Производственный цикл у сезонной продукции расчет. Производственный цикл изготовления изделия

Производственный цикл — один из важнейших технико-экономических показателей, который является исходным для расчета многих показателей производственно-хозяйственной деятельности предприятия. На его основе, например, устанавливаются сроки запуска изделия в с учетом сроков его выпуска, рассчитываются , определяется объем незавершенного производства и осуществляются другие планово-производственные расчеты.

Изготовления изделия (партии) представляет собой календарный период нахождения его в производстве от запуска исходных материалов и полуфабрикатов в основное производство до получения готового изделия (партии).

Структура цикла

Структура производственного цикла включает время выполнения основных, вспомогательных операций и перерывов в изготовлении изделий (рис. 8.2).

Рис. 8.2. Структура производственного цикла

Время выполнения основных операций обработки изделий составляет технологический цикл и определяет время, в течение которого осуществляется прямое или косвенное воздействие человека на предмет труда.

Перерывы могут быть разделены на две группы:

перерывы, связанные с установленным на предприятии режимом работы, — нерабочие дни и смены, междусменные и обеденные перерывы, внутрисменные регламентированные перерывы для отдыха рабочих и т.п.;
перерывы, обусловленные организационно-техническими причинами, — ожидание освобождения рабочего места, ожидание на сборке комплектующих узлов и деталей, неравенство производственных ритмов на смежных, т.е. зависимых друг от друга, рабочих местах, отсутствие энергии, материалов или транспортных средств и т.д.:

Расчет длительности производственного цикла

Т п.ц , Т техн - соответственно длительность производственного и технологического циклов;
Т пер — продолжительность перерывов;
Т ест. пр — время естественных процессов.

При расчете длительности производственного цикла Т п.ц учитываются лишь те затраты времени, которые не перекрываются временем технологических операций (например, затраты времени на контроль, транспортирование изделий). Перерывы, вызванные организационно-техническими неполадками (несвоевременное обеспечение рабочего места материалом, инструментами, нарушение трудовой дисциплины и т.п.), при расчете плановой длительности производственного цикла не учитываются.

При расчете длительности производственного цикла необходимо учитывать особенности движения предмета труда по операциям, существующим на предприятии. Обычно используется один из трех видов: последовательный, параллельный, параллельно-последовательный.

При последовательном движении обработка партии одноименных предметов труда на каждой последующей операции начинается лишь тогда, когда вся партия прошла обработку на предыдущей операции.

Пример 8.1.

Допустим, требуется обработать партию, состоящую из трех изделий (n = 3); число операций обработки (m = 4), нормы времени но операциям составляют: = 10, = 40, = 20, = 10 мин.

Для этого случая длительность цикла

Т ц(посл) = 3(10 + 40 + 20 + 10) = 240 мин.

Так как ряд операций может выполняться не на одном, а на нескольких рабочих местах, длительность производственного цикла при последовательном движении в общем случае имеет вид

где , — число рабочих мест.

При параллельном движении передача предметов труда на последующую операцию осуществляется поштучно или транспортной партией сразу после обработки на предыдущей операции:

где р — размер транспортной партии, шт; t mах — время выполнения наиболее продолжительной операции, мин; С max — число рабочих мест на наиболее продолжительной операции. Для рассмотренного выше примера: р = 1.

Т ц(пар) = (10 + 40 + 20 + 10) + (3 — 1)40 = 160 мин.

При параллельном виде движения длительность производственного цикла значительно сокращается.

При параллельно-последовательном виде движения предметы труда передаются на последующую операцию по мерс их обработки на предыдущей поштучно или транспортной партией, при этом время выполнения смежных операций частично совмещается таким образом, что партия изделий обрабатывается на каждой операции без перерывов.

Длительность производственного цикла может быть определена как разность между длительностью цикла при последовательном виде движения и суммарной экономией времени по сравнению с последовательным видом движения, за счет частичного перекрытия времени выполнения каждой пары смежных операций:

Для примера 8.1: р = 1.

240 — (3 — 1)(10 + 20 + 10) = 160 мин.

Продолжительность цикла

На продолжительность производственного цикла влияет множество факторов: технологических, организационных и экономических. Технологические процессы, их сложность и многообразие, техническая оснащенность предопределяют время обработки деталей и продолжительность сборочных процессов. Организационные факторы движения предметов труда в процессе обработки связаны с организацией рабочих мест, самого труда и его оплатой. Организационные условия в еще большей степени влияют на продолжительность выполнения вспомогательных операций, обслуживающих процессов и перерывы.

Экономические факторы обусловливают уровень механизации и оснащенность процессов (а следовательно, их длительность), нормативы незавершенного производства.

Чем быстрее совершается (чем меньше длительность производственного цикла), являющийся одним из элементов кругооборота оборотных средств, тем больше будет скорость их оборачиваемости, тем большее число оборотов они совершают в течение года.

В результате происходит высвобождение денежных ресурсов, которые могут быть использованы для расширения производства на данном предприятии.

По той же причине происходит сокращение (абсолютное или относительное) объема незавершенного производства. А это означает высвобождение оборотных средств в их вещественной форме, т.е. в форме конкретных материальных ресурсов.

Производственная мощность предприятия или цеха прямо зависит от длительности производственного цикла. Под производственной мощностью понимается максимально возможный выпуск продукции в плановом периоде. И поэтому ясно, что, чем меньше затрачивается времени на производство одного изделия, тем большее их число может быть изготовлено за тот же период времени.

При сокращении длительности производственного цикла повышается в результате увеличения объема выпуска продукции за счет увеличения производственной мощности, что приводит к уменьшению доли труда вспомогательных рабочих в единице продукции, а также доли труда специалистов и служащих.

При сокращении производственного цикла снижается за счет уменьшения в себестоимости единицы продукции доли общезаводских и цеховых расходов при увеличении производственной мощности.

Таким образом, сокращение длительности производственного цикла — один из важнейших источников интенсификации и повышения эффективности производства на промышленных предприятиях .

Резервом уменьшения длительности производственного цикла служит совершенствование техники и технологии, применение непрерывных и совмещенных технологических процессов, углубление специализации и кооперирования, внедрение методов научной организации труда и обслуживания рабочих мест, робототехники.

РАСЧЕТ ДЛИТЕЛЬНОСТИ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ЦИКЛА

Производственным циклом называется комплекс определенным образом организованных во времени основных, вспомогательных и обслуживающих процессов, необходимых для изготовления определенного вида продукции. Важнейшей характеристикой производственного цикла является его длительность.

Длительность производственного цикла – это период времени, в течение которого материал, заготовка или другой обрабатываемый предмет проходит все операции производственного процесса (или определенной его части) и превращается в готовую продукцию.

Различают производственный цикл отдельных деталей и цикл изготовления сборочной единицы или изделия в целом. Производственный цикл детали обычно называют простым , а изделия или сборочной единицы – сложным . Цикл может быть однооперационным и многооперационным.

Однооперационный производственный цикл для партии деталей на i -ой операции определяется по формуле:

n – количество деталей в производственной партии, шт .;

https://pandia.ru/text/80/150/images/image003_90.gif" width="37" height="28 src=">- количество рабочих мест (станков) на i -й операции технологического процесса.

Расчет простого цикла

Длительность цикла многооперационного процесса зависит от способа передачи деталей с операции на операцию. Существуют три вида движения предметов труда в процессе их изготовления: последовательный, параллельный и параллельно-последовательный.

При последовательном виде движения вся партия деталей передается на последующую операцию после окончания обработки всех деталей на предыдущей операции. Достоинствами этого метода являются отсутствие перерывов в работе оборудования и рабочего на каждой операции, возможность их высокой загрузки в течение смены. Но производственный цикл при такой организации работ является наибольшим, что отрицательно сказывается на технико-экономических показателях деятельности цеха, предприятия.

При параллельном виде движения детали передаются на следующую операцию транспортной партией сразу после окончания ее обработки на предыдущей операции. В этом случае обеспечивается наиболее короткий цикл. Но возможности применения параллельного вида движения ограничены, так как обязательным условием его реализации является равенство или кратность продолжительности выполнения операций. В противном случае неизбежны перерывы в работе оборудования и рабочих.

При параллельно-последовательном виде движения деталей с операции на операцию они передаются транспортными партиями или поштучно. При этом происходит частичное совмещение времени выполнения смежных операций, а вся партия обрабатывается на каждой операции без перерывов. Рабочие и оборудование работают без перерывов. Производственный цикл длиннее по сравнению с параллельным, но короче, чем при последовательном движении предметов труда.

https://pandia.ru/text/80/150/images/image005_74.gif" width="17" height="20 src=">- количество деталей в транспортной (передаточной) партии, шт .;

https://pandia.ru/text/80/150/images/image007_56.gif" width="825 height=376" height="376">

https://pandia.ru/text/80/150/images/image010_45.gif" width="45" height="24 src=">.

Параллельное движение партий деталей

Параллельный вариант характеризуется тем, что небольшие транспортные партии передаются с предыдущей операции на последующую немедленно по окончании их обработки на предыдущей. Этот вариант позволяет максимально сократить общую продолжительность технологического цикла.

С другой стороны, непрерывность обработки всей партии деталей обеспечивается только на наиболее продолжительной операции. На других операциях оборудование и рабочие простаивают в ожидании поступления очередной транспортной партии. Для того, чтобы уменьшить последний недостаток, следует путем изменения норм времени или количеством рабочих мест стараться свести эти простои к минимуму.

https://pandia.ru/text/80/150/images/image015_35.gif" width="609 height=277" height="277">

В этом случае передавать транспортную партию можно сразу же после ее обработки на предыдущей операции и беспрерывность обработки всей партии деталей будет обеспечена.

2 вариант:

Время обработки на последующей операции меньше, чем на предыдущей

В этом случае нельзя передавать транспортную партию сразу же после ее обработки на предыдущей операции, поскольку будет иметь место простой на последующем рабочем месте. Для избежания простоя следует накопить необходимый запас деталей.

Величину запаса и время, когда можно начинать передачу первой транспортной партии на последующую операцию, находят так: от конца времени обработки всех деталей на предыдущей операции опускают перпендикуляр, вправо от перпендикуляра откладывают время обработки одной последней транспортной партии, а влево от перпендикуляра – время обработки остальных транспортных партий.

Таким образом, выполняется условие, что последняя транспортная партия обрабатывается на последующей операции без всякого ожидания (последовательно), а все предыдущие должны быть непрерывно обработаны к моменту начала обработки последней.

https://pandia.ru/text/80/150/images/image020_27.gif" width="75" height="64 src=">- время на выполнение наиболее короткой операции (из каждой пары двух смежных операций).

Расчет сложного цикла

Сложным циклом называют комбинации простых циклов и отдельных операций, строго следующих заданному технологическому процессу.

Рассмотрим пример изготовления и сборки изделия А, структура которого приведена на схеме..gif" width="81" height="25">.gif" width="87" height="25">. При этом принято считать, что различные детали изготавливаются одновременно.

Построение сложного цикла

В отличие от предыдущих построений этот график строится, начиная от точки завершения полной сборки изделия. На графике справа налево в масштабе времени откладываются циклы составляющих процессов, начиная от сборки узлов, подузлов и кончая изготовлением деталей.

Общая длительность сложного цикла определяется наибольшей суммой последовательно связанных между собой процессов изготовления деталей и сборочных единиц. То есть длительность цикла полного изготовления изделия определяется по наиболее продолжительной цепочке.

|____|____|____|____|____|____|____|____|____|____|____|____|____|____|____|____|____|____|____|____|____|____|____|____|____ дни

Задание 1

Определить длительность технологического цикла обработки партии деталей при виде движения предметов труда:

- последовательном;

- параллельном;

- параллельно-последовательном.

Графический вариант расчета, вычерченный в крупном масштабе, дополнить аналитическим расчетом.

Задание 2

Определить общую продолжительность цикла изготовления машины "К". Установить сроки начала изготовления машины, если заказчику она должна быть сдана не позднее указанной даты.

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Орловский государственный технический университет»

по дисциплине: Экономика

тема Производственный цикл

Е.В Потеев

Преподаватель

А.А. Палеева

Введение

Заключение

Производственный процесс представляет собой совокупность отдельных процессов труда, направленных на превращение сырья и материалов в готовую продукцию. Содержание процесса производства оказывает определяющее воздействие на построение предприятия и его производственных подразделений. Грамотная организация производственного процесса является основой деятельности любого предприятия.

Основные факторы производственного процесса, определяющие характер производства, – это средства труда (машины, оборудование, здания, сооружения и т.д.), предметы труда (сырье, материалы, полуфабрикаты) и труд как целесообразная деятельность людей. Непосредственное взаимодействие этих трех основных факторов и образует содержание производственного процесса.

Принципы рациональной организации производственного процесса можно разделить на две категории: общие, не зависящие от конкретного содержания производственного процесса, и специфические, характерные для конкретного процесса.

Общие принципы – это принципы, которым должно подчиняться построение любого производственного процесса во времени и пространстве. К ним относятся следующие:

Принцип специализации, означающий разделение труда между отдельными подразделениями предприятия и рабочими местами и их кооперирование в процессе производства;

Принцип параллельности, предусматривающий одновременность осуществления отдельных частей производственного процесса, связанного с изготовлением определенного изделия;

Принцип пропорциональности, предполагающий относительно равную производительность в единицу времени взаимосвязанных подразделений предприятия;

Принцип прямоточности, обеспечивающий кратчайший путь движения предметов труда от запуска сырья или полуфабрикатов до получения готовой продукции;

Принцип непрерывности, предусматривающий максимальное сокращение перерывов между операциям;

Принцип ритмичности, означающий, что весь производственный процесс и составляющие его частичные процессы по изготовлению заданного количества продукции должны строго повторяться в равные промежутки времени;

Принцип технической оснащенности, ориентированный на механизацию и автоматизацию производственного процесса, устранение ручного, монотонного, тяжелого, вредного для здоровья человека труда.

Производственный процесс включает ряд технологических, информационных, транспортных, вспомогательных, сервисных и других процессов.

Производственные процессы состоят из основных и вспомогательных операций. К основным относятся операции, которые непосредственно связаны с изменением форм, размеров и внутренней структуры обрабатываемых предметов, и сборочные операции. Вспомогательными являются операции производственного процесса по контролю качества и количества, перемещению обрабатываемых предметов.

Совокупность основных операций называют обычно технологическим процессом. Характер технологического процесса в наибольшей степени определяет организационные условия производства – построение производственных подразделений, характер и размещение складов и кладовых, направление и протяженность транспортных маршрутов.

С точки зрения организации производственного процесса большое значение имеет также количество компонентов изготовляемого продукта. По этому признаку все производственные процессы разделяются на процессы производства простых и сложных продуктов. Производственный процесс изготовления сложного продукта образуется в результате сочетания ряда параллельных процессов производства простых продуктов и называется синтетическим. Процессы, в результате которых из одного вида сырья получают несколько видов готовой продукции, называются аналитическими. Чем сложнее продукт и разнообразнее методы его изготовления, тем сложнее и организация производственного процесса.

Преобладание на предприятии того или иного типа процесса производства оказывает большое влияние на его производственную структуру.

По характеру воздействия на предметы труда производственные процессы разделяются на механические, физические, химические и т.д. По степени непрерывности – на непрерывные (отсутствуют перерывы между различными операциями) и дискретные (с технологическими перерывами).

По стадии изготовления готового продукта выделяют заготовительные, обрабатывающие и отделочные производственные процессы.

По степени технической оснащенности бывают ручные, частично и комплексно-механизированные.

В связи с этим один из важнейших технико-экономических показателей производства, является производственный цикл. На его основе, например, устанавливаются сроки запуска изделия в производство с учетом сроков его выпуска, рассчитываются мощности производственных подразделений, определяется объем незавершенного производства, и осуществляются другие планово-производственные расчеты.

Необходимо отметить, что рассматриваемая тема исследования освещена в литературе в достаточной степени. Фундаментальные и прикладные исследования в сфере организации производственного процесса во времени были проведены отечественными и зарубежными учеными, среди которых Егорова Т.А., Золотарев А.Н., Непомнящий Е.Г., Ребрин Ю.И., Серебренников Г.Г., Файнгольд М.Л. и другие.

1. Понятие и длительность производственного цикла

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 .

Например, производственный цикл изготовления детали - период времени от поступления материала в обработку до окончания изготовления детали, а производственный цикл изделия - период времени от запуска исходного материала и полуфабрикатов в обработку до окончания изготовления и комплектации предназначенного к реализации изделия.

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.

Вследствие того, что производственный процесс протекает во времени и пространстве, производственный цикл можно измерить длиной пути движения изделия и его комплектующих элементов, а так же временем, в течение которого изделие проходит весь путь обработки.

Длительность производственного цикла (ДПЦ) - это интервал календарного времени от начала первой производственной операции до окончания последней; измеряется в днях, часах, минутах, секундах в зависимости от вида изделия и стадии обработки. Различают производственные циклы изделия в целом, циклы сборных единиц и отдельных деталей, циклы выполнения однородных операций, циклы выполнения отдельных операций.

Длительность производственного цикла (при прочих равных условиях) зависит от размеров партий запуска, размеров передаточных партий и размеров межоперационных заделов (рис. 1.1) и обуславливает располагаемую производственную мощность частичных производственных процессов ЧПП (всей системы) и возможные сроки начала и окончания работ.

Рис. 1.1. Влияние факторов на ДПЦ

При этом под операцией понимается часть производственного процесса обработки ПТ на одном рабочем месте без переналадки оборудования одним рабочим или группой рабочих при помощи одних и тех же орудий труда.

Под партией запуска понимается определенное количество предметов труда ПТ одного наименования, обрабатываемых (или собираемых) на данной операции с однократной затратой подготовительно-заключительного времени.

Под передаточной партией (“пакетом”) понимается часть партии запуска, прошедшая обработку на данной и транспортируемая на непосредственно следующую за ней операцию.

Под заделом в общем случае понимается скопление ПТ (в ожидании обработки) между двумя непосредственно следующими друг за другом операциями. Различают оборотные и страховые (резервные) заделы .

2. Структура производственного цикла

Производственный цикл состоит из двух частей: рабочего периода, т.е. периода, в течение которого предмет труда находится непосредственно в процессе изготовления и времени перерывов в этом процессе (рис. 2.1).

Рабочий период - это время, в течение которого производится непосредственное воздействие на предмет труда либо самим рабочим, либо машинами и механизмами под его управлением; время подготовительно-заключительных работ; время естественных технологических процессов; время технологического обслуживания. Т.е. 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.

Время выполнения технологических операций и подготовительно-заключительных работ называется операционным циклом.

Время естественных технологических процессов - это время, в течение которого предмет труда изменяет свои характеристики без непосредственного воздействия человека или техники.

Время технологического обслуживания включает в себя: контроль качества обработки изделия; контроль режимов работы машин и оборудования, их настройку, легкий ремонт; уборку рабочего места; подвоз заготовок, материалов, приемку и уборку обработанной продукции.

На длительность рабочего периода оказывает влияние разного рода факторы, например: качество проектно-конструкторских работ; уровень унификации и стандартизации изделий; степень точности изделий (высокая точность требует дополнительной обработки, что удлиняет производственный цикл); организационные факторы (организация рабочего места, размещение складских помещений и др.). Недостатки организационного характера увеличивают подготовительно-заключительное время.

Рис. 2.1. Структура производственного цикла

Время перерывов в работе - это время, в течение которого не производится никакого воздействия на предмет труда и не происходит изменение его качественной характеристики, но продукция еще не является готовой и процесс производства не закончен. Различают регламентированные и нерегламентированные перерывы. Регламентируемые перерывы делятся на внутрисменные (межоперационные) и междусменные (связанные с режимом работы).

Межоперационные перерывы делятся на:

перерывы партионности - имеют место при обработке деталей партиями. Каждая деталь или узел, поступая к рабочему месту в составе партии, пролеживают до начала и по окончании обработки, пока вся партия не пройдет через данную операцию;

перерывы комплектования - возникают в тех случаях, когда детали и узлы пролеживают в связи с незаконченностью изготовления других изделий, входящих в один комплект;

перерывы ожидания - обусловлены несогласованностью (несинхронностью) длительности смежных операций технического процесса, возникают, когда предыдущая операция заканчивается раньше, чем освобождается рабочее место для выполнения следующей операции.

Междусменные перерывы включают в себя перерывы между рабочими сменами, обеденные перерывы, перерывы для отдыха рабочих, выходные и праздничные дни.

Нерегламентированные перерывы связаны с организационно-техническими неполадками (несвоевременное обеспечение рабочего места материалом, инструментом, поломка оборудования, нарушение трудовой дисциплины и т.д.). Они включаются в производственный цикл в виде поправочного коэффициента или не учитываются.

Отметим, что 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.

Подводя итог вопросу, отметим, что совокупный производственный процесс представлен как подсистема хозяйственного процесса, совершаемого предприятием. Выделяются образующие его элементы - ЧПП, образованные производственными операциями.

Длительность производственного цикла относится к нормативам организации производственного процесса. Важно как рациональное пространственное размещение, так и оптимальная длительность производственного цикла.

3. Характеристика различных форм организации движения предметов труда

Поскольку все, без исключения, дискретные производственные процессы следует охарактеризовать такими существенными признаками, как структурная организация и способ организации движения предметов труда (ПТ) от операции к операции, то по первому признаку в наиболее общем случае будем различать сложные и простые процессы.

Сложным будем называть дискретный производственный процесс, включающий хотя бы одну операцию, назначение которой состоит в образовании одной сборочной единицы (изделия) из двух или более деталей (сборочных единиц). Формально структура такого процесса может быть представлена ориентированным графом сетевой структуры (рис. 3.1 и рис. 3.2)

Рис. 3.1. Структурная схема сложного производственного процесса

Рис. 3.2. Граф сложного производственного процесса (· - вершина, отражающая операцию; ® - ребро, отражающее межоперационную связь по материальному потоку)

Таким образом, в сложном процессе на каждую операцию для сборки (сварки, клепки) может поступать несколько ПТ различного наименования, обработанных или собранных в других ЧПП, предшествующих по технологическому маршруту данному. Его структура может включать как сложные ЧПП более низкого уровня, так и простые процессы.

Простым называется дискретный производственный процесс, в котором обрабатываются ПТ только одного наименования. Примеры простых процессов: изготовление втулок, валов, шестерен и других деталей. К простым относятся также производственные процессы сборки, регулировки и испытаний сборочных единиц и изделий. Формально структура простого процесса может быть отражена линейным графом (рис. 3.3 и 3.4)

Рис. 3.3. Структурная схема простого производственного процесса

Рис. 3.4. Граф простого производственного процесса

Наиболее распространенной является следующая классификация. Различают три основных вида организации производственных процессов во времени.

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

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

3 Параллельный, 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.

На рис. 3.5 представлена диаграмма технологического процесса, состоящего из четырех операций различной продолжительности. Каждая операция выполняется на одном станке. Все эти станки может обслуживать один рабочий, который после окончания операции на четвертом станке возвращается к первому станку .

Рис. 3.5. Последовательный технологический цикл, состоящий из четырех технологических операций с номерами i = 1, 2, 3, 4, обслуживаемых рабочим I в течение промежутка времени F

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 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. 3.6 представлен график параллельно-последовательного технологического цикла изготовления партии деталей величиной n, разбитой на две транспортные (передаточные) партии, каждая из которых содержит k единиц деталей .

Рис. 3.6. Параллельно-последовательный технологический цикл: τ - время пролеживания передаточной партии до момента ее запуска на вторую операцию

При параллельном виде движения обработка (сборка) каждой передаточной партии 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 рис. 3.7. Партия деталей величиной n, разбита на три транспортные (передаточные) партии, каждая из которых содержит k единиц деталей. Рабочие с номерами I - IV закреплены за станками 1 - 4 соответственно. Рабочие специализируются только на одной технологической операции и от станка к станку не переходят .

Рис. 3.7. Параллельный технологический цикл, партия деталей состоит из трех передаточных партий k

Подводя итог вопросу, подчеркнем, что обычно используется один из трех видов движения предметов труда по операциям: последовательный, параллельный, параллельно-последовательный.

При последовательном движении обработка партии одноименных предметов труда на каждой последующей операции начинается лишь тогда, когда вся партия прошла обработку на предыдущей операции. При параллельном движении передача предметов труда на последующую операцию осуществляется поштучно или транспортной партией сразу после обработки на предыдущей операции. При параллельном виде движения длительность производственного цикла значительно сокращается. При параллельно-последовательном виде движения предметы труда передаются на последующую операцию по мере их обработки на предыдущей поштучно или транспортной партией. При этом время выполнения смежных операций частично совмещается таким образом, что партия изделий обрабатывается на каждой операции без перерывов.

Наименьшая длительность производственного цикла имеет место при параллельном виде сочетания операций. Однако его применение требует равенства или краткости продолжительности операций, иначе возникают простои оборудования, ухудшение использования рабочего времени, межоперационное пролеживание предметов труда. Поэтому его использование предполагает детальную разработку технологического процесса, тщательную синхронизацию операций, что возможно в большинстве случаев в массовом, крупносерийном производстве. При достаточно высокой степени стандартизации деталей и узлов, внедрении групповых методов обработки он может эффективно применяться и в мелкосерийном, а иногда и индивидуальном производстве.

Последовательный вид сочетания операций является наименее эффективным. Используется он в мелкосерийном и индивидуальном производстве, где затруднено применение групповых методов обработки. Параллельно-последовательный вид сочетания операций имеет наибольшее распространение при изготовлении одноименной продукции, неравномерной мощности оборудования и частичной синхронизации операций.

4. Расчет длительности производственного цикла

Без научно обоснованного расчета длительности производственного цикла нельзя правильно составить производственную программу предприятия и цехов, определить технико-экономические показатели деятельности. Длительность производственного цикла влияет на сроки подготовки производства новой продукции, оборачиваемости оборотных средств, является важной величиной при организации оперативно-производственного планирования, материально-технического снабжения и т.д.

В общем виде длительность производственного цикла определяется по формуле :

Тц = Тврп + Твпр, (4.1)

где Тврп - время рабочего процесса;

Твпр - время перерывов.

Во время рабочего периода выполняются технологические операции :

Тврп = Тшк + Тк + Ттр + Те, (4.2)

где Тшк - штучно-калькуляционное время;

Тк - время контрольных операций;

Ттр - время транспортирования предметов труда;

Те - время естественных процессов (старения, релаксации, естественной сушки, отстоя взвесей в жидкостях и т.п.).

Сумму времен штучного, контрольных операций, транспортирования называют операционным временем (Топр) :

Топр = Тшк + Тк + Ттр. (4.3)

В операционный цикл Тк и Ттр включены условно, так как в организационном отношении они не отличаются от технологических операций, штучно-калькуляционное время рассчитывается по формуле :

Тшк = Топ + Тпз + Тен +Тото, (4.4)

где Топ - оперативное время;

Тпз - подготовительно-заключительное время при обработке новой партии деталей;

Тен - время на отдых и естественные надобности рабочих;

Тото - время организационного и технического обслуживания (получение и сдача инструмента, уборка рабочего места, смазка оборудования и т.п.).

Оперативное время (Топ) в свою очередь состоит из основного (Тос) и вспомогательного времени (Тв) :

Топ = Тос + Тв, (4.5)

Основное время - это непосредственное время обработки или выполнения работы.

Вспомогательное время:

Тв = Ту + Тз + Ток, (4.6)

где Ту - время установки и снятия детали (сборочной единицы) с оборудования;

Тз - время закрепления и открепления детали в приспособлении;

Ток - время операционного контроля рабочего (с остановкой оборудования) в ходе операции.

Время перерывов (Твпр) обусловлено режимом труда (Трт), межоперационным пролеживанием детали (Тмо), временем перерывов на межремонтное обслуживание и осмотры оборудования (Тр) и временем перерывов, связанных с недостатками организации производства (Торг) :

Твпр = Тмо + Трт + Тр + Торг. (4.7)

Время межоперационного пролеживания (Тмо) определяется временем перерывов партионности (Тпар), перерывов ожидания (Тож) и перерывов комплектования (Ткп) :

Тмо = Тпар + Тож + Ткп. (4.8)

Перерывы партионности (Тпар) возникают при изготовлении изделий партиями и обусловлены пролеживанием обработанных деталей до готовности всех деталей в партии на технологической операции.

Перерывы ожидания (Тож) вызываются несогласованной длительностью смежных операций технологического процесса.

Перерывы комплектования (Ткп) возникают при переходе от одной фазы производственного процесса к другой.

Таким образом, в общем виде производственный цикл выражается формулой :

Тц = Топр + Те + Тмо + Трт + Тр + Торг. (4.9)

При последовательном способе движения ДПЦ обработки партии запуска традиционно рассчитывается формуле :

Тц1 = n ti , (4.10)

где Тц1 - ДПЦ при последовательном способе движения ПТ;

n - размер партии запуска;

ti - штучно-калькуляционное время i-й операции;

i - номер операции (i = 1, 2, 3,.., m).

В некоторых случаях формула (2.10) приводится в модифицированном варианте, а именно :

Тц1 = n , (4.11)

где K1i - количество рабочих мест, занятых выполнением i-й операции.

При параллельном способе движения ПТ для случая, если t1=t2=t3= ..= tn, ДПЦ обычно рассчитывается по формуле :

Тц2 = ti + t*(n - 1), (4.12)

В случае, если в рассматриваемом процессе длительности операций не равны между собой, то ДПЦ предлагается рассчитывать по формуле :

Тц2 = ti + tгл*(n - 1), (4.13)

где tгл - штучно-калькуляционное время самой продолжительной операции (ее обычно называют главной операцией).

Формула для расчета ДПЦ при параллельно-последовательном способе движения ПТ имеет вид :

Тц3 = ti + (n-1) * ( tбi - tмi), (4.14)

где mм - количество “меньших операций”;

mб - количество “больших операций”;

tбi - продолжительность “больших операций”;

tмi - продолжительность “меньших операций”.

Также предлагается рассчитывать ДПЦ по формуле :

Тц3 = ti+(n-1)*(tmaxi - tmini)+(n-1)*tгл, (4.15)

где tmaxi - максимальная из двух длительностей смежных операций;

tmini - минимальная из двух длительностей смежных операций.

Существует и такая формула :

Тц3 = n ti - (n-1) tкорi, (4.16)

где tкорi - штучно-калькуляционное время на “короткой”, т.е. менее трудоемкой, из двух смежных операций.

В случае, если размер передаточной партии больше 1, то предлагается формула вида :

Тц3 = n ti - (n-nп) tкорi . (4.17)

Таким образом, ДПЦ - показатель, характеризующий время, необходимое для обработки партии запуска ПТ одного наименования в ЧПП, рассматриваемом в качестве элемента производственной системы более высокого порядка. Время обработки партии запуска обусловлено как длительностью отдельных операций, так и способом организации движения ПТ, который, в свою очередь, характеризуется размерами партии запуска и передаточных партий, наличием различного рода производственных заделов.

Поскольку любая производственная система является сложным образованием, включающим множество взаимосвязанных элементов, функционирование которых подвергается воздействию случайных факторов (внутренних и внешних), то методика расчета ДПЦ должна их учитывать. В связи с этим и существует много вариантов расчета длительности цикла, задача в данном случае сводится к выбору оптимальной формулы.

Отметим, что влияние показателя ДПЦ на другие показатели, характеризующие работу предприятия, трудно переоценить. Во-первых, от точности его расчета зависит значение показателя располагаемой производственной мощности предприятия (цеха, участка). Во-вторых, адекватность метода его расчета обусловливает качество календарных планов производства и загрузки рабочих мест (оборудования), а также запасов материалов, покупных комплектующих изделий, запасных частей и агрегатов (в ремонтном хозяйстве) и, следовательно, важнейших финансовых показателей работы предприятия;

5. Анализ длительности производственного цикла в экономической деятельности предприятия

Производственный цикл используется в качестве норматива при оперативном планировании производства, финансовом управлении и других планово-производственных расчетах.

Длительность производственного цикла влияет на важнейшие показатели работы предприятия и приводит к:

1. Ускорению оборачиваемости оборотных средств, сокращению объемов незавершенного производства

Так, производственный цикл непосредственно связан с нормативом оборотных средств:

Тц = ОСн.п / Qдн, (5.1)

где (Тц) - производственный цикл;

ОСн.п - объем оборотных средств в незавершенном производстве (руб.);

Qдн - однодневный выпуск продукции (руб.).

2. Повышению производительности труда

3. Улучшению использования производственных мощностей и росту выпуска продукции

4. К снижению себестоимости единицы продукции за счет уменьшения постоянных расходов приходящихся на единицу продукции

5. Повышению рентабельности производства.

Чем быстрее совершается производственный процесс (чем меньше длительность производственного цикла), являющийся одним из элементов кругооборота оборотных средств, тем больше будет скорость их оборачиваемости, тем большее число оборотов они совершают в течение года. В результате происходит высвобождение денежных ресурсов, которые могут быть использованы для расширения производства на данном предприятии.

По той же причине происходит сокращение (абсолютное или относительное) объема незавершенного производства. Это означает высвобождение оборотных средств в их вещественной форме, т.е. в форме конкретных материальных ресурсов.

Производственная мощность предприятия или цеха прямо зависит от длительности производственного цикла. Под производственной мощностью понимается максимально возможный выпуск продукции в плановом периоде. И поэтому ясно, что чем меньше затрачивается времени на производство одного изделия, тем большее их число может быть изготовлено за тот же период времени.

Производительность труда при сокращении длительности производственного цикла повышается в результате увеличения объема выпуска продукции за счет увеличения производственной мощности, что приводит к уменьшению доли труда вспомогательных рабочих в единице продукции, а также доли труда специалистов и служащих.

Себестоимость продукции при сокращении производственного цикла снижается за счет уменьшения в себестоимости единицы продукции доли общезаводских и цеховых расходов при увеличении производственной мощности .

Таким образом, сокращение длительности производственного цикла - один из важнейших источников интенсификации и повышения эффективности производства на промышленных предприятиях.

Сокращение производственного цикла имеет большое экономическое значение:

Сокращается оборачиваемость оборотных средств за счет сокращения объемов незавершенного производства;

Увеличивается фондоотдача основных производственных фондов;

Снижается себестоимость изделий за счет сокращения условно-постоянной части издержек на одно изделие и т.д.

6. Пути и факторы сокращения продолжительности производственного цикла

На продолжительность производственного цикла влияет множество факторов: технологических, организационных и экономических.

Технологические процессы, их сложность и многообразие, техническая оснащенность предопределяют время обработки деталей и продолжительность сборочных процессов.

Организационные факторы движения предметов труда в процессе обработки связаны с организацией рабочих мест, самого труда и его оплатой. Организационные условия в еще большей степени влияют на продолжительность выполнения вспомогательных операций, обслуживающих процессов и перерывы.

В литературе рассмотрено множество различных методов и способов сокращения длительности производственного цикла. Все они тщательно разработаны и обоснованы, однако общим их недостатком является недостаточное внимание к совершенствованию организации производства при разработке таких мероприятий. Однако необходимо отметить, что именно этот фактор является одним из основных способов сокращения длительности производственного цикла, приводящим к росту объемов производства без дополнительных затрат.

Характерными отличительными особенностями машиностроительных предприятий по сравнению с предприятиями других отраслей производства является расчлененность производства в пространстве, многоагрегатность, многономенклатурность и многооперационность . Эти особенности вызывают сложность потоков, движущихся и обрабатываемых заготовок и деталей на предприятиях, поэтому весьма важной становится организационная сторона производства, в частности согласование и регулирование движения всех многообразных производственных потоков пространстве и во времени.

Как известно, производственный цикл включает в себя различные по своему содержанию затраты времени, которые можно разделить на две группы: время рабочего периода и время перерывов. Сокращение длительности производственного цикла может осуществляться за счет снижения как затрат времени на осуществление рабочего периода, так и времени перерывов .

Таким образом, сокращение длительности производственного цикла возможно по 2-м направлениям (табл. 2.1):

1. Уменьшение времени связанного с выполнением технологической операции;

2. Сведение к минимуму всех видов перерывов в процессе производства продукции.

Таблица 6.1

Направления сокращения длительности производственного цикла

Как можно заметить, резервом уменьшения длительности производственного цикла служит совершенствование техники и технологии, применение непрерывных и совмещенных технологических процессов, углубление специализации и кооперирования, внедрение методов научной организации труда и обслуживания рабочих мест, внедрение робототехники .

Сокращение длительности производственного цикла - это сокращение времени непосредственного воздействия труда на предметы труда и времени перерывов.

В течение времени перерывов не происходит производственного потребления предметов труда, но при этом они находятся в процессе производства. Следовательно, чем больше время перерывов, тем больше при одном и том же объеме выпускаемой продукции в единицу времени величина незавершенного производства. Устранение указанных потерь может быть достигнуто за счет совершенствования организации и технологии производства и позволит сократить размер незавершенного производства и тем самым увеличить выпуск продукции на один рубль оборотных и основных средств, то есть повысить эффективность их использование.

Согласно выявленным потерям рабочего времени можно предложить следующие рекомендации по устранению указанных недостатков:

более тщательное осуществление оперативно-календарного планирования (т. е. планирование подачи материалов и заготовок, учет фактически выработанной продукции и т. д.)

проведение своевременной и тщательной оперативной подготовки производства (подготовки материалов, инструментов, технической и первичной плановой документации и т. д.);

совершенствование организационных и технических аспектов производства (своевременное выдача заданий работникам, устранение неисправности оборудования и т. д.);

усиление трудовой дисциплины с целью устранения опозданий и отлучек, а также оптимизации режима работы персонала.

Все перечисленные мероприятия повлекут за собой устранение выявленных потерь рабочего времени, что приведет к увеличению времени на производственную работу, что в свою очередь соответственно скажется на сокращение длительности производственного цикла. Это в некоторой степени может повлиять на снижение косвенных расходов на единицу продукции и, как следствие, снижение себестоимости производимой продукции.

Как было отмечено в параграфе 1.2, применение наиболее эффективных видов движения предметов труда - параллельного и параллельно-последовательного - 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.

упрощение конструкции изделия, повышение уровня ее технологичности ("Простота конструкции - мерило ума конструктора");

упрощение и совершенствование технологических процессов, применение робототехники, повышение уровня механизации и автоматизации;

унификация и стандартизация составных частей изделия, технологических процессов, оборудования, оснастки, организации производства;

углубление подетальной, технологической и функциональной специализации на основе унификации и увеличения программы выпуска изделий;

сокращение удельного веса механически обрабатываемых деталей;

соблюдение принципов рациональной организации производства;

механизация и автоматизация контрольных и транспортно-складских операций;

сокращение времени естественных процессов;

сокращение межоперационных перерывов;

увеличение удельного веса технически обоснованных норм времени, норм обслуживания, норм расхода ресурсов;

стимулирование экономии времени и выполнения требований по качеству.

Подводя итог вопросу, еще раз заметим, что длительность производственного цикла зависит от двух важнейших групп факторов:

Технического уровня производства;

Организации производства.

Эти обе группы факторов взаимообуславливают и дополняют друг друга.

Основными направлениями снижения производственного цикла являются:

Совершенствование технологии;

Применение более производительных оборудования, инструментов, средств технологического оснащения;

Автоматизация производственных процессов и применение гибких интегрированных процессов;

Специализация и кооперирование производства;

Организация поточного производства;

Гибкость (многофункциональность) персонала.

7. Практические примеры расчетов сокращения продолжительности производственного цикла

Рассмотрим основные правила, позволяющие сократить продолжительность производственного цикла.

1. При последовательном технологическом цикле уменьшение времени любой операции на величину ∆t приводит к сокращению цикла на величину n∆t.

2. При параллельном технологическом цикле сокращение времени главной операции tg на величину ∆tg, при условии, что она остается главной, приводит к тому, что цикл сокращается на величину n∆tg.

3. Если нормы времени технологических операций монотонно возрастают или убывают по ходу производственного процесса, то продолжительность параллельного и параллельно-последовательного циклов будет одинаковой .

Пример. Технологический процесс имеет четыре операции (m = 4) со следующими нормами времени: t1 = 8; t2 = 7; t3 = 5; t4 = 3 мин. Величина партии обработки n = 10 ед., передаточная партия k = 2 ед. Среднее межоперационное время Tmo = 3 мин.

Рассчитаем продолжительность параллельно-последовательного и параллельного производственного циклов.

Воспользуемся следующими формулами расчета продолжительности производственных циклов :

Для последовательно-параллельного цикла имеем:

Tpp = n ∑ti - (n - k) ∑tsi + m Tmo = 10 * (8 + 7 + 5 + 3) - (10 - 2) (7 + 5 + +3) + 4 * 3 = 10 * 23 - 8 * 15 + 12 = 122 мин.

Отбор более коротких по продолжительности операций tsi из двух смежных в технологическом цикле осуществляется следующим образом: из двух операций продолжительностью 8 и 7 мин более короткая - 7 мин; из двух операций продолжительностью 7 и 5 мин более короткая - 5 мин. и, наконец, из двух операций продолжительностью 5 и 3 мин - более короткая 3 мин. Сумма коротких по времени операций: (7 + 5 + 3) = 15 мин.

Для параллельного производственного цикла:

Tpr = + (n - k) tg + m Tmo = 2 (8 + 7 + 5 + 3) + (10 - 2) * 8 + 4 * 3 = 2 * 23 + 8 * 8 + 12 = 122 мин.

Главной операцией tg (самой продолжительной по времени) технологического цикла является первая операция длительностью 8 мин. Таким образом, продолжительность параллельно-последовательного и параллельного циклов оказалась одинаковой из-за того, что нормы времени по ходу технологического процесса монотонно возрастают.

4. Если несколько деталей требуется изготовить на одном станке, то при запуске деталей в обработку в порядке возрастания норм времени, суммарное время пролеживания деталей у станка будет минимальным .

Пример. К станку было подано четыре детали со следующими нормами времени на обработку: t1 = 5; t2 = 25; t3 = 10; t4 = 15 мин.

Рассчитаем суммарное время пролеживания деталей для данной последовательности обработки; составить оптимальную очередность обработки деталей.

В табл. 7.1 и 7.2 приведено решение данной задачи. Первая деталь с нормой времени на изготовление 5 мин немедленно поступает в обработку. Поэтому время пролеживания этой детали равно 0. Вторая деталь с нормой времени 25 мин (табл. 7.1) или 10 мин (табл. 7.2) пролеживает в течение 5 мин, т.е. все то время, пока обрабатывается первая деталь. Третья по счету деталь пролеживает в течение времени обработки первых двух и т.д. В рассматриваемом случае оптимальная очередность запуска деталей в обработку позволяет сократить суммарное время пролеживания деталей у станка на 25 мин (75 - 50 = 25 мин).

Таблица 7.1

Исходная последовательность обработки деталей

Таблица 7.2

Оптимальная последовательность обработки деталей

5. Если несколько наименований деталей обрабатывается на двух станках, то первой в обработку запускается деталь с минимальным временем изготовления на первом станке, а последней - с минимальным временем изготовления на втором станке. После чего эти детали исключают из очереди и дальнейший отбор деталей производится по тому же правилу. Полученная последовательность запуска деталей в обработку обеспечивает минимальную продолжительность производственного цикла обработки этих деталей .

Пример. Каждая из пяти деталей должна пройти обработку сначала на первом, а затем на втором станке. Нормы времени на обработку даны в табл. 7.3.

Таблица 7.3

Исходные данные по обработке деталей

Определим продолжительность производственного цикла обработки пяти деталей в той последовательности, которая указана в табл. 7.3. Составить оптимальную очередность обработки этих деталей и рассчитать продолжительность производственного цикла.

Продолжительность производственного цикла обработки пяти деталей в последовательности 1 - 2 - 3 - 4 - 5 определим графически (рис. 7.1). Из этого рисунка видно, что продолжительность цикла равна 19 мин.

Рис. 7.1. Продолжительность цикла обработки деталей в последовательности 1 - 2 - 3 - 4 - 5. Продолжительность цикла 19 мин.

Осуществим отбор деталей для оптимальной очередности запуска в обработку. Первой в обработку будет запущена деталь с минимальным временем изготовления на первом станке - это деталь 5; последней - деталь 2, поскольку у нее самое малое время изготовления на втором станке 1 мин (табл. 7.3). Изобразим полученную последовательность таким образом: 5 - - - - 2. Повторим процесс отбора исключив из него детали 5 и 2. Далее первой будет запущена в обработку деталь 1, поскольку она имеет минимальное время изготовления на первом станке - 3 мин; последней в этом отборе будет деталь 4 с минимальным временем изготовления на втором станке - 2 мин. После второго отбора последовательность запуска будет выглядеть так: 5 - 1 - - 4 - 2. Результат второго отбора помещается "внутрь" первой последовательности обработки деталей. Остается деталь 3 - она будет и первой и последней в третьем отборе. Результат третьего отбора помещается "внутрь" второй последовательности деталей: 5 - 1 - - 3 - 4 - 2. График производственного цикла обработки деталей в этой последовательности изображен на рис. 7.2. Продолжительность цикла получилась более короткой - 16 мин вместо 19 мин на рис. 7.1 .

Рис. 7.2. Продолжительность цикла обработки деталей в оптимальной последовательности 5 - 1 - 3 - 4 - 2. Продолжительность цикла 16 мин.

Таким образом, перечисленные выше правила позволяют без дополнительных затрат сократить продолжительность производственного цикла и повысить производительность производственной системы.

Заключение

Производственный цикл является одним из важнейших показателей технико-экономического развития, который определяет возможности предприятия по объему выпуска продукции и затраты на ее производство.

Производственным циклом 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.

По признаку структурной организации различают сложные и простые процессы, по способу организации движения ПТ от операции к операции - последовательный, параллельный, параллельно-последовательный. Каждый из данных видов имеет свои особенности, отметим только, что наименьшая длительность производственного цикла имеет место при параллельном виде сочетания операций.

Длительность производственного цикла влияет на сроки подготовки производства новой продукции, оборачиваемости оборотных средств, является важной величиной при организации оперативно-производственного планирования, материально-технического снабжения и т.д.

В общем виде, длительность производственного цикла определяется сложением времени рабочего процесса и времени перерывов. В свою очередь, время рабочего периода включает штучно-калькуляционное время, время контрольных операций, время транспортирования предметов труда, время естественных процессов и др. Время перерывов обусловлено режимом труда, межоперационным пролеживанием детали, временем перерывов на межремонтное обслуживание и осмотры оборудования и временем перерывов, связанных с недостатками организации производства.

Свои особенности на исчисление ДПЦ оказывает и характер организации движения предметов труда.

Отметим, что влияние показателя ДПЦ на другие показатели, характеризующие работу предприятия, трудно переоценить.

Длительность производственного цикла влияет на важнейшие показатели работы предприятия и приводит к ускорению оборачиваемости оборотных средств, сокращению объемов незавершенного производства, повышению производительности труда, улучшению использования производственных мощностей и росту выпуска продукции, снижению себестоимости единицы продукции за счет уменьшения постоянных расходов приходящихся на единицу продукции, повышению рентабельности производства.

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.

На продолжительность производственного цикла влияет множество факторов: технологических, организационных и экономических. Эти группы факторов взаимообуславливают и дополняют друг друга.

Основными направлениями снижения производственного цикла являются уменьшение времени связанного с выполнением технологической операции и сведение к минимуму всех видов перерывов в процессе производства продукции.

Кроме того, сокращению длительности производственного цикла также будет способствовать совершенствование системы оперативно-календарного планирования на предприятиях, устранение непроизводительных затрат и потерь рабочего времени, усиление трудовой дисциплины, совершенствование организации и планирования материально-технического снабжения.

В заключительной части курсовой работы рассмотрены основные правила, позволяющие без дополнительных затрат сократить продолжительность производственного цикла и повысить производительность производственной системы, что подтверждено конкретными примерами.

Список использованных источников

1. Егорова Т.А. Проектирование производственных систем: Учебное пособие. - СПб: Питер, 2004. - 304с.

2. Золотарев А.Н. Повышение продуктивности воспроизводственных процессов (на примере машиностроения): Монография. - Х.: Издательский Дом «ИНЖЭК», 2004. - 172с.

3. Мешкова Л.Л., Белоус И.И., Фролов Н.М. Организация и технология отрасли: Курс лекций. - Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2002. - 168с.

4. Непомнящий Е.Г. Экономика и управление предприятием: Конспект лекций. - Таганрог: Изд-во ТРТУ, 1997. - 374с.

5. Организация и планирование производства на машиностроительных предприятиях: Учебник / Под ред. Е.Г. Либермана. - 2-е изд., перераб и доп. - М.: Издательство «Машиностроение», 1967. - 607с.

6. Ребрин Ю.И. Основы экономики и управления производством: Конспект лекций. - Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2000. - 145с.

7. Сачко Н.С. Теоретические основы организации производства. - Мн.: Дизайн ПРО, 1997. - 320с.

8. Серебренников Г.Г. Экономические аспекты организации производства: Учеб. пособие. - Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2002. - 80с.

9. Сорокин А.П. Производственный менеджмент: Курс лекций. - Мн.: Академия управления при Президенте Республики Беларусь, 2002. - 327с.

10. Файнгольд М.Л., Кузнецов Д.В. Основы расчета длительности производственного цикла (методология и теория) / Под науч. ред. М.Л. Файнгольда. - Владимир: Издательство ВГПУ, 2001. - 63с.

11. Файнгольд М.Л., Кузнецов Д.В. Проблемы совершенствования методики расчета длительности производственного цикла / Под науч. ред. М.Л. Файнгольда. - Владимир: Издательство ВГПУ, 2001. - 47с.

12. Фатхутдинов Р.А. Производственный менеджмент. - М.: Интел - Синтез, 2000. - 404с.

Введение

Цель практикума по организации производства – расширить и углубить теоретические знания, привить необходимые навыки для решения наиболее часто встречающихся на практике задач по вопросам организации и планирования производства.

В практикум включены задачи по основным разделам курса. В начале каждой темы представлены краткие методические указания и теоретические сведения, типовые задачи с решениями и задачи для самостоятельного решения.

Наличие в каждой теме методических указаний и кратких теоретических сведений позволяет использовать данный практикум при заочной форме обучения.

Расчет длительности производственного цикла

В качестве показателя эффективности производственного процесса служит длительность производственного цикла.

Производственный цикл – период пребывания предметов труда в процессе производства с момента запуска сырья и до момента выпуска готовой продукции.

Производственный цикл состоит из рабочего времени, в течение которого затрачивается рабочий труд, и времени перерывов . Перерывы в зависимости от вызвавших их причин могут быть подразделены:

1) на естественные или технологические – они обусловлены природой продукта;

2) организационные (перерывы между сменами).

Продолжительность производственного цикла складывается из следующих составляющих:

Т цикла = t тех + t ест + t тр + t к.к. + t м.о. + t м.ц.

где t тех – время технологических операций;

t ест - время естественных процессов (сушка, охлаждение и т.д.);

t тр – время транспортировки предметов труда;

t к.к. – время контроля качества;

t м.о – время межоперационного пролёживания;

t м.ц. – время пролёживания на межцеховых складах;

(t тр и t к.к. можно совместить с t м.о).

Расчет длительности производственного цикла зависит от типа производства. В массовом производстве длительность производственного цикла определяется временем нахождения изделия на потоке, т.е.

Т цикла =t в ·М,

где t в – такт выпуска;

М – количество рабочих мест.

Под тактом выпуска следует понимать промежуток времени между выпуском одного изготовляемого изделия и следующего за ним изделия.

Такт выпуска определяется по формуле

t в = Т эф /В,

где Т эф – эффективный фонд времени рабочего за расчетный период (смену, сутки, год);

В – объём выпуска за тот же период (в натуральных единицах).

Пример: Т см = 8 часов = 480 мин; Т пер = 30 мин; → Т эф = 480 – – 30 = 450 мин.

В = 225 шт; → t в = 450/225 = 2 мин.

В серийном производстве, где обработка ведется партиями, продолжительность технологического цикла определяется не на единицу продукции, а на всю партию. Причем в зависимости от способа запуска партии в производство мы получаем различную продолжительность цикла. Существует три способа движения изделий в производстве: последовательный, параллельный и смешанный (последовательно-параллельный).

I . Припоследовательном перемещении деталей каждая последующая операция начинается только после того, как закончится предыдущая. Продолжительность цикла при последовательном движении деталей будет равна:

где n – количество деталей обрабатываемой партии;

t шт i - штучная норма времени на операцию;

C i – число рабочих мест на i -й операции;

m – число операций технологического процесса.

Дана партия изделий, состоящая из 5 штук. Партия пропускается последовательно через 4 операции; длительность первой операции – 10 мин, второй – 20 мин, третьей – 10 мин, четвертой – 30 мин (рис. 1).

Рисунок 1

Т цикла = Т посл = 5·(10+20+10+30) = 350 мин.

Последовательный способ движения деталей имеет то преимущество, что он обеспечивает работу оборудования без простоев. Но его недостаток состоит в том, что продолжительность производственного цикла в этом случае наибольшая. Кроме того, создаются значительные запасы деталей у рабочих мест, что требует дополнительных производственных площадей.

II . Припараллельном движении партии отдельные детали не задерживают у рабочих мест, а поштучно передают на следующую операцию немедленно, не дожидаясь того, когда закончится обработка всей партии. Таким образом, при параллельном движении партии деталей на каждом рабочем месте одновременно производятся различные операции над разными деталями одной и той же партии.

Продолжительность обработки партии при параллельном движении изделий резко сокращается:

дл.

где n n – количество деталей в передаточной партии (транспортной партии), т.е. количество изделий, одновременно передающихся от одной операции к другой;

Дл.– наиболее длительный операционный цикл.

При параллельном запуске партии изделий обработка деталей всей партии ведется непрерывно лишь на тех рабочих местах, где длинные операции следуют за короткими. В тех случаях, когда короткие операции следуют за длинными, т.е. более продолжительными (в нашем примере – третья операция), выполнение этих операций совершается прерывно, т.е. простаивает оборудование. Здесь партию деталей нельзя обрабатывать сразу, без задержек, так как этого не позволяет предыдущая (длинная) операция.

В нашем примере: n = 5, t 1 = 10; t 2 = 20; t 3 = 10; t 4 = 30; с = 1.

Т пар = 1·(10+20+10+30)+(5-1)·30=70+120 = 190 мин.

Рассмотрим схему параллельного движения деталей (рис. 2):

Рисунок 2

III . Чтобы ликвидировать перерывы в обработке отдельных деталей партии на всех операциях, применяют параллельно-последовательный илисмешанный способ запуска, при котором детали (после их обработки) передаются на следующую операцию поштучно, или в виде «транспортных» заделов (по несколько штук) с таким расчетом, чтобы выполнение операций не прерывалось ни на одном рабочем месте. В смешанном способе от последовательного берется непрерывность обработки, а от параллельного – переход детали от операции к операции сразу после её обработки. При смешанном способе запуска в производство продолжительность цикла определяется по формуле

кор.

где кор. – наиболее короткий операционный цикл (из каждой пары смежных операций);

m -1 – число совмещений.

Если последующая операция является более продолжительной, чем предыдущая, или равна ей по времени, то запуск на эту операцию производится поштучно, сразу после обработки первой детали на предыдущей операции. Если, наоборот, последующая операция является более короткой, чем предыдущая, то при поштучной передаче здесь возникают перерывы. Чтобы их не допустить, необходимо накопить транспортный задел такого объема, который достаточен для обеспечения работы на последующей операции. Чтобы практически найти эту точку на графике, необходимо передать последнюю деталь партии 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.

Если смежные операции являются одинаковыми по продолжительности, то за короткую или длинную принимается лишь одна из них (рис. 3).

Рисунок 3

Т посл-пар = 5·(10+20+10+30)-(5-1)·(10+10+10) = 350-120 = 230 мин.

Основными путями сокращения длительности производственного цикла являются:

1) Снижение трудоёмкости изготовления продукции за счет совершенствования технологичности изготавливаемой конструкции, использования ЭВМ, внедрения передовых технологических процессов.

2) Рациональная организация трудовых процессов, устройство и обслуживание рабочих мест на основе специализации и кооперирования, широкой механизации и автоматизации производства.

3) Сокращение различных планируемых и непланируемых перерывов на работе на основе рационального использования принципов научной организации производственного процесса.

4) Ускорение течения реакций в результате повышения давления, температур, перехода на непрерывный процесс и т.д.

5) Совершенствование процессов транспортировки, складирования и контроля и совмещение их по времени с процессом обработки и сборки.

Сокращение длительности производственного цикла является одной из серьёзных задач организации производства, т.к. сказывается на оборачиваемости оборотных средств, снижении затрат труда, уменьшении складских помещений, потребности в транспорте и т.д.

Задачи

1 Определить длительность цикла обработки 50 деталей при последовательном, параллельном и последовательно-параллельном видах движения в процессе производства. Процесс обработки деталей состоит из пяти операций, длительность которых соответственно составляет, мин: t 1 =2; t 2 =3; t 3 =4; t 4 =1; t 5 =3. Вторая операция выполняется на двух станках, а каждая из остальных на одном. Величина передаточной партии 4 штуки.

2 Определить длительность цикла обработки 50 деталей при последовательном, параллельном и последовательно-параллельном видах движения в процессе производства. Процесс обработки деталей состоит из четырех операций, длительность которых соответственно составляет, мин: t 1 =1; t 2 =4; t 3 =2; t 4 =6. Четвертая операция выполняется на двух станках, а каждая из остальных на одном. Величина передаточной партии – 5 штук.

3 Партия деталей в 200 штук обрабатывается при параллельно-последовательном движении её в процессе производства. Процесс обработки деталей состоит из шести операций, длительность которых соответственно составляет, мин: t 1 =8; t 2 =3; t 3 =27; t 4 =6; t 5 =4; t 6 =20. Третья операция выполняется на трех станках, шестая на двух, а каждая из остальных операций – на одном станке. Определить, как изменится длительность цикла обработки партии деталей, если параллельно-последовательный вариант движения в производстве заменить параллельным. Величина передаточной партии – 20 штук.

4 Партия деталей в 300 штук обрабатывается при параллельно-последовательном движении её в процессе производства. Процесс обработки деталей состоит из семи операций, длительность которых соответственно составляет, мин: t 1 =4; t 2 =5; t 3 =7; t 4 =3; t 5 =4; t 6 =5; t 7 =6. Каждая операция выполняется на одном станке. Передаточная партия – 30 штук. В результате улучшения технологии производства длительность третьей операции сократилась на 3 мин, седьмой – на 2 мин. Определить, как изменяется цикл обработки партии деталей.

5 Дана партия заготовок, состоящая из 5 штук. Партия пропускается через 4 операции: длительность первой – 10 мин, второй – 20 мин, третьей – 10 мин, четвертой – 30 мин. Определить длительность цикла аналитическим и графическим способами при последовательном движении.

6 Дана партия заготовок, состоящая из четырех штук. Партия пропускается через 4 операции: длительность первой – 5 мин, второй – 10 мин, третьей – 5 мин, четвертой – 15 мин. Определить длительность цикла аналитическим и графическим способами при параллельном движении.

7 Дана партия заготовок, состоящая из 5 штук. Партия пропускается через 4 операции: длительность первой – 10 мин, второй – 20 мин, третьей – 10 мин, четвертой – 30 мин. Определить длительность цикла аналитическим и графическим способами при последовательно-параллельном движении.

8 Определить длительность технологического цикла обработки партии изделий из 180 шт. при параллельном и последовательном вариантах ее движения. Построить графики процесса обработки. Величина передаточной партии – 30 шт. Нормы времени и количество рабочих мест на операциях следующие.

Под длительностью производственного цикла партии изделий понимается период времени, в течение которого заготовки (основные материалы) превращаются в готовые детали .

Длительность производственного цикла является одним из основных показателей, который позволяет оценивать организационно-технический уровень производства и определять сроки запуска и выпуска изделий в условиях единичного и серийного производства.

От длительности производственного цикла во многом зависит величина незавершенного производства, занимающего значительную долю в составе оборотных средств предприятий. Сокращение незавершенного производства приводит к ускорению оборачиваемости оборотных средств, что имеет большое экономическое значение для экономики предприятия.

Введем еще ряд понятий.

Операционный цикл – это время обработки партии деталей на определенной операции.

Технологический цикл – это время, связанное непосредственно с обработкой партии деталей на всех операциях технологического процесса.

Учитывая, что длительность технологических операций в большинстве случаев нормируется, длительность технологического цикла может быть рассчитана достаточно точно. Время выполнения вспомогательных операций (контрольных и транспортных) и пролеживания деталей в процессе производства, как правило, не нормируется, поэтому их величина определяется ориентировочно с учетом условий выполнения в цехах машиностроительного предприятия.

Перерывы, связанные с принятым режимом работы в цехе, учитываются, когда длительность производственного цикла определяется в днях (календарных или рабочих).

Длительность технологического цикла обработки одной партии деталей зависит от вида движения их в производстве. Различают три основных (типовых) вида движения партии деталей: последовательный, параллельный и параллельно-последовательный.

Последовательный вид движения партии деталей по операциям характеризуется тем, что партия деталей передается на последующую операцию после полной ее обработки на предшествующей операции. (Тц ПОСЛ)

Тц ПОСЛ = п х , (1.1)

где n – число деталей в партии;

т - число операций в технологическом процессе;

ti - штучное время i-й операции;

Сi – количество параллельно работающих станков (рабочих мест) на операции.

Во всех случаях ti должно определяться с учетом процента выполнения норм времени рабочими.

Величина Тц не включает времени перерывов, подготовительно-заключительного времени и времени вспомогательных операций, поэтому она всегда меньше действительной длительности производственного цикла партии деталей. Размер партии обрабатываемых деталей принимается одинаковым для всех операций, хотя это условие на практике иногда не соблюдается.

Параллельно-последовательный вид движения партии деталей по операциям характеризуется следующими признаками:

1. Передача партии деталей с операции на операцию производится поштучно или частями (передаточными партиями);

2. Начало обработки партии деталей на каждой операции планируется так, чтобы обеспечить непрерывность обработки всей партии на операции;

3. Обеспечивается параллельность обработки партии деталей на отдельных операциях.

Длительность технологического цикла обработки партии деталей при этом виде движения по операциям (Тц ПП) будет определяться по формуле

Тц ПП = п х – (n-p) x , (1.2)

гдер – количество деталей в передаточной партии.

Параллельный вид движения партии деталей по операциям характеризуется двумя признаками:

1. Передача партии деталей с операции на операцию производится пощтучно или передаточными партиями;

2. Каждая передаточная партия поступает в обработку на последующей операции сразу после обработки ее на предшествующей операции, т.е. каждая передаточная партия проходит обработку по всем операциям непрерывно и независимо от остальных передаточных партий.

Длительность технологического цикла обработки партии деталей при этом виде движения по операциям (Тц ПАР) определяется по формуле

Тц ПАР = р х + (n-р) х m ах (1.3)

Из формулы следует, что наибольшее влияние на величину Тц ПАР при параллельном виде обработки оказывает «ведущая» операция, т.е. операция с наиболее продолжительным операционным циклом. На всех операциях (за исключением «ведущей») возникают перерывы между окончанием обработки предыдущей и началом обработки следующей передаточной партии, если продолжительности операций не равны и не кратны.

Задачи с решениями

Задача 1.1. Определить длительность технологического цикла обработки партии деталей 100 штук при последовательном, параллельном и параллельно-последовательном видах движения заготовок в процессе производства. Детали при сложных видах движения передаются с операции на операцию передаточными партиями по 20 штук.

Технологический процесс обработки детали включает 5 операций с продолжительностью соответственно t 1 = 2 мин. , t 2 = 6 мин. , t 3 = 5 мин. , t 4 = 12 мин. , t 5 = 5 мин. На второй операции работает два станка, четвертая операция выполняется на трех станках, на остальных операциях работает по одному станку.

Построить графики движения партии деталей для каждого вида движения.

Решение

Длительность технологического цикла обработки партии деталей составит:

Тц ПОСЛ = п х = 100 х = 1900 мин.;

Тц ПП = п х - (n-p) x = 1900 – (100-20) х

х = 860 мин.;

Тц ПАР = р х + (n-р) х m ах = 20 х +

+ (100-20) х = 780 мин.

Графики движения партии деталей для каждого вида движения будут иметь вид:

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 Тц (мин)

Рис. 1.1. График последовательного движения партии деталей по операциям

Построение графика при параллельно-последовательном виде движения партии деталей по операциям зависит от соотношения длительности операционных циклов смежных операций. Если длительность операционного цикла на последующей операции больше, чем на предыдущей, то обработка партии деталей на последующей операции начинается после получения первой передаточной партии с предыдущей операции.

Если длительность операционного цикла на последующей операции меньше, чем на предыдущей, то обработка партии деталей на последующей операции строится относительно момента получения последней передаточной партии с предыдущей операции. При этом относительно данного момента на последующей операции вправо показывается время обработки одной передаточной партии (последней), а влево показывается время обработки остальных передаточных партий.

0 200 400 600 800 Тц (мин)

Рис. 1.2. График параллельно-последовательного движения партии деталей

Порядок построения графика при параллельном виде движения партии деталей по операциям следующий: вначале строится график для одной передаточной партии, как при последовательном виде движения, а затем относительно операции с максимальным операционным циклом аналогично строится график для остальных передаточных партий.

0 200 400 600 800 Тц (мин)

Рис. 1.3. График параллельного движения партии деталей

Задача 1.2. Определить длительность производственного цикла при последовательном, параллельно-последовательном и параллельном видах движения. Указать возможные сроки запуска в производство всей партии при этих видах движения.

Величина обрабатываемой партии 500 шт., передаточной партии – 50 шт., дата выпуска всей партии деталей – I сентября. Производство работает в две смены по 8 часов с двумя выходными днями. Нормы времени по операциям следующие:

Время, связанное с транспортировкой и межоперационным пролеживанием, принять 10 % от длительности технологического цикла.

Решение

1. Длительность технологического цикла обработки партии деталей составит:

а) при последовательном виде движения

Тц ПОСЛ = 500 х = 1100 час.;

б) при параллельно-последовательном виде движения

Тц ПП = 1100 – (500-50) х = 560 час.;

в) при параллельном виде движения

Тц ПАР = 50 х + (500-50) х = 470 час.

2. Длительность производственного цикла обработки партии деталей (Тпц) в часах составит:

а) при последовательном виде движения

Тпц ПОСЛ = 1100 х 1,1 = 1210 час.;

б) при параллельно-последовательном виде движения

Тпц ПП = 560 х 1,1 = 616 час.;

в) при параллельном виде движения

Тпц ПАР = 470 х 1,1 = 517 час.

3. Длительность производственного цикла обработки партии деталей в рабочих днях составит:

а) при последовательном виде движения

Тпц ПОСЛ = 1210: 16 = 75,6 дня, принимаем 76 рабочих дней;

б) при параллельно-последовательном виде движения

Тпц ПП = 616: 16 = 38,5 дня, принимаем 39 рабочих дней;

в) при параллельном виде движения

Тпц ПАР = 517: 16 = 32,3 дня, принимаем 33 рабочих дня

4. Срок запуска с учетом режима работы предприятия по календарю 2003 года составит:

Задача 1.3. Определить длительность производственного цикла при последовательном виде движения при следующих исходных данных:

· суммарное время операционных циклов на операциях – 840 мин.;

· подготовительно-заключительное время на партию деталей на всех операциях – 60 мин.;

· время, связанное с перемещением и пролеживанием партии деталей, – 420 мин;

· коэффициент выполнения норм на участке – 1,2.

Решение

Тпц ПОСЛ = + 60 + 420 = 1180 мин.

Задача 1.4. Собирается механизм, состоящий из двух узлов и трех деталей. Схема сборки механизма представлена на рис. 1.4.

СБ-1

СБ-2

Д-11

Д-12

Д-21

Д-22

Д-23

Д-1

Д-2

Д-3

Рис. 1.4. Схема сборки механизма

Длительность циклов следующая:

Длительность производственных циклов сборки узлов следующая:

Определить общую продолжительность изготовления сборочных единиц и механизма М в целом.

Решение

Если изготовление деталей и сборка узлов будут осуществляться параллельно, продолжительность изготовления сборочной единицы 1 составит 7 дней, сборочной единицы 2 – 7 дней, механизма М в целом – 12 дней.

Индивидуальное задание по теме I:

«Определение длительности производственного цикла обработки

партии деталей».

Задание. Требуется обработать партию "n" деталей. Заготовки передаются с операции на операцию передаточными партиями, равными "p" деталей. Технологический процесс обработки детали состоит из 6 операций с продолжительностью t 1 , t 2 , … , t 6 . На второй и пятой операциях работает по два станка, четвертая операция выполняется на трех станках, на остальных операциях работает по одному станку. Величина партии деталей "n", передаточной партии "p" , длительность каждой операции технологического процесса "t" принимаются из таблиц, приведенных в приложении 1 в соответствии с индивидуальным шифром.

Определить:

а/ длительность технологического цикла обработки партии деталей при последовательном, параллельно-последовательном и параллельном видах движения;

б/ построить графики обработки партии деталей по видам движения;