Расчет и анализ продолжительности производственного цикла сложного процесса

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

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

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

Сложный производственный процесс обычно состоит из| большого числа сборочных, монтажных, регулировочно-настроечных 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 обусловливается веерной схемой сборки изделия и технологией его изготовления. Предположим, что необходимо рассчитать продолжительность производственного цикла сборки изделия "А" (рис. 5.5).

Веерная схема сборки изделия показывает, какие узлы, подузлы или мелкие сборочные единицы можно изготавливать параллельно независимо друг от друга, а какие - только последовательно.

Нормы времени выполнения операций по сборке изделия "А" приведены в табл. 5.1 (графы 6-8 заполняются по ходу расчета).

Месячная программа выпуска N_В = 700 шт. Число рабочих дней в месяце Д_Р = 21, режим работы участка К_СМ = 2 смены. Потери рабочего времени на плановые ремонты А_Р = 2% номинального фонда времени.

Так как изделия на сборку запускаются партиями, то прежде чем приступить к расчету продолжительности производственного цикла, необходимо определить следующие календарно-плановые нормативы: размер партии изделий; удобопланируемый ритм; число партий, запускаемых в течение планового периода; время операционного цикла партии изделий! продолжительность операционного цикла партии изделий по сборочным единицам; количество рабочих мест, необходимых для изготовления изделий; построить цикловой график сборка изделий без учета загрузки рабочих мест; закрепить операций за рабочими местами; составить стандарт-план сборки изделий; построить уточненный цикловой график с учетом загрузки рабочих мест и определить продолжительность производственного цикла и опережения запуска-выпуска по сборочным единицам и деталям.

Таблица 5.1

Технологический процесс сборки изделия "А"

При решении 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, приходящегося на единицу продукции; в) сокращение потерь времени рабочих-сборщиков на освоение приемов работы (приноравливание к работе); г) упрощение календарного планирования производства.

Эти факторы способствуют росту производительности труда рабочих 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 пролеживания каждой сборочной единицы, т. е. возрастает продолжительность производственного цикла изготовления партии изделий, число сборочных единиц, находящихся в заделе и на хранении (т. е. незавершенное производство). Кроме того, возрастает потребность в площадях для хранения изделий и в материальных ценностях, одновременно необходимых для производства.

Эти противоположные факторы, связанные с реализацией одного принципа (партионности) и нарушением другого принципа (непрерывности), с увеличением партии изделий требуют определения такого ее размера, при котором сочетание экономии от реализации первого принципа и потерь от нарушения второго, было бы наиболее рациональным с экономической точки зрения. Такой размер партии принято называть экономически оптимальным.

Определение оптимального размера партии изделий является одним из важнейших календарно-плановых нормативов при 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 из-за большой трудоемкости расчетов эти формулы не получили широкого применения. На заводах обычно используют упрощенный метод расчета исходя из приемлемого коэффициента потерь рабочего времени на переналадку и текущий ремонт рабочих мест ( ). Как правило, величину 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 можно определить число изделий в партии по формуле

. (5.16)

Полученный результат рассматривается как минимальная величина партии изделий. За максимальную величину можно принять месячную программу выпуска изделий (сборочных единиц).

Применительно к рассматриваемому примеру получим

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 удобопланируемого ритма (R_p) - периода чередования партий изделий. Если в месяце 20 рабочих дней, то удобопланируемыми 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

(5.17)

где Д_р - число рабочих дней в месяце.

Исходя изданных приведенного выше примера, этот период составит

Если по расчету получается дробное число, то из ряда удобопланируемых ритмов выбирают ближайшее целое число, т. е. принятое значение периода чередования (R_ПР).

Из удобопланируемых ритмов 21, 7, 3 и 1 выбираем ближайшее значение Я_ПР = 3 дня.

Далее в соответствии с принятым периодом чередования корректируем размер партии изделий по формуле

(5.18)

Выполняется условие 86 < 100 < 700. Нормальный размер партии изделий должен быть кратным месячной программе выпуска (запуска) изделий. Число партий в месяц (X) определяем по формуле

(5.19)

Результат расчета оптимального размера партии изделий заносим в гр. 6 табл. 5.1.

Продолжительность операционного цикла партии изделий по каждой операции ( ) рассчитывается по формуле

(5.20)

Для сборочной единицы АВ

Аналогично выполняем расчеты по другим операциям и результаты вписываем в гр. 7 табл. 5.1.

Продолжительность операционного цикла партии изделий по сборочным единицам определяется по формуле

(5.21)

где k - число операций, входящих в сборочную единицу. Для сборочной единицы АБ

Аналогично выполняем расчеты по другим сборочным единицам и результаты вписываем в гр. 8 табл. 5.1.

Необходимое число рабочих мест для сборки изделий рассчитывается по формуле

(5.22)

По рассматриваемому примеру:

Необходимое количество рабочих определяется по формуле

где - коэффициент, учитывающий списочную численность (можно принять )

Для рассматриваемого примера:

Построение циклового графика сборки изделия "А"

без учета загрузки рабочих мест ведется на основе веерной схемы сборки (см. рис. 5.5) и продолжительности циклов сборки каждой i-й операции и каждой сборочной единицы (см. табл. 5.1, гр. 7 и 8). Как правило, такой график строится в порядке, обратном ходу технологического процесса, начиная с последней операции (рис. 5.6, а), 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 одном и том же рабочем месте, стенде все это приводит к изменению циклового графика и, как правило, к смещению запуска на более ранние сроки и, как следствие, к увеличению продолжительности цикла.

Для достижения равномерности загрузки рабочих мест и рабочих-сборщиков необходимо закрепить операции за рабочими местами. С этой целью на каждое рабочее место набирается объем работ, продолжительность операционного цикла которых не должна превышать пропускную способность рабочих мест на протяжении принятого периода чередования (табл. 5.2).

Таблица 5.2