Видах движения. Расчет длительности производственного цикла
Задача. Определить длительность технологического цикла обработки детали
Определить длительность технологического цикла обработки детали с помощью разных видов передачи предметов труда. Плановая партия - 30 штук. Операции на единицу и количество станков на операции приведены ниже:
Решение .
Для того чтобы найти длительность цикла с помощью последовательного способа передачи деталей нужно воспользоваться формулой:
n – количество деталей в обрабатываемой партии шт.
i – операция
m – количество операций в технологическом процессе
С і – количество станков, на которых осуществляется обработка детали на i-той операции.
t i – штучное время на выполнение i-той операции, минут
t ест - длительность естественных процессов (они у нас отсутствуют и принимаются равным нулю)
Подставим значения в формулу
T ц. посл. = 30*(5/1 + 9/1 + 18/1 + 6/2 + 5/1 + 3/2) = 30*(5 + 9 + 18 + 3 + 5 + 1,5)=1245 минут
T цикла. – суммарное время обработки технологического процесса
р – величина передаточной партии шт.
(t/c) кор . – длительность выполнения наименьшей из двух смежных операций.
Подставим значения в формулы.
τ = (30-5) * (5/1 + 9/1 + 6/2 + 6/2 + 3/2) = 25*(5 + 9 + 3 + 3 + 1,5) = 25 * 41,5 = 537,5 мин.
Теперь найдем длительность параллельно-последовательного цикла.
Т цикла = 1245 - 537,5 = 707,5 минут
Задача параллельно последовательного цикла как можно быстрее пропустить через все стадии производства продукты труда при непрерывной работе станков.
Для того чтобы найти длительность параллельного цикла передачи деталей воспользуемся формулой:
Подставим значения в формулу.
Т ц пар = 5*(5/1+9/1+18/1+6/2+5/1+3/2)+(30-5)*(18/1)=5*(5+9+18+3+5+1,5)+
25*18=5*41,5+25*18=207,5+450=657,5 минут
Задача параллельного цикла движения деталей как можно быстрее пропустить продукты труда через все стадии производства.
Мы можем найти коэффициент параллельности с помощью формулы:
Т ц пар – длительность цикла параллельным способом движения деталей
Т ц посл. – длительность цикла последовательным способом движения деталей.
Подставим значения в формулу.
К пар = 657,5/1245=0,528
Ответ: T ц. посл. =1245 мин. , Т ц п-п = 707,5 мин. , Т ц пар =657,5 мин.
Задача. Определить изменение длительности цикла обработки деталей
Партия деталей состоит из 10 деталей, которые обрабатываются при параллельно последовательном виде движения. Технологический процесс обработки деталей состоит с 6 операций t 1 = 2, t 2 = 9, t 3 = 6, t 4 = 2, t 5 = 3, t 6 = 4 мин. Есть возможность объединить пятую и шестую операции в одну без изменения длительности каждой. Размер транспортной партии равняется 1. Определить, как изменится длительность технологического цикла обработки деталей.
Для того чтобы найти время параллельно последовательного цикла движения деталей используем формулу.
Практическая работа
ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ЦИКЛ И ЕГО ДЛИТЕЛЬНОСТЬ
1. ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ЦИКЛ
Производственный процесс машиностроительного предприятия представляет собой совокупность взаимосвязанных процессов труда и естественных процессов, в результате которых исходные материалы и полуфабрикаты превращаются в законченное изделие – машину.
Процесс изготовления отдельной детали или отдельный сборочный процесс, состоящий из ряда последовательных операций, является простым процессом . Совокупность простых процессов по изготовлению машин представляет собой сложный процесс . При календарном планировании производства для определения сроков начала и окончания работ необходимо определить период, в течение которого протекает тот или иной процесс производства.
Длительность производственного процесса, т.е. календарный период времени между началом и окончанием процесса изготовления заготовки, детали и всего изделия в целом, называется производственным циклом . Производственный цикл выражается в рабочих или календарных днях (сутках). Его длительность зависит от ряда факторов:
· норм времени на выполнение технологических операций;
· размера партии обрабатываемых изделий;
· порядка передачи изделий с операции на операцию;
· времени перерывов в производстве в связи с регламентом работы производства, а также в связи с пролёживанием изделий между операциями и выполнением вспомогательных работ.
Операционный цикл Т оп , т.е. календарный период обработки партии деталей (изделий) на одной операции, равен:
где n – размер партии деталей, шт. ; t ш.к – полная норма времени на операцию (штучно-калькуляционная норма времени), мин ; С – число рабочих мест на операции (фронт работы).
Возможны три вида движения партий в производстве:
· последовательный;
· параллельно-последовательный;
· параллельный.
2. ВИДЫ ДВИЖЕНИЯ ПАРТИЙ В ПРОИЗВОДСТВЕ
2.1. Последовательный вид движения
Последовательный вид движения возможен, когда вся обрабатываемая партия деталей передаётся на последующую операцию лишь после полного окончания всех работ на предыдущей операции. При этом длительность цикла технологических операций определяется суммой операционных циклов:
,
а длительность производственного цикла Т посл включает дополнительно межоперационные перерывы, длительность естественных процессов и перерывы, связанные с режимом работы участка и завода (рис. 1 ):
где m – число операций в процессе; Т ест – длительность естественных процессов, час .; t м.о. – среднее межоперационное время, мин.
N опера- ции |
t ш.к, мин |
C |
|
|
|||
Рис.
1.
График цикла при
последовательном виде движения партий
в производстве (n
=
15
шт
.,
t м.о
.
=
3
мин
.)
2.2. Параллельно-последовательный вид движения
Параллельно-последовательный вид движения, при котором следующая операция начинается ранее, чем наступает полное окончание обработки всей партии на предыдущей операции, и осуществляется без перерывов в изготовлении партии деталей на каждом рабочем месте. При этом происходит частичное совмещение времени выполнения смежных операционных циклов. Передача предметов труда с операции на операцию осуществляется партиями р или поштучно (р = 1 ). Длительность технологического цикла Т п.п будет соответственно меньше, чем при последовательном виде движения, на величину совмещения операционных циклов τ (рис. 2 ):
N опера-ции |
t ш.к, мин |
C |
|
Рис. 2. График цикла при параллельно-последовательном виде движения партий в производстве ( n = 15 шт ., p = 5 шт. , t м.о . = 3 мин .)
В практике встречаются два способа сочетания смежных операционных циклов:
а) предыдущий операционный цикл меньше последующего, т.е. Т оп i < Т оп ( i +1) .
В этом случае начало обработки на последующей операции возможно сразу после окончания обработки первой штуки или передаточной партии на предыдущей операции.
Экономия времени τ вследствие параллельно-последовательного сочетания операционных циклов будет определяться разностью Т´ посл и Т´ п.п :
б) предыдущий операционный цикл больше последующего, т.е. Т оп i > Т оп ( i +1) .
В этом случае начало обработки на последующей операции определяется из условия, что последняя штука или передаточная партия, будучи закончена обработкой на предыдущей операции, немедленно начинает обрабатываться на последующей. Остальные штуки или передаточные партии должны быть закончены обработкой (непрерывно) к этому моменту.
Экономия времени τ в этом случае определяется также разностью Т´ посл и Т´ п.л :
Обратите внимание на то, что экономия времени τ в том и другом случае сочетания операционных циклов определяется как произведение ( n-p ) на операционный цикл минимальной продолжительности из двух сочетаемых. Следовательно, в любом случае
тогда
где – сумма коротких операционных циклов из каждой пары смежных операций.
2.3. Параллельный вид движения
Параллельный вид движения, когда небольшие передаточные партии p или отдельные детали запускаются на последующую операцию сразу после обработки их на предыдущей, независимо от всей партии. В этом случае полностью загружена наиболее трудоёмкая операция с самым длительным операционным циклом; менее трудоёмкие операции имеют перерывы (рис. 3 ).
N опера-ции |
t ш.к, мин |
C |
|
Рис.
3.
График цикла при
параллельном виде движения партий
в производстве (n
=
15
шт
.,
p
=
5
шт.
,
t м.о
.
=
3
мин
.)
При параллельном движении партии обеспечивается наиболее короткая длительность технологического производственного цикла Т´ пар :
где – цикл операции с максимальной продолжительностью.
При построении графика цикла целесообразно предусмотреть последовательную обработку первой транспортной партии без задержки по всем операциям; затем, предусмотрев непрерывную обработку всех партий на операции с максимальным операционным циклом, графически определить время начала и окончания обработки каждой партии на остальных операциях (рис. 4 ).
Рис. 4. График определения длительности цикла при параллельном виде движения
Только при условии соблюдения равенства, определяющего синхронность технологического процесса, т.е.
(где r – такт потока) работа на всех операциях и рабочих местах может вестись непрерывно. Это основное условие непрерывно-поточного производства.
3. ПРОСТОЙ ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ПРОЦЕСС
Так как длительность производственного цикла для построения календарных планов необходимо определять в календарных и рабочих днях, то при расчёте циклов следует принимать во внимание длительность рабочего дня (в часах или минутах), число смен в сутки, режим работы участка и предприятия и межоперационные перерывы, вызванные выполнением транспортных, контрольных и других операций, а также в необходимых случаях – пролёживание деталей в ожидании обработки.
Кроме того, при необходимости следует предусматривать затраты времени на естественные процессы, выраженные в календарных днях.
Исходя из сказанного, приведённые выше формулы длительности производственного цикла примут следующий вид:
где s – число смен; T см – длительность смены, час . или мин .; f – коэффициент для перевода рабочих дней в календарные:
при 254 рабочих днях в году f = 254/365 = 0.696;
для расчёта в рабочих днях f = 1 .
Вследствие технологических особенностей операций либо различной производительности оборудования (например, в литейных и термических цехах) часты случаи, когда на отдельных стадиях процесса используются различные способы сочетания операционных циклов, например, параллельно-последовательный и последовательный. В этих случаях длительность производственного цикла необходимо определять не сразу по всему процессу, а по отдельным его частям.
Длительность сборочного процесса зависит от его сложности и условий выполнения. Сложность сборочного процесса определяется схемой сборки, которая может быть либо веерной, либо линейной.
Сборочный процесс представляет собой ряд технологических операций сборки и может рассматриваться как простой производственный процесс. Длительность его определяется так же, как и в ранее рассмотренных случаях.
4. CЛОЖНЫЙ ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ПРОЦЕСС
Поскольку процессы изготовления деталей, сборки узлов и подузлов выполняются раздельно, то эти процессы могут производиться одновременно (параллельно) и задача сводится к правильной координации их во времени. Основным при этом является обеспечение комплектности хода производства, т.е. подача на сборку в точно установленное время всех необходимых для сборки деталей и узлов машины.
Поэтому для определения длительности производственного цикла сложного процесса необходимо по данным схемы сборки изделия построить цикловой график. Для построения этого графика предварительно определяют длительность циклов сборки каждой отдельной сборочной группы и узла, т.е. циклы сборочный процессов, а затем, зная срок окончания сборки изделия, можно определить сроки опережения сопряженных сборочных процессов и всего процесса в целом (рис. 5 ).
Рис. 5. Цикловой график производства изделия
Общая продолжительность цикла сборки изделия Т ц. сб определяется как сумма циклов по наиболее продолжительной «сборочной цепочке» (на рис. 5 цикл сборки равен сумме цикла общей сборки и цикла сборки узла С) при условии протекания процессов сборки в этой «цепочке» последовательно.
Аналогично на основе циклов изготовления деталей можно построить цикловой график изготовления всего изделия. Общая длительность цикла изготовления изделия Т ц. изд будет определяться наибольшей суммой циклов последовательно связанных между собой процессов изготовления деталей и сборочных процессов, т.е.
На рис. 6 длительность цикла изготовления изделия N определяется суммой циклов сборки изделия, узла 1 и изготовления детали 7 .
Спецификация |
График изготовления |
||||||||||||||||||||
Сборка изделия N |
|||||||||||||||||||||
Изготовление детали 1 |
|||||||||||||||||||||
Изготовление детали 2 |
|||||||||||||||||||||
Изготовление детали 3 |
|||||||||||||||||||||
Изготовление детали 4 |
|||||||||||||||||||||
Сборка узла 1 |
|||||||||||||||||||||
Изготовление детали 5 |
|||||||||||||||||||||
Изготовление детали 6 |
|||||||||||||||||||||
Изготовление детали 7 |
|||||||||||||||||||||
Изготовление детали 8 |
|||||||||||||||||||||
Календарь |
Рис. 6. График последовательного сочетания простых процессов
При дифференцированной по срокам подаче узлов и деталей на разные этапы сборки (комплектно-узловая система) сопряженные циклы простых процессов могут протекать параллельно – последовательно, например, сборка узла У-1 и монтаж изделия (рис. 7 ).
Рис. 7. Параллельно-последовательное сочетание смежных простых процессов
Длительность производственного цикла и в этом случае будет определяться также максимальной суммой сопряжённых циклов простых процессов.
Между двумя смежными операциями или смежными частичными процессами разной производительности и при различных режимах их работы образуются межоперационные заделы.
Величина их определяется разностью производительностей этих операций за период работы в неизменных условиях:
где Т п – период времени, в течение которого смежные операции находятся в неизменных условиях по производительности; C i и C i+1 – количество единиц оборудования, работающих на смежных операциях в течение времени Т п ; t i и t i+1 – нормы времени на смежные операции.
5. ЗАДАЧИ
Задача 1.
Определить длительность технологического цикла обработки партии деталей 50 шт. при последовательном виде движения её в производстве.
Построить график последовательного процесса обработки.
Технологический процесс состоит из следующих операций:
№ операции |
||||||||
Норма времени, мин . |
||||||||
Число станков на операции |
Задача 2.
Построить графики цикла простого процесса при последовательном и параллельно-последовательном видах движения.
величина партии деталей 180 шт. , величина передаточной партии 30 шт.
№ операции |
|||||||
Норма времени, мин . |
мин .;
Расчёт и построение графиков выполнить в рабочих днях.
Задача 3.
Построить графики циклов простого процесса при последовательном и параллельно-последовательном движении партии.
Проверить правильность графического построения аналитическим расчётом длительности цикла при следующих условиях:
величина партии деталей 800 шт. , величина передаточной партии 80 шт .
Нормы времени по операциям следующие:
№ операции |
|||||||
Норма времени, мин . |
На каждой операции работа выполняется на одном станке;
среднее межоперационное время на каждую передаточную партию 60 мин .;
работа производится в две смены.
Задача 4.
Построить графики циклов простого процесса при последовательном и параллельно-последовательном движении партии деталей.
Проверить правильность графического построения аналитическим расчётом длительности цикла при следующих условиях:
величина партии деталей 1000 шт .,
величина передаточной партии 200 шт .
Нормы времени по операциям следующие:
№ операции |
||||||
Норма времени, мин . |
На каждой операции работа выполняется на одном станке;
среднее межоперационное время на каждую передаточную партию 60 мин .;
работа производится в две смены.
Длительность цикла выразить в рабочих днях.
Задача 5.
Построить графики циклов простого процесса при параллельном движении партии деталей.
Проверить правильность графического построения аналитическим расчётом длительности цикла при следующих условиях:
величина партии деталей 200 шт. ,
величина передаточной партии 20 шт . Нормы времени по операциям следующие:
№ операции |
||||||
Норма времени, мин. |
На каждой операции работа выполняется на одном станке;
среднее межоперационное время на каждую передаточную партию 2 мин .
Работа производится в две смены.
Длительность цикла выразить в рабочих днях.
Задача 6.
Используя условия задачи 5, определить, как изменится длительность цикла простого процесса при параллельном виде движения, если передаточную партию сократить до 10 шт .
Длительность цикла выразить в рабочих днях.
Задача 7.
Определить длительность цикла простого процесса в рабочих днях при параллельном виде движения партии деталей при следующих условиях:
величина партии деталей 180 шт. ,
величина передаточной партии 2 шт.
Нормы времени по операциям следующие:
№ операции |
|||||||
Норма времени, мин. |
На каждой операции работа выполняется на одном станке;
среднее межоперационное время на каждую передаточную партию 5 час.
Работа производится в две смены.
Задача 8.
1) Определить длительность технологического и производственного циклов в часах.
Партия деталей из 30 шт . обрабатывается последовательно.
Среднее межоперационное время 15 мин.
№ операции |
|||||||
Норма времени, мин. |
|||||||
Число станков на операции |
2) Как изменится технологический цикл, если размер партии удвоить?
3) Как изменится длительность производственного цикла, если операция №2 будет разделена на две: на трехминутную и четырёхминутную, каждая из которых выполняется на одном станке?
Задача 9.
Определить срок исполнения заказа на 100 шестерён распределительного вала, если известно, что заготовки будут поданы в цех к 7 мая.
Технологический процесс обработки следующий:
№ операции |
Операция |
Норма времени, |
№ операции |
Операция |
Норма времени, |
Револьверная |
Затыловка |
||||
Токарная |
Протяжка |
||||
Токарная |
Снятие заусенца |
||||
Зубофрезерная |
Сверление |
На операции № 4 может быть использовано два станка;
цех работает в две смены;
среднее межоперационное время 5 ч ас.;
заказ не делится на партии и передаётся с операции на операцию целиком.
Задача 10.
Используя условия задачи 9, определить, можно ли ускорить выпуск шестерён распределительного вала и выполнить заказ к 17 мая, если перейти на параллельно-последовательный вид движения с передачей деталей с операции на операцию по 10 шт.
Задача 11.
Определить длительность (в рабочих днях) производственного цикла изготовления заказа на 200 шестерён распределительного вала.
Построить календарный график его изготовления при следующих условиях:
партия деталей обрабатывается параллельно-последовательно;
величина передаточной партии 10 шт. ;
участок работает в две смены;
среднее межоперационное время 3 час .
Технологический процесс обработки следующий:
№ операции |
Операция |
Норма времени, мин. |
Число станков на операции |
Сверление |
|||
Расточка |
|||
Протяжка |
|||
Зубонарезная |
|||
Протяжка |
|||
Снятие заусенца |
|||
Сверление |
Задача 12.
Определить длительность технологического цикла обработки вилка соединительного ползуна с кулисой в количестве 400 шт.
Запуск деталей в производство осуществляется партиями по 40 шт .;
обработка ведётся параллельно-последовательно.
Технологический процесс обработки следующий:
№ операции |
Операция |
Норма времени, мин. |
Число станков на операции |
Токарная обточка |
|||
Фрезерование |
|||
Сверление |
|||
Фрезерование |
|||
Долбление |
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.
Построить графики движения партии деталей и рассчитать длительность технологического цикла по всем видам движения, если известно, что партия деталей состоит из 3 шт., технологический процесс обработки включает 5операций, длительность которых соответственно составляет: t1=2, t2=1,t3=3, t4=2, t5=2,5ч. Размер транспортной партии равен 1 шт.Каждая операция выполняется на одном станке.
Решение.
Рассчитаем длительность технологического цикла предметов в процессе производства.
- рассмотрим длительность процесса производства по формуле:
,
Т = 3*(2+1+3+2+2,5)= 31,5 час.
2. рассчитаем длительность обработки партии деталей при параллельно-последовательном движении, формула:
,
n – количество деталей в партии;
- принятое число рабочих мест на i-й операции, шт;
- норма штучного времени на 1-й операции, мин.
Т= 3*(2+1+3+2+2,5) – (3-1)*(1+1+2+2)= 19,5час.
3. Рассчитаем длительность технологического цикла обработки партии деталей при параллельном движении.
,
где p – размер транспортной партии, шт;
m – число операций в технологическом процессе;
n – количество деталей в партии;
- принятое число рабочих мест на i-й операции, шт;
Т= (3-1)*3+1*(2+1+3+2+2,5)=16,5 час.
Вывод:
при данных производственных условиях последовательный производственный процесс занимает наибольший промежуток времени 31,5час, а параллельный обеспечивает наименьший технологический цикл.
Задача 2.
Определить длительность производственного и технологического циклов обработки партии деталей при разных видах движений, построить графики процесса обработки партии деталей при следующих исходных данных: величина партии деталей n=12 шт, величина транспортной партии p=6 шт, среднее межоперационное время tмо = 2 мин, режим работы – двухсменный, длительность рабочей смены tсм = 8ч, длительность естественных процессов tе = 35 мин, технологический процесс обработки представлен в таблице.
Технологический процесс обработки деталей
Решение:
1. ,
Т = 12*(4:1+1,5:1+6:2)= 102 мин
2.(формула1,5)
tе – длительность естественных процессов,
t mo – время операционного промежутка.
пос
= = 102+3*2+35=143 мин.
3.Расчет длительности технологического цикла при параллельном виде движений предметов труда(формула 1,4)
,
Т=(12-6)*4/6 + (15/1+ 6/2+4/1) = 75 мин.
4. Расчет длительности технологического цикла при параллельном движений предметов труда (формула 1,5)
пар
= 75+3*2+35= 16мин.
5. Расчет длительности технологического цикла при параллельно – последовательном движении предметов труда (формула 1,3)
,
Т = 12*(15/1+ 6/2+4/1)- (12-6)*(1,5/1+1,5/1)=т84 мин.
6. пп
= 84+3*2+35= 125 мин.
Вывод: при данных условиях самые короткие технологические и производственные циклы обеспечиваются при параллельном виде движений, а самые длинные циклы при последовательном.
Задача 3.
На основе исходных данных (таблица1.2, колонки 1-4) рассчитать трудоемкость технологии выработки и реализации управленческого решения при обработке информации на компьютере, определить количество единиц высислительной техники, длительность выполнения каждой операции, время обработки информации, длительность технологического цикла при использовании параллельно- последовательного вида движений предметов труда, построить график процесса обработки информации при параллельно –последовательном виде движений. Режим работы объекта -двухсменный. Эффективный фонд рабочего времени в одну смену- 7,3 ч. Коэффициент выполнения норм времени- Кв=1,1.
Решение.
Операции для разработки и принятия УР |
Суточный объем работ элементов, (Qi) |
Производительность операции (Вi) |
Трудоемкость (Тi),ч |
Кол-во комп-в,(Спрi) |
Длительность выполнения i-й операции, (tki),ч |
Время обработки комп-та, tpi, ч |
Длительность цикла сдвига операций (Тц,tсдвига) |
1 сбор и анализ исх-й инф-и |
|||||||
2.форм-ка ограничений и определение альтер-х реш-й |
|||||||
3.оценка и выбор альт-вы с наиб. благопр. Послед-ми |
|||||||
4.принятие УР |
|||||||
5.организ-я выполн.УР |
|||||||
6.оперативный контроль исполн.УР |
|||||||
7.оценка рез-в принятого решения |
|||||||
,
Для выполнения i-операции на 1 ед. оборудования требуется 32 часа. Остальные показатели в 4 колонке рассчитываются аналогично.
Определим количество комплектов для выполнения каждой i-й операции.
,
Fэ- эффективный фонд времени ед. оборудования в смену,
Кс- коэффициент смен-2,
Кв=1,1 – коэффициент выполнения норм.
1.= 2 (лет)
2. =3 (лет)
3. =1(лет)
4. = 1(лет)
5. = 1(лет)
6. = 1(лет)
7. =1 (лет)
Определим длительность выполнения i-й операции
tki =
1.=16ч
2 .=15,4ч
3.=15,75ч
4.=16ч
5.=15,4ч
6.=12,5ч
7.=15,1ч
Рассчитаем время обработки комплекта документов. В нашем случае берется 8 комплектов в сутки.
1.= 4 ч
2.=5,78ч
3.=3,94ч
4.=2ч
5.=1,93 ч
6.=1,56ч
7.=1,88ч
Проведем расчет сдвига каждой послед. по отношению к предшествующей, начиная со второй операции.
Если ti+1
1.= = 2
=1,93, так как t2
3. = 2 , так как t4>t3,то tсдвига4= 16+15,75+1,97=2,22
4. =1,56, так как t6
,
Тц= 16+(1,93+2,28+2,22+1,93+1,56+4,06)= 29,98
Рассмотрим длительность технологического цикла при параллельно последовательном движении предметов труда.
=8*(4/2+5,78/3+3,94/2+2/1+1,93+1,56+1,88)- (8-1)* (5,78/3+5,78/3+3,94/2+1,56+1,56+1,93)= 29,98 ч
Вывод:
при данных производственных условиях при последовательно-параллельном движении предметов труда длительность процесса будет равна 29,98 ч.
Задача 4.
Определить длительность технологического цикла обработки партии деталей в 100 шт. при последовательном, параллельном и параллельно- последовательном движениях. Размер транспортной партии равен 10шт. Каждая операция выполняется на одном станке. Технологический процесс обработки деталей представлен в таблице.
№ операции |
Операция |
Норма времени, мин |
Сверлильная 1 |
||
Расточная |
||
Протяжная |
||
Обточная |
||
Зубонарезная |
||
Сверлильная 2 |
||
Фрезерная |
||
Слесарная 1 |
||
Слесарная 2 |
||
Шлифовальная |
1. Рассчитаем длительность технологического цикла обработки партии деталей при параллельно- последовательном движении.
= 100 * (2+3+10+4+12+8+15+6+20+10) – (100-10)*(2+3+4+4+8+8+6+6+10)= 9000-(100-10)*51= 4410 мин.
Длительность технологического цикла составила 4410минут
2. Рассчитаем длительность технологического цикла обработки партии деталей при последовательном движении.
= 100 * (2+3+10+4+12+8+15+6+20+10)= 9000мин
Длительность технологического цикла составила 9000 минут.
3.Рассчитаем длительность технологического процесса при параллельном движении.
= 100 * (2+3+10+4+12+8+15+6+20+10)* 20/10 +10(2+3+4+4+8+8+6+6+10) = 2700мин.
Длительность технологического цикла при параллельном движении составила 2700 минут.
Вывод:
при данных производственных условиях последовательный производственный процесс занимает времени больше всего 9000минут, а параллельный меньше всего- 2700 минут.
Задача 5.
Количество деталей в партии 12 шт. Вид движения партии деталей – последовательный. Технологический процесс обработки деталей состоит из 6 операций, длительность обработки на каждой операции соответственно равна:t1=4,t2=6, t3=6,t4=2,t5=5,t6=3 минуты. каждая операция выполняется на одном станке. Определить как измениться продолжительность технологического цикла, если последовательный процесс обработки заменить на параллельно-последовательный. Размер транспортной партии принять равным 1.
Решение:
1. Рассчитаем длительность технологического цикла обработки партии деталей при последовательном движении.
= 12*(4+6+6+2+5+3)= 312 минут
2. Рассчитаем длительность технологического цикла обработки партии деталей при параллельно- последовательном движении.
= 12 * (4+6+6+2+5+3)-(12-1) * (4+6+2+2+3)= 125 минут
Вывод:
при данных производственных условиях последовательный процесс обработки деталей занимает времени больше, 312минут,чем параллельно- последовательный 125 минут.
Задача 6.
Партия деталей состоит из 10 шт., обрабатывается при параллельно-последовательном виде движений. Технологический процесс обработки деталей состоит из 6 операций: мин. Имеется возможность объединить пятую и шестую операцию в одну без изменения длительности каждой. Размер транспортной партии равен 1. Определить, как изменится длительность технологического цикла обработки деталей.
Решение:
1. Расчет длительности технологического цикла обработки деталей при параллельно-последовательном виде движения определяется по формуле:
,
где p – размер транспортной партии, шт;
- наименьшая норма времени между k-й парой смежных операций с учетом количества единиц оборудования, мин;
m – число операций в технологическом процессе;
n – количество деталей в партии;
- принятое число рабочих мест на i-й операции, шт;
- норма штучного времени на 1-й операции, мин.
10(2 + 9 + 5 + 8 + 3 + 4) – (10 – 1)(2 + 5 + 5 + 3 + 3) = 148 (мин)
2. Расчет длительности технологического цикла обработки деталей при параллельно-последовательном виде движения после объединения 5 и 6 операций:
10(2 + 9 + 5 + 8 +7) – (10-1)(2 + 5 + 5 + 7) = 139 (мин)
Вывод:
после объединения пятой и шестой операций длительность технологического цикла уменьшилась на 9 минут.
Задача 7.
Определить длительность технологического цикла обработки партии деталей, состоящей из 20 шт., при последовательном, параллельном и параллельно-последовательном виде движений. Построить графики процесса обработки. Технологический процесс обработки деталей состоит из пяти операций, длительность которых соответственно составляет: мин. Вторая, четвертая и пятая операции выполняются на двух станках, а первая и третья – на одном. Величина транспортной партии – 5 шт.
Решение.
1) Расчет длительности технологического цикла обработки партии деталей при последовательном виде движения определяется по формуле:
,
где m – число операций в технологическом процессе;
n – количество деталей в партии;
- принятое число рабочих мест на i-й операции, шт;
- норма штучного времени на 1-й операции, мин.
20(2 +4/2 + 3 + 6/2 + 5/2) = 250 (мин).
2) Расчет длительности технологического цикла обработки партии деталей при параллельном виде движения определяется по формуле:
,
где p – размер транспортной партии, шт;
m – число операций в технологическом процессе;
n – количество деталей в партии;
- принятое число рабочих мест на i-й операции, шт;
- норма штучного времени на 1-й операции, мин.;
- норма времени i-й операции с учетом количества рабочих мест, мин.
(20 – 5)3 + 5(2 + 4/2 + 3 + 6/2 + 5/2) = 92,5 (мин).
3. Расчет длительности технологического цикла обработки партии деталей при параллельно-последовательном виде движения определяется по формуле:
,
где p – размер транспортной партии, шт;
- наименьшая норма времени между k-й парой смежных операций с учетом количества единиц оборудования, мин;
m – число операций в технологическом процессе;
n – количество деталей в партии;
- принятое число рабочих мест на i-й операции, шт;
- норма штучного времени на 1-й операции, мин.
20(2 + 4/2 + 3 + 6/2 + 5/2) – (20 – 5)(2 + 2 + 3 + 2,5) = 107,5 (мин)
Вывод:
при данных производственных условияхпараллельный вид движения обеспечивает самый короткий технологический цикл, а последовательный вид движения – самый длинный технологический цикл.
Задача 8.
Определить длительность технологического цикла обработки партий деталей, состоящей из 10 шт, при различных видах движений. Технологический процесс обработки деталей состоит из четырех операций, длительность которых соответственно составляет: мин. Среднее межоперационное время – 2 мин. Длительность естественных процессов – 30 мин. Величина транспортной партии – 2 шт. Первая и четвертая операции выполняются на двух станках, а каждая из остальных – на одном.
Решение.
1. Расчет длительности технологического цикла обработки партии деталей при последовательном виде движения определяется по формуле:
6. Расчет длительности производственного цикла обработки партии деталей при параллельно-последовательном виде движения (формула 1):
86 + 4*2 + 30 = 124 (мин)
Вывод: при данных условиях самые короткие технологические и производственные циклы при параллельном виде движения, а самые длинные – при последовательном виде движения.
Расчет длительности производственного цикла простого процесса
при последовательном, параллельно – последовательном и параллельном
Основу производственного цикла составляет технологический цикл, который в свою очередь состоит из операционных циклов.
Операционный цикл – это продолжительность обработки детали или партии деталей на одной операции производственного процесса.
В общем виде длительность i -го операционного цикла определяется по формуле:
где п – размер партии деталей, шт.;
– штучно – калькуляционная норма времени на i -й операции, мин.;
– количество рабочих мест на i -й операции.
Сочетание во времени выполнения операционных циклов существенно влияет на длительность технологического и, следовательно, производственного цикла.
Возможны три вида сочетания операционных циклов, которые и определяют вид движения изделий (деталей) по операциям: последовательный, параллельно-последовательный и параллельный.
При последовательном виде движения вся партия деталей передается на последующую операцию лишь после окончания обработки всех деталей на предыдущей операции. Партия деталей – это количество одноименных деталей, запускаемых в производство с однократной затратой подготовительно – заключительного времени.
Длительность технологического цикла при последовательном виде движения определяется суммой операционных циклов по формуле:
где m – количество операций в технологическом цикле.
Графический способ определения длительности технологического цикла при последовательном виде движения деталей приведен на рис. 3.2.
N оп. | ||
Рис. 3.2. Технологический цикл при последовательном
Длительность производственного цикла при последовательном видедвижения определяется по формуле:
где – время естественных процессов, мин.;
– длительность межоперационных перерывов, мин.;
– длительность перерывов, связанных с режимом работы предприятия.
Производственный цикл, выраженный в календарных днях , определяется по формуле:
где – продолжительность смены в мин.;
f – количество смен в сутках;
– коэффициент, учитывающий режим работы предприятия, определяется по формуле:
где и – количество рабочих и календарных дней в году.
Достоинствами последовательного вида движения деталей являются:
– относительная простота организации труда;
– отсутствие перерывов в работе оборудования и рабочего;
– возможность их высокой загрузки в течение смены.
Однако производственный цикл при последовательном виде движения обладает наибольшей продолжительностью, т.к. каждая деталь задерживается (пролеживает) на рабочем месте в ожидании обработки всей партии деталей. Поэтому последовательный вид движения может быть рекомендован при обработке небольших партий деталей с малой их трудоемкостью на операциях, что характерно для единичного и мелкосерийного производства.
Чтобы сократить технологический цикл, применяют параллельно-последовательный вид движения . Сущность его состоит в том, что вся обрабатываемая партия деталей делится на транспортные партии по “p” деталей в каждой или поштучно (р=1). Транспортная партия обрабатывается на каждой операции без перерывов и ее можно передавать на следующую операцию, не ожидая окончания обработки по другим транспортным партиям. При этом должно соблюдаться условие непрерывной работы на каждой операции при обработке всей партии “n”.
Длительность технологического цикла будет меньше, чем при последовательном виде движения, на суммарную величину совмещения операционных циклов (), которая определяется по формуле:
где п – количество деталей в обрабатываемой партии, шт.;
р – количество деталей в транспортной партии, шт.;
– минимальное значение операционного цикла по двум смежным операциям.
Длительность технологического цикла при параллельно – последовательном виде движения определяется по формуле:
Длительность производственного цикла в календарных днях для параллельно – последовательного вида движения определяется по формуле:
Графический способ определения длительности технологического цикла при параллельно – последовательном виде движения показаны на рис. 3.3.
При построении графика следует учитывать соотношение операционных циклов на смежных операциях. Если операционный цикл на предыдущей операции меньше или равен, чем на последующей, т.е. , то транспортная партия после обработки ее на предыдущей операции может сразу передаваться на последующую операцию. Непрерывность обработки достигается за счет того, что производительность на предыдущей операции выше, чем на последующей.
Рис.3.3. Технологический цикл при параллельно – последовательном
виде движения предметов труда по операциям
Если операционный цикл на предыдущей операции больше, чем на последующей, т.е. , то после обработки первой транспортной партии на предыдущей операции ее нельзя сразу передавать на последующую, так как производительность на i -ой операции меньше и не будет обеспечена непрерывность работы оборудования на (i + 1)-й операции.
Непрерывность обработки партии на последующей операции может быть достигнута лишь при накоплении перед началом ее минимального необходимого задела деталей, и, следовательно, последующая операция может быть начата в более поздний срок. Графически начало обработки на последующей операции определяют из условия, что последняя транспортная партия после ее обработки на предыдущей операции, передается сразу на последующую.
Параллельно – последовательный вид движения имеет более короткий цикл, но приводит к увеличению числа учетно-плановых единиц, к более высокому темпу работы транспортных средств. Его целесообразно применять при больших партиях и большой трудоемкости изделий, что свойственно крупносерийному производству. Однако здесь также имеет место пролеживание деталей в ожидании обработки из-за несинхронности во времени операций.
При параллельном виде движения деталей транспортные партии передаются на следующую операцию сразу после окончания их обработки на предыдущей. В этом случае пролеживание деталей между операциями ликвидируется, все операции технологического цикла выполняются параллельно, вследствие чего продолжительность технологического цикла сокращается до минимума. Простои оборудования и рабочих возникают вследствие несинхронности операционных циклов во времени. При равной длительности их простоев не будет.
Длительность технологического цикла при параллельном виде движения определяется по формуле:
Длительность производственного цикла при параллельном виде движения определяется по формуле:
Графический способ определения длительности технологического цикла при параллельном виде движения показан на рис. 3.4.
Рис. 3.4. Технологический цикл при параллельном
виде движения предметов труда по операциям
Правила построения графика технологического цикла при параллельном виде движения формулируется следующим образом:
1. Строится технологический цикл по первой транспортной партии на всех операциях без перерывов между ними.
2. Определяется операция с самым длительным циклом и для нее строится цикл по всей обрабатываемой партии “n” без перерывов.
3. Для остальных транспортных партий, кроме первой (для нее уже построен по п. 1.), достраиваются операционные циклы на всех операциях, кроме самой продолжительной (для нее он построен по п. 2.).
Как видно из графика (рис. 3.4) непрерывно загружено оборудование только на операции, имеющей максимальный операционный цикл. На остальных операциях оборудование частично простаивает. Только для синхронного процесса, в котором операционные циклы равны, т.е. ,работа на всех операциях будет вестись без перерывов. Такой вариант процесса характерен для непрерывно – поточных линий в массовом производстве.