Методичні вказівки до виконання індивідуального завдання №1
Виробничий процес – сукупність процесів праці та природних процесів, необхідних для перетворення предметів праці у готовий виріб. В залежності від складу предмета праці виробничі процеси можуть бути простими, внаслідок яких структурний склад предмета праці не змінюється (наприклад, виготовлення деталей), та складними, внаслідок яких змінюється структурний склад виробу (складання).
Основними принципами організації любого виробничого процесу є спеціалізація, паралельність, пропорційність, прямоточність, безперервність, ритмічність, комплексна механізація і автоматизація. Організація виробничого процесу для будь-якого підприємства на підставі визначених принципів потребує упорядкування виробничого процесу у часі, просторі і кількісно.
Ступінь паралельності процесу впливає на тривалість, а також на ступінь безперервності простого виробничого процесу і визначається календарним поєднанням операцій процесу у часі (або рухом деталей на операціях).
Виділяють три види руху деталей у простому виробничому процесі: послідовний, паралельний і паралельно-послідовний (змішаний).
Послідовний вид руху характеризується тим, що вся партія деталей, що обробляється, передається з операції на операцію повністю. Самостійного руху не має жодна деталь партії. При цьому в будь-який момент часу обробляється тільки одна деталь на одній операції. Обладнання і робітник працюють безперервно, але деталі пролежують, тому що обробка кожної деталі на всіх операціях проводиться з перервами. Отже виробничий процес є перервним.
Мінімальна тривалість процесу, якщо кожна операція виконується на окремому робочому місці, визначається за формулою:
m
Тпосл =n ∑ ti = n ·t, (1.1)
i=1
де n - розмір партії, що обробляється;
m – число технологічних операцій;
ti – трудомісткість і-ї операції;
t – трудомісткість обробки однієї деталі на усіх m-х операціях.
Рівень паралельності процесу кількісно можливо характеризувати відношенням трудомісткості циклу обробки до його тривалості, яке носить назву коефіцієнта паралельності:
n ·t n ·t
αпосл = ——— = —— = 1 (1.2)
Tпосл n ·t
Паралельний вид руху деталей на операціях характеризується тим, що кожна деталь обробляється безперервно на всіх операціях. Деталі з операції на операцію передаються по одній (або передавальною партією – р) і рух кожної окремої деталі (партії – р) не залежить від руху партії вцілому. В кожну мить виробництва в обробці одночасно знаходяться декілька деталей на різних операціях. На більшості операцій є перерви в роботі робітників і обладнання тому, трудомісткість операцій різна, але рух деталей відбувається безперервно. Таким чином виробничий процес взагалі перервний, але коли тривалість операцій однакова або кратна, він стає безперервним, тому що зникає перервність у функціонуванні робітників і обладнання.
Тривалість виробничого процесу за паралельного переміщення предметів праці у виробництві:
m
Тпар = ∑ ti + (n – 1)tгол (1.3)
i=1
m
Тпар = р ∑ ti + (n – р)tгол, (1.4)
i=1
де р – величина передавальної партії, шт.;
tгол – тривалість головної, тобто найбільш тривалої операції, хв.
Коефіцієнт паралельності у паралельному методі переміщення предметів праці:
n · ∑ti
αпар = ———————— >1 , (1.5)
p · ∑ti + (n – p)·tгол
тому що tгол< t, і Tпар< Tпосл
Змішаний (паралельно–послідовний) вид руху характеризується без перерв-ним функціонуванням робітників і обладнання на кожній із операцій. Деталі передаються із операції на операцію як поштучно, так і окремими партіями, розмір яких визначається із умови забезпечення безперервності роботи наступних операцій. При цьому у виробництві може знаходитись і одна деталь на одній операції і декілька деталей на різних операціях.
Тривалість процесу обробки деталей можливо розрахувати за однією із формул:
Тзміш = n ∑ ti – (n – p)∑ tкор (1.6)
Тзміш = p ∑ ti + (n – p) (∑ tвел – ∑ tмал). (1.7)
Якщо розрахунки проводити за формулою (1.6), тоді всі операції необхідно поділити на «довгі» та «короткі», попарно їх порівнюючи. В розрахунок потрібно взяти суму коротких операцій (tкор).
Наприклад, у послідовності операцій 4, 3, 5, 7, 6 хв. сума коротких операцій буде становити 3+3+5+6=17 хв.
Розрахунки по формулі (1.7) потребують визначення «великих» і «малих» операцій із тріад. Для цього на початку і в кінці ряду дописуємо по нулю:
(0 – 4 – 3 – 5 – 7 – 6 – 0).
в м в
Тоді сума великих операцій (tвел) для попереднього прикладу становитиме 4+7=11, а сума малих (tмал) – 3.
Коефіцієнт паралельності при паралельно-послідовному методу руху предметів праці:
n · ∑ti
αпар = ————————―——— >1, (1.8)
p · ∑ti + (n – p)·(∑ tвел – ∑ tмал)
тому що Tпосл > Tзміш > Tпар, отже αпар ≥ αзміш ≥ αпосл = 1.
Визначити характер впливу окремих категорій операцій на тривалість процесу і коефіцієнт паралельності можливо на підставі аналізу формул, які пов’язують тривалість процесу і зменшення тривалості будь-якої операції.
Для послідовного поєднання операцій тривалість процесу, коли зменшується на ∆t тривалість будь-якої операції ti:
Т′посл = n ·∑ ti = n ·∑(ti – ∆t )= n ·(t – ∆t ) = Tпосл - n · ∆t (1.9)
зменшується на величину, пропорційну обсягу партії n.
Для паралельного поєднання операцій, коли зменшується на ∆t тривалість будь-якої операції, окрім головної, то зменшується на ∆t і тривалість процесу:
Т′пар = ∑ (ti - ∆t ) + (n – 1) tгол = t – ∆t + (n – 1) tгол = Tпар - ∆t. (1.10)
Коли ж зменшується тривалість головної операції, і при цьому вона все ж залишається головною, зменшення тривалості процесу буде на величину, пропорційну розміру партії, тобто:
Т′пар = (t - ∆t) + (n – 1) (tгол – ∆t) = Tпар – n · ∆t. (1.11)
За паралельно–послідовного поєднання операцій, у випадку, коли не міняється поділ операцій на категорії, зменшення на ∆t середньої операції призводить до зменшення тривалості процесу на ту ж величину ∆t:
Т′зміш = (t - ∆t) + (n – 1) (∑ tвел – ∑ tмал) = (tгол – ∆t) = Тзміш – ∆t (1.12)
Зменшення тривалості величини операції призводить до зменшення тривалості процесу на величину, пропорційну величині партії (n · ∆t):
Т′зміш = (t - ∆t)+(n – 1) (∑ tвел – ∆t – ∑ tмал) = Тзміш – n · ∆t (1.13)
У тому разі, коли зменшується тривалість малої операції, відбувається зростанняпроцесу на величину, пропорційну n:
Т′зміш= (t - ∆t) + (n – 1)[∑ tвел – (∑ tмал - ∆t)] = Тзміш + (n – 2) · ∆t (1.14)
Із цього витікає, що коли проводять удосконалення виробничого процесу, то в першу чергу слід зменшувати тривалість тих операцій, які дають змогу в найбільшій мірі вплинути на тривалість виробничого процесу.
Залежність тривалості процесу від обсягу запуску деталей (партії) для всіх видів поєднання операцій є лінійною. Вид функції для кожного окремого виду поєднання операцій буде відрізнятися її кутом нахилу (β), при цьому буде зберігатися залежність βпосл > βзміш > βпар.
Коефіцієнт паралельності для паралельного та паралельно-послідовного поєднання операцій в залежності від обсягу випуску змінюється по гіперболі, а для послідовного поєднання операцій є завжди постійним. Для коефіцієнтів паралельності зберігається співвідношення:
αпар > αзміш > αпосл = 1.
Для одного і того ж обсягу випуску (n) αпар і αзміш будуть тим більшими, чим меншим буде tгол і (∑ tв – ∑ tм), тобто рівень паралельності процесу буде тим більшим, чим більша упорядкованість процесу в часі, а максимальних значень αпар і αзміш досягається за умови рівності всіх операцій процесу.
Індивідуальне завдання №2 „Організація потокового виробництва”
Мета: опанування методикою розрахунків параметрів одно- та багато-предметної потокових ліній та побудовою план-графіку їх роботи.
Зміст роботи
1. На підставі індивідуальної інформації про технологічний процес виготовлення 3-х видів продукції, обсягів її випуску, витрат на ремонт устаткування потрібно організувати одну однопредметну та одну багатопредметну потокові лінії.
Обов’язкові розрахункові параметри по кожній лінії:
1) ефективний фонд робочого часу лінії;
2) такт випуску;
3) розрахункова і прийнятна кількість робочих місць по кожній операції (виду устаткування);
4) коефіцієнти завантаження окремих одиниць устаткування та ліній в цілому з побудовою графіків завантаження ліній при виробництві кожного виду продукції;
5) міжопераційні заділи (запаси) між кожною парою суміжних операцій та середній запас по кожній лінії;
6) технологічний, транспортний, резервний та цикловий запаси.
2. Розрахункові показники відобразити у вигляді Плану-графіку роботи потокової лінії, де також показати розстановку робітників по операціям та регламент роботи кожної лінії.
3. Побудувати епюри динаміки міжопераційних заділів (запасів) на лініях.
4. Узагальнити потребу в устаткуванні та робітниках, показати наскільки раціональним є завантаження працюючих при умові суміщення професій; відобразити економічну сутність існування між операційних заділів та їх вагомість у циклових запасах.
Зміст звіту
1. Формулювання мети роботи.
2. Вихідні дані.
3. Розрахунки параметрів потокових ліній, побудова план-графіків роботи потокових ліній і епюр міжопераційних заділів.
4. Висновки.
Вихідні дані для виконання індивідуального завдання містяться у додатку Б.