III. Методические указания к курсовому проектированию по рациональной организации производства в машиностроительной отрасли


4. Сетевое моделирование сложного производственного процесса.

Система сетевого планирования и управления (СПУ) предназначена для повышения эффективности планирования и управления комплексами работ, входящими в сложные производственные процессы.

Использование данной системы обеспечивает сокращение продолжительности производственных процессов, повышение рациональности использования ресурсов, производительности труда и снижение себестоимости выполнения работ. Все это достигается в результате применения сетевых моделей, позволяющих формализовать производственные процессы и за счет этого улучшить планирование, учет и контроль за ходом работ.

Сетевая модель с требуемой детализацией отображает взаимосвязь отдельных работ в сложном процессе и позволяет осуществить математический анализ, способствующий рациональному календарному планированию, прогнозированию развития процесса, а также объективной оценке принимаемых управленческих решений.

4.1 Разработка модели и расчет временных параметров сетевого графика

Сетевой график сложного процесса позволяет определить общую его продолжительность, а также продолжительности входящих в него специализированных, операционных потоков и работ, выполняемых вне потока.

Разработку сетевого графика сложного процесса следует вести в определенной последовательности:

- произвести сбор и изучение исходных данных, необходимых для построения графика;

- разработать укрупненную схему модели сетевого графика сложного процесса;

- уточнить номенклатуру работ, подлежащих включению в график;

- разработать модели локальных сетевых графиков по изготовлению деталей, сборке узлов и всего изделия, его испытаниям и регулировке с учетом работ, выполняемых вне потока;

- произвести «сшивку» локальных сетей в общую сеть по опорным точкам в соответствии с циклограммой сложного потока;

- осуществить проверку правильности «сшивки» локальных сетей в соответствии с технологической последовательностью выполнения работ и произвести кодирование событий;

- одновременно с разработкой сетевого графика произвести заполнение карточки-определителя работ;

- произвести расчет временных параметров сетевого графика;

- осуществить анализ сетевого графика сложного процесса и при необходимости оптимизировать его по времени.

Укрупненная схема модели сетевого графика сложного процесса разрабатывается на основе определенного варианта схемы сборки изделия (приложение А).

Примеры разработки моделей локальных сетевых графиков для специализированного потока и отдельного операционного потока приведены на рисунке 4.1 пункты а) и б) соответственно. Римскими цифрами здесь обозначены номера транспортных партий. Наименования работ операционных потоков, входящих в состав специализированного, приведены в верхней части соответствующей сетевой модели.

Фиктивные работы, показанные наклонными пунктирными стрелками, обозначают организационные зависимости, отражающие одновременность окончания предыдущей и начала обработки последующей транспортной партии в данном операционном потоке.

Сплошные горизонтальные стрелки обозначают работы по выполнению тех или иных операций над определенной транспортной партией деталей (узлов, изделий). Если момент окончания обработки какой-либо транспортной партии на данной операции не совпадает с моментом начала ее обработки на следующей смежной операции, то вводится дополнительное событие, а сплошная стрелка между ним и событием, обозначающим начало обработки данной транспортной партии на следующей операции, символизирует организационное ожидание определенной продолжительности.

Локальные (частные) сети потоков, входящих в сложный производственный процесс «сшиваются» в единую сеть сетевого графика сложного процесса по опорным точкам согласно его укрупненной схеме. Опорными точками являются события специализированных, а также отдельных операционных потоков, определенные с учетом циклограммы сложного потока.

В качестве «сшивающих» используются организационные зависимости, обозначаемые пунктирными стрелками, соединяющими окончание организационно-технической подготовки производства и начальные события специализированных потоков по выпуску деталей, и указывающими на одновременность свершения данных событий.

Исходя из условия, что началом последующего потока является окончание ведущего из группы предшествующих потоков, «сшивающими» являются также соответствующие технологические зависимости, обозначаемые пунктирными стрелками. Кроме того, «сшивающими» здесь будут сплошные стрелки организационных ожиданий, равных промежуткам времени между свершением конечного события, предшествующего (неведущего) потока и начальным событием последующего потока. Расчет временных параметров проектируемого сетевого графика рекомендуется выполнять непосредственно на сетевой модели (графическим методом), для чего необходимо заполнить карточку-определитель работ, регламентируемых сетевым графиком (таблица 4.1).

Код работы в составе сетевого графика определяется двумя цифрами, означающими номера ее начального и конечного события. При заполнении таблицы 4.1 работы рекомендуется размещать в порядке возрастания номеров их начальных событий.

В графе «наименование работы» рекомендуется помимо краткого ее наименования в скобках указывать соответствующий ей номер обрабатываемой транспортной партии.

Продолжительность работы в составе сетевого графика определяется как длительность цикла обработки на определенной операции одной транспортной партии по формуле:

где nm - величина транспортной партии, шт.; ti - норма времени на обработку одной детали (сборку узла, изделия) на данной операции, мин.;

wi - число рабочих мест (станков) на операции, шт. Значения nm и ti определены исходными данными по вариантам настоящего курсового проекта (приложения Б,В).

Число рабочих мест (станков) на операциях wi до оптимизации графика следует принять равным единице.

Фиктивные работы, показанные на сетевой модели пунктирными стрелками, и обозначающие технологические и организационные зависимости, имеют нулевую продолжительность.

Длительности организационных ожиданий между окончанием обработки транспортной партии деталей на предыдущей операции и началом ее обработки на последующей смежной операции следует определять с использованием циклограммы сложного потока. При расчете временных параметров графика непосредственно на сетевой модели поздний срок наступления завершающего события рекомендуется принять равным раннему сроку его наступления.

4.2 Оптимизация сетевого графика по времени

Оптимизация по времени сетевого графика производственного процесса осуществляется с целью сокращения его продолжительности. Решение о необходимости оптимизации сетевого графика принимается после его анализа с учетом реальных возможностей предприятия.

По условиям настоящего курсового проекта допускается возможность частичной замены и модернизации оборудования, позволяющая сократить норму времени обработки на наиболее длительной из операций по изготовлению деталей Д-1, Д-2, ..., Д-10 на величину n (номер варианта студента) минут. Так, например, в результате проведенных мероприятий норма времени на операцию по фрезерованию детали Д-1 уменьшается от Зn до 2n мин., аналогично для детали Д-2 - от 5n до 4n мин., продолжительность токарной обработки детали Д-3 уменьшится от Зn до 2n мин., и т.д. для остальных деталей. Для детали Д-6 уменьшение нормы времени от 3n до 2n мин. следует предусмотреть лишь для строгальной обработки.

Условимся, что количество станков (рабочих мест) после оптимизации процесса осталось неизменным.

Расчет оптимизированного сетевого графика сложного производственного процесса рекомендуется выполнить табличным методом (таблица 4.2)

Заполнение графы «код работы» следует осуществить аналогично таблице 4.1. Указывая продолжительности работ, необходимо учесть сокращение некоторых из них в связи с оптимизацией процесса. Алгоритм расчета временных параметров сетевого графика табличным методом подробно рассмотрен в методических указаниях к решению практических задач в машиностроительной отрасли данного пособия.

Таблица 4.2 - Расчет временных параметров сетевого графика

Оптимизированный сетевой график сложного производственного процесса следует изобразить на листе N 2 графической части курсового проекта в соответствии с приложением Г. Графические изображения частных (локальных) сетей специализированных и отдельных операционных потоков рекомендуется окрасить в различные цвета в соответствии с цветами, принятыми на циклограмме сложного потока. Критический путь на сетевом графике следует выделить двойной линией.

Результаты расчета временных параметров оптимизированного сетевого графика служат базой для последующего этапа выполнения курсового проекта, связанного с проектированием плана-графика работ и расчетом межоперационных заделов сложного механосборочного процесса.

С учетом новых временных параметров оптимизированного графика следует внести соответствующие коррективы в изображение циклограммы сложного потока. Названные изменения в циклограмме должны быть отмечены красными линиями.