Производственный цикл изделия это период времени от запуска исходных материалов в основное производство до их превращения в изделие, готовое к реализации. Одним из важнейших требований к производственному процессу является минимизация производственного цикла изготовления продукции.

Длительность производственного цикла зависит от:

1)  трудоемкости объекта (технически обоснованные нормы времени на изготовление изделия);

2)  количество одновременно запускаемых в производство предметов труда (размер партии);

3)  продолжительности нетехнологических операций;

4)  продолжительности перерывов;

5)  принятого вида движения предметов в процессе производства.

Длительность производственного цикла любого изделия делится на:

1)  рабочий период;

а)время технологических операций (штучно-калькуляционное время и подготовительно-заключительное время);

б)время нетехнологических операций (транспортных и контрольных);

2)  время естественных процессов;

3)  время перерывов (партионности, ожидания, межсменных).

Длительность производственного цикла можно определить по следующей формуле.

где - время технологических операций, естественных процессов, транспортных операций, контрольных операций, межоперационного пролеживания деталей в ожидании обработки и межсменного пролеживания соответственно.

На предприятиях с непрерывным процессом производства (химической, металлургической, угольной промышленности) длительность производственного цикла почти совпадает с длительностью технологического, а на предприятиях с прерывным процессом производства длительность производственного цикла намного превышает длительность технологического.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Производственный цикл может определяться по одному или нескольким цехам. Главным элементом внутрицехового цикла в заготовительных и обрабатывающих цехах являются технологический цикл и цикл межоперационного пролеживания. Главным элементом межцехового цикла является цикл пролеживания продукции цеха-поставщика на складе цеха-потребителя.

Сокращения производственного цикла достигают следующими методами.

Время на выполнение основных операций можно уменьшить применением более производительных машин, одновременной обработкой нескольких деталей, механизацией и автоматизацией приемов, организацией работ поточными методами.

Время контроля сокращают путем применения метода сдачи продукции с первого предъявления, совмещения во времени операций контроля с основными операциями, автоматизации контрольных работ и их лучшей организации.

Время транспортировки сокращают, располагая склады и рабочие места по ходу технологического процесса изготовления изделия, внедряя средства механизации и автоматизации транспортно-складских и погрузочно-разгрузочных работ.

Для сокращения времени межоперационного, межцехового пролеживания, занимающего большой вес в производственном цикле, создают комплектные заделы на всех стадиях изготовления ЛА, применяют прогрессивные способы организации ПП во времени и пространстве.

Производственной партией называется количество деталей, которые непрерывно обрабатываются на каждой операции производственного цикла с однократной затратой подготовительно-заключительного времени. Чем больше партия, тем реже осуществляется переналадка оборудования, улучшается его использование, повышается производительность труда, уменьшается себестоимость продукции. Однако, большие партии увеличивают незавершенное производство, сокращают оборачиваемость оборотных средств, удлиняют цикл производства. При определении размеров партиии учитывается сложность и трудоемкость изготовления деталей, потребность в деталях, габариты деталей, соотношение между временем наладки оборудования и временем на изготовление партии на ведущей операции. Одним из методов расчета величины производственной партии является использование формулы:

где - подготовительно-заключительное время, - норма штучно-калькуляционного времени, -коэффициент допустимых потерь на переналадку оборудования (0.03…0.1).

Основной составляющей производственного цикла следует считать технологический цикл (время выполнения всех технологических операций над партией предметов труда).

3.2.2  Виды движений предметов труда

Операции над партией предметов труда могут выполняться: последовательно; последовательно-параллельно; параллельно.

Последовательное выполнение операций над партией деталей заключается в том, что каждая последующая операция выполняется лишь по окончании изготовления всей партии деталей на предыдущей операции (рис.1). При последовательном виде движения технологический цикл определяется по флрмуле:

,

где - время обработки одного изделия на данной операции, m – количество операций, - норма штучно-калькуляционного времени (время выполнения одной операции над одним изделием), – число рабочих мест на операции, - время изготовления одного изделия, - операционный цикл обработки партии деталей на i-й операции.

При последовательном способе выполнения робот производственный цикл партии деталей в днях рассчитывается по формуле:

где Тсм – длительность одной смены, мин; s – число смен в сутки; n – число деталей в партии;

m – число операций; tшт. к. – штучно-калькуляционное время операции (мин), рассчитанное с учетом затрат времени на переналадку оборудования; с – число рабочих мест, занятых выполнением операции; tмо – время межоперационного пролеживания деталей, мин.; Тест – длительность естественных процессов, мин; Тк – длительность контрольных процессов, мин; Ттр – длительность транспортных процессов, мин.

Последовательный вид движения наиболее распространен в еденичном и мелкосерийном производстве.

Рис.1 График последовательного движения партии товаров по операциям

При последовательно-параллельном способе выполнения работ со станка на станок передается не вся партия деталей, а ее часть, называемая передаточной или транспортной партией (рис. 2). Таким образом, выполнение последующей операции начинается до обработки всей партии на предыдущей операции. При этом обработка всей партии на каждой операции производится непрерывно. При этом способе длительность технологического цикла сокращается благодаря наличию параллельности в выполнении операций.

При передаче деталей транспортными партиями возможны две ситуации (см. рис. 2):

1. Продолжительность операции 3 больше продолжительности следующей за ней операции 4. В этом случае последняя передаточная партия начнет обрабатываться на операции 4 в момент времени, когда обработка всех деталей будет полностью закончена на предыдущей операции.

2. Продолжительность операции 1 равна или меньше продолжительности следующей за ней операции 2.В этом случае первая передаточная партия начнет обрабатываться на операции 2 немедленно по окончании ее обработки на предшествующей операции 1.

Рис.2 График последовательно-параллельного движения
партии товаров по операциям(t1<t2<t3, t4<t3, n/p=2)

Продолжительность технологического цикла при последовательно-параллельном виде движения определяется по формуле:

,

где - отрезок времени, в течение которого смежные операции выполняются параллельно; (m-1)- количество пар смежных операций; p - число деталей в передаточной партии; tкор – наиболее короткая операция в рассматриваемой паре смежных операций.

На рис.2 приведен пример последовательно-параллельного движения.

Здесь , , .

Производственный цикл партии деталей (в днях) при последовательно-параллельном способе рассчитывается по формуле:

.

Последовательно-параллельный способ выполнения операций применяется в крупносерийном производстве и на серийных участках массового производства.

Параллельное выполнение операций над партией деталей характеризуется одновременным выполнением всех операций на различных станках и передачей деталей с одного рабочего места на следующее штуками или передаточной партией сразу по окончании их обработки на предыдущей операции, после передачи детали сразу начинают обрабатываться (рис.3). Таким образом, здесь отсутствует пролеживание деталей в ожидании обработки, как в последовательно-параллельном виде движения, но между обработками отдельных партий возможен простой оборудования и рабочих. Эффективное применение данного вида движения требует синхронизации операций.

Рис.3 График параллельного движения партии товаров
по операциям(t1<t2<t3, t4<t3, n/p=2)

Длительность технологической части производственного цикла:

где - время обработки одного изделия на наиболее длинной (главной) операции.

Производственный цикл партии деталей при параллельном выполнении операции рассчитывается по формуле:

Параллельный способ выполнения операций применяется на поточных линиях серийного и массового производства.

По сравнению с последовательным способом последовательно-параллельный и параллельный способы более экономичны, так как обеспечивают большую непрерывность процесса и короткий производственный цикл.

Способы организации производственного процесса во времени предопределяют его построение в пространстве, т. е. порядок расположения рабочих мест на производственных участках и в целом производственную структуру предприятия.

3.3  Показатели уровня организации производственного процесса

Перечень показателей в каждом конкретном случае определяется индивидуально по следующим критериям:

- номенклатура выпускаемой продукции;

- масштабы производства;

- конструктивные особенности.

К наиболее распространенным показателям относят:

1. Уровень специализации.

Характеризуется коэффициентом закрепления детале-операции:

Кзо = Мо/cпр

Мо – общее количество детале-операций;

cпр – принятое число рабочих мест.

2. Коэффициент пропорциональности использования средств труда:

Кпрп = Ксрсм/Ксмум

Ксрсм – средний коэффициент сменности;

Ксмум – коэффициент сменности узкого места.

3. Коэффициент параллельности.

Кп = Тн/Тф

Тн – нормативная продолжительность ПП;

Тф – фактическая продолжительность ПП.

4. Коэффициент прямоточности.

Кпр = Вп/В

Отношение объема производства в условиях поточного производства (Вп) к общему объему производства (В).

5. Коэффициент непрерывности.

Кн = Тт/Тпр

Отношение длительности технологического цикла (Тт) к производственному циклу (Тпр).

6. Коэффициент загрузки.

Кз = Ср/Спр

Ср – число рабочих мест;

cпр – принятое число рабочих мест.

7. Коэффициент ритмичности.

Кр = 1 -

Вф и Вп – фактический и плановый объемы работ за i-й отрезок времени.

3.4  Производственная структура предприятия

3.4.1  Этементы производственной структуры

Первичным звеном в организации производственного процесса является рабочее место, которое представляет собой часть производственной площади, оснащенной оборудованием и инструментом. Оно может быть простым, многостаночным или коллективным.

Совокупность рабочих мест, где выполняются технологически однородные операции или различные операции по изготовлению однородной продукции, образует производственный участок.

На крупных и средних предприятиях участки объединяются в цеха. Цех – это производственное и административно обособленное подразделение предприятия, где выполняется определенный комплекс работ в соответствии с внутризаводской специализацией.

На крупных предприятиях иногда однородные цеха объединяют в корпуса.

Различают бесцеховую, цеховую и корпусную производственные структуры предприятия. Подразделения предприятия относят к основному, вспомогательному или обслуживающему производству.

3.4.2  Специализация

Цеха и участки формируются по определенным признакам, определяющих их структуру, основным является - специализация, которая бывает технологической и предметной. Различают три типа производственных структур: технологическую, предметную и смешанную.

При технологической специализации цеха и участки создаются по принципу технологической однородности выполняемых работ.

Достоинства:

-  достигается высокая квалификация персонала;

-  облегчается руководство подразделением;

Недостатки:

-  при большой номенклатуре выпускаемой продукции за счет времени на переналадку оборудования увеличивается производственный цикл;

-  оборудование обычно невозможно расположить по ходу технологического процесса изготовления каждого изделия, в следствие чего увеличивается время перемещения предметов труда с одного рабочего места на другое;

-  отсутствует ответственность за качество изделия в целом.

При предметной специализации цеха и участки создаются по принципу изготовления каждым из них законченного изделия или его части.

Достоинства:

-  повышение ответственности за качество продукции;

-  уменьшение трудовых и фин затрат на переналадку оборудования;

-  благоприятные условия для внедрения новой техники и автоматизации;

-  возможность расположить оборудование по ходу техпроцесса.

Недостатки:

-  усложняется структура подразделения;

-  усложняется руководство;

-  возникает необходимость располагать всеми видами оборудования в каждом цехе, а следовательно уменьшается его загрузка.

Рациональная структура предприятия должна обеспечивать:

-  максимальную возможность специализации цехов и участков, пропорциональность их построения;

-  отсутствие дублирующих и чрезмерно раздробленных подразделений;

-  непрерывность и прямоточность производства;

-  возможность перепрофилирования и расширения производства без его остановки.

3.4.3  Факторы, определяющие структуру предприятия:

1.  Характер производственного процесса.

По стадии производственного процесса выделяют следующие цеха и процессы: заготовительные, обрабатывающие, сборочные, испытательные, экспедиции.

В зависимости от состава сырья и характера готовой продукции различают следующие процессы:

-  аналитические, когда из одного сырья получают несколько видов продукции;

-  синтетические, когда из различных видов сырья изготовляют один вид продукции;

-  прямые, когда из одного вида сырья изготовляют один вид продукции.

2.  Характер выпускаемой продукции и метод ее изготовления.

3.  Масштабы производства. Этот фактор влияет на размеры цехов, их количество и специализацию. При больших объемах производства создаются условия для углубления технологической специализации, создания предметно и подетально специализированных цехов. При небольших объемах производства ряд потребностей может удовлетворяться за счет производственной кооперации с другими предприятиями.

4.  Характер и степень специализации и кооперация. Различают предприятия, специализирующиеся на выпуске готовых изделий, узлов и заготовок. Чем выше уровень специализации, тем меньше в составе предприятия различных производств и проще его структура.

5.  Степень охвата жизненного цикла изделий: научные исследования, производство, потребление. Чем больше этапов жизненного цикла изделия охватывается, тем больше специализированных подразделений и сложнее структура предприятия.

3.5  Размещение промышленного предприятия в пространстве

Пространственное расположение производств, цехов и хозяйств на территории предприятия осуществляется по генеральному плану предприятия, который разрабатывается при его создании. Генеральный план предприятия представляет собой графическое изображение его территории со всеми зданиями, сооружениями, коммуникациями, путями сообщения и т. д., привязанными к определенной территории (местности). При разработке генерального плана учитываются требования:

1)  Обеспечение прямоточности предметов труда при перемещении из одного подразделения в другое без встречных потоков. При этом цеха размещаются в порядке последовательности технологического процесса, склады сырья и материалов размещаются со стороны ввоза грузов в непосредственной близости от заготовительных цехов, а склады готовой продукции – со стороны вывоза у сборочных цехов.

2)  Преобладающее перемещение грузов технологическим транспортом, а не транспортом общего пользования.

3)  Сокращение протяженности энергетических комуникаций.

4)  Исключение пересечений путей следования работников на работу и с неё с путями сообщения и комуникациями.

5)  Выделение в особые группы цехов с однородным характером производства, т. е. создание зон горячих, энергетических и т. д. цехов.

6)  Учет направления господствующих ветров. (Цеха, осуществляющие выбросы загрязняющих веществ в атмосферу располагают с подветренной стороны).

7)  Учет характера технологических процессов (некоторые производства не могут быть расположены рядом).

8)  Учет рельефа местности, расположения транспортных путей и жилых зон.

Показателями еффективности разработки генерального плана является: площадь территории предприятия, протяженность коммуникаций, степень застройки территории. Чем меньше ети показатели в расчете на единицу продукции, тем более удачна компановка.

4  ТИПЫ ПРОИЗВОДСТВА

Тип производства – это классификационная категория производства, выделяемая по признакам широты номенклатуры, регулярности, стабильности и объема выпуска продукции. Тип производства – это совокупность организационно-технических признаков, которые комплексно определяют особенности производства: характер технологических процессов (степень членения, синхронизации, механизации и автоматизации), виды специализации участков и цехов, виды движения предметов труда и т. д.

В машиностроении различают три типа производства: массовое, серийное, единичное.

В авиационный промышленности основным является серийное производство. В условиях массового производства изготавливаются только некоторые детали (крепежные, арматуры) и изделия широкого потребления. К единичному производству относятся опытные заводы, производство стапельной оснастки, штампов, КИА.

4.1  Характер загрузки рабочих мест и движения изделий

Типы производства отличаются многими особенностями, но среди них есть основные, первостепенные: это – характер загрузки рабочих мест и характер движения изделий между рабочими местами.

Характер загрузки рабочих мест определяется количеством детале-операций, закрепленных за рабочим местом (участком) в течение длительного периода. Таким периодом принимается год.

Под «детале-операцией» понимается наименование производственной операции, выполняемой над изделием (деталью, узлом, готовым изделием) определенного наименования.

Характер загрузки рабочих мест измеряется коэффициентом закрепления операций:

, ,

где * - средний коэффициент закрепления операций для участка (цеха);

* - коэффициент закрепления операций для -го рабочего места;

, - количество детале-операций, закрепленных за участком (цехом) или -ым рабочим местом на протяжении года;

*, - количество оборудования на участке (в цехе) или отдельном рабочем месте.

По характеру загрузки рабочие места делятся на три основные группы: рабочие места массового, серийного и единичного производства.

Рабочее место массового производства: загружается одной постоянно закрепленной за ним детале-операцией, непрерывно повторяющейся на протяжении года. *=1; *=1…<2.

Предпосылкой для создания таких рабочих мест является: достаточно большой объем продукции и трудоемкость, обеспечивающие полную загрузку рабочих мест, а также постоянство номенклатуры изготавливаемых изделий.

Рабочее место серийного производства: загружается двумя или большим количеством детале - операций, повторяющихся периодически на рабочем месте. Изделия изготавливаются партиями, которые чередуются в определенной последовательности через определенные промежутки времени. И каждая детале-операция лишь частично загружает рабочее место.

Предпосылки для создания рабочих мест серийного производства:

1)  номенклатура изделий в течение года постоянна, но количество изделий и их трудоемкость недостаточны для загрузки рабочего места только одной операцией;

2)  и наоборот, изделия могут быть очень трудоемкими, но выпускаются не продолжительное время, в течение года объекты производства меняются.

Рабочие места серийного производства подразделяются на:

§  рабочие места крупносерийного производства, которые загружаются небольшим количеством детале-операций, изделия изготавливаются партиями больших объемов, партии регулярно чередуются во времени; *=2¸10.

§  рабочие места среднесерийного производства, которые загружаются большим количеством детале - операций, изделия изготавливаются партиями меньших объемов, партии регулярно чередуются во времени; равен св.10 до 20.

§  рабочие места мелкосерийного производства, которые загружаются большим количеством детале – операций, изделия изготовляются партиями малых объемов, партии повторяются нерегулярно; равен св.20 до 40

Рабочие места единичного производства загружаются большим количеством разнообразных детале-операций; номенклатура изделий большая, выпуск единичный, нет постоянного закрепления операций за рабочими местами, повторяемость изделий практически отсутствует. Рабочие места часто переналаживаются на новые операции и специализируются только по видам операций (токарные, фрезерные, сверлильные станки) и габаритам изделий (прессы крупные, средние, мелкие) и т. д. Коэффициент закрепления операций не регламентируется. Примером рабочих мест единичного производства являются многие рабочие места цехов изготовления оснастки и нестандартного оборудования, ремонтных и опытных цехов.

Характер движения изделий

Характер движения изделий в производстве: непрерывное и прерывное (простое).

При непрерывном движении изделия движутся с одного рабочего места на другое без пролеживания. Такое движение обеспечивают: синхронизация операций, предметная специализация участков (цехов), параллельное движение партий изделий.

Непрерывное движение имеет разновидности:

-  непрерывно-поточное с полной синхронизацией производст - венных операций и принудительным движением изделий (конвейерные линии, автоматические линии);

-  прерывно-поточное с неполной синхронизацией и свободным движением изделий; отличается незначительной задержкой изделий на рабочих местах.

Простое прерывное движение характерно отсутствием какой-либо поточности движения, изделия пролеживают на рабочих местах и на складах. Пролеживание связано с накоплением изделий при обработке партий, с ожиданием передачи на следующие операции. Простое движение характерно для участков (цехов) технологической специализации, при последовательном и параллельно-последовательном движении партий изделий. Синхронизация операций отсутствует.

4.2  Порядок определения типа производства для участка

Анализ типа производства на участке ведется следующим образом.

Разрабатывается первый вариант технологического процесса изготовления детали (узла), формируются операции, рассчитываются нормы времени. Процесс предполагается выполнять на участке предметной специализации. Для каждой операции рассчитываются: необходимое количество оборудования (), принятое количество оборудования ( округляется до целого числа), коэффициенты загрузки , а также средний коэффициент загрузки участка .

Если загрузка в среднем обеспечена, процесс синхронизируют, дорабатывают и проектируют однопредметную поточную линию. Для массового поточного производства достаточно иметь равным 0,7-0,9 (лишь бы не догружать другими изделиями).

Если при загрузке рабочих мест одним изделием получается низким, но изделие и производственный процесс типовые, подбирают другие изделия с подобной технологией и догружают участок. Технологические процессы догружаемых изделий также синхронизируют с целью организации на участке серийного поточного производства.

Если в процессе анализа выясняется, что создать участок предметной специализации невозможно (низкая загрузка оборудования, нет изделий для догрузки), отказываются от предметной специализации и проектируют изготовление изделий на участках технологической специализации.

Для наглядности анализа и выводов о характере загрузки рабочих мест участка используют графики загрузки. Горизонтальная ось графика – номера рабочих мест или операций производственного процесса, вертикальная – коэффициенты загрузки рабочих мест закрепленными за ними детале-операциями.

На рис. 3.1 показан пример графика загрузки участка. При построении графика рассматриваются -ые рабочие места () и -ые изделия (). Коэффициенты загрузки на графике отделяются горизонтальными линиями, что дает возможность видеть, сколько детале-операций загружает -ое рабочее место, т. е. видеть коэффициенты закрепления операций . На графике рис. 3.1. на каждом рабочем месте обрабатывается две детале-операции (==2).

Рис. 3.1. График загрузки участка предметной специализации

Таким образом, на графике загрузки отражаются:

-  коэффициенты загрузки , , , участка;

-  коэффициенты закрепления операций (равен количеству -ых изделий, закрепленных за рабочим местом). Средний коэффициент закрепления операций участка равен:

;

- степень равномерности загрузки рабочих мест (степень синхронизации операций), от которой зависит характер движения изделий между рабочими местами.

Равенство коэффициентов загрузки рабочих мест для -го изделия ==…= бывает при полной синхронизации операций и непрерывном движении изделий. Колеблемость на 10-20% характерна для прерывно-поточного производства с неполной синхронизацией операций.

Анализируя графики загрузки участков, можно делать выводы о типе производства. На рис. 3.2, 3.3, 3.4 приведены примеры графиков для различных типов производства. На рис 3.2 приведены графики загрузки участков массового поточного производства:

    рис. 3.2а: участок предметной специализации полностью загружен одним изделием, массовое поточное производство (=0,95, ==1), синхронизация неполная, колеблемость загрузки на рабочих местах незначительна и составляет 5-10%, движение практически непрерывное; рис. 3.2б: также участок предметной специализации, массовое поточное производство (), синхронизация полная, движение непрерывное, но участок загружен только наполовину (). Такая ситуация возможна, если участок оснащен специальным автоматическим высокопроизводительным оборудованием, которое невозможно догрузить другими изделиями. Тогда участок работает половину режимного времени (например, одну смену при двухсменном режиме работы цеха).

Рис. 3.2. Графики загрузки участков массового поточного производства

Рис. 3.3. График загрузки участка крупносерийного поточного производства

На рис. 3.4 приведен пример графика загрузки участка технологической специализации. На горизонтальной оси даны номера рабочих мест. Каждое рабочее место загружается многими изделиями. Партия изделий определенного наименования обрабатывается на одном рабочем месте участка, может обрабатываться и на нескольких, но синхронизация операций отсутствует. Изделия не закреплены за конкретными рабочими местами, партии попадают на любые свободные рабочие места.

Задачи по анализу и обоснованию типа производства на участках являются оптимизационными, многовариантными, особенно при проектировании многономенклатурных участков предметной специализации. Требуется обосновать состав операций, номенклатуру изделий, которые будут обрабатываться на участке, объемы партий изделий, последовательность их запуска и т. д.

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3