Расчет и анализ длительности производственного цикла простого процесса

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

НОУ ВПО технологический институт «ВТУ»

Расчетно-графическая работа

по дисциплине:

«Организация и планирование производства»

Расчет и анализ длительности производственного цикла простого процесса

Содержание

1Общие сведения о производственном цикле простого процесса

В простом процессе детали и заготовки изготавливают партиями, в этом случае важен вопрос о рациональном выборе движения партии деталей через всю совокупность выполняемых операций. Выбранный вид этого движения определяет степень непрерывности и параллельности производственного процесса и продолжительность производственного цикла изготовления партии деталей. Процесс изготовления партии деталей, проходящий через многие операции состоит из совокупности операционных циклов. Каждый из этих циклов представляет собой выполнение одной операции над всеми предметами производства данной партии. Совокупность операционных циклов и способ сочетания во времени смежных операционных циклов образует временную структуру многооперационного технологического цикла. Продолжительность этого цикла зависит от способа сочетания во времени операционных циклов и их частей, а также от определяемого вида движения партии деталей по операции.

Существует три вида движения партии деталей по операциям технологического процесса:

1 последовательный;

2 параллельно-последовательный;

3 параллельный.

2 Задание на выполнение расчетно-графической работы

Вариант 24

n - число деталей в партии - 15 шт.

р - размер передаточной партии - 5 шт.

Технологический процесс изготовления деталей представлен в таблице 1.

Таблица 1 – Технологический процесс изготовления деталей

Определите длительность цикла изготовления партии деталей при последовательном, параллельно-последовательном и параллельном видах движения деталей, постройте графики движения предметов труда по операциям и сделайте вывод.

3 Последовательное движение

Сущность последовательного вида движения заключается в том, что каждая последующая операция начинается только после окончания изготовления всей партии деталей на предыдущей операции. При этом передача с одной операции на другую осуществляется целыми партиями.

Продолжительность операционного технологического цикла обработки партии деталей определяется по формуле:

,

где n – количество деталей,

t – штучное время на iоперации,

m – количество операций обработки.

Так как по условию обработка деталей ведется на нескольких рабочих местах, то продолжительность технологического цикла рассчитываем по формуле:

,

где С _npi – количество рабочих мест на операцию

Т _{ц (посл)} = 15·(1/1+9/3+2/1+6/2) = 135 мин.

Каждая операция выполняется в течение времени

График последовательного вида движения деталей по операциям представлен на рисунке 1.

Из графика (рисунок 1) следует, что технологический цикл обработки партии деталей при последовательном виде движений равен сумме операционных циклов. Продолжительность технологического цикла пропорциональна размеру партии и времени выполнения операции. При этом имеют место существенные перерывы партионности. Это связано с тем, что каждая деталь, за исключением первой и последней, пролеживает на каждой операции дважды, перед началом обработки и после нее до окончания обработки последней детали в партии.

Общее время внутрипартийного пролеживания одной детали на всех операциях определяется по формуле:

,

где t _обр – суммарное время обработки одной детали на всех операциях технологического процесса.

По графику (рисунок 1) время пролёживания равно 135 – 9 = 126 мин.

Общее время пролёживания всех деталей в партии определяется для величины незавершенного производства по формуле:

По графику (рисунок 1) общее время пролеживания всех деталей в партии

15·126= 1890 мин.

Производственный цикл всегда продолжительнее технологического цикла, т.к. кроме выполнения технологических операций в него включается время на выполнения контрольных и транспортных операций; время, затрачиваемое на естественные процессы и время различных перерывов. Однако на практике не все виды затрат времени учитываются при расчете продолжительности производственного цикла. Как правило, учитываются три основные его составляющие: продолжительность технологического цикла с учетом перерывов партионности; время естественных процессов; время перерывов непрекрывемых технологическим циклом.

Вывод: Преимуществом последовательного движения партии деталей является отсутствие перерывов в работе рабочих и оборудования на всех операциях. Недостатком является то, что детали пролеживают в течение длительного времени из-за перерывов в партионности, свойственных данному виду движения. В результате чего создается большой объем незавершенного производства. Второй недостаток - продолжительность технологического цикла значительно увеличивается из-за отсутствия параллельности в обработке деталей, в связи с этим последовательное движение применяется в мелкосерийном и единичном производстве, т.к. на этих предприятиях большая номенклатура изделий, а обработка деталей ведется небольшими партиями, что приводит к сокращению перерывов партионности и влияние их на продолжительность производственного цикла.

4 Последовательно-параллельное движение

Сущность заключается в том, что на каждом рабочем месте работа ведется без перерыва, имеет место параллельная обработка одной и той же партии деталей на смежных операциях. Партия обрабатывается полностью на каждой операции по партиям, при этом если следующая операция длиннее – то после обработки первой партии запускается следующая операция и детали партиями перекидываются на следующую операцию. Передача деталей с предыдущей операции производится не целыми партиями, а поштучно или транспортными партиями.

Рисунок 2 – График технологического цикла при последовательно - параллельном движении деталей по операциям

При построении данного вида графика (рисунок 2) необходимо учитывать следующие виды сочетаний периодов выполнения смежных операций:

а) если периоды выполнения смежных операций одинаковые, то между ними организуется параллельная обработка деталей, которые передаются с предыдущей на последующую операцию поштучно или транспортными партиями сразу после их предыдущей обработки;

б) если продолжительность последующей операции меньше предыдущей, то отсутствие простоев оборудования на последующей операции может быть обеспечено только после накопления перед ней известного запаса деталей, позволяющего эту операцию выполнять непрерывно (в примере t ₂ > t ₁). Для того, чтобы определить момент начала последующей операции, необходимо от точки, соответствующей окончанию предыдущей операции, над всей партией ( n ) отложить вправо отрезок, равный в принятом масштабе времени выполнения последующей операции ( t ₁) над одной транспортной партией (р), а влево – отрезок, равный продолжительности последующей операции над всеми предыдущими транспортными партиями;

в) если продолжительность последующей операции больше, чем предыдущая (в нашем примере), то транспортную партию можно передавать с предыдущей на последующую операцию сразу же по окончании ее обработки.

Продолжительность цикла при последовательно-параллельном движении меньше чем при последовательном из-за наличия параллельности протекании каждой пары смежных операций на суммарное время совмещения. Таких совмещений столько, сколько операций в технологическом процессе – 4.

Время совмещения параллельности выполнения каждой пары операций:

,

где р – транспортная партия (в нашем случае р = 20)

t _кр – критическое время индекс при t _кр соответствует операциям с наименьшим временем их выполнения (между первой и второй операциями t _кр = t _1, между второй и третьей операциями t _кр = t ₃, а между третьей и четвертой t _кр = t ₃).

Тогда получаем:

Суммарное время совмещения по всему технологическому процессу:

Тогда продолжительность технологического цикла изготовления партии деталей при последовательно-параллельном движении:

Так как в задании необходимо рассчитать, что обработка ведется на нескольких рабочих местах, то

Подставим данные рассматриваемого примера:

Т _ц(пп) =15·(1/1+9/3+2/1+6/2) – (15 - 5)·(1/1+2/1+2/1) = 135 – 50= 85 мин

При такой организации производственный цикл изготовления партии деталей характеризуется тем что, во-первых, его продолжительность меньше чем при последовательном виде движения, во-вторых, в нем отсутствую перерывы в работе оборудования и рабочих, в-третьих, общее время пролеживания на операцию намного меньше, чем при последовательном виде движения.

Время пролеживания для всех деталей:

Для нашего случая t _пр = 85 –9 = 76 мин

А общее время пролеживания всех деталей партии = 15 · 76=1140 мин

Вывод: Достоинством этого вида движения является отсутствие перерывов в работе рабочих и оборудования и значительное сокращение продолжительности технологического цикла по сравнению с продолжительностью производственного цикла. Данный вид движения позволяет вести работу большими партиями и при большой трудоемкости изготовления деталей. Этот вид движения широко используется в серийном и крупносерийном производстве.

5 Параллельный вид движения

Сущность заключается в том, что детали с одной на другую операцию передаются поштучно или транспортными партиями (р) немедленно после завершения обработки (независимо от времени выполнения смежных операций). При этом обработка осуществляется непрерывно и пролеживание деталей исключено. Это значительно сокращает продолжительность технологического цикла и, следовательно, производственного.

Рисунок 3 – График технологического цикла при параллельном движении деталей по операциям

Пусть имеется такая же партия деталей, что и при последовательном и последовательно-параллельном видах движения, и величина транспортной партии р = 5. Транспортная партия обрабатывается на одном станке и передается на следующую операцию. Одна транспортная партия проходит каждую операцию в течение времени . Количество транспортных партий n / p – количество графиков, расстояние между графиками определяется долготой операцией с партии

При построении графика (рисунок 3) параллельного движения партии деталей по операциям необходимо учитывать следующее правило:

а) сначала строится технологический цикл для первой транспортной партии по всем операциям без пролеживания между ними;

б) на операции с самой большой продолжительностью строится операционный цикл обработки деталей по всей партии ( n ) без перерывов в работе оборудования;

в) для всех остальных транспортных партий достраиваются операционные циклы.

Видно, что продолжительность технологического цикла изготовления партии (таблица 1):

Так как по заданию операции работ выполняются одновременно на нескольких рабочих местах, то

Подставив, данные из таблицы 1 получаем:

T _ц(пар) = (15-5)·9/3+5·(1+2+6) = 30+45=75 мин

Из графика (рисунок 3) и расчета видно, что технологический цикл при данном виде движения является самым коротким по сравнению с другими видами движения, на всех операциях кроме операции максимальной по продолжительности работа осуществляется с перерывами в работе оборудования, исключения составляют случаи, когда периоды выполнения операции равны или кратны, т.е. синхронны. Этот вариант называется поточным видом движения, который применятся при организации непрерывно-поточных линий. При параллельном виде движения партии деталей по операциям имеет место пролеживание, во-первых, до начала обработки, до начала первой операции и после окончания обработки на последней операции, во-вторых, пролеживание деталей внутри транспортных партий.

При этом общее время пролеживание каждой детали

В нашем случае t _пр = 75 - 9 = 66 мин

Общее время пролеживания для всех деталей

= 15 · 66 = 495 мин

Вывод: Преимуществом этого вида движения является то, что он обеспечивает наименьшую продолжительность технологического процесса, и особенно если процесс синхронизированный, а также, если он обеспечивает равномерную загрузку работников и оборудования и высокую производительность труда, данный вид движения применяется в серийном и массово-поточном производствах.