Производственный цикл и его структура

Производственным циклом называется календарный период времени, в течение которого выполняется производственный процесс или любая его часть (операция, процесс изготовления заготовки, механическая обработка детали, сборка, испытания агрегата).

Структура производственного цикла включает время выполнения основных, вспомогательных операций и перерывов в изготовлении изделий.

Время выполнения основных операций обработки изделия составляет технологический цикл.

Перерывы в рамках производственного цикла могут быть разделены на внутрицикловые, межцикловые и режимные.

Внутрицикловые перерывы имеют место в каждом частичном процессе изготовления продукции – производстве заготовок, их обработке, сборке. Эти перерывы подразделяются на перерывы партионности и ожидания обработки.

Перерывы партионности связаны с передачей и обработкой изделий на рабочих местах партиями, вследствие чего каждая деталь у рабочего места пролеживает в ожидании до начала ее обработки и после обработки – до окончания обработки всей партии и передачи на следующий этап технологической цепочки. Эти перерывы входят в операционный цикл обработки партии.

Перерывы ожидания обработки бывают обусловлены диспропорцией производительности смежных операций в процессе.

Межцикловые перерывы возникают, как правило, при переходе из одной стадии обработки в другую и представляют собой время, в течение которого подбирается предусмотренный планом комплект деталей и передается в другой цех, на другой участок, например, при комплектовании деталей, прошедших механическую обработку, для передачи на сборку.

В целях сокращения времени межцикловых перерывов идут по пути создания комплектных заделов и совершенствуют систему оперативно-календарного планирования производства.

Режимные перерывы регламентированы режимом работы предприятия (перерывы на обед, между сменами, нерабочие смены и дни).

Производственный цикл простого процесса состоит из циклов основных технологических операций, а также вспомогательных и обслуживающих операций, не перекрываемых основными, и времени перерывов в обработке.

Операционный цикл - это продолжительность обработки детали (партии) на одной операции процесса.

Сочетание во времени выполнения операционных циклов существенно влияет на продолжительность производственного цикла и определяет порядок передачи деталей (партий) в процессе производства.

Возможны три вида сочетания операционных циклов (видов движения предметов труда по операциям процесса): последовательный, параллельно-последовательный и параллельный.

Последовательный вид движения предметов труда характеризуется тем, что каждая последующая операция над деталью (партией) начинается только после обработки ее на предыдущей операции. При этом партия не дробиться, а передается на следующую операцию в полном объеме (рисунок 1.1).

I

II

III

T, мин.

Рисунок 1.1 – График производственного цикла при

последовательном виде движения предметов труда

Последовательный вид движения предметов труда характеризуется существенными перерывами партионности. Поэтому такая схема наиболее целесообразна при небольших партиях изделий и невысокой трудоемкости операций, что свойственно мелкосерийному и единичному производству.

Параллельно-последовательный вид движения предметов труда предусматривает такой порядок передачи изделий (или небольших передаточных партий), при котором достигается наибольшая одновременность выполнения операционных циклов, причем вся партия обрабатывается на каждой операции непрерывно. Вся партия деталей в «n» штук передается по операциям частями, транспортными (передаточными) партиями в «n_т» штук или поштучно (рисунок 1.2).

При параллельно-последовательном виде движения предметов труда в производственном процессе возможны два варианта сочетания смежных операционных циклов:

1) при Т_{оп и} < Т_{оп (и+1)};

2) при Т_{оп и} > Т_{оп (и+1)}.

I

τ₁

II

τ₂

III

T, мин.

Рисунок 1.2 – График производственного цикла при

параллельно-последовательном движении предметов труда

В первом случае первую передаточную партию деталей на последующую операцию (и+1) можно передать немедленно после окончания ее обработки на предыдущей операции (и). Непрерывность обработки при этом будет обеспечена. Во втором случае непрерывность обработки партии на последующей операции может быть достигнута лишь при накоплении перед ее началом минимально необходимого задела деталей, а, следовательно, последующая операция может быть начата в более поздний момент. Графически этот момент начала обработки партии на последующей операции может быть определен исходя из условия, что последняя передаточная партия обрабатывается на последующей операции без всякого ожидания (последовательно), а все предыдущие должны быть непрерывно обработаны к моменту начала обработки последней.

Цикл при параллельно-последовательном движении предметов труда меньше, чем при последовательном вследствие наличия параллельности протекания каждой пары смежных операционных циклов. Однако, это приводит к более высокому темпу работы межоперационных транспортных средств. Поэтому такая схема наиболее целесообразна при больших партиях и большой трудоемкости обрабатываемых деталей, что свойственно серийному и крупносерийному производству.

Параллельный вид движения предметов труда в производстве характеризуется тем, что небольшие передаточные партии (отдельные детали) передаются с предыдущей операции на последующую немедленно, по окончании их обработки на предыдущей (вне зависимости от длительности смежных операционных циклов). При этом обрабатываемые изделия не пролеживают, однако рабочие места при несоблюдении принципа пропорциональности могут быть загружены не полностью (рисунок 1.3).

Простои

1 2 3

I

1 2 3

II

1 2 3

III

Простои T, мин.

Рисунок 1.3 – График производственного цикла

при параллельном виде движения предметов труда

Как видно из схемы, при параллельном движении предметов труда, непрерывно загружено оборудование только на главной операции процесса, имеющей самый большой операционный цикл. На остальных операциях периодически случаются простои оборудования. Поэтому параллельный вид движения обрабатываемых деталей целесообразно применять в процессах, имеющих операционные циклы одинаковой продолжительности.

Наличие межоперационных перерывов необходимо учитывать в графиках движения предметов труда в рамках производственного цикла.

Перерывы, связанные с режимом работы предприятия, обычно учитывают путем перевода цикла, рассчитанного в рабочем времени, в календарное время, соблюдая при этом размерность всех слагаемых цикла.

Продолжительность вспомогательных операций включается в норматив производственного цикла лишь в тех случаях, когда эти операции не перекрываются временем технологического цикла или временем перерывов в обработке.

Производственный цикл сложного процесса представляет собой общую продолжительность комплекса координированных во времени простых процессов, входящих в сложный процесс изготовления изделий или их партии.

Целью координации процессов, составляющих сложный процесс, является обеспечение комплексности и бесперебойности хода производства при полной загрузке оборудования.

Поэтому для анализа и координации элементов сложного процесса во времени бывает необходимо представить его в виде соответствующей линейной или цикловой организационно-технологической модели, выполненной в масштабе календарного времени.

Цикл сложного процесса производства изделия Т_изд. определяется наибольшей суммой циклов последовательно связанных между собой простых процессов Т_пi и времени межоперационных перерывов Т_мо, то есть:

где и¢ - число циклов простых процессов, последовательно связанных между собой.

Коэффициент параллельности «и» простых процессов в сложном определяется по формуле:

Оптимизация (сокращение) производственного цикла возможна по двум основным направлениям:

1) Сокращение времени, связанного с выполнением технологических операций.

2) Сведение к минимуму всех видов перерывов в процессе изготовления изделия.

Известны следующие виды мероприятий по сокращению производственного цикла:

1) Совершенствование конструкций изготавливаемых изделий с точки зрения повышения их технологичности и степени унификации.

2) Совершенствование технологии, внедрение прогрессивных технологических процессов, приводящих к снижению трудоемкости обработки и синхронизации операций: комплексная механизация, автоматизация, концентрация операций и др.

3) Внедрение более совершенной системы планирования и организации производства, опирающейся на уплотнение производственного цикла, ликвидацию потерь рабочего времени, простоев оборудования и пр.

4) Рациональное планирование рабочих мест в соответствии с последовательностью технологических операций и совершенствование системы организации внутрицеховой и межцеховой транспортировки, а также других межоперационных процессов.

5) Улучшение обслуживания рабочих мест, организации наладочных работ и выполнение их, по возможности, в нерабочее время.

6) Повышение степени параллельности работ и процессов.

7) Замена продолжительных естественных процессов соответствующими более интенсивными технологическими операциями. Например, естественную сушку изделий после окраски – сушкой в специальной сушильной камере.

8) Уплотнение режима работы цехов и предприятия в целом за счет перехода на двух- или трехсменный режим работы; организация сквозных бригад, исключающих межсменные перерывы.