Проявления закона календарной синхронизации циклов изготовления изделий и их частей

Синхронизация циклов процессов изготовления изделий и их частей имеет место в любом производственном процессе, но ее, как правило, не замечали. Если процессом синхронизации циклов процессов не управлять, то продолжительности циклов увеличатся раза в три, так как при этом календарное выравнивание каждой части процесса превысит величину наибольшего цикла соответствующей части процесса. Это справедливо для каждого уровня разбиения процесса изготовления изделия на части: операция, деталь, комплектооперация, комплект деталей, стадия изготовления изделия (заготовительная, механообрабатывающая, сборочная).

Эта неуправляемая синхронизация приводит к многократному превышению рационального уровня незавершенного производства и к большим потерям рабочего времени рабочих и оборудования (в настоящее время в непоточном производстве эти потери рабочего времени достигают 50%).

Знания о проявлениях закона синхронизации циклов процессов изготовления изделий и их частей необходимы как основа искусства управления производственным процессом с целью минимизации затрат на производство. Для обеспечения конкурентоспособности предприятия возможность минимизации затрат на производство имеет, как правило, первостепенное значение.

Синхронизация циклов технологических операций

Межоперационное пролеживание предметов труда и простои рабочих мест в процессе изготовления изделий служат своеобразными календарными компенсаторами, выравнивающими календарные длительности смежных технологических операций на производственных участках.

Явление выравнивания календарных продолжительностей смежных технологических операций имеет силу закона.

С действием закона календарной синхронизации взаимосвязанных технологических операций можно познакомиться на различных примерах.

Пример 1

Непрерывно-поточное производство.

Предварительная принудительная организационно-технологическая синхронизация продолжительностей взаимосвязанных технологических операций одной детали позволяет организовать непрерывно-поточную линию по ее изготовлению. На этой линии обеспечиваются непрерывность движения (изготовления) каждой детали и непрерывная загрузка каждого рабочего места. Но принудительная синхронизация продолжительностей технологических операций — довольно дорогое удовольствие. К ней прибегают тогда, когда выигрыш от синхронизации операций в несколько раз перекрывает расходы на нее.

Пример 2

Прерывно-поточное производство.

На прямоточной линии синхронизация технологических операций происходит при сознательном участии человека. Например, при построении графика прямоточной линии предусматривается синхронизация производительности смежных технологических операций.

Календарная организация всех форм поточного производства построена по принципу непрерывного движения деталей: синхронизация длительностей деталеопераций здесь должна бы осуществляться только за счет простоев рабочих мест, но это неэффективно, так как час простоя рабочего места (рабочего и оборудования) стоит дороже, чем час пролеживания одной детали. Поэтому организуется параллельно-последовательное движение деталей, когда все микропростои рабочих мест концентрируются.

Эта концентрация становится возможной за счет возникновения некоторого межоперационного пролеживания деталей. Концентрация микропауз простоев каждого рабочего места позволяет высвободить рабочего и на это время перевести его на другую операцию. Здесь синхронизация длительностей деталеопераций до величины такта поточной линии осуществляется как за счет простоев оборудования рабочих мест, так и за счет межоперационного пролеживания деталей.

Вообще при любой форме организации производства неравные продолжительности технологических операций выравниваются до некоторого календарного предела либо за счет пролеживания деталей, либо за счет простоев рабочих мест, либо за счет того и другого одновременно.

Пример 3

Непоточное производство.

В непоточном производстве при неупорядоченном движении деталей календарный предел выравнивания длительностей технологических операций, как правило, больше максимальной длительности технологической операции, взятой из совокупности операций, выполняемых в рассматриваемый плановый период. При упорядоченном движении деталей минимальным календарным пределом выравнивания операций можно управлять.

Выравнивание длительностей технологических операций в непоточном производстве имеет две объективные причины. Первая состоит в том, что подобно поточному производству, организация непрерывности протекания производственного процесса в непоточном производстве требует синхронизации продолжительностей операций. Вторая причина выравнивания — необходимость комплектования предметов труда в процессе их изготовления до размеров планово-учетной единицы (машинокомплект, условный комплект, бригадокомплект, маршрутный комплект и т. д.).

Например, детали, уже прошедшие обработку, вынуждены пролеживать в ожидании изготовления самой последней из их комплекта, а те, что не попали на первую операцию сразу в момент запуска комплекта, вынуждены ожидать своей очереди запуска в обработку.

Календарный предел выравнивания длительностей технологических операций характеризует ход производственного процесса с двух его противоречивых сторон — как непрерывность загрузки рабочих мест (Rj) и как непрерывность изготовления предметов труда (Ri).

Естественно, что при заданных организационно-технологических условиях минимум затрат на производство достигается при наибольшей непрерывности использования средств производства (рабочих мест), а это соответствует единому оптимальному ритму изготовления партий деталей в производстве (Rе).

Объемно-динамический метод планирования и организации хода производства позволяет обеспечить не только организацию непрерывной загрузки плановых рабочих мест, но и минимальную длительность производственного цикла изготовления рассматриваемого маршрутного комплекта деталей (ТМКД).

Если на каждой операции процесса изготовления маршрутного комплекта деталей (т.е. на комплектооперации) используется одно или большее количество рабочих мест, то длительность его производственного цикла можно определить по формуле.

где - количество наименований деталей, подлежащих изготовлению на участке в определенном плановом периоде и составляющих один комплект деталей; - средний интервал времени, через который осуществляется передача деталей одного наименования на следующую комплектооперацию, после завершения их обработки на j-й комплектооперации (); - меньший из двух средних интервалов времени, через которые осуществляется передача деталей комплекта со смежных j-й или (j + 1)-й комплектоопераций; сj — количество рабочих мест, участвующих в обработке деталей комплекта на j-й комплектооперации; - средняя продолжительность выполнения технологических операций над деталями комплекта на j-й комплектооперации (или на j-м виде работ); j — порядковый номер комплектооперации или операции типового технологического маршрута, по которому проходят обработку детали рассматриваемого комплекта, j = 1, …, m.

Здесь расчет цикла изготовления комплекта деталей определяется с учетом условий организации производственного процесса: количества номенклатурных позиций в плане (n'); количества рабочих мест, используемых на каждой операции процесса (сj); средней продолжительности выполнения одной технологической операции над деталями комплекта на каждой j-й комплектооперации (Rc).

В этой формуле определяется связь между количеством номенклатурных позиций в плане, плановым сроком выполнения работ и нормативным размером партии деталей.