Организация производственного процесса во времени введение. Организация производственных процессов во времени

Автоматизация производственных процессов

■ Организация производственного процесса во времени

заключается в синхронизации (в определенном временном интервале) действий основных, вспомогательных и обслуживающих производств для сокращения длительности производственного цикла.

■ Производственный цикл T ц– период времени с момента запуска сырья в производство до сдачи на склад готовой продукции (дни, часы):

где – время процесса производства, ч; – время перерывов, ч.

где – время на подготовительно-заключительные операции (подготовка инструментов, наладка оборудования), ч; – время на технологические операции, ч; – время на естественные технологические процессы (сушка окрашенных изделий, брожение продуктов и др.), ч; – время на транспортировку, ч; – время на контроль, ч.

Рис. 7.1.

(7.11)

где – межоперационные перерывы (перерывы партионности, перерывы ожидания, перерывы комплектованиях ч; – междусменные перерывы (между сменами, выходные дни, обеденный перерыв), ч.

Перерывы могут быть также нерегламентированными, связанными с незапланированными простоями оборудования.

Существуют следующие виды организации производственного процесса во времени.

1. Последовательный вид движения деталей по операциям. При этом виде движения деталь (или партия деталей) передается на последующую операцию после завершения предыдущей операции (рис. 7.2).

Рис. 7.2.

Время обработки при последовательном виде движения деталей:

(7.12)

где п – число деталей в обрабатываемой партии; – штучное время на i-й операции, мин; т – число операций в технологическом процессе.

Пример 7.1. Количество деталей в партии п = 5, количество операций т = 4, штучное время t 1 = 4 мин, t 2 = 4 мин, t 3 = 2 мин, t 4 = 6 мин.

Определить длительность процесса обработки при последовательном виде движения деталей.

(7.13)

где Т – суммарная трудоемкость производственного процесса.

2. Параллельный вид движения деталей по операциям. При данном виде движения обработка детали на второй операции начинается сразу же по окончании предыдущей независимо от того, что другие детали в партии еще обрабатываются на первой операции. В результате этого детали одной партии одновременно обрабатываются на разных операциях, и продолжительность процесса обработки значительно уменьшается по сравнению с последовательным движением деталей (рис. 7.3).

Рис. 7.3.

Время обработки при параллельном виде движения деталей:

(7.14)

где r – время самой продолжительной операции в технологическом процессе, мин.

Коэффициент параллельности при данном виде движения

(7.15)

Для рассмотренного выше примера

Параллельное движение деталей оказывается эффективным только в случае равенства или кратности продолжительности выполнения операций. В противном случае на некоторых рабочих местах могут возникать вынужденные перерывы в работе оборудования и рабочих.

3. Параллельно-последовательный вид движения деталей по операциям. При данном виде движения детали передаются с операции на операцию как поштучно, так и по нескольку штук исходя из условия обеспечения максимальной непрерывности работы оборудования и рабочих. Этот вид движения занимает промежуточное положение по уровню непрерывности, параллельности, длительности процесса между последовательным и параллельным видами движения деталей по операциям.

При параллельно-последовательном виде движения деталей по операциям возможны три случая сочетания длительности операций:

Рис. 7.4.

Момент начала работы на каждой последующей операции определяют путем расчета минимальных смещений , в рассмотренном на рис. 7.4 примере (или мин, мин, мин).

Общая продолжительность производственного процесса определяется как сумма смещенийплюс длительность последней операции , умноженная на число деталей п в партии:

или для рассмотренного примера = 48 (мин).

В общем виде наименьшая длительность процесса при параллельно-последовательном виде движения деталей по операциям (без учета коэффициента выполнения норм на операциях, количества параллельных рабочих мест, длительности естественных процессов и т.п.):

(7.17)

где – суммарная продолжительность, соответственно, всех бо́льших и меньших операций, мин. Большей называется операция, которая по трудоемкости больше двух смежных с ней, меньшей – меньше двух смежных, промежуточной – больше одной, но меньше другой смежной с ней. Первая и последняя операции сравниваются только с одной смежной. Если несколько операций равны по длине, то они рассматриваются как одна (бо́льшая или меньшая).

Для рассмотренного примера:

Коэффициент параллельности при параллельно-последовательном виде движения деталей:

(7.18)

Таким образом,

Следует отметить, что коэффициент параллельности зависит от объема выпуска деталей п (рис. 7.5). Для последовательного вида движения деталей эта зависимость имеет вид прямой линии (= = 1), а для параллельного и параллельно-последовательного – вид гиперболы (см. формулы (7.15) и (7.18)). Кривые дляиприближаются к соответствующим асимптотам

Уровень параллельности процесса будет тем больше, чем совершенней будет организована структура производственного процесса. Максимальные значения коэффициента параллельности достигаются при равенстве трудоемкости всех операций процесса, и в этом случае они становятся равными количеству рабочих мест на производственном участке.

Рис. 7.5. Графики для коэффициентов параллельности α = f (n ) при различных видах движения деталей по операциям

Выше была рассмотрена организация простых производственных процессов во времени. При организации сложного процесса, когда состав объекта производства изменяется (а это происходит при сборке изделия из комплектующих элементов), исходными данными являются:

– конструкция изделия и схема его сборки;
– трудоемкость каждой сборочной операции;
– сроки подачи всех сборочных единиц на сборку.

Особенности организации сложного производственного процесса во времени:

– график сложного производственного процесса начинают строить с конца, т.е. от установленного срока сдачи готового изделия;
– выделяют главную цепочку процесса (связанную с базовой деталью изделия), которая определяет длительность всего сложного процесса;
– указывают сроки подачи на сборку каждого сборочного узла, с учетом продолжительности выполнения операции его монтажа в изделии;
– выделяют главную сборочную операцию как самую большую по длительности;
– для уменьшения длительности сложного производственного процесса уменьшают длительность не главной операции, а операций, входящих в главную цепочку процесса.

Пути улучшения организации производственного процесса во времени:

– упрощение конструкции изделий;
– совершенствование технологических процессов, внедрение новых технологий;
– сокращение удельного веса механической обработки деталей;
– механизация и автоматизация контрольных, транспортных и складских операций;
– сокращение времени естественных процессов путем замены их современными технологическими процессами;
– применение прогрессивного оборудования;
– сокращение межоперационных перерывов.

Варианты

Операции, мин

Автоматизация производственных процессов подразделяется на следующие ступени.

1. Нулевая ступень – это неавтоматизированные рабочие машины, где без участия человека выполняются лишь основные технологические функции.
2. Первая ступень автоматизации – это создание машин-авто- матов и полуавтоматов; в машиностроении на этой ступени применяются станки с числовым программным управлением (ЧПУ). Эти станки имеют по сравнению с обычным оборудованием технико-экономические преимущества, а именно:
- – более высокую производительность (в два-три раза);
- – сокращение затрат на технологическую подготовку, сокращение времени на смену инструмента и переналадку оборудования;
- – потребность в производственных площадях в два-три раза меньше;
- – значительный эффект при выполнении особо сложных технологических операций.

Переналадка станков заключается в замене управляющей программы и замене инструмента.

В настоящее время применяется такой вид программного оборудования, как обрабатывающие центры, которые представляют собой многооперационные станки с автоматической сменой инструмента и которые превышают производительность обычных станков с ЧПУ в три-четыре раза.

3. Вторая ступень – это создание автоматических линий и гибких производственных систем. Автоматические поточные линии (АПЛ ) состоят из группы станков, соединенных транспортными устройствами, и подразделяются на переналаживаемые и непере- налаживаемые. Автоматические линии применяются в крупносерийном и массовом производстве.

АПЛ могут быть синхронными (где станки жестко связаны транспортными устройствами и при остановке одного из них останавливается вся линия) и несинхронными (в которых станки могут работать независимо по времени, так как между ними установлены бункеры – накопители заготовок). АПЛ могут выполнять один вид операций (например, механообрабатывающие) или несколько видов (комплексные линии). Однопредметные АПЛ предназначены для обработки одного изделия, многопредметные – нескольких изделий.

Гибкие производственные системы (ГПС ) состоят из станков с ЧПУ, промышленных роботов, специальных транспортных средств, средств контроля и автоматизированной системы управления технологическими процессами. ГПС являются дорогостоящими системами и требуют эффективной организации производства. Применяются ГПС в крупносерийном и массовом производстве.

4. Третья ступень – это комплексная автоматизация на уровне участков, цехов и фирмы в целом.

Организация производственного процесса во времени направлена на обеспечение такого сочетания основных, обслуживающих и вспомогательных процессов, которое гарантирует наименьшие сроки изготовления продукции. Рациональное взаимодействие всех элементов производственного процесса достижимо за счет формирования оптимального производственного цикла изделия.

Под производственным циклом понимают комплекс определенным образом организованных во времени основных, вспомогательных и обслуживающих процессов, необходимых для изготовления отдельного заказа.

Организация производственного процесса во времени отражает последовательность движения предметов труда по операциям процесса производства и характеризуется двумя параметрами: длительностью производственного цикла и его структурой.

Длительность производственного цикла (или цикла производства) - календарный промежуток времени между началом и окончанием производственного процесса изготовления одного изделия или партии этих изделий.

Тп.ц, Ттехн - соответственно длительность производственного и технологического циклов;
Тпер - продолжительность перерывов;
Тест.пр - время естественных процессов.

Существует три вида движения предметов труда в процессе производства: последовательное, параллельное и последовательно-параллельное (смешанное).

Последовательным видом движения называют такой способ передачи деталей (изделий), при котором обработка производится партиями, передача партии с операции на операцию происходит только после того, как все детали партии прошли обработку на предыдущей операции. При применении последовательного вида движения отдельные детали (изделия) длительное время пролеживают на каждой операции в ожидании окончания обработки всей партии.

Последовательный вид движения обычно применяется в единичном и мелкосерийном производстве.

Параллельным видом движения называется такой способ передачи деталей (изделий), при котором с операции на операцию детали (изделия) передаются поштучно или небольшими транспортными партиями. При таком способе передачи каждая деталь (или транспортная партия) после обработки передается сразу на следующую операцию до окончания обработки остальных деталей в партии. Это сокращает или полностью устраняет время пролеживания отдельных деталей, что делает длительность обработки партии самой короткой.

Параллельный способ передачи деталей (изделий) применяется в массовом и крупносерийном производстве, и лежит в основе организации поточного производства.

Параллельно-последовательным (смешанным) видом движения называется такой способ передачи деталей (изделий), при котором отдельные детали в партии частично одновременно обрабатываются на двух или нескольких операциях технологического процесса и работа на всех операциях идет без перерыва. Одновременная (параллельная) обработка части партии на нескольких операциях уменьшает пролеживание отдельных деталей и приводит к сокращению длительности обработки по сравнению с последовательным способом.

Как видно из графиков и приведенных расчетов, наиболее короткое время обработки партии деталей при параллельном виде движения, но его применение, так же как и смешанного вида, будет эффективно только при
расположении оборудования в порядке последовательности операций технологического процесса, а также при наличии станков-дублеров на операциях с длительным временем обработки или производственных запасов на операциях с коротким временем обработки. Если эти условия невыполнимы, то применение этих видов движения нецелесообразно.

В условиях единичного и мелкосерийного производства, когда оборудование располагается по группам, а не в порядке последовательности технологического процесса, использование параллельного или параллельно-последовательного вида движения производства невозможно.

План занятия:

1. Понятие о производственном процессе, его состав и структура.
2. Принципы рациональной организации производственного процесса.
3. Производственный цикл, его структура.
4. Факторы, влияющие на длительность цикла.
5. Виды движения предметов труда.
6. Пути сокращения производственного цикла.

Методические указания

Под производственным процессом понимается совокупность разнообразных, но связанных между собой процессов труда и естественных процессов, обеспечивающих превращение сырья в готовый продукт. На предприятиях по хранению и переработке сельскохозяйственной продукции он включает наряду с процессами труда и естественные процессы (отлежка зерна на мельницах, созревание сыров и т.п.).

Производственный процесс перерабатывающих предприятии неоднороден. Он состоит из основных, вспомогательных, обслуживающих и побочных процессов. К основным относятся процессы, непосредственно связанные с превращением исходного сырья или материалов в готовую продукцию (зерна в муку, сахарной свеклы в сахар, льно-тресты в льноволокно). Совокупность этих процессов на предприятиях образует основное производство.

На хлебоприемных предприятиях, осуществляющих хранение государственных ресурсов зерна, к основным следует относить также процессы, связанные с приемом, размещением и хранением зерна.

Вспомогательные процессы прямо с выработкой продукции не связаны. Их назначение - технически обслуживать основные процессы, оказывать им определенные услуги: снабжение различными видами энергии, производство инструмента и приспособлений, выполнение ремонтных работ. Они составляют вспомогательное производство перерабатывающих предприятий.

В группу обслуживающих входят процессы, которые осуществляют материальное обслуживание основного, а также вспомогательного производства. Они связаны с приемом, размещением и хранением сырья, готовой продукции, вспомогательных материалов, топлива, их транспортировкой от мест хранения к местам потребления и т.п.

Побочные процессы также способствуют превращению сырья в готовый продукт. Но ни сырье, используемое в побочных процессах, ни вырабатываемая из него продукция не относятся к основной продукции предприятия, определяющей его назначение. Это переработка и подработка отходов, получаемых в основном производстве, и др.

Основное и вспомогательное производства предприятия составляют неразрывный комплекс процессов, протекающих во времени и пространстве, соизмерение которых необходимо в ходе организации изготовления продукции. Время является одним из важнейших факторов производства.

Время, в течение которого совершается производственный процесс, называется временем производства. Оно включает время, в течение которого сырье, материалы и некоторые производственные фонды находятся в запасе, и время, в течение которого совершается производственный цикл.

Производственный цикл - один из важнейших показателей организации производства на предприятии. Под ним понимается календарное время изготовления продукта, начиная с запуска сырья в производство и кончая получением готовых изделий. Он характеризуется длительностью (часы, дни) и структурой. В производственный цикл включаются рабочее время и перерывы в процессах труда.

Длительность производственного цикла (Т ц) в общем виде может быть выражена формулой

где - время технологических операций;

- время естественных процессов;
- время транспортных операций;
- время контрольных операций;
- время межоперационного пролеживания изделий;
- время межсменного пролеживания изделий;

n, m, i, x, j, y - количество технологических, естественных, транспортных, контрольных операций и перерывов соответственно.

Рациональная организация производственного процесса базируется на принципах:

1) Пропорциональности : предполагает одинаковую производительность производственных подразделений в единицу времени. В рамках отдельных цехов пропорциональность предусматривает соблюдение пропорции в производительности оборудования и рабочих мест по операциям.

Пропорциональность процессов производства определяется путем сопоставления производственной мощности цехов с производительностью оборудования, установленного на рабочих местах по операциям. Величины сравниваемых показателей должны быть выражены в одних и тех же единицах измерения. Например, если мощность цеха убоя и переработки скота выражена в головах крупного рогатого скота за смену, то и производительность конвейеров, боксов для оглушения скота, машин для съемки шкур, электрических пил и другого оборудования, используемого в процессе производства, должна быть выражена в количестве голов крупного рогатого скота, которое с их помощью можно переработать за смену. Аналогично определяются мощности цехов и оборудования на предприятиях хлебозаготовок, плодоовощеконсервной и молочной промышленности.

При расчете уровня пропорциональности производительность оборудования рабочих мест, на которых выполняются одноименные операции, суммируется.

Пропорциональность рабочих мест с ручным выполнением операций определяется сопоставлением норм выработки рабочих (в сопоставимых единицах измерения) с учетом их выполнения по операциям.

Для характеристики пропорциональности процессов используются коэффициенты пропорциональности, которые выражают отношение производительности оборудования или выработки рабочих на операциях к мощности цеха или к производительности ведущего оборудования (машины и агрегаты, установленные на участках производства, где выполняются главные технологические операции):

где п - средняя пропускная способность рабочего места (цех, участок и т.д.) единицы продукции в единицу времени (шт/ч и т.д.);

z - производственное задание по выпуску продукции (шт/ч, шт/мин и т.д.);

т - количество рабочих мест на производстве.

Пропорциональность производственных подразделений можно определить также путем сопоставления такта работы цеха с тактами рабочих мест и операций.

Величины такта и мощность цеха находятся в обратной зависимости:

где Т - такт работы цеха (минут или секунд на единицу изделия);

Продолжительность смены (ч, мин, с);

Регламентированные перерывы в работе цеха;

Мощность цеха за смену.

Тактом рабочего места называется минимальное время, необходимое для выполнения операции на рабочем месте. Он определяется по формуле:

где - такт рабочего места (часов, минут или секунд на единицу изделия);

Суммарная производительность оборудования на рабочем месте (т, кг, шт за смену).

Пропорциональность между операциями обеспечивается путем подбора оборудования на рабочие места в соответствии с мощностью цеха, а также организацией соответствующего количества рабочих мест на каждой операции. Число рабочих мест на операциях вычисляется по формуле

2) Параллельности : основан на одновременном выполнении фаз, этапов или частей производственного процесса. Во многооперационном производственном процессе параллельное выполнение операций совершается при изготовлении партий изделий. При этом выполнение одной операции над одним изделием совершается одновременно с другой операцией того же процесса производства. Параллельное выполнение операций может быть полным и частичным. При полном совмещении время выполнения одной операции полностью перекрывается временем выполнения другой. Параллельность операций характеризуется коэффициентом

где - время параллельного выполнения операций;

Меньшая продолжительность одной из двух смежных операций, выполненных параллельно. Параллельное выполнение операций сокращает длительность производственного цикла. Степень сокращения цикла зависит от степени параллельности операций и определяется коэффициентом

где - сумма времени совмещений на всех операциях процесса;

Общая продолжительность операций процесса производства;

Число операций.

Коэффициент параллельности производственного процесса определяется по формуле

где - общая сумма времени параллельного выполнения операций производства;

Длительность производственного цикла;

- число операций в процессе производства.
3) Ритмичности : предполагает обеспечение выпуска в равные промежутки одного и того же или равномерно возрастающего количества продукции на всех стадиях и операциях

где ОП ф - фактический объем продукции за период;

ОП пл - плановый объем продукции за период.

В общем виде плановый ритм рассчитывают по формуле

где R - плановый ритм работы предприятия:

Т - планируемое время выполнения задания;

А - плановое задание.

Для расчета планового ритма за смену используется следующая формула:

где - продолжительность смены, мин;

Регламентированные перерывы за смену, мин;

А - плановое задание за смену.

4) Непрерывности : предполагает сокращение или сведение к минимуму перерывов в процессе производства продукции

где R - ритм поточной линии (время на производственное задание);

t mex.onep . - технологическая продолжительность операции на i-том рабочем месте.

5) Прямоточности - это кратчайший путь прохождения изделием всех стадий и операций - от запуска исходных материалов до выхода готовой продукции. Она характеризуется как

где Т тр - продолжительность транспортных операций (мин, с);

Т ц - длительность производственного цикла.

Различают три вида движения предметов труда: последовательный, параллельный, параллельно-последовательный.

При последовательном виде движения обработка изделий ведется партиями. Каждая следующая операция начинается после завершения обработки всех изделий данной партии. Длительность производственного цикла изготовления партий изделий () определяется затратами времени на выполнение отдельных операций, количеством изделий в партии, временем перерывов

где п - число изделий (тонн) в партии;

t i - штучное время обработки изделия на i-операции, мин;

РМ i - число рабочих мест на операции.

При параллельном виде движения передача предмета труда с одной операции на другую осуществляется поштучно, по мере окончания процесса обработки на каждом рабочем месте. В связи с этим в отдельные периоды все операции по обработке данной партии изделий осуществляются одновременно. Цикл изготовления партии продукции будет равен длительности всех производственных операций по обработке одного изделия, времени его пролеживания на отдельных рабочих местах, продолжительности обработки и пролеживания остальных изделий партии при выполнении одной из операций и времени прочих перерывов. Длительность цикла () определяется по формуле

где (t/PM ) гл - длительность обработки изделия на самой трудоемкой (главной операции);

р - величина передаточной (транспортной) партии.

Параллельно-последовательный вид движения характеризуется смешанной обработкой изделий на отдельных операциях. На одних рабочих местах обработка и передача на следующую операцию производятся поштучно, на других - партиями различной величины. Длительность цикла () определяется по формуле

где - сумма времени на выполнение всех длинных операций, мин;

Сумма времени на выполнение всех коротких операций, мин

где - сумма коротких операций (из двух смежных), мин.

Примеры решения задач

Партия продукции массой 5 тонн обрабатывается при параллельно-последовательном виде движения предметов труда. Технологический процесс из шести операций следующий: 3,2,5,8,4,2 мин.

Определить, как изменится время цикла, если в результате изменения условий производства операция №3 сократится на 2 мин, а операция №4 разделится на две самостоятельные операции продолжительностью 3 и 5 мин.

Т ц пар-посл = 5*(3+2+5+8+4+2) - (5 - 1)*(2+2+5+4+2) = 5*24 - 4*15 = 120 - 60 = 60 мин.

Если t i : 3, 2, 3, 3, 5, 4, 2, то

Тцпар-посл = 5*(3+2+3+3+5+4+2) - 4*(2+2+3+3+3) = 5*22 - 4*15 = 110 - 60 = 50 мин.

Как изменится длительность производственного цикла, если смешанный вид движения предметов труда заменить параллельным?

Партия состоит из 3-х тонн, обработка идет по 1тонне на пяти операциях, длительность которых: 2, 1, 3, 1, 2 мин.

Показать аналитически и графически.

3*(2+1+3+1+2) - (3 - 1)*(1+1+1+1)=27-8=19

Следовательно, время цикла снизится на 4 мин при замене смешанного вида параллельным.

Задание 3.1

Партия продукции (3 тонны) обрабатывается на пяти операциях, продолжительность которых равна: 2,1,3,2,1 мин/тонну. Определить (аналитически и графически) длительность производственного цикла при последовательном, параллельном и параллельно-последовательном видах движения предметов труда.

Задание 3.2

Определить длительность технологического цикла подготовки к помолу пшеницы при 3-х видах движения предметов труда. Количество тонн в партии, передаточные (транспортные) партии и длительность операций по вариантам приведенных в таблице 3.1.

Таблица 3.1

Варианты
Количество тонн в партии, тонн
Передаточная (транспортная) партия, тонн
Время перемещения зерна транспортером, мин
Время перемещения зерна шнеком, мин
Время перемещения зерна пневмотранспортером, мин
Время прохождения зерна через сепаратор, мин.
Время прохождения зерна через камнеотборник, мин
Время прохождения зерна через моечную машину, мин
Время прохождения зерна через увлажнительный аппарат и электромагнитный сепаратор, мин
Время прохождения зерна через закрома, мин

Задание 3.3

Партия продукции массой 52 т обрабатывается при параллельном виде движения предметов труда. Технологический процесс складывается из 7 операций продолжительностью: t 1 =2 мин, t 2 =8, t 3 =4, t 4 =6, t 5 =3, t 6 =3, t 7 =6 мин. В результате изменения условий производства величина партии удвоилась, а операция №2 разделена на две самостоятельные операции (см. таблицу 3.2). Определить, насколько изменилась длительность технологического цикла в результате изменения производственных условий.

Таблица 3.2

Задание 3.4

При ведении технологического процесса обработки карамельной массы установлены следующие нормы времени на отдельные операции (в мин):

Таблица 3.3 - Нормы времени технологического процесса обработки карамельной массы

Определить (аналитически и графически) длительность технологического цикла обработки карамельной массы (3 тонны) при последовательном, параллельном и параллельно-последовательном видах движения предметов труда.

Задание 3.5

Партия зерна массой 78 тонн обрабатывается на пяти операциях. Нормы времени обработки продукции по вариантам представлены в таблице 3.4.

Таблица 3.4.

Определить время обработки партии продукции при параллельном и смешанном движении предметов труда. Найти возможный процент сокращения времени обработки при параллельном движении по сравнению со смешанным. А также проанализировать, как изменится время обработки при параллельном движении, если длительность 3 и 4 операции (каждой в отдельности) сократиться на 1 минуту.

Задание 3.6

На плодоовощеперерабатывающем заводе обрабатывается партия продукции при параллельно-последовательном виде движения предметов труда на восьми операциях производственного процесса. Продолжительность операций следующая: t 1 =4 мин., t 2 =5, t 3 =2, t 4 =6, t 5 =l, t 6 =2, t 7 =3, t 8 =7 мин. Количество тонн в партии по вариантам - в таблице 3.5.

Таблица 3.5- Количество тонн в партии

Определить:

1) Продолжительность изготовления партии продукции;
2) Исследовать изменение продолжительности при:
- а) уменьшении длительности четвертой операции на 1 мин;
- б) объединении третьей и пятой операций в одну без изменения длительности каждой в отдельности;
- в) увеличении седьмой и восьмой операций на 1 мин.

Задание 3.7

Определить, как изменится длительность технологического цикла обработки партии изделий, если параллельно-последовательный вид движения заменить параллельным. Количество тонн в партии - по вариантам (табл. 3.6). Технологический процесс обработки продукции следующий:

Таблица 3.6

Номер операции
Норма времени, мин

Организация производственного процесса во времени

Длительность и структура производственного цикла полиграфической продукции

Это календарный период времени от момента запуска заказа в производство до момента поступления его на склад готовой продукции. В полиграфическом производстве длительность цикла измеряется в часах - при изготовлении газет и оперативной информации и в календарных днях - для всех остальных видов издательской продукции. Различают планируемую и фактическую длительность цикла.

Главной задачей, стоящей перед организацией производственного процесса во времени на полиграфическом предприятии, является обеспечение минимальной длительности производственного цикла отдельных изданий.

Показатель длительности производственного цикла используется при формировании производственной программы полиграфического предприятия, определении сроков выпуска изданий, обеспечении запасов материалов, а также для определения величины незавершенного производства.

Длительность производственного цикла издания (Т ц) можно представить как сумму продолжительностей прохождения заказом отдельных стадий полиграфического производства: Т Допеч - время допечатных процессов (изготовление фотоформ и печатным форм либо только изготовление печатных форм, либо набор текста, изготовление фотоформ и печатных форм), T печ - время печатания, Т отд - время отделочных процессов, Т б-п - время брошюровочно-переплетных процессов.

Т ц = Т Допеч + T печ + Т отд

Т ц = Т Допеч + T печ + Т б-п.

Представляет собой процентное содержание каждой составляющей в общей продолжительности цикла.

Длительность и структура производственного цикла изданий зависят от целого ряда факторов:

вида издания, его объема, формата, тиража, красочности, параметров, определяющих трудоемкость изготовления издания;

степени готовности оригинал-макета при сдаче его на полиграфическое предприятие;

количества заказов, находящихся в производстве;

принятой на предприятии технологии изготовления заказа;

производительности и уровня использования оборудования;

формы организации производственного процесса;

продолжительности выполнения естественных процессов и возможности организации их осуществления параллельно основному технологическому процессу;

эффективности организации вспомогательных и обслуживающих процессов;

длительности перерывов между сменами.

В табл. 3.1 представлена характеристика некоторых изданий, в табл. 3.2 - планируемые продолжительности прохождения этих заказов по стадиям полиграфического производства и на рис. 3.1 примерная постадийная структура длительности цикла.

Таблица 3.1

Характеристика изданий

Параметры изданий	Издание №
Параметры изданий	1	2	3	4
Вид продукции	Журнал	Журнал	Журнал	Брошюра
Объем, п.л.	10	10	10	2
Тираж, тыс. экз.	10	10	1	10
Kрасочность издания	1 + 1	4 + 4	4 + 4	1 + 1

Таблица 3.2

Планируемая продолжительность прохождения изданий
по стадиям производственного цикла
в календарных днях

№ издания	Длительность цикла	Стадия производственного процесса
№ издания	Длительность цикла	изготовление печатных форм	печатание	брошюровочно-переплетные процессы
1	5	1	3	1
2	21	8	12	1
3	12,25	8	4	1
4	3	1	1	1

Приведенные данные свидетельствуют о том, что красочность изданий влияет на продолжительность стадий изготовления форм и печатания. От величины тиража изготавливаемой продукции зависит длительность прохождения заказа на стадиях печатания и брошюровочно-переплетных и отделочных процессов. С увеличением объема изданий прямо пропорционально растет продолжительность обработки заказа на стадиях изготовления форм и печатания тиража. Объем издания влияет и на длительность брошюровочно-переплетных процессов.

Структурно длительность производственного цикла можно представить и как сумму продолжительностей рабочего периода цикла (Т раб) и времени перерывов (Т пер).

Т ц =Т раб + Т пер.

На рис. 3.2
представлена поэлементная структура длительности производственного цикла полиграфической продукции. Рассмотрим содержание отдельных составляющих производственного цикла изготовления полиграфической продукции.

Рабочий период цикл а включает в себя продолжительность выполнения основного и обслуживающих процессов, необходимых для изготовления заказа. Доля рабочего периода цикла в его общей длительности характеризует степень непрерывности движения предметов труда по операциям производственного процесса. Чем выше доля рабочего периода, тем совершеннее организация производственного процесса во времени на полиграфическом предприятии.

В состав рабочего периода цикла выделяют операционный период цикла , а также естественные и обслуживающие процессы . Под операционным периодом цикла понимают совокупность операций основного производственного процесса по изготовлению конкретного полиграфического заказа. А длительность представляет собой совокупность времен выполнения этих операций. Операционный период цикла включает в себя собственно технологические операции , в течение которых происходит изменение формы и размеров предметов труда, либо его внутренних свойств, состояния поверхности и взаимного расположения отдельных частей, и работ подготовительно-заключительного характера.

Время выполнения технологических операций - технологическое время (tшт) - затрачивается непосредственно на изготовление продукции и может быть отнесено к учетной единице измерения продукции. В полиграфическом производстве примером учетных единиц могут служить тысяча знаков при наборе текста; полоса набора при верстке полос; тысяча листов-оттисков или листопрогонов при печатании тиража; тысяча тетрадей и тысяча экземпляров при выполнении брошюровочно-переплетных работ и т.п.

Примером подготовительно-заключительного времени (tпз) при организации производственного процесса на полиграфическом предприятии является время на приладку (приправку) печатных форм при печатании тиража, а также время на переналадку поточных линий в брошюровочно-переплетном производстве. Подготовительно-заключительное время расходуется не на каждый предмет труда, а на партию. Например, время на приладку комплекта форм на печатной машине относится к прогонному тиражу издания, а время на переналадку поточной линии на стадии сборки издания может быть отнесено к суммарному количеству экземпляров группы изданий с одинаковым объемом и форматом.

Операционный период цикла зависит от технологической трудоемкости изданий, фронта работ на операциях производственного процесса, размера партии, вида движения предметов труда в производстве. Длительность операционного цикла может быть определена расчетным способом.

Время протекания естественных процессов обычно заранее известно и может быть учтено при планировании длительности цикла заказа.

В составе рабочего периода учитывается время обслуживающих операций , таких, как контрольные и транспортные операции. Причем если транспортировка и контроль предметов труда осуществляются параллельно основному производственному процессу, то при расчетах рабочего периода цикла учитывается лишь время этих операций, не перекрываемое основным процессом.

Продолжительность обслуживающих операций обусловлена эффективностью организации производственного процесса в пространстве, рациональностью организации транспортных и контрольных операций, уровнем их механизации и автоматизации.

В составе длительности производственного цикла различают перерывы в нерабочее и в рабочее время. Величина перерывов первой группы обусловлена числом рабочих смен, их продолжительностью, длительностью перерывов между ними, а также количеством выходных и праздничных дней.

Перерывы в рабочее время подразделяются на регламентированные и нерегламентированные. Регламентированные перерывы - это время на отдых и личные надобности. Затраты рабочего времени на эти перерывы учитываются при установлении норм времени на изготовление учетной единицы продукции (tшт), а следовательно, учитываются при расчете длительности операционного цикла.

У числу нерегламентированных перерывов относятся:

Ожидание освобождения рабочего места . Природа возникновения этих перерывов связана с тем, что в реальном производстве находится не один заказ, а определенное множество, которое составляет производственную программу участка или цеха. Трудоемкость выполнения отдельных операций для разных заказов различна. Кроме того, даже при изготовлении заказов с использованием одних и тех же технологических схем наблюдается различное сочетание трудоемкости в двух смежных операциях. Появление перерывов ожидания освобождения рабочего места зависит от того, какова будет очередность обработки заказов. Величина этих перерывов зависит от качества оперативно-календарного планирования на предприятии. Путем проведения оптимизационных расчетов можно упорядочить множество заказов, выстроив их в определенную очередь, и свести к минимуму этого рода перерывы в движении предметов труда по операциям производственного процесса. При обеспечении сквозного графика прохождения заказа в производстве в режиме «молния» этот вид перерывов отсутствует. Величина и вероятность появления этих перерывов зависит от степени загрузки оборудования: чем больше загрузка, тем больше вероятность появления такого рода перерывов и больше их продолжительность. В современных условиях работы полиграфических предприятий чаще имеет место недогрузка производственных мощностей, что приводит к ухудшению целого ряда экономических показателей его деятельности. Исключение составляет показатель длительности производственного цикла. Уменьшение длительности цикла объясняется возможностью в сложившихся условиях наиболее полно реализовать принцип непрерывности движения изделий по операциям производственного процесса. На малых полиграфических предприятиях в связи с небольшим количеством технологических схем прохождения изданий в производстве вероятность появления перерывов ожидания освобождения рабочих мест небольшая. Чаще всего заказ проходит по сквозному графику, полностью реализуя принцип непрерывности движения предметов труда по операциям производственного процесса, что обеспечивает рациональную структуру цикла и его минимальную длительность.

Ожидание комплектации . Эти перерывы характерны только для сложных изданий. Возникают они при несогласованности организации частичных производственных процессов по изготовлению составных частей издания. Например, если к моменту окончания изготовления блока книжного издания не готовы крышки, то имеет место пролеживание блоков в ожидании их комплектации. Избежать этих перерывов можно за счет параллельного выполнения частичных производственных процессов и обеспечения одновременного окончания сроков изготовления сборочных единиц (в нашем примере блока и крышки).

Организационно-технические перерывы связаны с неудовлетворительной организацией производства на предприятии. Несоблюдение принципов рациональной организации производства при организации производственного процесса изготовления полиграфической продукции, недостатки в организации материально-технического снабжения производства, технологической подготовки производства, организации грузопотоков и технического обслуживания оборудования приводят к вынужденным перерывам в работе и, как следствие этого, к увеличению длительности производственного цикла. Величина организационно-технических перерывов может учитываться в общей длительности цикла как среднестатистическая величина для однотипной группы изданий.

Случайные перерывы . Это перерывы, вызванные случайными обстоятельствами. Примером такого рода перерывов является прерывание производственного процесса из-за отключения электроэнергии, аварийной остановки оборудования, срыв поставок материалов и т.п. При расчете планируемой длительности производственного цикла эти перерывы не учитываются.

Виды движения предметов труда по операциям производственного процесса

В зависимости от принятой формы организации производства применяют последовательный, параллельный или смешанный вид движения предметов труда по операциям производственного процесса. При этом на различных стадиях производства могут применяться разные способы сочетания операций по времени.

Характеризуется одновременной передачей всей обрабатываемой партии деталей на последующую операцию, т.е. каждая последующая операция начинается не ранее времени окончания обработки всей партии на предыдущей операции. При этом виде движения предметов труда по операциям производственного процесса все детали из партии, кроме последней, пролеживают в ожидании своей обработки, причем время пролеживания различных деталей разное - чем раньше обработана деталь на предыдущей операции, тем больше время ее пролеживания в ожидании партионности. Длительность цикла при этом виде движения максимальна. Преимущество последовательного вида движения заключается в обеспечении непрерывности обработки деталей на операции, что ведет к отсутствию перерывов в работе оборудования и рабочих.

При последовательном виде движения длительность цикла вычисляется по формуле

;

где t опi - длительность выполнения i-й операции, ч; m - количество операций в производственном цикле; t nзi - подготовительно-заключительное время на i-й операции, ч; t штi - время на изготовление учетной единицы продукции на i-й операции, ч; n - количество учетных единиц в партии (заказе).

В том случае, если подготовительно-заключительное время на операции (t nзi = 0) отсутствует или значительно меньше технологического времени обработки партии изделий (t nзi <

Пример 1. Партия из 4 деталей (n = 4) обрабатывается на 6 операциях (m = 6):t шт1 = 4 мин, t шт2 = 2 мин, t шт3 = 3 мин, t шт4 = 5 мин, t шт5 = 2 мин, t шт6 = 3 мин.

Т посл = 4 × (4 + 2 + 3 + 5 + 2 + 3) = 76 мин.

График движения предметов труда при последовательном виде движения представлен на рис. 3.3а
.

При последовательном виде движения уменьшить величину длительности цикла можно за счет введения фронта работ на операциях производственного процесса, т.е. увеличения количества рабочих мест (w i):

тогда (при условии t nзi <

В вышеприведенном примере при возможности обработки партии на 4-й операции на двух рабочих местах (w 4 = 2) длительность цикла может быть сокращена на 10 мин:

Т посл = 4 × (4 + 2 + 3 + 5/2 + 2 + 3) = 66 мин.

При соизмеримости величин времени на подготовительно-заключительные работы и технологического времени изготовления партии деталей при введении фронта работ на такой i-й операции длительность выполнения операции t опi тоже сокращается. Но здесь необходимо рассмотреть два возможных случая.

Случай 1. Подготовительно-заключительное время отнесено ко всей партии n деталей и не зависит от ее размера. В этом случае при введении фронта работ на такой i-й операции время выполнения операции (t опi) рассчитывается по формуле

Пример 2. На участке имеются две однокрасочные (кр. (1 + 0) офсетные листовые печатные машины формата А2. Время на приладку формы (подготовительно-заключительное время) составляет 20 мин, а время на печать тыс. л-прогонов - 10 мин. При печатании афиши формата А2 красочностью (1 + 0) и тиражом 2 тыс. экз. на одной печатной машине

А при использовании двух печатных машин

Использовав две печатные машины, мы получаем небольшой выигрыш во времени, но несем дополнительные издержки производства, так как если при использовании одной машины трудоемкость операции составила 0,67 чел×ч, то при использовании двух машин трудоемкость на операции возросла в 1,5 раза и составила 1 чел×ч (при условии обслуживания 1 машины одним рабочим). Кроме того, печатание на двух машинах потребует изготовления 2-х комплектов форм, что удваивает затраты на их изготовление.

Случай 2. Подготовительно-заключительное время на i-й операции при изготовлении партии (заказа) может быть представлено суммой подготовительно-заключительных времен, отнесенных к каждой k передаточной партии, входящей в заказ. В этом случае, при введении фронта работ wi равного или кратного k, длительность операционного цикла на i-й операции вычисляется по формуле

Пример 3. Рассчитать время выполнения операции печати при изготовлении брошюры формата 60×90/16, красочностью (1 + 1), объемом 2 ф.п.л., 1-й группы технологической сложности, тиражом 500 экз. Печатание осуществляется на листовой офсетной печатной машине формата 381×520 мм (А3), красочностью (1 + 0). Время на приладку (t nз) одной формы составляет 11 мин, а t печ = 20,4 мин.

Количество приладок, необходимое для изготовления заказа, - 8, а суммарное количество листопрогонов N л-прог = 8 × 0,5 = 4 тыс. При печати на одной печатной машине

При наличии на участке четырех однотипных печатных машин (w i = 4)

Причем трудозатраты здесь одинаковы, а значит, экономически целесообразно введение фронта работ на такой операции.

В дальнейшем при рассмотрении параллельного и параллельно-последовательного видов движения будем считать, что t nзi <

При параллельном виде движения детали из обрабатываемой партии передаются поштучно или транспортными (передаточными) партиями. При этом виде движения каждая деталь поступает в обработку на последующую операцию независимо от сроков окончания обработки других деталей из партии, т.е. нет пролеживания деталей в ожидании партионности. Это ведет к сокращению длительности производственного цикла и уменьшению незавершенного производства. Параллельный вид движения обеспечивает минимальную длительность производственного цикла. В этом его преимущество. Существенный недостаток этого вида движения заключается в том, что из-за неравенства продолжительностей выполнения операций, возникают перерывы в работе оборудования и рабочих.

При параллельном виде движения длительность цикла вычисляется по формуле

где t шт гл - технологическое время на учетную единицу продукции на главной операции.

Главной называется операция, имеющая наибольшую продолжительность обработки. Величина t шт гл определяет периодичность обработки изделий из партии на всех операциях производственного цикла.

График параллельного вида движения при поштучной передаче изделий представлен на рис. 3.3 б
.

Для данных, приведенных в Примере 1 , главной является четвертая операция. Длительность производственного цикла составит:

Из графика видно, что на всех операциях, кроме главной, наблюдаются перерывы в загрузке рабочих мест. Причем величина этих перерывов тем больше, чем больше разница между продолжительностью обработки на главной и остальных операциях. Время перерывов на i-й операции вычисляется по формуле

При введении фронта работ на операциях (w i) длительность цикла при параллельном виде движения может быть вычислена по формуле

Для уменьшения количества перерывов в работе оборудования и рабочих применяют параллельно-групповой вид движения. При этом вся партия, состоящая из n изделий, разбивается на q групп по р изделий в группе (n = p × q). Внутри каждой группы проявляются признаки последовательного вида движения, а передача групп с операции на операцию осуществляется параллельным способом. Длительность цикла при параллельно-групповом виде движения вычисляется по формуле

Длительность цикла при этом виде движения больше, чем при параллельном, но меньше, чем при последовательном. Чем меньше количество групп, тем больше длительность цикла.

Величина перерывов на операциях при параллельно-групповом виде движения может быть вычислена по формуле

Величина перерыва тем больше, чем больше разница между t гл и t штi , а количество перерывов на операции уменьшается с увеличением деталей в группе.

Наличие перерывов резко снижает эффективность параллельного вида движения и его разновидности - параллельно-группового вида. Наличие перерывов в работе оборудования отрицательно сказывается на экономических результатах деятельности предприятия. Практическое применение этого вида движения требует равенства или кратности продолжительности выполнения операций, т.е. их синхронизации при обработке партии деталей (заказа). Параллельный вид движения лежит в основе организации поточного производства.

Предусматривает частичное совмещение времени выполнения смежных операций и отсутствие перерывов в загрузке рабочих мест при изготовлении партии изделий. При этом обеспечивается окончание работ на каждой операции в наиболее ранний возможный срок. При параллельно-последовательном виде движения возможна передача изделий с операции на операцию производственного процесса поштучно или небольшими партиями. Для того чтобы обеспечить отсутствие перерывов в работе оборудования, при переходе изделий с более трудоемкой операции на менее трудоемкую создаются заделы.

Длительность цикла при параллельно-последовательном виде движения больше, чем при параллельном, но меньше, чем при последовательном. Длительность цикла при смешанном виде движения (T смеш) вычисляется по формуле

Условием существования GIF89a является наличие до главной операции пар, в которых продолжительность обработки предыдущей операции (t штi) больше последующей (t шт i+1). А условием существования GIF89a является наличие после главной операции пар, в которых время обработки на последующей операции (t шт i+1) больше предыдущего (t штi). Для рассматриваемого Примера 1 график движения предметов труда представлен на рис. 3.3в
, а длительность цикла при смешанном виде движения принимает следующее значение:

Анализируя формулу расчета длительности цикла при смешанном виде движения, нетрудно заметить, что при монотонном возрастании продолжительностей обработки деталей с первой операции до главной и монотонном убывании продолжительностей обработки с главной до последней операции длительность производственного цикла при параллельно-последовательном виде движения совпадает с величиной длительности цикла при параллельном виде движения, сохраняя при этом свое главное преимущество - отсутствие простоев оборудования и рабочих. При параллельно-последовательном виде движения время начала (t нi) и окончания (t кi i) i-й операции определяется по одному из следующих вариантов:

1. Если штучное время на i-й операции больше, чем на предыдущей (i - 1), то обработку первого изделия из партии на i-операции можно начать сразу после окончания его обработки на предыдущей (i - 1)-й операции, т.е. t нi = t нi + t шт i-1 . Так как параллельно-последовательный вид движения предметов труда предполагает непрерывную обработку партии из n изделий на операциях, то время окончания на i-й операции может быть вычислено по формуле

2. Если штучное время на i-й операции меньше, чем на предыдущей (i - 1), то только последнее изделие из партии можно обработать сразу же после окончания его обработки на предыдущей операции, т.е. появляется возможность сначала определить срок окончания i-й операции:

и только потом время начала i-й операции (используя свойство непрерывности обработки партии деталей на операциях)

Для обеспечения непрерывности обработки изделий на операциях производственного процесса, продолжительность которых меньше, чем предыдущих, происходит накапливание изделий. Время накопления изделий t накi на i-й операции и величину задела - количество накапливаемых изделий Z накi - можно определить по следующим формулам:

В рассматриваемом Примере 1 для обеспечения непрерывности обработки изделий на 2-й и 5-й операциях необходимо создание заделов.

Все вышеприведенные формулы справедливы для поштучной передачи изделий и выполнении каждой операции на одном рабочем месте.

При введении фронта работ на операциях производственного процесса, отличного от единицы, и при передаче деталей группами по р изделий в каждой q группе (n = p×q) расчетные формулы усложняются:

Параллельно-последовательный вид движения предметов труда, сочетая в себе преимущества параллельного и последовательного видов движения, находит достаточно широкое применение в реальном полиграфическом производстве.

Проектирование длительности производственного цикла полиграфической продукции

По формулам, приведенным выше для последовательного, параллельного и смешанного видов движения, обычно рассчитывают операционный период производственного цикла. Вместе с тем естественные процессы, контрольные и транспортные операции, не являясь операциями основного процесса, могут рассматриваться неотъемлемой частью единого производственного процесса по изготовлению конкретного заказа. И естественные процессы, и контрольные, и транспортные операции имеют определенную продолжительность во времени. К тому же одной из составляющих эффективной организации производственного процесса во времени является обеспечение параллельности выполнения естественных, контрольных и транспортных операций основным операциям производственного процесса.

Поэтому целесообразно при проектировании производственного цикла конкретного заказа в перечень операций производственного цикла включать не только основные технологические операции, но и естественные, контрольные и транспортные операции. В этом случае расчетным путем можно определить рабочий период производственного цикла.

Расчетная длительность цикла простого издания помимо рабочего периода цикла включает в себя время перерывов в ожидании освобождения рабочего места. Для определения величины этих перерывов необходимо строить линейные графики движения отдельных изданий в производстве и увязывать их между собой с учетом графиков загрузки рабочих мест.

Перерывы в нерабочее время, входящие в общую длительность производственного цикла заказа, учитываются с помощью коэффициента перевода расчетной длительности цикла, исчисленной в часах (Т Црасч), в длительность цикла в календарных днях (Т ц) по формуле

где N к.д - количество календарных дней в году; N р.д - количество рабочих дней в году; T см - продолжительность смены, в ч; К см - коэффициент сменности; ТТ Црасч - расчетная длительность цикла, ч.

Одним из факторов, влияющих на длительность цикла, является величина партии изделий.

Партией называется количество деталей, непрерывно обрабатываемых на операциях производственного процесса с однократной затратой подготовительно-заключительного времени. В машиностроении работа партиями осуществляется в серийном производстве. Поскольку величина партии оказывает существенное влияние на технико-экономические показатели деятельности предприятия, то для определения размера партии разработаны методы расчета его оптимальной величины.

На полиграфических предприятиях преобладает серийный тип производства. При этом под серией понимается тираж или прогонный тираж издания. Величина тиража определяется заказчиком. Тираж влияет на длительность печати, брошюровочно-переплетных и отделочных процессов. На стадии печати время на приладку (подготовительно-заключительное время) соизмеримо со временем собственно печати.

Разбиение тиража на партии приводит к значительным дополнительным материальным и трудовым затратам (см. Пример 2 в последовательном виде движения) и является экономически нецелесообразным. Поэтому в полиграфическом производстве задача оптимизации величины партии отсутствует.

В полиграфии принята позаказная система планирования. И график движения в производстве необходимо строить для всего заказа. При этом надо учесть, что количество партий и количество изделий в партии на различных стадиях полиграфического производства будет разное.

Так, например, на допечатных процессах полный комплект форм на заказ (n 1) можно рассматривать как одну партию. Передача изделий с операции на операцию на этой стадии может осуществляться параллельным способом поштучно или параллельно-групповым способом q 1 группами (передаточными партиями) по р1 изделий в каждой (n 1 = p 1 ×q 1). На стадии печати количество партий q 2 численно равно количеству приладок на заказ, а количество изделий в партии (p 2) соответствует прогонному тиражу издания. На брошюровочно-переплетной и отделочной стадии весь заказ можно рассматривать как единую партию с количеством изделий в ней равным тиражу издания.

Пример 4. Графическим способом определить длительность производственного цикла изготовления буклета форматом 70×100/8, объемом () 0,5 физ.п.л., красочностью (4+4), тиражом () 5 тыс. экземпляров. Печать осуществляется на листовой печатной машине ф. 381?520 мм красочностью (4 + 0).

Пусть принята следующая укрупненная технологическая схема изготовления издания: 1 - монтаж фотоформ, 2 - копирование, 3 - проявка форм и сушка, 4 - печатание, 5 - фальцовка. Штучные времена на операциях: t шт1 = 15 мин; t шт2 = 3 мин; t шт3 = 3 мин; t шт4 = 3 мин; t прил4 = 40 мин; t печ4 = 12 мин/т.л. - прог; t шт5 = 8 мин/т.тетр.

Так как на печатной машине за 1 листопрогон можно получить 1 лист-оттиск формата А3 (0,25 физ.п.л. издания) и красочностью 4 + 0, то для печати буклета объемом 0,5 физ.п.л. и красочностью 4 + 4 необходимо изготовить два комплекта форм по четыре формы в каждом. Таким образом, на допечатной стадии партия состоит из 8 деталей (форм). Возможен вариант параллельно-последовательного движения предметов труда с поштучной передачей изделий в пределах формных процессов. Но операция печати не начнется до тех пор, пока не будет изготовлен комплекс из 4 форм, так как печатная машина четырехкрасочная.

На операции печати партией будет являться прогонный тираж издания (N тир = 5 тыс. экз.), а количество партий равно 2 - количеству приладок для печати тиража.

На операцию фальцовки листы будут поступать после того, как будут запечатаны обе стороны издания. Количество партий здесь равно 1, а величина партии представляет собой тираж издания.

Причем если мы не используем быстроотверждаемые краски, то для исключения отмарывания отпечатанные листы подвергаются естественной сушке продолжительностью не менее, например, 4 ч.

При условии что на всех допечатных процессах занят один рабочий, график движения предметов труда при изготовлении буклета может иметь следующий вид (см. рис. 3.4
).

То есть длительность производственного цикла составит два календарных дня (при условии односменной работы предприятия).

Расчет длительности цикла сложного издания . При изготовлении сложной продукции ее производственный цикл состоит из производственных циклов простых изделий, являющихся элементами сложного изделия, и сборочных процессов. Для определения длительности производственного цикла сложного изделия необходима увязка во времени производственных циклов элементов изделия, которая достигается путем построения циклового графика. На рис. 3.5
представлен цикловой график изготовления книги в переплете.

А1 - изготовление вклеек (4 рабочих дня)

А2 - изготовление текстовой части издания (10 р.д.)

А3 - изготовление обложки (3 р.д.)

А4 - раскрой и резка картона (2 р.д.)

В1 - изготовление основного блока (2 р.д.)

В2 - изготовление крышки (2 р.д.)

С1 - изготовление книги (2 р.д.)

Длительность производственного цикла сложного издания определяется на цикловом графике длинной самой длительной цепочки операций. На рис. 6 эта продолжительность составляет 12 дней (А2 + В2 + С1).

Из рисунка видно, что производственные циклы отдельных простых изделий (А1 и А2 или А3 и А4) и сборочных единиц (В1 и В2) могут выполняться параллельно.

Цикловой график дает возможность определить сроки запуска отдельных простых изделий (А1, А2, А3, А4) в производство. Ведущей деталью (простым изделием) на рис. 6 является текстовая часть издания. Ее изготовление должно начаться не позднее чем за 14 рабочих дней до срока сдачи тиража. Остальные же простые изделия, входящие в состав книги, запускаются в производство исходя из времени опережения запуска или выпуска. Из рис. 3.5 видно, что изготовление вклеек может начаться не позднее чем за 6 дней, а процесс изготовления обложки - не позднее чем через 7 дней после начала набора текста и т.п. То есть не все детали, входящие в готовое изделие, запускаются в производство одновременно.

Проектирование оптимальных сроков изготовления полиграфической продукции . Точность установления сроков движения изданий в производстве имеет исключительно важное значение в создании условий для бесперебойной работы смежных подразделений полиграфических предприятий и своевременного выпуска продукции.

Вопросы организации производственного процесса во времени, включая оптимальное построение графиков движения сложных изданий с кратчайшей длиной расписания, рассматриваются в ходе оперативно-календарного планирования на полиграфическом предприятии.

Социально-экономические аспекты сокращения длительности производственного цикла издательской продукции

Сокращение длительности производственного цикла ведет к уменьшению объема незавершенного производства, ускорению оборачиваемости оборотных средств, высвобождению производственных площадей, занятых хранением незавершенной продукции. Положительное влияние на экономику предприятия за счет сокращения длительности цикла может проявляться и в увеличении производительности труда, снижении себестоимости продукции и повышении уровня рентабельности производства.

Вопрос сокращения длительности производственного цикла издательской продукции имеет социальное значение, так как именно эта величина определяет расстояние во времени между автором и читателем. Особое внимание величине длительности цикла уделяется при выпуске газет и журналов.

При разработке мероприятий по сокращению производственного цикла издательской продукции целесообразно исходить из поэлементной структуры цикла (см. рис. 3.2).

Операционный период цикла можно уменьшить за счет применения высокопроизводительного оборудования, современных технологий повышения уровня автоматизации производства, совершенствования организации труда, а главное - за счет рационализации производства на основе наиболее полной реализации принципов параллельности, непрерывности и прямоточности.

Перспективным направлением сокращения операционного периода цикла полиграфической продукции является использование современных автоматизированных комплексов. Так печатные офсетные машины, оснащенные системой автоматической смены форм и приладки и системой автоматического контроля качества, позволяют значительно сократить время подготовительно-заключительных работ, обеспечивают устойчивость режимов работы оборудования и стабильное высокое качество продукции, практически сводя к нулю время технологических остановок печатной машины. То есть использование такого рода оборудования позволяет решать задачу сокращения длительности производственного цикла комплексно, укорачивая операционный период цикла и совмещая его со временем контрольных операций, а также уменьшая время организационно-технических перерывов.

Сокращению операционного периода цикла способствует повышение степени унификации изданий. Это позволяет использовать отработанные технологические схемы и режимы их изготовления, создает предпосылки для создания нормативной базы длительности производственного цикла типовых изданий и повышения их технологичности.

Длительность производственного цикла и его структура в значительной мере зависят от метода организации производства, выбор которого определяется целым рядом факторов, но самым значительным из них является тип производства. Действительно, на крупносерийных полиграфических предприятиях, таких как «Детская книга», Первая Образцовая типография, «Пресса» в связи с наличием однотипного оборудования появляется возможность применения партионного метода организации производства. Этот метод, позволяя реализовать принцип параллельности выполнения работ на операциях основного процесса, ведет к сокращению длительности операционного периода цикла.

Однако если имеет место достаточно большая загрузка производственных мощностей предприятия, то неизбежно появление пролеживания деталей в ожидании освобождения рабочих мест. Кроме того, в условиях крупносерийного производства, когда предприятия имеют цеховую структуру, возникают и межтастадийные перерывы в прохождении заказов.

Время естественных процессов можно уменьшить путем применения современных материалов либо заменой естественного процесса искусственным. Например, использование быстроутверждаемых красок ведет к уменьшению времени сушки отпечатанных листов-оттисков. Возможен вариант сокращения времени сушки и за счет использования специализированных устройств, в которых естественный процесс принудительно ускоряется.

Сокращению продолжительности транспортных операций соответствует реализация принципа прямоточности при организации грузопотоков как внутри, так и между подразделениями предприятия, а также механизация и автоматизация транспортных и погрузочно-разгрузочных работ.

Для того чтобы уменьшить влияние естественных процессов, транспортных и контрольных операций на величину длительности цикла, необходимо обеспечивать максимальную параллельность этих видов работ основному производственному процессу.

Сократить время контрольных операций можно за счет автоматизации, а также за счет использования прогрессивных статистических методов контроля качества продукции, перехода от сплошного контроля к выборочному.

Основные направления сокращения организационно-технических перерывов:

внедрение автоматизированных комплексов, которые агрегатируют в себе часть производственного процесса с использованием поточной формы организации производства;

совершенствование подготовки и оперативно-календарного планирования производства на полиграфических предприятиях;

улучшение организации материально-технического обеспечения производства.

Перерывы, связанные с ожиданием освобождения рабочих мест, могут быть минимизированы за счет проведения оптимизационных расчетов по упорядочению запуска заказов в производство в ходе оперативно-календарного планирования на полиграфическом предприятии.

Сокращение перерывов в нерабочее время достигается в основном путем увеличения сменности работы.

Форма организации производства представляет собой определенное сочетание во времени и в пространстве элементов производственного процесса при соответствующем уровне его интеграции, выраженное системой устойчивых связей.

Организация производственного процесса в пространстве представляет собой способ сочетания заготовительных, обрабатывающих и сборочных

производственных процессов на территории фирмы по переработке "входа" системы (фирмы) в ее "выход" с параметрами, заданными в бизнес-плане. Организация производственных процессов в пространстве реализуется в производственной структуре фирмы.

Организация производственного процесса во времени представляет собой сочетание во времени основных (заготовительных, обрабатывающих и сборочных), вспомогательных и обслуживающих процессов по переработке "входа" системы (фирмы) в ее "выход"- готовый продукт.

Важнейшим параметром организации производственного цикла во времени является производственный цикл изготовления деталей, составных частей изделия и изделия в целом от заготовительных до сборочных и испытательных операций. Длительность производственного цикла состоит из рабочего периода и времени перерывов.

Различные временные и пространственные структурные построения образуют совокупность основных форм организации производства. Временная структура организации производства определяется составом элементов производственного процесса и порядком их взаимодействия во времени. По виду временной структуры различают формы организации с последовательной, параллельной и параллельно-последовательной передачей предметов труда в производстве.

Форма организации производства с последовательной передачей предметов труда представляет собой такое сочетание элементов производственного процесса, при котором обеспечивается движение обрабатываемых изделий по всем производственным участкам партиями произвольной величины. Предметы труда на каждую последующую операцию передаются лишь после окончания обработки всей партии на предшествующей операции. Данная форма является наиболее гибкой по отношению к изменениям, возникающим в производственной программе, позволяет достаточно полно использовать оборудование, что дает возможность снизить затраты на его приобретение. Недостаток такой формы организации производства заключается в относительно большой длительности производственного цикла, так как каждая деталь перед выполнением последующей операции пролеживает в ожидании обработки всей партии.

Форма организации производства с параллельной передачей предметов труда основана на таком сочетании элементов производственного процесса, которое позволяет запускать, обрабатывать и передавать предметы труда с операции на операцию поштучно и без ожидания. Такая организация производственного процесса приводит к уменьшению количества деталей, находящихся в обработке, сокращению потребностей в площадях, необходимых для складирования и проходов. Ее недостаток - в возможных простоях оборудования (рабочих мест) вследствие различий в длительности операций.

Форма организации производства с параллельно-последовательной передачей предметов труда является промежуточной между последовательной и параллельной формами и частично устраняет присущие им недостатки. Изделия с операции на операцию передаются транспортными партиями. При этом обеспечивается непрерывность использования оборудования и рабочей силы, возможно частично параллельное прохождение партии деталей по операциям технологического процесса.

Пространственная структура организации производства определяется количеством технологического оборудования, сосредоточенного на рабочей площадке (числом рабочих мест), и расположением его относительно направления движения предметов труда в окружающем пространстве. В зависимости от количества технологического оборудования (рабочих мест) различают однозвенную производственную систему и соответствующую ей структуру обособленного рабочего места и многозвенную систему с цеховой, линейной или ячеистой структурой. Возможные варианты пространственной структуры организации производства представлены на рис. 11.1. Цеховая структура характеризуется созданием участков, на которых оборудование (рабочие места) расположено параллельно потоку заготовок, что предполагает их специализацию по признаку технологической однородности. В этом случае партия деталей, поступающая на участок, направляется на одно из свободных рабочих мест, где проходит необходимый цикл обработки, после чего передается на другой участок (в цех).

На участке с линейной пространственной структурой оборудование (рабочие места) располагается по ходу технологического процесса и партия деталей, обрабатываемая на участке, передается с одного рабочего места на другое последовательно.

Ячеистая структура организации производства объединяет признаки линейной и цеховой. Комбинация пространственной и временной структур производственного процесса при определенном уровне интеграции частичных процессов обусловливает различные формы организации производства: технологическую, предметную, прямоточную, точечную, интегрированную (рис.11.2). Рассмотрим характерные черты каждой из них.

Технологическая форма организации производственного процесса характеризуется цеховой структурой с последовательной передачей предметов труда. Такая форма организации широко распространена на машиностроительных заводах, поскольку обеспечивает максимальную загрузку оборудования в условиях мелкосерийного производства и приспособлена к частым изменениям в технологическом процессе. В то же время применение технологической формы организации производственного процесса имеет ряд отрицательных последствий. Большое количество деталей и их многократное перемещение в процессе обработки приводят к росту объема незавершенного производства и увеличению числа пунктов промежуточного складирования. Значительную часть производственного цикла составляют потери времени, обусловленные сложной межучастковой связью.

Предметная форма организации производства имеет ячеистую структуру с параллельно-последовательной (последовательной) передачей предметов труда в производстве. На предметном участке устанавливается, как правило, все оборудование, необходимое для обработки группы деталей с начала и до конца технологического процесса. Если технологический цикл обработки замыкается в пределах участка, он называется предметно-замкнутым.

Предметное построение участков обеспечивает прямоточность и уменьшает длительность производственного цикла изготовления деталей. В сравнении с технологической формой предметная позволяет снизить общие расходы на транспортировку деталей, потребность в производственных площадях на единицу продукции. Вместе с тем данная форма организации производства имеет и недостатки. Главный из них в том, что при определении состава оборудования, устанавливаемого на участке, на первый план выдвигается необходимость проведения определенных видов обработки деталей, что не всегда обеспечивает полную загрузку оборудования.

Кроме того, расширение номенклатуры выпускаемой продукции, ее обновление требуют периодической перепланировки производственных участков, изменения структуры парка оборудования. Прямоточная форма организации производства характеризуется линейной структурой с поштучной передачей предметов труда. Такая форма обеспечивает реализацию ряда принципов организации: специализации, прямоточности, непрерывности, параллельности. Ее применение приводит к сокращению длительности производственного цикла, более эффективному использованию рабочей силы за счет большей специализации труда, уменьшению объема незавершенного производства.

Рис. 3

При точечной форме организации производства работа полностью выполняется на одном рабочем месте. Изделие изготовляется там, где находится его основная часть. Примером служит сборка изделия с перемещением рабочего вокруг него. Организация точечного производства имеет ряд достоинств: обеспечивается возможность частых изменений конструкции изделий и последовательности обработки, изготовления изделий разнообразной номенклатуры в количестве, определяемом потребностями производства; снижаются затраты, связанные с изменением расположения оборудования, повышается гибкость производства.

Интегрированная форма организации производства предполагает объединение основных и вспомогательных операций в единый интегрированный производственный процесс с ячеистой или линейной структурой при последовательной, параллельной или параллельно-последовательной передаче предметов труда в производстве. В отличие от существующей практики раздельного проектирования процессов складирования, транспортировки, управления, обработки на участках с интегрированной формой организации требуется увязать эти частичные процессы в единый производственный процесс. Это достигается путем объединения всех рабочих мест с помощью автоматического транспортно-складского комплекса, который представляет собой совокупность взаимосвязанных, автоматических и складских устройств, средств вычислительной техники, предназначенных для организации хранения и перемещения предметов труда между отдельными рабочими местами.

Управление ходом производственного процесса здесь осуществляется с помощью ЭВМ, что обеспечивает функционирование всех элементов производственного процесса на участке по следующей схеме: поиск необходимой заготовки на складе - транспортировка заготовки к станку - обработка - возвращение детали на склад. Для компенсации отклонений во времени при транспортировке и обработке деталей на отдельных рабочих местах создаются буферные склады межоперационного и страхового заделов. Создание интегрированных производственных участков связано с относительно высокими единовременными затратами, вызванными интеграцией и автоматизацией производственного процесса.

Экономический эффект при переходе к интегрированной форме организации производства достигается за счет сокращения длительности производственного цикла изготовления деталей, увеличения времени загрузки станков, улучшения регулирования и контроля процессов производства.