Расчёт организационно-технических параметров и показателей производства. Координация производственных процессов во времени

Для эффективного и непрерывного функционирования производства будем использовать различные способы координации [11, с.8]:

-   интервалов (между участками №2 и №4);

-   заделов (между участками №1 и №4, №3 и №4).

1. Отправная операция – из нее выпускается либо полуфабрикат, либо готовый продукт в количестве в_о-передаточной партии через интервалы времени, равные τ_о (такту). В данном процессе операция является финишной;

2. Последующая операция – это первая или любая другая операция в обособленном производственном процессе, на которой осуществляется запуск (b_п) предметов труда, выпущенных из отправной операции, тактом τ_п.

Координация способом интервалов осуществляется по следующим правилам [11, с.9]:

1. Определяются  все сроки выпуска предметов  труда из отправной операции (по активному времени производственного процесса в соответствии с режимом работы и τ_о – тактом отправной операции).

2. Первый запуск  осуществляется в тот же срок, что и выпуск. Он называется предполагаемым сроком. Следующие запуски определяются с учетом τ_п – такта последующей операции.

3. Определяется  нарастающее к итогу количество  предметов труда, выпускаемых из отправной операции по каждому сроку выпуска.

4. Определяется нарастающее к итогу количество предметов труда, запускаемых на последующей операции по каждому сроку запуска.

5. Выявляется, есть ли  опережение или запаздывание  срока запуска, выпуска по нарастающему количеству предметов труда по каждому сроку запуска.

6. Определяется  по всем срокам запуска максимальное  опережение или запаздывание по нарастающей сумме запусков, выпусков предметов труда, что и составляет интервал времени J, являющийся основанием расчета величины буферного задела – НП_Б – (запаса предметов труда) [11, с.9].

 

НПБ = J / τn × bn,

(7)

 

где τ_п – такт последующей операции,

 b_n – передаточная партия на последующей операции.

Реализацию этого способа отобразим в таблице 4.

 

 

Таблица 4 – Координация способом интервалов

№ выпуска	Отправная операция τо = 2 мин 18 сек; bо = 4 шт.		№ запуска	Последующая операция τп =5 мин 45 сек; bп = 10 шт.			Буферный  задел НПб = J / τ × b   НПб = 4,6/5,75×10=8   (4,6 = 4 мин 36 сек 5,75 = 5 мин 45 сек)
	Срок  выпуска    (часы, мин)	Нарастающее количество      выпускаемых предметов  труда (шт)		Предполагаемый срок запуска (часы, мин)	Нарастающее количество  запускаемых предметов труда (шт)	Срок опережения или запаздывания (мин)
1	6:30:00	4					8 + 4 – 10 = 2
2	6:32:18	4 + 4 = 8					2 + 4 = 6
3	6:34:36	8 + 4 = 12	1	6:30:00	10	4:36	6 + 4 – 10 = 0
4	6:36:54	12 + 4 = 16					0 + 4 = 4
5	6:39:12	16 + 4 = 20	2	6:35:45	10 + 10 = 20	3:27	4 + 4 = 8
6	6:41:30	20 + 4 = 24					8 + 4 – 10 = 2
7	6:43:48	24 + 4 = 28					2 + 4 = 6
8	6:46:06	28 + 4 = 32	3	6:41:30	20 + 10 = 30	4:36	6 + 4 – 10 = 0
9	6:48:24	32 + 4 = 36					0 + 4 = 4
10	6:50:42	36 + 4 = 40	4	6:47:15	30 + 10 = 40	3:27	4 + 4 = 8
11	6:53:00	40 + 4 = 44					8 + 4 - 10= 2
12	6:55:18	44 + 4 = 48					2 + 4 = 6
13	6:57:36	48 + 4 = 52	5	6:53:00	40 + 10 = 50	4:36	6 + 4 – 10 = 0
14	6:59:54	52 + 4 = 56					0 + 4 = 4
15	6:02:12	56 + 4 = 60	6	6:58:45	50 + 10 = 60	3:27	4 + 4 = 8
	…	…		…	…	…	…

*Источник: [собственная  разработка на основе данных]

 

К завершению смены задел должен составить  НП_Б = 8 шт.

Таким образом, при способе интервалов не нарушаются такты процессов, запасы минимальны, т.е. ускоряется оборачиваемость оборотных средств.

 

Координация способом заделов  осуществляется по следующим правилам [11, с.9]:

1. Запуск предметов  труда в последующую операцию  начинается с учетом наперед заданного срока l и последующие запуски проводятся с учетом t_п - такта;

2. По каждому сроку  запуска находится разность между  выпущенными и запущенными предметами  труда, которая составляет задел соответствующему сроку l [11, с.9]: 

 

НП = λ / τn × bn,

(8)

 

НП_Б = (460 / 5,75) × 10 = 800 шт.

3. Исчерпание задела осуществляется очередными запусками предметов труда. Пополнение задела осуществляется очередными выпусками предметов труда из отправной операции.

Реализация координации  способом заделов рассмотрим в таблице 5.

 

Таблица 5 –  Координация способом заделов

№ выпуска	Отправная операция τо = 2 мин 18 сек; bо = 2 шт.		№ запуска	Последующая операция τп =5 мин 45 сек; bп = 10 шт.		Буферный  задел НПб = λ / τn × bn   НПб = 460/5,75×10 = = 800
	Срок  выпуска    (часы, мин)	Нарастающее кол-во выпускаемых предметов труда (шт)		Предполагаемый срок запуска (часы, мин)	Нарастающее кол-во  запускаемых предметов труда (шт)
1	6:30:00	2	1	6:30:00	10	800 + 2 - 10 = 792
2	6:32:18	2 + 2 = 4				792 + 2 – 10 = 784
3	6:34:36	4 + 2 = 6				784 + 2 – 10 = 776
			2	6:35:45	10+10 = 20	776 + 2 – 10 = 768
4	6:36:54	6 + 2 = 8				768 + 2 – 10 = 760
5	6:39:12	8 + 2 = 10				760 + 2 – 10 = 752
6	6:41:30	10 + 2 = 12				752 + 2 – 10 = 744
			3	6:41:30	20+10=30	744 + 2 – 10 = 736
7	6:43:48	12 + 2 = 14				736 + 2 – 10 = 728
8	6:46:06	14 + 2 = 16				728 + 2 – 10 = 720
			4	6:47:15	30+10=40	720 + 2 – 10 = 712
9	6:48:24	16 + 2 = 18				712 + 2 – 10 = 704
10	6:50:42	18 + 2 = 20				704 + 2 – 10 = 696
			5	6:53:00	40+10=50	696 + 2 – 10 = 688
11	6:53:00	20 + 2 = 22				688 + 2 – 10 = 680
12	6:55:18	22 + 2 = 24				680 + 2 – 10 = 672
13	6:57:36	24 + 2 = 26				672 + 2 – 10 = 664
			6	6:58:48	50+10=60	664 + 2 – 10 = 656
14	6:59:54	26 + 2 = 28				656 + 2 – 10 = 648
15	7:02:12	28 + 2 = 30				648 + 2 – 10 = 640
…	…	…	…	…	…	…

*Источник: [собственная  разработка на основе данных]

 

К концу смены задел  должен быть равен 0 шт.

Применение этого способа  может быть обусловлено различными причинами: территориальной обособленностью процессов, значительной удаленностью друг от друга, несопряженностью производственных мощностей и др.

Рассчитаем общее незавершенное производство, подставив полученные значения в формулу:

НП = 800 + 727 + 8 + 800 + 800 = 3 135 шт.

 

1.3 Организационно-технический расчет поточной линии на участке сборки изделий

 

Проведем организационный расчет СКП. Для этого:

1. Рассчитаем трудоемкость сменного задания:

T = 800 × 30 = 24 000 мин.

24 000 / 460 = 52 чел.

Человек:операция составляет 1,65

Определим количество операций (n_оп):

n_оп = 52 / 1,65 = 31 операция

2. Рассчитаем такт производственного процесса [11, с.12]:

 

τ = Пф × b / Рсм

(9)

 

τ = 460 × 10 / 800 = 5,75 мин

3. Определим число рабочих мест по каждой операции, проведем расчетную и действительную синхронизации операций, определим абсолютные и относительные потери от некратности, загрузку исполнителей на каждом рабочем месте по каждой операции [11, с.12]:

 

Кpi = ti / τ = нецелое число ≈ Кфi, (целое число),

(10)

 

где К_р и К_ф – соответственно расчетное и фактическое число исполнителей.

К_pi = 30 / 5,75 = 5,2

К_фi = 5

Загрузка (З) на i-той операции составляет [11, с.12]:

 

Зi = (Крi / Кфi) × 100

(11)

 

З_i = 5,2 / 5 × 100 = 104

На операции наблюдается  перегрузка на машинных операциях, т.к. |З_i – 100| ≤ 10%, а именно 104 – 100 = 4 ≤ 10%

4. На основе выбора транспортирующего устройства определим его скорость, она является скоростью конвейера [11, с.13]:

 

υ = l / τ

(12)

 

Шаг конвейера (l) определяется размерами ячейки и зависит от вида изделия и величины транспортируемой партии. Примем шаг, равный 0,5 м.

υ = 0,5 / 5,75 = 0,087 м/мин

5. Проводим организационно-технические расчеты транспортера и осуществляем компоновку рабочих мест. Для этого:

- определим необходимую погонную длину конвейера (L_к) с учетом двухстороннего расположения рабочих мест и шага каждого рабочего места (А_i) [11, с.13]:

А = 0,8 ÷ 1,5; примем А = 1 м

 

Lк 2-стор = (∑Ai × Kфi) / 2

(13)

 

L_{к 2-стор} = 1 × 52 / 2 = 26 м

- определим длину цепи или ленты транспортера [11, с.13]:

 

Lцепи = 2 × Lк + π × Dзв

(14)

 

где D_зв – диаметр крайних направляющих звездочек (0,5 м).

L_цепи = 2 × 26 + 3,14 × 0,5 = 53,57 м

6. Для организации распределения работы между исполнителями на каждой операции количество ячеек транспортера разбиваем на серии [11, с.13]:

 

С = НОК (Кфi) = НОК (1,2,3,4) = 12

(15)

 

где  С – величина серии ячеек;

        НОК – наименьшее общее кратное числа рабочих мест на операциях.

Количество серий ячеек  на транспортере (К_с) [11, с.13]:

 

Кс = Lцепи / (С × l) ≈ К´с – целое число.

(16)

 

К_с = 53,57 / (12 × 0,5) = 8,92 серий

К´_с = 9 серий

Корректируется длина  цепи транспортера и погонная длина конвейера [11, с.14]:

 

L´цепи = К´с × С × l

(17)

 

L´_цепи = 9 × 12 × 0,5 = 54 м

 

L´к = (L'цепи – π × Dзв) / 2

(18)

 

L´_к = (54 – 3,14 × 0,5) / 2 = 26,21 м

7. Строим график адресования ячеек транспортера на каждое рабочее место каждой операции производственного процесса. Результаты заносим в инструкционные карты операций:

 

Таблица 6 – График адресования ячеек транспортера на рабочие места

№	Кфi	С = 12
		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
1	1	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
2	2	11	22	31	42	51	62	71	82	91	102	111	122
3	3	11	22	33	41	52	63	71	82	93	101	112	123
4	4	11	22	33	44	51	62	73	84	91	102	113	124

*Источник: [собственная  разработка на основе данных]

 

7. Для каждого рабочего места вводится организационный параметр – рабочая зона (z = 1 м), это пределы досягаемости рук исполнителя в горизонтальной плоскости по длине транспортера при неизменной позе исполнителя по выполнению приемов: взять изделие из ячейки, возвратить его после обработки.

Рабочая зона исполнителя  должна позволять выполнять работу, адресованную ему, без лишних затрат энергии при неизменной позе с учетом норм времени на выполнение операции и скорости конвейера. При этом возникает два возможных варианта условий работы исполнителя:

1. без смещения (б/с) изделий относительно ячеек конвейера;

2. со смещением (с/с) изделий относительно ячеек конвейера последовательно по порядковым номерам ячеек, закрепленных за данным исполнителем (работа в обмен). Для организации этого режима на каждой из операций, функционирующих со смещением, и на каждом ее рабочем месте организуется в процессе технической подготовки производства запас предметов труда в размере одной передаточной партии (В).

8. Определим условия работы исполнителей на рабочих местах на каждой операции производственного процесса по пути, который проходит каждая ячейка транспортера за  время обработки [11, с.15]:

 

Szi =  (ti + ∆ti) × υ ≤ zi – без смещения

(19)

 

где t_i = K_фi × τ;

∆t_i = 10% × t_i;

S_z4 =  (4 × 5,75 + 0,1 × 4 × 5,75) × 0,087 = 2,2 м ≥ z_i – со смещением.

S_z3 =  (3 × 5,75 + 0,1 × 3 ×5,75) × 0,087 = 1,7 м ≥ z_i – со смещением.

S_z2 =  (2 × 5,75 + 0,1 × 2 × 5,75) × 0,087 = 1,1 м ≥ z_i – со смещением.

S_z1 =  (1 ×5,75 + 0,1 × 1 × 5,75) × 0,087 =0,55 м ≤ z_i – без смещения.

 

9. Строим график смещения изделия относительно ячеек транспортера, начиная с 1-й операции, с учетом условий работы со смещением или без. График в поле таблицы отображает местонахождение любого изделия в конкретном номере ячейки на каждой операции. Так как каждая ячейка на любой операции закреплена графиком адресования за конкретным исполнителем, это дает возможность устанавливать конкретного виновника брака на любой операции, где бы ни был обнаружен брак (на последующих операциях или на финишном контроле).

 

Таблица 7 – График смещения изделий

№	Кфi	Усл. работы	С = 12
			1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
1-19	1	б/с	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
20	3	с/с	41	52	63	71	82	93	101	112	123	1'1	2'2	3'3
21-22	2	с/с	62	71	82	91	102	111	122	1'1	2'2	3'1	4'2	5'1
23	2	с/с	82	91	102	111	122	1'1	2'2	3'1	4'2	5'1	6'2	7'1
24	4	с/с	124	1'1	2'2	3'3	4'4	5'1	6'2	7'3	8'4	9'1	10'2	11'3
25-29	1	б/с	12	1'	2'	3'	4'	5'	6'	7'	8'	9'	10'	11'
30	2	с/с	2'2	3'1	4'2	5'1	6'2	7'1	8'2	9'1	10'2	11'1	12'2	1''1
31	2	с/с	42	51	62	71	82	91	102	111	122	1'1	2'2	3'1