kc = Адо / Cрм
где: Aдо – число типов деталеопераций, выполняемых в данном цехе, участке;
Срм – число единиц оборудования там же.
Единичный типпроизводства рассчитан на выпуск обширной, непостоянной номенклатуры изделий, потребность в которой исчисляется единицами и определяется заключенными договорами. Рабочие места имеют технологическую специализацию, загружаются различными операциями через непостоянные промежутки времени без соблюдения определенного чередования.
Серийный тип производства отличается специализацией предприятия на более узкой номенклатуре изделий, требующихся постоянно, но в строго определенном количестве. Изделия выпускаются сериями. Серия – это количество конструктивно-одинаковых изделий, запускаемых в производство одновременно или последовательно, но без перерыва. В зависимости от масштабов и повторяемости номенклатуры продукции, уровня специализации рабочих мест различают мелкосерийное (kс>20), среднесерийное6 (kс>10) и крупносерийное (kс>1) производство.
Массовый тип производства характеризуется непрерывными производственными процессами по изготовлению изделий ограниченной номенклатуры, но в значительных объемах. На каждом рабочем месте выполняется одна деталеоперация. Уровень специализации рабочих мест высокий.
Для организации производства используют следующие методы:
1. Единичный. Соответствует единичному типу производства. Оборудование располагается по группам станков. Часто изделия в процессе производства поступают с одной операции на другую через промежуточные кладовые, что ведет к увеличению продолжительности цикла производства.
Длительность производственного цикла (Тц) определяется по формуле:
Тобщ
Тц = – + tрп + tтр
R * tсм * S *Kвн
где: Тобщ – общая трудоемкость выполнения заказа, нормо‑ч;
R – число рабочих, одновременно занятых на выполнении заказа, чел.;
tсм - продолжительность смены, ч;
S – сменность работы, смен;
Квн – коэффициент выполнения норм рабочими;
tрп – время регламентированных перерывов, ч;
tтр – время транспортировки, ч.
При заданном (принятом) сроке выполнения заказа (договора) определяется необходимое число рабочих или рабочих мест (станков).
2. Партионный (групповой). Соответствует мелкосерийному и среднесерийному типу производства. Изделия запускаются в производство париями (группами) в соответствии с графиком производства.
В практике отечественного производства пользуются упрощенным вариантом определения минимального размера партии деталей. Для отдельно взятой операции соответствующая формула имеет вид:
tпзi
nimin = –
kпер * tштi
где: tпзi – подготовительно-заключительное время по i‑ой операции, мин;
tштi – штучная норма времени на i‑ю операцию, мин;
kпер – коэффициент переналадки оборудования, учитывающий размер потерь рабочего времени на переналадку оборудования.
Для нескольких операций формула расчета минимального размера партии деталей имеет вид:
m
S tпзi
i=1
nmin = –
m
kпер * S tштi
i=1
где: m – число операций.
Иногда при наличии нескольких операций проводят расчеты лишь для одной операции, имеющей наименьшее значение tштi (критическая операция). Это возможно в случае, когда значения tпзi для рассматриваемых операций достаточно близки друг к другу. Все операции как бы подстраиваются под критическую операцию, которая определяет минимальный размер партии деталей.
В практике американского менеджмента для расчета оптимального размера партии деталей (n) широко используется формула Гарриса:
n = √ 200* P * Зпод
С * Иxр
где: P – планируемый объем продаж, шт.;
Зпод – затраты на подготовку (переналадку) оборудования, руб.;
С – издержки на изготовление одной детали, руб.;
Иxр – процент издержек на хранение готовой продукции от стоимости изготовления одной детали, %.
Затраты на подготовку производства меняются в зависимости от сложности изделий и используемого оборудования.
Издержки на хранение запасов готовой продукции, как показало обследование ряда американских фирм, составляют от 10 до 30 % стоимости.
После определения размера партии деталей (изделий) устанавливается периодичность запуска партий в производство. Для этого производится расчет целого числа партий в годовой программе:
q = P / n
а затем периодичность запуска:
tзап = T / q
где Т – продолжительность планового периода или установленный срок выполнения заказа по договору, сут.
Учитывая, что при изготовлении изделий могут быть отклонения от запланированных сроков выпуска, при передаче партий между цехами создают резервные (страховые) запасы, называемые опережениями. Опережения могут быть выражены в днях часах) или комплектах. Временем опережения называют период, который отделяет ранние сроки начала или окончания работы заготовительных и обрабатывающих цехов от окончательного срока выпуска изделий. Расчеты опережений нужны для своевременного и комплектного обеспечения цехов (участков) заготовками, деталями, узлами и т. п. для бесперебойного выпуска изделий.
Бесперебойный ход производства может быть обеспечен и опережениями в виде комплектов изделий, который на практике называют заделами. Нормальный уровень заделов (Z) в машиностроении может быть рассчитан по формуле:
Z = Nсут * t
где Nсут - суточный выпуск изделий (деталей, узлов шт.;
t – время опережения в днях.
Заделы делятся на внутрилинейные и межлинейные. Внутрилинейные заделы обеспечивают бесперебойную работу рабочих мест цеха (участка) и являются предметом оперативно-календарного планирования. Межлинейные заделы обеспечивают своевременное выполнение начальных операций смежных производств и по своему назначению делятся на транспортные, оборотные и страховые. При связи цехов (участков) транспортом периодического действия транспортный задел (Zт) рассчитывается по формуле:
Tтр * Qт
Zт = – > n
tзап
где Ттр – периодичность транспортных рейсов между цехами (участками), ч;
Qт - грузоподъемность транспортного средства, шт.;
tзап – затем периодичность запуска изделий, ч;
n – размер запускаемой партии изделий, шт.
Оборотный (складской) задел (Zоб) необходим при различной сменности смежных цехов (участков) и при подаче деталей на поточную линию с серийного участка. В первом случае оборотный задел определяется как:
Zоб= nсм * (Sб – Sм)
где: nсм – сменная потребность в деталях цеха, работающего большее число смен, шт.;
Sб - сменность работы цеха, куда передаются изделия (детали, узлы), смен;
Sм - сменность работы цеха, с которого передаются изделия, смен.
Во втором случае оборотный задел рассчитывается по формуле:
Zоб = Tс * nсм
где: Тс – период времени между подачей двух партий с серийного участка в сменах, ч.
Страховой (резервный) задел создается между цехами (участками) на случай увеличения их производительности или при срыве подачи изделий (деталей, узлов). На практике величина этого задела берется в размере до nсм.
3. Поточный. Соответствует крупносерийному и массовому типу производства. Поточное производство характеризуется расположением средств технологического оснащения в последовательности выполнения операций технологического процесса и специализацией рабочих мест.
Параметры поточной линии:
1. Такт выпуска – интервал времени между выпуском двух смежных изделий:
tл = Fд / N
где: Fд - действительный фонд полезного времени работы оборудования, ч;
N– количество изделий, выпускаемых за период Fд, шт.
Для прерывных процессов Fд рассчитывается:
Fд=(Дк-Дв-Дп) * S * h – Р = (Дк-Дв-Дп) * S * h (1‑a/100)
где: Дк, Дв, Дп – количество календарных, выходных и праздничных дней;
S – сменность работы (1,2,3 смены);
h – продолжительность смены (в часах);
Р – потери производственного времени, связанные с ремонтом оборудования.
a – процент потерь, связанных с ремонтом и обслуживанием оборудования.
Для непрерывных процессов Fд:
Fд = 24 Дк – Р = 24 Дк (1- a / 100)
2. Ритм линии – это величина, обратная такту, т. е. количество изделий, выпущенных в единицу времени:
rл = n / Fд=1 / tл
Понятие ритма целесообразно в случае двух и более поточных линий, занятых выпуском одинаковой продукции. Суммарный ритм нескольких линий можно определить как Sr = r1 + r2.
Применительно к одной операции можно рассчитать рабочий такт:
ti = tштi / nрмi