Организация производственного процесса во времени

Производственный цикл и его структура. Организация производственного процесса во времени характеризуется способами сочетания операций технологического процесса, структурой и дли­тельностью производственного цикла. Производственный цикл — это временной интервал от начала до окончания процесса изготов­ления продукции, т. е. время, в течение которого запущенные в про­изводство предметы труда преобразуются в готовую продукцию.

Производственный цикл исчисляется для одного изделия или для определенного количества изготовляемых одновременно изде­лий и является важным календарно-плановым нормативом органи­зации производственного процесса во времени. Исходя из его про­должительности, определяют срок запуска продукции в произ­водство, составляют календарные планы изготовления продукции на всех стадиях производственного процесса, согласовывают рабо­ту смежных подразделений (участков, цехов). На основе производ­ственного цикла исчисляется величина незавершенного производ­ства— важного элемента оборотных средств предприятия.

Структура производственного цикла показана на рис. 11.3.

Из рис. видно, что производственный цикл состоит из собст­венно производственного времени и перерывов. Время произ­водства особых пояснений не требует. Время перерывов включает перерывы в рабочее время, т. е. тогда, когда предприятие работает, и нерабочее время, которое определяется режимом работы (вы­ходные, праздничные дни, перерыв между рабочими сменами).

Перерывы в рабочее время делятся на перерывы партионности и ожидания. Перерывы партионности возникают тогда, когда предме­ты труда обрабатываются партиями. Партия предметов — это оп­ределенное количество одинаковых предметов, обрабатываемых на каждой операции непрерывно с одновременной затратой подгото-

Раздел 3

вительно-заключительного времени. Предметы из партии обрабаты­ваются не одновременно, а по одному или по несколько штук сразу. Каждый предмет труда ожидает сначала своей очереди на обработ­ку, а затем — конца обработки всей партии. Перерывы партионно-сти определяются не отдельно, а вместе с продолжительностью тех­нологических операций, создавая технологический цикл. Перерывы ожидания возникают вследствие несинхронности операций произ­водственного процесса: предметы труда негде обрабатывать, по­скольку рабочие места заняты другими операциями. Перерывы ожидания возникают также и тогда, когда детали, входящие в один комплект, изготовляются в разное время.

Рис. 11.3. Типовая структура производственного цикла

Конкретная структура производственного цикла зависит от особенностей продукции, технологических процессов ее изготов­ления, типа производства и некоторых других факторов. В- непре­рывных производствах (химическом, металлургическом и т. п.) наибольшую часть производственного цикла занимает время про­изводства, а в дискретных — именно перерывы. Особенно дли­тельными являются перерывы в единичном производстве, мень­шими — в серийном и минимальными — в массовом.

Глава 11

291

Методы сочетания операций и их влияние на производст­венный цикл. Производственный цикл можно исчислять как для отдельных предметов (деталей, узлов, изделий), так и для целых партий. Определение цикла осуществляется по составляющим его элементам. Для изделий с длительным циклом величина по­следнего исчисляется в календарных днях; в этом случае учиты­ваются все перерывы. Короткие циклы (до 5 дней) определяются в рабочих днях без учета выходных.

Во многих случаях выполнение вспомогательных операций совпадает со временем перерывов, особенно перерывов ожида­ния. Тогда временная протяженность цикла будет меньше, чем сумма его составляющих. Это нужно учитывать при исчислении общей продолжительности цикла.

Основной составляющей производственного цикла является дли­тельность технологических операций, которая составляет технологи­ческий цикл. Технологический цикл обработки партии предметов на одной операции равняется

где Т_т — технологический цикл в единицах времени (как правило минутах);

п — количество предметов в партии;

t — длительность обработки одного предмета;

М — количество рабочих мест, на которых выполняется опе­рация.

Технологический цикл партии предметов, обрабатываемых на нескольких операциях, зависит также от того, как сочетается вы­полнение операций над предметами партии. Существуют три спо­соба сочетания операций технологического процесса (три спосо­ба передачи предметов): последовательный, параллельный и па­раллельно-последовательный (график на рис. 11.4).

Раздел 3

Последовательное сочетание операций состоит в том, что сле­дующая операция начинается только после окончания обработки всех предметов партии на предыдущей операции, т. о. партия предметов передается с операции на операцию полностью. Техно­логический цикл при таком сочетании операций, как это видно из графика на рис. 11.4, определяется по формуле

Глава 11

Рис. 11.4. Графики сочетания операций

Последовательное сочетание операций является достаточ­но простым по своей организации, оно облегчает оператив­ное планирование и учет, однако требует достаточно длитель­ного производственного цикла, ибо каждый предмет лежит, ожидая обработки всей партии. Последовательное сочетание операций применяется в единичном и серийном производствах.

Параллельное сочетание операций характеризуется тем, что каждый предмет труда после окончания предыдущей операции сразу же передается на следующую операцию и обрабатывается. Это означает, что предметы одной партии обрабатываются па­раллельно на всех технологических операциях.

Малогабаритные нетрудоемкие предметы могут передавать­ся не поштучно, а транспортными (передаточными) партия­ми — п_т. При поштучной передаче п_т = 1. На графике рис. 11.4 видно, что технологический цикл в этом случае равняется дли­тельности обработки партии предметов на максимально тру­доемкой операции и транспортной партии — на остальных опе­рациях:

(11.5)

При параллельном сочетании операций существенно сокра­щается технологический цикл по сравнению с последователь­ным способом. Однако если при этом длительность операций не одинакова и не кратна, т. е. когда они не синхронизированы, то на всех операциях, кроме операций с максимальной про­должительностью (опер. 2, 3, 4), возникают перерывы в работе. Перерывы ликвидируются при условии синхронизации опера­ций, когда

(11.6)

Параллельное сочетание операций применяется в массовом и крупносерийном производствах.

Параллельно-последовательное сочетание операций, кото­рое еще называют смешанным, отличается тем, что обработ­ка предметов труда на следующей операции начинается до за­вершения обработки всей партии на предыдущей, но при ус­ловии, чтобы партия обрабатывалась на каждой операции не­прерывно.

Раздел 3

Из графика на рис. 11.4 видно, что технологический цикл при параллельно-последовательном сочетании операций является бо­лее коротким, чем цикл последовательного сочетания за счет па­раллельного выполнения смежных операций х, т.

Время параллельного выполнения смежных операций равняется произведению количества деталей без одной транспортной партии и продолжительности наименьшей операции. Если последнюю обозна-

При параллельно-последовательном сочетании операций тех­нологический цикл является более продолжительным, чем при параллельном, но меньшим, нежели цикл при последовательном сочетании операций. Применяется этот метод, когда предметы обрабатывают большими партиями, что соответствует условиям крупносерийного производства.

Для исчисления производственного цикла обработки партии предметов наряду с технологическим циклом нужно определить и другие элементы. Продолжительность естественных процессов устанавливается в соответствии с требованиями технологии, вре­мя выполнения вспомогательных операций и межоперационных перерывов определяется по определенным нормативам или из опыта. Тогда производственный цикл обработки партий предме­тов в календарных днях может быть исчислен, например, для по­следовательного сочетания операций по формуле

(11.10)

где К_кал — коэффициент календарности, т. е. отношение количе­ства календарных дней к количеству рабочих дней в определен­ном периоде (месяце, квартале, году);

Глава 11

Кcм — количество смен в сутки;

t cm — продолжительность смены в часах;

t_e> (в — продолжительность естественных, вспомогательных, неперекрываемых операций, мин;

t мо — продолжительность среднего межоперационного пере­рыва (ожидания), мин.

Особенности исчисления производственного цикла сложных изделий. Изложенная методика исчисления производственного цик­ла исходит из того, что готовое изделие получают вследствие после­довательного выполнения операций над тем же самым предметом труда. Однако большинство изделий в дискретном производстве со­стоит из многих деталей, узлов, агрегатов (автомобили, станки, теле­визоры и т. п.), которые изготовляются в определенной мере парал­лельно. Для такой продукции производственный цикл исчисляется графическим методом. Сначала определяются производственные циклы обработки отдельных деталей, сборки узлов, агрегатов и изде­лий в целом по методике, которая рассмотрена выше. После этого строится цикловой график (ленточный или сетевой) изготовления из­делия с учетом параллельности отдельных процессов (рис. 11.5).

Д-l

Рис. 11.5. Условный цикловой график изготовления изделий

Производственный цикл сложного изделия равняется наи­большей сумме циклов взаимосвязанных последовательных про­цессов. На рис. 11.5 это циклы изготовления деталей Д-3, сбо­рочной единицы С_е-2 и общей сборки С₀.

Экономическое значение и способы сокращения продолжи­тельности производственного цикла. Производственный цикл является важным показателем производственного процесса, существенно

Раздел 3

влияющим на его эффективность. Сокращение времени производст­венного цикла уменьшает незавершенное производство и соответст­венно оборотные средства. Вследствие уменьшения незавершенного производства экономится площадь, занятая хранением предметов тру­да, а это обеспечивает экономию затрат. Кроме того, сокращение вре­мени производственного цикла увеличивает производственную мощ­ность соответствующих подразделений и предприятия вообще.

Для сокращения продолжительности производственного цикла нужно уменьшать время самого производства и перерывов. Время производства в конкретных условиях может уменьшаться под влиянием различных факторов и прежде всего — механизации и автоматизации технологических процессов, вспомогательных опе­раций, интенсификации естественных процессов, тщательной раз­работки технической документации на стадии подготовки произ­водства, параллельного выполнения работ во время изготовления сложных изделий и др. Время перерывов сводится к минимуму благодаря применению передовых методов организации производ­ства и систем оперативно-календарного управления.