Формула для определения количества передаточных партий

См. также Примеры решения задач на определение длительности производственного цикла.

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.

Простыми словами, первая обработанная деталь ожидает окончания обработки последней детали и только после этого вся партия передается на следующую операцию

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 – 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

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.

При параллельно-последовательной обработке, часть деталей, которые уже обработаны на текущей операции, передаются для обработки на следующую, только после того, как их количество достигнет значения, необходимого для того, чтобы обработка всей партии на следующей операции осуществлялась непрерывно.

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 (Тц п-п) рассчитывается по формуле:

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

(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.

При параллельной обработке самое «узкое место» полностью загружено и детали на нем обрабатываются непрерывно.

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.

Данный сервис можно использовать для расчета длительности производственного цикла (аналитическим и графическим путем) при последовательном, параллельном и параллельно-последовательном движении деталей.

  • Ввод данных
  • Решение
  • Видеоинструкция
  • Оформление Word

Здесь будет показано решение

Длительность производственного цикла

Tц = Tтех + m*tMO + te
где Tтех — длительность технологического цикла, m — количество операций, tMO — среднее межоперационное время, te — длительность естественных процессов. где m – число операций в технологическом процессе; n – количество деталей в партии; Ci — принятое число рабочих мест (станков) на i-й операции, шт; ti — норма штучного времени на i-й операции, мин.; p – размер транспортной (передаточной) партии, шт; tki — наименьшая норма времени между k-й парой смежных операций с учетом количества единиц оборудования, мин.

Примеры задач

Пример №1. Определить длительность технологического цикла обработки партии деталей 50 шт. при последовательном виде движения её в производстве.

Построить график последовательного процесса обработки.
Технологический процесс состоит из следующих операций:

№ операции 1 2 3 4 5 6 7 8
Норма времени, мин. 12 3 2 5 8 10 2.5 6
Число станков на операции 2 1 1 1 1 2 1 1

1234567848002400160040006400400020004800T = 30000 График цикла при последовательном виде движения партий в производстве

Пример №2. Построить графики циклов простого процесса при параллельном движении партии деталей.
Проверить правильность графического построения аналитическим расчётом длительности цикла при следующих условиях: величина партии деталей 200 шт., величина передаточной партии 20 шт. Нормы времени по операциям следующие:

№ операции 1 2 3 4 5 6
Норма времени, мин. 1.7 2.1 0.9 4.3 2.8 0.7

На каждой операции работа выполняется на одном станке; среднее межоперационное время на каждую передаточную партию 2 мин. Работа производится в две смены (по 8 час.). Длительность цикла выразить в рабочих днях.

Номер операции ti Ci n·ti​Ci​​
1 1.7 1 20*1.7 = 34
2 2.1 1 20*2.1 = 42
3 0.9 1 20*0.9 = 18
4 4.3 1 20*4.3 = 86
5 2.8 1 20*2.8 = 56
6 0.7 1 20*0.7 = 14

1234560.040.040.020.090.060.010.040.040.020.090.060.010.040.040.020.090.060.010.040.040.020.090.060.010.040.040.020.090.060.010.040.040.020.090.060.010.040.040.020.090.060.010.040.040.020.090.060.010.040.040.020.090.060.010.040.040.020.090.060.01T = 1.08 График цикла при параллельном виде движения партий в производстве

Пример №3. Построить графики цикла простого процесса при последовательном и параллельно-последовательном видах движения.
Проверить правильность графического построения аналитическим расчётом длительности цикла при следующих условиях: величина партии деталей 180 шт., величина передаточной партии 30 шт.
Нормы времени по операциям следующие:

№ операции 1 2 3 4 5 6 7
Норма времени, мин. 4.6 9.9 3.1 11.4 3.0 6.8 1

На каждой операции работа выполняется на одном станке; среднее межоперационное время на каждую передаточную партию 60 мин. Работа производится в две смены. Расчёт и построение графиков выполнить в рабочих днях.

Номер операции ti Ci n·ti​Ci​​
1 4.6 1 30*4.6 = 138
2 9.9 1 30*9.9 = 297
3 3.1 1 30*3.1 = 93
4 11.4 1 30*11.4 = 342
5 3 1 30*3 = 90
6 6.8 1 30*6.8 = 204
7 1 1 30*1 = 30

При построении графика учитывается длительность смежных операций:

  • предыдущий операционный цикл меньше последующего: Топi ≤ Топ(i+1)
    Начало обработки на последующей операции возможно сразу после окончания обработки первой передаточной партии на предыдущей операции.
  • предыдущий операционный цикл больше последующего: Топi > Топ(i+1)
    Необходимо передать последнюю транспортную партию и отложить вправо продолжительность её выполнения. Время обработки всех остальных деталей партии откладывается на графике влево. Начало обработки первой детали показывает тот момент, когда транспортный задел с предыдущей операции должен быть передан на данную операцию.

12345670.140.140.140.140.310.310.310.310.310.310.10.10.10.360.360.360.360.360.360.090.090.090.210.210.210.210.210.210.03T = 5.12 График цикла при параллельно-последовательном виде движения партий в производстве

Задание.

  1. Определите по исходным данным, представленным в табл., аналитическим и графическим путем длительность технологического цикла для изготовления партии изделия.
  2. Рассчитайте, как измениться цикл, если поменять местами операции 4 и 5?

Вид движения: при параллельно-последовательном виде. ⊗

Ввод данных

Отмена

Из материалов библиотеки А.В. Бандурина

Оглавление…

3. Организация и управление производственным процессом

3.2. Производственный цикл

Производственным циклом изготовления той или иной машины или ее отдельного узла (детали) называется календарный период времени, в течение которого этот предмет труда проходит все стадии производственного процесса от первой производственной операции до сдачи (приемки) готового продукта включительно. Сокращение цикла дает возможность каждому производственному подразделению (цеху, участку) выполнить заданную программу с меньшим объемом незавершенного производства. Это значит, что предприятие получает возможность ускорить оборачиваемость оборотных средств, выполнить установленный план с меньшими затратами этих средств, высвободить часть оборотных средств.

Производственный цикл состоит из двух частей: из рабочего периода, т. е. периода, в течение которого предмет труда находится непосредственно в процессе изготовления, и из времени перерывов в этом процессе.

Рабочий период состоит из времени выполнения технологических и нетехнологических операций; к числу последних относятся все контрольные и транспортные операции с момента выполнения первой производственной операции и до момента сдачи законченной продукции.

Структура производственного цикла (соотношение образующих его частей) в различных отраслях машиностроения и на разных предприятиях неодинакова. Она определяется характером производимой продукции, технологическим процессом, уровнем техники и организации производства. Однако, несмотря на различия в структуре, возможности сокращения длительности производственного цикла заложены как в сокращении рабочего времени, так и в сокращении времени перерывов. Опыт передовых предприятий показывает, что на каждой стадии производства и на каждом производственном участке могут быть обнаружены возможности дальнейшего сокращения длительности производственного цикла. Оно достигается проведением различных мероприятий как технического (конструкторского, технологического), так и организационного порядка.

Осуществление производственных процессов тесно связано с методами их выполнения. Различают три основных вида организации движения производственных процессов во времени:

  • последовательный, характерный для единичной или партионной обработки или сборки изделий;
  • параллельный, применяемый в условиях поточной обработки или сборки;
  • параллельно-последовательный, используемый в условиях прямоточной обработки или сборки изделий.

При последовательном виде движения производственный заказ – одна деталь, или одна собираемая машина, или партия деталей 1 (серия машин 2) – 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 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. 1 представлен график последовательного движения предметов труда по операциям. Время обработки при последовательном виде движения предметов труда Тпос прямо пропорционально числу деталей в партии и времени обработки одной детали по всем операциям, т. е.

Тпос = Еt * n,

где Еt – время обработки одной детали по всем операциям в мин; n – число деталей в партии.

При параллельном виде движения обработка (сборка) каждой детали (машины) в партии (серии) на каждой последующей операции начинается немедленно после окончания предыдущей операции, независимо от того что обработка (сборка) других деталей (машин) в партии (серии) на данной операции еще не окончена. При такой организации движения предметов труда несколько единиц одной и той же партии (серии) могут одновременно находиться в обработке (сборке) на разных операциях. Общая продолжительность процесса обработки (сборки) партии деталей (серии машин) значительно уменьшается по сравнению с тем же процессом, выполняемым последовательно. В этом заключается существенное преимущество параллельного вида движения, позволяющего значительно сократить продолжительность производственного процесса.

Время обработки (сборки) партии деталей (серии машин) при параллельном виде движения Тпар может быть определено по следующей формуле:

Тпар = Еt + (n – 1) * r,

где r – такт выпуска, соответствующий в данном случае наиболее продолжительной операции, в мин.

Однако при параллельном виде движения, в процессе обработки (сборки) партии деталей (машин) на некоторых рабочих местах могут возникать простои людей и оборудования (рис. 2), продолжительность которых определяется разностью между тактом и длительностями отдельных операций процесса. Такие простои неизбежны в том случае, если операции, следующие одна за другой, не синхронизированы (не выровнены по их длительности), как это обычно делается на поточных линиях. Поэтому практическое применение параллельного вида движения предметов труда оказывается безусловно целесообразным è экономически выгодным при поточной организации производственного процесса.

Необходимость выравнивания (синхронизации) длительности отдельных операций существенно ограничивает возможность широкого применения параллельного вида движения, что способствует применению третьего – параллельно-последовательного вида движения предметов труда.

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. Накопление некоторого количества деталей на предыдущих операциях перед началом обработки натрии 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.).

При параллельно-последовательном виде движения предметов труда могут быть три случая сочетания длительности операций:

1) предыдущая и последующая операции имеют одинаковую длительность (t1 = t2);

2) длительность предыдущей операции t2 больше длительности последующей t3, т. е. t2 > t3;

3) длительность предыдущей операции t3 меньше длительности последующей t4, т. е. t3 < t4.

В первом случае передача деталей с операции на операцию может быть организована поштучно; из соображения удобства транспортировки может быть применена одновременная передача нескольких деталей (передаточной партией).

Во втором случае последующая, менее продолжительная операция может быть начата только после окончания обработки всех деталей на предыдущей операции, входящих в первую передаточную партию. На рис. 3 это имеет моего при переходе от первой операции ко второй.

В третьем случае (на рис. 3 – переход от 3 к 4-й операции) нет необходимости накапливать детали на предыдущей операции. Достаточно передать одну деталь на последующую операцию и начать ее обработку без всякого опасения возможности возникновения простоя. В этом, как и в первом случае, передаточная партия устанавливается только из транспортных соображений.

Момент начала работы на каждой следующей операции (рабочем месте) определяется по графику или путем расчета минимальных смещений с.

Минимальное смещение с2 определяется разностью между длительностями предыдущей большей t2 и последующей меньшей операциями t3, а именно:

с2 = n * t2 – (n – nòð) * t3,

где nтр – величина передаточной (транспортной) партии, которая для второго случая сочетания длительности операций определяется из соотношения ñ1 / t1 (ñ1 – минимальное смещение первой операции), во всех остальных случаях – из условий удобства транспортировки.

Минимальное расчетное смещение включается в общую продолжительность производственного процесса Т при сочетании длительности операции, относящемся ко второму случаю. В первом и третьем случаях минимальное смещение устанавливается равным времени, необходимому для формирования передаточной партии.

Определяя общую продолжительность производственного процесса при параллельно-последовательном виде движения предметов труда, следует учитывать расчетную величину смещения Ес:

Тпл = Ес + n * tк,

где tк – длительность последней (конечной) операции в данном производственном процессе.

А. В условиях последовательного вида движения деталей

Еt = t1 + t2 + t3 + t4 = 1,5 + 1,5 + 0,5 + 2,5 = 6,0;

Тпос = Et * n = 6,0 * 40 = 240 мин = 4 ч.

Б. В условиях параллельного вида движения деталей

Тпар = Et + r * (n – 1) = 6,0 +2,5 * (40 – 1) = 103,5 мин, или 1,725 ч.

В. В условиях параллельно-последовательного вида движения деталей

Тп.п = Ес + n * t = 65 + 40 * 2,5 == 165 мин == 2,7 ч.

Сначала следует определить величину Ес. Принимая размер передаточной партии, удобной для транспортировки, nтр = 10 шт., можно найти минимальные смещения по операциям:

с1 = nтр * t1 = 10 * 1,5 = 15 мин;

с2 = n * t2 – (n – nтр) * t3 = 40 * 1,5 – (40 – 10) * 0,5 = 45 мин;

с3 = nтр * t3 = 10 * 0,5 = 5 мин.

Для определения суммы смещений Ес необходимо знать число транспортных партий при передаче деталей со второй на третью операцию, которое будет равно

k = ñ2 / (nòð * t2) = 45 / (1,5 * 10) = 3;

тогда сумма смещений составит величину Ес = 15 + 45 + 5 = 65 мин.

Таким образом, применение параллельного и параллельно-последовательного видов движения предметов труда дает возможность сократить продолжительность производственного процесса, или, иначе, уменьшить производственный цикл изготовления предмета труда.

Мероприятия организационного порядка направлены на улучшение обслуживания рабочих мест инструментом, заготовками, улучшение работы контрольного аппарата, внутрицехового транспорта, складского хозяйства и т. д. Перестройка производственной структуры завода, цеха, например организация предметно-замкнутых производственных участков, способствующая уменьшению времени перерывов в производственном процессе за счет уменьшения времени межоперационного пролеживания и транспортировки, приводит к сокращению длительности производственного цикла; особенно значительный экономический эффект дает внедрение поточных форм организации производственного процесса.

Сокращение длительности производственного цикла представляет собой одну из наиболее важных задач организации производства на предприятии, от надлежащего решения которой в большой мере зависит его эффективная, рентабельная работа.

Оглавление…

Версия для печати

Практическая работа

ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ЦИКЛ И ЕГО ДЛИТЕЛЬНОСТЬ

Производственный процесс машиностроительного предприятия представляет собой совокупность взаимосвязанных процессов труда и естественных процессов, в результате которых исходные материалы и полуфабрикаты превращаются в законченное изделие – машину.

Процесс изготовления отдельной детали или отдельный сборочный процесс, состоящий из ряда последовательных операций, является простым процессом. Совокупность простых процессов по изготовлению машин представляет собой сложный процесс. При календарном планировании производства для определения сроков начала и окончания работ необходимо определить период, в течение которого протекает тот или иной процесс производства.

Длительность производственного процесса, т.е. календарный период времени между началом и окончанием процесса изготовления заготовки, детали и всего изделия в целом, называется производственным циклом. Производственный цикл выражается в рабочих или календарных днях (сутках). Его длительность зависит от ряда факторов:

· норм времени на выполнение технологических операций;

· размера партии обрабатываемых изделий;

· порядка передачи изделий с операции на операцию;

· времени перерывов в производстве в связи с регламентом работы производства, а также в связи с пролёживанием изделий между операциями и выполнением вспомогательных работ.

Операционный цикл Топ, т.е. календарный период обработки партии деталей (изделий) на одной операции, равен:

где n – размер партии деталей, шт.; tш.к – полная норма времени на операцию (штучно-калькуляционная норма времени), мин; С – число рабочих мест на операции (фронт работы).

Возможны три вида движения партий в производстве:

· последовательный;

· параллельно-последовательный;

· параллельный.

2. ВИДЫ ДВИЖЕНИЯ ПАРТИЙ В ПРОИЗВОДСТВЕ

2.1. Последовательный вид движения

Последовательный вид движения возможен, когда вся обрабатываемая партия деталей передаётся на последующую операцию лишь после полного окончания всех работ на предыдущей операции. При этом длительность цикла технологических операций определяется суммой операционных циклов:

,

а длительность производственного цикла Т посл включает дополнительно межоперационные перерывы, длительность естественных процессов и перерывы, связанные с режимом работы участка и завода (рис. 1):

где m – число операций в процессе; Тест – длительность естественных процессов, час.; tм.о. – среднее межоперационное время, мин.

N опера-

ции

tш.к ,

мин

C

1

2

1

2

3

1

3

1,5

1

Рис. 1. График цикла при последовательном виде движения партий
в производстве ( n =15 шт., tм.о.= 3 мин. )

2.2. Параллельно-последовательный вид движения

Параллельно-последовательный вид движения, при котором следующая операция начинается ранее, чем наступает полное окончание обработки всей партии на предыдущей операции, и осуществляется без перерывов в изготовлении партии деталей на каждом рабочем месте. При этом происходит частичное совмещение времени выполнения смежных операционных циклов. Передача предметов труда с операции на операцию осуществляется партиями р или поштучно (р = 1). Длительность технологического цикла Т п.п будет соответственно меньше, чем при последовательном виде движения, на величину совмещения операционных циклов τ (рис. 2):

N опера-ции

tш.к ,

мин

C

1

2

1

2

3

1

3

1,5

1

Рис. 2. График цикла при параллельно-последовательном виде движения партий в производстве ( n =15 шт., p = 5 шт., tм.о.= 3мин. )

В практике встречаются два способа сочетания смежных операционных циклов:

а) предыдущий операционный цикл меньше последующего, т.е. Т оп i < Т оп (i+1) .

В этом случае начало обработки на последующей операции возможно сразу после окончания обработки первой штуки или передаточной партии на предыдущей операции.

Экономия времени τ вследствие параллельно-последовательного сочетания операционных циклов будет определяться разностью Т´ посл и Т´ п.п:

б) предыдущий операционный цикл больше последующего, т.е. Т оп i > Т оп (i+1) .

В этом случае начало обработки на последующей операции определяется из условия, что последняя штука или передаточная партия, будучи закончена обработкой на предыдущей операции, немедленно начинает обрабатываться на последующей. Остальные штуки или передаточные партии должны быть закончены обработкой (непрерывно) к этому моменту.

Экономия времени τ в этом случае определяется также разностью Т´посл и Т´п.л:

Обратите внимание на то, что экономия времени τ в том и другом случае сочетания операционных циклов определяется как произведение (n-p) на операционный цикл минимальной продолжительности из двух сочетаемых. Следовательно, в любом случае

тогда

где – сумма коротких операционных циклов из каждой пары смежных операций.

2.3. Параллельный вид движения

Параллельный вид движения, когда небольшие передаточные партии p или отдельные детали запускаются на последующую операцию сразу после обработки их на предыдущей, независимо от всей партии. В этом случае полностью загружена наиболее трудоёмкая операция с самым длительным операционным циклом; менее трудоёмкие операции имеют перерывы (рис.3).

N опера-ции

tш.к ,

мин

C

1

2

1

2

3

1

3

1,5

1

Рис. 3. График цикла при параллельном виде движения партий
в производстве ( n =15 шт., p = 5 шт., tм.о.= 3 мин. )

При параллельном движении партии обеспечивается наиболее короткая длительность технологического производственного цикла Т´ пар :

где – цикл операции с максимальной продолжительностью.

При построении графика цикла целесообразно предусмотреть последовательную обработку первой транспортной партии без задержки по всем операциям; затем, предусмотрев непрерывную обработку всех партий на операции с максимальным операционным циклом, графически определить время начала и окончания обработки каждой партии на остальных операциях (рис. 4).

Рис. 4. График определения длительности цикла при параллельном виде движения

Только при условии соблюдения равенства, определяющего синхронность технологического процесса, т.е.

(где r – такт потока) работа на всех операциях и рабочих местах может вестись непрерывно. Это основное условие непрерывно-поточного производства.

3. ПРОСТОЙ ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ПРОЦЕСС

Так как длительность производственного цикла для построения календарных планов необходимо определять в календарных и рабочих днях, то при расчёте циклов следует принимать во внимание длительность рабочего дня (в часах или минутах), число смен в сутки, режим работы участка и предприятия и межоперационные перерывы, вызванные выполнением транспортных, контрольных и других операций, а также в необходимых случаях – пролёживание деталей в ожидании обработки.

Кроме того, при необходимости следует предусматривать затраты времени на естественные процессы, выраженные в календарных днях.

Исходя из сказанного, приведённые выше формулы длительности производственного цикла примут следующий вид:

где s – число смен; Tсм – длительность смены, час . или мин.; f – коэффициент для перевода рабочих дней в календарные:

при 254 рабочих днях в году f = 254/365 = 0.696;

для расчёта в рабочих днях f = 1.

Вследствие технологических особенностей операций либо различной производительности оборудования (например, в литейных и термических цехах) часты случаи, когда на отдельных стадиях процесса используются различные способы сочетания операционных циклов, например, параллельно-последовательный и последовательный. В этих случаях длительность производственного цикла необходимо определять не сразу по всему процессу, а по отдельным его частям.

Длительность сборочного процесса зависит от его сложности и условий выполнения. Сложность сборочного процесса определяется схемой сборки, которая может быть либо веерной, либо линейной.

Сборочный процесс представляет собой ряд технологических операций сборки и может рассматриваться как простой производственный процесс. Длительность его определяется так же, как и в ранее рассмотренных случаях.

4. CЛОЖНЫЙ ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ПРОЦЕСС

Поскольку процессы изготовления деталей, сборки узлов и подузлов выполняются раздельно, то эти процессы могут производиться одновременно (параллельно) и задача сводится к правильной координации их во времени. Основным при этом является обеспечение комплектности хода производства, т.е. подача на сборку в точно установленное время всех необходимых для сборки деталей и узлов машины.

Поэтому для определения длительности производственного цикла сложного процесса необходимо по данным схемы сборки изделия построить цикловой график. Для построения этого графика предварительно определяют длительность циклов сборки каждой отдельной сборочной группы и узла, т.е. циклы сборочный процессов, а затем, зная срок окончания сборки изделия, можно определить сроки опережения сопряженных сборочных процессов и всего процесса в целом (рис. 5).

Рис. 5. Цикловой график производства изделия

Общая продолжительность цикла сборки изделия Тц. сб определяется как сумма циклов по наиболее продолжительной «сборочной цепочке» (на рис.5 цикл сборки равен сумме цикла общей сборки и цикла сборки узла С) при условии протекания процессов сборки в этой «цепочке» последовательно.

Аналогично на основе циклов изготовления деталей можно построить цикловой график изготовления всего изделия. Общая длительность цикла изготовления изделия Тц. изд будет определяться наибольшей суммой циклов последовательно связанных между собой процессов изготовления деталей и сборочных процессов, т.е.

На рис.6 длительность цикла изготовления изделия N определяется суммой циклов сборки изделия, узла 1 и изготовления детали 7.

Спецификация

График изготовления

Сборка изделия N

Изготовление детали 1

Изготовление детали 2

Изготовление детали 3

Изготовление детали 4

Сборка узла 1

Изготовление детали 5

Изготовление детали 6

Изготовление детали 7

Изготовление детали 8

Календарь

Рис. 6. График последовательного сочетания простых процессов

При дифференцированной по срокам подаче узлов и деталей на разные этапы сборки (комплектно-узловая система) сопряженные циклы простых процессов могут протекать параллельно – последовательно, например, сборка узла У-1 и монтаж изделия (рис. 7).

Рис. 7. Параллельно-последовательное сочетание смежных простых процессов

Длительность производственного цикла и в этом случае будет определяться также максимальной суммой сопряжённых циклов простых процессов.

Между двумя смежными операциями или смежными частичными процессами разной производительности и при различных режимах их работы образуются межоперационные заделы.

Величина их определяется разностью производительностей этих операций за период работы в неизменных условиях:

где Тп – период времени, в течение которого смежные операции находятся в неизменных условиях по производительности; Ci и Ci+1 – количество единиц оборудования, работающих на смежных операциях в течение времени Тп; ti и ti+1 – нормы времени на смежные операции.

ЗАДАЧИ

Задача 1.

Определить длительность технологического цикла обработки партии деталей 50 шт. при последовательном виде движения её в производстве.

Построить график последовательного процесса обработки.

Технологический процесс состоит из следующих операций:

№ операции

1

2

3

4

5

6

7

8

Норма времени, мин.

12

3

2

5

8

10

2.5

6

Число станков на операции

2

1

1

1

1

2

1

1

Задача 2.

Построить графики цикла простого процесса при последовательном и параллельно-последовательном видах движения.

Проверить правильность графического построения аналитическим расчётом длительности цикла при следующих условиях:

величина партии деталей 180 шт., величина передаточной партии 30 шт.

Нормы времени по операциям следующие:

№ операции

1

2

3

4

5

6

7

Норма времени, мин.

4.6

9.9

3.1

11.4

3.0

6.8

1

На каждой операции работа выполняется на одном станке;

среднее межоперационное время на каждую передаточную партию 60 мин.;

работа производится в две смены.

Расчёт и построение графиков выполнить в рабочих днях.

Задача 3.

Построить графики циклов простого процесса при последовательном и параллельно-последовательном движении партии.

Проверить правильность графического построения аналитическим расчётом длительности цикла при следующих условиях:

величина партии деталей 800 шт., величина передаточной партии 80 шт.

Нормы времени по операциям следующие:

№ операции

1

2

3

4

5

6

7

Норма времени, мин.

3.0

6.9

2.0

3.6

8.0

1.8

1.1

На каждой операции работа выполняется на одном станке;

среднее межоперационное время на каждую передаточную партию 60 мин.;

работа производится в две смены.

Длительность цикла выразить в рабочих днях.

Задача 4.

Построить графики циклов простого процесса при последовательном и параллельно-последовательном движении партии деталей.

Проверить правильность графического построения аналитическим расчётом длительности цикла при следующих условиях:

величина партии деталей 1000 шт.,

величина передаточной партии 200 шт.

Нормы времени по операциям следующие:

№ операции

1

2

3

4

5

6

Норма времени, мин.

0.5

1.0

1.5

0.8

1.4

1.0

На каждой операции работа выполняется на одном станке;

среднее межоперационное время на каждую передаточную партию 60 мин.;

работа производится в две смены.

Длительность цикла выразить в рабочих днях.

Задача 5.

Построить графики циклов простого процесса при параллельном движении партии деталей.

Проверить правильность графического построения аналитическим расчётом длительности цикла при следующих условиях:

величина партии деталей 200 шт.,

величина передаточной партии 20 шт. Нормы времени по операциям следующие:

№ операции

1

2

3

4

5

6

Норма времени, мин.

1.7

2.1

0.9

4.3

2.8

0.7

На каждой операции работа выполняется на одном станке;

среднее межоперационное время на каждую передаточную партию 2 мин.

Работа производится в две смены.

Длительность цикла выразить в рабочих днях.

Задача 6.

Используя условия задачи 5, определить, как изменится длительность цикла простого процесса при параллельном виде движения, если передаточную партию сократить до 10 шт.

Длительность цикла выразить в рабочих днях.

Задача 7.

Определить длительность цикла простого процесса в рабочих днях при параллельном виде движения партии деталей при следующих условиях:

величина партии деталей 180 шт.,

величина передаточной партии 2 шт.

Нормы времени по операциям следующие:

№ операции

1

2

3

4

5

6

7

Норма времени, мин.

3.9

4.0

4.4

3.9

3.8

4.2

4.2

На каждой операции работа выполняется на одном станке;

среднее межоперационное время на каждую передаточную партию 5 час.

Работа производится в две смены.

Задача 8.

1) Определить длительность технологического и производственного циклов в часах.

Партия деталей из 30 шт. обрабатывается последовательно.

Среднее межоперационное время 15 мин.

Технологический процесс обработки следующий:

№ операции

1

2

3

4

5

6

7

Норма времени, мин.

3

7

5

6

2

3

6

Число станков на операции

1

2

1

2

1

1

2

2) Как изменится технологический цикл, если размер партии удвоить?

3) Как изменится длительность производственного цикла, если операция №2 будет разделена на две: на трехминутную и четырёхминутную, каждая из которых выполняется на одном станке?

Задача 9.

Определить срок исполнения заказа на 100 шестерён распределительного вала, если известно, что заготовки будут поданы в цех к 7 мая.

Технологический процесс обработки следующий:

№ операции

Операция

Норма времени,
мин.

№ операции

Операция

Норма времени,
мин.

1

Револьверная

12

5

Затыловка

10

2

Токарная

3

6

Протяжка

2.5

3

Токарная

20

7

Снятие заусенца

6

4

Зубофрезерная

30

8

Сверление

5

На операции № 4 может быть использовано два станка;

цех работает в две смены;

среднее межоперационное время 5 час.;

заказ не делится на партии и передаётся с операции на операцию целиком.

Задача 10.

Используя условия задачи 9, определить, можно ли ускорить выпуск шестерён распределительного вала и выполнить заказ к 17 мая, если перейти на параллельно-последовательный вид движения с передачей деталей с операции на операцию по 10 шт.

Задача 11.

Определить длительность (в рабочих днях) производственного цикла изготовления заказа на 200 шестерён распределительного вала.

Построить календарный график его изготовления при следующих условиях:

партия деталей обрабатывается параллельно-последовательно;

величина передаточной партии 10 шт.;

участок работает в две смены;

среднее межоперационное время 3 час.

Технологический процесс обработки следующий:

№ операции

Операция

Норма времени, мин.

Число станков на операции

1

Сверление

12

1

2

Расточка

3

1

3

Протяжка

1.5

1

4

Обточка

17

1

5

Зубонарезная

30

2

6

Протяжка

2.5

1

7

Снятие заусенца

6

1

8

Сверление

3

1

Задача 12.

Определить длительность технологического цикла обработки вилка соединительного ползуна с кулисой в количестве 400 шт.

Запуск деталей в производство осуществляется партиями по 40 шт.;

обработка ведётся параллельно-последовательно.

Технологический процесс обработки следующий:

№ операции

Операция

Норма времени, мин.

Число станков на операции

1

Токарная обточка

31.5

3

2

Фрезерование

16.4

2

3

Сверление

2.0

1

4

Фрезерование

12.6

2

5

Долбление

4.0

2