8.2 Законы организации производственных процессов

8.2.1 Закон упорядоченности движения предметов труда

Без предварительной организации движения предметов труда по типовым технологическим маршрутам вообще невозможно планирование хода производства. Отсутствие стандартизации технологических маршрутов изготовления предметов труда вызывает почти хаотическое их движение в производстве. Разработка типовой схемы движения предметов труда позволяет более чем в 10 раз сократить количество технологических маршрутов, при этом резко сокращается количество внутрипроизводственных связей и обеспечивается полная загрузка рабочих мест. Решению этих проблем способствует рационализация очередности запуска деталей в производство. В то же время, простое определение порядка запуска деталей в обработку еще не позволяет определить ни продолжительность цикла, ни простои оборудования, а, следовательно, не позволяет минимизировать последние.

О пределение и минимизация простоев оборудования особенно большое значение имеет при непоточном производстве. При поточном же производстве час межоперационного пролеживания предметов труда наносит убытки во много раз большие, чем убытки производства от часа простоя рабочего места.

Поэтому количественное определение величины пролеживания предметов труда способствует разработке типовой схемы движения предметов труда, обеспечивающей минимум затрат производственных ресурсов и позволяющей во много раз сократить количество технологических маршрутов, упрощающей планирование и управление производством.

Повышению упорядоченности движения предметов труда в производстве способствует рациональная очередность запуска деталей в производство. Упорядочивание порядка запуска деталей в производство может обеспечить либо сокращение длительности производственного цикла, либо уменьшение простоев рабочих мест.

Р ассмотренные в этом разделе задачи относятся к задачам теории массового обслуживания.

Задача об одном станке.

Пусть на некотором оборудовании должны последовательно пройти обработку п деталей с различной длительностью, которая предполагается известной. Каким должен быть оптимальный порядок запуска деталей в обработку? Здесь и далее мы будем считать, что затрат на переналадку оборудования нет. Ясно, что общее время обработки всех п деталей будет одним и тем же при любой последовательности их запуска. Однако при этом окажется различным среднее время ожидания обработки для одной детали, а, следовательно, уменьшатся простои оборудования, ожидающего эти детали. Таким образом, среднее время ожидания в очереди разумно принять в качестве критерия оптимальности.

Решение здесь очевидно: запуск деталей должен производиться, начиная с той детали, для которой длительность обработки минимальна, в порядке возрастания этой величины.

Задача о двух станках. Алгоритм Джонсона.

В этой задаче общее время производственного цикла уже зависит от порядка запуска деталей в обработку. Пусть имеется п деталей, каждая из которых должна последовательно пройти обработку сначала на первом, затем на втором станке. Предполагается заданным время t_ij обработки i-й детали на j-м станке (i=1,2,...,п; j=1,2).

Требуется определить такой порядок запуска деталей, при котором общая длительность их обработки на обоих станках будет минимальной.

Эта задача решена С. Джонсоном. Им доказана оптимальность следующего правила. Вначале детали, подлежащие обработке, условно делят на две группы. В первую группу относят детали, для которых t_i1<=t_i2 , то есть те, время обработки которых на первом станке не превышает времени обработки на втором станке. Остальные детали образуют вторую группу. Вначале следует обрабатывать детали первой группы в порядке возрастания длительности их обработки на первом станке. Затем должны обрабатываться детали второй группы в порядке убывания времени их обработки на втором станке.

Для большего числа станков задача однозначного аналитического решения не имеет.

О бобщения алгоритма Джонсона и рекомендации по составлению расписания.

Значительно больший практический интерес представляло бы решение задачи, подобной задаче о двух станках, для произвольного количества m станков, на которых должны последовательно пройти обработку п деталей.

Анализируя алгоритм Джонсона для задачи о двух станках, можно извлечь из него рекомендации, применимые и к общему случаю последовательной обработки деталей на п станках.