Во времени
Главным требованием, предъявляемым к рациональной организации производственного процесса, является обеспечение минимальной длительности производственного цикла изготовления продукции. Временной разрез организации производства является наиболее сложным. Он включает определение длительности производственного цикла изготовления изделия, последовательности выполнения основных технологических операций и вспомогательных процессов.
Производственным циклом называется интервал календарного времени от начала до конца процесса изготовления изделия или какой-либо его части. Следовательно, можно говорить о производственном цикле изготовления одной детали, производственном цикле одного из процессов изготовления этой детали (например, о производственном цикле механической обработки детали), о производственном цикле изготовления партии деталей, сборочных единиц, серии изделий и т.д. Важнейшей характеристикой производственного цикла является его длительность.
Длительность производственного цикла – это период времени, в течение которого обрабатываемый предмет проходит все стадии (операции) производственного процесса или определенной его части и превращается в готовую продукцию. Длительность цикла выражается в календарных днях (часах). Производственный цикл изготовления продукта состоит из рабочего периода и времени перерывов в производственном процессе.
Рабочий период складывается из времени технологических операций, времени на транспортировку обрабатываемых предметов труда, времени на контроль качества, времени на естественные процессы.
Время перерывов включает перерывы, обусловленные календарным режимом работы предприятия, межоперационным пролеживанием, неполадками организационного характера (отсутствие материалов, инструментов, неисправность оборудования, невыходы рабочих и т.п.).
Длительность производственного цикла может быть выражена следующей формулой:
Тц = tтехнол. + tест. + tтр. + tк. + tпр.,
где Тц – длительность производственного цикла, календарные сутки или часы;
tтехнол. – время технологических операций;
tест. – время естественных процессов;
tтр. – время транспортных операций;
tк. – время контрольных операций;
tпр. – время пролеживания деталей (изделий) в ожидании обработки.
Поскольку отдельные составляющие производственного цикла могут осуществляться одновременно (транспортировка или контроль деталей во время их пролеживания), при определении его длительности в расчет принимаются только затраты времени, не перекрываемые другими элементами цикла.
Длительность производственного цикла оказывает непосредственное влияние на экономическую эффективность предприятия. Чем короче производственный цикл, тем меньше объем незавершенного производства и потребность в оборотных средствах. Таким образом, сокращение производственного цикла способствует ускорению оборачиваемости оборотных средств, улучшению использования производственных мощностей, увеличению выпуска продукции и др. Этим определяется важность правильного определения длительности производственного цикла и осуществления мероприятий по ее сокращению.
Длительность производственного цикла зависит от следующих факторов: технических, экономических и организационных, в том числе от характера изготовляемого изделия, его сложности и трудоемкости; объема выпуска продукции и типа производства; уровня техники, технологии и организации производства, режима работы предприятия и др.
Различаются производственный цикл отдельных деталей и цикл изготовления сборочной единицы (узла) или изделия в целом. Производственный цикл детали называется простым, а изделия или узла – сложным.
Циклы бывают однооперационные и многооперационные. Длительность последнего во многом зависит от способа передачи деталей с операции на операцию. В нормировании длительности производственного цикла важная роль принадлежит правильному выбору вида движения предметов труда в процессе их обработки. Различают три вида движения: последовательный, параллельный и параллельно-последовательный.
Последовательным называется такой вид перемещения партии деталей, узлов, заготовок в процессе производства, при котором каждая последующая операция начинается только после окончания обработки всех единиц данной партии на предыдущей операции.
Продолжительность обработки при последовательном виде движения (Тпосл.) определяется по приведенной ниже формуле и зависит от размера партии деталей и времени обработки одной детали по всем операциям:
T посл. = n
,
где t – время обработки одной детали на конкретной операции, мин или ч;
n – количество деталей в партии;
m – число операций.
Достоинством этого метода является отсутствие перерывов в работе оборудования и рабочего на каждой операции и возможность их высокой загрузки в течение смены. Но длительность производственного цикла при таком виде движения деталей является наибольшей.
Последовательный вид перемещения обрабатываемых деталей применяется в единичном и мелкосерийном производстве при обработке небольших партий одинаковых деталей. В сравнении с двумя другими видами движения он обладает наименьшей эффективностью.
Параллельное движение характеризуется тем, что каждая деталь передается на последующую операцию немедленно, после выполнения предыдущей, независимо от движения остальных деталей, входящих в партию. В этом случае время цикла определяется по формуле:
Тпар. =+ (n–1) · tдл. ,
где tдл. – время выполнения наибольшей по длительности операции на одну деталь.
Параллельный вид движения обеспечивает максимальное сокращение продолжительности изготовления партии деталей в целом. Однако в процессе обработки параллельным способом могут возникнуть простои. Такие простои неизбежны тогда, когда операции данного технологического процесса не выравнены по длительности. Длительность операций специально выравнивается только на поточных линиях. Поэтому практически применение параллельного вида движения оказывается рациональным только при поточной организации производства.
Параллельно-последовательный вид движения характеризуется тем, что обработка партии деталей на каждой последующей операции начинается раньше, чем заканчивается обработка всех деталей данной партии на предыдущей операции, то есть предусматривается частичное совмещение времени выполнения смежных операций, но так, что изготовляемая партия выполняется на каждой из них без каких-либо перерывов.
Существуют два вида параллельно-последовательного сочетания операций:
а) когда предшествующая операция короче, чем последующая;
б) когда предшествующая операция длиннее, чем последующая.
В случае а) применяется поштучная передача деталей на следующую операцию по мере их готовности, так как достаточно только одной детали, чтобы начать следующую операцию без опасения, что в дальнейшем могут возникнуть простои.
В случае б) во избежание перерывов в прохождении всей партии предметов труда на последующей операции необходимо, чтобы последняя деталь проходила последующую операцию после того, как предыдущую операцию пройдет вся партия запуска предметов труда. Для этого вместо поштучной передачи требуется предварительное накопление некоторого задела деталей, с тем чтобы его размер обеспечивал непрерывность работы на последующей более короткой операции. Соответственно начало обработки партии деталей на коротких операциях будет производиться с некоторым смещением во времени в сравнении с параллельным видом движения. На эту величину длительность цикла их обработки будет превышать длительность цикла при параллельном виде движения.
Длительность цикла обработки партии деталей при параллельно-последовательном виде движения (Тп.п.) может быть определена по формуле:
Тпар.-посл. = +[(
дл. – кор.) · (n–1)],
где ∑tдл. и ∑tкор.– сумма времени на выполнение операций с наибольшей (наименьшей) длительностью при сопоставлении смежных операций, считая операции, предшествующие первой и последующие за последней, равными нулю.
Параллельно-последовательный вид движения применяется в средне- и крупносерийном производстве.
Рассмотренные формулы предназначены для определения продолжительности технологической части производственного цикла. Чтобы получить общую длительность, необходимо рассчитать, кроме того, время других его составляющих: естественных процессов, контрольных и транспортных операций, включенных в технологический процесс. Методика их определения имеет свои особенности. На основе длительности производственного цикла определяются сроки запуска и выпуска продукции, размеры производственных заделов и незавершенного производства, сроки подачи полуфабрикатов, деталей и узлов цехам-потребителям; разрабатываются планы материально-технического снабжения, рассчитываются складские материальные запасы и нормативы оборотных средств, определяются производственные и складские площади для хранения материалов и полуфабрикатов. Расчеты длительности производственного цикла составляют основу построения заводского и цеховых графиков производства и организации ритмичной работы предприятия. При расчете производственного цикла необходимо разрабатывать организационно-технические мероприятия по сокращению его длительности. К их числу относятся:
– совершенствование конструкций изделий – их упрощение, повышение технологичности, расширение использования в различных конструкциях унифицированных узлов и деталей;
– применение прогрессивной технологии и передовой техники, расширение использования специальной инструментальной оснастки для снижения трудоемкости продукции;
– совершенствование организации труда, производства и управления в целях сокращения как технологического времени, так и времени перерывов;
– сокращение времени на естественные процессы за счет их интенсификации;
– сокращение времени на транспортные и контрольные операции за счет их автоматизации, совмещения с выполнением технологических операций и временем пролеживания предметов труда в ожидании обработки;
– расширение использования параллельно-последовательного и параллельного видов движения предметов труда в организации производства.