1.2.2. Операционный цикл.

Операционный цикл – это суммарное время на обработку партии продукции на операции. Напомним, что технологический цикл – есть сумма операционных циклов.

Длительность операционного цикла зависит от времени выполнения операции над единицей продукции (штукой) - t_i; от числа единиц продукции в партии, поступающей на операцию – n; от числа рабочих мест на операции (число каналов обслуживания в многоканальном устройстве) - q.

Тогда, операционный цикл равен: T_o=n*t_i / q_i.

Порядок прохождения партии через операцию.

Операция может иметь сложную структуру и состоять из многих переходов, выполняемых на одном рабочем месте. Под переходом понимается часть операции, выполняемая над одной или несколькими поверхностями детали одним или несколькими инструментами одновременно при одном режиме резания. В этом случае на операционный цикл влияет порядок прохождения партии через операцию, так как от этого зависят затраты времени, в частности, на установку и снятие детали в оборудовании, а также на переналадку оборудования при чередовании переходов.

Рис. ___.Виды прохождения партии продукции в операции:

а – попереходное; б – пооперационное.

На рис. 6.4 показаны два возможных вида прохождения партии через операцию:

а) попереходное прохождение, при котором все количество предметов труда проходит сначала через первый переход, затем через второй переход, затем через третий и так до последнего перехода операции. Процесс выполнения операции для отдельных единиц продукции носит прерывный характер, а для партии в целом — не прерывный;

б) пооперационное прохождение, при котором сначала первый предмет труда проходит через все переходы, затем второй, третий, и так до последней единицы партии продукции. Процесс выполнения операции для единицы продукции носит непрерывный характер, а для партии в целом — прерывный.

Целесообразность выбора того или иного вида прохождения партии определяется тем, при каком из них суммарное время на выполнение операции над партией (операционный цикл Т_о) будет минимальным. При попереходном прохождении увеличивается время на установку и снятие каждой детали по каждому переходу, при пооперационном — время на переналадку рабочего места после каждого перехода. Если принять для упрощения, что время на обработку по переходам, установку и снятие детали для обоих видов прохождения одинаково, то разница в длительности операционного цикла при попереходном Т_оА и пооперационном Т_оВ прохождении, согласно цикловым графикам на рис. 6.4, будет равна:

где n — размер партии продукции; Р — число переходов в данной операции; t_y - время на установку и снятие детали; Т_П — время переналадки рабочего места при чередовании переходов.

1.3. Виды движения материальных ресурсов в производстве.

Изготовление деталей в процессе производства, как правило, осуществляется не штучно, а различными партиями, тем самым достигается сокращение вспомогательного и подготовительного времени. Если деталь запускается в производство поштучно, одна за другой, то в данном случае все технологические операции по каждой детали могут быть выполнены исключительно последовательно. При запуске в производство деталей партиями одинаковых предметов труда появляется возможность варьирования.

Поэтому, обработку деталей можно осуществлять тремя способами или видами движения МР: последовательным, параллельным и параллельно-последовательным.

При последовательном виде движения (рис. 2) каждая последующая операция начинается только после окончания изготовления всей партии предметов труда на предыдущей операции.

Рисунок 2. Последовательный способ обработки партии деталей.

В таком случае, технологический цикл T_т(п) изготовления партии деталей n на m операциях составит:  , где t_i – норма времени на i-ю операцию; m – количество операций; n – количество деталей в партии. С учетом всех перерывов, транспортных, складских и контрольных операций, а также естественных процессов, рассчитывают производственный цикл T_ц(п)последовательного вида движения в днях:  , где с – количество мест рабочих; s – количество смен; q – продолжительность одной смены; t_mo – время межоперационного пролеживания; t_e – время естественных процессов (в часах); t_пзi – подготовительно-заключительное время.

При таком виде движения получается наибольшая длительность производственного цикла и, соответственно, хуже все производные технико-экономические показатели: использование производственной мощности, объем незавершенного производства, величина связывания оборотных средств, себестоимость продукции и др.

Чтобы сократить длительность цикла и достичь непрерывности производственного процесса применяют параллельно-последовательный способ. Его сущность заключается в разделении всей обрабатываемой партии на транспортные (передаточные) партии p. Подбор транспортных партий позволяет добиться непрерывности выполнения операций над партиями деталей, что обеспечивает возможность максимальной загрузки оборудования и рабочих.

При организации параллельно-последовательного движения возможны два варианта сочетания операций: (а) последующая операция продолжительнее предыдущей; (б) последующая операция менее продолжительна, чем предыдущая (рис. 3). Может быть и равенство операций.

Рисунок 3. Варианты парного сочетания операций.

В первом варианте максимальное сочетание операций можно получить, передавая первую транспортную (передаточную) партию (p) на последующую операцию сразу же после окончания работы над ней на последующей. Все последующие транспортные партии будут пролеживать между этими операциями, ожидая освобождения следующего рабочего места (i+1), при этом обеспечивается непрерывная работа на всех рабочих местах. Во втором варианте для обеспечения непрерывной работы на последующей операции (i+1) необходимо ориентироваться на последнюю транспортную партию, определяя возможное время работы над ней на этой (i+1) операции. Чтобы обеспечить непрерывную загрузку рабочих мест операции (i+1), к этому времени необходимо закончить работу над всеми предшествующими транспортными партиями, осуществляя ее без перерывов. То есть необходимо следовать правилу, при котором, если t_i > t_i+1, то согласования проводят по конечной детали комплекта, а если t _i> t_i+1, то по начальной.

При этом сокращение технологического цикла на величину τ достигается за счет частичного запараллеливания работ на смежных операциях. Эта экономия может быть рассчитана по наиболее короткой из двух смежных операций:  .

На рис. 4. представлено графическое изображение параллельно-последовательного вида движения.

Рисунок 4. Параллельно-последовательный способ обработки партии деталей.

В таком случае, технологический цикл составит:  , а производственный цикл параллельно-последовательного вида движения будет равен: , где t_iкор – время короткой операции в парном сочетании.

Еще больше сократить технологический цикл можно, используя параллельный вида движения предметов труда по операциям (рис. 5), суть которого заключается в том, что транспортные партии или отдельные детали передаются на следующие операции сразу после их обработки на данной операции, чем достигается исключение пролеживания деталей. Однако по причине разности в продолжительности в продолжительности отдельных операций на соответствующих рабочих местах возникают простои оборудования и рабочих. Возникает проблема заполнения перерывов другими работами, что не всегда возможно, поскольку другая работа, как правило, требует переналадки оборудования.

Рисунок 5. Параллельный способ обработки партии деталей.

В таком случае, технологический цикл при параллельном способе движения составит: , а производственный цикл будет равен: , где t_гл – наибольшая длительность технологической операции детали, t_гл = max t_i .

Единственным вариантом, когда процесс идет непрерывно на всех рабочих местах, является тот, при котором продолжительности всех технологических операций либо равны, либо кратны друг другу. Кратность продолжительностей операций позволяет уравнять их путем увеличения на соответствующих операциях числа рабочих мест. Поэтому, параллельный способ обычно применяется в крупносерийном и массовом производствах поточного типа. Последовательный вид движения используют в единичном и мелкосерийном производстве при технологическом принципе создания цехов и участков, а параллельно-последовательный – в серийном и массовом производстве, а также в единичном и мелкосерийном в условиях гибких автоматизированных производств.