 |
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
Пример расчета штучного времени
Если tоп = 45 мин, a = 6%, b = 1,5%, то используя формулу (2.7) штучное время будет составлять:
tш= 45*(1+0,06+0,015)=45*1,075= 48,375 мин.
Подготовительно-заключительное время (tпз) необходимо рабочему на ознакомление с порученной ему работой, на подготовку к ней, а также на выполнение действий, связанных с ее окончанием. Это время затрачивается один раз на всю партию или на рабочий день.
К подготовительно-заключительной работе относятся:
¾ получение задания и ознакомление с работой;
¾ изучение технологической документации;
¾ сдача работы мастеру или контролеру-приемщику и т.д.
При работе на станках к подготовительно-заключительному времени также относят установку специальных приспособлений, наладку и установление режима обработки, если эта работа выполняется один раз для всего заданного объема работы или для партии деталей.
Подготовительно-заключительное время в единичном производстве, как правило, расходуется на одну деталь и полностью включается в норму времени. В серийном производстве затраты на подготовительно-заключительную работу нормируются на партию изделий и включаются в полную норму в соответствующей доле на единицу. В массовом производстве категория подготовительно-заключительное время отсутствует, так как исключаются переналадка оборудования и другие работы, относящиеся к подготовительно-заключительному времени.
Поэтому подготовительно-заключительное время (за исключением массового производства) определяют либо по нормативам, либо на основании длительного изучения рабочего времени. При установлении норм подготовительно-заключительного времени исходят из условия надлежащей организации и обслуживания рабочего места.
Основное (технологическое) время (tо) – это время, в течение которого непосредственно осуществляется цель технологического процесса (изменение формы, поверхности и размеров детали, изменение механических свойств и внутренней структуры материала и т.д.). Основное время в операции может быть машинным (tм), машинно-ручным (tмр) и ручным (tр).
Основное (технологическое) время определяют по нормативам или расчетом, исходя из технологического режима работы оборудования, устанавливаемого с учетом паспортных данных. Например, основное время (tо) для операции обточки детали на токарном станке можно определить по формуле (2.9):
tо = li / (ns), (2.9)
где l – расчетная длина обработки, мм;
n – частота вращения шпинделя в минуту;
s – подача резца на один оборот, мм;
i – число проходов.
Вспомогательное время (tв) затрачивается на действия, обеспечивающие выполнение элементов основной работы, например, на установку и съем детали, подвод и отвод инструмента, пуск и остановку механизма, изменение детали. Действия, входящие в категорию вспомогательного времени, могут быть ручными, машинно-ручными и машинными.
В норму вспомогательного времени включается только та часть вспомогательного времени, которая связана с действиями, не перекрываемыми другими приемами и действиями. Вспомогательное время рассчитывают в соответствии с установленными для данного предприятия нормативами, на основании хронометражных наблюдений или по математическим моделям, отражающим зависимость величины вспомогательного времени от определяющих его факторов.
Сумма основного (технологического) и вспомогательного неперекрываемого времени на операцию составляет оперативное время (tоп):
tоп = tо + tв. (2.10)
Время обслуживания рабочего места (tобс) охватывает время, затрачиваемое рабочим на уход за рабочим местом на протяжении смены (работы). Оно подразделяется на время технического и организационного обслуживания.
Время технического обслуживания рабочего места (tто) затрачивается на смену инструмента, на регулировку и подналадку механизма в процессе работы, на правку инструмента и другие действия рабочего, связанные с уходом за рабочим местом при выполнении работы.
Время организационного обслуживания рабочего места (tоо) включает затраты времени рабочего на уход за рабочим местом в течение рабочей смены (раскладка и уборка инструмента в начале и в конце смены, смазка и чистка механизмов, уборка рабочего места).
Время обслуживания рабочего места устанавливается на основании нормативов и, как правило, определяется в процентном соотношении к оперативному времени.
Время на отдых и личные надобности для всех работающих регламентируется законодательством и выражается в процентах к оперативному времени (например, 2-2,5% от времени рабочей смены). Этот норматив дифференцируется в зависимости от тяжести работы, с учетом возможности использования для отдыха времени технологических перерывов.
В общем виде штучно-калькуляционную норму времени на все работы можно рассчитать по формуле (2.11):
tшк = tо+tв+tобс+tотл+tпто+tпз / п, (2.11)
где tшк — норма штучно-калькуляционного времени;
tо — основное время на выполнение операции;
tв — вспомогательное (неперекрываемое) время;
tобс — время на обслуживание рабочего места;
tотл — время на отдых и личные надобности рабочего;
tпто — допустимые перерывы по техническим и организационным причинам;
tпз — подготовительно-заключительное время;
п — размер партии обрабатываемых деталей.
Таким образом, штучное время и подготовительно-заключительное время, приходящееся на операцию, образуют норму штучно-калькуляционного времени или полную норму времени (2.12):
tшк = tш+tпз / п. (2.12)
В массовом и крупносерийном типах производства число п достаточно велико, поэтому дробь tпз / п стремится к0 и не включается в состав штучно-калькуляционного времени, следовательно,
tшк = tш. (2.13)
В оперативно-производственном планировании могут применяться различные виды норм времени:
- в единичном производстве — штучно-калькуляционное время,
- в серийном — время на обработку партии деталей,
- в массовом — штучное время.
В серийном производстве при расчете норм времени на партию, состоящую из п деталей, учитывают подготовительно-заключительное время. В этом случае норму времени на партию определяют по формуле (2.14):
tпарт = п*tш+ tпз. (2.14)
Другим календарно-плановым нормативом, применяемым в оперативном и стратегическом планированиях деятельности предприятия, является производственный цикл.
Производственный цикл - процесс, в течение которого сырье, основной материал или полуфабрикаты, проходя все операции производственного процесса, превращаются в готовую продукцию.
В общем виде производственный цикл характеризует совокупность каких-либо работ, процессов, образующих законченный круг развития в течение конкретного периода времени.
Главными факторами, определяющими организацию производственного процесса, являются длительность и структура производственного цикла.
Длительность производственного цикла - это время от начала до окончания производственного процесса изготовления одного изделия (машины, узла, детали) (в сутках, часах, минутах):
Тц = Ттехн + Тест + Ттр +Тконтр + Тпер, (2.15)
где Тц – длительность производственного цикла;
Ттехн - время на технологические операции (включая подготовительно-заключительные работы);
Тест - время естественных процессов (например, время на остывание горячих литых и штампованных отливок и поковок);
Ттр - время транспортных операций;
Тконтр - время контрольных операций;
Тпер - время перерывов.
Необходимым условием правильного составления производственной программы предприятия (и каждого его цеха), расчета технико-экономических показателей по производству, труду и себестоимости продукции является предварительное определение длительности производственного цикла.
Длительность цикла определяется следующими факторами:
- сложностью и трудоемкостью изготовления продукции;
- характером специализации предприятия и его подразделений;
- техническим, технологическим и организационным уровнем производства и т.д.
Длительность цикла также учитывается при планировании подготовки производства новой продукции, расчете объема незавершенного производства и связанных с этим оборотных средств, календарно-плановых нормативов оперативного планирования производства.
Длительность цикла может быть определена аналитически (по формуле) или графоаналитическим способом с учетом способа передачи партии изготавливаемых изделий с одного рабочего места на следующее, т.е. с учетом вида движения предметов труда в процессе производства.
Любой производственный цикл состоит из:
- операционного цикла (время обработки партии деталей на определенной операции);
- технологического цикла ( время, связанное непосредственно с обработкой партии деталей на всех операциях технологического процесса[11]).
Учитывая, что длительность технологических операций[12] в большинстве случаев нормируется, длительность технологического цикла может быть рассчитана достаточно точно. Время выполнения вспомогательных операций (контрольных и транспортных) и пролеживания деталей в процессе производства, как правило, не нормируется, поэтому их величина определяется ориентировочно с учетом условий выполнения в цехах предприятия.
Перерывы, связанные с принятым режимом работы в цехе, учитываются, когда длительность производственного цикла определяется в днях (календарных или рабочих).
Длительность технологического цикла обработки одной партии деталей зависит от вида движения их в производстве.
Известны три способа передачи партии изготавливаемых изделий или три вида движения:
1) последовательный,
2) параллельно-последовательный,
3) параллельный.
При последовательном виде движения каждая последующая операция начинается после окончания обработки всей партии на предыдущей операции.
Длительность цикла изготовления партии деталей по всем операциям при последовательном виде движения (Тц. посл) равна сумме операционных циклов:
Т ц. посл = nt1 + nt2 + nt3 + …+ ntm, (2.16)
где n – число деталей в партии;
1,2,..., m – число операций;
t – длительность операции.
Этот вид движения целесообразен, когда на участке изготовляется большая номенклатура изделий и производительность на смежных рабочих местах резко различается. Это характерно для единичного и мелкосерийного типов производства.
Длительность технологического цикла обработки партии деталей при этом виде движения по операциям (Тцпосл) будет определяться по формуле (2.17) (рис. 2.2):
Тцпосл = п 
, (2.17)
где ti – штучное время i -й операции;
Сi – количество параллельно работающих станков (рабочих мест) на операции.
Во всех случаях ti должно определяться с учетом процента выполнения норм времени рабочими.
Рис. 2.2. Технологический цикл при последовательном
виде движения предметов труда
Величина длительности циклане включает времени перерывов, подготовительно-заключительного времени и времени вспомогательных операций, поэтому она всегда меньше действительной длительности производственного цикла партии деталей. Размер партии обрабатываемых деталей принимается одинаковым для всех операций, хотя это условие на практике иногда не соблюдается.
При параллельном виде движения отдельные изделия или одинаковые передаточные партии после их обработки на предыдущей операции немедленн о передаются на последующую независимо от непрерывности работы на каждом рабочем месте. Оборудование непрерывно работает только на наиболее трудоемкой операции. Все менее трудоемкие операции выполняются с перерывами.
Параллельный вид движения партии деталей по операциям характеризуется двумя признаками:
1) передача партии деталей с операции на операцию производится поштучно или передаточными партиями.
Передаточная (транспортная) партия – это небольшая часть всей партии или отдельные штуки, которые имеют независимое от всей партии движение в процессе обработки;
2) каждая передаточная партия поступает в обработку на последующей операции сразу после обработки ее на предшествующей операции, т.е. каждая передаточная партия проходит обработку по всем операциям непрерывно и независимо от остальных передаточных партий.
Длительность технологического цикла обработки партии деталей при этом виде движения по операциям (Тцпар) определяется по формуле (2.18) (рис. 2.3):
Тцпар = р 
+ (n-р) 
mах, (2.18)
где p – размер передаточной (транспортной) партии;
mах – самая продолжительная (главная) операция.
Из формулы следует, что наибольшее влияние на величину Тцпар при параллельном виде обработки оказывает «ведущая» операция, т.е. операция с наиболее продолжительным операционным циклом. На всех операциях (за исключением «ведущей») возникают перерывы между окончанием обработки предыдущей и началом обработки следующей передаточной партии, если продолжительности операций не равны и не кратны.
Длительность производственного цикла при параллельном виде движения (Тц.п) можно определить продолжительностью максимального операционного цикла и добавлением к этой величине времени обработки одной передаточной партии (р) на всех операциях, кроме максимальной, время которой уже учтено в величине tmax (формула (2.19)):
Рис. 2.3. Технологический цикл при параллельном
виде движения предметов труда
(2.19)
где tmax - продолжительностью максимального операционного цикла.
Параллельный вид движения обеспечивает наименьшую длительность цикла по сравнению с другими видами движения. Но перерывы в выполнении менее трудоемких операции приводят к недоиспользованию возможностей оборудования. Чем меньше различаются по времени длительности смежных операций, тем меньше время простоя оборудования. Наиболее эффективно параллельный вид движения может быть использован при синхронных операционных циклах. При высокой синхронности операций параллельный вид движения превращается в условия поточного производства.
При неупорядоченных по производительности операций технологических процессах параллельный вид движения деталей сопряжен с простоями оборудования, что весьма ограничивает использование такого вида организации движения предметов труда. Он допустим лишь в тех случаях, когда существует острая дефицитность отдельных деталей или сборочных единиц. В результате использования этого вида движения непрерывно загружено оборудование только на главной операции, т.е. имеющей самый большой операционный цикл. На остальных стадиях оборудование простаивает. Поэтому параллельный вид движения партий нецелесообразно применять в процессах, имеющих операционные циклы различной продолжительности, так как при этом потери окажутся весьма значительными. Следует либо спроектировать процесс так, чтобы выровнять операционные циклы, либо перейти на менее уплотненный по времен, но с лучшим использованием оборудования параллельно-последовательный вид движения партий. Причем, как показывает практика, если операционные циклы следуют в порядке монотонно-убывающей или монотонно-возрастающей функции, то циклы технологических процессов при параллельном и параллельно-последовательном видах движения предметов труда будут иметь равную продолжительность.
Параллельно-последовательный вид движения партии деталей по операциям характеризуется следующими признаками:
1) передача партии деталей с операции на операцию производится поштучно или частями (передаточными партиями);
2) начало обработки партии деталей на каждой операции планируется так, чтобы обеспечить непрерывность обработки всей партии на операции;
3) обеспечивается параллельность обработки партии деталей на отдельных операциях.
Длительность технологического цикла обработки партии деталей при этом виде движения по операциям (Тцпп) будет определяться по формуле (2.20) (рис. 2.4):
Тцпп = п – (n-p) 
, (2.20)
где min – наиболее короткий операционный цикл из каждой пары смежных операций, мин.
Рис. 2.4. Технологический цикл при параллельно-последовательном виде движения предметов труда
При параллельно-последовательном виде движения происходит частичное совмещение времени выполнения смежных операций. При этом часть деталей - передаточная (транспортная) партия - перемещается на последующую операцию, не ожидая окончания обработки всей партии на предыдущих операциях при непрерывности работы на каждом рабочем месте.
Длительность производственного цикла при параллельно-последовательном виде движения (Тц. п/п) меньше, чем при последовательном на величину одновременного (параллельного) выполнения отдельных операций. Перекрываемое время двух смежных операций - первой и второй – τ1, равно времени обработки на первой, более длинной операции всей партии, за вычетом времени обработки передаточной партии (в пределе одной штуки):
τ1 = (n - p)tкор, (2.21)
где n – число деталей в партии;
p - число деталей в передаточной партии;
tкор - время короткой операции из двух смежных.
Перекрываемое время τ2 также равно времени изготовления партии деталей на короткой операции минус время обработки передаточной партии.
Длительность всего цикла Тц.п/п равна длительности цикла при последовательном виде движения за минусом перекрываемого времени обработки каждой пары смежных операций τ. Если величина передаточных партий на всех операциях одинакова, то:
(2.22)
Параллельно-последовательный вид движения характерен для средне- и крупносерийного типов производства при изготовлении крупных партий изделий.
Рассмотренные выше виды движения изделий не учитывают длительности межоперационных и других перерывов.
Длительность цикла с учетом перерывов при последовательном виде движения:
(2.23)
где Т ц. посл - длительность последовательного цикла;
п - величина партии, шт.;
tшт - штучное операционное время изготовления детали;
р - количество рабочих мест, на которых одновременно выполняется данная операция;
п /д - количество деталей, одновременно (параллельно) изготавливаемых на одном рабочем месте;
d - продолжительность смены;
q - количество смен работы;
т - количество операций технологического процесса;
а 0-средняя величина межоперационного времени, дней;
t е.п. - время на естественные процессы (охлаждение, сушка, старение и др.), дней;
t др. - время нахождения партии в других цехах (если детали из этих цехов возвращаются в тот цех, для которого рассчитывается длительность цикла), дней.
Средняя величина межоперационного времени а0 определяется опытным путем и изменяется в широком диапазоне. Она зависит от количества операций, выполняемых на рабочем месте, то есть от коэффициента серийности участка (показателя специализации).
Время на естественные процессы tе.п. определяется по установленным технологическим нормативам. Время нахождения партии в других цехах t др. также определяется опытным путем.
Сокращение длительности производственного цикла имеет большое экономическое значение для улучшения использования производственных фондов, достижения высокой производительности оборудования.
Для сокращения длительности цикла используют параллельно-последовательный вид движения партии. Сокращение длительности цикла за счет параллельности обработки учитывается при расчете «коэффициента параллельности».
Коэффициент параллельности - это отношение длительности циклов при параллельно-последовательном и последовательном видах движения.
Коэффициенты параллельности целесообразно рассчитывать по деталям-представителям. Для этого определяются группы деталей с однородным технологическим маршрутом. Коэффициент параллельности, рассчитанный для одной детали, используется для определения длительности цикла по всем деталям группы. Для определения длительности цикла посредством коэффициента параллельности нужно длительность цикла, рассчитанную для последовательного вида движения (без величин t е.п и t др. ), умножить на коэффициент параллельности. Затем прибавить t е.п и t др..
При анализе длительности цикла необходимо выявить и использовать резервы его сокращения. Основные пути сокращения длительности производственного цикла касаются совершенствования конструкций изделий и технологии их изготовления, организации производства и труда, сокращения времени транспортных операций и нацелены на экономию рабочего времени, полную ликвидацию или сведению к минимуму различных простоев.
В процессе оперативного планирования производства на предприятиях длительность производственного цикла измеряется в календарных днях. Перевод минут в часы и рабочие дни не вызывает затруднений: их общее число делится на количество рабочих минут в сутки.
Другой характеристикой производственного цикла является его структура, которая характеризует фактор производства - степень непрерывности процесса.
Структура производственного цикла - это распределение времени работы и перерывов по всем этапам (основным и вспомогательным) производственного процесса изготовления изделия (рис. 2.5).
Далее рассмотрим более подробно основные категории, приведенные на рис. 2.5.
Рис. 2.5. Структура производственного цикла
Рабочий период включает время на технологические и подготовительно-заключительные, контрольные, транспортные и другие операции, например, естественные процессы (остывание горячих литых и штампованных отливок и поковок).
Следует различать производственный цикл изготовления детали и машины.
Производственный цикл изготовления детали включает все технологические, вспомогательные операции и время перерывов.
Производственный цикл изготовления машины кроме циклов изготовления отдельных деталей также включает производственный цикл сборки, регулировки, обкатки и испытания машины.
Операционный цикл – это продолжительность обработки партии на одной (конкретной) операции процесса. Он включает время процесса непосредственной обработки (основное технологическое время) и время на освоение операции (подготовительно-заключительное время).
Вспомогательное время – это часть рабочего времени, необходимого для выполнения вспомогательных операций (контрольных, транспортных и т. п.).
Естественными процессами называют такие операции, которые требуют затрат времени, но без затрат труда (сушка, остывание деталей и т. п.).
Партионные перерывы – время ожидания детали до начала и после обработки в составе партии на операции.
Перерывы ожидания – время ожидания освобождения оборудования, занятого обработкой других деталей.
Перерывы комплектования – время пролеживания деталей перед началом сборки.
Нерабочее время представляет собой совокупность известных и определенных по продолжительности регламентированных перерывов.
Полученные значения производственных циклов обработки партии деталей служат основой для построения цикловых графиков выполнения заказа по всем технологическим стадиям или цехам предприятия и расчета нормативов времени опережений.
В оперативно-производственном планировании под нормативом опережения понимается период времени в днях, на который должны быть раньше закончены все предыдущие операции по отношению ко времени выполнения последующих и завершающей стадий производственного процесса.
Норматив опережений устанавливается суммированием длительности производственных циклов от установленного срока завершения заказа до той технологической стадии, где определяется соответствующее опережение запуска или выпуска деталей. Расчет циклов ведется в обратном направлении от заключительной до начальной стадии с прибавлением резервного или страхового времени между отдельными стадиями, определяемыми опытным путем.
Размер партии обрабатываемой продукции служит первым объемно-плановым нормативом.
Под партией деталей на предприятиях понимается количество одинаковых деталей, обрабатываемых на взаимосвязанных рабочих местах с однократной затратой подготовительно-заключительного времени.
Планирование размера партии запуска-выпуска деталей является сложной экономической задачей, поскольку при ее расчете необходимо учитывать множество взаимодействующих в разных направлениях факторов. Например, увеличение размера партии деталей приводит к сокращению затрат на переналадку оборудования, росту производительности труда, улучшению оперативного планирования. В то же время возрастают затраты, связанные с хранением материальных запасов, замедляется оборачиваемость ресурсов, снижается равномерность поступления денежных потоков.
Нормативная величина партии деталей рассчитывается по формуле (2.24):
(2.24)
где п н – нормативная величина партии деталей, шт.;
Nr – годовой объем выпуска продукции, шт.;
3н – затраты на наладку технологического оборудования;
Си – себестоимость одной детали, руб./шт.;
3х – затраты на хранение деталей в процентах от стоимости запасов, равные примерно 10-25%.
В процессе разработки оперативных планов производства, кроме рассмотренных основных плановых нормативов и норм, широко применяются и другие, особенности применения и расчета которых мы рассмотрим в следующих главах.
Поиск по сайту: