2014-02-13
1505
Организация производственного процесса во времени
В зависимости от возможностей и определяемых ими задач производственной системы (участка, цеха, производства, предприятия) её продукцией могут быть готовые изделия, их отдельные узлы (сборочные единицы) или партии деталей. Общим для всех этих видов продукции является то, что все они есть результат преобразования предметов труда в ходе реализации основных, вспомогательных и обслуживающих производственных процессов (см. раздел 1.1). Совокупность этих процессов, обеспечивающих выпуск продукции соответствующего вида (см. выше), называется производственным циклом. Характеристиками производственного цикла и одновременно показателями организации производства во времени являются его длительность и структура.
Длительность производственного цикла – период времени от момента начала производственного процесса до момента изготовления готового изделия, сборочной единицы или партии деталей. Измеряется в календарных днях (чаще всего) или часах (при малой трудоемкости изготовления продукции). Наиболее крупными составляющими длительности производственного цикла являются время трудовых процессов ТТП (рис. 2.1) и время перерывов Тпер (там же). Наиболее важной составляющей длительности производственного цикла является время операций основного производственного процесса (длительность технологического цикла ТТ). Время обработки одного предмета труда на одной из этих операций – это штучное время tшт. Если на ней обрабатывается группа предметов труда, то время их совместной обработки называется длительностью операционного цикла tо, т.е.
tшт = tо / число одновременно обрабатываемых предметов труда.
Подготовительно-заключительное время tПЗ затрачивается на подготовку орудий труда и исполнителя работы (см. структуру рабочего места, рис. 1.3) к выполнению операций основного производственного процесса, а также на приведение их в порядок после её окончания (время на переналадку оборудования, время на загрузку предмета труда в зону обработки и на выгрузку из нее, время на уборку рабочего места по окончании операции и др.). Длительность обслуживающих операций Тоб, согласно классификации производственных процессов по назначению (см. раздел 1.1) представляет собой суммарное время транспортных tтр и контрольных tконт процедур.
Рис. 2.1. Составляющие длительности производственного цикла
Время естественных процессов Те – предусмотренные основным производственным процессом затраты времени на охлаждение деталей после различного вида их термообработки, на сушку деталей или изделий после окраски или нанесения покрытий и т.д. Специфика естественных процессов заключается в том, что процесс труда в них отсутствует (поэтому они и не включены в длительность технологического цикла ТТ, (см. рис. 2.1)), однако состояние предмета труда в результате их осуществления изменяется. При этом, в отличие от обслуживающих операций (там же), при реализации которых изменения состояния предмета труда также не происходит, естественные процессы не требуют участия в них исполнителя работы и орудий труда.
Межоперационные перерывы ТМО зависят от характера обработки партии деталей по операциям основного производственного процесса, поэтому включают в себя не только время пролеживания деталей между операциями, как это следует из названия. Так, перерывы партионности tпар возникают потому, что каждая деталь, поступая к рабочему месту в составе своей партии, пролеживает дважды – один раз до начала своей обработки, пока не подойдет её очередь, а второй раз – после этой обработки, пока вся партия не пройдет данную операцию. В силу такой своей сути они являются временем пролеживания на рабочем месте, или временем внутриоперационного пролеживания. А вот перерывы ожидания tож имеют причиной разную длительность смежных операций технологического цикла, когда предыдущая операция заканчивается раньше, чем освобождается рабочее место, на котором выполняется следующая операция, поэтому представляют собой время пролеживания между двумя смежными рабочими местами (операциями).
Межцеховые перерывы ТМЦ - это время пролеживания между производственными подразделениями, реализующими разные стадии (части) производственного процесса. Возникают оттого, что сроки изготовления деталей, например, на механических производственных участках и в механических же цехах различны, и детали в течение перерыва комплектования tком пролеживают в ожидании данной комплектности под последующую сборку узла изделия или изделия в целом на сборочном участке или в сборочном цехе соответственно.
Наконец, междусменные перерывы ТМС обусловлены режимом работы предприятия. К ним относятся выходные и праздничные дни tВП, перерывы между сменами tмс (например, третья смена при двухсменном режиме работы) и обеденные перерывы tоб.
В зависимости от суммарного времени трудовых ТТП и естественных Те процессов (см. рис. 2.1), которое определяется сложностью (трудоемкостью) изготовления изделия (сборочной единицы) или партии деталей, длительность перерывов Тпер (там же) может частично или полностью входить в это время. Поэтому при расчете длительности производственного цикла учитываются лишь те затраты времени на межоперационные, межцеховые и междусменные перерывы, которые не перекрываются суммарным временем трудовых и естественных процессов.
Структура производственного цикла – соотношение (в процентах или долях единицы) затрат времени на различные виды работ и перерывов (см. рис. 2.1) внутри цикла. Позволяет сравнивать между собой производственные циклы, разнящиеся по продолжительности и виду продукции, а также оценивать эффективность мероприятий по сокращению длительности производственного цикла. В соответствии с этой структурой данные мероприятия можно объединить в три группы – по сокращению времени трудовых ТТП и естественных Те процессов, а также по уменьшению времени перерывов Тпер.
Сокращение времени трудовых процессов ТТП обеспечивается, очевидно, уменьшением длительности технологических ТТ и обслуживающих Тоб операций. В свою очередь, сокращения времени технологического цикла ТТ можно добиться двумя путями:
- уменьшением штучного времени tшт за счет внедрения более совершенных технологий обработки и, как следствие, сокращения времени рабочего хода (см. рис. 1.3) операций основного производственного процесса;
- уменьшением подготовительно-заключительного времени tпз за счет механизации и автоматизации наладки оборудования, погрузочно-разгрузочных работ и т.д., что ведет к сокращению времени уже холостых ходов (там же), выполняемых на рабочих местах, соответствующих этим операциям.
Продолжительность транспортных операций tтр может быть сокращена путем перепланировки производственного участка или цеха, механизации и автоматизации погрузочно-разгрузочных работ (только не внутриоперационных, как в предыдущем случае, а межоперационных). Сокращение длительности контрольных операций tконт также достигается либо их механизацией и автоматизацией, либо внедрением передовых методов контроля, а также совмещением во времени технологических и контрольных операций.
Длительность естественных процессов Те сокращается заменой их на соответствующие технологические операции. Так, естественная сушка окрашенных изделий может быть заменена индукционной сушкой в поле токов высокой частоты со значительным (в 5–7 раз) ускорением процесса. Аналогично, вместо, например, естественного старения отливок или поковок может быть применено их ускоренное старение в печах.
Сократить до минимума время перерывов Тпер можно, если, например, межцеховые перерывы Тмц будут определяться только минимально необходимым временем перерывов комплектования tком (см. рис. 2.1), но не дополнительными к нему потерями времени из-за неправильного планирования процесса этого комплектования. Аналогично, междусменные перерывы Тмс могут быть уменьшены только за счет ликвидации перерывов между сменами tмс (там же) и то при условии, что производственный участок или цех не работает круглосуточно (в три смены).
Из трех выше указанных резервов сокращения длительности производственного цикла чисто организационным является именно время перерывов Тпер в силу следующего обстоятельства. Существенно уменьшить время технологических и естественных операций можно только заменой принципа осуществления рабочего хода, что и происходит при внедрении любых новых технологий. Отсюда следует, что данные резервы (первые два) сокращения длительности производственного цикла определяются, с одной стороны, уровнем развития науки и техники отрасли или страны, а с другой – эффективностью инновационной и инвестиционной деятельности предприятия. Из составляющих же времени перерывов (третьего резерва) наиболее крупным ресурсом улучшения именно организации производства за счет сокращения длительности производственного цикла является время межоперационных перерывов Тмо (см. рис. 2.1) в силу бесконечно большого числа технологических операций современных основных производственных процессов. В свою очередь, из составляющих этого времени (там же) более значимым является сокращение перерывов партионности tпар за счет перехода от последовательного к параллельно-последовательному и далее к параллельному виду движения партии деталей по операциям основного производственного процесса. Эти три вида движения деталей называются формами организации производства во времени по отношению к простым (см. раздел 1.1) производственным процессам.
Сущность последовательного вида движения (рис. 2.2) заключается в
|    tшт1
| |||||||||||||||||||||||
|
|  tшт 2
| ||||||||||||||||||||||
|  tшт3
| |||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||
| Время |
Рис. 2.2. График последовательного вида движения деталей
том, что детали с одной операции на другую передаются партиями и каждая последующая операция начинается только после окончания обработки всей партии деталей на предыдущей операции. При параллельно-последовательном виде движения (рис. 2.3) на каждом рабочем месте
|  tшт1
|
| |||||||||||||||
|
|  
| 
| 
|
| tшт2
| ||||||||||||
|
| τ1 | 
|  
|
|  tшт3
| ||||||||||||
|
| τ2 | ||||||||||||||||
| Время |
Рис. 2.3. График параллельно-последовательного вида движения деталей
обработка, как и при последовательном движении, осуществляется без перерывов, но еще имеет место параллельная обработка части деталей (транспортных партий) на смежных операциях, которая укорачивает технологический цикл на величину τ1+ τ2 (там же). Наконец, при параллельном виде движения (рис. 2.4) детали с одной операции на другую передаются поштучно или транспортными партиями сразу же после окончания обработки вне зависимости от длительности смежных операций. Поскольку при таком движении обработка деталей на всех операциях осуществляется в максимальной степени непрерывно, время пролеживания деталей,
|
|
|  tшт1
| 
| |||||||||||||
|
|
|
|
| tшт2
| |||||||||||||
|
| 
| 
|
|
| tшт3
| ||||||||||||
|
| |||||||||||||||||
| Время |
Рис. 2.4. График параллельного вида движения деталей
а, следовательно, и длительность технологического цикла минимальны, по сравнению с другими видами движения деталей по этим операциям.
Существуют формулы для нахождения длительности технологического цикла для последовательного (TTпосл), параллельно-последовательного (TTпп) и параллельного (TTпар) вида движения деталей:
;
;
,
где n – число деталей в партии;
tштj – штучное время j-ой операции;
τj-(j+1) – время совмещения j-ой и (j+1)-ой смежных операций;
р – размер транспортной партии;
tкштj – штучное время более короткой операции из двух смежных в j-ой их паре;
tштmax – максимальное по продолжительности штучное время операции технологического цикла;
PMmaxпр – принятое число рабочих мест на этой операции.
Возможности и ограничения данных форм организации производства во времени, а также оптимальные области их применения представлены в таблице 2.1, из которой следует, что конкретным положительным результатом мероприятий по оптимизации схемы движения деталей по технологическому процессу их изготовления является сокращение времени внутриоперационного пролеживания этих деталей и, как следствие, сокращение времени технологического (производственного) цикла. Экономические последствия таких результатов улучшения организации производства во времени представлены на рисунке 2.5.
Таблица 2.1.
Сравнительная характеристика форм организации производства во времени (видов движения деталей по технологическим операциям простого производственного процесса)
| Вид движения | Его преимущества | Недостатки | Области применения |
| Последовательный | Отсутствие перерывов в работе оборудования на всех операциях. Простота планирования и организации производственного процесса, т.к. нет деления на транспортные партии. | Большое время межопера-ционного пролеживания из-за максимальных перерывов партионности и, как следствие, самая большая продолжительность производственного цикла. Возможность изготовления только небольшими партиями деталей с малыми продолжительностями операций, т.е. несложных | Единичное и мелкосерийное производство |
| Параллельно-последовательный | Отсутствие перерывов в работе оборудования на всех операциях. Значительное, по сравнению с последовательным видом движения, сокращение времени межоперационного пролеживания и длительности производственного цикла. Возможность обработки большими партиями высокотрудо-емких (с большой продолжи-тельностью операций) деталей. | Партия деталей делится на транспортные партии, что усложняет планирование и организацию производственного процесса, а также увеличивает интенсивность работы транспортных средств. | Среднесерий-ное и крупносерий-ное производство |
| Параллельный | Кратчайшая длительность производственного цикла. Равномерная (при условии синхронизации времени операций) загрузка оборудования и, как следствие, высокая производительность труда. Наименьшая чувствительность длительности производственного цикла к увеличению размера партии (объема выпуска) деталей. | При несинхронизированном производственном процессе на всех операциях, кроме максимальной по длительности, оборудование работает с перерывами. Простои, как правило, невелики, что затрудняет дозагрузку оборудования другими видами работ. Растут транспортные издержки за счет максимального количества транспортных партий. | Серийное и массовое производство |
