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 wiąże się z zaangażowaniem
kapitału obrotowego i inwestycyjnego,

•Cykl dystrybucji i sprzedaży – realizowany w sferze
materialnej wiąże się z zaangażowaniem 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 można wyznaczać go w odniesieniu do grupy
wyrobów lub detali jeżeli 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 reżimu
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 złożonych
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 można 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 możliwości
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 złożonych

Cykl produkcyjny wyrobu złożonego 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 złożonego
jest cyklogram.

Skracanie cyklu produkcyjnego

Możliwe 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 można osiągnąć
przede wszystkim przez wdrażanie postępu technicznego,
nowoczesnych metod obróbki, utechnologicznienie konstrukcji itp.
Podobnie można skracać czas trwania operacji transportowych
poprzez skrócenie dróg transportowych, stosowanie pojemników,
mechanizację oraz automatyzację prac transportowych itp. Skrócenie
czasu trwania operacji kontrolnych może 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 można 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.

Duże

możliwości

w

zakresie

zmniejszenia przerw w cyklu produkcyjnym daje wdrożenie
produkcji potokowej, gdzie wszystkie czynności i operacje
produkcyjne wykonywane są

wg ściśle określonego

harmonogramu.

Układy przebiegu partii produkcyjnej detali w procesie produkcyjnym

Rozróżnia się następujące możliwe 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 różne 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
odróżnienia 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
można określić:

T

T

op

op

=

=

t

t

pz

pz

+

+

nt

nt

j

j

czyli na jedną sztukę

Ze wzoru wynika, że 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 (założenie: każda operacja
wykonywana jest tylko na jednym stanowisku).

Cechą charakterystyczną tego przebiegu jest fakt, że 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.

Można 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 najdłuższe okresy technologiczne cyklu produkcyjnego.

W przypadku, gdy przy wykonaniu danej detalooperacji
zajętych jest więcej niż 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

różnych 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, że 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 najdłuższą.

∑

=

=

+

+

+

=

+

4

1

4

3

2

1

i

i

t

t

t

t

t

C

A

Ogólnie można zapisać:

Brak

synchroniczności

(sytuacja,

gdy

czasy

poszczególnych operacji nie są sobie równe ani też nie są
krotne (liczba krotności powinna być liczbą całkowitą)),
wywołuje, że na stanowiskach roboczych wykonujących
operacje mniejsze niż t

max

występują przerwy w pracy.

Przy krotnościach czasów przerwy nie występują tylko
wtedy, gdy operacja najdłuższa 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, że kolejna operacja dla tej samej
partii rozpoczyna się przed zakończeniem operacji poprzedzającej.
Początek każdej operacji ustala się pod kątem zapewnienia możliwie
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

różne

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 można więc zapisać:

gdzie:

t

mni

– czas operacji mniejszej w każdej parze

kolejnych operacji.

Jeżeli 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 należy 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,

•

może

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,

gdyż 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