Czas przebiegu produkcji
To wskaźnik czasu, w którym odzwierciedla się trwanie
etapów przedprodukcyjnych i trwanie właściwej produkcji.
Składa się z:
•Cyklu przedprodukcyjnego – czas prac przygotowawczych,
wykonywanych przed uruchomieniem właściwej produkcji,
realizowany głównie w sferze informacyjnej (TPP, B+R itp.),
•Cyklu produkcyjnego – kompleksowy wskaźnik czasu
trwania bezpośredniego procesu produkcyjnego, realizowany
głównie w sferze materialnej wiąŜe się z zaangaŜowaniem
kapitału obrotowego i inwestycyjnego,
•Cykl dystrybucji i sprzedaŜy – realizowany w sferze
materialnej wiąŜe się z zaangaŜowaniem kapitału obrotowego.
Cykl produkcyjny
Definicja
Definicja
Przedział czasu pomiędzy rozpoczęciem i zakończeniem
procesu produkcyjnego danego wyrobu (okres czasu, w którym
surowiec lub materiał wejściowy przechodzi kolejno przez wszystkie
operacje procesu produkcyjnego i jest przekształcony w wyrób
gotowy)
- Podstawowy przedmiot wyznaczania cyklu produkcyjnego jest
wyrób gotowy; czasami moŜna wyznaczać go w odniesieniu do grupy
wyrobów lub detali jeŜeli stanowią jednolity i zagregowany obiekt
procesu produkcyjnego.
- Okres cyklu stanowi podstawę planowania i organizacji produkcji.
Ustala się dzięki niemu plan produkcji, normatywy zapasów robót w
toku, określenia zapotrzebowania na środki obrotowe itp.
-
Podstawowy składnik cyklu produkcyjnego jest czas trwania
operacji technologicznych, wynikający z parametrów urządzeń i
maszyn.
Struktura cyklu produkcyjnego
Struktura cyklu produkcyjnego składa się
z dwóch
podstawowych okresów:
•
•
Roboczego
Roboczego,
•
•
P
P
rzerw
rzerw, który obejmuje wszelkiego rodzaju stany
bezczynności wyrobów tzn. takie okresy, w których z
wyrobem nic się nie dzieje. Przerwy te mogą wynikać
zarówno z organizacji procesu produkcyjnego, jak i z
organizacji dnia roboczego, zmianowości, przyjętego reŜimu
pracy itp.
Przykładowe
metody wyznaczania
metody wyznaczania
długości cyklu
produkcyjnego
•
•
Szacunkowa
Szacunkowa
•
•
Statystyczno
Statystyczno
–
–
do
do
ś
ś
wiadczalna
wiadczalna – ustalanie danych o
wielkościach cyklu produkcyjnego na podstawie danych
statystycznych
•
•
A
A
nalityczna
nalityczna – stosowana najczęściej do obliczania cyklu
produkcyjnego wyrobów prostych konstrukcyjnie i
technologicznie oraz partii detali. Dla wyrobów złoŜonych
stosuje się metodę grafo – analityczną
•
•
Graficzne
Graficzne – szczegółowe rozrysowanie harmonogramu
przebiegu operacji i czynności związanych z wykonaniem
wyrobu (cyklogramy, metody sieciowe itp.)
Czas trwania cyklu produkcyjnego
Cykl produkcyjny moŜna wyrazić następującym wzorem:
C =
C =
O
O
t
t
+
+
T
T
k
k
+
+
T
T
t
t
+ T
+ T
m
m
+
+
T
T
os
os
+ T
+ T
om
om
+
+
T
T
od
od
O
t
– okres technologiczny cyklu,
T
k
– łączny czas trwania operacji kontrolnych,
T
t
– łączny czas trwania operacji transportowych,
T
m
– okres roboczy występujący w procesie magazynowania,
T
os
– łączny czas oczekiwania międzyoperacyjnego partii części na
zwolnienie stanowiska roboczego,
T
om
– łączny czas oczekiwania w magazynach kompletacyjnych,
międzywydziałowych,
T
od
– okres przerw wynikających z organizacji dnia roboczego.
Wskaźniki struktury cyklu produkcyjnego
Strukturą cyklu produkcyjnego nazywa się procentowy udział jego
poszczególnych składników. Znajomość struktury cyklu daje moŜliwości
w zakresie wyciągania wniosków zmierzających do skrócenia cyklu
produkcyjnego i jest podstawą planowania operatywnego.
Do analizy wykorzystuje się następujące wskaźniki:
-wskaźnik udziału okresu technologicznego w cyklu produkcyjnym
-wskaźnik udziału robotnika
gdzie: P – przestoje
-wskaźnik przestoju
C
O
t
t
=
ψ
C
P
C
P
C
C
T
T
T
O
m
t
k
t
r
−
=
−
=
+
+
+
=
1
ψ
C
P
p
=
ψ
Cykl produkcyjny wyrobów złoŜonych
Cykl produkcyjny wyrobu złoŜonego obejmuje cykle
produkcyjne
detali,
zespołów
i
wyrobu
finalnego.
Odpowiednie zorganizowanie przebiegu tych cząstkowych
cykli produkcyjnych względem siebie jest istotą planowania
operatywnego.
Graficzną ilustracją cyklu produkcyjnego wyrobu złoŜonego
jest cyklogram.
Skracanie cyklu produkcyjnego
MoŜliwe jest drogą:
1.
skrócenia okresu roboczego cyklu, a szczególnie okresu
technologicznego,
2. skrócenie lub nawet likwidacja wszelkiego rodzaju przerw w cyklu
produkcyjnym.
Skrócenie czasu trwania operacji technologicznych moŜna osiągnąć
przede wszystkim przez wdraŜanie postępu technicznego,
nowoczesnych metod obróbki, utechnologicznienie konstrukcji itp.
Podobnie moŜna skracać czas trwania operacji transportowych
poprzez skrócenie dróg transportowych, stosowanie pojemników,
mechanizację oraz automatyzację prac transportowych itp. Skrócenie
czasu trwania operacji kontrolnych moŜe nastąpić np.: poprzez
zautomatyzowanie i zmechanizowanie kontroli oraz poprzez
zastosowanie statystycznych metod kontroli jakości.
Istotnym elementem skrócenia czasu roboczego jest
doprowadzenie do wzajemnego pokrycia się czasów trwania
poszczególnych operacji. Znaczne efekty moŜna osiągnąć
likwidując przerwy np.: poprzez zastosowanie równoległego
przebiegu
partii
zamiast
szeregowego,
ograniczenie
przebywania detali w magazynach i zmniejszenie czasu
oczekiwania na zwolnienie stanowisk roboczych przez
właściwe ustalenie zmianowości, wielkości partii, kolejności
ich zapuszczania do produkcji i odpowiednie planowanie
przebiegu
produkcji.
DuŜe
moŜliwości
w
zakresie
zmniejszenia przerw w cyklu produkcyjnym daje wdroŜenie
produkcji potokowej, gdzie wszystkie czynności i operacje
produkcyjne wykonywane są
wg ściśle określonego
harmonogramu.
Układy przebiegu partii produkcyjnej detali w procesie produkcyjnym
RozróŜnia się następujące moŜliwe przebiegi:
-
szeregowy,
szeregowy,
-
-
r
r
ó
ó
wnoleg
wnoleg
ł
ł
y,
y,
-
-
szeregowo
szeregowo
–
–
r
r
ó
ó
wnoleg
wnoleg
ł
ł
y
y.
Na rysunkach przedstawiono róŜne warianty przebiegu partii detali w
czasie.
Rysunek a przedstawia wykonanie jednej sztuki wyrobu. Czas jej
wykonania t równy jest normowanemu jednostkowemu czasowi operacji
skorygowanemu
do
warunków
rzeczywistych
współczynnikiem
wykonania normy. Na początku operacji występuje czas t
p
– czas na
przygotowanie stanowiska, a na końcu czas t
z
– czas na uprzątnięcie
stanowiska.
Rysunek b przedstawia to samo, co rysunek a, przy czym dla
odróŜnienia scalono czas t
p
i t
z
w jeden czas przygotowawczo –
zakończeniowy t
pz
.
Rysunek c ilustruje przypadek wykonania n sztuk wyrobów.
Rysunek d przedstawia zastosowanie tzw. wielostrumieniowości, tzn.
wykonania operacji na partii detali zamiast na jednym stanowisku
równolegle na dwóch stanowiskach. Wariant taki pozwala na
dwukrotne skrócenie cyklu wykonania partii, ale podwojeniu ulega
czas t
pz
.
Rysunek e obrazuje przypadek wykonania partii n sztuk wyrobu
podzielonej na kilka partii transportowych o liczebności p.
W produkcji masowej produkcja na stanowisku roboczym ma
charakter stały i nie ma konieczności przezbrajania stanowisk.
Czas wykonania operacji na partii detali wynoszącej n sztuk
moŜna określić:
T
T
op
op
=
=
t
t
pz
pz
+
+
nt
nt
j
j
czyli na jedną sztukę
Ze wzoru wynika, Ŝe wraz ze zwiększeniem liczebności partii
produkcyjnej łączny czas wykonania jednej sztuki jest mniejszy.
j
pz
op
t
n
t
n
T
+
=
Szeregowy przebieg partii produkcyjnej
Przebieg szeregowy przedstawia rysunek (załoŜenie: kaŜda operacja
wykonywana jest tylko na jednym stanowisku).
Cechą charakterystyczną tego przebiegu jest fakt, Ŝe następna operacja
rozpoczyna się po zakończeniu operacji poprzedniej dla n sztuk całej
partii.
Okres technologiczny cyklu produkcyjnego partii detali stanowi sumę
czasu trwania wszystkich operacji technologicznych.
MoŜna to zapisać:
O
O
t
t
= nt
= nt
1
1
+ nt
+ nt
2
2
+ nt
+ nt
3
3
+ nt
+ nt
4
4
= n (t
= n (t
1
1
+ t
+ t
2
2
+ t
+ t
3
3
+ t
+ t
4
4
)
)
gdzie:
m –liczba operacji technologicznych,
n – liczba detali w partii produkcyjnej,
t – rzeczywisty czas wykonania operacji
Szeregowy układ przebiegu obróbki partii produkcyjnej detali
daje najdłuŜsze okresy technologiczne cyklu produkcyjnego.
W przypadku, gdy przy wykonaniu danej detalooperacji
zajętych jest więcej niŜ jedno stanowisko lub gdy
jednocześnie obrabiany jest cały pakiet detali, okres
technologiczny cyklu produkcyjnego ulega skróceniu i
wynosi:
gdzie: S
i
– liczba stanowisk roboczych wykonujących
jednocześnie tę samą operację na
róŜnych detalach danej partii,
r
i
– liczba jednocześnie obrabianych detali na danym
stanowisku roboczym.
∑
=
=
m
i
i
i
i
t
r
S
t
n
O
1
Równoległy przebieg partii produkcyjnej detali
Przebieg ten przedstawiono na rysunku.
Charakteryzuje się tym, Ŝe poszczególne detale przechodzą na
następną operację natychmiast po wykonaniu operacji poprzedniej.
Dla układu przedstawionego na rysunku okres technologiczny
wyniesie:
O
t
= A + B + C
B = (n-1)t
3
Operacja trzecia jest
operacją najdłuŜszą.
∑
=
=
+
+
+
=
+
4
1
4
3
2
1
i
i
t
t
t
t
t
C
A
Ogólnie moŜna zapisać:
Brak
synchroniczności
(sytuacja,
gdy
czasy
poszczególnych operacji nie są sobie równe ani teŜ nie są
krotne (liczba krotności powinna być liczbą całkowitą)),
wywołuje, Ŝe na stanowiskach roboczych wykonujących
operacje mniejsze niŜ t
max
występują przerwy w pracy.
Przy krotnościach czasów przerwy nie występują tylko
wtedy, gdy operacja najdłuŜsza będzie wykonywana na
kilku stanowiskach, tzn. wtedy, gdy średni czas
przebywania detali na poszczególnych stanowiskach
będzie sobie równy.
(
)
max
1
1 t
n
t
O
m
i
i
t
−
+
=
∑
=
Obrabiane wyroby mogą być przekazywane ze stanowiska
roboczego na stanowisko nie pojedynczo lecz partiami
transportowymi po p sztuk , gdzie 1 ≤ p ≤ n. W takim
przypadku mamy do czynienia z przebiegiem równoległym
wykonania poszczególnych partii transportowych, natomiast
rozpatrując przebieg wykonania detali w ramach partii
transportowej p to będzie on szeregowy. Okres
technologiczny wynosi w tym wypadku:
W przypadku synchroniczności okres technologiczny partii
detali, obrabianych w układzie równoległym po jednej sztuce
będzie wynosił:
(
)
max
1
t
p
n
t
p
O
m
i
i
t
−
+
=
∑
=
(
)
t
n
t
O
m
i
i
t
1
1
−
+
=
∑
=
Szeregowo – równoległy przebieg partii produkcyjnej detali
Przebieg ten charakteryzuje się tym, Ŝe kolejna operacja dla tej samej
partii rozpoczyna się przed zakończeniem operacji poprzedzającej.
Początek kaŜdej operacji ustala się pod kątem zapewnienia moŜliwie
największej ciągłości obróbki na poszczególnych stanowiskach. W
szeregowo – równoległym przebieg obróbki partii detali następuje w
porównaniu
z
przebiegiem
szeregowym
skrócenie
okresu
technologicznego cyklu produkcyjnego o sumę wartości pokrywających
się odcinków czasu (na rysunku odcinki a,b,c). Przebieg szeregowo -
równoległy przedstawia rys.
Z punktu widzenia wielkości czasów
następujących po sobie operacji mogą
wystąpić
róŜne
przypadki,
które
przedstawia rysunek
Dla
przypadku
pierwszego
okres
technologiczny wyniesie
Dla przypadku drugiego
Dla przypadku trzeciego
P
1
P
2
P
3
(
)
2
2
1
1 t
n
t
n
O
i
i
t
−
+
=
∑
=
(
)
2
2
1
1 t
n
t
n
O
i
i
t
−
+
=
∑
=
(
)
1
2
1
1 t
n
t
n
O
i
i
t
−
+
=
∑
=
Ogólnie moŜna więc zapisać:
gdzie:
t
mni
– czas operacji mniejszej w kaŜdej parze
kolejnych operacji.
JeŜeli przebieg wykonania partii obróbczej realizowany
jest partiami transportowymi po p sztuk wzór przybierze
postać:
(
)
∑
∑
−
=
=
−
−
=
1
1
1
1
m
i
mni
m
i
i
t
t
n
t
n
O
(
)
∑
∑
−
=
=
−
−
=
1
1
1
m
i
mni
m
i
i
t
t
p
n
t
n
O
Porównanie
Wybór wariantu układu cyklu produkcyjnego ma zasadnicze znaczenie dla długotrwałości cyklu
produkcyjnego wyrobów. Wyboru naleŜy dokonać rozpatrując istotne czynniki organizacyjne.
Szeregowy
Szeregowo - równoległy
Równoległy
Równoległy z
zastosowaniem
wielostrumieniowości
Dane
Operacja 1 – 12 jednostek czasu
Operacja 2 – 4 jednostki czasu
Operacja 3 – 8 jednostek czasu
Rysunek
Długotrwałość
1
0,75
0,54
0,25
Liczba operacji transportowych
2
5
24
16
Charakterystyka
1.
największa
długotrwałość
cyklu
produkcyjnego,
2.
najmniejsza
liczba operacji
transportowych
3.
skrócenie
długotrwałości
cyklu
produkcyjnego,
4.
wzrost liczby
operacji
transportowych
•
skrócenie
długotrwałości
cyklu
produkcyjnego,
•
moŜe
powodować
przestoje
maszyn (przy
braku
synchronizacji),
•
zwiększa liczbę
operacji
transportowych i
powoduje
dodatkowe
koszty
transportu
•
skrócenie
długotrwałości
cyklu
produkcyjnego,
•
zwiększenie
liczby
przezbrojeń,
•
wzrost liczby
potrzebnych
pomocy
warsztatowych,
gdyŜ wzrasta
liczba stanowisk
jednocześnie
wykonujących
obróbkę
P
P
O
O
R
R
Ó
Ó
W
W
N
N
A
A
N
N
I
I
E
E