Оперативное планирование серийного производства

Вариант 27

 

Рассчитать  минимальный размер партии деталей  и периодичность запуска-выпуска  этой партии в обработку. Определить оптимальный размер партии и потребное  число станков для обработки  деталей а, б, в, г, д, е, изделия А, месячный выпуск которого в сборочном цехе составляет N_м = 1400 шт. Число рабочих дней в месяце – Д_р = 22. Режим работы механообрабатывающего цеха – Т_см1 = 2 смены, сборочного - Т_см2 = 1 смена, продолжительность рабочей смены – t_см = 7,4 часов. Время на плановый ремонт и переналадку оборудования составляет а_об 7% номинального фонда рабочего времени.

Рассчитать  длительность производственного цикла  обработки партии деталей в механообрабатывающем цехе, если межоперационное пролеживание партии деталей составляет Т_пролеж 2 смены. Рассчитать длительность операционного цикла, опережение запуска-выпуска партии деталей между смежными цехами и технологическое опережение между смежными операциями в механообрабатывающем цехе и складских заделов между механообрабатывающим и сборочным цехами. Составить календарный план-график работы механообрабатывающего цеха. Страховой задел между смежными цехами равен однодневной потребности в деталях для сборки изделия А.

Состав операций технологического процесса обработки  деталей и нормы штучного времени приведены в таблице 1, а группировка комплекта деталей по однородности внутрицеховых технологических маршрутов и очередность их прохождения в цехе механической обработки деталей в таблице 2. остальные данные для расчетов в таблице 3.

 

 

 

 

                                                                                                               Таблица 1

                                              

 Состав  операций и нормы штучного  времени обработки деталей

 

Операция	Норма штучного времени детали t, мин						Подготовительно- заключительное время  tпз, мин	Допустимые потери времени на переналадку оборудования аоб, %
	а	б	в	г	д	е
Фрезерная	8	5	13	14	6	6	30	6
Сверлильная	-	-	14	-	-	9	60	7
Шлифовальная	4	7	3	3	2	3	40	4
Строгальная	3	4	9	-	4	8	30	4
Зуборезная	17	-	10	7	20	-	40	6
Токарная	-	14	-	5	11	11	20	4

Таблица 2

 

Группировка комплекта деталей  по однородности

технологического маршрута прохождения  по участку

 

Наименование деталей, имеющих одинаковый технологический маршрут	Маршрут прохождения деталей по участку  механической обработки
а	Ф– Ст– З– Ш
б	Ф– Т– Ст– Ш
в	Ф– С– Ст  – З– Ш
г	Ф– З – Т – Ш
д	Ф– Т – Ст – З  – Ш
е	Т– С – Ст  – Ф  – Ш

 

Примечание: 1. Условные обозначения: Ф- фрезерный, С – сверлильный, Ш – шлифовальный, Ст – строгательный, З – зуборезный, Т – токарный. 2.

 

 

Решение

1. Расчет минимального размера партии деталей.

Для определения размера партии может быть использован метод  постепенного подбора, согласно которому сначала определяют минимально допустимый размер партии, а затем его корректируют, руководствуясь конкретными производственными условиями.

Минимальный размер партии определяется двумя способами в зависимости от характера оборудования, на котором обрабатываются детали.

Первый  способ используется, когда для обработки деталей применяется  оборудование, требующее значительное время на переналадку. В данной задаче этому требованию отвечает сверлильная операция, требующая 60 мин подготовительно-заключительного времени. Расчет минимального размера партии деталей, в данном случае детали в, е, ведется по формуле:

n_min=

,

 где t_п.з – подготовительно–заключительное время, мин;

 t – норма штучного времени (с учетом выполнения норм), мин; 

 – процент допустимых потерь времени на переналадку оборудования.

n_minВ =

                            

n_minЕ =

          

 

Второй  способ используется, когда для обработки деталей применяется оборудование, не требующее значительного времени на переналадку. Расчет минимального размера партии деталей, в данном случае а, б, г, д, рассчитывается по формуле:

n_min =

,

где t_см – продолжительность смены, мин; 

t – норма штучного времени (минимальная из всех выполняемых операций), мин.

n_minА =

               

n_minБ =

                 

n_minГ =

n_minД =

Расчет  минимального размера партии деталей  удобно представлять в табличном виде (табл. 3).

Таблица 3  

Расчет минимального размера партии деталей

Деталь	Расчетный минимальный размер партии деталей nmin, шт.		Кратность минимального размера партии деталей месяч-ному заданию	Периодичность запуска деталей, раб. дн.		Принятый размер партии деталей nп
	I способ nmin=	II способ nmin =		Расчетная Rр	Принятая Rп
а	-	148	1400/148=9,5	2,31	3	192
б	-	111	1400/111=12,6	1,73	2	128
в	61	-	1400/61=23	0,95	1	64
г	-	148	1400/148=9,5	2,31	3	192
д	-	222	1400/222=6,3	3,47	4	256
е	95	-	1400/95=14,7	1,48	2	128

 

2. Расчет периодичности запуска–выпуска партии деталей определяется по формуле:      

R_зв =

,

где  N_срд – среднедневная потребность в деталях. Определяется по формуле:

N_ср.д =

,

где  N_м – месячный выпуск изделий, шт.; 

Д_р – число рабочих дней в месяце.

N_ср.д =

              

Рассчитаем периодичность запуска–выпуска партии деталей:      

R_звА =   

           

R_звБ =

               

R_звВ =  

              

R_звГ =  

             

R_звД =  

             

R_звЕ =

                 

 

Данные заносим  в таблицу 3.

 

3. Расчет нормального (оптимального) размера партии деталей определяется по формуле:

n_Н = R_п * N_ср.д   .

n_nА = 3 * 64 = 192 шт.

n_nБ = 2 * 64 = 128 шт

n_nВ = 1 * 64 = 64 шт

n_nГ = 3 * 64 = 192 шт

n_nД = 4 * 64 = 256 шт

n_nЕ = 2 * 64 = 128 шт

 

4. Расчет  количества партий деталей в месяц:

n =

для деталей А, Г:

n = 1400 / 192 = 7 партий

для деталей Б, Е:

n = 1400/ 128 = 11 партий

для детали В:

n = 1400 / 64 = 22 партии

для детали Д:

n = 1400 / 256 = 5 партии

 

5. Расчет  потребного количества станков на месячную программу выпуска деталей рассчитывается по формуле:

C_р =  

,

где  m – число запусков партий деталей в производство; 

К_в – коэффициент выполнения норм времени;

F_э – месячный эффективный фонд времени работы одного станка, определяемый по формуле:

F_э = K_см * t_см * Д_р (

) = 2 * 7,4 * 22 ( ) = 313 час.

Подставляем соответствующие значения в формулу:

C_рФ= (принимаем 4 станка)                         

C_рС = (принимаем 2 станка)                         

C_рШ = (принимаем 2 станка)                         

C_рСт = (принимаем 3 станка)                         

C_рЗ = (принимаем 4 станка)                         

C_рТ= (принимаем 3 станка)                         

 

Дробное число станков округляется всегда в большую сторону. Результаты этих расчетов заносим в табл.4.

                                                                                                                    Таблица 4

 Расчет  потребного количества станков  и их загрузки

 

Оборудо- вание (станки)	Штучное время по деталям t, мин						tпз  , мин	Число запусков в месяц	Количество станков		Коэффициент загрузки обо- рудования (Кз=1.02)
	а	б	в	г	д	е			Ср	Спр
Фрезерные	8	5	13	14	6	6	30	6	3,89	4	0,97
Сверлильные	-	-	14	-	-	9	60	2	1,72	2	0,86
Шлифовальные	4	7	3	3	2	3	40	6	1,65	2	0,83
Строгальные	3	4	9	-	4	8	30	5	2,1	3	0,7
Зуборезные	17	-	10	7	20	-	40	4	4,03	4	1
Токарные	-	14	-	5	11	11	20	4	3,06	3	1
Итого:	32	30	49	29	43	37

 

6. Расчет длительности производственного цикла обработки партии деталей определяется по формуле:

T_ц =

,

где   n_i - оптимальный размер партии деталей i–го наименования, шт.;

C_пр - принятое число станков i–го наименования, шт.;

t_i - норма штучного времени обработки детали i–го наименования на соответствующей операции, мин;

m - число операций по обработке деталей i–го наименования;

t_мо - время межоперационного пролеживания деталей, мин.;

K_пар - коэффициент параллельности (условно принимаем K_пар = 0,6).

Длительность  производственных циклов обработки  партий деталей определяется в часах и сменах (1 смена = 7,4 ч.).

T_цА =

T_цБ =

T_цВ=

T_цГ =

T_цД =

T_цЕ =

 

7. Расчет опережения запуска–выпуска партии деталей.

 

Различают общее и частное опережение запуска–выпуска.

Под общим опережением запуска понимается время со дня запуска в производство партии деталей в первом по ходу технологического процесса цехе и до момента окончания сборки готовых изделий, состоящих из деталей этой партии. Опережение выпуска меньше опережения запуска на величину длительности производственного цикла данном цехе.

Под частным опережением понимается время между запуском–выпуском партии деталей в предыдущем цехе и запуском–выпуском этой же партии в последующем цехе.

Величина  опережения состоит из двух элементов  – времени технологического опережения и времени резервного опережения.

Время технологического опережения определяется продолжительностью производственного цикла обработки партии деталей в данном цехе. При равенстве или при уменьшении по ходу технологического процесса партии в кратное число раз она численно равна суммарной длительности производственного цикла всех цехов, т.е.

Т_то =

  ,

где K_ц – число цехов, в которых обрабатывается данная партия деталей. 

Применительно к данной задаче известна только длительность производственного цикла по всем партиям деталей, обрабатываемых в механическом цехе. Поэтому прежде всего необходимо выбрать максимальную периодичность запуска-выпуска, по расчету она составляет 4 дня (табл.). В сборочный цех детали поступают из механического цеха партиями по 256 шт. из них за 4 дня будет собрано 256 изделий, так как суточная производительность цеха – 64 изделий. Следовательно, длительность производственного цикла сборочного цеха составляет Т_ц.сб. = 4 дня. Для заготовительного цеха длительность производственного цикла примем равной Т_ц.з. = 1 день, а длительность производственного цикла в механообрабатывающем цехе примем по детали г, имеющей максимальную продолжительность, т.е Т_ц.Г = 7,2 смены, или 3,6 дня.

Величина резервного опережения предусматривается между  смежными цехами на случай возможной  задержки выпуска очередной партии в предыдущем цехе. Величина такого опережения устанавливается равной 3-5 календарным дням.

На основании  вышеизложенного строится график производственного  процесса детали г и определяется опережение запуска-выпуска (рис.1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 1. Схема производственного  процесса и опережений

запуска-выпуска  партии изделий:

Т_общ. – общая длительность цикла и опережения запуска; Т_ц.з. – длительность цикла заготовительных работ; Т_ц.мо – длительность цикла механообработки; Т_ц.сб – длительность цикла обработки; Т_о.з. – время опережения выпуска заготовок; Т_з.мо – время опережения запуска в механообработку; Т_в.мо – время опережения выпуска из механообработки; Т_з.сб – время опережения запуска в сборочный цех;  Т_р.з. и Т_р.мо – резервное время между заготовительными и механообрабатывающим и механообрабатывающим и сборочными цехами.

Из рис. 1 видно, что длительность производственного процесса и опережения запуска составляет 14,6 день.

Величина  технологического опережения составляет:

Т_т.о. = 1 + 3,6 + 4 = 8,6 день

Величина  резервного опережения составляет:

Т_р = Т_р.з + Т_р.мо = 3 + 3 = 6 дней

Технологическое опережение определяется и пропорционально. Для этого необходимо рассчитать длительность цикла обработки партии деталей по операциям. Расчет ведется по формуле:

Т_ц.опi =

Подставляем в эту формулу соответствующие  данные по партии деталей а и получаем:

Т_{ц.оп Аф} =

Т_{ц.оп Аш} =

Т_{ц.оп АСт} =

Т_{ц.оп Аз} =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.2 График опережений при обработке партии деталей а в механообрабатывающем цехе

 

Подставляем в эту формулу соответствующие  данные по партии деталей б и получаем:

Т_{ц.оп Бф} =

Т_{ц.оп Бш} =

Т_{ц.оп Бст} =

Т_{ц.оп Бт} =

Подставляем в эту формулу соответствующие  данные по партии деталей в и получаем:

Т_{ц.оп Вф} =

Т_{ц.оп Вс} =

Т_{ц.оп Вш} =

Т_{ц.оп Вст} =

Т_{ц.оп Вз} =

Подставляем в эту формулу соответствующие  данные по партии деталей г и получаем:

Т_{ц.оп Гф} =

Т_{ц.оп Гш} =

Т_{ц.оп Гз} =

Т_{ц.оп Гт} =

Подставляем в эту формулу соответствующие  данные по партии деталей д и получаем:

Т_{ц.оп Дф} =

Т_{ц.оп Дш} =

Т_{ц.оп Дст} =

Т_{ц.оп Д3} =

Т_{ц.оп Дт} =

Подставляем в эту формулу соответствующие  данные по партии деталей е и получаем:

Т_{ц.оп Еф} =

Т_{ц.оп Ес} =

Т_{ц.оп Еш} =

Т_{ц.оп ЕСт} =

Т_{ц.оп Ет} =

Расчет длительности цикла обработки партии деталей по операциям и величина технологического опережения занесены в таблицу (табл. 5).

                                                                                                                  Таблица 5

Расчет длительности цикла обработки партии деталей

и технологического опережения запуска-выпуска

Операция	Длительность цикла обработки  партии деталей по операциям, смен
	а	б	в	г	д	е
Фрезерная	3,5	1,5	1,9	6,1	3,5	1,8
Сверлильная	-	-	2,2	-	-	2,7
Шлифовальная	1,8	2,1	0,5	1,4	1,2	1
Строгальная	1,4	1,2	1,4	-	2,4	2,4
Зуборезная	7	-	1,5	3	11,6	-
Токарная	-	4,1	-	2	6	3,2
Итого: Тто	13,7	8,9	7,5	12,5	24,7	11,1

 

8. Определение нормативного уровня цикловых и складских заделов.

Цикловые  заделы – это внутрицеховые заделы (технологические, транспортные оборотные и страховые). Складские заделы – это заделы, создающиеся между цехами.

Определение величины технологического задела в  механообрабатывающем цехе. Расчет ведется по формуле:

Z_тех =

,

где  n_н – оптимальный размер партии деталей, шт.;

T_{ц.оп i} – длительность цикла обработки партии деталей i–го наименования на рабочем месте, смен;

R_{п з-в} – принятая периодичность запуска–выпуска деталей, смен.

Подставляя  в эту формулу соответствующие данные по детали а:

Z_техАф =

Z_техАш =

Z_техАст =

Z_техАз =

Z_техБф =

Z_техБш =

Z_техБст =

Z_техБт =

Z_техВф =

Z_техВс =

Z_техВш =

Z_техВст =

Z_техВз =

Z_техГф =

Z_техГш =

Z_техГз =

Z_техГт =

Z_техДф =

Z_техДш =

Z_техДст =

Z_техДз =

Z_техДт =

Z_техЕф =

Z_техЕс =

Z_техЕш =

Z_техЕст =

Z_техЕт =

Результаты  заносим в таблицу 6

 

 

 

Таблица 6

Расчет технологических  и страховых заделов в механообрабатывающем цехе

Операция	Технологический задел, шт.						Страховой задел, шт
	а	б	в	г	д	е	а	б	в	г	д	е
Фрезерная	224	96	122	390	224	115	64	64	64	64	64	64
Сверлильная	0	0	141	0	0	173	64	64	64	64	64	64
Шлифовальная	115	134	32	90	77	64	64	64	64	64	64	64
Строгательная	90	77	90	0	154	154	64	64	64	64	64	64
Зуборезная	448	0	96	192	742	0	64	64	64	64	64	64
Токарная	0	262	0	128	384	205	64	64	64	64	64	64
Итого:	877	570	480	800	1581	710	384	384	384	384	384	384

 

Определение величины страхового задела в механообрабатывающем цехе рассчитывается по формуле:

Z_стр =

   ,

где t_мо – время ожидания партии деталей между выпуском ее на предыдущем рабочем месте и запуском на последующем, смен;

N_м – программа выпуска деталей в планируемом периоде, шт.;

T_пл – плановый период времени, смен.

Подставляем в формулу соответствующие данные, получим размер страхового запаса по каждой детали на каждом рабочем месте:

T_пл = Д_р * Т_см = 22 * 2 = 44

Z_стр =               

 

Результаты  сводятся в таблицу 6.

                                                                                                                  

Оборотный межоперационный задел возникает, если детали от одного рабочего места к другому передаются различными по размеру партиями. В нашей задаче детали передаются неизменными партиями, следовательно, оборотный задел не создается.

Величина транспортного задела устанавливается в зависимости  от вида транспортных средств. Предположим, что изделия перевозятся принятыми партиями.

Складской задел состоит из страхового и оборотного. По условию задачи величина страхового задела равна размеру суточной потребности сборочного цеха, т.е. 65 шт. Формирование и движение величины оборотных заделов представлены на рис.2. При этом средняя величина оборотного задела определяется по формуле:

Z_об =

,

где  n_н.мо  и  n_н.сб – соответственно оптимальный размер партии деталей в механообрабатывающем цехе (подающем) и сборочном (потребляющем) цехе, шт.

подставляя  в эту формулу соответсвующие данные, получаем размер складского оборотного задела по каждой детали.

Z_обА =

Z_обБ =

Z_обВ =

Z_обГ =

Z_обД =

Z_обЕ =

 

Расчет заносим  в таблицу 7.

                                                                                                                    Таблица 7

Расчет страховых и  оборотных заделов

Деталь	Складской задел, шт.
	Страховой	Оборотный	Всего
а	64	64	128
б	64	32	96
в	64	0	64
г	64	64	128
д	64	96	160
е	64	32	96