Оперативно-календарне планування в масовому виробництві

Масове виробництво характеризується великими обсягами випуску вкрай малої але стійкої номенклатури продукції (табл. 5.1) з широким застосуванням потокових методів. За цих умов завдання оперативного планування полягає у забезпеченні безперервної обробки заготовок, деталей, складання вузлів і виробів у встановленому ритмі в передбачені календарним графіком строки.

До календарно-планових нормативів у масово-потоковому виробництві входить встановлення регламенту роботи потокових ліній, тривалості виробничого циклу виготовлення виробу або партії виробів і норми незавершеного виробництва у вигляді внутрішньолінійних та міжлінійних запасів. Внутріишьолінійні запаси забезпечують безперебійну роботу робочих місць потокової лінії.

Як відомо, потоковим виробництвом називається прогресивна форма організації виробництва, що грунтується на ритмічній повторюваності узгоджених у часі основних і допоміжних операцій. Потокове виробництво передбачає наявність предметно-замкнутої дільниці, на якій створюється потокова лінія (сукупність вузькоспеціалізованих робочих місць, розташованих у суворій послідовності технологічного процесу). Виділяють два види потокових ліній: безперервно-потокові та перервно-потокові.

Основна перевага потокового виробництва – це забезпечення безперервної роботи чи скорочення до мінімуму перерв у роботі.

На підставі вищевикладеного можна констатувати, що основними календарно-плановими нормативами оперативного планування в масовому виробництві є такт потокової лінії і запаси.

Тактом потокової лінії є період часу між запуском на лінію (випуском з лінії) двох суміжних виробів.

Такт потокової лінії (ТК) визначається в такий спосіб:

(5.34)

де – ефективний фонд часу роботи потокової лінії на зміну, добу, місяць, квартал, рік;

ОП – обсяг випуску продукції за відповідний період часу в натуральних вимірниках.

Ефективний фонд часу роботи потокової лінії на добу обчислюється за таким виразом:

(5.35)

де- час регламентованих перерв у роботі потокової лінії протягом зміни.

За наявності планових технологічних втрат такт потокової лінії визначають на підставі запуску продукції (), який розраховується за формулою:

(5.36)

де- обсяг випуску продукції;

ВТ – планові технологічні втрати.

За умови обробки і передачі на наступну операцію деталей (вузлів, виробів) транспортними партіями обчислюється ритм (РТ) роботи потокової лінії за формулою:

(5.37)

де- кількість деталей у транспортній партії.

Важливим показником є продуктивність потокової лінії в одиницю часу, який називають темпом (ТП). Цей показник обернений до такту потокової лінії і обчислюється в такий спосіб:

(5.38)

До календарно-планових розрахунків за умов масового виробництва належать кількість робочих місць на окремій технологічній операції потокової лінії, яка визначається за таким виразом:

(5.39)

де – розрахункова кількість робочих місць на і-й операції;

– час виконання і-ї операції.

Обчислюється також коефіцієнт завантаження робочих місць () за такою формулою:

(5.40)

де – прийнята кількість робочих місць на і-й операції.

Прийнята кількість робочих місць є цілим числом на відміну від розрахункової, яка може бути цілим числом з десятковими дробами. Істотне місце в оперативному плануванні масового виробництва посідають розрахунки запасів. Запаси – це незавершені деталі чи вироби на різних стадіях виробництва. Величина запасів зумовлена тривалістю виробничого циклу виготовлення виробів, тому їх називають цикловими.

Циклові запаси поділяються на внутрішньозмінні (внутрішньоциклові) і міжлінійні (міжциклові).

Внутрішньозмінні запаси зберігаються на потоковій лінії і діляться на:

• – технологічні;
• – транспортні;
• – резервні (страхові).

Технологічний запас – це кількість деталей (вузлів, виробів), яка у кожний період часу знаходиться в процесі обробки на всіх робочих місцях потокової лінії. За допомогою технологічного запасу забезпечується одночасна робота на всіх робочих місцях на початку зміни. Для цього на кожній операції залишається одна-дві деталі чи складальні вузли.

За умов поштучної обробки і передачі на наступні операції деталей технологічний запас () обчислюється за формулою:

(5.41)

де – загальна кількість операцій на потоковій лінії.

Коли деталі оброблюються партіями, технологічний запас обчислюється в такий спосіб:

(5.42)

Транспортний запас – це та кількість деталей, що в кожний період часу переміщується на транспортних засобах потокової лінії між операціями.

При передачі деталей штуками чи партіями відповідно внутрішньозмінний транспортний запас () визначається за такими виразами:

(5.43)

(5.44)

Розмір транспортного внутрішньолінійного запасу при безперебійному транспортуванні (за умов роботи на конвеєрі) () обчислюється в такий спосіб:

(5.45)

де – довжина робочої частини конвеєра;

– крок конвеєра, відстань між двома деталями (партіями деталей), що рівномірно розміщені на конвеєрі.

Приклад 5.9. Довжина конвеєра – 36 м. Відстань між деталями – 1,2 м. Деталі переміщуються від попередньої операції до наступної партіями по 6 шт. Обчислити транспортний внутрішньолінійний запас деталей.

Розв'язання

Величину транспортного внутрішньолінійного запасу деталей визначимо за формулою 5.45:

Отже, величина транспортного внутрішньолінійного запасу деталей складе 180 шт.

Наявність транспортного внутрішньолінійного запасу дозволяє робітникові почати наступну операцію навіть у тому випадку, коли з попередньої операції деталь (партія деталей) своєчасно не надійшла.

Розмір цього запасу залежить від місткості транспортних засобів і габаритів оброблюваних деталей (вузлів, виробів).

Необхідність створення оборотних запасів на повністю синхронізованих потокових лініях не виникає.

Міжопераційні оборотні запаси створюються на перервно-потокових лініях з різним часом виконання операцій, які не дорівнюють і не кратні тактові та не піддаються синхронізації. За цих умов на більш тривалій наступній операції накопичується певна кількість деталей, а на менш тривалій попередній операції деталі повністю обробляються.

Різниця в часі виконання суміжних операцій зумовлює простої, що негативно впливає на ефективність використання устаткування і знижує продуктивність праці. На цих лініях працюють робітники-сумісники, які виконують дві чи кілька операцій, закріплених за кожним з них. Сумісництво дозволяє повністю завантажиш всіх робітників протягом зміни і забезпечити більш раціональне використання устаткування.

Міжопераційні оборотні запаси створюються для забезпечення ритмічної роботи перервно-потокових ліній. їх наявність дозволить на менш тривалій операції (з двох суміжних) раніше виконати завдання і до закінчення зміни використати робітника для створення запасу наступній зміні. Укрупнено величина міжопераційного запасу визначається як різниця між змінною продуктивністю на двох суміжних операціях.

Подамо докладно розрахунки зміни величини міжопераційних або оборотних запасів.

Робота перервно-потокової лінії підпорядковується установленому регламенту. Регламент роботи перервно-потокової лінії – це обгрунтовано обраний період часу, протягом якого всі робітники-сумісники в суворо встановленій послідовності повинні обійти закріплені за ними робочі місця, виконуючи на кожному з них операцію. Величина міжопераційного оборотного запасу зумовлена регламентом роботи лінії, який визначається укрупненим ритмом. Міжопераційні запаси протягом кожного укрупненого ритму змінюються від нуля до максимуму і навпаки. Через динамічність цих запасів і періодичне повторення величини їх називають оборотними. Укрупнений ритм роботи перервно-потокової лінії часто називають періодом зміни запасу, під яким розуміють мінімальний час, протягом якого повторюється кожне значення змінної величини міжопераційного оборотного запасу.

Період зміни запасу складається з кількох періодів комплектування запасу. Період комплектування запасу – це частина періоду зміни запасу, протягом якої кількість робітників, зайнятих виконанням двох суміжних операцій, незмінна, а оборотний запас змінюється в одному напрямі: або зростає, або зменшується.

Період комплектування запасу – це час безперервної роботи робітника- сумісника на одному робочому місці.

Розрахувати період комплектування запасу () можна в такий спосіб:

(5.46)

де – період зміни міжопераційних оборотних запасів;

– коефіцієнт завантаження робочого місця.

Зміна міжопераційного оборотного запасу за період його комплектування () обчислюється за такою формулою:

(5.47)

де У – частина періоду зміни запасу, протягом якої кількість робітників, які виконують дві суміжні операції, незмінна, долі одиниці;

– кількість робочих місць, на яких протягом періоду комплектування запасу кількість працюючих робітників на і-й (попередній) та і-й+1 (наступній) операціях відповідно незмінна;

– час виконання і-ї та і-ї+1 операцій відповідно.

Приклад 5.10. На підставі фрагмента плану-графіка роботи перервно-потокової лінії (табл. 5.12) обчислити зміну оборотного запасу між першою і другою операціями та побудувати графік його зміни.

Таблиця 5.12

Фрагмент плану-графіка роботи перервно-потокової лінії

Довідково. Добова програма випуску виробів 192 шт. Лінія працює у дві зміни на добу. Тривалість зміни 8 год. Період зміни запасу складає 240 хв.

Розв'язання

1. Обчислимо зміну міжопераційного оборотного запасу за періоди його комплектування, скориставшись формулою 5.47. Як видно з графіка роботи робочих місць і робітників (табл. 5.12), між першою та другою операціями є два періоди комплектування запасу:

Розрахунки показують, що за перший період комплектування оборотного запасу на обох операціях працює по одному робітникові. Оскільки час виконання першої операції значно менший, ніж другої, то різниця між кількістю оброблених на них деталей складе 18 шт. Протягом другого періоду комплектування оборотного запасу перша операція не виконується, тому що робітник-сумісник А виконує другу операцію. Цю ж операцію постійно виконує робітник Б. Отже, за цей період два робітники оброблять запас деталей у кількості 18 шт.

2. Графічне зображення зміни оборотного запасу між першою і другою операціями технологічного процесу подано нарис. 5.9.

Резервний (страховий) запас створюється на найбільш відповідальних і нестабільних у часі виконання операціях, а також на контрольних пунктах. Величина запасу встановлюється на підставі аналізу ймовірності відхилень (в середньому 4-5% змінного завдання) від встановленого такту (ритму) роботи на цьому робочому місці. Резервний запас знаходиться у стадії технологічної готовності відповідної операції.

Рис. 5.9. Графік зміни міжопераційного запасу

Величина страхового запасу () визначається за формулою:

(5.48)

де ЧП – середня тривалість можливого перебою чи часу усунення неполадок (визначається досвідно-експериментальним методом).

Між суміжними технологічно пов'язаними потоковими лінями (дільницями, цехами) також створюються запаси деталей (виробів) для забезпечення злагодженої роботи. Ці запаси називаються міжцикловими (міжлінійними). Вони знаходяться в процесі транспортування між лініями чи цехами, на міждільничих складах, контролі, проміжних випробуваннях тощо.

Міжлінійні (міжциклові) запаси складаються із транспортного, оборотного, складського і резервного (страхового) запасів.

Міжлінійний транспортний запас – це деталі та вузли в кількості, що забезпечує безперебійну роботу лінії, яка їх споживає, на час, необхідний для транспортування до неї деталей чи вузлів з лінії, що їх подає, чи зі складу.

Міжлінійний транспортний запас необхідний для своєчасної подачі з однієї потокової лінії на наступну чи з цеху-виробника в цех-споживач і являє собою запас деталей, які знаходяться на транспортному засобі, що пов'язує дві суміжні потокові лінії чи склад з потоковою лінією.

При зв'язку суміжних ліній транспортними засобами безперервної дії міжцеховий транспортний запас () обчислюється в такий спосіб:

(5.49)

де- довжина транспортного засобу;

ДВ – кількість деталей чи вузлів, що розміщені між двома складальними зонами;

• - коефіцієнт завантаження транспорту;
• - відстань між центрами двох робочих зон.

Якщо суміжні лінії пов'язані транспортними засобами періодичної дії, то цей запас () розраховується за такою формулою:

(5.50)

де- періодичність транспортних рейсів між лініями;

• - такт потокової лінії, що подає деталі чи вузли;
• - вантажопідйомність транспортного засобу.

Міжлінійний (міжцеховий) оборотний запас є необхідним у випадку неповного узгодження роботи суміжних потокових ліній (дільниць). Наприклад, робота ліній неповністю синхронізована, або лінії працюють з різною кількістю змін на добу, або деталі надходять на потокову лінію із серійної дільниці, або остання операція на лінії, яка подає деталі, і перша операція на лінії, що їх споживає, виконуються з перервами.

Розмір міжлінійного оборотного запасу при різній змінності суміжних потокових ліній () обчислюється за таким виразом:

(5.51)

де- змінна програма потокової лінії з більшим числом змін;

– змінність роботи потокових ліній з більшою і з меншою кількістю змін відповідно.

За умов подачі деталей із серійно-потокової на безперервно-потокову лінію міжлінійний оборотний запас визначається так:

(5.52)

де- змінна програма лінії, яка споживає деталі;

ПП – період часу між подачею двох суміжних партій деталей із серійно- потокової лінії у змінах.

У всіх випадках максимальна величина міжлінійного оборотного запасу за умов передачі деталей і вузлів транспортними партіями дорівнюватиме величині транспортної партії потокової лінії (дільниці, цеху), що подає деталі. Мінімальна величина цього запасу буде дорівнювати нулю.

Міжлінійний резервний складський запас створюється для забезпечення безперебійної ритмічної роботи лінії (дільниці), що споживає деталі чи вузли, при затримках в їх подачі з попередньої лінії (дільниці). Цей запас дозволяє перевиконувати планові завдання, не знижувати темпи роботи при виявленні бракованих деталей. Розмір цього запасу зазвичай визначається досвідно- експериментальним методом з урахуванням досягнутого рівня ритмічності роботи суміжних потокових ліній чи дільниць, вартості деталей, наявності запасів на операціях лінії, що споживає деталі тощо. Залежно від конкретних умов виробництва міжлінійний резервний складський запас повинен забезпечити роботу наступної лінії протягом однієї-чотирьох змін.

Міжлінійні резервні (страхові) запаси створюються між потоковими лініями (дільницями) на випадок несвоєчасного надходження деталей або збільшення продуктивності наступної лінії тощо. На практиці величина цього запасу різна. Між лініями в одному цеху – до 0,5 змінної потреби, а між цеховими лініями – на одну чи на більше змін.

У масовому виробництві для забезпечення ритмічної роботи виробничо- диспетчерською службою підприємства кожному цеху встановлюється місячна виробнича програма за спеціальним графіком на підставі календарного плану випуску продукції підприємством. Порядок розподілу виробничої програми між цехами значною мірою залежить від особливостей їхньої техніки і технології та стадії виробничого процесу. Так, у складальних цехах, де випуск продукції здійснюється на безперервних потокових лініях, місячна виробнича програма розподіляється рівномірно за робочими днями (табл: 5.13) чи з наростаючим випуском в кінці місяця.