Расчет длительности технологического цикла изготовления оборудования для АЭС

Эффективное использование имеющихся ресурсов и улучшение ритмичности изготовления изделий невозможно без совершенствования оперативного управления производством, которое в энергомашиностроении характеризуется рядом особенностей, связанных со спецификой мелкосерийного и единичного производства. Эти особенности обусловлены широкой номенклатурой и конструктивно-технологической сложностью изделий, много-детальностью и много-операционностью (до 100 и более технологических операций), значительной номенклатурой применяемых материалов и комплектующих изделий, высокой трудоемкостью и большой длительностью производственных циклов (до 8— 9 мес. и более) и т. д.
Одна из главных задач оперативного управления — определение длительности технологического цикла изготовления изделий. Решение этой задачи позволит значительно улучшить использование производственных мощностей за счет сокращения непроизводительных простоев оборудования, уменьшить аритмию производства за счет равномерного распределения производственных заданий между цехами, принимающими участие в изготовлении изделий, а также в комплексе с другими обеспечивающими задачами создать необходимые условия для внедрения системы оперативного управления производством на предприятиях энергомашиностроения.
Задача определения длительности технологического цикла формулируется следующим образом: пусть требуется изготовить некоторое количество изделий, состоящее из т деталей и узлов. Для каждой 1-й детали или узла (I — 1,2, т) задан технологический маршрут обработки Р1Г состоящий из операций где /=1,2, ..., / — порядковый номер операции в технологическом маршруте. Под операцией понимается обработка 1~й детали или узла на г-м пункте обработки, который определен технологией изготовления. Каждая операция характеризуется длительностью выполнения операции Если обработка 1-й детали или узла на г-м пункте обработки начата, то она продолжается до полного окончания операции. Последующая операция начинается при условии полного окончания предыдущей. В результате решения задачи необходимо определить оптимальную последовательность обработки деталей и узлов каждого изделия, при которой обеспечивается минимальная длительность технологического цикла.
Подобная задача относится к классу комбинаторных задач упорядочения. Основной характеристикой, определяющей выбор метода решения, являются значения параметров т (количество деталей и узлов) и п (количество пунктов обработки), составляющих в условиях машиностроительного предприятия соответственно десятки тысяч и сотни наименований. Поэтому применение комбинаторных методов для решения задач такой размерности не представляется возможным.
Используя сформулированные в методе структурного синтеза технологических систем промышленных организаций [1] принципы выбора базового элемента, введем понятие вида работ как пункта обработки деталей. Под элементом вид работы (ВР) будем понимать совокупность оборудования, позволяющую выполнять множество однотипных технологических операций, необходимых для обработки поступающего потока деталей. Например, элемент «токарные работы» включает в себя все токарные операции, встречающиеся при производстве изделия: токарно-револьверные, токарно-карусельные и т. д. Введение ВР позволяет уменьшить количество пунктов обработки г до десятков единиц.
К настоящему времени в литературе широко исследованы возможности различных методов, применимых для решения поставленной задачи. Наиболее целесообразным является использование алгоритмов, основанных на эвристических правилах составления расписания изготовлений. Опыт использования таких алгоритмов для решения практических задач показал, что использование различных правил предпочтения в выборе деталей на обработку в каждом конкретном случае позволяет получить результаты, близкие к оптимальным.
Для определения длительности технологического цикла изготовления изделия предложен алгоритм, в основу которого положены следующие правила предпочтения: деталь, пришедшая на свободный вид работы первой, при отсутствии очереди обрабатывается первой; из очереди к виду работы выбирается-та деталь, длительность технологии которой II наибольшая; из нескольких деталей в очереди с равными длительностями технологии на обработку выбирается деталь, обеспечивающая минимальное пролеживание остальных деталей в очереди.
В случае запуска в производство нескольких изделий необходимо установить очередность, с которой они будут запущены в производство. Для изделий, которым заранее не установлен приоритет, можно использовать сетевой метод установления очередности по величине критического пути. Представив схему сборки изделия в виде графа, величину критического пути определим по формуле
Отсортировав значение критических путей в порядке убывания, получим очередность запуска изделий в производство.
Рассмотрим основные расчетные формулы, используемые при реализации алгоритма.
Пусть имеется технологический маршрут изготовления 1-й детали. Длительность технологии изготовления 1-й детали 1-ь ~ = 2 где — время выполнения /-й операции для ь-й детали.
Для того, чтобы отсчитывать расписание изготовления изделия от одной точки отсчета, необходимо определить интервал моделирования Т = шах.