123537 (598582), страница 4

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

T = Tтех + Tн/тех + Tпер,

где (Tтех + Tн/тех) – продолжительность рабочего периода, состоящего из времени технологических операций и времени нетехнологических операций соответственно.

Время нетехнологических операций обычно не учитывают при расчете продолжительности производственного цикла, поскольку при изготовлении деталей партиями контрольные и транспортные операции перекрываются временем технологических процессов. Другими словами, пока изготавливается очередная партия деталей, предыдущая (уже изготовленная партия) контролируется и перемещается на следующую операцию. В единичном производстве в продолжительность производственного цикла обязательно следует включать время нетехнологических операций, а в серийном – нет. Далее будем рассматривать проблему расчета продолжительности производственного цикла для условий серийного производства.

Время перерывов, в основном, состоит из времени перерывов между операциями. Эти перерывы возникают из-за того, что принцип пропорциональности невозможно выдержать абсолютно для всех выпускаемых на предприятии деталей и узлов. В течение этого времени детали пролеживают около станков в ожидании обработки на следующем рабочем месте. Упрощенно полагают, что Tпер = mTmo, где m – количество технологических операций в производственном процессе, Tmo – среднее время перерыва между двумя операциями.

Время выполнения технологических операций (технологический цикл) зависит от вида движения предметов труда в процессе их обработки или сборки, то есть от того каким образом организован технологический процесс во времени. Различают три основных вида организации производственных процессов во времени.

1 Последовательный Tp, характерный для единичной или партионной обработки или сборки изделий.

2 Параллельно-последовательный Tpp, используемый в условиях прямоточной обработки или сборки изделий.

3 Параллельный Tpr, применяемый в условиях поточной обработки или сборки.

При последовательном виде движения производственный заказ – одна деталь, или одна собираемая машина, или партия деталей (серия машин) – в процессе их производства переходит на каждую последующую операцию процесса только после окончания обработки (сборки) всех деталей (машин) данной партии (серии) на предыдущей операции. В этом случае с операции на операцию транспортируется вся партия деталей одновременно. При этом каждая деталь партии машины (серии) пролеживает на каждой операции сначала в ожидании своей очереди обработки (сборки), а затем в ожидании окончания обработки (сборки) всех деталей машин данной партии (серии) по этой операции.

Партией деталей n называется количество одноименных деталей, одновременно запускаемых в производство (обрабатываемых с одной наладки оборудования). Серией машин называется количество одинаковых машин, одновременно запускаемых в сборку.

На рис. 2.1 показана диаграмма технологического цикла, состоящего из четырех операций различной продолжительности. Если на рисунке было бы показано и время перерывов между операциями – то это была бы уже диаграмма производственного цикла. Каждая операция выполняется на одном станке. После окончания обработки рабочим всей партии деталей n на предыдущей операции. она вся целиком передается на следующую операцию.

Параллельно-последовательный вид движения предметов труда характеризуется тем, что процесс обработки деталей (сборки машин) данной партии (серии) на каждой последующей операции начинается раньше, чем

полностью заканчивается обработка всей партии деталей (сборки машин) на каждой предыдущей операции. Детали передаются с одной операции на другую частями, транспортными (передаточными) партиями величиной k. Накопление некоторого количества деталей на предыдущих операциях перед началом обработки партии на последующих операциях (производственный задел) позволяет избежать возникновения простоев.

Параллельно-последовательный вид движения предметов труда позволяет значительно уменьшить продолжительность производственного процесса обработки (сборки) по сравнению с последовательным видом движения. Применение параллельно-последовательного вида движения экономически целесообразно в случаях изготовления трудоемких деталей, когда длительности операций процесса значительно колеблются, а также в случаях изготовления малотрудоемких деталей крупными партиями (например, нормалей мелких унифицированных деталей и т.д.). На рис. 2.2, а представлена диаграмма параллельно-последовательного технологического цикла изготовления партии деталей величиной n, разбитой на три транспортные (передаточные) партии, каждая из которых содержит k единиц деталей. Время запуска каждой передаточной партии на следующую операцию подбирается так, чтобы на этой следующей операции обработка всех передаточных партий осуществлялась бы без простоев станков. Время межоперационных перерывов Tmo на графике не показано.

При параллельном виде движения обработка (сборка) каждой передаточной партии k на каждой последующей операции начинается немедленно после окончания предыдущей операции. Этим параллельный технологический цикл отличается от параллельно-последовательного, в котором передаточная партия может некоторое время пролеживать до запуска на следующую операцию. Общая продолжительность процесса обработки (сборки) партии деталей (серии машин) значительно уменьшается по сравнению с тем же процессом, выполняемым последовательно, а в некоторых случаях и параллельно-последовательно. В этом заключается существенное преимущество параллельного вида движения, позволяющего значительно сократить продолжительность производственного процесса.

График параллельного цикла изготовления партии деталей показан на

2.2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЪЕМОВ ПРОИЗВОДСТВА, СООТВЕТСТВУЮЩИХ РАЗЛИЧНЫМ ВИДАМ ДВИЖЕНИЯ ПРЕДМЕТОВ ТРУДА

Предположим, что процесс технологической обработки или сборки изделия состоит из i операций, каждая из которых имеет продолжительность ti мин. (i = 1, 2, ..., m). Для производства n изделий можно организовать последовательный, параллельно-последовательный и параллельный производственный циклы. Известны следующие формулы для расчета продолжительности этих циклов.

Последовательный производственный цикл

m

Tp=Tтех+Tпер=n $ ti+mTmo ;

i=1

(2.1)

параллельно-последовательный

m m-1

Tp=Tтех+Tпер=(n $ ti + (n-k)$tsi) + mTmo ;

i=1 i=1

параллельный

m

Tpr=Tтех +Tпер=[k$ti + (n-k)tg) + mTmo , (2.3)

i=1

где k - передаточная (транспортная) партия, ед.; tsi - более короткая по продолжительности операция из двух смежных в технологическом цикле; tg - главная операция (самая продолжительная) в технологическом цикле; Tmo - среднее время одного межоперационного перерыва; m - количество технологических операций.

Самый короткий по продолжительности и, следовательно, самый производительный - это параллельный цикл. Наиболее продолжительный и наименее производительный - это последовательный цикл.

Пример. Рассчитать продолжительность последовательного, параллельно-последовательного и параллельного производственного циклов. Исходные данные: t 1 = 6, t2 = 3, t 3 = 4, t4 = 1 мин, n = 12 ед., k = 4 ед. Среднее межоперационное время перерыва Tmo = 2 мин.

Р е ш е н и е . По (2.1) определяем продолжительность последовательного производственного цикла:

Tp = 12 (6 + 3 + 4 + 1) + 4 *2 = 168 + 8 = 176 мин.

По (2.2) определяем продолжительность параллельно-последовательного производственного цикла:

Tpp = [12 (6 + 3 + 4 + 1) - (12 - 4) (3 + 3 + 1)] + 4 ? 2 =

= [168 - 56] + 8 = 120 мин.

Более короткая по продолжительности операция tsi из двух смежных в технологическом цикле выбирается следующим образом из операций

t 1 = 6 и t 2 = 3 более короткая - 3 мин; из операций t 2 = 3 и t 3 = 4 более короткая - 3 мин; из операций t 3 =

4 и t 4 = 1 более короткая - 1 мин. Итак, имеем (n - k)? tsi = (12 - 4) (3 + 3 + 1) = 56 мин.

По (2.3) находим продолжительность параллельного производственного цикла, имея в виду, что продолжительность главной операции

tg = 6 мин: Tpr = 4 (6 + 3 + 4 + 1) + (12 - 4) 6 + 4 ? 2 = 56 + 48 + 8 = 112 мин.

Из всех циклов самый короткий по продолжительности - параллельный. Однако, он имеет один недостаток - это простои станков и рабочих на всех операциях, кроме главной, в данном случае - это первая операция технологического цикла (рис. 2.2, б). Параллельно-последовательный цикл имеет большую продолжительность за счет того, что обработку некоторых передаточных партий приходится сдвигать на более поздние сроки с целью ликвидации простоев станков при выполнении технологических операций (рис. 2.2, а). Самый продолжительный и самый простой по организации - это параллельный производственный цикл.

Степень параллельности работ в технологическом цикле обычно характеризуют коэффициентом параллельности "альфа" = Tp / T, где Т - продолжительность того технологического цикла, длительность которого оценивается относительно последовательного цикла Tp.

Например, используя данные предыдущего примера, определяем, что продолжительность последовательного цикла будет длиннее продолжительности параллельно-последовательного цикла в 176 / 120 = 1,46 раза, параллельного в 176 / 112 = 1,57 раза.

Чем короче производственный цикл, тем большее количество продукции n можно произвести в течении планового периода времени F, тем выше производительность производства продукции n / F. Поскольку Tpr < Tpp < Tp, то за период времени F наибольшие объемы производства npr будут соответствовать параллельному производственному циклу, наименьшие np - последовательному, а средние объемы npp -параллельно-последовательному производственному циклу. Каждый вид движения предметов труда характеризуется определенной величиной переменных производственных затрат (рис. 2.3). Из рисунка видно, что в интервале небольших объемов производства (0 – np) целесообразно организовать последовательный производственный цикл; в среднем интервале (np – npp) – параллельно-последовательный и в интервале наибольших объемовот объемов производства n:

AB – последовательный; CD – параллельно-последовательный; EF – параллельный производственный цикл

Увеличения объема производства до величины np, затем до npp и npr можно достигнуть только за счет увеличения численности работников и коэффициентов загрузки оборудования. Если производство продукции предполагается осуществлять в течение периода времени F, то объем производства n за этот период предопределяет и вид движения предметов труда. Из условия F = Tp, следует, что до объема производства np цикл будет последовательным

np=(F-mTmo) /$ ti .

i=1

(2.4)

Из условия F = Tpp определяются объемы производства npp, до которых цикл будет параллельно-последовательным

m-1 m m-1

npp =(F-mTmo-k$tsi)/($ti - $ tsi)

i=1 i=1 i=1

Из условия F = Tpr рассчитывается максимально возможный объем производства npr, до которого организация работ в производственном цикле будет параллельной

m

npr= (F-mTmo-k$ti+ktg)/ tg . (2.6)

i=1

Как следует из (2.5) и (2.6) объемы производства npp и npr зависят от величины передаточной партии k. Максимальные объемы производства будут достигаться при k = 1 ед. С ростом k объемы производства пkр и npr будут уменьшаться, при прочих равных условиях. В качестве приемлемых значений величины следует выбирать только те, для которых npp / k или npr / k - целые числа. То есть объем производства в количестве n изделий можно разбить на целое число передаточных партий n / k.

Пример. Технологический процесс имеет четыре технологические операции (m = 4) со следующими нормами времени: t 1=8; t2=5;t 3=7;t 4 = 3 мин. Плановый период времени F = 480 мин (одна рабочая смена). Среднее межоперационное

время Tmo = 5 мин. Передаточная партия

k = 6 ед. Определить интервалы объемов производства (0 - np) на которых организация производственного цикла будет последовательной; параллельно-последовательной (np - npp) и параллельной (npp - npr).

Решение. Верхнюю границу, при которой еще возможен последовательный цикл находим из (2.4): np = (480 - 4 * 5) / (8 + 5 + 7 + 3) = 20 шт.

Определим верхнюю границу параллельно-последовательного цикла при k = 6 ед. По (2.5) находим

npp = (480 - 4 * 5 - 6 ? 13) / (23 - 13) = 38 ед., где $tsi = (5 + 5 + 3) = 13; $ti = (8 + 5 + 7 + 3) = 23 мин.

Принимаем npp = 36 ед., как величину кратную k = 6 ед.

По (2.6) рассчитаем максимально возможные объемы производства, соответствующие параллельному производственному циклу

npr = (480 - 4 * 5 - 6* 23 + 6 * 8) / 8 = 46 ед.,

где tg = 8 мин.

Принимаем npr = 42 ед. как величину кратную k = 6 ед. Окончательно имеем: np = 20, npp = 36, npr =42 ед.

Преимущества и недостатки видов движения предметов труда

Последовательный производственный цикл. Отличается простотой организации и широко применяется в единичном и серийном производстве при партионной обработке деталей и сборке узлов. Недостатком последовательного движения является большая продолжительность технологического цикла. Каждая деталь перед началом последующей операции ожидает окончания обработки всей партии, в результате чего удлиняется общий цикл

Параллельно-последовательный производственный цикл. Характеризуется тем, что изготовление предметов труда на последующей операции начинается до окончания обработки всей партии на предыдущей операции, т.е. имеется некоторая параллельность выполнения операций. При этом ставится условие, чтобы партия непрерывно обрабатывалась на каждом рабочем месте. Из-за этого условия параллельно-последовательный цикл может быть продолжительнее параллельного. Преимуществом параллельно-последовательного цикла является его более короткая продолжительность по сравнению с циклом последовательным. Недостатком этого вида движения является его очень сложная организация. Применяется главным образом в обрабатывающих цехах при изготовлении больших и трудоемких по операциям партий деталей.

Параллельный производственный цикл характеризуется тем, что предметы труда, передаются на последующую операцию и обрабатываются немедленно после выполнения предыдущей операции независимо от готовности всей партии. Таким образом, детали одной и той же партии изготавливаются параллельно на всех операциях. Малогабаритные нетрудоемкие предметы труда могут передаваться не поштучно, а передаточными (транспортными) партиями. Количество деталей в транспортной партии устанавливается опытным путем. Достоинством этого вида движения является самая короткая продолжительность производственного цикла при относительно простой организации. Если при параллельном движении операции не равны и не кратны по длительности и, следовательно, невозможно ввести параллельные рабочие места на эти операции так, чтобы выполнялся принцип пропорциональности, то на всех операциях кроме главной возникают перерывы в работе оборудования и рабочих. Параллельное движение применяется в массовом и крупносерийном производстве при выполнении операций равной или кратной длительности.

Характеристики

Список файлов книги