Расчет длительности производственного цикла

См. также Примеры решения задач на определение длительности производственного цикла.

Одной из самых главных составляющих производственной деятельности является производственный цикл. Одной из основных его характеристик является длительность производственного цикла.

Под длительностью производственного цикла понимают время, через которое сырье превращается в готовую продукцию.

Производственный цикл включает в себя:

  • Время технологических операций
  • Межоперационный простой
  • Время на протекание естественных природных процессов (охлаждение металла, затвердевание бетона).

Межоперационный простой можно сократить за счет обоснованного вида передачи с одной операции на другую и методов организации обработки изделия:

  • последовательная обработка
  • параллельно-последовательная обработка
  • параллельная обработка изделия

Определение длительности производственного цикла

Формула длительности цикла последовательной обработки деталей

Организация производственного процесса методом последовательной обработки деталей осуществляется в том случае, когда одна технологическая операция выполняется после завершения предыдущей и нет возможности их совмещения (одновременного выполнения) при обработке одной и той же партии изделий. То есть, до окончания обработки всей партии изделий на одной технологической операции дальнейшая обработка не производится.

Простыми словами, первая обработанная деталь ожидает окончания обработки последней детали и только после этого вся партия передается на следующую операцию

Длительность цикла последовательного способа обработки деталей можно найти по формуле:

n – количество деталей в обрабатываемой партии, шт.

i – операция

m – количество операций в технологическом процессе

ti – штучное время исполнения i-той операции, минут

Сi – количество станков, на которых осуществляется обработка детали на i-той операции

tест — длительность операций, во время которых происходят естественные (природные) процессы

tожид — длительность ожидания обработки между технологическими операциями (межоперационные простои и пролеживания)

Пояснение формулы расчета длительности производственного цикла при последовательной обработке. Следует обратить внимание, что формула состоит из трех частей.
Первая часть формулы позволяет определить непосредственно время, в течение которого деталь (изделие) подвергается непосредственной активной обработке. Длительность обработки операции мы делим на количество станков, которые эту операцию выполняют, умножаем на количество деталей в партии. Получаем время, за которое отдельная операция будет выполнена для всей партии деталей. Сумма времени по всем операциям дает нам затраты времени на обработку деталей без учета остальных факторов.
Вторая часть формулы добавляет технологически необходимое время естественных процессов (например, остывание, снятие внутренних напряжений и т.д.). В сумме получается длительность цикла технологических операций. Это значение выведено отдельной формулой в первой строке. Оно пригодиться нам позже.
Добавление третьей части формулы, которая учитывает ожидание обработки и другие потери времени, дает длительность производственного цикла, которую мы уже и можем учитывать для целей планирования.

Формула длительности цикла параллельно-последовательной обработки

Параллельно-последовательный способ обработки предполагает частичное совмещение времени выполнение смежных операций, то есть обработка на следующих операциях начинается до окончания изготовления всей партии на предыдущих операциях, при этом нужно выдерживать условия непрерывности обработки каждой операции.

При параллельно-последовательной обработке, часть деталей, которые уже обработаны на текущей операции, передаются для обработки на следующую, только после того, как их количество достигнет значения, необходимого для того, чтобы обработка всей партии на следующей операции осуществлялась непрерывно.

Такой способ обработки применяется в том случае, когда оборудование может работать только в непрерывном цикле. Например, термообработка партии будет экономически не целесообразна, если детали будут поступать на нее в произвольные моменты времени с произвольными перерывами. Поэтому нам нужно будет начать цикл термообработки таким образом, чтобы с момента начала обработки партии до момента ее окончания оборудование работало бы непрерывно. Момент начала обработки на таком оборудовании должен быть вычислен таким образом, что время начала обработки на текущей операции было бы таким, что деталь, вышедшая последней с предыдущей операции, тут же была отправлена в обработку на текущей или уже находилась в ожидании обработки.

Длительность технологического цикла при параллельно-последовательном способе передачи деталей (Тц п-п) рассчитывается по формуле:

T цикла пар посл – суммарное время выполнения технологического процесса обработки деталей при параллельно-последовательной обработке

n – количество деталей в обрабатываемой партии, шт.

p – величина транспортной (передаточной) партии шт.

ti – штучное время исполнения i-той операции, минут

Сi – количество станков, на которых осуществляется обработка детали на i-той операции

(t/c) кор. – длительность выполнения наименьшей из двух смежных операций

tест — длительность операций, во время которых происходят естественные (природные) процессы

Пояснение формулы расчета длительности производственного цикла при параллельно-последовательной обработке. Как видно из первой строки блока формул, из времени, рассчитанного на последовательную обработку деталей вычитается экономия времени, возникающая из-за того, что партия деталей пролеживает лишь частично и ее обработка начинается до момента окончания обработки всей партии.
Вторая строка блока формул расшифровывает первую. Длительность обработки операции мы делим на количество станков, которые эту операцию выполняют, умножаем на количество деталей в партии. Получаем время, за которое отдельная операция будет выполнена для всей партии деталей. Сумма времени по всем операциям дает нам затраты времени на обработку деталей без учета остальных факторов. Потом мы добавляем время, необходимое для естественных процессов остывания, затвердения и т.д. и вычитаем экономию времени, получающуюся за счет более раннего времени начала обработки деталей на следующей операции.
Третья строка блока формул показывает нам, как вычисляется время уменьшения обработки партии. Примите во внимание, что первая операция может быть короче второй, а может быть и наоборот. Поэтому, из двух смежных операций нам нужно выбрать ту, длительность обработки которой меньше. Теперь, когда от размера всей партии мы вычитаем размер передаточной партии, то получим количество деталей, которые, фактически, будут обработаны параллельно. Пролеживает у нас максимум, передаточная партия, которую мы и вычли. Теперь, умножив количество параллельно обрабатываемых деталей на время их параллельной обработки ( t/c), при чем меньшего из двух операций, мы и получим величину экономии времени на обработку при такой организации производства.
Четвертая строка блока формул всего лишь дополняет рассчитанное нами время (см. вторую строку блока формул) временем потерь на ожидание деталями обработки в результате пролеживания.

Формула длительности цикла параллельной обработки партии деталей

Параллельное движение партии деталей характеризуется тем, что одновременно на всех операциях обрабатываются разные экземпляры данного наименования, и каждый образец проходит обработку по всем операциям непрерывно. Передача деталей с операции на операцию осуществляется поштучно или передаточными партиями. В этом случае полностью загружена самая трудоемкая операция («узкое место»), а на других есть ожидание обработки.

При параллельной обработке самое «узкое место» полностью загружено и детали на нем обрабатываются непрерывно.

Длительность цикла при параллельной обработке партии деталей находят по формуле:

T цикла паралл – суммарное время выполнения технологического процесса обработки деталей при параллельной обработке

n – количество деталей в обрабатываемой партии, шт.

p – величина транспортной (передаточной) партии шт.

ti – штучное время исполнения i-той операции, минут

Сi – количество станков, на которых осуществляется обработка детали на i-той операции

tест — длительность операций, во время которых происходят естественные (природные) процессы

Пояснение формулы расчета длительности производственного цикла при параллельной обработке. Поскольку в самом «узком месте» обработка выполняется непрерывно, то время обработки партии увеличиться только на время «застревания» деталей, превышающих размер передаточной партии (n-p) в «узком месте» (t/c)max , что нам и показывает формула.
Первая часть формулы позволяет определить непосредственно время, в течение которого деталь (изделие) подвергается непосредственной активной обработке. Длительность обработки (t) операции мы делим на количество станков (C), которые эту операцию выполняют, умножаем на количество деталей в передаточной (!) партии.
Вторая часть формулы позволяет нам вычислить длительность «застревания» партии в «узком месте». Поскольку все остальные операции будут выполнены быстрее, то длительность пролеживания и будет равна количеству ожидающих деталей (n-p) умноженному на длительность обработки в «узком месте» (t/c)max.
Третья часть формулы, которая учитывает ожидание обработки и другие потери времени, если, конечно она не указана в технологической карте как технологическая операция

Коэффициент параллельности производственного процесса

Параллельность – одновременное выполнение частей производственного процесса ( стадий, операций), то есть осуществление процессов с перекрытием.

Коэффициент параллельности производства находится по формуле:

Т паралл обработки – длительность цикла при организации обработки параллельным способом движения деталей

Т факт – фактическая длительность цикла обработки деталей.

Определение длительности производственного цикла также возможно графическим способом.

Параллельно-последовательное движение

Рассмотрим на примере механического цеха.

При параллельно-последовательном движении партия деталей разбивается на передаточные партии, которые переходят на последующие операции, не ожидая окончания обработки всей партии на предыдущих операциях.

К сведению

Параллельно-последовательное движение применяется в производстве, где повторяются движения и технологические маршруты и наиболее часто используется в серийном и крупносерийном производстве.

Длительность технологического цикла при параллельно-последовательном движении меньше, чем при последовательном, на величину совмещения операционных циклов.

Начнем с расчета передаточной (предельной) партии (Р). В нашем случае:

Р = Попт / 4, (7).

или: 44 / 4 = 11 шт.

Теперь определим, на сколько сократится производственный цикл (τ) для смежных операций:

(8)

Например, для первой токарной операции в механическом цехе:

Все расчеты представлены в форме «Длительность производственных циклов при параллельно-последовательном виде движения».

Для последней операции расчет сокращений не выполняем, так как после нее на сборку забирают всю партию — 44 шт.

Рассчитаем технологический цикл для последовательно-параллельного движения деталей (Тпп тех, ч):

(9)

Для механического цеха:

Тпп тех = 72,6 – (13,2 + 13,2 + 19,8) = 26,4 ч.

Значение Ттех = 72,6 ч — из формы «Длительность производственных циклов при последовательном движении».

Рассчитаем длительность производственного цикла для параллельно-последовательного вида движения (Тпп пр, ч):

Тпп пр = Тпп тех + М × Вмо + Вест. (10)

В механическом цехе Тпп пр составит (см. также рис. 3):

26,4 + 4 × 1 + 0,5 = 30,9 ч.

Переведем часы в календарные дни:

30,9 / (8 × 2 × 0,71) = 2,72, или 3 календ. дн.

Рис. 3. Движение деталей при параллельно-последовательном цикле

Данные для расчета (М, Вмо, Вест) — из табл. 1. результаты расчетов представлены в форме «Длительность производственных циклов при параллельно-последовательном виде движения».

Коэффициент параллельности (Кпар) рассчитывают по формуле:

Кпар = Тпп пр / Тпос, (11)

или:

30,9 / 77,1 = 0,4.

Коэффициент параллельности показывает сокращение длительности цикла при параллельно-последовательном виде движения по сравнению с последовательным.

Получается, что параллельно-последовательный производственный цикл в механическом цехе на 40 % короче последовательного. Его и выбираем для дальнейших расчетов и применения в производстве.

Рассчитываем периодичность запуска-выпуска партии деталей в производство

Периодичность запуска партии деталей в обработку (ЗВ, ч) зависит от программы выпуска готовых изделий в месяц и определяется по формуле:

(2)

Рекомендуем выражать ЗВ не в часах, а в рабочих днях. При пятидневной рабочей неделе соотношение рабочих и календарных дней в течение года (f) составляет:

258 / 365 = 0,71.

При этом нужно учесть длительность рабочего дня (Ч) — 8 ч, число смен (РС) в сутки — 2 и календарный режим работы предприятия.

Далее при пересчете рабочих дней в календарные будем пользоваться соотношением: РС × Ч × f, а при необходимости перевести часы в календарные дни будем часы делить на произведение: РС × Ч × f.

Для расчета периодичности запуска-выпуска в календарных днях используется формула:

(3)

Определим периодичность запуска-выпуска для заготовительного и механического цехов:

или 14 календ. дней.

В приведенном расчете 14 календарных дней соответствуют 10 рабочим дням, или М/2. Следовательно, партии в производство должны запускаться два раза в месяц.

В дальнейших расчетах сохраним периодичность М/2, изменяться будет размер партии запуска.

Оставить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *