Разработка внутрицеховых оперативных планов

Месячная программа для цеха является, как правило, месячным заданием для участков, поскольку каждый участок в массовом производстве специализирован по предметному принципу, т.е. состоит из ряда поточных линий и выпускает заготовки, детали, сборочные единицы или изделия.

Однопредметная (однономенклатурная) поточная линия – это такая линия, за которой закрепляется одно наименование деталей, соответственно многопредметная – закрепляется несколько наименований деталей, сходных в конструкторском и технологическом соотношении.

ОПП для однопредметных прерывных (ОПЛ) линий и многопредметных прерывных (МПЛ) линий сводится к составлению стандарт-планов их работы:

- для ОПЛ составляется пооперационный стандарт-план.

- для МНЛ – подетальный стандарт-план.

- для МПЛ - пооперационный для каждого наименования и подетальный для всей совокупности деталей.

Пооперационный стандарт-план составляется на период планирования, равный периоду оборота линии, т.е. на отрезок времени, для которого характерен равный выпуск изделия, одинаковый график выполнения операций и движения заделов.

График выполнения операций показывает:

- время начала работы рабочих мест;

- продолжительность работы;

- время окончания работы h рабочего места.

Занятость рабочих мест и загрузка оборудования повышается за счет многостаночного обслуживания.

На многопредметных поточных линиях организуются как параллельное, так и последовательное многостаночное обслуживание.

Параллельное многостаночное обслуживание может осуществляться как на однотипных, так и разнотипных станках.

Для организации параллельного многостаночного обслуживания на однотипных станках необходимо соблюдать следующее соотношение:

где ручное время i–ой операции;

машинное время выполнения i-ой операции.

Разница между ручным и машинным временами выполнения операции определяется возможностью перехода рабочего за это время от одного рабочего места к другому.

Работа на станках осуществляется циклично.

Циклом многостаночного обслуживания Т_цi называется минимальный отрезок времени, в течение которого операции выполняются по одному и тому же повторному графику.

Пример 1.

Пусть t_i = 7 мин., t^’_i = 2 мин., t^”_I = 5 мин., g_i = 3 станка

2 5 2

2 1

t

Т_цi = 7

Цикл работы многостаночника Т_цi = t_i = 7 мин. Станки работают непрерывно, а время простоя рабочего составляет:

Пример 2.

Пусть t_i = 7 мин., t^’_i = 2 мин., t^”_I = 5 мин., g_i = 4 станка

2 5 1 2

3 2

Т_цi = 8 t

Цикл работы многостаночника Т_цi = 8 мин. или Т_цi = t^’_I * g_i = 8 мин.

Время простоя станка:

Рабочий работает непрерывно.

Средний ритм выпуска (запуска) изделий с одного рабочего места многостаночника определяется:

Продолжительность простоя оборудования, рабочих мест:

Коэффициент загрузки рабочих мест определяется:

Продолжительность простоя многостаночника:

Коэффициент занятости рабочего-многостаночника:

При догрузке линии внепоточной продукцией периодичность простоя не полностью загруженных рабочих мест концентрируется. Для этого не полностью загруженное рабочее место начинает работать с самого начала периода оборота линии и время простоя при наличии рабочих мест-дублеров сосредотачивается на одном станке. Не полностью загруженное рабочее место следует догружать изделиями, штучный ритм которых превышает ритм основного изделия. Это дает возможность рабочему реже обращаться к конвейеру и прерывать обработку или сборку основ изделия.

Догрузка рабочих мест сопровождается, как правило, переналадками и увеличением межоперационных оборотных заделов, поэтому при разработке регламентов работы линии необходимо оценить ее экономическую эффективность.

Прерывно-поточные линии (прямоточные) используются для механической обработки деталей при недогрузке оборудования из-за несинхронизации процесса. Поэтому прямоточные линии экономически оправдывают себя, если достигнута синхронизация большей части операций, включенных в технологическую цепочку линий и возможна комбинированная загрузка рабочих, работающих на недогружаемом оборудовании, путем закрепления за ними двух-трех операций.

Изготовление изделий на каждой операции однопредметной поточной линии (ОПЛ) идет непрерывно в течение некоторого времени. Вместо перерывов после обработки каждой штуки, возникающих при несинхронизации операций, образуется укрупненный перерыв после непрерывной обработки некоторого числа деталей в каждом повторяющемся периоде времени – периоде оборота Т_о.

Период оборота – это время, через которое работа на ОПЛ повторяется в том же порядке, т.е. .

Пооперационный стандарт-план составляется на период оборота поточной линии Т_о. Он показывает время начала, продолжительность и время окончания работы каждого рабочего места по всем операциям, последовательность и периодичность перехода рабочих с операции на операцию, движение и размеры межоперационных заделов.

Построение пооперационного стандарт-плана представляет собой сложную задачу: необходимо создание такого регламента работы поточной линии, который обеспечивал бы полную занятость рабочих. Для не полностью загруженных рабочих мест поточной продукцией необходимо определение возможности их догрузки внепоточной продукцией, закрепление рабочих за несколькими операциями и за рабочими-многостаночниками.

Догрузка рабочих мест непоточной продукцией экономически целесообразна, если потери от нее не превосходят потерь простоев, т.к. выполняется следующее соотношение:

n_o^” – число изделий, догружающее рабочее место выполнением i–ой операции;

a - число переналадок оборудования за период оборота линии при переходе от обработки поточной продукции к обработке внепоточной и обратно;

З_i – заработная плата рабочего за единицу времени переналадки оборудования, занятого на i–ой операции и догружаемого непоточной продукцией;

Ц_i – расходы, приходящиеся на единицу времени простоя того же оборудования (затраты на текущий ремонт и содержание оборудования, заработная плата вспомогательных рабочих);

t_ni – время переналадки того же оборудования;

J – множество рабочих мест, для которых планируется догрузка внепоточной продукцией.

Отсюда следует, что нижняя граница экономической целесообразности догрузки рабочего места, выполняющего i-ую операцию, составляет:

Для всех рабочих мест догрузка экономически целесообразна, если:

Закрепление за рабочими местами нескольких операций возможно, если соблюдается следующее соотношение:

t_nia – продолжительность переналадки а-го рабочего места для выполнения i-ой операции;

t_ia - норма времени i-ой операции на а-м рабочем месте;

n^’_oa – нижняя граница возможности закрепления за рабочим местом «а» нескольких операций;

К_а – множество рабочих мест «а», занятых на нескольких операциях.

Для всех К_а рабочих мест закрепление нескольких операций возможно при условии: n_o = max n^’_oa.

Минимально допустимое число изделий, при котором обеспечивается наиболее полная занятость рабочих на поточных линиях, составляет:

n_o = max (n_о⁺, n_o^-).

Этому числу изделий соответствует период оборота линии: Т_о = r*n_o.

После нахождения n_o составляется календарный график работы поточной линии, обеспечивающий минимум межоперационных переходящих или средних заделов.

При построении стандарт-планов работы многопредметной линии необходимо учитывать форму смены изделия на линии. Различают 2 формы смены:

- с переходящими заделами;

- без переходящих заделов.

Первая форма характеризуется тем, что в момент смены изделия снимаются одновременно со всех рабочих мест с их фактической степенью готовности и размещаются в местах, предназначенных для их хранения, а на линию из задела запускаются изделия другого наименования. Если при смене изделия требуется переналадка оборудования, то ее производят в нерабочее время или в период между сменами. При этом, если в качестве транспортного средства используется конвейер, то его останавливают между сменами.

При этой форме смены изделия исключаются простои рабочих мест, но образуются значительные заделы.

Вторая форма характеризуется тем, что с линии снимаются готовые изделия, но здесь возможно два вида их запуска: последовательный и параллельный.

При последовательном – h последующая партия запускается только после завершения производства предыдущей на всех рабочих местах, следовательно есть простои рабочих мест.

На непрерывных поточных линиях общие потери времени при равных ритмах выпуска партий изделий за планируемый период времени Т составляют:

R – ритм выпуска комплекта деталей.

На прерывных поточных линиях средний задел за период времени Т составляет:

При параллельном запуске очередная партия запускается по мере освобождения рабочих мест от производства предыдущих изделий.

На многопредметных линиях может разрабатываться один или несколько пооперационных стандарт-планов.

Если на линии изготавливают различные изделия с одинаковыми нормами времени, то на этих линиях разрабатывают один межоперационный план-график.

Если на линии изготавливают различные изделия с неодинаковыми нормами времени, то разрабатывается несколько стандарт-планов – по числу групп однородных изделий. Построение пооперационных стандарт-планов для этих линий представляет собой сплошную оптимизационную задачу.

В качестве критерия оптимальности выбора пооперационных стандарт-планов можно использовать минимизацию времени простоев рабочих или минимизацию размеров НЗП.

Выбор вариантов пооперационных стандарт-планов может быть осуществлен решением следующих задач.

Задача 1.