Лекции по "Производственный менеджмент"

Лекция 19. нормативные расчеты длительности

производственных циклов и опережений запуска и выпуска

 

Основные вопросы темы:

 

1. Методы расчета длительности производственных циклов
2. Методы определения межоперационного времени
3. Расчет опережений запуска и выпуска

 

Вопрос №1. Методы расчета длительности производственных циклов

 

Длительность производственных циклов обработки партий деталей и сборки сборочных единиц или изделий необходимо знать для определения незавершенного производства (цикловых заделов), опережений и сроков запуска-выпуска партий.

Расчет длительности производственных циклов может производиться аналитическим, графическим и графоаналитическим методами. Для расчета длительности производственных циклов обработки партий деталей применяют аналитический и графический методы, а сборочных процессов - графоаналитический.

Аналитический метод. При использовании данного метода, расчет длительности производственных циклов осуществляется по специальным формулам, дифференцированным по видам движения предметов труда.

Длительность ПЦ обработки партий деталей для последовательного вида движения определяется по формуле:

 

;

(19.1.1)

 

где n – размер партии деталей;

kсм – число рабочих смен в сутки;

Тсм – продолжительность смены;

m – число операций обработки партий деталей в цехе;

tшт-кi – штучно-калькуляционное время на выполнение i-й операции;

qi – число рабочих мест, на которых одновременно выполняется i-я операция;

Квнi – коэффициент выполнения норм на i-й операции;

tмо – продолжительность межоперационного времени;

tе – длительность естественных процессов.

 

Фактическая длительность межоперационного времени (т.е. времени контроля, транспортировки и пролеживания) между двумя смежными операциями может быть различной, но при расчете длительности ПЦ она принимается равной среднему значению для всех операций.

Для параллельно-последовательного вида движения с передачей деталей с операции на операцию транспортными партиями (n’) длительность ПЦ обработки партии деталей по всем операциям равна:

 

;

(19.1.2)

 

где i ε max – означает, что рассматриваются наибольшие по длительности операции из каждой пары сравниваемых;

i ε min – означает, что рассматриваются наименьшие по длительности операции из каждой пары сравниваемых.

Для упрощения расчетов, на практике часто используется приближенная формула расчета длительности ПЦ:

 

;

(19.1.3)

 

где kпар – коэффициент параллельности, учитывающий одновременное выполнение основных операций (принимается равным 0,3 ~ 0,6).

 

Параллельный вид движения применяется, как правило, на поточных линиях сборки сборочных единиц или изделий. Длительность ПЦ для данного вида движения определяется аналогично по формулам (19.1.2) и (19.1.3).

Графический метод. Длительность ПЦ при использовании данного метода определяется как разность между сроком окончания последней операции и сроком начала первой операции для одной и той же партии деталей. Она устанавливается по графику и для различных партий деталей одного и того же наименования может быть различной.

Для сборочного процесса цикловой график строится в последовательности, обратной ходу технологического процесса, т.е. начиная с общей сборки и заканчивая сборкой сборочных единиц низшего порядка. Продолжительность каждого отдельного сборочного процесса на единицу изделия определяется по формуле:

 

;

(19.1.4)

 

где tсб – трудоемкость сборочного процесса;

Чраб – число рабочих, одновременно занятых на выполнении данного сборочного процесса.

 

Значение Чраб определяется условиями технологии сборки и габаритными размерами изделий. Цикловые графики необходимо строить таким образом, чтобы требуемое число всех рабочих-сборщиков для сборки одного изделия было по возможности одинаковым на протяжении всего цикла.

Сборка партии изделий может осуществляться по последовательному, параллельному или параллельно-последовательному видам движения. Общая длительность ПЦ изготовления и сборки партии изделий, т.е. длительность обработки партии деталей и сборки сборочных единиц и изделий может быть определена на основании опережений запуска и выпуска партии деталей.

Сокращение длительности производственного цикла может быть достигнуто следующими основными способами:

1. одновременным выполнением какой-либо операции на нескольких рабочих местах (иногда это увеличивает затраты подготовительно-заключительного времени и, следовательно, себестоимость деталей, потому целесообразно применять данный метод лишь при малом подготовительно-заключительном времени);.
2. увеличением производительности труда (увеличением коэффициента выполнения норм времени);
3. уменьшением межоперационного времени (времени пролеживания) путем улучшения внутрицехового оперативно-производственного планирования и организации деятельности вспомогательных и обслуживающих хозяйств;
4. увеличением сменности работы.

 

 

Вопрос №2. Методы определения межоперационного времени

 

При расчете длительности ПЦ с использованием формул типа (19.1.1), все составляющие этих формул, за исключением межоперационного времени, обычно известны. В связи с тем, что в общей длительности производственного цикла обработки партии деталей в серийном производстве межоперационное время имеет большой удельный вес, возникает задача выбора оптимальные методов его установления. Определять межоперационное время можно аналитическим, статистическим и графическим способами.

При аналитическом способе главная составляющая межоперационного времени - время пролеживания партии деталей на рабочих местах - определяется с использованием теории вероятностей. Время пролеживания в большинстве случаев значительно больше времени выполнения вспомогательных операций, в связи с чем общее межоперационное время может достаточно адекватно определяться именно временем пролеживания.

Пролеживание партий деталей на рабочем месте вследствие занятости его для обработки партий других деталей возникает по двум основным причинам:

1. из-за различных технологических маршрутов прохождения партий деталей по рабочим местам в процессе обработки;
2. из-за неравенства длительности обработки партий деталей различных наименований на рабочих местах.

Вероятное время пролеживания для партий деталей j-го наименования зависит от числа и продолжительности деталеопераций, выполняемых на одном рабочем месте и определяется по формуле:

 

;

(19.2.1)

 

где Tj – трудоемкость (время) обработки партии деталей j-го наименования на данном рабочем месте;

λ – число деталеопераций, выполняемых на данном рабочем месте.

 

Анализ данной формулы позволяет сделать следующий ряд выводов.

Во-первых, время пролеживания для более трудоемких партий деталей (с большим значением Tj) будет меньше, чем для менее трудоемких (с меньшим значением Tj). Объясняется это тем, что при одновременном поступлении на рабочее место нескольких партий деталей, эти партии могут ожидать обработки друг друга и при этом время такого ожидания для более трудоемких партий будет относительно меньше, чем для менее трудоемких.

Во-вторых, время пролеживания уменьшается при выравнивании трудоемкости обработки партий деталей. при равных трудоемкостях формула (19.2.1) принимает вид:

 

;

(19.2.2)

 

где Тср – средняя трудоемкость обработки партий деталей на данном рабочем месте:

 

;

(19.2.3)

 

В третьих, как видно из формулы (19.2.2), при увеличении числа деталеопераций, выполняемых на данном рабочем месте, время пролеживания увеличивается и асимптотически приближается к максимальному значению, равному Тср (см. рис. 19.2.1).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 19.2.1. Зависимость времени пролеживания партии деталей на рабочем месте от числа деталеопераций, выполняемых на нем

 

В четвертых, согласно формуле (19.2.2), при увеличении средней трудоемкости обработки партии деталей величина возрастает и среднее время пролеживания. При значительном числе деталеопераций, выполняемых на одном рабочем месте, можно принять, что tпрол.ср=Тср. это время пролеживания и может быть принято в качестве межоперационного времени. В этом случае, длительность ПЦ обработки партии деталей будет равна удвоенной трудоемкости ее обработки.

Представленные выводы сделаны для одного рабочего места. При обработке деталей на нескольких рабочих местах необходимо учитывать возможность параллельно-последовательного движения партии деталей по рабочим местам, при котором время пролеживания (межоперационное время) сокращается. При параллельном виде движения время пролеживания отсутствует.

При использовании статистического метода межоперационное время определяется статистической обработкой данных, получаемых из непосредственных наблюдений или соответствующих документов (рабочих нарядов или маршрутных карт). В последнем случае по документам устанавливается время начала обработки на первой операции и окончания обработки на последней операции, а отсюда - фактическая длительность производственного цикла (Тц.ф). Время, фактически затраченное на выполнение основных (технологических) операций (Тосн), определяется непосредственно из наблюдений (документов) или по нормам времени и процентам их выполнения. Используя два эти значения, можно рассчитать величину межоперационного времени:

 

;

(19.2.4)

 

где m – число основных технологических операций.

 

Обычно межоперационное время принимается в пределах от 0,25 до 1 рабочего дня. Для крупносерийного производства принимается наименьшее значение, так как число операций, приходящееся на одно рабочее место, в крупносерийном производстве меньше, чем в мелкосерийном.

Графический метод определения межоперационного времени требует построения графиков загрузки рабочих мест в пооперационном разрезе (подетально-пооперационных планов-графиков), что связано с большой трудоемкостью их составления. Кроме того, такой план-график быстро изменяется и расчеты межоперационного времени теряют свое назначение. В этой связи, графический метод в современных условиях используется редко.

Вопрос №3. Расчет опережений запуска и выпуска

 

Для наиболее общего случая при отношении большего ритма партии деталей к меньшему в двух смежных по технологическому маршруту цехах, не равном целому числу, опережение запуска деталей в первом цехе (см. рис. 19.3.1 а) определяется по формуле:

 

;

(19.3.1)

 

где Тцl – длительность цикла обработки партии деталей в цехе l;

Тсд.1,2 – сдвиг момента запуска первой партии деталей во втором цехе по отношению к моменту выпуска этой партии из первого цеха;

R1,2 – ритм партии деталей соответственно в первом и втором цехах;

Выражение ]R1/R2[ - означает, что отношение ритмов должно быть округлено до ближайшего целого числа, поскольку дробного числа запуска партий быть не может.

 

Если первую партию деталей запустить во втором цехе сразу после ее выпуска из первого цеха, то сдвиг (Тсд.1,2) автоматически возникнет для одной из последующих партий и ритмичность запуска-выпуска партий деталей во втором цехе нарушится. Значение Тсд может быть определено по формуле:

 

;

(19.3.2)

 

где Rm – меньший из ритмов партии деталей в двух смежных цеха;

dR - общий наибольший делитель для ритмов партий деталей в двух смежных цехах.

 

Основываясь на формуле (19.3.2), выражение (19.3.1) можно преобразовать следующим образом:

 

;

(19.3.3)

 

Эта формула справедлива и для случая, когда R1<R2 (рис. 19.3.1 б). В этом случае, выражение в скобках будет равно нулю, поскольку ]R1/R2[=1. Сдвиг момента запуска первой партии деталей во втором цехе по отношению к моменту ее выпуска из первого цеха здесь будет состоять из двух частей. Первый сдвиг происходит вследствие того, что ритм (размер) партии деталей в первом цехе меньше, чем во втором. Величина этого сдвига равна R2 – R1. Второй сдвиг, происходящий, как и в первом случае, вследствие того, что отношение большего размера партии к меньшему не равно целому числу, определяется как R1 - dR. Общий сдвиг момента запуска первой партии во втором цехе будет равен: