Модуль 5. Производственный цикл

 

       Рекомендуется использовать лекционный материал по теме «Организация и управление производственным процессом» (параграф 2 и 3)

Задание 1. Определите длительность производственного цикла, если известно, что предприятие будет работать 268(*) дней из 366 дней в году, в две смены, продолжительностью 8 часов каждая. Технологический цикл длится 8 часов, на перерывы между операциями отведено 2 часа, на естественные процессы – 2 часа. Всего технологический процесс включает 7(*) операций.

(*)   Для каждого варианта количество дней работы предприятия увеличивается на номер варианта, умноженный на 1, то есть, например, для 14 варианта количество дней работы увеличится на 14 * 1 = 14 дней и составит 268 + 14 = 282 дня.

Для каждого варианта количество операций увеличивается на номер варианта, умноженный на 1, то есть, например, для 14 варианта количество операций увеличится на 14 * 1 = 14 и составит 7 + 14 = 21 операцию.

 

Методические указания

 

Для определения длительности производственного цикла используют следующую формулу:

 

                                                                   (1)

 

где D _к – число календарных дней в плановом периоде; D _р –число рабочих дней в плановом периоде;

К_см –число рабочих смен за день;

_{T см} –продолжительность рабочей смены,часов;

Т^АВС_т –технологический цикл при соответствующем виде движения;

 

t _мо –межоперационное время(межоперационное пролеживание,транспортировка,контроль);

 

t_e –время естественных процессов,не зависящее от режима работы;

m –число операций.

 

Задание 2. Постройте график движения партии изделий и рассчитайте длительность технологического цикла при последовательном, параллельном, последовательно-параллельном движении партии, если известно, что:

 

• Партия состоит из 5изделий(n – число изделий);
• Технологический процесс включает 4 операции (m – число операций): t₁; t₂; t₃; t₄- согласно варианта.

 

Таблица 1 – Время выполнения операция

 

Номер операции	Номер варианта
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1	6	10	9	7	8	11	15	12	14	13
2	10	14	13	11	12	15	19	16	18	17
3	10	14	13	11	12	15	19	16	18	17
4	14	18	17	15	16	19	23	20	22	21

 

• Размер транспортной партии р= 1шт.
• Каждая операция выполняется на одном посте(q – число рабочих мест).

Методические указания

 

Длительность технологического цикла зависит от того, какое движение партии через операции предусмотрено: последовательное, параллельное, последовательно-параллельное.

 

Последовательное движение (А).Партия предметов труда передается с операции на операцию целиком.Длительность технологического цикла определяется по формуле (2).

 

 

                                                                               (2)

 

 

где n – количество обрабатываемых деталей (объектов) в партии;

t_i – продолжительность операции, мин;

q_i - число рабочих мест на операции.

 

 

Размер партии n принимается одинаковым для всех операций, что соответствует практике межоперационных подач.

График движения партии деталей представлен на рисунке 1.

 

 

Рисунок1 - График движения партии при последовательномдвижении

Параллельное движение (В). Все операции одновременно выполняются над разными единицами партии продукции одного наименования,каждая единица проходит через все операции технологического процесса непрерывно и независимо от остальных единиц. Передача единиц продукции с операции на операцию осуществляется по несколько штук (передаточной или транспортной партией р, меньшей n) или по одной штуке (р=1). Длительность технологического цикла при данном виде движения определяется по формуле (47).

                                                                       

                                                                   (2)       

 

где (n - p)(t_i^max / q^max_i) – операционный цикл максимальной продолжительности в данном технологическом процессе;

 

t_i^max –норма времени на операции с максимальным операционным циклом;

q_i^max –число рабочих мест на операции с максимальным операционным циклом.

 

Продолжительность операции с максимальным операционным циклом, называемой главной, оказывает большое значение на продолжительность технологического процесса T_TB при параллельном движении. Поэтому главное условие – обеспечить непрерывность выполнения такой операции, своевременно завершая выполнение всех предыдущих ей операций над каждой из транспортных порций р, составляющих общую партию продукции n. На всех операциях, кроме главной, возникают перерывы между окончанием их выполнения над предыдущей и началом их выполнения над последующей транспортной партией продукции. Продолжительность перерыва на каждой операции равна разности между продолжительностью главной и данной операции.

 

 

График движения партии деталей при параллельном движении представлен на рисунке 2.

 

 

Рисунок2 - График движения партии при параллельномдвижении

 

Параллельно -последовательное движение С (смешанное) –представляет собой сочетание элементов параллельного и последовательного движения партии продукции по операциям технологического процесса. Характеризуется частичной параллельностью, непрерывностью операций над всей партией. Длительность технологического цикла при последовательно-параллельном движении определяется по формуле (3).График изображен на рисунке 3.

                                                                   (3)

 

где t_ki - наименьшая норма времени между парой смежных операций с учетом количества единиц оборудования.

 

Рисунок 3 – График движения партии при смешанном движении

Пример

 

Постройте график движения партии деталей и рассчитайте длительность технологического цикла при последовательном, параллельном, последовательнопараллельном движении партии, если известно, что:

• партия состоит из 5 деталей;
• технологический процесс включает 4 операции, время которых:t₁ – 3; t₂ – 4; t₃ – 2; t₄ –3 мин.;

 

• размер транспортной партии – 1 шт.;
• каждая операция выполняется на одном станке.

Решение

 

Определяем длительность технологического цикла при последовательном движении.

 

 

 

Строим график движения партии через операции.

 

 

Рисунок 4 - График последовательного движения партии

 

Определяем длительность технологического цикла при параллельном движении.

 

 

 Строим график движения партии через операции.

 

Рисунок 5- График параллельного движения партии

 

Определяем длительность технологического цикла при последовательно-параллельном движении.

 

 

где t_ki - наименьшая норма времени между парой смежных операций с учетом количества единиц оборудования

 

Строим график движения партии через операции.

 

 

Рисунок 6 – График последовательно-параллельного движенияпартии

 

Таким образом, наименьшую продолжительность имеет технологический цикл при параллельном движении.

МОДУЛЬ 6. ОРГАНИЗАЦИЯ И ПЛАНИРОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПРОЦЕССА

Рекомендуется использовать лекционный материал по теме «Организация и управление производственным процессом» (параграф 1)

Задание 1. Проанализируйте, насколько рационально организован производственный процесс по изготовлению коробок передач в компании «Альфа», если известно:

 

• план производства выполнен полностью;
• общая продолжительность процесса составляет 14 часов, время перерывов при этом равно 60 мин (*);
• максимальная производственная мощность одной из групп оборудования равна 45 изделиям, минимальная – 12 изделиям;
• оптимальная длина пути движения изделия равна 1,5 км, фактическая – 2,3 км;
• плановый объем работ в месяц составляет 520 изделий, при этом выполнение планового задания осуществлялось следующим образом: первый месяц – 480 изделий, второй месяц – 540, третий месяц – 380, четвертый месяц – 680.

 

(*) Для каждого варианта общая продолжительность процесса увеличивается на номер варианта, умноженный на 1, то есть, например, для 14 варианта общая продолжительность процесса увеличится на 14 * 1 = 14 часов и составит 14 + 14 = 28 часов. Время перерывов увеличивается на 5 минут по такому же принципу по каждому варианту.

Методические указания

 

Выполнение данного задания предполагает расчет и анализ определенных коэффициентов.

 

Коэффициент непрерывности характеризует степень совмещения процессов во времени, т.е. одновременность выполнения различных частичных или полных рабочих процессов. Для расчета используется формула (1).

                                                                               (1)

 

 

где Т_раб – продолжительность рабочего времени;

То –общая продолжительность процесса,включая все перерывы.

 

Коэффициент пропорциональности показывает, насколько сбалансирована пропускная способность всех последовательных звеньев технологического процесса, цепи и элементов ресурсного обеспечения. При расчете данного коэффициента используют формулу (2).

 

                                                                     (2)

 

 

где  М _min – минимальная пропускная способность (мощность, разряд, объем количество информации);

M_max –максимальная пропускная способность;

 

Степень обеспечения кратчайшего пути следования предмета по рабочим позициям, без возвратных и встречных перемещений, без излишних пересечений маршрутов характеризуется коэффициентом прямоточности, который определяется по формуле (3).

                                                           (3)

 

 

где Д ⁱ _опт – оптимальная длина прохождения предмета по I-му процессу;

Д ⁱ _ф –фактическая длина прохождения предмета поI-му процессу.

 

Коэффициент ритмичности, характеризующий равномерность выполнения процессов во времени, рассчитывают по формуле (4).

                                                                                           (4)

 

где Vⁱ _п – плановый объем работ;

Vⁱ _ф фактический объем выполненной работы за анализируемый период в пределах плана (свыше плана не учитывается);

Задание 2. Компания «Дельта» является конкурентом компании «Альфа» из задания 1. Проанализируйте, насколько рационально организован производственный процесс по изготовлению коробок передач в компании «Дельта, если известно:

 

• план производства выполнен полностью;

 

• общая продолжительность процесса составляет 2 часа, время перерывов при этом равно 12 мин (*);

 

• максимальная производственная мощность одной из групп оборудования равна 20 изделиям, минимальная – 5 изделиям;
• оптимальная длина пути движения изделия равна 0,5 км, фактическая – 1,2 км;
• плановый объем работ в месяц составляет 1 000 изделий, при этом выполнение планового задания осуществлялось следующим образом: первый месяц – 990 изделий, второй месяц – 1 100, третий месяц – 800, четвертый месяц – 1 110.

 

Сравните полученные показатели компании «Дельта» с показателями их конкурента.

 

(*) Для каждого варианта общая продолжительность процесса увеличивается на номер варианта, умноженный на 1, то есть, например, для 14 варианта общая продолжительность процесса увеличится на 14 * 1 = 14 часов и составит 2 + 14 = 16 часов. Время перерывов увеличивается на 5 минут по такому же принципу по каждому варианту.

Рекомендуется использовать лекционный материал по теме «Организация и управление производственным процессом» (параграф 4)

Задания 3 и 4 являются ознакомительными для выполнения задания 5. Задания 3 и 4 в отчет о проделанной работе разрешается не включать.

Задание 3. На основе данных, представленных в таблице 1, постройте схему сборки изделия.

 

Таблица 1- Данные о последовательности выполнения операций

 

Элемент	Предшествующийэлемент
A	-
B	A
C	B
D	B
E	C
F	D
G	E, F
H	G

 

М етодическиеуказания

 

При выполнении задания следует руководствоваться методикой, представленной в примере.

 

Пример

 

На основе данных, представленных в таблице 2, постройте схему сборки изделия.

 

Таблица 2 - Данные о последовательности выполнения операций

 

Элемент	Предшествующийэлемент
A	-
B	-
C	А, В
D	-
E	С, D
F	E
G	-
H	F, G

 

Решение

 

Последовательность выполнения операций в процессе оформляют в виде графика. При его построении учитывают, что отдельные операции, напротив которых во второй графе стоит прочерк, являются началом в своей цепочке. Данный график является своеобразным процессом проектирования сборочного процесса.

 

H

 

F              G

 

E

 

С                 D

 

А            В

 

Рисунок 1– График последовательности выполнения операций

 

Задание 4. Учитывая данные, приведенные в таблице 3, определите длительность сложного производственного процесса по изготовления изделия А.

 

Таблица 3 – Данные для расчета

 

Элемент		Длительностьоперации,мин	Предшествующийэлемент
A		20	-
B		10	A
C		20	-
D		22	B
E		12	C
F		10	D
G		16	EF
H		8	G

 

Методическиеуказания

 

При выполнении задания следует руководствоваться методикой, представленной в примере.

 

Пример

Учитывая данные, приведенные в таблице 4, определите длительность сложного процесса.

 

Таблица 4 – Данные для расчета

 

Элемент		Длительностьоперации,дней	Предшествующийэлемент
E		4	-
D		2	-
C		5	-
B		2	D, E
A		4	B, C

Решение

 

На первом этапе строим график последовательности выполнения операций, как это показано на рисунке 2.

 

 

 

Рисунок 2 – График последовательности выполнения операций

 

 

Затем, учитывая параллельность осуществления операций, устанавливаем длительность процесса.

 

 

Рисунок 3- Определение длительности сложного процесса

 

Таким образом, для выполнения всех операций, с учетом того, что часть из них выполняется параллельно, необходимо 10 дней. Для сравнения – на выполнение операций последовательно потребовалось бы на 70 % больше времени.

 

Задание 5. Учитывая приведенные далее данные, рассчитайте длительность процесса производства изделия Б, такт потокалинии, минимальное теоретическое количество рабочих мест, коэффициенты загрузки рабочих мест.

Рабочий день составляет 8 часов, регламентированные перерывы 30 мин., необходимо произвести 700изделия Б в день.

 

Таблица 5 – Данные для расчета

 

Элемент	Длительность операции,мин по вариантам										Предшествующий элемент
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
A	15	20	5	25	10	15	10	20	30	10	-
B	25	30	10	20	20	25	15	30	15	15	A
C	10	15	5	5	5	10	10	10	10	10	B
D	35	40	25	35	30	10	20	20	25	25	-
E	30	35	20	20	25	35	15	15	35	30	-
F	15	20	5	15	10	15	25	25	15	20	С, D
G	20	25	10	20	15	25	10	15	20	25	E, F
H	25	30	15	15	20	20	10	15	25	20	G

При выполнении данного задания используются знания и умения, полученные при выполнении заданий 1-2.

 

Методические указания

 

Исходным моментом при проектировании поточного производства является определение объема выпуска продукции и такта потока. Такт - это промежуток времени между запуском (или выпуском) двух смежных изделий на линии. Он определяется по формуле (5):  

                                                                   (5)                   

 

 

где Fд – действительный фонд времени работы линии за определенный период (месяц,

сутки, смену) с учетом потерь на ремонт оборудования и регламентированных   перерывов, мин; 

Nз – программа запуска за тот же период времени, шт.  

 

Величина, обратная такту, называется темпом (ритмом) работы линии. При организации поточного производства необходимо обеспечить такой темп, чтобы выполнить план по выпуску продукции (услуг). 

Следующим этапом в организации поточного производства является определение потребности в оборудовании. Расчет количества оборудования осуществляется исходя из числа рабочих мест по операциям процесса:  

                                                                                           (6)

 

 

где Нр – расчетное число рабочих мест на одной операции процесса; 

ti – норма времени на операцию с учетом установки, транспортировки и снятия

деталей, мин.  

 

Принятое число рабочих мест Нпр определяется округлением расчетного количества до ближайшего целого числа. При этом учитывается, что на стадии проектирования допускается перегрузка в пределах 10-12% на каждое рабочее место. 

 

Коэффициент загрузки рабочих мест Кз определяется по формуле (7): 

К з = Н р / Н пр                               (7)