Технологического процесса с постоянным производственным циклом

При нормировании многостаночных работ необходимо решить три основные задачи:

1. Найти оптимальные нормы обслуживания и нормы численности с учётом взаимодействия между операторами-многостаночника­ми, наладчиками и другими группами рабочих. Нормы обслужива­ния устанавливают для данных условий количество станков, обс­луживаемых одним рабочим или бригадой. Нормы численности устанавливают оптимальную для данных условий численность рабо­чих каждой группы, необходимую для обслуживания заданного ко­личества станков.

2. Определить длительность цикла изготовления единицы продукции на данном станке с учётом его возможных простоев в ожи­дании обслуживания рабочими. Эта величина называется нормой длительности. Она характеризует станкоёмкость единицы продукции на данной операции и измеряется в единицах времени: се­кундах, минутах и т.п.

3. Установить норму времени на единицу продукции для рабо­чих каждой группы, исходя из норм длительности, обслуживания, численности. Нормы времени характеризуют трудоёмкость едини­цы продукции по данной операции и измеряются в человеко-се­кундах, человеко-минутах и т.п.

При многостаночной работе нормируемое время имеет следующую структуру:

где – свободное машинное время (аппаратурное), то есть время однократной непрерывной работы станка (аппара­та) без какого-либо участия рабочего; это время зат­рагивается на одну деталь либо несколько деталей, изготовляемых непрерывно из одной заготовки (напри­мер, из одного прутка), или в многоместном приспособ­лении, или при бункерной (магазинной) подаче загото­вок в зону обработки;

– время однократной занятости многостаночника на одном станке; в общем случае оно может включать время ма­шинно-ручной работы (часть основного времени), вспо­могательное время (установка заготовок и снятие деталей, контроль размеров, управление станком и т.п.), время активного наблюдения и переходов между станками;

– время объективно возможных перерывов в работе обору­дования, связанных с ожиданием многостаночников;

– время обслуживания рабочего места;

– время на отдых и личные надобности;

– подготовительно-заключительное время.

При выборе оптимальных норм обслуживания должны соблюдаться два вида ограничений: по необходимому производственному результату и по условиям труда. Метод решения задачи определяется прежде всего тем, насколько существенны колебания величин t_cи t_з.

Если эти величины можно считать практически посто­янными, то для выбора оптимальных норм обслуживания и числен­ности применяются аналитические и графические методы. Если ве­личины t_cи t_з имеют существенные колебания, то есть их необ­ходимо рассматривать как случайные величины, используются ма­тематические методы теории массового обслуживания или таблицы, рассчитанные на основе этих методов.

В дискретных производствах для формализации ограничении по заданной программе выпуска продукции (необходимый производст­венный результат) основам является тот факт, что каждая еди­ница технологического оборудования в общем случав может нахо­диться в следующих состояниях: действовать (работать) и прос­таивать во время обслуживания рабочими, в ожидании обслужива­ния и в ожидании работы (заготовок, сырья). Соответственно этим состояниям число установленных единиц оборудования равно:

где D – среднее количество действующих единиц оборудования;

Н – среднее количество станков, простаивающих во время обслуживания рабочими тех групп (профессий, уровней квалификации), для которых определяются нормы численности и обслуживания;

L – среднее количество станков, простаивающих в ожидании рабочих анализируемых групп;

R – среднее количество станков, простаивающих в ожидании рабо- ты (заготовок).

Технологический процесс непосредственно осуществляется лишь во время работы оборудования. Поэтому объём выпускаемой продукции при прочих равных условиях пропорционален количеству действующих станков. Время действия при многостаночной работе равно затратам машинно-свободного времени. С учётом этого ограничения по заданной программе выпуска продукции устанавли­вается в виде:

где – количество действующих станков при различных вари­антах норм обслуживания и численности;

– необходимое количество единиц оборудования;

Р_к – программа выпуска продукции к-го вида за плановый период;

t_ck – машинно-свободное время по данному виду продукции.

Ограничение по допустимой суммарной занятости рабочих в течение смены выражается в следующей форме:

где – коэффициент суммарной занятости одного рабочего i-й группы в течение смены, соответствующий определённой численности рабочих;

– коэффициент допустимой для данных конкретных ус­ловий суммарной занятости рабочего i-й группы в течение смены;

– нормативное время на отдых и личные надобности для рабочих данной группы за смену;

– продолжительность смены.

Пример I. Выбор оптимальной нормы обслуживания производит­ся для участка, состоящего N = 24 станков. Для выполнения программы выпуска участок должен изготовить за смену Р =1640 деталей. Коэффициент занятости рабочих-многостаночников не должен превышать = 0,9. Машинно-свободное время = 5 мин, а время занятости = 2 мин.

Необходимый результат производства будет достигнут при усло­вии, что среднее количество действующих станков за смену будет не менее, чем

Математическая модель задачи имеет следующий вид:

Найти X = N^o, при котором соблюдаются условия

;

и достигается минимум численности рабочих-многостаночников:

где M – численность рабочих-многостаночников;

N – количество единиц оборудования;

– норма обслуживания.

Расчёт выполняется в следующем порядке:

1. Рассчитывается предварительная норма обслуживания:

;

2. Определяются варианты норм обслуживания (округляются значения норм обслуживания до ближайшего меньшего и большего целого числа):

3. Определяют максимальное значение нормы и начинают расчёт ха­рактеристик для решения задачи оптимизации.

4. Рассчитывают длительность цикла:

5. Определяют среднее число станков, действующих на одном рабочем месте:

6. Определяют число рабочих мест:

7. Рассчитывают общее количество действующих станков на участке:

8. Проверяют соблюдение основного ограничения по количеству действующих станков. Если для варианта нормы обслуживания соб­людается ограничение по необходимому количеству действующих станков, то переходят к расчету коэффициента занятости рабочих основными функциями:

и проверяют соблюдение ограничения по допустимой загрузке ра­бочего. В противном случае переходят к меньшему значению и повторяют действия с пункта 4.

Так, при N°= 4 не соблюдается основное ограничение (15 <17.1). Поэтому переходим к меньшему значению N°= 3 и определяем следую­щие характеристики:

сновное ограничение соб­людается.

Ограничение по допустимой загрузке многостаночника при = 3 также выполняется. Поскольку вариант = 3 удовлетворяет ограничениям по прог­рамме выпуска продукции и допустимой загрузке рабочих и при этом достигается минимальная численность, для данных конкретных усло­вий, этот вариант является оптимальным.

Для выполнения задания необходимо в соответствии с вариантом работы бакалавранта произвести и обосновать N_обсл многостаночника (таблица 43).

 

Таблица 43 – Исходные данные для выполнения задания

№ варианта	№	Р	tc	tз
1.					0,7
2.					0,8
3.					0,9
4.					0,95
5.					0,9
6.					0,8
7.					0,85
8.					0,95
9.					0,8
10.					0,9
11.					0,9
12.					0,9
13.					0,85
14.					0,75
15.					0,9
16.					0,95
17.					0,85
18.					0,95
19.					0,95
20.					0,95
21.					0,7
22.					0,8
23.					0,9
24.					0,85
25.					0,95
26.					0,85
27.					0,96
28.					0,95
29.					0,85
30.					0,9