3.3.2. зависимость длительности цикла простого процесса от видов движения партии предметов труда по операциям

Длительность цикла простого многооперационного (мульти- этапного) процесса зависит от способа передачи партии обрабатываемых предметов труда (обслуживаемых клиентов) с операции на операцию.

Под партией (ее размером) применительно к традиционным производственным процессам понимается определенное количество одинаковых предметов, обрабатываемых или собираемых на любой операции непрерывно и с однократной затратой подготовительно-заключительного времени (времени на подготовку и завершение работы, в том числе переналадку оборудования)62. В общем случае под партией понимается определенное количество полуфабрикатов, готовой продукции, грузов и т.п. одного или нескольких наименований, производимых, поставляемых, транспортируемых или хранимых как физически и/или юридически неделимое целое63. В сервисных системах при обслуживании клиентов также используют «партионный» способ. Например, в аэропортах перед посадкой в самолет пассажиры, объединенные в «партию», проходят несколько этапов, связанных с регистрацией, проверкой документов, багажа, личных вещей, транспортировкой к месту посадки. Размер партии может быть равным общему количеству пассажиров в самолете или количеству мест в автотранспорте.

Существуют три вида движения партии предметов труда по операциям (рабочим местам) в процессе их обработки: последовательный, параллельный и параллельно-последовательный. Суть последовательного вида движения заключается в том, что каждая последующая операция начинается только после окончания изготовления всей партии предметов труда (п) на предыдущей операции. Каждая отдельная единица продукции не может быть передана на следующую операцию, пока не будет закончено выполнение данной операции над всеми единицами партии (п). Время движения предметов труда по всем операциям процесса (длительность цикла процесса) определяют по формуле

т

Тцпосл = п? (^/с,) + mtмо, (1)

i=1

где п — количество предметов труда в партии; т — количество операций; г — номер операции; tшт, — норма штучного времени на выполнение г-й операции (времени, необходимого для обработки одного предмета труда на г-й операции); с1 — количество параллельных рабочих мест на г-й операции; ^о — среднее время меж- операционных перерывов (учитывается, что затраты времени на транспортировку предметов труда между рабочими местами, на складские операции, а иногда и на контрольные операции не нормируются в технологических картах или другой технологической документации, — это характерно для условий неавтоматизированного производства).

Пример построения графика движения партии предметов при последовательном виде движения представлен на рис. 29, а.

И = 100 4.0 = 3 i ?пт/ с,- Й?ПГ(

с,- Я2' 1 7 1 700« 2 4 2 200 ШгГ 3 3 1 300 iQn?'l . |ро 4 5 5 100 100 300 500 700 900 1100 1300 гп°сл = 100(7/1+4/2 + 3/1+5/5)+ 4 -3 = 1312 б) Параллельный вид движения

л =100 ^ = 3 р= 10 i ?пт/ ci P^mTi

Ci 1 7 1 1 /и 1 1

1 1

1 1

1 1

1 1

1 1

1 1

1 1

1 2 4 2 20 *"Т

1 * t

1 1 *- г < 't

1 1 * t

1 *"Т

1 *- г 1 3 3 1 30 4 -т

1 *~Т

1 *- t

1 1 *- » * -т

1 *-т

1 *- т

1 ч

1 *- г 4 5 5 10 +• 4 • *• 4« 1 I« * » й * 50 150 250 350 450 550 650 750 г шр = ю(7/1 + 4/2 + 3/1 + 5/5) ? (100 -10)(7/1) + 4 ? 3 = 772

в) Параллельно-последовательный вид движения и =100 ^0 = 3 ^=10

^шт/ 1 Р^штг М ^шт Z С/ С/ Рис. 29. Виды движения предметов труда

Правила построения графика: 1.

Строится цикл обработки первой транспортной (передаточной) (р) партии на всех операциях. 2.

На операции с самым продолжительным операционным циклом строится цикл обработки всей партии (п) без перерывов. 3.

Для всех транспортных партий, кроме первой, достраиваются операционные циклы на всех операциях, кроме самой продолжительной.

Пример построения графика движения партии предметов при параллельном виде движения представлен на рис. 29, б.

При параллельном виде движения на длительность цикла существенно влияет самая продолжительная операция (главная операция). Поэтому очень важно обеспечить непрерывность выполнения такой операции, своевременно завершая выполнение всех предшествующих ей операций над каждой из транспортных партий (порций) p, составляющих общую партию продукции П. Размер транспортной партии p принимается равным и кратным П и одинаковым для всех операций. На всех операциях, кроме операции с максимальной продолжительностью, работа осуществляется с перерывами, равными разности между продолжительностью главной и данной операций64.

Только для синхронного процесса, в котором длительности операций равны, т.е.

на всех операциях будет вестись без перерывов. Такое движение предметов труда по операциям называется поточным, а отношение ?шт /ci = Г — тактом потока.

в. Паpаллельно-последовательный вид движения

Параллельно-последовательный вид движения представляет собой сочетание элементов параллельного и последовательного видов движения, поэтому он иногда называется смешанным65. Как и при параллельном виде движения, вся обрабатываемая партия П делится на транспортные (передаточные) партии по p штук в каждой. Транспортная партия обрабатывается на каждой операции без перерывов. Ее можно передавать на следующую операцию, не ожидая окончания работы по другим транспортным партиям. При этом должно соблюдаться условие непрерывной работы на каждой операции при изготовлении всей партии П (как при последовательном виде движения). Время движения предметов труда по всем операциям процесса (длительность цикла процесса) определяют по формуле

m m-1

7ц11“п = ^^шт 1^1) - (П - p)X т1п^шт 1^1> *штi+1/Ч+1) + »+о• (3)

i=1 г=1

При организации параллельно-последовательного движения возможны два варианта совмещения (запараллеливания) операций. 1.

При операционном цикле предшествующей операции (/) меньшем, чем последующей (/ + 1). 2. При операционном цикле предшествующей операции (г) большем, чем последующей (г + 1).

При первом варианте — максимальное совмещение операций можно получить, передавая первую транспортную партию р на последующую (г + 1) операцию сразу же после окончания работы над ней на предыдущей (г). Все последующие транспортные партии будут пролеживать между этими операциями, ожидая освобождения рабочего места на последующей операции (г + 1). При этом обеспечивается непрерывная загрузка всех рабочих мест.

При втором варианте — для обеспечения непрерывной работы на последующей операции (г + 1) при построении графика необходимо ориентироваться на последнюю транспортную партию, определяя возможное время начала работы над ней на этой (последующей) операции.

Начинается построение графика с отображения длительности операционного цикла 1-й операции по всей партии п.

Пример построения графика движения партии предметов при параллельно-последовательном виде движения представлен на рис. 29, в.

Каждый из видов движения предметов труда имеет свои преимущества и недостатки и, соответственно, свою область применения (табл. 6).

Последовательный вид движения приводит к самому длительному циклу процесса, что приводит к связыванию затрат в незавершенном производстве. Вместе с тем при последовательном виде движения проще планировать и вести оперативный учет выполнения отдельных операций (так как работа идет связанными партиями), а также маршрутный учет. Он обеспечивает удобство меж- операционной транспортировки. Следовательно, при этом виде движения легче обеспечить сохранность предметов на пути их движения через рабочие места. Поэтому последовательный вид движения широко применяют на практике там, где нет значительной повторяемости предметов и процессов их обработки и где предметы могут иметь сложные пути движения. Подобные признаки характерны для единичного и мелкосерийного производства.

Параллельный вид движения обеспечивает наиболее короткую длительность цикла, но может приводить к недоиспользованию оборудования и к частым перерывам в работе отдельных агрегатов. Степень эффективности параллельного вида движения определя-

95

Таблица 6

Преимущества, недостатки и область применения различных видов движения партии предметов труда по операциям процесса* Вид движения партии предметов труда последовательный параллельный параллельно

последовательный Достоинства Отсутствие перерывов в загрузке рабочих мест на операции Отсутствие перерывов ожидания

Простота управления и транспортировки Минимально возможная длительность цикла процесса Отсутствие перерывов, связанных с ожиданием начала обработки на последующей операции Отсутствие перерывов в загрузке рабочих мест на операции

Возможность дополнительной загрузки рабочих мест за счет концентрации перерывов Недостатки Наибольшая длительность цикла процесса Большой объем незавершенного производства Значительная величина перерывов партион- ности Перерывы в загрузке рабочих мест Необходимо выполнение условия синхронизации Перерывы, связанные с ожиданием начала обработки на последующей операции Межоперационные оборотные заделы Необходимо более тщательное планирование процесса Область применения Единичное производство

Мелкосерийное производство с большой номенклатурой Массовое и крупносерийное производство (непрерывнопоточные линии) Крупносерийное производство с большим числом и трудоемкостью операций (многопредметные переменно-поточные линии) * Уточнено по: Казанцев А.К., Серова Л.С.

ется степенью приближения операционных циклов к равенству, т.е. к синхронности всех операций. При достаточно высокой синхронности параллельный вид движения превращается в поточный вид движения, при котором отсутствуют перерывы как в движении предметов труда, так и в работе оборудования. В связи с этим параллельный вид движения применяют, как правило, там, где возможно использование поточных методов организации рабочих процессов (в массовом производстве).

Параллельно-последовательный вид движения существенно влияет на уменьшение длительности цикла за счет сокращения перерывов из-за партионности обработки. При этом виде движения отсутствуют перерывы в загрузке оборудования, однако в связи с этим возникают перерывы в движении предметов труда с предыдущей на последующую операцию из-за необходимости ожидания начала обработки на последующей операции. Такое пролеживание предметов между операциями ведет к накоплению межоперационных оборотных заделов (п. 3.4.2). На рис. 29 перерывы, связанные с необходимостью ожидания начала обработки, обозначены пунктирными линиями. Например, для первой передаточной партии на второй операции оборотный задел равен 450 мин. При параллельно-последовательном виде движения более сложным является учет обрабатываемых предметов и контроль за их движением. Поэтому его удобнее применять там, где предметы совершают короткие движения между смежными (соседними) рабочими местами и где имеется постоянство или регулярная повторяемость маршрутов их движения. В большинстве случаев параллельно-последовательный вид движения применяют для больших партий предметов с существенной продолжительностью операционных циклов (в массовом и крупносерийном производстве).

Отношение длительности цикла при параллельном или параллельно-последовательном виде движения к длительности цикла при последовательном виде движения можно назвать коэффициентом, учитывающим сокращение длительности цикла (по сравнению с единицей, за которую принимается длительность цикла при последовательном виде движения как наибольшая), или сокращенно — коэффициентом параллельности (см. расчет по формуле).

Кпар = 7цпар/2цпосл или Кпар = Тцп-п/Тцпосл. (4)

Например, на рис. 29 коэффициенты параллельности соответственно равны: 772/1312 ~ 0,59; 862/1312 ~ 0,66.