Производственный цикл

Рациональная организация производственного процесса во времени означает согласование во времени всех его частей. Целью такого согласования является оптимизация длительности производственного цикла изготовления каждой единицы или партии продукции, обеспечивающая при этом наиболее эффективное использование рабочего времени, труда и всех других видов производственных ресурсов.

Производственным циклом изготовления машины, узла или отдельной детали называется календарный период времени от момента запуска того предмета труда в производственный процесс до сдачи (приемки) готового продукта включительно. Сокращение этого цикла дает возможность каждому производственному подразделению и рабочему выполнить производственное задание с меньшим объемом затрат незавершенного производства, повышать темпы выпуска продукции, улучшать использование основных и оборотных средств, увеличивать фондоотдачу, в конечном итоге, повышать эффективность производства. На практике используется понятие «длительность производственного цикла».

Различают производственные циклы изделия в целом, сборочных единиц и отдельных деталей; циклы выполнения отдельных операций.

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

Рабочий период включает время выполнения технологических и других операций (контрольные, транспортные и т.п. операции).

Перерывы подразделяются на естественные процессы (сушка, нормализация после термообработки и другие операции, протекающие без участия человека), организационные перерывы (ожидание освобождения рабочего места, время поставки комплектующих изделий и.т.п.), регламентированные перерывы (обед, пересмена и т.п.). Типичная структура производственного цикла представлена на рисунке 12.

Структура производственного цикла в различных отраслях производства и на различных предприятиях неодинакова. Она определяется характером производимой продукции, технологическим процессом, уровнем техники, технологии и организации производства. Основная задача менеджмента состоит в том, чтобы наиболее рационально использовать время и сократить длительность производственного цикла. Решение этой задачи достигается путем совершенствования технического, технологического и организационного обеспечения процессов.

Осуществление производственных процессов, а следовательно и длительность цикла, во многом зависит от методов их выполнения. Различают три основных способа организации производственных процессов во времени: последовательный, параллельный, параллельно-последовательный. Они отражают три основных вида календарного сочетания операций во времени.

Рисунок 12 – Структура производственного цикла

Партией деталей называется количество односменных деталей, одновременно запускаемых в производство, обрабатываемых с одной наладки оборудования.

Серия машин – количество одинаковых машин, одновременно запускаемых в сборку.

Для графоаксиметрического исследования и сравнительной оценки этих способов организации производственных процессов (на примере простого процесса) целесообразно установить несколько допущений позволяющих освободиться от некоторых не так уж принципиальных факторов:

- на каждом рабочем месте работает один рабочий;

- на каждом рабочем месте обрабатывается только одна деталь на одной операции, одним инструментом;

- после окончания предыдущей операции деталь передается на следующую операцию, которая начинается сразу без наладки оборудования (станка и т.п.).

Графоаналитическое исследование организации простого производственного процесса во времени для большей наглядности проведем на конкретных примерах при следующих исходных данных: количество обрабатываемых деталей (n)=3, технолого-нормированные данные приведены в таблице 3.

Таблица 3 – Технолого-нормировочные данные операций

Суммарная трудоемкость изготовления одной детали по m операциям равна

m

Т=∑ t_i , а по n-детали T=nt (1)

i=1

При последовательном виде движения производственный заказ (одна деталь, партия деталей, серия машин) в процессе их производства переходит с предыдущей операции на каждую последующую только после окончания обработки (сборки) всех деталей данной партии (серии машин). См. Рисунок 13.

Условные обозначения:

- 1 деталь

- 2 деталь

- 3 деталь

Рисунок 13 – График последовательного способа организации процесса

Характерные признаки последовательного движения деталей по операциям процесса:

- детали с операции на операцию передаются только целиком (партией) после завершения каждой предыдущей операции;

- в любой момент времени обрабатывается только одна деталь на данной операции;

- на каждой операции рабочий и оборудование работают непрерывно в рамках данного производственного процесса;

- длительность производственного цикла определяется как:

m

Т=n ∑ t_i =nt (2)

i=1

При параллельном виде движения обработка (сборка) каждой детали (машины) на каждой последующей операции начинается немедленно после окончания предыдущей операции независимо от того, что обработка (сборка) других деталей (машин) в партии (серии) на данной операции не окончена. Такой способ организации движения предметов труда позволяет значительно сократить длительность производственного цикла (Рисунок 14).

Характерные признаки параллельного вида организации производственного процесса:

- детали с операции на операцию передаются поштучно, по мере завершения предыдущей операции, а обработка на последующей операции (при принятых допущениях) осуществляется без перерыва;

- завершение предыдущей операции и обработка на последующей операции осуществляется без перерыва;

- в производственном процессе в любой момент времени в обработке находятся несколько экземпляров деталей;

- на каждой операции рабочий и оборудование работают прерывно (за исключением самой большей трудоемкости), но каждая деталь по всем m операциям обрабатывается непрерывно;

- длительность производственного процесса по всей совокупности деталей определяется как:

Т_пар=t+(n-1)t_гл (3)

где t_гл – самая большая по трудоемкости операция.

Рисунок 14 – График движения деталей по операциям в параллельном виде организации производственного процесса

Параллельно - последовательный вид движения предметов труда по операциям процесса характеризуется тем, что обработка деталей (сборка машин) данной партии (серии) на каждой последующей операции начинается раньше, чем полностью заканчивается обработка всей партии деталей (сборка машин) на каждой предыдущей операции. Детали передаются с одной операции на другую частями, транспортными (передаточными) партиями.

Применение параллельно – последовательного вида движения экономически целесообразно в случаях изготовления трудоемких деталей, когда длительность операций процесса значительно колеблется. Уменьшение длительности процесса, в этом случае, обеспечивается реализацией двуединого правила построения графика его организации:

а) если предыдущая операция по трудоемкости меньше последующей, то обработка детали по этой последующей операции начинается с последнего экземпляра детали на предыдущей операции с развитием графика на последующей операции влево;

б) если последующая операция по трудоемкости больше предыдущей, то построение графика процесса для этой последующей операции начинается с первого экземпляра детали на предыдущей операции с развитием графика процесса на этой последующей операции вправо (см. Рисунок 15).

Рисунок 15 – График движения деталей по операциям в параллельно-последовательном способе организации производственного процесса

Характерные признаки параллельно-последовательного движения деталей по операциям производственного процесса:

- детали передаются с операции на операцию как поштучно, так и частями партии, размер которых определяется условием обеспечения непрерывной работы рабочего и оборудования на последующих операциях;

- в общем процессе в обработке может находится как одна деталь на одной операции, так и несколько деталей на разных операциях, т.е. параллельность имеет место в ограниченных рамках.

Наименьшая длительность процесса при параллельно-последовательном виде определяется выражением:

Т_nn=t+(n-1)( ∑t_б - ∑ t_м) (4)

где ∑t_б – суммарная продолжительность всех больших операций;

∑ t_м - суммарная продолжительность всех меньших операций.

Для определения длительности процесса при параллельно- последовательном способе все операции разделяются на три категории: большие, меньшие и промежуточные. Большей называется операция, которая по длительности больше двух смежных с ней, меньшей – меньше по длительности двух смежных с ней (при этом первая и последняя операции сравниваются только со второй и соответственно с предпоследней), промежуточной операцией будет большая одной, но меньшая другой двух смежных с ней.

Если две (или более) смежных операций равны по длительности, то при делении операций на указанные категории они рассматриваются как одна, т.е. одна из них (любая) относится к большим, меньшим или промежуточным, а остальные к промежуточным.

Организация сложных производственных процессов во времени включает в себя элементы организации простых процессов изготовления заготовок и деталей, процессы сборки отдельных сборочных единиц, агрегатов, машины в целом, а также операции отделки, регулировки, настройки, испытаний. Общая продолжительность комплекса скоординированных во времени частичных процессов представляет собой производственный цикл сложного процесса.

Основными факторами сокращения длительности производственных циклов являются:

l упрощение схемы конструкции изделия;

l упрощение и совершенствование технологических процессов изготовления изделия;

l унификация и стандартизация основных частей изделия, его конструктивных элементов, элементов технологических процессов, оборудования, оснастки, организации производства;

l углубление подетальной, функциональной и технологической специализации на основе унификации и увеличения программы выпуска изделий и его составных частей;

l сокращение удельного веса механически обрабатываемых деталей;

l анализ соблюдения принципов рациональной организации производственных процессов;

l механизация и автоматизация учета времени, контрольных и транспортно-складских операции;

l сокращение времени естественных процессов путем замены их соответствующими технологическими процессами;

l сокращение межоперационных перерывов;

l увеличение удельного веса технически обоснованных норм времени, норм обслуживания, норм расхода ресурсов.