Лекции по "Производственный менеджмент"

Лекция 3. Сущность и особенности организации

производственного процесса во Времени

 

Основные вопросы темы:

 

1. Общая структура производственного цикла изготовления изделия
2. Алгоритмы расчета продолжительности производственного цикла простого процесса
3. Расчет продолжительности производственного цикла сложного процесса
4. Основные пути сокращения длительности производственного цикла

 

Вопрос №1. Общая структура производственного цикла изготовления изделия

 

При преобразовании предметов производства в конкретное изделие они проходят через множество основных, вспомогательных и обслуживающих процессов, протекающих во времени параллельно, параллельно-последовательно или последовательно в зависимости от сложившейся на предприятии производственной структуры, типа производства, уровня специализации производственных подразделений, форм организации производственных процессов и других факторов. Совокупность этих процессов, обеспечивающих изготовление изделия, принято называть производственным циклом, основными характеристиками которого являются его продолжительность и структура.

Продолжительность производственного цикла изготовления продукции (независимо от числа одновременно изготавливаемых деталей или изделий) - это календарный период времени, в течение которого сырье, основные материалы, полуфабрикаты и готовые комплектующие изделия превращаются в готовую продукцию, или, другими словами, это отрезок времени от момента начала производственного процесса до момента выпуска готового изделия, партии деталей или сборочных единиц. Производственный цикл простого процесса начинается с запуска в производство заготовки (партии заготовок) и заканчивается выпуском готовой детали (партии деталей). Производственный цикл сложного процесса состоит из совокупности простых процессов и начинается с запуска в производство первой заготовки детали, а заканчивается выпуском готового изделия или сборочной единицы.

Продолжительность производственного цикла, как правило, выражается в календарных днях или часах (при малой трудоемкости изделий).

Знание продолжительности производственного цикла изготовления всех видов продукции (от изготовления заготовок, деталей до сборки изделий) необходимо:

1. для составления производственной программы предприятия и его подразделений;
2. для определения сроков начала производственного процесса (запуска) по данным сроков его окончания (выпуска);
3. для расчетов нормальной величины незавершенного производства.

Продолжительность производственного цикла зависит от времени трудовых и естественных процессов, а также от времени перерывов в производственном процессе (см. рис. 3.1.1).

В рамках формирующих производственный цикл трудовых процессов выполняются технологические и нетехнологические операции.

К технологическим относятся операции, в результате которых изменяются внешний вид и внутреннее содержание предметов труда, а также подготовительно-заключительные работы. Их продолжительность зависит от типа производства, его технической оснащенности, прогрессивности технологии, приемов и методов труда и других факторов. Время выполнения технологических операций в производственном цикле составляет технологический цикл. Время выполнения одной операции, в течение которого изготавливается одна деталь, партия одинаковых деталей или несколько различных деталей, называется операционным циклом.

К нетехнологическим относятся операции по транспортировке предметов труда и контролю качества продукции.

Естественными считаются такие процессы, в рамках которых процессы труда временно приостанавливаются, а процесс производства продолжается. Примером такого рода процессов могут служить охлаждение деталей после термообработки, сушка после окраски или других видов покрытия, естественное старение металла и т.п.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 3.1.1. Структура производственного цикла

 

Включающиеся в структуру производственного цикла перерывы в зависимости от вызвавших их причин могут быть подразделены на межоперационные (внутрицикловые), межцеховые и междусменные.

Межоперационные перерывы обусловлены временем партионности и ожидания и зависят от характера обработки партии деталей на операциях. Перерывы партионности происходят потому, что каждая деталь, поступая на рабочее место в составе партии аналогичных деталей, пролеживает дважды: один раз до начала обработки, а второй раз по окончании обработки, пока вся партия не пройдет через данную операцию. Перерывы ожидания вызываются несогласованной продолжительностью смежных операций технологического процесса. Эти перерывы возникают в тех случаях, когда предыдущая операция заканчивается раньше, чем освобождается рабочее место, предназначенное для  выполнения следующей операции.

Межцеховые перерывы обусловлены тем, что сроки окончания производства составных частей деталей сборочных единиц в разных цехах различны и детали пролеживают в ожидании комплектности. Это пролеживание (перерывы комплектования) происходит при комплектно-узловой системе планирования, т.е. тогда, когда готовые заготовки, детали или узлы должны «пролеживать» в связи с незаконченностью других заготовок, деталей, узлов, входящих совместно с первыми в один комплект. Как правило, такие перерывы возникают при переходе продукции от одной стадии производства к другой или из одного цеха в другой.

Междусменные перерывы обусловлены режимом работы предприятия и его подразделений. К ним относятся выходные и праздничные дни, перерывы между сменами (при двухсменном режиме - третья смена) и обеденные перерывы.

Структура и продолжительность производственного цикла зависят от типа производства, уровня организации производственного процесса и других факторов. Для изделий машиностроения характерна высокая доля технологических операций в общей продолжительности производственного цикла. Сокращение последней имеет большое экономическое значение. Как правило, продолжительность производственного цикла определяется для одной детали, партии деталей, одной сборочной единицы или партии единиц, одного изделия. При этом изделием называется любой предмет или набор предметов, подлежащих изготовлению на предприятии или в его подразделениях.

При расчете продолжительности производственного цикла изготовления изделия учитываются лишь те затраты времени на транспортные и контрольные операции, естественные процессы и перерывы, которые не перекрываются операционным циклом.

 

Вопрос №2. Алгоритмы расчета продолжительности производственного цикла

простого процесса

 

В простом процессе детали (заготовки) в большинстве случаев изготавливаются партиями, поэтому очень важным является вопрос о рациональном выборе способа (вида) движения партии деталей через всю совокупность выполняемых операций. Выбранный вид этого движения определяет степень непрерывности и параллельности производственного процесса и продолжительность производственного цикла изготовления партии деталей.

Процесс изготовления партии деталей, проходящей через многие операции, состоит из совокупности операционных циклов, каждый из которых представляет собой выполнение одной операции над всеми предметами производства данной партии. Совокупность операционных циклов, а также способ сочетания во времени смежных операционных циклов и их частей образуют временную структуру многооперационного технологического цикла. Продолжительность многооперационного технологического цикла существенно зависит от способа сочетания во времени операционных циклов и их частей, а также от определяемого вида движения партии деталей по операциям.

Существуют три вида движения партии деталей по операциям технологического процесса: последовательный, параллельно-последовательный и параллельный.

Сущность последовательного вида движения заключается в том, что каждая последующая операция начинается только после окончания обработки всей партии деталей на предыдущей операции. При этом передача деталей с одной операции на другую осуществляется целыми партиями. Продолжительность операционного технологического цикла обработки партии деталей при последовательном виде движения определяется по формуле:

 

;

(3.2.1)

 

где n – число деталей в обрабатываемой партии, шт.;

m – число операций технологического процесса;

ti – штучное время выполнения i-операции для одной детали партии, мин.

 

Если на одной или нескольких операциях обработка деталей ведется одновременно на нескольких рабочих местах, то зависимость (3.2.1) принимает более общую форму:

 

;

(3.2.2)

 

где Срмi – число рабочих мест на i-й операции.

 

Для иллюстрации особенностей последовательного вида совмещения операций можно рассмотреть следующий пример. Пусть имеется партия, состоящая из трех деталей, обрабатываемая на четырех последовательно осуществляющихся технологических операциях, продолжительность которых соответственно составляет 2; 1; 1,5; 2 мин. Каждая из операций выполняется на одном рабочем месте.

Продолжительность цикла обработки партии деталей для этого примера составляет:

 

 

Графическая иллюстрация такого цикла представлена на рис. 3.2.1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 3.2.1. График технологического цикла при последовательном виде движения деталей по операциям

 

Как видно из рис. 3.2.1 и формул (3.2.1) и (3.2.2), продолжительность технологического цикла пропорциональна размеру партии и времени выполнения операций. При этом имеют место существенные перерывы партионности. Это связано с тем, что каждая деталь партии, за исключением первой и последней, пролеживает на каждой операции дважды: перед началом обработки и после нее до окончания обработки последней детали в партии.

Общее время внутрипартионного пролеживания одной детали на всех операциях определяется по формуле:

 

;

(3.2.3)

 

где tобр – суммарное время обработки одной детали на всех операциях технологического процесса, мин.

 

Для рассматриваемого примера:

 

 

Общее время пролеживания всех деталей в партии (для определения величины незавершенного производства) рассчитывается по формуле:

 

;

(3.2.4)

 

Для рассматриваемого примера:

 

 

Производственный цикл всегда продолжительнее технологического цикла, так как кроме выполнения технологических операций в него включается время на выполнение контрольных и транспортных операций, время, затрачиваемое на естественные процессы, и время различных перерывов. Однако, на практике не все виды затрат времени из-за их незначительной величины учитываются при расчете продолжительности производственного цикла. Как правило, учитывают три основные его составляющие: продолжительность технологического цикла (с учетом перерывов партионности), время естественных процессов и время перерывов, не перекрываемых технологическим циклом, т.е.:

 

;

(3.2.5)

 

где tмо – средняя продолжительность одного межоперационного перерыва (кроме перерывов партионности), мин.;

Те – длительность естественных процессов, мин.

 

Часто продолжительность технологического случаю определяют не в минутах, а в календарных днях. Для этого используется формула:

 

;

(3.2.6)

 

где R – коэффициент перевода рабочих дней в календарные, равных отношению числа рабочих дней в году к числу календарных дней;

S – число рабочих смен в сутки;

tсм – продолжительность одной смены, мин.

 

Основным преимуществом последовательного движения партии деталей является отсутствие перерывов в работе рабочих и оборудования на всех операциях. Однако, этот вид движения имеет и ряд существенных недостатков. Во-первых, детали пролеживают в течение длительного времени из-за перерывов партионности, свойственных данному виду движения, в результате чего создается большой объем незавершенного производства. Во-вторых, продолжительность технологического (производственного) цикла значительно увеличивается из-за отсутствия параллельности в обработке деталей. В связи с этим, последовательное движение применяется преимущественно в единичном и мелкосерийном производствах, так как на таких предприятиях весьма широкая номенклатура изделий, а обработка деталей ведется небольшими партиями, что приводит к сокращению перерывов партионности и влияния их на продолжительность производственного цикла.