. При расчете длительности цикла учитываются все перерывы, кроме тех, которые были вызваны неудовлетворительной организацией производства и случайными происшествиями.

Что влияет на цикл?

На время производственного цикла влияет множество факторов. Имея влияние на них, можно контролировать эффективность работы организации. В первую очередь на длительность цикла влияет трудоемкость. Разрабатываются обоснованные с технической точки зрения нормативы. Они определяют время, за которое получают готовое изделие.

Также на продолжительность цикла влияет размер партии. Важны и затраты времени на нетехнологические операции, перерывы. Одним из важных показателей, влияющих на величину времени цикла, считается тип движения предмета обработки в процессе его создания.

Менеджеры, экономисты, руководители предприятия в процессе анализа длительности производства готовых изделий должны обращать внимание на сдерживающие факторы. Их устранение увеличивает эффективность деятельности компании.

Продвижение деталей

В зависимости от принципа движения деталей, элементов в процессе изготовления конечного изделия различают несколько видов циклов. Это учитывают при анализе, планировании будущей деятельности компании.

Виды производственных циклов в зависимости от условий движения деталей условно делят на параллельные, последовательные и смешанные. Это важная характеристика организации всего технологического процесса.

При последовательном движении вся партия предметов труда поступает на следующий этап производства только после завершения предыдущей обработки. Каждая продукции является автономной, полностью завершенной.

При параллельной обработке каждая деталь сразу передается на следующую ступень обработки. В этом случае время изготовления значительно сокращается. При смешанном движении предметов труда детали частично обрабатываются на одном технологическом этапе и поступают на следующую стадию партиями. При этом время простоев и перерывов отсутствует.

Расчет последовательного цикла

Производственный процесс - это нормированная категория. Исходя из этого, можно просчитать величину каждого цикла. Это позволит сравнить продолжительность нескольких процессов. При последовательном движении предметов труда до их конечной формы цикл можно рассчитать довольно просто.

Допустим, предприятие изготавливает продукцию, партия которой состоит из 3 изделий. При этом совершается 4 последовательных процесса. Первая стадия занимает 10 мин., вторая - 30 мин., третья - 20 мин., а четвертая - 10 мин. Время в этом случае указано нормативное (просчитывается техническими специалистами). Плановая продолжительность цикла будет составлять:

Т = 3(10 + 30 + 20 + 10) = 210 мин.

Затем с этим показателем сравнивают фактическое время производства. В случае необходимости определяют и устраняют сдерживающие факторы.

Расчет длительности параллельного цикла

Изготовление деталей, которое происходит параллельно, занимает меньше времени. Если технология позволяет применять такое движение предметов труда, это оказывается гораздо выгоднее. Формула для расчета продолжительности цикла в этом случае будет следующей:

Т = t/C + (n-p)tmax/Cmax, где р - размер партии, t - длительность каждой операции, С - число рабочих мест, tmax - самая длинная операция, Cmax - максимальное количество рабочих мест смены.

Если взять данные предыдущего примера расчета, принять размер партии за 1, цикл будет таким:

Т = (10 + 20 + 30 + 10) + (3 - 1)30 = 130 мин.

Это на 80 мин. быстрее, чем при последовательном цикле.

Влияние на прибыль

Чем быстрее производится партия продукции, тем лучше. При этом ее качество не должно ухудшаться. Сокращение производственного цикла ведет к увеличению прибыли от реализации. Этот показатель является частью цикла движения оборотных средств. От этого коэффициента зависит, сколько раз в году предприятие сможет реализовать партию готовой продукции.

Если оборачиваемость увеличивается, это же произойдет и с выручкой от реализации. Именно поэтому важно сокращать время, за которое производятся изделия. Если ускоряется цикл оборотных средств, высвобождаются ресурсы для расширения и модернизации.

Также сокращаются объёмы незавершенного производства. Компания высвобождает ликвидные материальные ресурсы. Поэтому крайне важно загружать полностью производственные мощности.

Особенности показателя в разных отраслях

Длительность и составляющие производственного цикла зависят от многих факторов. К ним относятся тип отрасли народного хозяйства, уровень механизации, организация процесса изготовления продукции и т. д.

Для отраслей с высокой долей механизации (машиностроение, добывающая, химическая промышленность и т. д.) очень важно ускорение цикла. При сокращении количества технологических операций наблюдается устойчивый положительный эффект.

Однако все мероприятия, направленные на увеличение объема изготовления продукции, разрабатываются с учетом технологических требований к организации процесса. Сокращение операций, ускорение продвижения предметов труда не будет целесообразным без поддержания высокого уровня качества. Только обдуманные, просчитанные действия по сжатию производственного цикла можно внедрять на практике.

Действия по ускорению цикла

Организация производственного цикла выполняется по законам и требованиям утвержденных технологий. Однако существует 3 возможных направления по увеличению скорости оборота. Их проводят одновременно.

При этом сокращается время трудовых и природных процессов, а также полностью ликвидируются или сводятся к минимальной продолжительности все перерывы. Это возможно при проведении модернизации технологии производства и оборудования.

Конструкция изделий также может подвергнуться изменениям. Это позволит сократить количество и продолжительность технологических операций. Некоторые процессы обработки благодаря современным научным разработкам удается значительно ускорить. Для этого требуются вложения капитала. Без этого создать конкурентоспособное изделие сегодня крайне сложно. Правильно продуманная конструкция готовой продукции позволяет внедрить вместо последовательного параллельное продвижение.

Ускорение дополнительных операций

Чтобы улучшить работы предприятия в плановом периоде, первоначально требуется определить производственный цикл в отчетном году. После его анализа разрабатываются мероприятия по ускорению оборота.

Помимо улучшения основных операций, следует обратить внимание на дополнительные процессы. К ним относятся контроль и транспортировка. Для ускорения подачи элементов изделий по статьям обработки применяют новое технологическое оборудование. Это могут быть современные конвейеры, лифты, погрузчики и т. д. Это позволяет применять принцип прямоточности, непрерывности транспортировки.

Стадия контроля также может быть ускорена при помощи автоматизации, механизации. Причем это возможно при совмещении этой операции с технической стадией обработки.

Интенсификация производства

На эффективность деятельности компании влияет грамотно организованный производственный цикл. Длительность производственного цикла ускоряется при интенсификации изготовления продукции. Это позволяет максимально загружать мощности. При этом снижается доля внутрицеховых и межзаводских затрат. Уменьшается и себестоимость готовой продукции.

Поэтому руководство организации должно находить резервы для уменьшения длительности цикла. Это возможно за счет совершенствования оборудования и технологии, углубления кооперации и специализации, внедрения новейших научных разработок. Только разумная организация всего процесса производства дает положительный результат и ведет к увеличению прибыли.

Ознакомившись с методикой расчета и особенностями трактовки, контролирующие службы могут правильно определить нормативный и фактический производственный цикл. Длительность производственного цикла уменьшается различными способами. Грамотно разработав мероприятия по его сокращению, компания может получить большую прибыль в текущем периоде, чем в предыдущем году.

Производственный цикл

Одной из самых главных составляющих производственной деятельности является производственный цикл. Одной из основных его характеристик является длительность производственного цикла .

Под длительностью производственного цикла понимают время, через которое сырье превращается в готовую продукцию .

Производственный цикл включает в себя:

• Время технологических операций
• Межоперационный простой
• Время на протекание естественных природных процессов (охлаждение металла, затвердевание бетона).

Межоперационный простой можно сократить за счет обоснованного вида передачи с одной операции на другую и методов организации обработки изделия:

• последовательная обработка
• параллельно-последовательная обработка
• параллельная обработка изделия

Определение длительности производственного цикла

Формула длительности цикла последовательной обработки деталей

Организация производственного процесса методом последовательной обработки деталей осуществляется в том случае, когда одна технологическая операция выполняется после завершения предыдущей и нет возможности их совмещения (одновременного выполнения) при обработке одной и той же партии изделий. То есть, до окончания обработки всей партии изделий на одной технологической операции дальнейшая обработка не производится.

Длительность цикла последовательного способа обработки деталей можно найти по формуле:

n - количество деталей в обрабатываемой партии, шт.

i – операция

m – количество операций в технологическом процессе

ti

Сi

tест

tожид - длительность ожидания обработки между технологическими операциями (межоперационные простои и пролеживания)

Пояснение формулы расчета длительности производственного цикла при последовательной обработке . Следует обратить внимание, что формула состоит из трех частей.
Первая часть формулы позволяет определить непосредственно время, в течение которого деталь (изделие) подвергается непосредственной активной обработке. Длительность обработки операции мы делим на количество станков, которые эту операцию выполняют, умножаем на количество деталей в партии. Получаем время, за которое отдельная операция будет выполнена для всей партии деталей. Сумма времени по всем операциям дает нам затраты времени на обработку деталей без учета остальных факторов.
Вторая часть формулы добавляет технологически необходимое время естественных процессов (например, остывание, снятие внутренних напряжений и т.д.). В сумме получается длительность цикла технологических операций . Это значение выведено отдельной формулой в первой строке. Оно пригодиться нам позже.
Добавление третьей части формулы , которая учитывает ожидание обработки и другие потери времени, дает длительность производственного цикла, которую мы уже и можем учитывать для целей планирования.

Формула длительности цикла параллельно-последовательной обработки

Параллельно-последовательный способ обработки предполагает частичное совмещение времени выполнение смежных операций, то есть обработка на следующих операциях начинается до окончания изготовления всей партии на предыдущих операциях, при этом нужно выдерживать условия непрерывности обработки каждой операции.

Такой способ обработки применяется в том случае, когда оборудование может работать только в непрерывном цикле. Например, термообработка партии будет экономически не целесообразна, если детали будут поступать на нее в произвольные моменты времени с произвольными перерывами. Поэтому нам нужно будет начать цикл термообработки таким образом, чтобы с момента начала обработки партии до момента ее окончания оборудование работало бы непрерывно. Момент начала обработки на таком оборудовании должен быть вычислен таким образом, что время начала обработки на текущей операции было бы таким, что деталь, вышедшая последней с предыдущей операции, тут же была отправлена в обработку на текущей или уже находилась в ожидании обработки.

Длительность технологического цикла при параллельно-последовательном способе передачи деталей (Т ц п-п ) рассчитывается по формуле:

T цикла пар посл – суммарное время выполнения технологического процесса обработки деталей при параллельно-последовательной обработке

n

p

ti – штучное время исполнения i-той операции, минут

Сi – количество станков, на которых осуществляется обработка детали на i-той операции

(t/c) кор . – длительность выполнения наименьшей из двух смежных операций

tест - длительность операций, во время которых происходят естественные (природные) процессы

Пояснение формулы расчета длительности производственного цикла при параллельно-последовательной обработке . Как видно из первой строки блока формул, из времени, рассчитанного на последовательную обработку деталей вычитается экономия времени, возникающая из-за того, что партия деталей пролеживает лишь частично и ее обработка начинается до момента окончания обработки всей партии.
Вторая строка блока формул расшифровывает первую. Длительность обработки операции мы делим на количество станков, которые эту операцию выполняют, умножаем на количество деталей в партии. Получаем время, за которое отдельная операция будет выполнена для всей партии деталей. Сумма времени по всем операциям дает нам затраты времени на обработку деталей без учета остальных факторов. Потом мы добавляем время, необходимое для естественных процессов остывания, затвердения и т.д. и вычитаем экономию времени, получающуюся за счет более раннего времени начала обработки деталей на следующей операции.
Третья строка блока формул показывает нам, как вычисляется время уменьшения обработки партии. Примите во внимание, что первая операция может быть короче второй, а может быть и наоборот. Поэтому, из двух смежных операций нам нужно выбрать ту, длительность обработки которой меньше. Теперь, когда от размера всей партии мы вычитаем размер передаточной партии, то получим количество деталей, которые, фактически, будут обработаны параллельно. Пролеживает у нас максимум, передаточная партия, которую мы и вычли. Теперь, умножив количество параллельно обрабатываемых деталей на время их параллельной обработки (t/c), при чем меньшего из двух операций, мы и получим величину экономии времени на обработку при такой организации производства.
Четвертая строка блока формул всего лишь дополняет рассчитанное нами время (см. вторую строку блока формул) временем потерь на ожидание деталями обработки в результате пролеживания.

Формула длительности цикла параллельной обработки партии деталей

Параллельное движение партии деталей характеризуется тем, что одновременно на всех операциях обрабатываются разные экземпляры данного наименования, и каждый образец проходит обработку по всем операциям непрерывно. Передача деталей с операции на операцию осуществляется поштучно или передаточными партиями. В этом случае полностью загружена самая трудоемкая операция ("узкое место"), а на других есть ожидание обработки.

Длительность цикла при параллельной обработке партии деталей находят по формуле:

T цикла паралл – суммарное время выполнения технологического процесса обработки деталей при параллельной обработке

n – количество деталей в обрабатываемой партии, шт.

p – величина транспортной (передаточной) партии шт.

ti – штучное время исполнения i-той операции, минут

Сi – количество станков, на которых осуществляется обработка детали на i-той операции

tест - длительность операций, во время которых происходят естественные (природные) процессы

Пояснение формулы расчета длительности производственного цикла при параллельной обработке . Поскольку в самом "узком месте" обработка выполняется непрерывно, то время обработки партии увеличиться только на время "застревания" деталей, превышающих размер передаточной партии (n-p) в "узком месте" (t/c)max , что нам и показывает формула.
Первая часть формулы позволяет определить непосредственно время, в течение которого деталь (изделие) подвергается непосредственной активной обработке. Длительность обработки (t) операции мы делим на количество станков (C), которые эту операцию выполняют, умножаем на количество деталей в передаточной (!) партии.
Вторая часть формулы позволяет нам вычислить длительность "застревания" партии в "узком месте". Поскольку все остальные операции будут выполнены быстрее, то длительность пролеживания и будет равна количеству ожидающих деталей (n-p) умноженному на длительность обработки в "узком месте" (t/c)max.
Третья часть формулы , которая учитывает ожидание обработки и другие потери времени, если, конечно она не указана в технологической карте как технологическая операция

Коэффициент параллельности производственного процесса

Параллельность – одновременное выполнение частей производственного процесса (стадий, операций), то есть осуществление процессов с перекрытием.

Коэффициент параллельности производства находится по формуле:

Т паралл обработки – длительность цикла при организации обработки параллельным способом движения деталей

Т факт – фактическая длительность цикла обработки деталей.

Определение длительности производственного цикла также возможно графическим способом.

Производственный цикл - один из важнейших показателей, который является основой для расчета многих других показателей производственно-хозяйственной деятельности предприятия. Например, на основе производственного цикла устанавливаются сроки запуска изделий в производство, рассчитываются мощности производственных подразделений, определяется объем незавершенного строительства и некоторые другие показатели.

Производственный цикл - это календарный период времени, в течение которого изделие или партия изделий, обрабатываемых проходят все операции производственного процесса или определенной его части и превращаются в завершенный продукт.

Интервал календарного времени от начала первой производственной операции до окончания последней называется длительностью производственного цикла во времени, которая измеряется в днях, часах, минутах в зависимости от вида изделия и стадии обработки.

Производственный цикл включает:

При выполнении технологических операций - основная составляющая производственного цикла, которая необходима для осуществления конкретных рабочих операций преобразования предмета труда на готовую продукцию. Подготовительно-заключительное время выделяется рабочему для ознакомления со сдачей и для сдачи готовой продукции. Продолжительность операционного цикла состоит из времени выполнения технологической операции и подготовительно-заключительного времени, то есть длительность операционного цикла - это время обработки одной партии деталей на конкретной операции технологического цикла.

Продолжительность прохождения природных процессов определяется особенностями технологии (это время твердения бетона, охлаждения металла и т.п.), то есть природные процессы характеризуются только затратами времени.

Продолжительность обслуживающих процессов состоит из времени выполнения контрольных операций, складских и транспортных (включая погрузку и разгрузку) операций. Совокупность всех составляющих производственного процесса образует его рабочий период.

Часть производственного цикла - это перерыва, состоящих из меж- операционных и междусменных перерывов.

Межоперационные перерыва образуют:

Перерывы между партиями возникают при обработке партии деталей, ведь не все детали обрабатываются одновременно. Сокращать эти перерывы можно за счет сокращения объема транспортных партий деталей, однако это требует определенного увеличения затрат на транспортировку деталей между рабочими местами;

Перерывы ожидания - возникают при нарушении хода выполнения технологического процесса, когда предыдущая технологическая операция уже закончилась, а рабочее место на следующей операции еще не освободилось от выполнения определенной работы;

Перерывы комплектования - возникают на сборочных операциях, когда на место сборки поступают не все наименования деталей.

Межсменное перерыва (на обед, выходные и праздничные дни, между изменениями) является неотъемлемой составной частью производственного процесса.

Длительность производственного никлу (ТВ) определяется по формуле

где ТОЦ - продолжительность операционного цикла;

Тпр - длительность прохождения природных процессов;

Тобсл - продолжительность обслуживающих процессов;

Тпер - время мижоперицийних и междусменных перерывов.

Длительность производственного цикла охватывает три стадии:

Время технологического оборудования;

Время технического обслуживания производства;

Продолжительность перерыва.

Длительность производственного цикла зависит от:

Продолжительности рабочего времени, необходимого для производства продукции;

Размера партии;

продолжительности перерывов в процессе производства;

Продолжительности операций, прямо не связанных с производственным процессом.

Время выполнения основных операций обработки изделия составляет технологический цикл, что означает время, в течение которого обрабатывается предмет труда. На продолжительность рабочего периода производит влияние ряд факторов, главные из которых:

Качество проектно-конструкторских работ;

уровень стандартизации изделий;

Организационные факторы.

Время технологического обслуживания включает в себя контроль качества обработки изделия, контроль режима работы машин и оборудования, уборка рабочего места, время доставки деталей к рабочему месту.

Время перерывов - это время, в течение которого изменяются какие качественные характеристики изделия, но продукция еще не является готовой и процесс производства не завершено. Различают регламентированные и нерегламентированные перерывы.

На предприятии выделяют такие виды перерывов:

Межсменное, которые зависят от режима работы предприятия, количества изменений, а также количества праздничных и выходных дней

Перерывы ожидания, связанные с загрузкой оборудования;

Перерывы партионности, возникающих при обработке деталей партиями;

Перерывы, обусловленные несовершенной организацией производственного и непредвиденными обстоятельствами (отключение электроэнергии, сбои в работе оборудования и т.д.).

Структуру производственного цикла представлены на рис. 19.3. Основной составляющей производственного цикла является продолжительность технологических операций, которая составляет технологический цикл.

Как уже отмечалось, за превращение предметов труда на конкретное изделие они проходят через множество основных, вспомогательных и. обслуживающих процессов, происходящих параллельно, параллельно-последовательно или последовательно во времени в зависимости от сложившейся на предприятии производственной структуры, типа производства, уровня специализации производственных подразделений, форм организации производственных процессов и других факторов. Совокупность этих процессов, обеспечивающих изготовление изделия, принято называть производственным циклом, основными характеристиками которого являются его продолжительность и структура.

Длительность производственного цикла изготовления продукции - это календарный период времени, в течение которого сырье, основные материалы, полуфабрикаты и готовые комплектующие изделия превращаются в готовую продукцию. Другими словами - это отрезок времени от момента начала производственного процесса к моменту выпуска готового изделия или партии деталей, сборочных единиц. Длительность производственного цикла обычно отражается в календарных днях или часах.

Знание длительности производственного цикла изготовления всех видов продукции необходимо для:

Составление производственной программы предприятия и его подразделений;

Определение сроков начала производственного процесса по данным сроков его окончания;

Расчетов нормальной величины незавершенного производства.

Структура и продолжительность производственного цикла зависят от типа производства, уровня организации производственного процесса и других факторов. Для изделий машиностроения характерна высокая доля технологических операций в общей продолжительности производственного цикла. Сокращение последней имеет большое экономическое значение. Как правило, длительность производственного цикла определяется для одной детали, партии деталей, одной сборочной единицы или партии единиц, одного изделия. При этом следует учитывать, что изделием называют любой предмет или набор предметов, подлежит изготовлению на предприятии или в его подразделениях.

При расчете продолжительности производственного цикла изготовления изделия учитывают только те затраты времени на транспортные и контрольные операции, природные процессы и перерыва, не перекрываются операционным циклом.

Сокращение длительности производственного цикла имеет важное экономическое значение. Чем меньше длительность производственного цикла, тем больше продукции за единицу времени при прочих равных условиях можно выпустить на данном предприятии, в цехе или на участке; тем выше использования основных фондов предприятия; тем меньше потребность предприятия в оборотных средствах, вложенных в незавершенное производство, тем выше фондоотдача и т. д.

Рис. 19.3. Структура производственного цикла

Технологический цикл обработки партии предметов на одной операции равна

где Тm - технологический цикл в единицах времени, минут

n - количество предметов в партии;

t - продолжительность обработки одного предмета;

М - количество рабочих мест, на которых выполняется операция.

При расчете продолжительности технологического цикла необходимо учитывать особенности передвижения предметов труда по операциям. На предприятии используется один из следующих видов движения:

Последовательный;

Параллельный;

Параллельно-последовательный (смешанный, совмещенный).

В практике промышленных предприятий производственный цикл сокращается одновременно по трем направлениям:

Уменьшается время трудовых процессов;

Сокращается время природных процессов;

Вполне ликвидируются или сводятся к минимуму перерывы всех видов.

Практические меры по сокращению производственного цикла вытекают из принципов построения производственного процесса и прежде всего из принципов пропорциональности, параллельности, непрерывности, прямо-точности, ритмичности и др.

Пропорциональность - принцип, выполнение которого обеспечивает равную пропускную способность разных рабочих мест одного процесса, пропорциональное обеспечение рабочих мест информацией, материальными ресурсами, кадрами и т. Д. Пропорциональность определяется по формуле

Сокращение времени трудовых процессов в части операционных циклов достигается путем совершенствования технологических процессов, а также повышение технологичности конструкции изделия.

Под совершенствованием технологических процессов понимают их комплексную механизацию и автоматизацию, внедрение скоростных режимов (например, скоростного и силового резания, скоростного нагрева под ковку и штамповку), штамповка вместо свободной ковки, литья в кокиль и литье под давлением вместо литья в песчаные формы, а также концентрацию операций. Последняя может заключаться в многоинструментальной и многопредметного обработке или в подананни в одном рабочем цикле нескольких различных технологических операций (например, объединение скоростного индукционного нагрева со штамповкой заготовки в одном рабочем цикле ковочной машины).

Повышение технологичности конструкций изделий заключается в максимальном приближении последних с требованиями технологического процесса. В частности, рациональное расчленение конструкции изделия на узлы и мелкие сборочные единицы является важным условием для параллельного их составления, а следовательно, и для сокращения длительности производственного цикла сборочных работ.

Продолжительность транспортных операций может быть значительно уменьшена в результате перепланировки оборудования на основе принципа прямоточности, механизации и автоматизации подъема и перемещения продукции с помощью различных подъемно-транспортных средств.

Сокращение времени контрольных операций достигается путем их механизации и автоматизации, внедрения передовых методов контроля, сочетание времени выполнения технологических и контрольных операций. Время подготовительно-заключительной работы, время наладки также входят в структуру цикла, также подлежит уменьшению. Наладка оборудования, как правило, производится в нерабочие смены, в обеденные и другие перерыва. В заводской практике успешно применяют меры по сокращению периода выполнения этой работы, например, внедрение группового обработки деталей, типовых и универсальных настроек. Продолжительность природных процессов уменьшается за счет замены их соответствующими технологическими операциями. Например, естественная сушка некоторых окрашенных деталей может быть заменено индукционным сушкой в поле токов высокой частоты со значительным (в 5-7 раз) ускорением процесса. Вместо естественного старения отливок ответственных деталей продолжается 10-15 суток и более, во многих случаях может быть применено искусственное старение в термических печах в течение нескольких часов.

Время межоперационных перерывов может быть значительно уменьшена в результате перехода от последовательного к последовательно-параллельного и дальше к параллельному виду движений предметов труда. Его также может быть сокращен за счет организации цехов и участков на основе предметной специализации. Обеспечивая территориальное сближение различных стадий производства, предметная форма построения цехов и участков позволяет значительно упростить внутризаводские и внутрицеховые маршруты движения и тем самым уменьшить время, затрачиваемое на межцеховые и внутрицеховые передачи. Наконец, величину междусменных перерывов может быть снижена даже в рамках принятого режима работы предприятия, цеха, участка. Например, организация круглосуточной (трехсменной *) работы по выпуску ведущих деталей и изделий, имеющих длительный цикл обработки и определяют продолжительность цикла изделия. Чтобы вскрыть резервы сокращения производственного цикла (как трудовых процессов, так и перерывов), на практике фотографируют производственный цикл. Анализируя фотографии, можно выявить резервы сокращения длительности производственного цикла за каждым его элементом.

Производственный цикл сложного (сборочного) процесса представляет собой общую продолжительность комплекса координированных во времени простых процессов, входящих в сложный процесс изготовления изделия или его партий.

В условиях машиностроительного производства наиболее характерными примерами сложного процесса являются процессы создания машины, металлорежущего станка или узлов, блоков, мелких единиц, из которых они состоят.

Производственный цикл сложного процесса включает производственные циклы изготовления всех деталей, сборка всех сборочных единиц, генеральная сборки изделия, контроль, регулирование и наладка. В сложном производственном процессе могут использоваться все рассмотренные виды движения предметов труда по операциям: последовательный, последовательно-параллельный и параллельный. Для условий включения единичного производства в единый цикл, как правило, необходимы не только процессы изготовления и сборки, но и процессы проектирования изделия и подготовки его производства.

Сложный производственный процесс обычно состоит из большого количества сборочных, монтажных, регулировочно-наладочных операций, операций простых процессов, поэтому определение и оптимизация производственного цикла требуют не только больших затрат времени, но и нередко применения ЭВМ для выполнения расчетов. Построение сложного производственного процесса во времени осуществляется для того, чтобы определить продолжительность производственного цикла, координировать выполнение отдельных простых процессов, получить необходимую информацию для оперативно-календарного планирования и расчета операции запуска-выпуска предметов труда. Целью координации производственных процессов, составляющих сложный процесс, является обеспечение комплектности и бесперебойности хода производства при полной загрузке оборудования, рабочих мест и рабочих.

Структура производственного цикла сложного процесса определяется составом операций и связей между ними. Состав операций зависит от номенклатуры деталей, сборочных единиц и технологических процессов их изготовления. Взаимосвязь операций и процессов обусловлено веерной схеме сборки изделия и технологии его изготовления. Веерная схема сбора изделия показывает, какие узлы, подузлы или мелкие сборочные единицы можно изготавливать параллельно независимо друг от друга, а какие - только последовательно.

Расчет длительности производственного цикла сложного процесса необходимо вести в такой последовательности:

определить размер партии изделий;

Вычислить удобство ритма, планируется;

Определить время операционного цикла партии изделий;

Определить количество рабочих мест, необходимых для изготовления изделий;

Построить цикловой график сборки изделий без учета загрузки рабочих мест;

Закрепить операции по рабочим местам;

Составить стандарт-план сборки изделий;

Построить уточненный цикловой график с учетом загрузки рабочих мест;

Определить продолжительность производственного цикла и опережение запуска-выпуска по сборочным единицам и деталями.

За решение вопроса о размерах партии необходимо исходить из экономически оптимального размера. Работа большими партиями позволяет реализовать принципы партионности, что обеспечивает:

а) возможность применения более производительного процесса, что снижает затраты на изготовление изделий;

б) уменьшение подготовительно-заключительного времени, приходящаяся на единицу продукции;

в) сокращение потерь времени рабочих-сборщиков на освоение приемов работы (приспособление к работе)

г) упрощение календарного планирования производства.

Эти факторы способствуют зарастанию производительности труда работников и снижению себестоимости продукции.

Однако в единичном и серийном производствах, где за каждым рабочим местом закрепляется выполнение нескольких операций и где преобладает последовательный вид движения предметов труда, с ростом размера партии повышается степень нарушения принципа непрерывности, поскольку увеличивается время пролеживание каждой сборочной единицы, то есть растет продолжительность производственного цикла изготовления партии изделий, количество сборочных единиц, находящихся в наробци и на сохранении (незавершенное производство). Кроме того, возрастает потребность в площадях для хранения изделий и материальных ценностей, одновременно необходимых для производства.

Эти и противоположные факторы, связанные с реализацией одного принципа (партионности) и нарушением другого (непрерывности), требуют определения такого размера партии, при котором сообщения экономии от реализации первого принципа и потерь от нарушения прочего, были бы наиболее рациональными с экономической точки зрения. Такой размер партии принято называть экономически оптимальным.

Определение оптимального размера партии изделий является одним из важнейших календарно-плановых нормативов по организации серийного производства, так как все остальные календарно-плановые нормативы устанавливаются на партию предметов труда.

Формул для расчета оптимального размера партий изделий, основанных на сопоставлении экономии и потерь, предложено различными авторами много. Однако за большой трудоемкости расчетов эти формулы не получили широкого применения. На промышленных предприятиях обычно используют упрощенный метод расчета, исходя из приемлемого коэффициента потерь рабочего времени на переналадку и текущий ремонт рабочих мест (αппр). Как правило, размер этого коэффициента принимают в пределах от 0,02 для крупносерийного и до 0,1 - для мелкосерийного и единичного производств (или от 2 до 10%). Задаваясь для определенных производственных условий величиной данного коэффициента αпер можно определить количество изделий в партии по формуле

где tпи - подготовительно-заключительное время по операциям технологического процесса.

Полученный результат рассматривается как минимальная величина партии изделий. По максимальную величину можно принять месячную программу выпуска изделий (сборочных единиц). Таким образом, в результате проведенных расчетов устанавливаем пределы нормального размера партии изделий:

Предельные размеры партии изделий корректируются, исходя из минимального размера. Корректировка начинается с установления удобного для планирования ритма (Вр) - периода чередования партий изделий. Если в месяце 20 рабочих дней, то удобными для планирования ритмами будут 20,10, 5,4, 2 и 1; если в месяце 21 день, то такими ритмами будут 21, 7, 3 и 1; если 22 дня, то 22 11,2 и 1.

Период чередования партий изделий рассчитывается по формуле

где Др - количество рабочих дней в месяце.

Если по расчету выходит дробное число, то из ряда удобных для планирования ритмов выбирают ближайшее целое число, то есть принятое значение периода дежурства.

Нормальный размер партии изделий должно быть кратным месячной программе выпуска (запуска) изделий.

Число партий в месяц определяется по формуле

Продолжительность операционного цикла партии изделий по каждой операции рассчитывается по формуле

Продолжительность операционного цикла партии изделий по сборочным единицам определяется по формуле

где К-количество операций, входящих в сборочную единицу.

Необходимое число рабочих мест для сборки изделий рассчитывается по формуле

Если расчетное значение количества рабочих мест является дробной величиной, то необходимо его скорректировать в сторону увеличения или уменьшения, с учетом того, что каждое рабочее место может быть перегружено не более чем на 5%.

Необходимое количество рабочих определяется по формуле

где Ксн - коэффициент, учитывающий учетную численность (обычно принимается равным 1,1).

Построение циклового графика сборки изделия без учета загрузки рабочих мест ведется на основе веерной схемы сборки и продолжительности циклов сборки каждой i-той операции и каждой сборочной единицы. Как правило, такой график строится в порядке, обратном ходу технологического процесса, начиная с последней операции, с учетом того, к какой операции поставляются сборочные единицы. Продолжительность цикла этого графика будет минимальной. Однако условия производства и ограниченные ресурсы требуют выполнения определенных работ последовательно, на том же рабочем месте, стенде. Все это приводит к изменениям в циклов графику и, как правило, к смещению запуска на более ранние сроки, а как следствие - к увеличению продолжительности цикла.

Для достижения равномерности загрузки рабочих мест и рабочих-сборщиков необходимо закрепить операции по рабочим местам. С этой целью на каждое рабочее место набирается объем работ, продолжительность операционного цикла которых не должна превышать пропускной способности рабочих мест в течение разумного периода дежурства.

Построение стандарт-плана сборки изделия (циклового графика с учетом загрузки рабочих мест). График строится без учета загрузки рабочих мест и данных о закреплении операций за рабочими местами. При этом периоды выполнения циклов отдельных операций графика должны проецироваться на соответствующие рабочие места на циклов графике сборки изделия без учета загрузки рабочих мест. В этом случае сохраняется продолжительность производственного цикла на графике, построенном без учета загрузки рабочих мест. Однако не всегда удается это осуществить. Сдвиг работ на более ранний период времени приведет к увеличению длительности производственного цикла и появление пролеживание сборочных единиц. На этом же графике необходимо привести производство второй, третьей и последующих партий изделий до тех пор, пока не заполнится целиком один период дежурства партий изделий. Заполненный период чередования и представляет собой стандарт-план, так как именно здесь показаны стандартные, повторяющиеся сроки проведения отдельных операций сложения каждым рабочим-сборщиком.

Далее происходит построение уточненного циклового графика сборки изделия и определения фактической длительности производственного цикла, обычно немного больше минимальной, поскольку выполнение некоторых операций сдвинуто на более ранние сроки.

Уточненный график сборки изделий строится на основе уже построенных стандарт-планов сборки изделия без учета и с учетом загрузки рабочих мест, времени сдвига запуска соответствующих сборочных единиц, и по этому графику определяется фактическая продолжительность производственного цикла сборки партии изделий.