Завдання 1. Побудова, аналіз й удосконалення виробничої (і/чи загальної) структури підприємства та його підрозділів
Умова завдання. Підприємство охоплює виробничі підрозділи із кількістю робітників, що наведені у таблиці 7 вихідних даних (див. графи 1-3).
Таблиця 7
| Вихідні дані | Розв’язання | |||
| № п/п | найменування підрозділів | кількість робітників | тип виробництва | план реорганізації |
| 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. | Ливарний цех Цех розкрою металу Механоскладальний цех Ковальсько-пресувальний цех Механічний цех Цех металоконструкцій Термічний цех Складальний цех Модельний цех Електромеханічний цех Електроремонтний цех Ремонтно-механічний цех Тарний цех і склади готової продукції Транспортно-господарський цех Типографія й переплітальне відділення | основне основне основне основне основне основне основне основне основне допоміжне допоміжне допоміжне обслуговуюче обслуговуюче обслуговуюче | б) = 1+9 а) = 2+6 а) = 2+6 б) = 1+9 г) = 10+11 г) = 10+11 в) = 13+15 в) = 13+15 | |
| Усього (разом) - (З.Ч.) | Заповнюють студенти |
Примітки:
Тип підприємства – машинобудівне з повним виробничим циклом.
Цех поєднує, як правило, 100 робітників та більше.
Необхідно:
1. Виконати класифікацію типу виробництва для кожного підрозділу (заповнити графу 4 табл.7).
2. Розрахувати кількість робітників основного, допоміжного й обслуговуючого виробництв (і господарств) та їх питому вагу (по відношенню до загальної чисельності З.Ч. робітників підприємства).
3. Дати пропозиції до можливої реорганізації виробничої структури підприємства і його підрозділів (заповнити графу 5 табл. 7).
Розв’язання:
1. У графі 4 таблиці 7 “Типи виробництва” вказуємо типи виробництва кожного підрозділу:
– основні цехи – виробничі підрозділи підприємства, які беруть участь у виготовленні продукції, що є основною для підприємства;
– допоміжні цехи – виробничі підрозділи, котрі виготовляють продукцію для забезпечення нормальної роботи основних цехів підприємства;
– обслуговуючі цехи і господарства – підрозділи підприємства, які надають відповідні послуги цехам основного та допоміжного виробництв.
2. Кількість (чисельність) робітників (
):
– основного виробництва 
= п.1+п.2+…+п.9=2030 робітників;
– допоміжного – 
=п.10+п.11+п.12=320 робітників;
– обслуговуючого – 
=п.13+п.14+п.15= 150 робітників.
3. Питома вага (
)
– для основного виробництва:
;
– для допоміжного:
;
– для обслуговуючого:
.
4. Пропозиції до реорганізації (поєднання і ліквідації) виробничих підрозділів.
Поєднуємо (укрупнюємо) споріднені за технологічною ознакою цехи (див. гр. 5 табл. 7):
а) цех металоконструкцій (п.6) + цех розкрою металу (п.2 див. табл. 7) = новий цех (а) розкрою металу й виготовлення металоконструкцій, до складу якого входить дільниця розкрою металу (цех повинен мати понад 100 робітників):
робітників;
б) ливарний цех (п.1) + модельний цех (п.9) = новий ливарний цех (б) із модельною дільницею:
робітників;
в) тарний цех і склади готової продукції (п.13 табл. 7) + типографія з переплітальним відділенням (п.15) = новий цех підготовки готової продукції (в):
робітників;
г) електромеханічний цех (п. 10) + електроремонтний цех (п.11) = новий електромеханічний цех (г) із електроремонтною дільницею:
робітників.
Поєднання (укрупнення) цехів дозволяє скоротити чисельність адміністративного апарату і поліпшує управління виробництвом.
Завдання 2. Комплексний аналіз необхідності зміни спеціалізації окремих дільниць цеху при переході на випуск нової продукції (або при освоєнні нової системи технології її виробництва)
Умова завдання. В механічному цеху є дві дільниці (№1 та №2, вихідні дані див. табл. 8), які до переходу на випуск нової продукції мали технологічну спеціалізацію. У зв’язку з потребою освоєння випуску нової продукції планується поглиблення спеціалізації при виробництві корпусних деталей (перехід однієї з дільниць на предметну спеціалізацію, див. вихідні дані до завдання – гр. 7 табл. 8).
Необхідно проаналізувати ситуації:
1. Залишити виробничу структуру цеху без змін.
2. Організувати роботу дільниці, що задана за вихідними даними, за предметною спеціалізацією, залишивши технологічну на другій.
3. Прийняти інше рішення.
Розв’язання
1. Визначаємо організаційний тип виробництва цеху (або структурного підрозділу) на запланований обсяг річної програми цеху (дільниці) до й після його реорганізації. Для цього розрахуємо коефіцієнт спеціалізації робочих місць (обладнання):
.
Якщо Ксn >40 – це одиничне виробництво; Ксn = 20…40 – дрібносерійне; Ксn = 10…20 – середньосерійне; Ксn = 2…10 – великосерійне;
Ксn =1…2 – масовий тип виробництва.
а) до реорганізації дільниць цеху:
– середньо-серійне виробництво;
б) після реорганізації дільниці 1, що задана умовами завдання:
– середньосерійний тип виробництва.
Таблиця 8
| Номер дільниці цеху. | Кількість робочих місць (од. обладн). wі, штук | Кількість технологічних операцій (на дільниці) mіon, шт. | Середня тривалість технологічної операції tі, хв | Загальний час транспортних операцій Tтрі, год. | Тривалість виробничого циклу Твці, год. | Номер дільниці, для якої планується організація робіт за предметною спеціалізацією | |||||||
| форма спеціалізації дільниць | |||||||||||||
| технологічна | предметна | технологічна | предметна | технологічна | предметна | технологічна | предметна | технологічна | предметна | ||||
 2а
|  2б
| 3а |  3б
| 4а |  4б
| 5а | 5б |  6а
| 6б | ||||
| №1 | №1 | ||||||||||||
| №2 | |||||||||||||
 – до реорганізації
|
 – після реорганізації
|
Пояснення до умовних позначень таблиці 8:
wі – кількість робочих місць (або одиниць обладнання) на і -х дільницях цеху, що визначена на обсяг річної програми цього цеху
(графа 2);
mіon – кількість технічних операцій, які закріплені за і -ю дільницею цеху відповідно до планового обсягу виробничої програми (графа 3).
2. Оцінюємо неперервність виробництва
Принцип неперервності визначає та характеризує зменшення часу перерв для виконання трудових і технічних ресурсів, а також скорочення часу й витрат при транспортуванні предметів праці в процесі виробництва.
Неперервність виробництва характеризується коефіцієнтом непе-рервності виробничого процесу
,
де 
– тривалість технологічної частини циклу операції за окремими переділами; яка складає
;
– тривалість загального виробничого циклу за окремими переділами (див. гр.6 табл. 8 вихідних даних);
а) до реорганізації:
б) після реорганізації:
.
Висновок №1: Коефіцієнт 
зростає, тобто простої обладнання зменшуються, і воно використовується більш ефективно.
3. Визначаємо прямоточність виробництва.
Принцип прямоточності характеризує необхідність найкоротшого шляху проходження предметом праці усіх стадій та операцій технологічного процесу від запуску вихідної сировини (ресурсів) до випуску готової продукції.
Для оцінки цього параметра визначаємо коефіцієнт прямоточності:
;
де 
– тривалість транспортних операцій (див. гр.5 табл.8);
– тривалість усього виробничого циклу (гр.6 табл. 8);
а) до реорганізації:
;
б) після реорганізації 1-ої дільниці
.
Висновок № 2. Коефіцієнт прямоточності 
збільшився (тобто поліпшився).
Загальний висновок. Перехід дільниці №1 від технологічної до предметної спеціалізації не тільки поглиблює форму спеціалізації всього цеху, а й підвищує неперервність виробництва корпусних деталей (
) та його прямоточності (). Це все в цілому приведе до зростання продуктивності праці, зменшення витрат виробництва і до підвищення його ефективності.
Завдання 3. Використання методів сітьового моделювання для планування комплексів робіт із технологічної підготовки виробництва та організації освоєння нових технологій і випуску нової продукції
Умова завдання. Ваше підприємство готується до модернізації виробництва й проведення його технологічної підготовки. Перелік робіт, їх залежність (і послідовність використання), тривалість (у днях) та кількість виконавців (робітників) наведені у наступній таблиці 9.
Необхідно:
1. Побудувати сітьову модель комплексу робіт технологічної підготовки виробництва (ТПВ).
2. Визначити розклад виконання цих робіт і загальну тривалість технологічної підготовки за допомогою розрахунку ранніх і пізніх термінів виконання робіт методом розрахунку сітьового графіка “на графіку“.
Таблиця 9.
| Номер варіанта вихідних даних | Найменування робіт | Попередні роботи | Тривалість робіт у днях | Кількість виконавців, робіт |
| А | - | |||
| Б | - | |||
| В | А | |||
| Г | А,Б | |||
| Д | В,Г | |||
| Ж | Г |
Розв’язання:
1. За вихідними даними граф 2 і 3 таблиці 9 будуємо сітьову модель ТПВ (рис. 1):
Рис. 1. Сітьова модель
2. Будуємо сітьовий графік для розрахунку параметрів часу методом “на графіку“ (рис. 2)
Умовні позначення
Рис. 2. Сітьовий графік
3. Розрахунок параметрів часу сітьового графіка методом “на графіку“.
3.1 Визначення ранніх строків:
а) для вихідної події (1) сітки приймаємо
;
б) для інших подій і робіт їх ранні терміни настання (
) та ранні строки початку робіт (
) визначаємо за формулою
;
в) усі розраховані ранні параметри часу сітьового графіка заносимо у ліві сектори подій (наприклад, для події 5 – це 18);
г) для завершальної події 6 отримуємо 
= 30 днів, що визначає тривалість критичного шляху 
дн.
3.2. Розрахунок пізніх строків:
а) для завершальної події 6 маємо
дн.;
б) для інших подій і робіт їх пізні строки визначаємо, йдучи зворотним шляхом від завершальної події 6 сітки до її початкової події 1 (“справа-наліво”). Для розрахунків використовуємо формулу
;
в) усі визначені пізні строки (терміни) подій і робіт заносимо у праві сектори подій (наприклад, для події 5 – це буде 23);
г) для початкової події 1 ми повинні отримати 
, що вказує на правильний результат розрахунків.
3.3. Визначення загального (
) і вільного (
) резервів часу робіт здійснюється за формулами:
;
,
або більш зручно робити це за допомогою наступної схеми й формул розрахунку (рис. 3):
 ;
|  .
|
Рис. 3
Загальний резерв часу роботи заносимо у лівий прямокутник під роботою 
, а вільний 
– у правій.
Наприклад, для роботи 2 – 5 отримуємо:
днів;
дні.
3.4. Визначення критичного шляху
Критичний шлях визначає загальну тривалість виконання комплексу робіт сітьового графіка:
днів.
Роботи, що утворюють критичний шлях, називаються критичними, вони мають загальний та вільний резерв часу, які дорівнюють нулю:
.
Аналізуючи розрахунок сітьового графіка, визначаємо, що критичними є роботи і залежності (фіктивні роботи): 1-2, 2-3, 3-4, 4-6 (рис. 2). Ці роботи утворюють неперервний критичний шлях 1-2-3-4-6, який починається у вихідній події 1 сітки, а закінчується в завершальній 6. Критичний шлях на сітьовому графіку позначається товстою або подвійною лінією (див. рис. 2).
Завдання 4. Проектування технологічного циклу простого процесу при різних формах організації руху предметів праці по технологічних операціях
Умова завдання. За наведеними вихідними даними (табл. 10) про загальний розмір партії однотипних деталей, що потребують обробітку на чотирьох технологічних операціях, розмір транспортної (передавальної) партії деталей, тривалість (у хв.) цих операцій необхідно:
1. Розрахувати тривалість технологічного циклу простого процесу обробки всієї партії деталей при послідовному, паралельно-послідовному та паралельному рухах предметів праці (деталей) по операціях.
2. Побудувати лінійні графіки цих технологічних процесів.
3. Дати пропозиції щодо проектування оптимального (за часом) технологічного процесу (потокового виробництва).
Таблиця 10
Вихідні дані
| Номер загальної партії деталей | Розмір загальної партії n, дет. | Розмір транспортної партії nтр, дет. | Номер технологічної операції | Тривалість технолог. операції ti, хв. | Кількість робочих місць на і -й операції wі |
Розв’язання
1. Визначаємо тривалість технологічного циклу обробки всіх деталей при послідовному русі предметів праці по операціях:
хв. (або 56 год. робочого часу).
Тут 
– кількість технологічних операцій (u =4); 
– кількість робочих місць на кожній операцій ( =1); 
– тривалість технологічної операції (хв.).
2. Розраховуємо тривалість технологічного циклу при паралельно-послідовному обробленні окремих транспортних партій.
Для цього всю партію 
=120 деталей розділяють на рівні транспортної партії. У нашому прикладі 
= 40 деталей, тобто кількість транспортних партій складає
транспортні партії;
а) спочатку визначаємо час суміщення двох послідовно виконуваних операцій обробки транспортних партій:
,
де 
– мінімальний операційний такт оброблення одної деталі на одній із двох суміщених операцій:
· для операцій 1 і 2 
, тому:
хв.;
· для операцій 2 і 3 
, тому: 
хв.;
· для операції 3 та 4 
, тому 
хв.;
б) потім розраховуємо тривалість технологічного циклу обробки всієї партії деталей:
хв.
3. Визначаємо тривалість технологічного процесу обробки всіх деталей при паралельному русі предметів праці по операціях:
,
де 
– найбільший за тривалістю операційний такт оброблення однієї деталі серед усіх технологічних операцій її обробки:
.
хв.
4. Відповідно до виконання розрахунків здійснюємо побудову в масштабі часу лінійних графіків технологічного процесу обробки всіх деталей при послідовному, паралельно-послідовному і паралельному рухах предметів праці по операціях (див. рис. 4)
5. Найбільш оптимальною (раціональною) формою оброблення однотипних деталей є потокове виробництво, для організації цього потрібно здійснити повну синхронізацію (у часі) тактів виконання всіх технологічних операцій:
. Тоді
а) визначаємо спільний такт операцій – 
;
б) розраховуємо потрібну кількість робочих місць для кожної операції за формулою 
:
для  =1 операції  р.м.;
| для =2 операції  р.м.;
|
для =3 операції  р.м.;
| для =4 операції  р.м.;
|
в) тривалість технологічного процесу при потоковому виробництві складає
хв.;
г) будуємо графік технологічного циклу потокової форми (рис. 4).
6. Висновки. Аналізуючи тривалість технологічного циклу оброблення партії однотипних деталей при послідовній, паралельно-послідовній і паралельній, потоковій формах їх обробки можна визначити:
· найбільш тривалою (нераціональною) є послідовна форма оброблення усіх деталей
хв.;
· найменшу тривалість (найраціональнішу за часом) дає потокова форма обробки деталей
хв.;
· скорочення часу складає
хв. або в 
рази.
Рис. 4. Графіки технологічного циклу простого процесу при різних формах оброблення однотипних деталей
Завдання 5. Формування раціональної послідовності оброблення групи неоднорідних деталей на двох операціях (вершинах) із метою отримання мінімальної тривалості технологічного циклу їх виготовлення (раціоналізації технологічного процесу)
Умова завдання. Група із десяти різнорідних деталей повинна оброблятися на двох операціях (верстатах №1 і№2). Задана тривалість технологічної операції оброблення кожної деталі у хвилинах (див. табл. 11).
Таблиця 11
| Верстати (операції) | Тривалість операцій, хв. | ||||||||||
| №1 | №2 | №3 | №4 | №5 | №6 | №7 | №8 | №9 | №10 | ||
| Н | |||||||||||
| І |
Необхідно:
1. Згідно з правилом Джонсона – Белмана визначити раціональну послідовність оброблення всіх деталей на двох верстатах.
2. Побудувати графік технологічного процесу обробки цих деталей та визначити його загальну тривалість.
Розв’язання:
1. Правило Джонсона – Белмана: перш за все до оброблення слід запускати деталь, що має меншу тривалість операційного циклу обробки на першій операції, а останньою – ту, що має мінімальну тривалість обробки на другій операції.
Тому відповідно до цього правила визначаємо раціональну послідовність запуску деталей до обробки (див. табл. 12).
Таблиця 12
| № деталі | №1 | №5 | №7 | №6 | №8 | №9 | №3 | №10 | №2 | №4 | |
| Тривалість операцій обробки, хв | на 1 верстаті | ||||||||||
| на 2 верстаті |
Відповідно до таблиці 12 будуємо у масштабі часу графік технологічного циклу обробки всіх 10-ти деталей на двох верстатах (№1≡H і №2≡I, див. рис. 5):
Рис. 5. Технологічний цикл оброблення 10-ти різнорідних деталей на двох операціях (верстатах)
Із рисунка 5 можна визначити загальну тривалість технологічного циклу оброблення усіх деталей:
хв.
