Расчет длительности производственного цикла, потока

При определении продолжительности производственного цик­ла обычно рассчитывают длительность трех его составляющих: длительность технологической части цикла, время перерывов по различным причинам и время естественных перерывов, если они предусмотрены технологическим процессом. Остальные элемен­ты длительности производственного цикла либо имеют незначи­тельную величину, например время подготовительно-заключитель­ное, либо они выполняются в течение времени перерывов по раз­личным причинам, например, время на выполнение транспорт­ных операций, время учета и упаковки продукции.

Длительность технологического цикла зависит от трудоемкос­ти выполняемых операций и способа передачи партий обрабаты­ваемых деталей с операции на операцию, с одного рабочего места на следующее, т. е. от вида движения предметов труда в произ­водственном процессе. Существует три основных вида движения: последовательный, параллельный и параллельно-последователь­ный или смешанный (Рис. 8.1).

Последовательный вид движения предметов труда в производ­ственном процессе характеризуется тем, что при изготовлении партии деталей в многооперационном технологическом процессе она передается на каждую последующую операцию (рабочее мес­то) только после завершения обработки всех деталей на предыду­щей операции. Параллельность здесь допускается лишь при вы­полнении одноименной операции на нескольких рабочих местах.

Предположим, что требуется обработать партию деталей (П_д) в количестве 20 штук, число операций — 4: первая операция про­должительностью (В,) — 0,5 мин; вторая (В₂) — 2 мин: третья (В₃) — 1 мин (количество рабочих мест на каждой операции — одно); четвертая (В₄) — 3 мин и выполняется на двух рабочих местах (С). В данных условиях, длительность технологического цикла (ТЦ_П0С) при последовательном виде составит:

ТЦ_{пос =} П_д х (В₁/С₁ + В₂/С₂ + В₃/С₃ + В₄/С₄) =

= 20х(0,5/1 + 2/1 + 1/1 + 3/2) = 100 мин. (8.8)

Обозначим

(В₁/С₁ + В₂/С₂ + В₃/С₃ + В₄/С₄) через СМ,

Тогда

ТЦ_пос = П_д х СМ.

(8.9)

Последовательный вид движения предметов труда организо­вать просто. Он преобладает в производствах, где обрабатывается партиями небольшое количество одноименных предметов труда (деталей). Каждая деталь, пройдя обработку на рабочем месте, перед выполнением последующей операции задерживается (про­леживает) здесь же в ожидании окончания обработки всех дета­лей партии. В связи с этим увеличивается общая продолжитель­ность прохождения партии деталей по всем операциям, т. е. тех­нологический цикл, а следовательно, растут незавершенное про­изводство и связывание в нем оборотных средств.

Для сокращения длительности производственного цикла мож­но передачу предметов труда (деталей) с одной операции на дру­гую осуществлять частями (транспортными, передаточными пар­тиями). Такая передача предметов труда происходит при парал­лельном виде движения предметов труда в производственном про­цессе.

Параллельный вид характеризуется тем, что партия обраба­тываемых деталей делится на ряд транспортных партий (П_тр).

Первая транспортная партия запускается в производство на пер­вую операцию производственного процесса и после окончания обработки сразу же передается на вторую и последующие опера­ции, не ожидая завершения обработки всей партии деталей на первой и последующих операциях. При этом обязательно предус­матривается обеспечение непрерывности обработки партии дета­лей только по наиболее трудоемкой операции (В₂), в нашем при­мере расчета это вторая операция. Непрерывность обработки де­талей других транспортных партий по первой и остальным (в нашем примере это третья и четвертая операции) не обеспечива­ется.

Вторая транспортная партия запускается в производство на первую операцию производственного процесса с таким расчетом, чтобы время окончания ее обработки на первой операции совпало со временем окончания обработки первой транспортной партии на второй операции, которая в принятом условии является наи­более трудоемкой. После окончания обработки на второй опера­ции вторая транспортная партия передается для обработки на третью и последующие операции (используется последователь­ный вид движения деталей в производственном процессе). Такой же порядок запуска на первую операцию третьей и четвертой тран­спортных партий.

Исходя из принятых условий длительность технологического цикла при параллельном виде движения предметов труда (ТЦ_пар) составит:

ТЦ_пар = В₁х П_тр/С₁ + В₂ х П_д/С₂ + В₃ х П_тр/С₃ + В₄ х П_тр/С₄ =

= 0,5 х 5/1 + 2 х 20/1 + 1 х 5/1 + 33 х 5/1 = 55 мин. (8.10)

При параллельном виде движения предметов труда длитель­ность технологического цикла резко снижается по сравнению с последовательным видом движения. В принятом условии дли­тельность технологического цикла сократилась со 100 мин до 65, (почти в два раза).

Однако, параллельный вид движения вызывает простои обо­рудования на рабочих местах, где продолжительность операции меньше, чем наиболее трудоемкой операции. Эти простои тем больше, чем значительнее разность между временем выполнения са­мой длительной (главной) операции и временем, затраченным на выполнение других операций. В связи с этим параллельный вид движения оправдан в том случае, когда время различных опера­ций примерно равно или кратно друг другу, т. е. в условиях непрерывно-поточного производства.

Параллельно-последовательный вид движения предметов тру­да характеризуется тем, что вся партия деталей не делится на транспортные (передаточные) партии, а запускается в производ­ство на первую операцию и обрабатывается непрерывно. Выпол­нение последующей операции, (второй), начинается до оконча­ния обработки всей партии деталей на предыдущей операции, (первой). При этом виде движения предметов труда смежные опе­рации перекрываются во времени в связи с тем, что они выпол­няются в течение некоторого времени параллельно.

При параллельно-последовательном виде движения предметов труда определяют величину перекрываемого времени между дву­мя смежными операциями, которое равно времени на обработку всей партии деталей, запускаемой в производстве, за минусом времени обработки одной транспортной партии — по продолжи­тельности короткой операции между двумя смежными.

В принятом условии перекрываемое время между первой и второй операциями (ПВ₁₎₂) составит:

ПВ_1,2 = (П_д – П_тр) х (В_кор/С) = (20 – 5) х 0,5/1 = 7,5 мин. (8.11)

Между первой и второй операциями короткой операцией счи­тается первая, продолжительностью 0,5 мин.

Определяем перекрываемое время между другими смежными операциями:

ПВ_2,3 = (20 — 5) х 1/1 = 15 мин;

ПВ_3,4 = (20 — 5) х l/l = 15 мин;

Между второй и третьей, между третьей и четвертой опера­циями короткой считается одна и та же третья операция, продолжительностью 1,0 мин, поэтому она принимается в расчетах величины перекрываемого времени.

Сумма перекрываемого времени (СПВ) составит

СПВ = ПВ _1,2 + ПВ_2,3 + ПВ_3,4 =

= 7,5 + 15 + 15 = 37,5 мин.

Длительность технологического цикла при параллельно-пос­ледовательном виде движения (ТЦп-п) составит:

ТЦ_п-п = ТЦ_пос — СПВ = 100 - 37,5 = 62,5 мин. (8.12)

Параллельно-последовательный вид движения предметов тру­да сокращает время пролеживания деталей на рабочем месте тем больше, чем больше время параллельного выполнения смежных операций.

Параллельно-последовательный вид движения предметов тру­да исключает недостатки последовательного вида, где большая длительность производственного цикла, и параллельного вида, где большие простои оборудования, выполняющего короткие опе­рации при обработке партии деталей. Однако смешанный вид движения требует тщательной организации производственного процесса во времени, так как надо постоянно поддерживать на расчетном уровне минимальные, но достаточно надежные, запа­сы предметов труда (деталей) между операциями для обеспече­ния бесперебойной работы смежных рабочих мест.

Анализ особенностей видов движения предметов труда позво­ляет сделать следующие выводы: во-первых, уровень параллель­ности, непрерывности и величина технологического цикла сущес­твенно зависят от вида движения предметов труда в производ­ственном процессе; во-вторых, в условиях наличия несинхронизированных операций все виды движений предметов труда не обеспечивают минимальной длительности технологического цик­ла, а следовательно, имеют большие резервы рациональности; в-третьих, увеличение размера партии обрабатываемых деталей осо­бенно целесообразно при параллельном виде движения предметов труда.