1 2 продолжительность операций цикла. Производственный цикл и его длительность

Практическая работа

ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ЦИКЛ И ЕГО ДЛИТЕЛЬНОСТЬ

1. ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ЦИКЛ

Производственный процесс машиностроительного предприятия представляет собой совокупность взаимосвязанных процессов труда и естественных процессов, в результате которых исходные материалы и полуфабрикаты превращаются в законченное изделие – машину.

Процесс изготовления отдельной детали или отдельный сборочный процесс, состоящий из ряда последовательных операций, является простым процессом . Совокупность простых процессов по изготовлению машин представляет собой сложный процесс . При календарном планировании производства для определения сроков начала и окончания работ необходимо определить период, в течение которого протекает тот или иной процесс производства.

Длительность производственного процесса, т.е. календарный период времени между началом и окончанием процесса изготовления заготовки, детали и всего изделия в целом, называется производственным циклом . Производственный цикл выражается в рабочих или календарных днях (сутках). Его длительность зависит от ряда факторов:

· норм времени на выполнение технологических операций;

· размера партии обрабатываемых изделий;

· порядка передачи изделий с операции на операцию;

· времени перерывов в производстве в связи с регламентом работы производства, а также в связи с пролёживанием изделий между операциями и выполнением вспомогательных работ.

Операционный цикл Т оп , т.е. календарный период обработки партии деталей (изделий) на одной операции, равен:

где n – размер партии деталей, шт. ; t ш.к – полная норма времени на операцию (штучно-калькуляционная норма времени), мин ; С – число рабочих мест на операции (фронт работы).

Возможны три вида движения партий в производстве:

· последовательный;

· параллельно-последовательный;

· параллельный.

2. ВИДЫ ДВИЖЕНИЯ ПАРТИЙ В ПРОИЗВОДСТВЕ

2.1. Последовательный вид движения

Последовательный вид движения возможен, когда вся обрабатываемая партия деталей передаётся на последующую операцию лишь после полного окончания всех работ на предыдущей операции. При этом длительность цикла технологических операций определяется суммой операционных циклов:

а длительность производственного цикла Т посл включает дополнительно межоперационные перерывы, длительность естественных процессов и перерывы, связанные с режимом работы участка и завода (рис. 1 ):

где m – число операций в процессе; Т ест – длительность естественных процессов, час .; t м.о. – среднее межоперационное время, мин.

N опера- ции	t ш.к, мин	C

Рис. 1. График цикла при последовательном виде движения партий
в производстве (n = 15 шт ., t м.о . = 3 мин .)

2.2. Параллельно-последовательный вид движения

Параллельно-последовательный вид движения, при котором следующая операция начинается ранее, чем наступает полное окончание обработки всей партии на предыдущей операции, и осуществляется без перерывов в изготовлении партии деталей на каждом рабочем месте. При этом происходит частичное совмещение времени выполнения смежных операционных циклов. Передача предметов труда с операции на операцию осуществляется партиями р или поштучно (р = 1 ). Длительность технологического цикла Т п.п будет соответственно меньше, чем при последовательном виде движения, на величину совмещения операционных циклов τ (рис. 2 ):

N опера-ции	t ш.к, мин	C

Рис. 2. График цикла при параллельно-последовательном виде движения партий в производстве ( n = 15 шт ., p = 5 шт. , t м.о . = 3 мин .)

В практике встречаются два способа сочетания смежных операционных циклов:

а) предыдущий операционный цикл меньше последующего, т.е. Т оп i < Т оп ( i +1) .

В этом случае начало обработки на последующей операции возможно сразу после окончания обработки первой штуки или передаточной партии на предыдущей операции.

Экономия времени τ вследствие параллельно-последовательного сочетания операционных циклов будет определяться разностью Т´ посл и Т´ п.п :

б) предыдущий операционный цикл больше последующего, т.е. Т оп i > Т оп ( i +1) .

В этом случае начало обработки на последующей операции определяется из условия, что последняя штука или передаточная партия, будучи закончена обработкой на предыдущей операции, немедленно начинает обрабатываться на последующей. Остальные штуки или передаточные партии должны быть закончены обработкой (непрерывно) к этому моменту.

Экономия времени τ в этом случае определяется также разностью Т´ посл и Т´ п.л :

Обратите внимание на то, что экономия времени τ в том и другом случае сочетания операционных циклов определяется как произведение ( n-p ) на операционный цикл минимальной продолжительности из двух сочетаемых. Следовательно, в любом случае

тогда

где – сумма коротких операционных циклов из каждой пары смежных операций.

2.3. Параллельный вид движения

Параллельный вид движения, когда небольшие передаточные партии p или отдельные детали запускаются на последующую операцию сразу после обработки их на предыдущей, независимо от всей партии. В этом случае полностью загружена наиболее трудоёмкая операция с самым длительным операционным циклом; менее трудоёмкие операции имеют перерывы (рис. 3 ).

N опера-ции	t ш.к, мин	C

Рис. 3. График цикла при параллельном виде движения партий
в производстве (n = 15 шт ., p = 5 шт. , t м.о . = 3 мин .)

При параллельном движении партии обеспечивается наиболее короткая длительность технологического производственного цикла Т´ пар :

где – цикл операции с максимальной продолжительностью.

При построении графика цикла целесообразно предусмотреть последовательную обработку первой транспортной партии без задержки по всем операциям; затем, предусмотрев непрерывную обработку всех партий на операции с максимальным операционным циклом, графически определить время начала и окончания обработки каждой партии на остальных операциях (рис. 4 ).

Рис. 4. График определения длительности цикла при параллельном виде движения

Только при условии соблюдения равенства, определяющего синхронность технологического процесса, т.е.

(где r – такт потока) работа на всех операциях и рабочих местах может вестись непрерывно. Это основное условие непрерывно-поточного производства.

3. ПРОСТОЙ ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ПРОЦЕСС

Так как длительность производственного цикла для построения календарных планов необходимо определять в календарных и рабочих днях, то при расчёте циклов следует принимать во внимание длительность рабочего дня (в часах или минутах), число смен в сутки, режим работы участка и предприятия и межоперационные перерывы, вызванные выполнением транспортных, контрольных и других операций, а также в необходимых случаях – пролёживание деталей в ожидании обработки.

Кроме того, при необходимости следует предусматривать затраты времени на естественные процессы, выраженные в календарных днях.

Исходя из сказанного, приведённые выше формулы длительности производственного цикла примут следующий вид:

где s – число смен; T см – длительность смены, час . или мин .; f – коэффициент для перевода рабочих дней в календарные:

при 254 рабочих днях в году f = 254/365 = 0.696;

для расчёта в рабочих днях f = 1 .

Вследствие технологических особенностей операций либо различной производительности оборудования (например, в литейных и термических цехах) часты случаи, когда на отдельных стадиях процесса используются различные способы сочетания операционных циклов, например, параллельно-последовательный и последовательный. В этих случаях длительность производственного цикла необходимо определять не сразу по всему процессу, а по отдельным его частям.

Длительность сборочного процесса зависит от его сложности и условий выполнения. Сложность сборочного процесса определяется схемой сборки, которая может быть либо веерной, либо линейной.

Сборочный процесс представляет собой ряд технологических операций сборки и может рассматриваться как простой производственный процесс. Длительность его определяется так же, как и в ранее рассмотренных случаях.

4. CЛОЖНЫЙ ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ПРОЦЕСС

Поскольку процессы изготовления деталей, сборки узлов и подузлов выполняются раздельно, то эти процессы могут производиться одновременно (параллельно) и задача сводится к правильной координации их во времени. Основным при этом является обеспечение комплектности хода производства, т.е. подача на сборку в точно установленное время всех необходимых для сборки деталей и узлов машины.

Поэтому для определения длительности производственного цикла сложного процесса необходимо по данным схемы сборки изделия построить цикловой график. Для построения этого графика предварительно определяют длительность циклов сборки каждой отдельной сборочной группы и узла, т.е. циклы сборочный процессов, а затем, зная срок окончания сборки изделия, можно определить сроки опережения сопряженных сборочных процессов и всего процесса в целом (рис. 5 ).

Рис. 5. Цикловой график производства изделия

Общая продолжительность цикла сборки изделия Т ц. сб определяется как сумма циклов по наиболее продолжительной «сборочной цепочке» (на рис. 5 цикл сборки равен сумме цикла общей сборки и цикла сборки узла С) при условии протекания процессов сборки в этой «цепочке» последовательно.

Аналогично на основе циклов изготовления деталей можно построить цикловой график изготовления всего изделия. Общая длительность цикла изготовления изделия Т ц. изд будет определяться наибольшей суммой циклов последовательно связанных между собой процессов изготовления деталей и сборочных процессов, т.е.

На рис. 6 длительность цикла изготовления изделия N определяется суммой циклов сборки изделия, узла 1 и изготовления детали 7 .

Спецификация

График изготовления

Сборка изделия N

Изготовление детали 1

Изготовление детали 2

Изготовление детали 3

Изготовление детали 4

Сборка узла 1

Изготовление детали 5

Изготовление детали 6

Изготовление детали 7

Изготовление детали 8

Календарь

Рис. 6. График последовательного сочетания простых процессов

При дифференцированной по срокам подаче узлов и деталей на разные этапы сборки (комплектно-узловая система) сопряженные циклы простых процессов могут протекать параллельно – последовательно, например, сборка узла У-1 и монтаж изделия (рис. 7 ).

Рис. 7. Параллельно-последовательное сочетание смежных простых процессов

Длительность производственного цикла и в этом случае будет определяться также максимальной суммой сопряжённых циклов простых процессов.

Между двумя смежными операциями или смежными частичными процессами разной производительности и при различных режимах их работы образуются межоперационные заделы.

Величина их определяется разностью производительностей этих операций за период работы в неизменных условиях:

где Т п – период времени, в течение которого смежные операции находятся в неизменных условиях по производительности; C i и C i+1 – количество единиц оборудования, работающих на смежных операциях в течение времени Т п ; t i и t i+1 – нормы времени на смежные операции.

5. ЗАДАЧИ

Задача 1.

Определить длительность технологического цикла обработки партии деталей 50 шт. при последовательном виде движения её в производстве.

Построить график последовательного процесса обработки.

Технологический процесс состоит из следующих операций:

№ операции
Норма времени, мин .
Число станков на операции

Задача 2.

Построить графики цикла простого процесса при последовательном и параллельно-последовательном видах движения.

величина партии деталей 180 шт. , величина передаточной партии 30 шт.

№ операции
Норма времени, мин .

мин .;

Расчёт и построение графиков выполнить в рабочих днях.

Задача 3.

Построить графики циклов простого процесса при последовательном и параллельно-последовательном движении партии.

Проверить правильность графического построения аналитическим расчётом длительности цикла при следующих условиях:

величина партии деталей 800 шт. , величина передаточной партии 80 шт .

Нормы времени по операциям следующие:

№ операции
Норма времени, мин .

На каждой операции работа выполняется на одном станке;

среднее межоперационное время на каждую передаточную партию 60 мин .;

работа производится в две смены.

Задача 4.

Построить графики циклов простого процесса при последовательном и параллельно-последовательном движении партии деталей.

величина партии деталей 1000 шт .,

величина передаточной партии 200 шт .

Нормы времени по операциям следующие:

№ операции
Норма времени, мин .

На каждой операции работа выполняется на одном станке;

среднее межоперационное время на каждую передаточную партию 60 мин .;

работа производится в две смены.

Длительность цикла выразить в рабочих днях.

Задача 5.

Построить графики циклов простого процесса при параллельном движении партии деталей.

величина партии деталей 200 шт. ,

величина передаточной партии 20 шт . Нормы времени по операциям следующие:

№ операции
Норма времени, мин.

На каждой операции работа выполняется на одном станке;

среднее межоперационное время на каждую передаточную партию 2 мин .

Работа производится в две смены.

Длительность цикла выразить в рабочих днях.

Задача 6.

Используя условия задачи 5, определить, как изменится длительность цикла простого процесса при параллельном виде движения, если передаточную партию сократить до 10 шт .

Длительность цикла выразить в рабочих днях.

Задача 7.

Определить длительность цикла простого процесса в рабочих днях при параллельном виде движения партии деталей при следующих условиях:

величина партии деталей 180 шт. ,

величина передаточной партии 2 шт.

Нормы времени по операциям следующие:

№ операции
Норма времени, мин.

На каждой операции работа выполняется на одном станке;

среднее межоперационное время на каждую передаточную партию 5 час.

Работа производится в две смены.

Задача 8.

1) Определить длительность технологического и производственного циклов в часах.

Партия деталей из 30 шт . обрабатывается последовательно.

Среднее межоперационное время 15 мин.

№ операции
Норма времени, мин.
Число станков на операции

2) Как изменится технологический цикл, если размер партии удвоить?

3) Как изменится длительность производственного цикла, если операция №2 будет разделена на две: на трехминутную и четырёхминутную, каждая из которых выполняется на одном станке?

Задача 9.

Определить срок исполнения заказа на 100 шестерён распределительного вала, если известно, что заготовки будут поданы в цех к 7 мая.

Технологический процесс обработки следующий:

№ операции	Операция	Норма времени, мин.	№ операции	Операция	Норма времени, мин.
	Револьверная			Затыловка
	Токарная			Протяжка
	Токарная			Снятие заусенца
	Зубофрезерная			Сверление

На операции № 4 может быть использовано два станка;

цех работает в две смены;

среднее межоперационное время 5 ч ас.;

заказ не делится на партии и передаётся с операции на операцию целиком.

Задача 10.

Используя условия задачи 9, определить, можно ли ускорить выпуск шестерён распределительного вала и выполнить заказ к 17 мая, если перейти на параллельно-последовательный вид движения с передачей деталей с операции на операцию по 10 шт.

Задача 11.

Определить длительность (в рабочих днях) производственного цикла изготовления заказа на 200 шестерён распределительного вала.

Построить календарный график его изготовления при следующих условиях:

партия деталей обрабатывается параллельно-последовательно;

величина передаточной партии 10 шт. ;

участок работает в две смены;

среднее межоперационное время 3 час .

Технологический процесс обработки следующий:

№ операции	Операция	Норма времени, мин.	Число станков на операции
	Сверление
	Расточка
	Протяжка

	Зубонарезная
	Протяжка
	Снятие заусенца
	Сверление

Задача 12.

Определить длительность технологического цикла обработки вилка соединительного ползуна с кулисой в количестве 400 шт.

Запуск деталей в производство осуществляется партиями по 40 шт .;

обработка ведётся параллельно-последовательно.

Технологический процесс обработки следующий:

№ операции	Операция	Норма времени, мин.	Число станков на операции
	Токарная обточка
	Фрезерование
	Сверление
	Фрезерование
	Долбление

Цель курсового проекта – сформировать у студентов четкое системное представление о производстве, организации и планировании механических цехов машиностроительных предприятий. Усвоение концепции проектирования производства на уровне участка, знание основных методологических положений общего подхода и оценки технико-экономической эффективности проектируемого варианта – основная задача данного курсового проекта.

Исходными данными для выполнения курсового проекта служат: индивидуальное задание, литературные и справочные источники, нормативно-справочные материалы для дипломного и курсового проектирования.

Курсовой проект оформляется в виде расчетно-пояснительной записки на стандартных листах бумаги формата А4. Образец титульного листа приведен в приложении. В начале записки приводится ее содержание с указанием страниц, а в конце – перечень использованной литературы и нормативно-справочных материалов.

Все расчеты оформляются в виде таблиц (формы таблиц приведены в соответствующих разделах методических указаний). Каждая таблица сопровождается пояснением порядка расчета с указанием источника исходных данных. Номер литературного источника по перечню проставляется в квадратных скобках.

В расчетно-пояснительной записке должны быть приведены следующие разделы:

Введение.

Расчет программы запуска деталей.

Расчет нормативного размера партии деталей.

Расчет периодичности повторения производства.

Расчет длительности производственного цикла партии деталей.

Расчет необходимого количества оборудования.

Расчет капитальных затрат на здание и оборудование. Этот раздел должен содержать схему компоновки основного оборудования в виде эскизного плана.

Расчет численности и фонда заработной платы промышленно-производственного персонала. В этом же разделе приводится расчетная таблица сводных показателей по труду и заработной плате.

Расчет проектной себестоимости продукции.

Основные технико-экономические показатели участка.

Финансово-экономическая оценка инвестиционного проекта.

Выводы по проекту.

Введение

Во введении приводится описание индивидуального задания: технологического процесса, положенного в основу производства, состава оборудования, вида заготовок и основного материала.

Расчет программы запуска деталей (узлов)

Производственным процессом в машиностроении называют совокупность действий, необходимых для выпуска готовых изделий. В основу производственного процесса положен технологический процесс изготовления изделий, во время которого происходит изменение качественного состояния объекта производства. Для обеспечения бесперебойного выполнения технологического процесса изготовления изделия необходимы еще и вспомогательные процессы. Различные этапы производственного процесса на машиностроительном заводе могут выполняться в отдельных цехах или в одном цехе.

Производственные процессы делятся на поточные и непоточные. Под поточным производственным процессом понимают такой процесс, при котором заготовки, детали или собираемые изделия в процессе их производства находятся в движении, причем это движение осуществляется с постоянным тактом в рассматриваемый промежуток времени. Под непоточным производством понимают такое производство, при котором полуфабрикаты в процессе их изготовления находятся в движении с различной продолжительностью операций и пролеживания между ними. В данном курсовом проекте будет рассматриваться непоточное производство.

Программа выпуска – число изделий, подлежащих изготовлению в единицу времени (год, квартал, месяц). В индивидуальном задании курсового проекта программа выпуска готовых деталей установлена.

На основании принятой к расчету программы выпуска продукции должна быть рассчитана программа запуска ее в производство.

Количество деталей, подлежащих запуску в цехе (на участке) в течение месяца (по каждой детали, входящей в комплект), определяется по следующей формуле:

Nз = Nвып +(-) N нп, (1)

где Nз – количество деталей, запускаемых в производство в течение месяца (величина технически допустимого брака в механическом цехе курсовым проектом не учитывается);

Nвып- количество выпускаемых готовых деталей (количество изделий или комплектов деталей, подлежащих выпуску, умноженное на количество деталей данного наименования, идущих на одно изделие в комплект);

N нп – изменение суммарных остатков незавершенного производства (заделов) на конец месяца в натуральном выражении.

Указанный расчет выполняется в таблице 1.

Таблица 1- Расчёт программы запуска деталей

Партионный метод организации производства

Организация производственного процесса во многом зависит от типа производства на предприятии. Тип производства – это классификационная категория производства, выделяемая по признакам широты номенклатуры, стабильности объема выпуска продукции и специализации рабочих мест. Различают три основных типа организации производства: единичное, серийное и массовое. В данном курсовом проекте студентам необходимо организовать среднесерийный производственный процесс, протекающий в рамках производственного участка машиностроительного предприятия.

Производственным участком называют часть объема цеха, в котором расположены рабочие места, объединенные транспортно-накопительными устройствами; средства технического, инструментального и метрологического обслуживания; средства управления участком и охраны труда.

Серийным производственным процессом называют такой процесс, при котором периодически изготавливают относительно ограниченную номенклатуру изделий в количествах, определяемых партиями или сериями. Основным принципом этого вида является изготовление всей партии (серии) целиком как в обработке деталей, так и в сборке. Понятие «партия» чаще относится к количеству деталей, «серия» - к количеству машин, запускаемых в производство одновременно. Среднесерийный производственный процесс – это классическая форма партионного метода. Для данного типа производства характерно использование станков: универсальных, специализированных, автоматизированных, агрегатных; применяется универсально-переналаживаемая оснастка; квалификация рабочих – средняя.

Достижение равномерной работы при партионном методе обеспечивается разработкой ряда нормативов, организующих производственный процесс. Важнейшими из них являются: величина партии деталей, длительность производственного цикла изготовления партии деталей, период повторяемости запуска партий.

Методы расчета партии деталей

Первый способ заключается в нахождении такого количества деталей в партии, при которой общая сумма затрат на одну деталь принимает минимальное значение. Так, при росте партии деталей со 100 до 600 штук затраты на переналадку снижаются в 6 раз.

Второй способ расчета партии деталей исходит из условия, что время обработки данной партии деталей на любом рабочем месте не должно быть продолжительностью менее смены. Это условие объясняется стремлением не допустить переналадки оборудования для обработки других деталей в течение одной смены. В этом случае за основу расчет принимается минимальное штучное время операции (Тштм), затрачиваемое при изготовлении детали в данном цехе. Расчет партии деталей ведется по формуле:

N= Тсм/ Т штм ×К н, (2)

где Тсм- сменный фонд времени работы оборудования, ч;

Тштм – минимальное штучное время операции;

Третий способ расчета партии деталейисходит из условия наиболее полного использования оборудования. Именно этот способ расчета и предлагается использовать студентам в курсовом проекте для расчета нормативного размера партии деталей. В основу расчетов положено предельно допустимое соотношение между подготовительно-заключитльным временем (Тпз) и штучным временем (Тшт) ведущей операции. Размер партии, рассчитанный для ведущей операции детали, является обязательным для всех других операций. Ведущей при этом считается операция с самым длительным подготовительно-заключительным временем. Расчет партии деталей (N) ведется по формуле:

N = Тпз / Т шт ×Кн, (3)

где Т пз – подготовительно-заключительное время по ведущей опрации;

Т шт- штучное время по ведущей операции;

Кн- коэффициент наладки оборудования.

N =Σ Тпз / ΣТ шт ×Кн. (3’)

Коэффициент наладки оборудования характеризует максимально допустимое отношение времени наладки к штучному времени. Размеры коэффициентов наладки определены отраслевыми научно-исследовательскими институтами с учетом типа производства, материалоемкости деталей. Так, для крупносерийного производства коэффициент наладки определен в пределах от 0,03 до 0,06; а мелкосерийного производства-0,1.

При определении размера партии для материалоемких деталей коэффициент наладки выбирается в зависимости от себестоимости детали и числа операций, закрепленных за одним рабочим местом. Например, при себестоимости деталей 2-15 рублей и числа операций, закрепленных за одним рабочим местом-10, коэффициент наладки составляет 0,03; при 20 операциях -0,04; при 30 операциях – 0,06.

При определении коэффициента наладки можно ориентироваться на вес и габаритные размеры изготавливаемых деталей. Так, для больших деталей весом 5-10 кг, коэффициент наладки принимается – 0,03; для средних деталей весом от 1 до 5 кг, коэффициент наладки равен 0,05; для мелких деталей весом менее кг, коэффициент наладки принимается 0,07. В индивидуальном задании на выполнение курсового проекта приводятся данные о весах изготавливаемых деталей, поэтому предпочтительнее использовать последний вариант выбора коэффициента наладки.

Определение нормативного размера партии деталей

Расчет нормативного размера партии деталей осуществляется в следующей последовательности.

На основе технологических карт на обработку деталей определяют ведущую операцию. Выбор ведущей операции производится только по станочным операциям механической обработки. Оборудование и операции других видов обработки (термические, гальванические и др.) в расчет не принимаются, как и станки на ручных операциях. Необходимо иметь в виду, что станки в пределах отдельных групп оборудования, например, токарно-винторезные станки (шифр

СТВ-1,СТВ-2,СТВ-3, СТВ-4 и СТВ-5), вертикально-фрезерные станки (шифр ВФ-1), продольно-фрезерные станки (шифры ПФ-1 и ПФ-2) и др. объединяются в одну группу.

По этой группе и производится расчет ведущей операции по каждой детали и отдельным ее операциям. Осуществлять указанный расчет в целом по широкой группе оборудования (например, токарным, фрезерным, сверлильным и др. станкам) нельзя.

В таблице 2 приводится выбор ведущей операции по пяти группам станков (продольно-фрезерным, токарно-винторезным, копировально-фрезерным, долбежным и вертикально-сверлильным).

Таблица 2-Выбор ведущей операции по группам станков (условный пример)

№ детали	Группы станков
№ детали	Продольно-фрезерные ПФО-1	Токарно-винторезные СТВ-1	Копировально-фрезерные КОПФ-4	Долбежные	Вертикально-сверлильные СВС-2



			82

Суммарное подготовительно-заключительное ΣТпз и штучное ΣТшт время определено в таблице 2 путем последовательного сложения этих времен по каждой группе станков применительно к данным, приведенным в соответствующих технологических картах на обработку деталей. Указанный расчет осуществляется по отдельным операциям технологического процесса. Поскольку наибольшее ΣТпз оказалось по копировально- фрезерной группе станков, копировально-фрезерная операция и будет ведущей. В случае, если ΣТпз окажется одинаковым по двум и более группам станков, то ведущей операцией считается та, которой соответствует наименьшее ΣТшт.

Определив ведущую операцию, производят расчет минимального размера партии деталей по формуле (3’):

N min=ΣТпз/Кн*ΣТшт, (3`)

где N min – минимальный размер партии, шт;

ΣТпз – суммарное подготовительно-заключительное время по ведущей операции комплекта;

ΣТшт- суммарное штучное время по ведущей операции комплекта;

Кн – коэффициент наладки оборудования.

Если вес и габаритные размеры деталей различны настолько, что Кн принимает разные значения, то расчет минимального размера партии деталей ведется по самой тяжелой детали с соответствующим ей Кн.

Полученная по формуле (3`) минимальная величина партии корректируется применительно к конкретным производственным условиям.

При установлении нормативного размера партии деталей следует руководствоваться следующими основными правилами:

1.размер партии деталей должен быть равным или кратным величине месячной программы запуска данной детали;

2.количество деталей в партии должно быть таково, чтобы для их обработки на одном рабочем месте требовалось времени не менее полусмены (240 мин) , но не более смены (480 мин). При этом данный расчет производится по операции, требующей минимального штучного времени на механическую обработку одной детали.

Периодичность повторения производства

Под периодичностью повторения производства (ритмом партии) понимается отрезок времени между запуском или выпуском двух последовательно изготавливаемых партий предметов данного наименования.

Расчет периодичности запуска – выпуска партии деталей (ритм партии) производится по следующей формуле (4) :

П= Тп / Nзап *N норм, (4)

где П- периодичность запуска-выпуска партии деталей, дн;

Тп- период, на который установлена программа запуска, дн (число рабочих дней в месяце);

N зап – программа запуска деталей за месяц, шт;

N норм – нормативный размер партии деталей, шт.

5. Определение длительности производственного цикла

партии деталей

Эффективность и технико-экономические показатели производственного процесса зависят от его организации во времени. Одним из показателей является длительность производственного цикла. Под длительностью производственного цикла понимается отрезок времени от момента запуска изделия (узла, детали) в производство до момента полного изготовления и приемки отделом технического контроля.

При одном и том же задании, при одних и тех же нормах времени на операцию, меняя только путь и вид движения предметов труда во времени, можно управлять продолжительностью производственного процесса производства. Результат зависит от длительности операции, количества единиц продукции и количества одновременно работающих станков на данной операции.

Количество изделий, одновременно передвигающихся от одной операции к другой, называется передаточной партией.

Существует три основных вида движения деталей в процессе производства: последовательный, параллельный и параллельно-последовательный (смешанный).

Последовательный вид движения деталей по операциям характеризуется тем, что вся партия деталей передается с операции на операцию целиком. Длительность цикла при последовательном сочетании операций является наибольшей и исчисляется по формуле:

Т ц посл = ∑Тшт ×n , (5)

где ∑Тшт- время обработки одной детали на всех операциях;

n- количество деталей в партии.

При параллельном движении предмет труда немедленно передается с одной операции на другую и производство осуществляется одновременно на всех операциях. Длительность цикла для параллельного вида движения определяется по формуле:

Тц пар = ∑Тшт + (n-1) T max , (6)

где T max- время выполнения наиболее длительной операции.

При параллельном виде движения предметов труда длительность технологического цикла резко снижается, однако появляются простои на рабочих местах, где продолжительность операции меньше, чем наиболее трудоемкой,главной операции. В свзи с этим параллельный вид движения оправдан в том случае, когда время различных операций примерно равно или кратно друг другу, т.е. в условиях непрерывно-поточного производства.

Параллельно-последовательный вид движения предметов труда характеризуется тем, что выполнение последующей операции начинается до окончания обработки всей партии деталей на предыдущей операции. При этом виде движения деталей смежные операции перекрываются во времени в связи с тем, что они выполняются некоторое время параллельно. При параллельно-последовательном виде движения деталей по операциям длительность цикла определяется по формуле:

Т ц смеш = ∑ С + n*T к, (7)

где ∑ С- сумма смещений (С 2 означает первое смещение 2-й операции

относительно 1-й; соответственно С 3 означает смещение

3-й относительно 2-й и т.д).;

Т к – время обработки детали на конечной операции;

m- число операций изготовления детали;

Пусть T m – время обработки детали на последующей операции.

Если на предшествующей операции обработка детали потребует меньшего или равного времени по сравнению с последующей, т.е.

Т m -1 ≤ Tm, то смещение Сm = Т m -1 , а когда Т m -1 > Tm , то смещение определяется по формуле 7.1:

Сm = n* Т m -1 – (n-1) Tm. (7.1)

Другим способом определения длительности цикла при параллельно-последовательном виде движения служит следующая формула:

Т ц смеш = ∑Тшт + (n-1) [∑Тдл- ∑Ткор], (8)

где ∑Тдл- время суммарной продолжительности всех длительных операций;

∑Ткор- время продолжительности всех коротких операций.

Для определения длительности операций строят эпюру. Под длительными понимают операции, расположенные между двумя менее длительными. Короткими считаются операции, которые расположены между двумя длительными. Операции, расположенные на склоне, в расчете не участвуют и не входят в сумму длительных и коротких операций .

В серийном производстве применяется последовательный и параллельно-последовательный виды движения партии деталей.

Длительность производственного цикла состоит из рабочего периода и перерывов. Рабочий период состоит из суммы времени технологических операций, суммы времени межоперационного пролеживания и суммы времени междусменного пролеживания. Длительность технологических операций и подготовительно-заключительной работы в сумме образуют операционный цикл. Поэтому, длительность производственного цикла в календарных днях определяется по формуле (9):

∑Тпз+ n ∑Тшт * К пар, (9)

Тц календ = 60 * Тсм* С * К в.н.

где Тц календ – длительность производственного цикла партии деталей, кал.дн (без учета выходных и праздничных дней);

n – нормативный размер партии;

∑Тшт - суммарная норма штучного времени по всем операциям изготовления данной детали;

∑Тпз – суммарная норма подготовительно- заключительного времени по всем операциям изготовления данной детали;

Кпар – коэффициент параллельности; Кпар = Тц смеш / Тц посл;

60 – коэффициент перевода в часы;

Тсм – нормальная продолжительность смены, час;

С- количество рабочих смен в сутки;

Кв.н. – плановый коэффициент выполнения нормы (для упрощения расчетов Кв.н. в курсовом проекте принимается лишь по станочным работам);

Км.о. – средний коэффициент межоперационного времени, который равен 1,25-2,0; этот коэффициент показывает время междусменного и внутрисменного пролеживания, а также время технического контроля и время транспортировки деталей внутри цеха.

Для проверки возможности выполнения всей программы по запуску деталей в течение месяца исходят из определившейся длительности производственного цикла обработки партии деталей и производят дополнительный расчет по следующей формуле:

Тц об = (А-1)×П + Тц+ Д, (10)

где Тц об - общая длительность производственного цикла обработки всей программы по запуску деталей каждого наименования в течение месяца, кал.дн;

А- число партий, запускаемых в течение месяца (определяется путем деления программы по запуску деталей каждого наименования на нормативный размер партии деталей);

П – периодичность запуска партий деталей, дн;

Тц- длительность производственного цикла партии деталей, дн.;

Д- число выходных и праздничных дней в месяце.

В случае, если общая длительность производственного цикла обработки всей программы превышает количество рабочих дней в месяце, необходимо перейти с последовательного вида движения партии деталей на параллельно-последовательный или увеличить число смен работы участка.

Расчет длительности производственного цикла, как партии деталей, так и всей программы по запуску их в производство, осуществляется в таблице 3.

При определении продолжительности производственного цикла обычно рассчитывают длительность трех его составляющих: длительность технологической части цикла, время перерывов по различным причинам и время естественных перерывов, если они предусмотре-ны технологическим процессом. Остальные элементы длительности производственного цикла либо имеют незначительную величину, например время подготовительно-заключительное, либо они выполняются в течение времени перерывов по различным при-чинам, например, время на выполнение транспортных операций, время учета и упаковки продукции.

Длительность операционного цикла обработки партии деталей на одной операции Т о определяется по формуле:

где n - количество деталей в партии, t - время обработки одной детали, мин,c - количество рабочих мест, на которых выполняется данная операция.

Факторы, влияющие на длительность технологического цикла:

· трудоемкость выполняемых операций;

· нормативы продолжительности элементов цикла, регламентированных перерывов;

· способ передачи партий, обрабатываемых деталей с операции на операцию, с одного рабочего места на следующее, т.е. от вида движения предметов труда в производственном процессе.

Для построения графика движения партии изделий по операциям при различных видах движения определяем длительность операционного цикла обработки партии дета-лей при различных видах движения.

Существует три основных вида движения предметов труда: последовательный, параллельный и параллельно-последовательный или смешанный (см. рис. 2).

Рис. 2.

Последовательный вид движения предметов труда в производственном процессе характеризуется тем, что при изготовлении партии деталей в многооперационном технологическом процессе, она передается на каждую последующую операцию (рабочее место) только после завершения обработки всех деталей на предыдущей операции. Параллельность здесь допускается лишь при выполнении одноименной операции на нескольких рабочих местах.

Длительность технологического цикла Т ц при последовательном способе сочетания операций пропорциональна размеру партии и трудоемкости операций и определяется по формуле:

где i - индекс операций; t i - трудоемкость обработки одного предмета труда на i-ой операции; п - количество деталей в партии, шт.

Недостатком последовательного движения является большая длительность операционного цикла. Каждая деталь перед началом последующей операции ожидает окончания обработки всей партии, в результате чего удлиняется общий цикл. Однако последовательное движение отличается простотой организации и широко применяется в единичном и серийном производстве при партийной обработке деталей и сборке узлов.

Пример. Предположим, что требуется обработать партию деталей (П д) в количестве 20 штук, число операций - 4: первая операция продолжительностью (t 1) - 0,5 мин; вторая (t 2) - 2 мин; третья (t 3) - 1 мин; четвертая (t 4) - 3 мин. Количество рабочих мест на каждой операции - одно. Четвертая операция выполняется на двух рабочих местах (С). В данных условиях, длительность технологического цикла (Т ц.посл) при последовательном виде составит:

Т ц.посл = 20 * (0,5 / 1+ 2 /1 +1 / 1 +3 / 2) = 100мин.

Для сокращения длительности производственного цикла можно передачу предметов труда (деталей) с одной операции на другую осуществлять частями (транспортными, пере-даточными партиями). Такая передача предметов труда происходит при параллельном ви-де движения труда в производственном процессе.

Параллельный вид движения характеризуется тем, что партия обрабатываемых деталей делится на ряд транспортных партий. Первая транспортная партия запускается в производство па первую операцию производственного процесса, и после окончания обработки сразу же передается на вторую и последующие операции, не ожидая завершения обработки всей партии деталей на первой и последующих операциях. При этом обязательно предусматривается обеспечение непрерывности обработки партии деталей только по наиболее трудоемкой операции, в нашем примере расчета это вторая операция Непрерывность обработки деталей других транспортных партий по первой и остальным (в нашем примере это третья и четвертая операции) не обеспечивается.

Вторая транспортная партия запускается в производство на первую операцию производственного процесса с таким расчетом, чтобы время окончания ее обработки на первой операции совпало со временем окончания обработки первой транспортной партии на второй операции, которая в принятом условии является наиболее трудоемкой. После окончания обработки на второй операции вторая транспортная партия передается для обработки на третью и последующие операции (используется последовательный вид движения деталей в производственном процессе) Такой же порядок запуска на первую операцию третьей и четвертой транспортных партий.

Длительность производственного цикла при параллельном способе сочетания операций определяется по формуле:

где p - размер партии обработки; t гл - время выполнения наиболее длительной (главной) операции технологического процесса.

При параллельном движении по сравнению с последовательным, продолжительность операционного цикла значительно сокращается. Однако если при параллельном движении операции не равны и не кратны по длительности, т.е. не синхронизированы, то на всех операциях, за исключением операции с максимальной длительностью, возникают перерывы в работе оборудования и рабочих. Полная ликвидация таких перерывов достигается при условии синхронности операций, когда:

Параллельное движение применяется в массовом и крупносерийном производстве при выполнении операций равной или кратной длительности.

Исходя из принятых условий длительность технологического цикла при параллельном виде движения предметов труда (Т ц.парал) в примере составит:

Т ц.парал = 0,5·5+2·20+1·5+3/2·5=55 (мин).

При параллельном виде движения предметов труда длительность технологического цикла резко снижается по сравнению с последовательным видом движения. В принятом условии длительность технологического цикла сократилась со 100 мин до 55 (почти в два раза).

Однако параллельный вид движения вызывает простои оборудования на рабочих мес-тах, где продолжительность операции меньше, чем наиболее трудоемкой операции. Эти простои тем больше, чем значительнее разность между временем выполнения самой длительной (главной) операции и временем, затраченным на выполнение других операций. В связи с этим параллельный вид движения оправдан в том случае, когда время различных операций примерно равно или кратно друг другу, т.е. в условиях непрерывно-поточного производства.

Параллельно-последовательный вид движения предметов труда характеризуется тем, что вся партия деталей не делится на транспортные (передаточные) партии, а запускается в производство на первую операцию и обрабатывается непрерывно. Выполнение последующей операции, (второй), начинается до окончания обработки всей партии деталей на пре-дыдущей операции, (первой). При этом виде движения предметов труда смежные операции перекрываются во времени в связи с тем, что они выполняются в течение некоторого времени параллельно.

При параллельно-последовательном виде движения предметов труда определяют величину перекрываемого времени между двумя смежными операциями, которое равно времени на обработку всей партии деталей, запускаемой в производство, за минусом времени обработки одной транспортной партии - по продолжительности короткой операции между двумя смежными.

Длительность проиводственного цикла при параллельно-последовательном спосо-бе сочетания операций определяется по формуле:

где - совмещение во времени двух смежных операций, мин.

Совмещение S определяют по формуле (p=1):

где t min - время выполнения менее длительной операции из двух смежных, мин.

Продолжительность параллельного выполнения двух смежных операций (время совмещения) зависит от сдвига во времени начала последующей операции по сравнению с предыдущей. Здесь возможны два случая:

1) продолжительность последующей операции больше или равна предыдущей (с учетом количества рабочих мест дублеров):

2) продолжительность последующих операций меньше предыдущей:

В первом случае деталь после обработки ее на предыдущей операции сразу поступает в обработку на последующую операцию. К моменту окончания обработки этой детали на второй операции с первой операции поступит очередная деталь и т.д. Таким образом, обработка на последующей операции идет без простоев оборудования, что и является условием параллельно-последовательного движения деталей. Время параллельного выполнения этих операций составит:

Во втором случае непрерывная работа на последующей операции требует некоторого, накопления количества деталей, что связано с большим смещением времени ее начала, чем в первом случае. Время параллельного выполнения операций при этом равно:

Как видим, в обоих случаях время параллельного выполнения смежных операций равно числу деталей в партии без одной, умноженное на продолжительность меньшей операции. Если последнюю операцию обозначить через, то в общем случае для любой пары смежных операций:

Для m - операций таких совмещений будет m-1. И тогда, окончательно можно записать:

В принятом условии перекрываемое время между первой и второй операциями составит:

S 1 =0,5 · (20 - 1) = 9,5 мин.

Между первой и второй операциями короткой операцией считается первая, продолжительностью 0,5 мин.

Определяем перекрываемое время между другими смежными операциями:

S 2 =1·(20-1)= 19мин.

S 3 =1·(20-1)= 19мин.

Между второй и третьей, между третьей и четвертой операциями короткой считается одна и та же третья операция, продолжительностью 1,0 мин, поэтому она принимается в расчетах величины перекрываемого времени.

Сумма перекрываемого времени составит:

9,5+ 19+19 = 47,5 (мин).

Длительность технологического цикла при параллельно-последовательном виде движения составит:

Т ц.п.п. =100 - 47,5=52,5 (мин).

Параллельно-последовательный вид движения предметов труда исключает недостатки последовательного вида, где большая длительность производственного цикла, выполняющего короткие операции при обработке партии деталей. Однако смешанный вид движения требует тщательной организации производственного процесса во времени, так как надо постоянно поддерживать на расчетном уровне минимальные, но достаточно надежные запасы предметов труда (деталей) между операциями для обеспечения бесперебойной работы смежных рабочих мест

Анализ особенностей видов движения предметов труда позволяет сделать следующие выводы:

во-первых, уровень параллельности, непрерывности и величина технологического цикла существенно зависят от вида движения предметов труда в производственном процессе;

во-вторых, в условиях наличия несинхронизированных операций все виды движения предметов труда не обеспечивают минимальной длительности технологического цикла, а следовательно, имеют большие резервы рациональности;

в-третьих, увеличение размера партии обрабатываемых деталей особенно целесообразно при параллельном виде движения предметов труда, так как при этом технологический цикл увеличивается медленнее, чем размер партии;

в-четвертых, изменение норм времени по операциям значительно влияет на длительность технологического цикла, однако это влияние при различных видах движения партии деталей экономически противоречиво. Так. сокращение трудоемкости коротких операций при параллельно-последовательном движении предметов труда повышает производительность труда (выработку) на этих операциях, но в то же время вызывает потери на производстве из-за удлинения технологического цикла вследствие увеличения пролеживания деталей на рабочих местах, где трудоемкость выполнения операций более высокая.

Все виды движения предметов труда не учитывают длительности различного рода перерывов, возникающих на производстве. Перерывы можно разделить на группы: межоперационные (внутрицикловые), межцикловые перерывы из-за некомплектности незавершенного производства, перерывы из-за задержки выполнения части вспомогательных операций и режимные перерывы. К межоперационным перерывам относятся перерывы из-за партионности и перерывы из-за серийности загрузки оборудования, так называемые перерывы ожидания.

Перерывы из-за партионности обусловлены самой природой работы партиями деталей. Каждая деталь, поступая на рабочее место в составе партии, пролеживает два один раз до начала обработки, ожидая наступления очереди, другой раз - после по окончании обработки, ожидая окончания обработки последней детали в партии. Например, начинается обработка партии деталей в количестве 100 штук на токарном станке, трудоемкость обработки детали - 5 мин. Восьмая деталь ждала начала обработки (пролеживала) в течение 35 мин (7 лет. * 5 мин). После выполнения операции восьмая деталь будет ждать окончания обработки последней, сотой детали в течение 460 мин (5мин * 92 дет.).

Перерывы из-за серийности загрузки оборудования при обработке партии деталей возникают в тех случаях, когда обработка их закончена на одном рабочем месте и детали подвезены к другому рабочему месту для дальнейшей обработки Однако это рабочее место занято в данный момент обработкой партии деталей для другого серийного изделия. Например, после обработки на токарном станке партия транспортируется на рабочее место для фрезерования. Однако фрезерный станок занят обработкой партий деталей в 200 штук для другого изделия. При этом идет обработка сотой детали и продолжительность операции - 4 мин. Подвезенная партия деталей будет пролеживать у фрезерного станка 400 мин.

Средняя величина межоперационного пролеживания определяется опытным путем и колеблется в значительных пределах. Эта величина зависит от количества операций, выполняемых на рабочем месте, т.е. от его коэффициента серийности (уровня специализации).

Перерывы из-за некомплектности незавершенного производства происходят при комплексно-узловой системе планирования, когда готовые детали, узлы пролеживают в связи с отсутствием других заготовок, деталей, входящих совместно с первыми в один комплект.

Плохая организация рабочих мест, несвоевременная подача материалов и инструмента, плохое качество технической документации или задержка в ее подготовке, недостатки ремонта - все это может привести к вынужденным перерывам, а, следовательно, к увеличению продолжительности производственного цикла. Режимные перерывы регламентированы режимом работы предприятия (перерывы на обед, между сменами, нерабочие смены, нерабочие дни). Эти перерывы будут наименьшими при непрерывной рабочей неделе. Перерывы связанные с режимом работы предприятия, обычно учитывают путем перевода производственного цикла, рассчитанного по затратам рабочего времени, в календарное время, соблюдая при этом соразмерность всех слагаемых цикла.

Необходимо иметь в виду, что длительность производственного цикла всего изделия не является арифметической сумой времен циклов изготовления деталей и сборочных узлов, так как многие из них обрабатываются или собираются одновременно, иными словами параллельно.

Построить графики движения партии деталей и рассчитать длительность технологического цикла по всем видам движения, если известно, что партия деталей состоит из 3 шт., технологический процесс обработки включает 5операций, длительность которых соответственно составляет: t1=2, t2=1,t3=3, t4=2, t5=2,5ч. Размер транспортной партии равен 1 шт.Каждая операция выполняется на одном станке.

Решение.
Рассчитаем длительность технологического цикла предметов в процессе производства.

рассмотрим длительность процесса производства по формуле:

,

Т = 3*(2+1+3+2+2,5)= 31,5 час.
2. рассчитаем длительность обработки партии деталей при параллельно-последовательном движении, формула:
,

n – количество деталей в партии;
- принятое число рабочих мест на i-й операции, шт;
- норма штучного времени на 1-й операции, мин.
Т= 3*(2+1+3+2+2,5) – (3-1)*(1+1+2+2)= 19,5час.
3. Рассчитаем длительность технологического цикла обработки партии деталей при параллельном движении.
,
где p – размер транспортной партии, шт;
m – число операций в технологическом процессе;
n – количество деталей в партии;
- принятое число рабочих мест на i-й операции, шт;

Т= (3-1)*3+1*(2+1+3+2+2,5)=16,5 час.
Вывод: при данных производственных условиях последовательный производственный процесс занимает наибольший промежуток времени 31,5час, а параллельный обеспечивает наименьший технологический цикл.

Задача 2.
Определить длительность производственного и технологического циклов обработки партии деталей при разных видах движений, построить графики процесса обработки партии деталей при следующих исходных данных: величина партии деталей n=12 шт, величина транспортной партии p=6 шт, среднее межоперационное время tмо = 2 мин, режим работы – двухсменный, длительность рабочей смены tсм = 8ч, длительность естественных процессов tе = 35 мин, технологический процесс обработки представлен в таблице.

Технологический процесс обработки деталей

Решение:
1. ,
Т = 12*(4:1+1,5:1+6:2)= 102 мин
2.(формула1,5)
tе – длительность естественных процессов,
t mo – время операционного промежутка.
пос = = 102+3*2+35=143 мин.
3.Расчет длительности технологического цикла при параллельном виде движений предметов труда(формула 1,4)
,
Т=(12-6)*4/6 + (15/1+ 6/2+4/1) = 75 мин.
4. Расчет длительности технологического цикла при параллельном движений предметов труда (формула 1,5)
пар = 75+3*2+35= 16мин.
5. Расчет длительности технологического цикла при параллельно – последовательном движении предметов труда (формула 1,3)
,
Т = 12*(15/1+ 6/2+4/1)- (12-6)*(1,5/1+1,5/1)=т84 мин.
6. пп = 84+3*2+35= 125 мин.
Вывод: при данных условиях самые короткие технологические и производственные циклы обеспечиваются при параллельном виде движений, а самые длинные циклы при последовательном.

Задача 3.
На основе исходных данных (таблица1.2, колонки 1-4) рассчитать трудоемкость технологии выработки и реализации управленческого решения при обработке информации на компьютере, определить количество единиц высислительной техники, длительность выполнения каждой операции, время обработки информации, длительность технологического цикла при использовании параллельно- последовательного вида движений предметов труда, построить график процесса обработки информации при параллельно –последовательном виде движений. Режим работы объекта -двухсменный. Эффективный фонд рабочего времени в одну смену- 7,3 ч. Коэффициент выполнения норм времени- Кв=1,1.

Решение.

Операции для разработки и принятия УР	Суточный объем работ элементов, (Qi)	Производительность операции (Вi)	Трудоемкость (Тi),ч	Кол-во комп-в,(Спрi)	Длительность выполнения i-й операции, (tki),ч	Время обработки комп-та, tpi, ч	Длительность цикла сдвига операций (Тц,tсдвига)
1 сбор и анализ исх-й инф-и
2.форм-ка ограничений и определение альтер-х реш-й
3.оценка и выбор альт-вы с наиб. благопр. Послед-ми
4.принятие УР
5.организ-я выполн.УР
6.оперативный контроль исполн.УР
7.оценка рез-в принятого решения

,
Для выполнения i-операции на 1 ед. оборудования требуется 32 часа. Остальные показатели в 4 колонке рассчитываются аналогично.
Определим количество комплектов для выполнения каждой i-й операции.
,
Fэ- эффективный фонд времени ед. оборудования в смену,
Кс- коэффициент смен-2,
Кв=1,1 – коэффициент выполнения норм.
1.= 2 (лет)
2. =3 (лет)
3. =1(лет)
4. = 1(лет)
5. = 1(лет)
6. = 1(лет)
7. =1 (лет)
Определим длительность выполнения i-й операции
tki =
1.=16ч
2 .=15,4ч
3.=15,75ч
4.=16ч
5.=15,4ч
6.=12,5ч
7.=15,1ч
Рассчитаем время обработки комплекта документов. В нашем случае берется 8 комплектов в сутки.

1.= 4 ч
2.=5,78ч
3.=3,94ч
4.=2ч
5.=1,93 ч
6.=1,56ч
7.=1,88ч
Проведем расчет сдвига каждой послед. по отношению к предшествующей, начиная со второй операции.
Если ti+1 Если ti+1> ti, то tсдвиг = tki +1 – tki-ti
1.= = 2
=1,93, так как t2 2. = 1,97,так как t3>t2, то tсдвига3=15,75+15,4+1,93=2,28
3. = 2 , так как t4>t3,то tсдвига4= 16+15,75+1,97=2,22
4. =1,56, так как t6 5. = 1,56, так как t6 6., так как t7>t6, то tсдвиг 7=15-12,501,56= 4 ,06
,
Тц= 16+(1,93+2,28+2,22+1,93+1,56+4,06)= 29,98
Рассмотрим длительность технологического цикла при параллельно последовательном движении предметов труда.
=8*(4/2+5,78/3+3,94/2+2/1+1,93+1,56+1,88)- (8-1)* (5,78/3+5,78/3+3,94/2+1,56+1,56+1,93)= 29,98 ч
Вывод: при данных производственных условиях при последовательно-параллельном движении предметов труда длительность процесса будет равна 29,98 ч.

Задача 4.
Определить длительность технологического цикла обработки партии деталей в 100 шт. при последовательном, параллельном и параллельно- последовательном движениях. Размер транспортной партии равен 10шт. Каждая операция выполняется на одном станке. Технологический процесс обработки деталей представлен в таблице.

№ операции	Операция	Норма времени, мин
	Сверлильная 1
	Расточная
	Протяжная
	Обточная
	Зубонарезная
	Сверлильная 2
	Фрезерная
	Слесарная 1
	Слесарная 2
	Шлифовальная

1. Рассчитаем длительность технологического цикла обработки партии деталей при параллельно- последовательном движении.
= 100 * (2+3+10+4+12+8+15+6+20+10) – (100-10)*(2+3+4+4+8+8+6+6+10)= 9000-(100-10)*51= 4410 мин.
Длительность технологического цикла составила 4410минут
2. Рассчитаем длительность технологического цикла обработки партии деталей при последовательном движении.
= 100 * (2+3+10+4+12+8+15+6+20+10)= 9000мин
Длительность технологического цикла составила 9000 минут.
3.Рассчитаем длительность технологического процесса при параллельном движении.
= 100 * (2+3+10+4+12+8+15+6+20+10)* 20/10 +10(2+3+4+4+8+8+6+6+10) = 2700мин.
Длительность технологического цикла при параллельном движении составила 2700 минут.
Вывод: при данных производственных условиях последовательный производственный процесс занимает времени больше всего 9000минут, а параллельный меньше всего- 2700 минут.

Задача 5.
Количество деталей в партии 12 шт. Вид движения партии деталей – последовательный. Технологический процесс обработки деталей состоит из 6 операций, длительность обработки на каждой операции соответственно равна:t1=4,t2=6, t3=6,t4=2,t5=5,t6=3 минуты. каждая операция выполняется на одном станке. Определить как измениться продолжительность технологического цикла, если последовательный процесс обработки заменить на параллельно-последовательный. Размер транспортной партии принять равным 1.
Решение:
1. Рассчитаем длительность технологического цикла обработки партии деталей при последовательном движении.
= 12*(4+6+6+2+5+3)= 312 минут
2. Рассчитаем длительность технологического цикла обработки партии деталей при параллельно- последовательном движении.
= 12 * (4+6+6+2+5+3)-(12-1) * (4+6+2+2+3)= 125 минут
Вывод: при данных производственных условиях последовательный процесс обработки деталей занимает времени больше, 312минут,чем параллельно- последовательный 125 минут.

Задача 6.
Партия деталей состоит из 10 шт., обрабатывается при параллельно-последовательном виде движений. Технологический процесс обработки деталей состоит из 6 операций: мин. Имеется возможность объединить пятую и шестую операцию в одну без изменения длительности каждой. Размер транспортной партии равен 1. Определить, как изменится длительность технологического цикла обработки деталей.
Решение:
1. Расчет длительности технологического цикла обработки деталей при параллельно-последовательном виде движения определяется по формуле:
,
где p – размер транспортной партии, шт;
- наименьшая норма времени между k-й парой смежных операций с учетом количества единиц оборудования, мин;
m – число операций в технологическом процессе;
n – количество деталей в партии;
- принятое число рабочих мест на i-й операции, шт;
- норма штучного времени на 1-й операции, мин.
10(2 + 9 + 5 + 8 + 3 + 4) – (10 – 1)(2 + 5 + 5 + 3 + 3) = 148 (мин)
2. Расчет длительности технологического цикла обработки деталей при параллельно-последовательном виде движения после объединения 5 и 6 операций:
10(2 + 9 + 5 + 8 +7) – (10-1)(2 + 5 + 5 + 7) = 139 (мин)
Вывод: после объединения пятой и шестой операций длительность технологического цикла уменьшилась на 9 минут.

Задача 7.
Определить длительность технологического цикла обработки партии деталей, состоящей из 20 шт., при последовательном, параллельном и параллельно-последовательном виде движений. Построить графики процесса обработки. Технологический процесс обработки деталей состоит из пяти операций, длительность которых соответственно составляет: мин. Вторая, четвертая и пятая операции выполняются на двух станках, а первая и третья – на одном. Величина транспортной партии – 5 шт.
Решение.
1) Расчет длительности технологического цикла обработки партии деталей при последовательном виде движения определяется по формуле:
,
где m – число операций в технологическом процессе;
n – количество деталей в партии;
- принятое число рабочих мест на i-й операции, шт;
- норма штучного времени на 1-й операции, мин.
20(2 +4/2 + 3 + 6/2 + 5/2) = 250 (мин).
2) Расчет длительности технологического цикла обработки партии деталей при параллельном виде движения определяется по формуле:
,
где p – размер транспортной партии, шт;
m – число операций в технологическом процессе;
n – количество деталей в партии;
- принятое число рабочих мест на i-й операции, шт;
- норма штучного времени на 1-й операции, мин.;
- норма времени i-й операции с учетом количества рабочих мест, мин.
(20 – 5)3 + 5(2 + 4/2 + 3 + 6/2 + 5/2) = 92,5 (мин).
3. Расчет длительности технологического цикла обработки партии деталей при параллельно-последовательном виде движения определяется по формуле:
,
где p – размер транспортной партии, шт;
- наименьшая норма времени между k-й парой смежных операций с учетом количества единиц оборудования, мин;
m – число операций в технологическом процессе;
n – количество деталей в партии;
- принятое число рабочих мест на i-й операции, шт;
- норма штучного времени на 1-й операции, мин.
20(2 + 4/2 + 3 + 6/2 + 5/2) – (20 – 5)(2 + 2 + 3 + 2,5) = 107,5 (мин)
Вывод: при данных производственных условияхпараллельный вид движения обеспечивает самый короткий технологический цикл, а последовательный вид движения – самый длинный технологический цикл.

Задача 8.
Определить длительность технологического цикла обработки партий деталей, состоящей из 10 шт, при различных видах движений. Технологический процесс обработки деталей состоит из четырех операций, длительность которых соответственно составляет: мин. Среднее межоперационное время – 2 мин. Длительность естественных процессов – 30 мин. Величина транспортной партии – 2 шт. Первая и четвертая операции выполняются на двух станках, а каждая из остальных – на одном.
Решение.
1. Расчет длительности технологического цикла обработки партии деталей при последовательном виде движения определяется по формуле:
6. Расчет длительности производственного цикла обработки партии деталей при параллельно-последовательном виде движения (формула 1):
86 + 4*2 + 30 = 124 (мин)

Вывод: при данных условиях самые короткие технологические и производственные циклы при параллельном виде движения, а самые длинные – при последовательном виде движения.

5.2.1. Расчет длительности производственного цикла простого процесса при последовательном, параллельно – последовательном и параллельном видах движения

Основу производственного цикла составляет технологический цикл, который в свою очередь состоит из операционных циклов.

Операционный цикл – это продолжительность обработки детали или партии деталей на одной операции производственного процесса.

В общем виде длительность i -го операционного цикла определяется по формуле:

где п – размер партии деталей, шт.;

– штучно – калькуляционная норма времени на i -й операции, мин.;

– количество рабочих мест на i -й операции.

Сочетание во времени выполнения операционных циклов существенно влияет на длительность технологического и, следовательно, производственного цикла.

Возможны три вида сочетания операционных циклов, которые и определяют вид движения изделий (деталей) по операциям: последовательный, параллельно-последовательный и параллельный.

При последовательном виде движения вся партия деталей передается на последующую операцию лишь после окончания обработки всех деталей на предыдущей операции. Партия деталей – это количество одноименных деталей, запускаемых в производство с однократной затратой подготовительно – заключительного времени.

Длительность технологического цикла при последовательном виде движения определяется суммой операционных циклов по формуле:

, (5.2.2.)

где m – количество операций в технологическом цикле.

Графический способ определения длительности технологического цикла при последовательном виде движения деталей приведен на рис. 5.2.1.

Рис. 5.2.1. Технологический цикл при последовательном виде движения предметов труда по операциям

Длительность производственного цикла при последовательном видедвижения определяется по формуле:

, (5.2.3)

где – время естественных процессов, мин.;

– длительность межоперационных перерывов, мин.;

– длительность перерывов, связанных с режимом работы предприятия.

Производственный цикл, выраженный в календарных днях , определяется по формуле:

, (5.2.4.)

где – продолжительность смены в мин.;

f – количество смен в сутках;

– коэффициент, учитывающий режим работы предприятия, определяется по формуле:

где и – количество рабочих и календарных дней в году.

Достоинствами последовательного вида движения деталей являются:

относительная простота организации труда;

отсутствие перерывов в работе оборудования и рабочего;

возможность их высокой загрузки в течение смены.

Однако производственный цикл при последовательном виде движения обладает наибольшей продолжительностью, т.к. каждая деталь задерживается (пролеживает) на рабочем месте в ожидании обработки всей партии деталей. Поэтому последовательный вид движения может быть рекомендован при обработке небольших партий деталей с малой их трудоемкостью на операциях, что характерно для единичного и мелкосерийного производства.

Чтобы сократить технологический цикл, применяют параллельно-последовательный вид движения . Сущность его состоит в том, что вся обрабатываемая партия деталей делится на транспортные партии по “p” деталей в каждой или поштучно (р=1). Транспортная партия обрабатывается на каждой операции без перерывов и ее можно передавать на следующую операцию, не ожидая окончания обработки по другим транспортным партиям. При этом должно соблюдаться условие непрерывной работы на каждой операции при обработке всей партии “n”.

Длительность технологического цикла будет меньше, чем при последовательном виде движения, на суммарную величину совмещения операционных циклов (), которая определяется по формуле:

, (5.2.6.)

где п – количество деталей в обрабатываемой партии, шт.;

р – количество деталей в транспортной партии, шт.;

– минимальное значение операционного цикла по двум смежным операциям.

Длительность технологического цикла при параллельно – последовательном виде движения определяется по формуле:

Длительность производственного цикла в календарных днях для параллельно – последовательного вида движения определяется по формуле:

. (5.2.8.)

Графический способ определения длительности технологического цикла при параллельно – последовательном виде движения показаны на рис. 5.2.2.

При построении графика следует учитывать соотношение операционных циклов на смежных операциях. Если операционный цикл на предыдущей операции меньше или равен, чем на последующей, т.е. , то транспортная партия после обработки ее на предыдущей операции может сразу передаваться на последующую операцию. Непрерывность обработки достигается за счет того, что производительность на предыдущей операции выше, чем на последующей.

Рис.5.2.2. Технологический цикл при параллельно – последовательном виде движения предметов труда по операциям

Если операционный цикл на предыдущей операции больше, чем на последующей, т.е. , то после обработки первой транспортной партии на предыдущей операции ее нельзя сразу передавать на последующую, так как производительность на i -ой операции меньше и не будет обеспечена непрерывность работы оборудования на (i + 1)-й операции.

Непрерывность обработки партии на последующей операции может быть достигнута лишь при накоплении перед началом ее минимального необходимого задела деталей, и, следовательно, последующая операция может быть начата в более поздний срок. Графически начало обработки на последующей операции определяют из условия, что последняя транспортная партия после ее обработки на предыдущей операции, передается сразу на последующую.

Параллельно – последовательный вид движения имеет более короткий цикл, но приводит к увеличению числа учетно-плановых единиц, к более высокому темпу работы транспортных средств. Его целесообразно применять при больших партиях и большой трудоемкости изделий, что свойственно крупносерийному производству. Однако здесь также имеет место пролеживание деталей в ожидании обработки из-за несинхронности во времени операций.

При параллельном виде движения деталей транспортные партии передаются на следующую операцию сразу после окончания их обработки на предыдущей. В этом случае пролеживание деталей между операциями ликвидируется, все операции технологического цикла выполняются параллельно, вследствие чего продолжительность технологического цикла сокращается до минимума. Простои оборудования и рабочих возникают вследствие несинхронности операционных циклов во времени. При равной длительности их простоев не будет.

Длительность технологического цикла при параллельном виде движения определяется по формуле:

. (5.2.9.)

Длительность производственного цикла при параллельном виде движения определяется по формуле:

. (5.2.10.)

Графический способ определения длительности технологического цикла при параллельном виде движения показан на рис. 5.2.3.

Рис. 5.2.3. Технологический цикл при параллельном виде движения предметов труда по операциям

Правила построения графика технологического цикла при параллельном виде движения формулируется следующим образом:

1. Строится технологический цикл по первой транспортной партии на всех операциях без перерывов между ними.

2. Определяется операция с самым длительным циклом и для нее строится цикл по всей обрабатываемой партии “n” без перерывов.

3. Для остальных транспортных партий, кроме первой (для нее уже построен по п. 1.), достраиваются операционные циклы на всех операциях, кроме самой продолжительной (для нее он построен по п. 2.).