Закон ритму виробничого циклу виготовлення виробу проявляється кожного разу, коли в процесі виготовлення окремого виробу або його частин формується або фіксується відносно їх виробничих циклів (часу їх виробництва) нерівномірність споживання ресурсів робочого часу робітників і устаткування.
Закон ритму виробничого циклу виготовлення виробу - це об'єктивно існуюча сукупність істотних причинно-наслідкових зв'язків між параметрами виробничої програми підприємства (т. е. складом, термінами, пріоритетами, пропорціями об'єктів виробництва і їх структурної трудомісткості), з одного боку, і структурою елементів виробництва (наприклад, структурою ресурсів робочого часу різних робочих місць основного виробництва), споживаних у виробництві, - з іншою.
Закон ритму виробничого циклу виготовлення виробу - це істотні зв'язки, які, : а) проявляються при узгодженні і гармонізації кількісних організаційно-технологічних пропорцій елементів процесу виробництва (предметів праці, працівників і робочих місць), що сполучаються, у просторі та часі; б) залежать від параметрів виробничої програми і від особливостей організації виробництва на підприємстві і на кожній ділянці виробництва. Загальновідомо, що узгодження робіт тільки по термінах - недостатня гарантія своєчасного виконання замовлення. Роботи мають бути взаємозв'язані як по термінах, так і по об'ємах і структурі використовуваних ресурсів в часі і просторі.
Нерівномірність споживання матеріальних і трудових ресурсів впродовж виробничого циклу виготовлення виробу була помічена вже давно. Так, ще на початку 1930-х років пропонувалося шляхом календарного перерозподілу процесів виготовлення деталей виробу організувати рівномірний розподіл усієї "виробничої роботи" по виробу упродовж його виробничого циклу. Проте практично навіть при ретельному опрацюванні календарних графіків виготовлення виробів неможливо отримати рівномірну за величиною "виробничу потужність процесу".
Нерівномірність трудових витрат за величиною і структурою впродовж виробничого циклу виготовлення виробу обумовлюється технологією виробництва (певною послідовністю технологічних операцій), які викликають, наприклад, різкі зміни величини і структури трудових витрат в моменти завершення технологічних операцій над комплектом деталей виробу. Так, у момент запуску провідних деталей кількість робочих місць, на яких виконуються перші операції над деталями комплекту даного виробу, сильно обмежена в порівнянні з кількістю деталей комплекту.
З одного боку, число робочих місць, на яких виконуються перші операції технологічного процесу, набагато менше загального числа робочих місць, що беруть участь у виробництві; з іншого боку, не усі робочі місця, на яких виконуються перші операції, можуть бути зайняті виготовленням деталей комплекту даного виробу, оскільки одночасно з деталями цього виробу запускаються деталі інших виробів. Тому у момент запуску провідних деталей на механообрабатывающем ділянці фронт робочих місць, що одночасно беруть участь у виготовленні деталей даного комплекту, незначний і набагато менше середнього розрахункового числа робочих місць, які безперервно упродовж виробничого циклу виготовлення виробу повинні брати участь у виготовленні деталей комплекту цього виробу.
Після проходження провідними деталями комплекту перших технологічних операцій в роботу поступово запускаються усі інші деталі комплекту. З моменту запуску першої деталі комплекту на першу операцію процесу і до моменту запуску першої деталі комплекту на останню операцію процесу розгортається процес виготовлення комплекту деталей. Фронт робочих місць, одночасно зайнятих виготовленням деталей цього комплекту, з моменту запуску починає зростати і досягає свого максимуму у момент завершення першої операції процесу (у момент завершення обробки деталей комплекту на першій операції типового технологічного маршруту).
Якщо досягнута найкраща організованість виробничого процесу в часі і просторі, то діє правило "золотого перерізу" : в момент, що відповідає точці "золотого перерізу", виробничий цикл виготовлення даного комплекту деталей ділиться на дві частини; причому виробничий цикл виготовлення комплекту так відноситься до своєї більшої частини, як ця велика частина циклу відноситься до меншої (мал. 5.2).
У точці "золотого перерізу" кількість робочих місць, залучених до виготовлення деталей комплекту, як правило, в два рази перевищує середнє
Мал. 5.2. Крива "золотого перерізу" :
крива KSC показує, як оптимально повинен розвиватися виробничий процес, якщо необхідно виконати об'єм робіт ОАВС за 100 ед. часу. Планована робота об'ємом ОАВС може бути виконана в строк, якщо в точці "золотого перерізу" М (Тц == 61,8) притягнути ресурси в розмірі не менше Q (59 ед.). Властивості "золотого перерізу" : I) точка М ділить пряму ОС в пропорції ОС : ОМ = ОМ: МС; 2) точка L ділить пряму MS в пропорції SM : LM = LM : LS; 3) площа під кривою "золотого перерізу" KSC повинна дорівнювати площі прямокутника ОАВС
середня кількість робочих місць, що виділяються в плані для виготовлення даного комплекту деталей. Для оптимального процесу виготовлення комплекту деталей точка "золотого перерізу" повинна знаходитися між 2/3, і 3/4 тривалість циклу механообработки даного комплекту деталей. У цей момент у виготовленні деталей цього комплекту одночасно беруть участь робочі місця, на яких виконуються проміжні і фінішні операції технологічного маршруту виготовлення комплекту деталей.
З моменту завершення обробки комплекту деталей на першій операції процес виготовлення даного комплекту деталей починає згортатися. Фронт робочих місць поступово скорочується. У міру завершення виготовлення все більшої частини деталей даного комплекту число одночасно працюючих проміжних робочих місць сильно скорочується. У кінці циклу виготовлення даного комплекту деталей працюють тільки фінішні робочі місця.
З вищевикладеного можна зробити наступний висновок: упродовж циклу механообработки комплекту деталей виробу в одному підрозділі фронт робочих місць сильно змінюється по числу і по складу. Ритм виробничого циклу виготовлення виробу є закономірним поєднанням процесів розгортання і згортання виготовлення комплектів заготівель, деталей, складальних одиниць виробу по стадіях виробництва і виробничих ділянках, а в кожному виробничому підрозділі - закономірна зміна об'єму і складу виконуваних робіт над кожним комплектом предметів праці цього виробу відносно виробничого циклу виготовлення комплекту деталей в цьому підрозділі. При цьому зміна тривалості циклу виконання робіт над комплектом предметів праці цього виробу в будь-якому виробничому підрозділі не міняє внутрішніх пропорцій розподілу об'єму і складу цих робіт відносно одних і тих же доль виробничого циклу даного комплекту предметів праці. Подовження виробничого циклу виготовлення комплекту предметів праці, як правило, пов'язане із зменшенням кількості робочих місць, що виділяються для виготовлення цього комплекту.
Існують три можливі методи моделювання ритму виробничого циклу виготовлення виробу : статистичний, статичний і динамічний. В якості статистичного методу використовується статистичне моделювання процесу виготовлення виробу, і на цій основі розробляється норматив календарного розподілу трудомісткості виробу відносно його виробничого циклу. Методика статистичного моделювання ритму виробничого циклу виготовлення виробу відносно проста. Вибираються усі післяопераційні наряди, по яких оплачувалося виготовлення вже випущеного виробу. Наряди сортуються по цехах, по групах взаємозамінного і спеціального устаткування. Потім проводиться додаткове сортування нарядів кожної групи по календарних інтервалах відповідно до термінів виконання. В якості таких інтервалів можуть використовуватися дні, тижні і місяці, наприклад, для виробничих циклів більшої тривалості.
Трудомісткість робіт в післяопераційних нарядах, що потрапили в цей інтервал календарного часу, підсумовується, і виходять варіаційні ряди (абсолютного) розподілу трудових витрат кожного виду впродовж фактичної тривалості виробничого циклу виробу. Якщо на графік точками нанести кожне значення окремого варіаційного ряду і послідовно з'єднати ці точки, то вийде ламана лінія, що відбиває фактичний календарний розподіл трудомісткості виконання робіт певного виду відносно тривалості виробничого циклу виготовлення виробу.
Фактична довжина виробничого циклу виготовлення виробу ділиться зазвичай на 10 рівних частин. Кожному відрізку довжини циклу відповідає своя площа, обмежена ламаною лінією фактичного розподілу трудомісткості. Таких ділянок виходить також десять. Потім визначається питома вага кожної ділянки в загальній площі. Виходить варіаційний ряд, що відбиває питомий розподіл трудових витрат цього виду роботи відносно кожної 1/10 доль фактичного виробничого циклу виробу. Так робиться по кожному виду робіт, і виходить статистична модель розподілу трудових витрат, або статистична модель ритму виробничого циклу виготовлення виробу.
Статичний метод моделювання ритму виробничого циклу виготовлення виробу припускає попередню побудову статичної моделі процесу виробництва. В якості такої моделі рекомендується післяопераційна схема входження (разузлования) у виріб складальних одиниць, деталей, заготівель, напівфабрикатів і т. д. За календарну тривалість кожної операції в цій схемі зазвичай приймають одну зміну
Післяопераційна схема входження нагадує собою "дерево", в якому "стволом" виступають операції головної зборки, в якості великих "гілок", що відходять від "ствола", - операції зборки складальних одиниць, а "гілки" - це операції по виготовленню деталей і заготівель. Якщо за початок відліку прийняти момент завершення останньої операції генеральної зборки і присвоїти їй перший номер, то, привласнюючи номери кожної операції "ствола", "гілки" в послідовності, зворотній ходу технологічного процесу, отримаємо прив'язку кожної технологічної операції виготовлення виробу до певного номера зміни, яка береться за такт планування.
Операція, що має найбільший номер, по суті, визначає тривалість виробничого циклу виготовлення виробу. Якщо тепер в кожному такті планування підсумувати трудомісткість операцій по видах робіт, то отримаємо розподіл трудомісткості виготовлення виробу по видах робіт відносно кожної долі його виробничого циклу, т. е. буде сформульований статичний ритм виробничого циклу виготовлення виробу.
Статистична модель віддзеркалення ритму виробничого циклу виготовлення виробу з помилкою в 40%, а статична з помилкою в 30% прогнозують (уловлюють) характер зміни потужності процесу виготовлення виробу по фазах виробничого процесу. Ці неточності у визначенні календарного розподілу структури трудомісткості виготовлення виробу приводять в плануванні до помилок відносно призначення договірних термінів постачання, непередбачуваній появі вузьких місць у виробництві, великим втратам робочого часу, робочих місць і устаткування. При використанні статистичного методу втрачається приблизно 40%, а при використанні статичного методу - приблизно 30% робочого часу робітників і устаткування.
На відміну від статистичної і статичної моделі динамічна модель ритму виробничого циклу виготовлення виробу дозволяє з більшою достовірністю встановлювати граничні імовірнісні (найпізніші) терміни виконання робіт. При цьому процеси виготовлення кожного виробу ув'язуються з процесами виготовлення усіх інших виробів, що входять у виробничу програму; враховуються просторова структура виробничого циклу, динаміка структури трудомісткості виготовлення кожного виробу, безперервне завантаження виробничих підрозділів в ході виконання виробничої програми.
Динамічна модель формування ритму виробничого циклу виготовлення виробу будується на основі підвищення організованості протікання виробничого процесу і в цілому сприяє надійному визначенню тривалості виробничого циклу виготовлення кожного виробу, забезпечуючи раціональне використання виробничих ресурсів (скорочення втрат робочого часу до 5(10%, усунення наднормових робіт, збільшення завантаження устаткування, скорочення оборотних коштів в незавершеному виробництві).