Производственный процесс и принципы его рациональной организации

Длительность  производственного цикла (ДПЦ) - это  интервал календарного времени от начала первой производственной операции до окончания последней; измеряется в днях, часах, минутах, секундах в зависимости от вида изделия и стадии обработки. Различают производственные циклы изделия в целом, циклы сборных единиц и отдельных деталей, циклы выполнения однородных операций, циклы выполнения отдельных операций.

Длительность  производственного цикла (при прочих равных условиях) зависит от размеров партий запуска, размеров передаточных партий и размеров межоперационных заделов (рисунок 1) и обуславливает располагаемую производственную мощность частичных производственных процессов ЧПП (всей системы) и возможные сроки начала и окончания работ.

 

Рисунок 1 – Влияние факторов на ДПЦ

 

При этом под  операцией понимается часть производственного процесса обработки ПТ на одном рабочем месте без переналадки оборудования одним рабочим или группой рабочих при помощи одних и тех же орудий труда.

Под партией запуска понимается определенное количество предметов  труда ПТ одного наименования, обрабатываемых (или собираемых) на данной операции с однократной затратой подготовительно-заключительного времени.

Под передаточной партией (“пакетом”) понимается часть партии запуска, прошедшая  обработку на данной и транспортируемая на непосредственно следующую за ней операцию.

Под заделом в общем  случае понимается скопление ПТ (в  ожидании обработки) между двумя непосредственно следующими друг за другом операциями. Различают оборотные и страховые (резервные) заделы.

 

 

2.1 Структура производственного цикла

 

 

Производственный  цикл состоит из двух частей: рабочего периода, т.е. периода, в течение которого предмет труда находится непосредственно в процессе изготовления и времени перерывов в этом процессе (рисунок 2).

Рабочий период - это время, в течение которого производится непосредственное воздействие на предмет труда либо самим рабочим, либо машинами и механизмами под его управлением; время подготовительно-заключительных работ; время естественных технологических процессов; время технологического обслуживания. Т.е. рабочий период состоит из времени выполнения технологических и нетехнологических операций; к числу последних относятся все контрольные и транспортные операции с момента выполнения первой производственной операции и до момента сдачи законченной продукции.

Время выполнения технологических операций и подготовительно-заключительных работ называется операционным циклом.

Время естественных технологических процессов - это  время, в течение которого предмет труда изменяет свои характеристики без непосредственного воздействия человека или техники.

Время технологического обслуживания включает в себя: контроль качества обработки изделия; контроль режимов работы машин и оборудования, их настройку, легкий ремонт; уборку рабочего места; подвоз заготовок, материалов, приемку и уборку обработанной продукции.

На длительность рабочего периода оказывает влияние  разного рода факторы, например: качество проектно-конструкторских работ; уровень унификации и стандартизации изделий; степень точности изделий (высокая точность требует дополнительной обработки, что удлиняет производственный цикл); организационные факторы (организация рабочего места, размещение складских помещений и др.). Недостатки организационного характера увеличивают подготовительно-заключительное время.

 

Рисунок 2 – Структура производственного цикла

 

Время перерывов  в работе - это время, в течение  которого не производится никакого воздействия на предмет труда и не происходит изменение его качественной характеристики, но продукция еще не является готовой и процесс производства не закончен. Различают регламентированные и нерегламентированные перерывы. Регламентируемые перерывы делятся на внутрисменные (межоперационные) и междусменные (связанные с режимом работы).

Межоперационные перерывы делятся на:

- перерывы партионности – имеют место при обработке деталей партиями. Каждая деталь или узел, поступая к рабочему месту в составе партии, пролеживают до начала и по окончании обработки, пока вся партия не пройдет через данную операцию;

- перерывы комплектования – возникают в тех случаях, когда детали и узлы пролеживают в связи с незаконченностью изготовления других изделий, входящих в один комплект;

- перерывы ожидания – обусловлены несогласованностью (несинхронностью) длительности смежных операций технического процесса, возникают, когда предыдущая операция заканчивается раньше, чем освобождается рабочее место для выполнения следующей операции.

Междусменные  перерывы включают в себя перерывы между рабочими сменами, обеденные  перерывы, перерывы для отдыха рабочих, выходные и праздничные дни.

Нерегламентированные  перерывы связаны с организационно-техническими неполадками (несвоевременное обеспечение  рабочего места материалом, инструментом, поломка оборудования, нарушение трудовой дисциплины и т.д.). Они включаются в производственный цикл в виде поправочного коэффициента или не учитываются.

Отметим, что  структура производственного цикла (соотношение образующих его частей) в различных отраслях машиностроения и на разных предприятиях неодинакова. Она определяется характером производимой продукции, технологическим процессом, уровнем техники и организации производства. Однако, несмотря на различия в структуре возможности сокращения длительности производственного цикла заложены как в сокращении рабочего времени, так и в сокращении времени перерывов. Опыт передовых предприятий показывает, что на каждой стадии производства и на каждом производственном участке могут быть обнаружены возможности дальнейшего сокращения длительности производственного цикла. Оно достигается проведением различных мероприятий как технического (конструкторского, технологического), так и организационного порядка.

Подводя итог вопросу, отметим, что совокупный производственный процесс представлен как подсистема хозяйственного процесса, совершаемого предприятием. Выделяются образующие его элементы - ЧПП, образованные производственными операциями.

Производственный  цикл является одним из важнейших  показателей технико-экономического развития, который определяет возможности предприятия по объему выпуска продукции и затраты на ее производство.

Длительность  производственного цикла относится  к нормативам организации производственного процесса. Важно как рациональное пространственное размещение, так и оптимальная длительность производственного цикла.

 

2.2 Расчет длительности производственного цикла

 

 

Без научно обоснованного  расчета длительности производственного  цикла нельзя правильно составить  производственную программу предприятия  и цехов, определить технико-экономические  показатели деятельности. Длительность производственного цикла влияет на сроки подготовки производства новой продукции, оборачиваемости оборотных средств, является важной величиной при организации оперативно-производственного планирования, материально-технического снабжения и т.д.

В общем виде длительность производственного цикла определяется по формуле:

Т_ц=Т_врп+Т_впр,      (1)

где Т_врп - время рабочего процесса;

Т_впр - время перерывов.

Во время  рабочего периода выполняются технологические  операции:

Т_врп=Т_шк+Т_к+Т_тр+Т_е,     (2)

где Т_шк - штучно-калькуляционное время;

Т_к - время контрольных операций;

Т_тр - время транспортирования предметов труда;

Т_е - время естественных процессов (старения, релаксации, естественной сушки, отстоя взвесей в жидкостях и т.п.).

Сумму времен штучного, контрольных операций, транспортирования называют операционным временем (Т_опр):

Т_опр=Т_шк+Т_к+Т_тр,     (3)

В операционный цикл Т_к и Т_тр включены условно, так как в организационном отношении они не отличаются от технологических операций, штучно-калькуляционное время рассчитывается по формуле:

Т_шк=Т_оп+Т_пз+Т_ен+Т_ото,     (4)

где Т_оп - оперативное время;

Т_пз - подготовительно-заключительное время при обработке новой партии деталей;

Т_ен - время на отдых и естественные надобности рабочих;

Т_ото - время организационного и технического обслуживания (получение и сдача инструмента, уборка рабочего места, смазка оборудования и т.п.).

Оперативное время (Т_оп) в свою очередь состоит из основного (Т_ос) и вспомогательного времени (Т_в):

Т_оп=Т_ос+Т_в,      (5)

Основное время - это непосредственное время обработки  или выполнения работы.

Вспомогательное время:

Т_в=Т_у+Т_з+Т_ок,      (6)

где Т_у - время установки и снятия детали (сборочной единицы) с оборудования;

Т_з - время закрепления и открепления детали в приспособлении;

Т_ок - время операционного контроля рабочего (с остановкой оборудования) в ходе операции.

Время перерывов (Т_впр) обусловлено режимом труда (Т_рт), межоперационным пролеживанием детали (Т_мо), временем перерывов на межремонтное обслуживание и осмотры оборудования (Т_р) и временем перерывов, связанных с недостатками организации производства (Т_орг):

 Т_впр=Т_мо+Т_рт+Т_р+Т_орг      (7)

Время межоперационного пролеживания (Т_мо) определяется временем перерывов партионности (Тпар), перерывов ожидания (Т_ож) и перерывов комплектования (Т_кп):

Т_мо=Т_пар+Т_ож+Т_кп     (8)

Перерывы партионности (Тпар) возникают при изготовлении изделий партиями и обусловлены пролеживанием обработанных деталей до готовности всех деталей в партии на технологической операции.

Перерывы ожидания (Т_ож) вызываются несогласованной длительностью смежных операций технологического процесса.

Перерывы комплектования (Т_кп) возникают при переходе от одной фазы производственного процесса к другой.

Таким образом, в общем виде производственный цикл выражается формулой:

Т_ц=Т_опр+Т_е+Т_мо+Т_рт+Т_р+Т_орг     (9)

Свои особенности  на исчисление ДПЦ оказывает и  характер организации движения предметов  труда.

При последовательном способе движения ДПЦ обработки  партии запуска традиционно рассчитывается формуле:

,     (10)

где Т_ц1 - ДПЦ при последовательном способе движения ПТ;

n - размер партии запуска;

t_i - штучно-калькуляционное время i-й операции;

i - номер операции (i = 1, 2, 3,.., m).

В некоторых  случаях формула 10 приводится в модифицированном варианте, а именно:

,      (11)

где K_1i - количество рабочих мест, занятых выполнением i-й операции.

При параллельном способе  движения ПТ для случая, если t1=t2=t3= ..= tn, ДПЦ обычно рассчитывается по формуле:

,      (12)

В случае, если в рассматриваемом процессе длительности операций не равны между собой, то ДПЦ предлагается рассчитывать по формуле:

,     (13)

где t_гл - штучно-калькуляционное время самой продолжительной операции (ее обычно называют главной операцией).

Формула для расчета ДПЦ  при параллельно-последовательном способе движения ПТ имеет вид:

,    (14)

где m_м - количество “меньших операций”;

m_б - количество “больших операций”;

t_бi - продолжительность “больших операций”;

t_мi - продолжительность “меньших операций”.

 

Также предлагается рассчитывать ДПЦ по формуле:

,   (15)

где t_maxi - максимальная из двух длительностей смежных операций;

t_mini - минимальная из двух длительностей смежных операций.

Существует  и такая формула:

,     (16)

 

где t_корi - штучно-калькуляционное время на “короткой”, т.е. менее трудоемкой, из двух смежных операций.

    (17)

Таким образом, ДПЦ - показатель, характеризующий время, необходимое для обработки партии запуска ПТ одного наименования в ЧПП, рассматриваемом в качестве элемента производственной системы более высокого порядка. Время обработки партии запуска обусловлено как длительностью отдельных операций, так и способом организации движения ПТ, который, в свою очередь, характеризуется размерами партии запуска и передаточных партий, наличием различного рода производственных заделов.