Продолжительность производственного цикла (формула, расчеты)

Архивы Наши профессии — Ростовский колледж технологий машиностроения

Новая программа обучения в РКТМ, в рамках которой студенты учатся осуществлять разработку технологических процессов и управляющих программ для изготовления деталей в металлообрабатывающих производствах, в том числе автоматизированных. Область профессиональной деятельности выпускника будет связана с обеспечением функционирования технологического оборудования, а также с эксплуатацией и наладкой станков с ЧПУ, что даёт отличные перспективы для трудоустройства.


  • Престиж специалиста
  • Востребованность
  • Высокая зарплата

Профессия «мехатроник» входит в топ-50 и является востребованной практически на любом высокотехнологичном предприятии. Она является одной из наиболее перспективных в нашей стране, так как правительством РФ взят курс на развитие и совершенствование технологических процессов.

Робототехника — перспективное направление в современном мире: рынок робототехнических устройств, будь то бытовые, промышленные, развлекательные, обслуживающие или научно-исследовательские роботы, растет с каждым годом. Востребованность специалистов данной сферы будет на высоком уровне еще как минимум в течение ближайших 50 лет.

Средняя заработная плата специалиста в сфере мехатроники и мобильной робототехники составляет около 47 000 рублей.

Личные качества:

Профессия робототехник предполагает интерес к точным наукам и инженерному делу, аналитический склад ума, хорошо структурированное мышление в сочетании с богатым воображением. Робототехник – это универсальный специалист. Ему необходимо знание механики, программирования, теории автоматического управления, теории проектирования автоматических систем.

Место работы и карьера:

Робототехники работают в конструкторских бюро авиации и космонавтики. Например, в НПО им. С.А.Лавочкина. В научно-исследовательских центрах разной направленности (космос, медицина, нефтедобыча и пр.). В компаниях, специализирующихся на роботостроении.

  • Престиж профессии
  • Востребованность
  • Высокая зарплата

Наладчик станков и оборудования в механообработке — это профессионал, работающий на высокотехнологичном производстве. Сотрудники этого профиля востребованы на самых разных производствах. Задача наладчика станков — в настройке сложных систем, положенных в основу станков с ЧПУ и промышленных роботов-манипуляторов.

Наладчики станков определяют также порядок, в котором подконтрольные им механизмы будут обрабатывать исходные материалы, и выявляют сбои и неисправности в работе оборудования с тем, чтобы своевременно устранить проблемы в работе станочных узлов.

Сотрудник этого профиля должен своевременно и квалифицированно исправить любые имеющиеся неполадки как в электронных системах станка, так и в его механике, отбалансировать оборудование и провести его монтаж, а также следить за состоянием станка в процессе работы.

Пример расчета

Для лучшего понимания особенностей движения деталей в производстве и вычисления времени обработки рассмотрим пример.

Например, необходимо обработать 3 (n=3) изделия с 4 операциями (m=4) cо временем по операциям:

T1 = 5 минут, T2 = 10 минут, T3 = 15 минут, T4 = 20 минут.

При последовательном методе движения вычисляем время обработки по формуле:

Сi – количество рабочих мест.


Тц(посл) = 3 * (5 + 10 + 15 + 20) = 150 минут

При параллельном методе перемещения применяем формулу:

р = 1 (размер партии);

Тmax – максимальный период обработки;

Сmax – число рабочих мест на максимальной обработке.

Тц(пар) = (5 + 10 + 15 + 20) + (3 – 1) * 20 = 90 минут

При параллельно-последовательном методе используем формулу:

Тц(пар-посл) = 150 – (3 – 1) * (5  + 10 + 15) = 90 минут.

Вывод! Последовательный метод организации движения деталей самый длительный. Время на обработку составляет 150 минут, а при параллельном и параллельно-последовательном способе 90 минут.

Рисунок 2. Пример расчета

Пример расчета продолжительности цикла можно увидеть в видео или скачать пример расчета в Excel.

Моделирование производства

Технология

Основная статья: Технологическое множество

В экономической теории производство описывается с помощью технологического множества. Оно представляет собой множество всех возможных комбинаций факторов производства и соответствующего им уровня выпуска продукции. Множество отражает заданный уровень технологий. При изменении технологий множество может измениться. От применяемой технологии зависит производительность. Различают производительность труда и общую факторную производительность (ОФП).

Технология характеризуется также отдачей от масштаба. Отдача показывает, во сколько раз возрастает выпуск при одновременном увеличении всех используемых факторов производства в одно и то же количество раз. Различают убывающую, постоянную и возрастающую отдачу от масштаба. Характер отдачи может меняться в зависимости от количества факторов. Например, сначала быть возрастающим, потом некоторое время постоянным, а затем убывающим.

В ряде случаев технологическое множество может описываться производственной функцией. Ее аргументами являются количества факторов производства, а значением — объем выпуска продукции. Производственная функция может использоваться как на микроуровне для описания отдельной фирмы, так и на макроуровне для экономики целом. Вид производственной функции зависит от вида технологии, которую она описывает. Важным случаем является леонтьевская функция. Факторы производства в ней являются совершенными комплементами, а технология демонстрирует постоянную отдачу от масштаба. Леонтьевская функция лежит в основе таблиц «затраты-выпуск», разработанных Василием Леонтьевым. В экономических моделях также используют функцию Кобба-Дугласа и функцию с постоянной эластичностью замещения.

Фирма

Основная статья: Фирма

Фирма является экономическим агентом, организующим и осуществляющим процесс производства. Производственная функция описывает ее как черный ящик, однако теория фирмы может анализировать процесс принятия решений внутри фирмы и более детально. Поведение фирмы связано с выбором объема производства на основе доступной ее технологии и с учетом имеющихся в ее распоряжении факторов производства. Принятие решения фирмой описывается задачей фирмы. Обычно мотивация фирмы связана либо с максимизацией прибыли или минимизацией издержек производства. Для этого фирма учитывает уровень цен на факторы производства и уровень цен на готовую продукцию. Результатом решения задачи является производственный план: функция индивидуального спроса на факторы и функция индивидуального предложения фирмы.

Производственные возможности

Основная статья: Кривая производственных возможностей

Совокупное предложение всех фирм в экономике определяет границу производственных возможностей экономики. Кривая показывает, какие комбинации товаров и услуг могут быть в принципе произведены при имеющихся факторах производства (ресурсах) и уровне технологий. Расширение границы производственных возможностей называют экономическим ростом. Рост возникает либо при увеличении факторов производства, либо за счет развития технологий (производство знаний).

Структура производственного цикла


Рассмотрим составляющие производственного цикла:

  1. Период исполнения (время, уходящее только на саму работу). Подразделяется на базовые операции и вспомогательные. К первым относятся заготовительные и сборочные операции, ко вторым – транспортные и контрольные.
  2. Период, отведенный на естественные процессы. Предполагает периоды отдыха, обусловленные естественными причинами (к примеру, это ночное время).
  3. Перерывы. Это межоперационные периоды, перерывы между циклами. Также перерывы обусловлены сезонным характером работ.

Комплекс действий именуется технологическим циклом. Этот цикл отображает период, на протяжении которого выполняется прямое или опосредованное влияние сотрудников на объект.

Перерывы подразделяются на два вида:

  1. Периоды отдыха, обусловленные режимом работы в компании. Это выходные, праздники, перерывы на обед.
  2. Периоды отдыха, связанные с техническими условиями. Например, это может быть ожидание освобождения рабочего места, сборки необходимых деталей. Также простой может быть вызван взаимозависимостью неравноценных производственных операций, отсутствием электроэнергии.

Итак, производственный цикл – это не только действия, связанные с производством товара, но и периоды запланированного и вынужденного отдыха.

Отклонения

Может оказаться так, что экспериментальные результаты не совпадут с переходными характеристиками первого или второго порядка. Процесс может иметь порядок больше второго, особенно если он состоит из множества элементов. Например, если для регулирования потока газа в горелке чана для варки пива используется клапан с грузом, подвешенным на пружине, то объединенный процесс будет иметь основное уравнение третьего порядка, поскольку процесс порядка Y в сочетании с процессом порядка Z образует процесс порядка Y+Z. К счастью, процессы более высокого порядка часто можно свести к основным уравнениям первого или второго порядка.

Более общим отклонением от базового процесса первого или второго порядка является чистое запаздывание (deadtime). Чистое запаздывание – это интервал времени между приложением управляющего воздействия и началом изменения переменной процесса. Переменная процесса остается постоянной во время чистого запаздывания. В результате наблюдается эффект задержки переходной характеристики, но сама ее форма не изменяется. Чистое запаздывание чаще всего имеет место в процессах протекания жидкости, где измерения производятся ниже по течению относительно точки приложения управляющего воздействия.

На чистое запаздывание похоже явление, известное как провал или провисание, которое также может задержать начало переходной характеристики, но не путем удержания переменной процесса без изменения. Вместо этого переменная процесса в действительности начинает уменьшаться, в то время как управляющее воздействие увеличивается. Затем она меняет направление и начинает расти. Процессы как первого, так и второго порядка могут демонстрировать провал, что делает их чрезвычайно трудными для регулирования. К счастью, провал – явление достаточно редкое.

В равной степени трудно регулировать процессы, которые демонстрируют отрицательное затухание, то есть отрицательные значения ? или ?. При этом экспоненциальный член переходной характеристики со временем только возрастает. Регулятор с обратной связью можно настроить таким образом, чтобы эффективно компенсировать такое нестабильное поведение, однако даже малейшая ошибка в выборе конкретного управляющего воздействия может иметь пагубные последствия.

Наконец, существуют некоторые процессы первого и второго порядка, которые являются нелинейными, в силу того, что значения ?, ? и ?n меняются со временем. Если подобные изменения ? и ? достаточно медленные, а значение ?n можно получить автоматически во время работы регулятора, то регулятор можно сконструировать так, чтобы он компенсировал эти изменения, непрерывно изменяя стратегию управления в процессе работы.

Другие процессы

Зависимости, показанные на рисунках 2, 5 и 6, характерны не только для процесса варки пива или для подвешенного на пружине груза. Они применимы для всех процессов первого и второго порядка – практически почти для всего, чем можно управлять с помощью традиционных ПИД (пропорционально-интегрально-дифференциальных) контуров. Только значения ?, ? и ?n изменяются от одного процесса к другому. Все переходные характеристики (реакции на единичный скачок) первого порядка похожи на зависимость, представленную на рисунке 2, а все переходные характеристики второго порядка выглядят, как зависимости на рисунках 5 или 6. Изменяется только масштаб.

В процессах первого порядка постоянная времени определяет продолжительность переходной характеристики.

Величина ? соответствует интервалу времени, за который переменная процесса достигнет 63% от конечной величины (то есть Тprocess= 0,63?X, где t = ? ). Чем меньше значение ?, тем быстрее достигается точка 63%, и наоборот.

Подобным же образом коэффициент затухания и собственная частота полностью определяют длительность и амплитуду недодемпфированной переходной характеристики второго порядка. Как показано на рисунке 6, величина, обратная ??n, одновременно служит постоянной времени для затухающего экспоненциального колебания e-?m??. Произведение ?n 1?2(то есть ??n) является частотой синусоидального колебания sin (??n t + ?), где? – фаза этой синусоиды, а 1/? – ее амплитуда. Оба этих параметра определяются величиной ? .

Производственная база

Это совокупность средств производства, производственных, административно-бытовых зданий, строений, помещений, площадей, земли, природных ресурсов, систем коммуникаций и трудового коллектива. Все единицы в производственной структуре предприятия имеют свои производственные базы, их комплекс образует производственную базу предприятия.


Производственная база без трудового коллектива определяется понятием материально-технической базы без оборачиваемых материально-технических ресурсов. Более ликвидный актив, чем все предприятие.

В промышленности для структурной единицы «рабочее место» состоит, к примеру, из инструментов, станка, рабочей зоны и рабочего. «Производственный участок» — площадь участка, оборудование на нем, его рабочие. Для «цеха» производственная база включает в себя здание, производственную линию, работников цеха. В сельском хозяйстве, в сфере услуг, в науке, культуре, искусстве имеет место, как и во всех других процессах производства.

Достоинства и недостатки способов перемещения изделий

В таблице можно ознакомиться с основными положительными и отрицательными свойствами способов перемещения деталей.

Таблица № 1. Достоинства и недостатки методов перемещения деталей.

Метод перемещения деталей

Достоинства

Недостатки

Последовательный

Простота применения, минимальные временные потери, связанные с перерывами в работе.

Увеличенный объем незавершенного производства, продолжительный временной период обработки изделий.

Параллельный

Ритмичное изготовление, отсутствие потерь времени между обработками, минимальный временной период обработки изделий.

Сложность координации смежных подразделений.

Последовательно-параллельный

Сокращенный период обработки изделий в сравнении с последовательным методом.

Временные потери по причине внутри операционного пролеживания изделий.

Пригласить на тендер

Если у Вас идет тендер и нужны еще участники:

Выберите из списка инересующий вас вид работАудит промышленной безопасностиИдентификация и классификация ОПО, получение лицензии на эксплуатацию ОПОРазработка ПЛА, планов мероприятий, документации, связанной с готовностью предприятий к ГОЧС и пожарной безопасностиОбследование и экспертиза промышленной безопасности зданий и сооруженийРаботы на подъемных сооруженияхРаботы на объектах котлонадзора и энергетического оборудованияРаботы на объектах газового надзораРаботы на объектах химии и нефтехимииРаботы на объектах, связанных с транспортированием опасных веществРаботы на производствах по хранению и переработке растительного сырьяРаботы на металлургических литейных производствахРаботы на горнорудных производствахОценка соответствия лифтов, техническое освидетельствование лифтовРазработка обоснования безопасности опасного производственного объектаРазработка документации системы управления промышленной безопасностьюРазработка деклараций промышленной безопасностиРаботы на объектах Минобороны (ОПО воинских частей) и объектах ФСИН России (ОПО исправительных учреждений)ПроектированиеРемонтно-монтажные работыРемонт автомобильной грузоподъемной техникиЭлектроремонтные и электроизмерительные работыРазработка и производство приборов безопасности для промышленных объектовРазработка и изготовление нестандартных металлоизделий и оборудованияНегосударственная экспертиза проектной документации (инженерных изысканий)Предаттестационная подготовка по правилам и нормам безопасностиПрофессиональное обучение (рабочие профессии)Обучение по охране труда, пожарной безопасности и электробезопасности, теплоэнергетикеСпециальная оценка условий труда (СОУТ) (до 2014г. аттестация рабочих мест)Аккредитация и аттестация в системе экспертизы промышленной безопасностиСертификация оборудования, декларирование соответствияЭнергоаудитРазработка схем теплоснабжения и водоснабженияДругие работыПовышение квалификации, профессиональная переподготовкаОсвидетельствование стеллажейСкопируйте в это поле ссылку на Ваш тендер, для этого перейдите в браузер, откройте Вашу площадку, выделите и скопируйте строку адреса, затем вставьте в это поле. Если не получится напишите просто номер тендера и название площадки.персональных данных

История

В истории экономики производство понималось по разному. Со временем происходило распространение этого понятия на новые сферы человеческой деятельности. Школа физиократов во главе с Франсуа Кенэ считала, что продукт создается только в сельском хозяйстве. Остальные отрасли либо перерабатывают его, либо пользуются доходами сельского хозяйства. В Экономической таблице Кенэ выделил три общественных класса:

  • производительный класс — фермеры и наёмные рабочие аграрного сектора;
  • землевладельцы — феодалы (к числу которых относился и король);
  • стерильный (бесплодный) класс — промышленники, купцы, ремесленники и другие занятые не в сельском хозяйстве.

Адам Смит расширил это представление, назвав производительным трудом всякий труд по созданию материальных благ. Непроизводительным трудом Смит считал труд слуг, которые оплачиваются из прибыли капиталиста. Представление о непроизводительном труде в сфере услуг было заимствовано Карлом Марксом, а впоследствии и советскими экономистами. Разделение на материальное производство и непроизводственную сферу легло в основу баланса народного хозяйства СССР, который лежал в основе системы планирования.

Сфера услуг была отнесена к производительной деятельности, благодаря Жану-Батисту Сэю и Альфреду Маршаллу. В книге «Принципы экономической науки» Маршалл писал:

Маршалловское представление о ценности любого труда легло в основу системы национальных счетов. Оно в целом соответствует и взглядам Уильяма Петти, предшественника Адама Смита. Петти называл землю матерью богатства, а труд его отцом. Он также предполагал, что со временем сфера услуг будет приобретать все большее значение. Предсказание Петти реализовалось в постиндустриальной экономике, где большая часть ВВП создается в секторе услуг.

Длина пути производственного цикла предприятия

Для вычисления цикла производства следует учитывать длину пути перемещения изделий в технологии изготовления

Это важное значение, влияющее на экономические показатели организации

Важный момент! Чем меньше длина пути, тем ниже расходы на перемещение деталей, меньше тратится времени для их изготовление.

Применяются 3 способа перемещения деталей в технологии производства:

  • метод последовательного производства, при котором следующая операция обработки изделия начинается после завершения предыдущей. Этот вид применяется для мелкосерийного производства;
  • метод параллельного изготовления, когда обработка партии изделий начинается до завершения предыдущей партии. Длительность обработки деталей при этом методе меньше, чем при последовательном;
  • метод параллельно-прямоточного изготовления, когда изделие перемещается на следующую обработку вне результатов готовности всей партии. Этот метод самый оптимальный по длительности цикла и применяется в массовом производстве.

Оценки качества переходных процессов.

Качество переходного процесса оценивают по графику переходной функции. Однако на практике при исследовании качества регулирования используют косвенные оценки, которыми являются некоторые числа, характеризующие отдельные моменты переходного процесса. Эти числа можно найти без построения графика переходного процесса. Существует несколько косвенных оценок качества переходного процесса — частотные, интегральные, корневые и т.д.

Частотные оценки. На резонансной частоте wmax АЧХ имеет максимум Amax (рис.53). При дальнейшем увеличении частоты система в следствие своей инерционности, которая отражается постоянными времени ее звеньев, не успевает реагировать на колебания больших частот и A(w) резко «падает».

Рис.53. Амплитудная и фазовая частотные характеристики следящей системы.

Установлено, что чем больше Amax, тем более колебательным является переходной процесс. Отношение называют показателем колебательности. Для следящих систем A(0) = 1, поэтому M = Amax. Обычно M = 1,2 ¸ 1,5. При малых M система имеет большое время регулирования. При больших M увеличивается перерегулирование, и система приближается к границе устойчивости.

Кроме частоты wmax, характерными частотами АЧХ являются wсз и wп. Частота wсз называется частотой среза замкнутой системы и определяется на уровне A = 1. Для следящих систем частота wсз определяет диапазон частот вынужденных колебаний, которые пропускает система без ослабления. На этой частоте амплитуды входного и выходного колебаний равны. Частота wп называется полосой пропускания замкнутой системы и определяется на уровне . Так как в диапазоне частот wсз — wп АЧХ резко «падает», то числовые значения частот wсз и wп близки.

Полоса пропускания влияет на точность и быстродействие системы. С увеличением полосы пропускания быстродействие системы растет. Чем больше полоса пропускания, тем больший спектр входного сигнала передается без искажений. Однако при наличии высокочастотных помех во входном сигнале нецелесообразно расширять полосу пропускания, поскольку при этом система будет одинаково хорошо пропускать как полезный сигнал, так и помеху.

О качестве регулирования можно судить по ЛАЧХ. На основании расчетов переходных процессов было установлено, что для удовлетворительного качества регулирования участок средних частот, на котором ЛАЧХ пересекает ось абсцисс, должен иметь наклон минус 20 дБ/декаду. Протяженность этого участка влияет на перерегулирование. С его увеличением уменьшается колебательность переходного процесса. Приемлемое качество переходных процессов имеет место, если протяженность этого участка примерно равна декаде. Время регулирования tp зависит от частоты среза, при которой ЛАЧХ пересекает ось абсцисс. Чем больше wс, тем меньше tp.

Корневые оценки. Корневыми называются оценки, которые основываются на расположении корней характеристического уравнения замкнутой системы, т.е. полюсов передаточной функции замкнутой системы.

Корневой оценкой качества является степень устойчивости – расстояние h от мнимой оси до ближайшего корня на плоскости корней l характеристического уравнения замкнутой системы (рис.54). Если ближайшим является вещественный корень (рис.54.а), то ему соответствует апериодическая составляющая решения для переходного процесса (апериодическая степень устойчивости h). Время ее затухания tп 3/h при погрешности 5 % характеризует общую длительность переходного процесса, так как все члены решения, соответствующие основным корням затухают быстрее.

Рис.54. Корневые оценки качества переходных процессов.

Если же ближайшей к мнимой оси окажется пара комплексных корней (рис.54.б), то доминирующая составляющая решения для переходного процесса называется колебательной (колебательная степень устойчивости h), причем оценка длительности переходного процесса остается прежней tп 3/h.

Колебательность переходного процесса определяется величиной , где a и b — соответственно вещественная и мнимая части корней характеристического уравнения. Эта величина характеризует быстроту затухания колебаний за каждый период. Чем больше величина m, названная колебательностью, тем слабее затухания колебаний в переходном процессе.

Для уменьшения амплитуд отклонений в переходном процессе желательно, чтобы нули передаточной функции замкнутой системы Ф(р) (значение р, при котором Ф(р) = 0) располагались вблизи ее полюсов (корней характеристического уравнения, при которых Ф(р) = ¥).


С этим читают