Розрахунок і аналіз тривалості виробничого циклу простого процесу

1Общее відомості про виробничий цикл простого процесу

У простому процесі деталі і заготовки виготовляють партіями, в цьому випадку важливим є питання про раціональний вибір руху партії деталей через всю сукупність виконуваних операцій. Обраний вид цього руху визначає ступінь безперервності та паралельності виробничого процесу і тривалість виробничого циклу виготовлення партії деталей. Процес виготовлення партії деталей, що проходить через багато операцій складається із сукупності операційних циклів. Кожен з цих циклів є виконання однієї операції над усіма предметами виробництва даної партії. Сукупність операційних циклів і спосіб поєднання в часі суміжних операційних циклів утворює тимчасову структуру багатоопераційного технологічного циклу. Тривалість цього циклу залежить від способу поєднання в часі операційних циклів та їх частин, а також від обумовленого виду руху партії деталей по операції.

Існує три види руху партії деталей по операціях технологічного процесу:

2 Завдання на виконання розрахунково-графічної роботи

n - число деталей в партії - 15 шт.

р - розмір передавальної партії - 5 шт.

Технологічний процес виготовлення деталей представлений в таблиці 1.

Таблиця 1 - Технологічний процес виготовлення деталей

Штучний час, ti. хв.

Прийняте кількість робочих місць Cпрi

Визначте тривалість циклу виготовлення партії деталей при послідовному, паралельно-послідовному і паралельному видах руху деталей, побудуйте графіки руху предметів праці по операціях і зробіть висновок.

3Последовательное рух

Сутність послідовного виду руху полягає в тому, що кожна наступна операція починається тільки після закінчення виготовлення всієї партії деталей на попередній операції. При цьому передача з однієї операції на іншу здійснюється цілими партіями.

Тривалість операційного технологічного циклу обробки партії деталей визначається за формулою:

де n - кількість деталей,

t - штучний час на i операції,

m - кількість операцій обробки.

Так як за умовою обробка деталей ведеться на декількох робочих місцях, то тривалість технологічного циклу розраховуємо за формулою:

де Сnpi - кількість робочих місць на операцію

Тц (посл) = 15 · (1/1 + 9/3 + 2/1 + 6/2) = 135 хв.

Кожна операція виконується протягом часу

Графік послідовного виду руху деталей по операціях представлений на малюнку 1.

З графіка (рисунок 1) випливає, що технологічний цикл обробки партії деталей при послідовному вигляді рухів дорівнює сумі операційних циклів. Тривалість технологічного циклу пропорційна розміру партії і часу виконання операції. При цьому мають місце суттєві перерви оптовості. Це пов'язано з тим, що кожна деталь, за винятком першої та останньої, пролежує на кожній операції двічі, перед початком обробки і після неї до закінчення обробки останньої деталі в партії.

Загальний час внутріпартійного пролежування однієї деталі на всіх операціях визначається за формулою:

де tобр - сумарний час обробки однієї деталі на всіх операціях технологічного процесу.

За графіком (рисунок 1) час пролежування одно 135 - 9 = 126 хв.

Загальний час пролежування всіх деталей в партії визначається для величини незавершеного виробництва за формулою:

За графіком (рисунок 1) загальний час пролежування всіх деталей в партії

Виробничий цикл завжди триваліший технологічного циклу, тому що крім виконання технологічних операцій в нього включається час на виконання контрольних і транспортних операцій; час, що витрачається на природні процеси і час різних перерв. Однак на практиці в повному обсязі види витрат часу враховуються при розрахунку тривалості виробничого циклу. Як правило, враховуються три основні його складові: тривалість технологічного циклу з урахуванням перерв оптовості; час природних процесів; час перерв непрекривемих технологічним циклом.

Висновок: Перевагою послідовного руху партії деталей є відсутність перерв у роботі робочих та обладнання на всіх операціях. Недоліком є ​​те, що деталі пролежівают протягом тривалого часу через перерви в оптовості, властивих даному виду руху. В результаті чого створюється великий обсяг незавершеного виробництва. Другий недолік - тривалість технологічного циклу значно збільшується через відсутність паралельності в обробці деталей, в зв'язку з цим послідовне рух застосовується в дрібносерійному і одиничному виробництві, тому що на цих підприємствах велика номенклатура виробів, а обробка деталей ведеться невеликими партіями, що призводить до скорочення перерв оптовості і вплив їх на тривалість виробничого циклу.

4 Послідовно-паралельний рух

Суть полягає в тому, що на кожному робочому місці робота ведеться без перерви, має місце паралельна обробка однієї і тієї ж партії деталей на суміжних операціях. Партія обробляється повністю на кожній операції по партіях, при цьому якщо наступна операція довша - то після обробки першої партії запускається наступна операція і деталі партіями перекидаються на наступну операцію. Передача деталей з попередньої операції проводиться не цілими партіями, а поштучно або транспортними партіями.

Малюнок 2 - Графік технологічного циклу при послідовно - паралельному русі деталей по операціях

При побудові даного виду графіка (малюнок 2) необхідно враховувати наступні види сполучень періодів виконання суміжних операцій:

а) якщо періоди виконання суміжних операцій однакові, то між ними організується паралельна обробка деталей, які передаються з попередньої на наступну операцію поштучно або транспортними партіями одразу після їх попередньої обробки;

б) якщо тривалість наступної операції менше попередньої, то відсутність простоїв обладнання на наступній операції може бути забезпечено тільки після накопичення перед нею відомого запасу деталей, що дозволяє цю операцію виконувати безперервно (в прикладі t2> t1). Для того, щоб визначити момент початку наступної операції, необхідно від точки, що відповідає закінченню попередньої операції, над всією партією (n) відкласти вправо відрізок, рівний в прийнятому масштабі часу виконання наступної операції (t1) над однією транспортною партією (р), а вліво - відрізок, рівний тривалості наступної операції над усіма попередніми транспортними партіями;

в) якщо тривалість наступної операції більше, ніж попередня (в нашому прикладі), то транспортну партію можна передавати з попередньої на наступну операцію відразу ж після закінчення її обробки.

Тривалість циклу при послідовно-паралельному русі менше ніж при послідовному через наявність паралельності протікання кожної пари суміжних операцій на сумарний час суміщення. Таких поєднань стільки, скільки операцій в технологічному процесі - 4.

Час суміщення паралельності виконання кожної пари операцій:

де р - транспортна партія (в нашому випадку р = 20)

tкр - критичний час індекс при tкр відповідає операціями з найменшим часом їх виконання (між першою і другою операціями tкр = t1, між другою і третьою операціями tкр = t3. а між третьою і четвертою tкр = t3).

Сумарний час суміщення по всьому технологічному процесу:

Тоді тривалість технологічного циклу виготовлення партії деталей при послідовно-паралельному русі:

Так як в завданні необхідно розрахувати, що обробка ведеться на декількох робочих місцях, то

Підставами дані розглянутого прикладу:

Тц (пп) = 15 · (1/1 + 9/3 + 2/1 + 6/2) - (15 - 5) · (1/1 + 2/1 + 2/1) = 135 - 50 = 85 хв

При такій організації виробничий цикл виготовлення партії деталей характеризується тим що, по-перше, його тривалість менше ніж при послідовному вигляді руху, по-друге, в ньому отсутствую перерви в роботі устаткування і робочих, по-третє, загальний час пролежування на операцію набагато менше , ніж при послідовному вигляді руху.

Час пролежування для всіх деталей:

Для нашого випадку tпр = 85 -9 = 76 хв

А загальний час пролежування всіх деталей партії = 15 · 76 = 1140 хв

Висновок: Перевагою цього виду руху є відсутність перерв у роботі робочих та обладнання і значне скорочення тривалості технологічного циклу в порівнянні з тривалістю виробничого циклу. Даний вид руху дозволяє вести роботу великими партіями і при велику трудомісткість виготовлення деталей. Цей вид руху широко використовується в серійному і великосерійному виробництві.

5 Паралельний вид руху

Суть полягає в тому, що деталі з однієї на іншу операцію передаються поштучно або транспортними партіями (р) негайно після завершення обробки (незалежно від часу виконання суміжних операцій). При цьому обробка здійснюється безперервно і пролежування деталей виключено. Це значно скорочує тривалість технологічного циклу і, отже, виробничого.

Малюнок 3 - Графік технологічного циклу при паралельному русі деталей по операціях

Нехай є така ж партія деталей, що і при послідовному і послідовно-паралельному видах руху, і величина транспортної партії р = 5. Транспортна партія обробляється на одному верстаті і передається на наступну операцію. Одна транспортна партія проходить кожну операцію протягом часу. Кількість транспортних партій n / p - кількість графіків, відстань між графіками визначається довготою операцією з партії

При побудові графіка (малюнок 3) паралельного руху партії деталей по операціях необхідно враховувати наступне правило:

а) спочатку будується технологічний цикл для першої транспортної партії по всіх операціях без пролежування між ними;

б) на операції з найбільшою тривалістю будується операційний цикл обробки деталей по всій партії (n) без перерв в роботі обладнання;

в) для всіх інших транспортних партій добудовуються операційні цикли.

Видно, що тривалість технологічного циклу виготовлення партії (таблиця 1):

Так як за завданням операції робіт виконуються одночасно на декількох робочих місцях, то

Підставивши, дані з таблиці 1 отримуємо:

Tц (пар) = (15-5) · 9/3 + 5 · (1 + 2 + 6) = 30 + 45 = 75 хв

З графіка (рисунок 3) і розрахунку видно, що технологічний цикл при даному виді руху є найкоротшим в порівнянні з іншими видами руху, на всіх операціях крім операції максимальної за тривалістю робота здійснюється з перервами в роботі обладнання, виключення становлять випадки, коли періоди виконання операції рівні або кратні, тобто синхронні. Цей варіант називається потоковим видом руху, котрий застосовують при організації безперервно-потокових ліній. При паралельному вигляді руху партії деталей по операціях має місце пролежування, по-перше, до початку обробки, до початку першої операції і після закінчення обробки на останній операції, по-друге, пролежування деталей всередині транспортних партій.

При цьому загальний час пролежування кожної деталі

У нашому випадку tпр = 75 - 9 = 66 хв

Загальний час пролежування для всіх деталей

= 15 · 66 = 495 хв

Висновок: Перевагою цього виду руху є те, що він забезпечує найменшу тривалість технологічного процесу, і особливо якщо процес синхронізований, а також, якщо він забезпечує рівномірне завантаження працівників і устаткування і високу продуктивність праці, даний вид руху застосовується в серійному та масово-потоковому виробництвах .