Розрахунок тривалості виробничого циклу простого процесу

Для простого процесу здебільшого характерне виготовлення деталей (заготовок) партіями. Основу виробничого циклу становить технологічний цикл, який складається з операційних циклів. Операційний цикл — це тривалість закінченої частини технологічного процесу, яка виконується на одному робочому місці.

Тривалість операційного циклу обробки партії деталей на одній операції дорівнює:

де n — кількість деталей у партії;

t_шт — час обробки однієї деталі;

РМ — кількість робочих місць або устаткування, на яких здійснюється дана операція.

Тривалість операційного циклу (То) для партії деталей, що обробляються на кількох операціях, залежить не тільки від зазначених величин, а й від способу передавання деталей з операції на операцію — поштучно, усією партією або її частинами. При виготовленні партії однакових предметів праці може використовуватися один з видів руху предметів праці по операціях технологіч­ного процесу (три види сполучення операцій): послідовний, паралельний, паралельно-послідовний. Таким чином, моделюються варіанти досягнення скорочення тривалості виробничого циклу.

Кожний із цих видів характеризується певними умовами передавання виробів від одного робочого місця до іншого, роботи устаткування й пауз в обробці деталей.

Послідовний вид руху партії деталей. Сутність цього виду руху характеризується такими умовами: вироби передаються на кожну наступну операцію всією партією після обробки її на попередній; устаткування в межах обробки партії виробів працює без простоїв. Тривалість операційного циклу обробки партії деталей визначається за формулою на основі графіка (рис.1):

де п — кількість деталей у партії;

m — кількість операцій, на яких обробляється партія деталей (i = 1, , т);

— штучний час обробки однієї деталі на і-й операції, хв;

РМ_і — кількість робочих місць на і-й операції.

Приклад.Партія деталей із 3 шт. обробляється на чотирьох операціях тривалістю t₁ = 2, t₂ = 1, t₃ = 3, t₄ = 2 хв. На операціях по одному робочому місцю.

Час обробки всієї партії дорівнює:

З рис.1 очевидно, що тривалість технологічного циклу в послідовному виді руху предметів праці складається з часу обробки партії деталей на кожній операції, тобто з їх операційних циклів (n · t). Тривалість технологічного циклу пропорційна розміру партії й часу виконання операцій.

Паралельний вид руху партій деталей.Сутність паралельного виду руху (рис.1) полягає в тому, що деталі (поштучно або транспортними партіями) передаються на наступну операцію негайно після закінчення обробки на попередній операції, незалежно від часу виконання суміжних операцій та готовності всієї партії. Таким чином, обробка деталей партії здійснюється одночасно на багатьох операціях. Кількість деталей у транспорт­ній партії (р) установлюється практичним шляхом. У разі поштучного передавання р = 1. Тут немає пауз в обробленні деталей (перерв партіонності), що веде до скорочення тривалості технологічної частини виробничого циклу й зменшення незавер­шеного виробництва.

Рис.1. Графіки руху партій деталей по операціях

Правила передбачають таку послідовність побудови графіка паралельного виду руху:

Спочатку будується технологічний цикл на всіх операціях для першої деталі або транспортної партії (р),

На операції з найтривалішим операційним циклом (t_max — головна операція) будується цикл проведення робіт усієї партії (п) без перерв у роботі устаткування.

Виходячи з закінчення або початку обробки деталей (транспортних партій) на головній операції поступово добудовуються операційні цикли цих деталей (транспортних партій) на всіх інших операціях, крім першої.

Для визначення тривалості операційного циклу на графіку (рис. 6.1) беруться відрізки часу, що не перекриваються, за формулою:

,

де — час найтривалішої (головної) операції.

У нашому прикладі

Паралельно-послідовний вид руху. Сутність паралельно-послідовного виду руху (рис.1) полягає в тому, що на кожному робочому місці робота провадиться без перерв, як при послідовному русі, але разом з тим має місце паралельна обробка однієї й тієї самої партії деталей на суміжних операціях. Іншими словами, такий вид руху характеризується порядком передавання предметів праці на наступну операцію, за якого її виконання починається до закінчення обробки всієї партії на попередній операції, тобто є паралельність виконання операцій. При цьому обробка деталей усієї партії на кожній операції провадиться безперервно.

У разі великих партій предмети праці передаються не поштучно, а частинами, на які поділяється обробна партія (n). Вони називаються транспортними (або передатними) партіями (р).

Можливі два варіанти паралельно-послідовного виду руху:

1) тривалість попередньої операції менша наступної або дорів­нює їй. У цьому випадку деталі на наступну операцію передаються поштучно в міру їх готовності, при цьому вони (крім першої) не будуть оброблятися до звільнення робочого місця на наступній операції;

2) тривалість попередньої операції більша наступної або дорівнює їй. На попередній операції створюється запас готових деталей з метою забезпечення безперервності наступної (короткої) операції. Передаючи деталі на наступну операцію, орієнтуються на останню деталь. До початку роботи над нею на наступній операції треба закінчити обробку решти деталей у партії.

У побудові графіка паралельно-послідовного руху треба керуватися такими правилами:

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

якщо наступна операція триваліша, ніж попередня (у нашому прикладі t₃ > t₂), то вона починається пізніше на час, який дорівнює часу обробки одного виробу на попередній операції. У цьому разі транспортну партію (р) можна передавати з поперед­ньої операції на наступну одразу після закінчення її обробки;

якщо наступна операція менш тривала, ніж попередня, то вона закінчується пізніше на час, який дорівнює часу обробки одного виробу на даній операції. Це пов’язане з тим, що відсутність простоїв устаткування на наступній операції може бути забезпечена тільки після накопичення перед нею відомого запасу деталей, що дає змогу цю операцію виконати безперервно (у прикладі t₂ < t₁; t₄ < t₃). Для того щоб визначити момент початку наступної операції, необхідно від точки, яка відповідає закінченню попередньої операції над всією партією (п), відкласти праворуч відрізок, що дорівнює в прийнятому масштабі часу виконання наступної операції над однією транспортною партією (р), а ліворуч — відрізок часу, який дорівнює тривалості наданої операції над усіма попередніми транспортними партіями.

З рис.1 видно, що тривалість циклу виготовлення партії деталей (п = 3) на m = 4 операціях при паралельно-послідовному русі менша, ніж при послідовному русі на сумарний час суміщень, тому що спостерігається паралельне протікання кожної пари суміжних операцій. Таких суміщень стільки, скільки операцій у технологічному процесі за мінусом одиниці (m – 1).

Загальна тривалість технологічного циклу за умови паралельно-послідовного руху скорочується порівняно з послідовним рухом на суму тих відрізків часу , протягом яких суміжні операції виконуються паралельно.

.

Таким чином, одержуємо:

.

Для нашого прикладу Т_о = 24 – (3 – 1) = 16 хв. Скорочення часу порівняно з послідовним рухом становить 8 = 24 – 16 хв. Але найбільше скорочення технологічного циклу досягається за паралельного руху предметів праці, у наведеному раніше прикладі воно дорівнює 14 хв.