Визначення виробничого циклу складного процесу

Загальна тривалість скоординованих у часі простих процесів, що входять у складний процес виготовлення виробів або його партій, являє собою виробничий цикл складного складаль­ного процесу. В умовах машинобудівного виробництва за характерний приклад складного виробничого процесу може правити процес створення машини. Він охоплює виробничі цикли виготовлення всіх деталей, складання всіх складальних одиниць (вузли, агрегати, механізми), складання виробу в цілому, його регулювання, обкатування, випробування та контроль, остаточне приймання. У складному виробничому процесі можуть використовуватися всі розглянуті види руху предметів праці по операціях: послідовний, паралельний та паралельно-послідовний. В умовах одиничного виробництва в єдиному циклі, як правило, поєднуються процеси не тільки виготовлення й складання, а й проектування виробу та підготовки його виробництва.

Складний виробничий процес будується на великій кількості складальних, монтажних, регулювально-настроювальних операцій та операцій простих процесів, тому визначення й оптимізація виробничого циклу потребує багатьох варіантів розрахунків, що неможливо здійснити без спеціальних прикладних комп’ютерних програм та без застосування ЕОТ.

Побудова складного виробничого процесу в часі провадиться для того, щоб визначити виробничий цикл, скоординувати окремі прості процеси, отримати вихідну інформацію для оперативно-календарного планування виробництва i розрахунку операцій запуску-випуску предметів праці.

Метою координації виробничих процесів, що формують склад­ний процес, є забезпечення комплектності i безперебійності виробництва при повному завантаженні устаткування, робочих місць та самих робітників.

Структура виробничого циклу складного процесу визначається складом операцій і зв’язками між ними. Склад операцій залежить від номенклатури деталей, складальних одиниць і технологічних процесів виготовлення та складання. Взаємний зв’язок операцій та процесів визначається схемою складання виробу і виробничими умовами. Складальна схема являє собою віяльну діаграму, на якій відображено комплектація окремих вузлів і виробів у цілому (рис. 7.3), а також які вузли, підвузли або дрібні складальні одиниці можна виготовляти паралельно незалежно один від одного, а які — тільки послідовно.

Особливість розрахунку виробничого циклу складних виробів полягає в тому, що вони запускаються на складання партіями. Партіонний метод забезпечує зростання продуктивності праці і зниження собівартості виготовлення продукції за рахунок: а) застосування найпродуктивнішого процесу; б) скорочення витрат ресурсів; в) зменшення підготовчо-завершального часу на одиницю продукції; г) швидкого опанування робітниками раціональних прийомів і методів складальних робіт; д) спрощення календарного планування виробництва.

Рис. 7.3. Складальна схема виробу «А»

Для забезпечення точності розрахунку виробничого циклу використовуються календарно-планові нормативи: розмір партії; кількість партій, що запускаються; ритм. Використовуючи нормативні дані, послідовно визначають: час операційного циклу партій виробів за складальними одиницями; необхідну кількість робочих місць; цикловий графік складання виробів без урахування завантаження робочих місць; закріплення операцій за робочими місцями; стандарт-план складання виробу; уточнений цикловий графік з урахуванням завантаження робочих місць; тривалість виробничого циклу; випередження запуску-випуску за складальними одиницями.

В одиничному та серійному виробництвах важливо спочатку встановити економічно оптимальний розмір партії виробів, який є базовим для розрахунку інших нормативів. Відомо, що необмежене збільшення розміру партії порушує принцип безперервності, оскільки зростають, з одного боку, час пролежування кожної складальної одиниці і, відповідно, тривалість виготовлення партії, а з іншого — незавершене виробництво і додаткові площі для збереження цих складальних одиниць.

На практиці використовують спрощений метод розрахунку оптимального розміру партії. Для цього використовується відповідна таблиця.

Наприклад, на підприємстві місячна програма випуску виробу «А» становить N_вип = 700 шт. Кількість робочих днів у місяці Д_р = 21, режим роботи дільниці К_зм = 2 зміни. Утрати часу на планові ремонти А_р =2 % номінального фонду часу. У табл. 7.2 наводяться норми часу на виконання операцій з виготовлення деталей та складання виробів, підготовчо-завершальний час, розмір подач складальних одиниць на операції. Графи 6—8 таблиці заповнюються після розрахунку показників.

Послідовність розрахунку така:

1. Установлення межі нормального розміру партії (n_н) виробів

n_min £ n_н £ n_max.

Для цього визначається розмір мінімальної партії, виходячи з затрат часу на переналагодження і поточний ремонт робочих місць (a_об). Для серійного виробництва a_об = 0,2 – 0,1 %, дрібносерійного і одиничного a_об = 2 – 10 %.

де — сумарний час підготовчо-завершального часу на і-ті операції виготовлення партій складальних одиниць;

— сумарний штучний час на і-ті операції.

Використовуючи дані табл. 7.2, проведемо розрахунок мінімаль­ної величини партії:

Місячна програма випуску виробів (складальних одиниць) зазвичай вважається як максимальна величина партії (у нашому прикладі п_mах= 700 шт.). Коригування граничного розміру партії виробів здійснюється, виходячи з мінімального його значення. Спершу встановлюється зручний для планування ритм (R_пл) періоду черговості партій виробів за таких умов: якщо в місяці 20 робочих днів, ритмами будуть 20, 10, 5, 4, 2, 1; якщо 21 день, ритмами будуть 21, 7, 2, 1; якщо 22 дня, то відповідно — 22, 11, 2, 1.

Період чергування партій виробів розраховується за формулою:

R_пл = Д_р · п_min : п_mах ,

де Д_р — кількість робочих днів у місяці.

Виходячи з наведеного прикладу, цей період дорівнюватиме:

R_пл = 21 · 86 : 700 = 2,58 дня.

У разі отримання нецілого числа вибирають із зручних для планування ритмів найближче ціле число, яке і буде прийнятим періодом чергування партій (R_пр). У даному випадку R_пр = 3 дні (з ритмів 21, 7, 3, 1).

Потім відповідно до прийнятого періоду чергування, коригуючи параметри, визначаємо розмір нормальної (оптимальної) партії за формулою:

n_н = R_пр · п_mах : Д_р = 3 · 700 / 21 = 100 шт.

Отже, виконується умова 86 < 100 < 700. Нормальний розмір партії має бути кратним місячній програмі випуску (запуску) виробів.

Кількість партій у місяці (Х) визначається таким чином:

Х = п_mах : п_н = 700 : 100 = 7 партій.

Результати розрахунку оптимального розміру партії заносимо в гр. 6 табл. 7.2.

Таблиця 7.2

ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ПРОЦЕС СКЛАДАННЯ ВИРОБУ «А»

Позначення складальних одиниць	№ операції	Штучний час на операцію (ti), хв	Підготовчо-завершальний час (tп-зі), хв	Подача складальної одиниці до операції	Розмір партії виробу (nн), шт.	Тривалість операційного циклу партії/ виробів, год	Тривалість операційного циклу партії складальної одиниці, год
АБ1		7,0
АВ2		16,5
АВ		4,7
АБ		15,9
		12,4
		4,7
АА		7,0
		16,6
А		11,3
		7,6
		9,5		—
Усього	113,2		—	—

2. Тривалість операційного циклу партій виробів за кожною операцією (t_in) розраховується за формулою:

t_in = t · n_н + Т_п-зі: 60.

Для складальної одиниці АВ₁

t_in = 7 · 100 + 20 / 60 = 12 год.

Розрахунки записуються в гр. 7 табл. 7.2.

3. Тривалість операційного циклу партії виробів за складальними одиницями визначається за формулою:

де к — кількість операцій, що входить у складальну одиницю.

Для складальної одиниці АБ

Аналогічно здійснюються розрахунки і за іншими складальними одиницями, результати яких записуються в гр. 8 табл. 7.4.

4. Необхідну кількість робочих місць для складання виробу розраховують так

РМ_пр = St_і.шт / Т_зм · S · R_пр.

У нашому прикладі РМ_пр = 192 / 8 · 2 · 3 = 4 робочих місця.

5. Кількість робітників визначається за формулою:

Ч_р.ск =РМ_пр · К_зм · К_сп,

де К_зм — коефіцієнт змінності;

К_сп — коефіцієнт, що враховує спискову чисельність (можна прийняти К_сп = 1,1).

У даному прикладі:

Ч_р.ск = 4 · 2 · 1,1 = 9 осіб.

Побудова циклового графіка складання виробу «А» (рис. 7.4) здійснюється на основі складальної схеми (рис. 7.3), тривалості циклів виготовлення та складання кожної складальної одиниці (гр. 7, 8 табл. 7.2) без урахування завантаження робочих місць. Графік формується у зворотному порядку ходу технологічного процесу, враховуючи час завершення операцій, з яких здійснюється поставка оброблених деталей або складальних одиниць.

Наступним кроком є побудова стандарт-плану складання виробу «А», який має назву циклового графіка з урахуванням заван­таження робочих місць. У стандарт-плані цикли окремих операцій проекціюються на відповідні робочі місця (рис. 7.4, б).

Принцип пропорційності полягає в рівномірному завантаженні робочих місць і робітників. Для його дотримання здійснюється розподіл обсягу робіт по робочих місцях таким чином, щоб тривалість операційного циклу кожної з них не перевищувала їх пропускну спроможність протягом прийнятого періоду чергування партій (табл. 7.3).

Таблиця 7.3