7.1. Производственный процесс и принципы его организации

7.1.1. Определение производственного процесса

Промышленное производство - это сложный процесс превращения сырья, материалов полуфабрикатов и других предметов труда в готовую продукцию, удовлетворяющую потребностям рынка.

Производственный процесс - это совокупность всех действий людей и орудий труда, необходимых на данном предприятии для изготовления продукции.

Производственный процесс состоит из следующих процессов:

основные - это технологические процессы, в ходе которых происходят изменения геометрических форм, размеров и физико-химических свойств продукции;
вспомогательные - это процессы, которые обеспечивают бесперебойное протекание основных процессов (изготовление и ремонт инструментов и оснастки; ремонт оборудования; обеспечение всеми видами энергий (электроэнергией, теплом, паром, водой, сжатым воздухом и т.д.));
обслуживающие - это процессы, связанные с обслуживанием как основных, так и вспомогательных процессов и не создающие продукцию (хранение, транспортировка, тех. контроль и т.д.).

В условиях автоматизированного, автоматического и гибкого интегрированного производств вспомогательные и обслуживающие процессы в той или иной степени объединяются с основными и становятся неотъемлемой частью процессов производства продукции, что будет рассмотрено более подробно позже.

Структура производственных процессов показана на рис. 7.1.

Рис. 7.1. Структура производственных процессов

Технологические процессы, в свою очередь делятся на фазы.

Фаза - комплекс работ, выполнение которых характеризует завершение определенной части технологического процесса и связано с переходом предмета труда из одного качественного состояния в другое.

В машиностроении и приборостроении технологические процессы в основном делятся на три фазы:

Заготовительная;
- обрабатывающая;
- сборочная.

Фазная структура технологических процессов представлена на рис. 7.2.

Рис. 7.2. Фазная структура технологических процессов

Технологический процесс состоит из последовательно выполняемых над данным предметом труда технологических действий - операций.

Операция - часть технологического процесса, выполняемая на одном рабочем месте (станке, стенде, агрегате и т.д.), состоящая из ряда действий над каждым предметом труда или группой совместно обрабатываемых предметов.

Операции, которые не ведут к изменению геометрических форм, размеров, физико-химических свойств предметов труда, относятся не к технологическим операциям (транспортные, погрузочно-разгрузочные, контрольные, испытательные, комплектовочные и др.).

Операции различаются также в зависимости от применяемых средств труда:

- ручные , выполняемые без применения машин, механизмов и механизированного инструмента;
- машинно-ручные - выполняются с помощью машин или ручного инструмента при непрерывном участии рабочего;
- машинные - выполняемые на станках, установках, агрегатах при ограниченном участии рабочего (например, установка, закрепление, пуск и остановка станка, раскрепление и снятие детали). Остальное выполняет станок.
- автоматизированные - выполняются на автоматическом оборудовании или автоматических линиях.

Аппаратурные процессы характеризуются выполнением машинных и автоматических операций в специальных агрегатах (печах, установках, ваннах и т.д.).

7.1.2. Основные принципы организации производственного процесса

Принципы - это исходные положения, на основе которых осуществляются построение, функционирование и развитие производственного процесса.

Соблюдение принципов организации производственного процесса - одно из основополагающих условий эффективности деятельности предприятия.

Основные принципы организации производственного процесса и их содержание приведены в табл. 7.1.

Таблица 7.1

Основные принципы организации производственного процесса

Экономическая эффективность рациональной организации производственного процесса выражается в сокращении длительности производственного цикла изделий, в снижении издержек на производство продукции, улучшении использования основных производственных фондов и увеличении оборачиваемости оборотных средств.

7.2. Типы производств и их технико-экономическая характеристика

Тип производства - совокупность его организованных, технических и экономических особенностей.

Тип производства определяется следующими факторами:

Номенклатурой выпускаемых изделий;
- объемом выпуска;
- степенью постоянства номенклатуры выпускаемых изделий;
- характером загрузки рабочих мест.

В зависимости от уровня концентрации и специализации различают три типа производств:

Единичное;
- серийное;
- массовое.

По типам производства классифицируются предприятия, участки и отдельные рабочие места.

Тип производства предприятия определяется типом производства ведущего цеха, а тип производства цеха - характеристикой участка, где выполняются наиболее ответственные операции и сосредоточена основная часть производственных фондов.

Отнесение завода к тому или иному типу производства носит условный характер, поскольку на предприятии и даже в отдельных цехах может иметь место сочетание различных типов производства.

Единичное производство характеризуется широкой номенклатурой изготовляемых изделий, малым объемом их выпуска, выполнением на каждом рабочем месте весьма разнообразных операций.

В серийном производстве изготовляется относительно ограниченная номенклатура изделий (партиями). За одним рабочим местом, как правило, закреплены несколько операций.

Массовое производство характеризуется узкой номенклатурой и большим объемом выпуска изделий, непрерывно изготовляемых в течение продолжительного времени на узкоспециализированных рабочих местах.

Тип производства оказывает решающее значение на особенности организации производства, его экономические показатели, структуру себестоимости (в единичном высока доля живого труда, а в массовом - затраты на ремонтно-эксплуатационные нужды и содержание оборудования), разный уровень оснащенности.

Сравнение по факторам типов производств приведено в таблице 7.2.

Таблица 7.2

Характеристики типов производств

7.3. Производственная структура предприятия

Производственная структура предприятия - это совокупность производственных единиц предприятия (цехов, служб), входящих в его состав, и формы связей между ними.

Производственная структура зависит от вида выпускаемой продукции и его номенклатуры, типа производства и форм его специализации, от особенностей технологических процессов. Причем последние являются важнейшим фактором, определяющим производственную структуру предприятия.

Производственная структура - это, по существу, форма организации производственного процесса. В ней различают подразделения производств:

Основного;
- вспомогательного;
- обслуживающего.

В цехах (подразделениях) основного производства предметы труда превращаются в готовую продукцию.

Цехи (подразделения) вспомогательного производства обеспечивают условия для функционирования основного производства (обеспечение инструментом, энергией, ремонтом оборудования) (см. рис. 7.1).

Подразделения обслуживающего производства обеспечивают основное и вспомогательные производства транспортом, складами (хранение), техническим контролем и т.д.

Таким образом, в составе предприятия выделяются основные, вспомогательные и обслуживающие цехи и хозяйства производственного назначения.

В свою очередь цехи основного производства (в машиностроении, приборостроении) подразделяются:

На заготовительные;
- обрабатывающие;
- сборочные.

Заготовительные цехи осуществляют предварительное формообразование деталей изделия (литье, горячая штамповка, резка заготовок и т.д.)

В обрабатывающих цехах производится обработка деталей механическая, термическая, химико-термическая, гальваническая, сварка, лакокрасочные покрытия и т.д.

В сборочных цехах производят сборку сборочных единиц и изделий, их регулировку, наладку, испытания.

На основе производственной структуры разрабатывается генеральный план предприятия, т.е. пространственное расположение всех цехов и служб, а также путей и коммуникаций на территории завода. При этом должна быть обеспечена прямоточность материальных потоков. Цехи должны быть расположены в последовательности выполнения производственного процесса.

Цех - это основная структурная производственная единица предприятия, административно обособленная и специализирующаяся на выпуске определенной детали или изделий либо на выполнении технологически однородных или одинакового назначения работ. Цехи делятся на участки, представляющие собой объединенную по определенным признакам группу рабочих мест.

Цехи и участки создаются по принципу специализации:

Технологической;
- предметной;
- предметно-замкнутой;
- смешанной.

Технологическая специализация основана на единстве применяемых технологических процессов. При этом обеспечивается высокая загрузка оборудования, но затрудняется оперативно-производственное планирование, удлиняется производственный цикл из-за увеличений транспортных операций. Технологическая специализация применяется в основном в единичном и мелкосерийном производствах.

Предметная специализация основана на сосредоточении деятельности цехов (участков) на выпуске однородной продукции. Это позволяет концентрировать производство детали или изделия в рамках цеха (участка), что создает предпосылки для организации прямоточного производства, упрощает планирование и учет, сокращает производственный цикл. Предметная специализация характерна для крупносерийного и массового производства.

Если в пределах цеха или участка осуществляется законченный цикл изготовления детали или изделия, это подразделение называется предметно-замкнутым .

Цехи (участки), организованные по предметно-замкнутому принципу специализации, обладают значительными экономическими преимуществами, так как при этом сокращается длительность производственного цикла в результате полного или частичного устранения встречных или возвратных перемещений, снижаются потери времени на переналадку оборудования, упрощается система планирования и оперативного управления ходом производства.

Сравнение производственных структур при технологической и предметной специализации приведено на рисунках 7.3. и 7.4.

Рис. 7.3. Производственная структура предприятия с технологической специализацией (фрагмент)

Рис 7.4. Производственная структура предприятия с предметной специализацией (фрагмент)

Производственная структура цеха показана на рис. 7.5.

Рис 7.5. Производственная структура цеха

7.4. Производственный цикл и его структура

Производственный цикл - это календарный период времени, в течение которого материал, заготовка или другой обрабатываемый предмет проходит все операции производственного процесса или определенной его части и превращается в готовую продукцию. Он выражается в календарных днях или при малой трудоемкости изделия - в часах.

Структура производственного цикла представлена на рис. 7.6.

Рис. 7.6. Структура производственного цикла

Производственный цикл Т ц:

Т ц = Т врп + Т впр,

где Т врп - время рабочего процесса;
Т впр - время перерывов.

В течение рабочего периода выполняются технологические операции

Т врп = Т шк + Т к + Т тр + Т е,

где Т шк - штучно-калькуляционное время;
Т к - время контрольных операций;
Т тр - время транспортирования предметов труда;
Т е - время естественных процессов (старения, релаксации, естественной сушки, отстоя взвесей в жидкостях и т.п.).

Сумму времен штучного, контрольных операций, транспортирования называют операционным временем (Т опр):

Т опр = Т шк + Т к + Т тр.

В операционный цикл Т к и Т тр включены условно, так как в организационном отношении они не отличаются от технологических операций.

Т шк = Т оп + Т пз + Т ен +Т ото,

где Т оп - оперативное время;
Т пз - подготовительно-заключительное время при обработке новой партии деталей;
Т ен - время на отдых и естественные надобности рабочих;
Т ото - время организационного и технического обслуживания (получение и сдача инструмента, уборка рабочего места, смазка оборудования и т.п.).

Оперативное время (Т оп) в свою очередь состоит из основного (Т ос) и вспомогательного времени (Т в):

Т оп = Т ос + Т в.

Основное время - это непосредственное время обработки или выполнения работы.

Вспомогательное время:

Т в = Т у + Т з + Т ок,

где Т у - время установки и снятия детали (сборочной единицы) с оборудования;
Т з - время закрепления и открепления детали в приспособлении;
Т ок - время операционного контроля рабочего (с остановкой оборудования) в ходе операции.

Время перерывов (Т впр) обусловлено режимом труда (Т рт), межоперационным пролеживанием детали (Т мо), временем перерывов на межремонтное обслуживание и осмотры оборудования (Т р) и временем перерывов, связанных с недостатками организации производства (Т орг):

Т впр = Т мо + Т рт + Т р + Т орг.

Время межоперационного пролеживания (Т мо) определяется временем перерывов партионности (Т пар), перерывов ожидания (Т ож) и перерывов комплектования (Т кп):

Т мо = Т пар + Т ож + Т кп.

Перерывы партионности (Т пар) возникают при изготовлении изделий партиями и обусловлены пролеживанием обработанных деталей до готовности всех деталей в партии на технологической операции.

Перерывы ожидания (Т ож) вызываются несогласованной длительностью смежных операций технологического процесса.

Перерывы комплектования (Т кп) возникают при переходе от одной фазы производственного процесса к другой.

Таким образом, в общем виде производственный цикл выражается формулой

Т ц = Т опр + Т е + Т мо + Т рт + Т р + Т орг.

При расчете производственного цикла необходимо учитывать перекрытие некоторых элементов времени либо технологическим временем, либо временем межоперационного пролеживания. Время транспортировки предметов труда (Т тр) и время выборочного контроля качества (Т к) являются перекрываемыми элементами.

Исходя из сказанного, производственный цикл можно выразить формулой

Т ц = (Т шк + Т мо) к пе р к ор + Т е,

где к пер - коэффициент перевода рабочих дней в календарные (отношение числа календарных дней (D к) к числу рабочих дней в году (D р), к пе р=D к /D р);
к ор - коэффициент, учитывающий перерывы на межремонтное обслуживание оборудования и организационные неполадки (обычно 1,15-1,2).

В серийном производстве изделия изготовляются партиями.

Производственная партия (n) - это группа изделий одного наименования и типоразмера, запускаемых в производство в течение определенного интервала времени при одном и том же подготовительно-заключительном времени на операцию.

Операционная партия - производственная партия или ее часть, поступающая на рабочее место для выполнения технологической операции.

7.5. Методы расчета производственного цикла

Различают простой и сложный производственные циклы.

Простой производственный цикл - это цикл изготовления детали.

Сложный производственный цикл - цикл изготовления изделия.

Длительность производственного цикла в большой степени зависит от способа передачи детали (изделия) с операции на операцию. Существуют три вида движения детали (изделий) в процессе их изготовления:

Последовательный;
- параллельный;
- параллельно-последовательный.

При последовательном виде движения каждая последующая операция начинается только после окончания обработки всей партии деталей на предыдущей операции (рис. 7.7).

Рис. 7.7. Операционный цикл при последовательном движении партии деталей

Здесь рассчитывается операционный цикл партии, состоящей из трех деталей (n=3), обрабатываемых на четырех операциях:

Т посл = 3(t шт 1 + t шт2 + t шт3 + t шт4) = 3(2+1+4+1,5) = 25,5

где n - количество деталей в производственной партии (шт);
Ч оп - число операций технологического процесса;
t штi - норма времени на выполнение i-й операции (мин.).

Если на всех или отдельных операциях имеются параллельные рабочие места, то операционный цикл определяется по формуле

где C pмi - количество рабочих мест, занятых изготовлением партии деталей на каждой операции.

При последовательном виде движения деталей (изделия) отсутствуют перерывы в работе оборудования и рабочего на каждой операции, возможна высокая загрузка оборудования в течение смены, но производственный цикл имеет наибольшую величину, что уменьшает оборачиваемость оборотных средств.

Параллельный вид движения характеризуется передачей деталей (изделий) на последующую операцию немедленно после выполнения предыдущей операции независимо от готовности остальной партии. Детали передаются с операции на операцию поштучно или операционными партиями, на которые делится производственная партия. Процесс происходит непрерывно, если достигнуто полное равенство или кратность выполнения операций во времени, что характерно для поточных линий:

,

где r - такт поточной линии (мин).

График движения партии деталей при параллельном движении приведен на рис. 7.8.

Рис. 7.8. Операционный цикл при параллельном движении партии деталей

Параллельный вид движения детали (изделий) является наиболее эффективным, но возможности его применения ограничены, так как обязательным условием такого движения является равенство или кратность продолжительности выполнения операций, о чем было сказано выше. В противном случае неизбежны потери (перерывы) в работе оборудования и рабочего.

По графику (рис 7.8) определяем операционный цикл при параллельном виде движения:

Т пар =(t шт1 + t шт2 + t шт3 + t шт4) + (3-1)t шт3 = 8,5 + (3-1)4 = 16,5 мин.

,

где t штmax - время выполнения операции, самой продолжительной в технологическом процессе (мин).

При передаче деталей (изделий) операционными партиями (р) расчет ведется по формуле

,

где р - размер операционной партии (в шт.).

Параллельно-последовательный вид движения состоит в том, что изготовление изделий на последующей операции начинается до окончания изготовления всей партии на предыдущей операции с таким расчетом, чтобы работа на каждой операции по данной партии в целом шла без перерывов. В отличие от параллельного вида движения здесь происходит лишь частичное совмещение во времени выполнения смежных операций.

В практике существует два вида сочетания смежных операций во времени:

Время выполнения последующей операции больше времени выполнения предыдущей операции;
- время выполнения последующей операции меньше времени выполнения предыдущей операции.

В первом случае представляется возможность применять параллельный вид движения деталей и полностью загрузить рабочие места.

Во втором случае приемлем параллельно-последовательный вид движения с максимально возможным совмещением во времени выполнения обеих операций. Максимально совмещенные операции при этом отличаются друг от друга на время изготовления последней детали (или последней операционной партии) на последующей операции.

Схема параллельно-последовательного вида движения показана на рис. 7.9.

Рис. 7.9. Операционный цикл при параллельно-последовательном движении партии деталей

АБ, ВГ (равное А"Б"), ДЕ - время последующей операции, перекрываемое временем предыдущей операции:

В данном случае операционный цикл будет меньше, чем при последовательном виде движения, на величину совмещения каждой смежной пары операций:

Первая и вторая операции - АБ = (3-1) t шт2 ;
- вторая и третья операции - ВГ = (3-1) t шт2 ;
- третья и четвертая операции - ДЕ = (3-1) t шт4 , (t шт2 и t шт4 имеют более короткое время t шт.кор из каждой смежной пары операций).

Таким образом, время совмещений

Формула для расчета

При выполнении операций на параллельных рабочих местах

При передаче деталей операционными партиями

Параллельно-последовательный вид движения деталей (изделий) обеспечивает работу оборудования и рабочего без перерывов. Производственный цикл при этом виде больше по сравнению с параллельным, но меньше, чем при последовательном.

Производственный цикл изделия Т ци может быть рассчитан по формуле

Т ци = Т цд + Т ц.сб,

где Т цд - производственный цикл изготовления ведущей детали;
Т ц.сб - производственный цикл сборочных работ.

Пути и значение сокращения производственного цикла

Производственный цикл используется в качестве норматива при оперативном планировании производства, финансовом управлении и других планово-производственных расчетах.

Производственный цикл (Т ц) непосредственно связан с нормативом оборотных средств:

Т ц = ОС н.п / Q дн,

где ОС н.п - объем оборотных средств в незавершенном производстве (руб.);
Q дн - однодневный выпуск продукции (руб.).

Сокращение производственного цикла имеет большое экономическое значение:

Сокращается оборачиваемость оборотных средств за счет сокращения объемов незавершенного производства;
- увеличивается фондоотдача основных производственных фондов;
- снижается себестоимость изделий за счет сокращения условно-постоянной части издержек на одно изделие и т.д.

Длительность производственного цикла зависит от двух важнейших групп факторов:

Технического уровня производства;
- организации производства.

Эти обе группы факторов взаимообуславливают и дополняют друг друга.

Основными направлениями снижения производственного цикла являются:

Совершенствование технологии;
- применение более производительных оборудования, инструментов, средств технологического оснащения;
- автоматизация производственных процессов и применение гибких интегрированных процессов;
- специализация и кооперирование производства;
- организация поточного производства;
- гибкость (многофункциональность) персонала;
- многие другие факторы, влияющие на длительность производственного цикла (см. структуру Т ц на рис. 7.6).

7.6. Организация поточного производства

Поточное производство является наиболее эффективной формой организации производственного процесса.

Признаки поточного производства:

Закрепление одного или ограниченного числа наименований изделий за определенной группой рабочих мест;
- ритмическая повторяемость согласованных во времени технологических и вспомогательных операций;
- специализация рабочих мест;
- расположение оборудования и рабочих мест по ходу технологического процесса;
- применение специальных транспортных средств для межоперационной передачи изделий.

При поточном производстве реализуются принципы:
- специализации;
- параллельности;
- пропорциональности;
- прямоточности;
- непрерывности;
- ритмичности.

Поточное производство обеспечивает самую высокую производительность труда, низкую себестоимость продукции, наиболее короткий производственный цикл.

Основой (первичным звеном) поточного производства является поточная линия .

Расположение поточных линий (планировка) должна обеспечить:

Прямоточность и кратчайший путь движения изделия;
- рациональное использование производственных площадей;
- условия для транспортировки материалов и деталей к рабочим местам;
- удобство подходов для ремонта и обслуживания;
- достаточность площадей и оргоснастки для хранения требуемых запасов материалов и готовых деталей;
- возможность легкого удаления отходов производства.

Примеры расположения оборудования и пути движения изделия приведены на рис. 7.10 и 7.11.

Рис. 7.10. Движение изделия по поточной линии при расположении оборудования:
а - одностороннем; б - двухстороннем

Рис. 7.11. Схемы движения изделий по поточным линиям:
а - разветвляющаяся; б - зигзагообразная; в - П-образная;
г - Т-образная; д - замкнутая; е - многоуровневая.

Транспортные средства в поточном производстве

В поточном производстве применяются разнообразные транспортные средства (табл. 7.3).

Таблица 7.3

Классификация транспортных средств в поточном производстве

В машиностроении и приборостроении широко применяются конвейеры - транспортные средства, служащие для транспортировки изделия или транспортировки и выполнения на нем рабочих операций и регламентирующие ритм работы поточной линии, то есть, играющие организующую роль в потоке. Если конвейер служит для перемещения изделий и поддержания ритма работы линии путем четкого адресования изделий по рабочим местам, он называется распределительным, если он служит и местом выполнения операции - называется рабочим .

Основы расчета и организации поточных линий

При проектировании и организации поточных линий выполняются расчеты показателей, определяющих регламент работы линии и методы выполнения технологических операций.

Такт поточной линии - промежуток времени между выпуском изделий (деталей, сборочных единиц) с последней операции или их запуском на первую операцию поточной линии.

Исходные данные расчета такта:

Производственное задание на год (месяц, смену);
- плановый фонд рабочего времени за этот же период;
- планируемые технологические пооперационные потери.

Такт поточной линии рассчитывается по формуле

r = F д / Q вып,

где r - такт поточной линии (в мин.);
F д - действительный годовой фонд времени работы линии в планируемом периоде (мин.);
Q вып - плановое задание на тот же период времени (шт.).

F д = D раб Ч d см Ч T см Ч k пер Ч k рем,

где D раб - число рабочих дней в году;
d см - количество рабочих смен в сутки;
T см - продолжительность смены (в мин.);
k пер - коэффициент, учитывающий планируемые перерывы;
k рем - коэффициент, учитывающий время плановых ремонтов.

k пер = (Т см - Т пер) / Т см,

где Т пер - время планируемых внутрисменных перерывов;
k рем - рассчитывается аналогичным способом.

Классификация поточных линий приведена в табл. 7.4

Таблица 7.4

Классификация поточных линий

При неизбежных технологических потерях (планируемом выходе годных), такт r рассчитывается по формуле

r = F д / Q зап,

где Q зап - количество изделий, запускаемых на поточную линию в планируемом периоде (шт):

Q зап = Q вып Ч k зап,

где k зап - коэффициент запуска изделий на поточную линию, равный величине, обратной коэффициенту выхода годных изделий (a ); k зап = 1/a .

Выход годных изделий в целом по поточной линии определяется как произведение коэффициентов выхода годных по всем операциям линии

a = a 1 Ч a 2 Ч ... Ч a n.

Ритм - это количество изделий, выпускаемых поточной линией в единицу времени.

Расчет количества оборудования поточной линии ведется по каждой операции технологического процесса:

где - расчетное количество оборудования (рабочих мест) на i-й операции поточной линии;
t штi - норма штучного времени на i-ую операцию (в мин);
k запi - коэффициент запуска детали на i-ю операцию.

Принятое количество оборудования или рабочих мест на каждой операции W пi определяется путем округления расчетного их количества до ближайшего большего целого числа.

Коэффициент загрузки оборудования (рабочих мест) определяется как

Количество оборудования (рабочих мест) на всей поточной линии

,

где ч оп - число операций технологического процесса.

Явочное количество рабочих (Р яв) равно количеству рабочих мест на поточной линии с учетом многостаночного обслуживания:

,

где k мо - коэффициент многостаночного обслуживания;

,

где S Р i - численность рабочих участка.

Общее число рабочих на поточных линиях определяется как среднесписочное:

,

где Р сп - среднесписочное число рабочих поточной линии;
d - процент потерь рабочего времени (отпуска, болезни и т.д.);
d см - количество смен.

Скорость движения конвейера (V):

При непрерывном движении конвейера V=L / r;
- при пульсирующем движении конвейера V= L/ t тp ,

где L - расстояние между центрами двух смежных рабочих мест, то есть шаг конвейера (м);
t тp - время транспортировки изделия с одной операции на другую.

Задел - производственный запас материалов, заготовок или составных частей изделия для обеспечения бесперебойного протекания производственных процессов на поточных линиях.

Различают следующие виды заделов:

Технологический;
- транспортный;
- резервный (страховой);
- оборотный межоперационный.

Технологический задел (Z т) - детали (сборочные единицы, изделия), находящиеся непосредственно в процессе обработки:

,

где - число рабочих мест на каждой операции;
n i - количество деталей, одновременно обслуживаемых на i-м рабочем месте.

Транспортный задел (Z тр) - количество деталей, находящихся в процессе перемещения между операциями и расположенных в транспортных устройствах.

При непрерывном движении конвейера

Z тр =L рк Р / V,

где L рк - длина рабочей части конвейера (м);
V - скорость движения конвейера (м/мин);
Р - количество изделий в операционной партии (шт).

При периодической транспортировке

Транспортный технологический заделы зависят от параметров оборудования, тех. процессов.

Резервный (страховой) задел создается для нейтрализации последствий, связанных со случайным характером выхода изделия в брак, перебоев в работе оборудования и др.

где Т переб - время возможного перебоя поступления изделий с данной операции на операцию, подлежащую страхованию (мин);
r - такт поточной линии (мин).

Оборотный межоперационный задел на линии - количество заготовок (деталей, сборочных единиц), находящихся между операциями линии и образующихся вследствие различной производительности смежных рабочих мест для выравнивания работы линий. Размер межоперационного задела постоянно колеблется от максимума до нуля и наоборот. Максимальная величина межоперационного оборотного задела определяется разностью производительностей смежных операций:

,

где Т совм - время совместной работы оборудования на обеих операциях (в мин);
- количество оборудования на подающих и потребляющих смежных операциях, работающего в период Т совм (шт);
t штi - норма времени выполнения операции.

Синхронизация - процесс выравнивания длительности операции технологического процесса согласно такту поточной линии. Время выполнения операции должно быть равно такту линии или кратно ему.

Методы синхронизации:

Дифференциация операций;
- концентрация операций;
- установка дополнительного оборудования;
- интенсификация работы оборудования (увеличение режимов обработки);
- применение прогрессивного инструмента и оснастки;
- улучшение организации обслуживания рабочих мест и т.д.

7.7. Организация автоматизированного производства

Высшей формой поточного производства является автоматизированное производство, где сочетаются основные признаки поточного производства с его автоматизацией. В автоматизированном производстве работа оборудования, агрегатов, аппаратов, установок происходит автоматически по заданной программе, а рабочий осуществляет контроль за их работой, устраняет отклонения от заданного процесса, производит наладку автоматизированного оборудования.

Различают частичную и комплексную автоматизацию.

При частичной автоматизации рабочий полностью освобождается от работ, связанных с выполнением технологических процессов. В транспортных, контрольных операциях при обслуживании оборудования, в процессе установки - полностью или частично сокращается ручной труд.

В условиях комплексно-автоматизированного производства технологический процесс изготовления продукции, управление этим процессом, транспортировка изделий, контрольные операции, удаление отходов производства выполняются без участия человека, но обслуживание оборудования - ручное.

Основным элементом автоматизированного производства являются автоматические поточные линии (АПЛ).

Автоматическая поточная линия - комплекс автоматического оборудования, расположенного в технологической последовательности выполнения операций, связанный автоматической транспортной системой и системой автоматического управления и обеспечивающий автоматическое превращение исходных материалов (заготовок) в готовое изделие (для данной автолинии). В АПЛ рабочий выполняет функции наладки, контроля за работой оборудования и загрузки линии заготовками.

Основные признаки АПЛ:

Автоматическое выполнение технологических операций (без участия человека);
- автоматическое перемещение изделия между отдельными агрегатами линии.

Автоматические комплексы с замкнутым циклом производства изделия - ряд связанных между собой автоматическими транспортными и погрузо-разгрузочными устройствами автоматических линий.

Автоматизированные участки (цехи) включают в себя автоматические поточные линии, автономные автоматические комплексы, автоматические транспортные системы, автоматические складские системы; автоматические системы контроля качества, автоматические системы управления и т.д. Примерная структура автоматизированного производственного подразделения приведена на рис. 7.12.

Рис. 7.12. Структурный состав автоматизированного производственного подразделения

В условиях постоянно изменяющегося нестабильного рынка (тем более многономенклатурного производства) важной задачей является повышение гибкости (многофункциональности) автоматизированного производства, с тем чтобы максимально удовлетворить требования, нужды и запросы потребителей, быстрее и с минимальными затратами осваивать выпуск новой продукции.

Методы повышения гибкости автоматизированных производственных систем:

Использование автоматизированных систем технической подготовки производства (САПР);
- применение быстропереналаживаемых автоматических поточных линий;
- применение универсальных промышленных манипуляторов с программным управлением (промышленных роботов);
- стандартизация применяемого инструмента и средств технологического оснащения;
- применение в автоматических линиях автоматически переналаживаемого оборудования (на базе микропроцессорной техники);
- использование переналаживаемых транспортно-складских и накопительных систем и т.д.

Однако следует заметить, что любая универсализация требует значительных дополнительных затрат и при ее применении необходим взвешенный экономический подход на базе маркетинговой информации и исследований.

Автоматические поточные линии эффективны в массовом производстве.

Состав автоматической поточной линии:

Автоматическое оборудование (станки, агрегаты, установки и т.д.) для выполнения технологических операций;
- механизмы для ориентировки, установки и закрепления изделий на оборудовании;
- устройство для транспортировки изделий по операциям;
- контрольные машины и приборы (для контроля качества и автоматической подналадки оборудования);
- средства загрузки и разгрузки линий (заготовок и готовых деталей);
- аппаратура и приборы системы управления АПЛ;
- устройства смены инструмента и оснастки;
- устройства удаления отходов;
- устройство обеспечения необходимыми видами энергии (электрическая энергия, пар, инертные газы, сжатый воздух, вода, канализационные системы);
- устройства обеспечения смазочно-охлаждающими жидкостями и их удаления и т.д.

В состав автоматических линий последнего поколения также включаются электронные устройства:

1. "Умные супервизоры" с мониторами на каждой единице оборудования и на центральном пульте управления. Их назначение - заблаговременно предупреждать персонал о ходе процессов, происходящих в отдельных агрегатах и в системе в целом и давать инструкции о необходимых действиях персонала (текст на мониторе). Например:

Негативная тенденция технического параметра агрегата;
- информация о заделах и количестве заготовок;
- о браке и его причинах и т.д.

2. Статистические анализаторы с графопостроителями, предназначенные для статистической обработки разнообразных параметров работы АПЛ:

Время работы и простоев (причины простоев);
- количество выпускаемой продукции (всего, уровень брака);
- статистическая обработка каждого параметра обрабатываемого изделия на каждой автоматически контролируемой операции;
- статистическая обработка выхода из строя (поломка, сбой) систем каждой единицы оборудования и линии в целом и т.д.

3. Диалоговые системы селективной сборки (т.е. подбор параметров относительно грубо (неточно) обработанных деталей, входящих в сборочную единицу, сочетание которых обеспечивает высококачественные параметры сборочной единицы).

На предприятиях машиностроения и приборостроения применяются автоматические линии, отличающиеся между собой как по технологическим принципам действия, так и по формам организации. Классификация и характерные особенности автоматических поточных линий приведены в табл. 7.5.

Таблица 7.5

Классификация автоматических линий

При проектировании автоматических поточных линий выполняется ряд расчетов. В основном они не отличаются от расчетов неавтоматизированных линий, но имеются некоторые особенности.

Такт АПЛ определяется по формуле

где r - такт АПЛ (мин);
F н - номинальный годовой фонд времени работы линии в одну смену (час);
d см - число смен работы;
h - коэффициент технического использования АПЛ, учитывающий потери времени при различных неполадках в работе оборудования линий и затраты времени на подналадку;
Q вып - плановое задание (шт).

При величине нормы времени отдельной операции линии больше такта линии за такт принимают норму времени лимитирующей операции.

В бункерных (гибких) АЛ образуются заделы:

Компенсирующие;
- пульсирующие.

Компенсирующие заделы АПЛ (Z k) образуются при разной производительности сменных участков АПЛ:

,

где Т к - период времени для создания компенсирующего задела, т.е. промежуток времени непрерывной работы сменных участков АПЛ с разными тактами работы, мин;
r м и r б - меньший и больший такты работы смежных участков (операций) АПЛ, мин.

Пульсирующие заделы создаются для поддержания ритмичности выпуска продукции. Их назначение - предупредить аритмию хода производственного процесса на отдельных операциях АПЛ.

7.8. Гибкое интегрированное производство

Повышение нестабильности рынка, усиление конкурентной борьбы за потребителя между производителями, практически неограниченные возможности научно-технического прогресса привели к частой сменяемости продукта. Главным фактором в конкурентной борьбе стал фактор времени. Фирма, которая может за короткий срок довести идею до промышленного освоения и предложит потребителю высококачественный и относительно дешевый товар, становится победителем.

Быстрая сменяемость продукции и требования ее дешевизны при высоком качестве приводит к противоречию:

С одной стороны, низкие производственные издержки (при прочих равных условиях) обеспечиваются применением автоматических линий, специального оборудования;
- но с другой стороны, проектирование и изготовление такого оборудования нередко превышают 1,5-2 года (даже в настоящих условиях), то есть к моменту начала выпуска изделия оно уже морально устареет.

Применение же универсального оборудования (неавтоматического) увеличивает трудоемкость изготовления, то есть цену, что не приемлется рынком.

Такая ситуация возникла в 60-х годах нашего столетия и, естественно, перед станкостроительными фирмами стала задача создания нового оборудования, которое бы удовлетворяло следующим требованиям:

Универсальности, то есть легкой переналаживаемости (функциональной инвариантности);
- автоматизации;
- автоматической переналаживаемости по команде с управляющей вычислительной машины (УВМ);
- встраиваемости в автоматические линии и комплексы;
- высокой точности;
- высокой надежности;
- автоматической подналадки (корректировки) инструмента в процессе выполнения операции и т.д.

И такое оборудование было создано. К нему относятся:

- "обрабатывающие центры" механической обработки с УВМ (с многоинструментальными магазинами (до 100 и более инструментов), с точностью позицирования изделия относительно инструмента 0,25 мкм, с "умными супервизорами" функционирования всех систем, с активным контролем и автоматической подналадкой инструмента);
- промышленные роботы с программным управлением как универсальное средство манипулирования деталями, универсально-транспортные погрузочно-разгрузочные средства, а также переналаживаемые роботы-маляры, роботы-сварщики, роботы-сборщики и т.д.;
- лазерные раскройные установки, заменяющие сложнейшие комплексы холодной штамповки, которые сами определяют оптимальный раскрой материалов;
- термические многокамерные агрегаты, где в каждой отдельной камере производится термообработка или химико-термическая обработка по заданной программе;
- высокоточные трехкоординатные измерительные машины с программным управлением (на гранитных станинах, с износостойкими (алмазными, рубиновыми) измерителями);
- лазерные бесконтактные измерительные устройства и т.д.

Этот список можно продолжать довольно долго. На базе перечисленного оборудования созданы:

Вначале гибкие производственные модули ГИМ (обрабатывающий центр, робот-манипулятор, автоматизированный склад, УВМ);
- затем ГИК - гибкие интегрированные комплексы и линии;
- гибкие интегрированные участки, цехи, производства, заводы.

При создании гибкой производственной системы происходит интеграция:

Всего разнообразия изготовляемых деталей в группы обработки;
- оборудования;
- материальных потоков (заготовок, деталей, изделий, приспособлений, оснастки, основных и вспомогательных материалов);
- процессов создания и производства изделий от идеи до готовой продукции (происходит слияние воедино основных, вспомогательных и обслуживающих процессов производства);
- обслуживания за счет слияния всех обслуживающих процессов в единую систему;
- управления на основе системы УВМ, банков данных, пакетов прикладных программ, САПР, АСУ;
- потоков информации для принятия решения по всем подразделениям системы о наличии и применении материалов, заготовок, изделий, а также средств отображения информации;
- персонала за счет слияния профессий (конструктор-технолог-программист-организатор).

В результате системы ГИП имеют следующие структурные составные части:

Автоматизированную транспортно-складскую систему (АТСС);
- автоматическую систему инструментального обеспечения (АСИО);
- автоматическую систему удаления отходов (АСУО);
- автоматизированную систему обеспечения качества (АСОК);
- автоматизированную систему обеспечения надежности (АСОН);
- автоматизированную систему управления ГПС (АСУ ГПС);
- систему автоматизированного проектирования (САПР);
- автоматизированную систему технологической подготовки производства (АСТПП);
- автоматизированную систему оперативного планирования производства (АСОПП);
- автоматизированную систему содержания и обслуживания оборудования (АССОО);
- автоматизированную систему управления производством (АСУП).

Организация ГПС показана на примере гибкой автоматической линии по изготовлению корпусных деталей фирмы "Тойота" (блоков цилиндров автомобильных двигателей) (рис. 7.13).

Рис 7.13. Гибкая автоматическая линия обработки корпусных деталей

Гибкая автоматическая линия предназначена для обработки 80 наименований автомобильных блоков цилиндров, изготавливаемых по заказу в любой последовательности.

Линия состоит из следующих компонентов:

4-х обрабатывающих центров (1) с инструментальными барабанами с 40 инструментами;
- трехкоординатной измерительной машины с программным управлением (2);
- автоматической моечной машины (3);
- автоматической транспортно-складской системы, состоящей из двух вертикальных ячеистых автоматизированных складов (5, 6) с двумя роботами-штабелерами (7), автоматизированного двухдорожечного роликового транспортера с автономным приводом на каждый ролик (8);
- пульта управления линией с УВМ (9);
- рабочего места подготовки инструментальных барабанов (10);
- автоматизированной системы удаления отходов (11);
- транспортера заготовок (12).

Заготовки с обработанными базовыми (технологическими) поверхностями поступают по транспортеру 12 на шариковый стол, где с помощью ручного манипулятора устанавливаются на специальные приспособления - "спутники" (палеты). На каждую заготовку приклеивается магнитный информационный носитель, в котором содержится информация о заготовке (номер, материал и т.д.). По команде оператора робот-штабелер устанавливает "спутник" с закрепленной на нем заготовкой в любую свободную ячейку склада заготовок. Считывающее устройство ячейки передает информацию на УВМ участка.

При освобождении от работы любого обрабатывающего центра 1 УВМ линии, в соответствии с оперативным планом производства, переданным с УВМ участка изготовления блоков цилиндров, дает команду роботу-штабелеру 7 склада заготовок 6 на подачу в обработку очередной заготовки определенного типоразмера.

Робот-штабелер извлекает спутник с необходимой заготовкой из ячейки склада и устанавливает на одну из дорожек автоматического транспортера, который получает команду от УВМ о доставке "спутника" с заготовкой к свободному обрабатывающему центру (ОЦ). Остановка заготовки против заданного ОЦ достигается вращением роликов транспортера с автономными приводами от склада до заданного места, а остальные ролики остаются неподвижными.

Одновременно с командой роботу-штабелеру на подачу заготовки УВМ переписывает программу обработки указанной заготовки на программоноситель обрабатывающего центра, который за время движения заготовки по транспортной системе меняет инструмент для выполнения первого перехода операции и устанавливает необходимые режимы обработки, то есть полностью подготовлен для работы с новой (совершенно другой по параметрам обработки) заготовки.

Робот-манипулятор 4, также по команде УВМ, перемещается по рельсовой дорожке к свободному обрабатывающему центру и производит перегрузку с транспортера 8 на рабочий стол обрабатывающего центра, где автоматически (с помощью байонетных зажимов) "спутник" с заготовкой закрепляется и производится полная обработка блока цилиндров.

По окончании обработки "спутник" с готовой деталью перегружается на транспортер, а с транспортера - в моечную машину 3. После мойки и сушки таким же образом обработанная деталь поступает на контрольную машину, где контролируется по программе, переданной с УВМ.

В случае соответствия параметров с заданными готовая деталь поступает по транспортной системе в склад готовых изделий, о чем получают информацию УВМ линии.

Перед помещением в склад готовых изделий оператор снимает готовую деталь со "спутника", который возвращается на склад заготовок.

В случае, если контролируемые параметры изделия не соответствуют заданным, контрольная машина вызывает оператора, который принимает решение. При необходимости по команде оператора контрольная машина распечатывает результаты контроля.

С целью экономии рабочего времени контроль за состоянием инструментов в инструментальном барабане и его смена производится вне обрабатывающего центра на специальном рабочем месте. Для этого инструментальный барабан снимается мостовым краном со специальным поворотным устройством и тут же устанавливается новый барабан.

Контроль и настройка инструмента (в специальных инструментальных державках) производится с помощью инструментального микроскопа.

Обслуживают участок 3 человека:

Инженер-оператор (он же наладчик, оператор УВМ, программист и контролер);
- рабочий склада заготовок и готовых изделий;
- рабочий-инструментальщик.

Использование ГПС приводит к полному изменению подходов к проектированию, освоению и серийному производству, а также планированию производства (в том числе и оперативному).

Однако стоимость такой ГПС очень велика и требуется тщательная экономическая проработка эффективности ее применения.

Производственная структура ГПС приведена на рис 7.14 (сравните с рис. 7.3 и 7.4).

Рис 7.14. Производственная структура гибкой производственной системы (фрагмент)

— это целенаправленное, постадийное превращение исходного сырья и материалов в готовый продукт заданного свойства и пригодный к потреблению или к дальнейшей обработке. Производственный процесс начинается с его проекта и заканчивается на стыке производства и потребления, после чего происходит расходование произведенной продукции.

Техническая и организационно-экономическая характеристика производственного процесса на определяется видом продукции, объемом производства, типом и видом применяемой техники и технологии, уровнем специализации.

Производственный процесс на предприятиях подразделяется на два вида: основной и вспомогательный . К основному относятся процессы , связанные непосредственно с превращением предметов труда в готовую продукцию. Например, переплавка руды в доменной печи и превращение ее в металл или превращение муки в тесто, а затем в готовый испеченный хлеб.
Вспомогательные процессы : перемещение предметов труда, ремонт оборудования, уборка помещений и т. д. Эти виды работ лишь способствуют течению основных процессов, но сами непосредственно в них не участвуют.

Основное отличие вспомогательных процессов от основных состоит в различии места реализации и потребления. Продукция основного производства, где совершаются основные производственные процессы, реализуется потребителям на сторону, согласно заключенным договорам на поставку. Эта продукция имеет свое фирменное наименование, маркировку, на нее устанавливается рыночная цена.

Продукция вспомогательного производства, где осуществляются вспомогательные процессы и обслуживание, потребляется внутри предприятия. Затраты на выполнение обслуживания и вспомогательных работ целиком относятся на себестоимость основной продукции, которая реализуется потребителям на сторону.

Производственная операция

Производственный процесс распадается на множество элементарных технологических процедур, которые называются операциями. Производственная операция — это часть производственного процесса. Обычно она выполняется на одном рабочем месте без переналадки оборудования и совершается при помощи набора одних и тех же орудий труда. Как собственно и сам производственный процесс, операции подразделяются на основные и вспомогательные.

• специализация участков, рабочих мест;
• непрерывность и прямоточность технологического процесса;
• параллельность и пропорциональность выполнения производственных операций.

Специализация

Специализация заключается в том, что за каждым цехом, участком, рабочим местом закрепляется технологически однородная или строго определенная номенклатура изделий. Специализация позволяет на практике использовать принципы непрерывности, прямоточности — экономически наиболее выгодные методы организации производства.

Непрерывность — это сокращение или сведение до нуля перерывов в процессе производства готовой продукции, притом каждая следующая операция одного и того же процесса сразу начинается после окончания предыдущей, что сокращает время на изготовление продукции, уменьшает простои оборудования и рабочих мест.

Прямоточность характеризует движение предметов труда по ходу производственного процесса и обеспечивает для каждого изделия кратчайший путь по рабочим местам.

Такому движению свойственно устранение всех возвратных и встречных перемещений в процессе производства, что способствует сокращению транспортных расходов.

Правило параллельности предполагает одновременное выполнение различных операций при изготовлении одного и того же изделия. Это правило особенно широко используется в условиях серийного и массового производства.

• параллельное (одновременное) изготовление различных узлов и деталей, предназначенных для комплектования (сборки) конечного изделия;
• одновременное выполнение различных технологических операций при обработке одинаковых деталей и узлов на параллельно размещенном разнообразном оборудовании.

С точки зрения экономии затрат очень важно соблюдать определенные пропорции мощности (производительности) парка оборудования между цехами, участками, работающими по изготовлению продукции.

Производственный цикл

Законченный круг производственных операций от первой до последней при изготовлении изделий именуется производственным циклом .

Вследствие того, что производственный процесс протекает во времени и пространстве, поэтому производственный цикл можно измерить длиной пути движения изделия и его комплектующих элементов и временем, в течение которого изделие проходит весь путь обработки. Длина производственного цикла — это не линия, а широкая полоса, на которой размещаются машины, оборудование, инвентарь и прочее поэтому на практике в большинстве случаев определяются не длина пути, а площадь и объем помещения, в котором размещается производство.

Интервал календарного времени от начала первой производственной операции до окончания последней называется временной продолжительностью производственного цикла изделия. Продолжительность цикла измеряется в днях, часах, минутах, секундах, в зависимости от вида изделия и стадии обработки, по которой измеряется цикл.

• время технологической обработки (рабочий период)
• время технологического обслуживания производства
• перерывы.

Рабочий период — это период времени, в течение которого производится непосредственное воздействие на предмет труда либо самим рабочим, либо машинами и механизмами под его управлением, а также время естественных процессов, которые протекают в изделии без участия людей и техники.

Время естественных процессов — это период рабочего времени, когда предмет труда изменяет свои характеристики без непосредственного воздействия человека или механизмов. Например, сушка на воздухе окрашенного или остывание нагретого изделия, рост на полях и созревание растений, брожение некоторых продуктов и т. д.

• контроль качества изделия;
• контроль режимов работы машин и оборудования, их настройку и наладку, мелкий ремонт;
• уборку рабочего места;
• подвоз заготовок, материалов, приемку и уборку обработанной продукции.

Время перерывов — это время, в течение которого не производится никакого воздействия на предмет труда и не происходит изменение его качественной характеристики, но продукция еще не является готовой и процесс производства не закончен. Различают перерывы : регламентированные и нерегламентированные.

Регламентируемые перерывы разделяются на межоперационные (внутрисменные) и междусменные (связаны с режимом работы).

Нерегламентируемые перерывы связаны с простоями оборудования и рабочих по непредусмотренным режимом работы причинам (отсутствие сырья, поломка оборудования, невыход на работу рабочих и т. д.). В производственный цикл нерегламентированные перерывы включаются в виде поправочного коэффициента или не учитываются.

Типы производства

Длительность производственного цикла во многом зависит от порядка движения предметов труда в ходе их обработки и типа производства.

Порядок движения изделий и компонентов в производственном процессе соответствует объемам и периодичности выпуска продукции. По этим же признакам определяется .

• смешанное.

• мелкосерийное
• среднесерийное
• крупносерийное.

Массовое и крупносерийное производство продукции позволяет организовать непрерывное синхронное движение изделий в процессе их обработки. При такой организации все компоненты, из которых собирается готовая продукция, передвигаются непрерывно от первой технологической операции до последней. Собранные по ходу движения в узлы и агрегаты отдельные детали продвигаются дальше в собранном виде, пока не образуют готовую продукцию. Подобный метод организации производства называется поточным .

Поточный метод организации производства основан на ритмичной повторяемости согласованных во времени основных и вспомогательных производственных операций, которые выполняются на специализированных местах, расположенных по ходу технологического процесса. В условиях поточного производства достигается пропорциональность, непрерывность и ритмичность хода производства.

Поточная линия

Основное звено поточного производства — поточная линия . Под поточной линией понимается совмещение некоторого количества рабочих мест, расположенных по ходу технологического процесса и предназначенных для поочередного выполнения закрепленных за ними операций. Поточные линии подразделяются на непрерывные, прерывные и линии со свободным ритмом .

Непрерывная поточная линия — это конвейер, на котором изделие проходит обработку (или сборку) по всем операциям непрерывно, без межоперационного прослеживания. Движение изделий на конвейере происходит параллельно и синхронно.

Прерывной поточной линией называется линия, на которой движение изделий по операциям строго не регламентируется. Оно происходит с перерывами. Для таких линий характерны обособленность технологических операций, значительные отклонения продолжительности различных операций от среднего такта. Синхронизация потока достигается различными способами, в том числе за счет межоперационных заделов (запасов).

Поточными линиями со свободным ритмом называются линии, на которых передача отдельных деталей или изделий (их партий) может осуществляться с некоторыми отклонениями от расчетного (установленного) ритма работы. При этом для компенсации этих отклонений и в целях обеспечения бесперебойной работы на рабочих местах создается межоперационный запас изделий (задел).

Производственный процесс представляет собой совокупность взаимосвязанных основных, вспомогательных и обслуживающих процессов труда и орудий труда в целях создания потребительских стоимостей - полезных предметов труда, необходимых для производственного или личного потребления. В процессе производства рабочие воздействуют на предметы труда при помощи орудий труда и создают новые готовые продукты, например станки, ЭВМ, телевизоры, радиоэлектронные приборы и т. д. Предметы и орудия труда, будучи вещественными элементами производства, на предприятии находятся в определенной взаимосвязи друг с другом: конкретные предметы могут быть обработаны только определенными орудиями труда; уже сами по себе они обладают системными свойствами. Однако живой труд должен охватить эти вещи и тем самым начать процесс превращения их в продукт. Таким образом, производственный процесс –– это прежде всего трудовой процесс, поскольку ресурсы, используемые человеком на его входе, как информация, так и материальные средства производства, являются продуктом предшествующих процессов труда. Различают основные, вспомогательные и обслуживающие производственные процессы (рис. 1).

Основные производственные процессы – это та часть процессов, в ходе которых происходит непосредственное изменение форм, размеров, свойств, внутренней структуры предметов труда и превращение их в готовую продукцию. Например, на станкостроительном заводе это процессы изготовления деталей и сборки из них подузлов, узлов и изделия в целом.

К вспомогательным производственным процессам относятся такие процессы, результаты которых используются либо непосредственно в основных процессах, либо для обеспечения их бесперебойного и эффективного осуществления. Примерами таких процессов являются изготовление инструментов, приспособлений, штампов, средств механизации и автоматизации собственного производства, запасных частей для ремонта оборудования, производство на предприятии всех видов энергии (электрической энергии, сжатого воздуха, азота и т. д.).

Обслуживающие производственные процессы — это процессы труда по оказанию услуг, необходимых для осуществления основных и вспомогательных производственных процессов. Например, транспортировка материальных ценностей, складские операции всех видов, технический контроль качества продукции и др.

Основные, вспомогательные и обслуживающие производственные процессы имеют разные тенденции развития и совершенствования. Так, многие вспомогательные производственные процессы могут быть переданы специализированным заводам, что в большинстве случаев обеспечивает экономически более эффективное их производство. С повышением уровня механизации и автоматизации основных и вспомогательных процессов обслуживающие процессы постепенно становятся неотъемлемой частью основного производства, играют организующую роль в автоматизированных и особенно в гибких автоматизированных производствах.

Основные, а в некоторых случаях и вспомогательные производственные процессы протекают в разных стадиях (или фазах). Стадия – это обособленная часть производственного процесса, когда предмет труда переходит в другое качественное состояние. Например, материал переходит в заготовку, заготовка – в деталь и т. д.

Основные производственные процессы протекают в следующих стадиях: заготовительной, обрабатывающей, сборочной и регулировочно-настроечной.

Заготовительная стадия предназначена для производства заготовок деталей. Она характеризуется весьма разнообразными методами производства. Например, раскрой или резка заготовок деталей из листового материала, изготовление заготовок методами литья, штамповки, ковки и т. д. Основная тенденция развития технологических процессов на этой стадии заключается в приближении заготовок к формам и размерам готовых деталей. Орудиями труда на этой стадии являются отрезные станки, прессово-штамповочное оборудование, гильотинные ножницы и др.

Обрабатывающая стадия — вторая в структуре производственного процесса — включает механическую и термическую обработку. Предметом труда здесь являются заготовки деталей. Орудиями труда на этой стадии в основном являются различные металлорежущие станки, печи для термической обработки, аппараты для химической обработки. В результате выполнения этой стадии деталям придаются размеры, соответствующие заданному классу точности.

Сборочная (сборочно-монтажная) стадия — это производственный процесс, в результате которого получаются сборочные единицы (мелкие сборочные единицы, подузлы, узлы, блоки) или готовые изделия. Предметом труда на этой стадии являются детали и узлы собственного изготовления, а также полученные со стороны (комплектующие изделия). Различают две основные организационные формы сборки: стационарную и подвижную. Стационарная сборка — это когда изделие изготавливается на одном рабочем месте (детали подаются). При подвижной сборке изделие создается в процессе его перемещения от одного рабочего места к другому. Орудия труда здесь не так многообразны, как в обрабатывающей стадии. Основными из них являются всевозможные верстаки, стенды, транспортирующие и направляющие устройства (конвейеры, электрокары, роботы и др.). Сборочные процессы, как правило, характеризуются значительным объемом работ, выполняемых вручную, поэтому механизация и автоматизация их — главная задача совершенствования технологического процесса.

Регулировочно-настроечная стадия – заключительная в структуре производственного процесса, которая проводится с целью получения необходимых технических параметров готового изделия. Предметом труда здесь являются готовые изделия или их отдельные сборочные единицы, орудия труда, универсальная контрольно-измерительная аппаратура и специальные стенды для испытании.

Составными элементами стадий основного и вспомогательного процессов являются технологические операции. Деление производственного процесса на операции, а далее на приемы и движения необходимо для разработки технически обоснованных норм времени выполнения операций.

Операция — часть производственного процесса, которая, как правило, выполняется на одном рабочем месте без переналадки и одним или несколькими рабочими (бригадой).

В зависимости от степени технического оснащения производственного процесса различают операции: ручные, машиноручные, машинные, автоматические и аппаратные.

Как основные, так и вспомогательные, а иногда и обслуживающие производственные процессы состоят из основных и вспомогательных элементов — операций. К основным относятся операции, непосредственно связанные с изменением размеров, форм, свойств, внутренней структуры предмета труда или превращением одного вещества в другое, а также с изменением местоположения предметов труда относительно друг друга. К вспомогательным относятся операции, выполнение которых способствует протеканию основных, например перемещение предметов труда, контроль качества, снятие и установка, хранение и др.

В организационном отношении основные и вспомогательные производственные процессы (их операции) условно подразделяются на простые и сложные.

Простыми называются процессы, в которых предметы труда подвергаются последовательному ряду связанных между собой операций, в результате чего получаются частично готовые продукты труда (заготовки, детали, т. е. неразъемные части изделия).

Сложными называются процессы, в которых получаются готовые продукты труда путем соединения частных продуктов, т. е. получаются сложные изделия (станки, машины, приборы и т.д.).

Движение предметов труда в производственном процессе осуществляется так, что результат труда одного рабочего места становится исходным предметом для другого, т. е. каждый предыдущий во времени и в пространстве дает работу последующему, это обеспечивается организацией производства.

От правильной и рациональной организации производственных процессов (особенно основных) зависят результаты производственно-хозяйственной деятельности предприятия, экономические показатели его работы, себестоимость продукции, прибыль и рентабельность производства, величина незавершенного производства и размер оборотных средств.

2. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ОРГАНИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПРОЦЕССА

Организация производственного процесса на любом производственном предприятии (в том числе радиоэлектронного приборостроения), в любом его цехе, на участке базируется на рациональном сочетании во времени и в пространстве всех основных, вспомогательных и обслуживающих процессов. Это позволяет выпускать продукцию при минимальных затратах живого и овеществленного труда. Особенности и методы такого сочетания различны в разных производственных условиях. Однако при всем их многообразии организация производственных процессов подчинена некоторым общим принципам: дифференциации, концентрации и интеграции, специализации, пропорциональности, прямоточности, непрерывности, параллельности, ритмичности, автоматичности, профилактики, гибкости, оптимальности, электронизации, стандартизации и др.

Принцип дифференциации предполагает разделение производственного процесса на отдельные технологические процессы, которые в свою очередь подразделяются на операции, переходы, приемы и движения. При этом анализ особенностей каждого элемента позволяет выбрать наилучшие условия для его осуществления, обеспечивающие минимизацию суммарных затрат всех видов ресурсов. Так, поточное производство многие годы развивалось за счет все более глубокой дифференциации технологических процессов. Выделение непродолжительных по времени выполнения операций позволяло упрощать организацию и технологическое оснащение производства, совершенствовать навыки рабочих, увеличивать производительность их труда.

Однако чрезмерная дифференциация повышает утомляемость рабочих на ручных операциях за счет монотонности и высокой интенсивности процессов производства. Большое число операций приводит к излишним затратам на перемещение предметов труда между рабочими местами, установку, закрепление и снятие их с рабочих мест после окончания операций.

При использовании современного высокопроизводительного гибкого оборудования (станки с ЧПУ, обрабатывающие центры, роботы и т. д.) принцип дифференциации переходите принцип концентрации операций и интеграции производственных процессов. Принцип концентрации предполагает выполнение нескольких операций на одном рабочем месте (многошпиндельные многорезцовые автоматы с ЧПУ). Операции становятся более объемными, сложными и выполняются в сочетании с бригадным принципом организации труда. Принцип интеграции состоит в объединении основных вспомогательных и обслуживающих процессов.

Принцип специализации представляет собой форму разделения общественного труда, которая, развиваясь планомерно, обусловливает выделение на предприятии цехов, участков, линий и отдельных рабочих мест. Они изготавливают продукцию ограниченной номенклатуры и отличаются особым производственным процессом.

Сокращение номенклатуры выпускаемой продукции, как правило, приводит к улучшению всех экономических показателей, в частности к повышению уровня использования основных фондов предприятия, снижению себестоимости продукции, улучшению качества продукции, механизации и автоматизации производственных процессов. Специализированное оборудование при всех прочих равных условиях работает производительнее.

Уровень специализации рабочего места определяется коэффициентом закрепления деталеопераций (Кспi), выполняемых на одном рабочем месте за определенный промежуток времени (месяц, квартал):

(1)

где Спр — число рабочих мест (единиц оборудования) производственной системы;

mдо – число деталеопераций, выполняемых на 1-м рабочем месте в течение единицы времени (месяца, года).

При коэффициенте Ксп = 1 обеспечивается узкая специализация рабочего места, создаются предпосылки для эффективной организации производства. Для полной загрузки одного рабочего места одной деталеоперацией необходимо, чтобы соблюдалось условие:

(2)

где – объем запуска деталей j-го наименования за единицу времени, например шт./мес;

– трудоемкость операции на 1-м рабочем месте, мин;

– эффективный фонд времени рабочего места, например, мин/мес.

Принцип пропорциональности предполагает равную пропускную способность всех производственных подразделений, выполняющих основные, вспомогательные и обслуживающие процессы. Нарушение этого принципа приводит к возникновению «узких» мест в производстве или, наоборот, к неполной загрузке отдельных рабочих мест, участков, цехов, к снижению эффективности функционирования всего предприятия. Поэтому для обеспечения пропорциональности проводятся расчеты производственной мощности как по стадиям производства, так и по группам оборудования и производственным площадям. Например, если известны объем выпуска деталей (Nэ) и норма штучного времени (tшт). Можно определить загрузку определенной i- й группы оборудования по формуле

(4)

после чего сопоставляют загрузку и пропускную способность i -й группы оборудования и определяют коэффициент его загрузки по формуле

Предпочтительным вариантом является тот, когда
и .

Принцип прямоточности означает такую организацию производственного процесса, при которой обеспечиваются кратчайшие пути прохождения деталей и сборочных единиц по всем стадиям и операциям от запуска в производство исходных материалов до выхода готовой продукции. Поток материалов, полуфабрикатов и сборочных единиц должен быть поступательным и кратчайшим, без встречных и возвратных движений. Это обеспечивается соответствующей планировкой расстановки оборудования по ходу технологического процесса. Классическим примером такой планировки является поточная линия.

Принцип непрерывности означает, что рабочий трудится без простоев, оборудование работает без перерывов, предметы труда не пролеживают на рабочих местах. Наиболее полно этот принцип проявляется в массовом или крупносерийном производстве при организации поточных методов производства, в частности при организации одно- и многопредметных непрерывно-поточных линий. Этот принцип обеспечивает сокращение цикла изготовления изделия и тем самым способствует повышению интенсификации производства.

Принцип параллельности предполагает одновременное выполнение частичных производственных процессов и отдельных операций над аналогичными деталями и частями изделия на различных рабочих местах, т. е. создание широкого фронта работы по изготовлению данного изделия. Параллельность в организации производственного процесса применяется в различных формах: в структуре технологической операции – многоинструментальная обработка (многошпиндельные многорезцовые полуавтоматы) или параллельное выполнение основных и вспомогательных элементов операций; в изготовлении заготовок и обработке деталей (в цехах заготовки и детали на разных стадиях готовности); в узловой и общей сборке. Принцип параллельности обеспечивает сокращение продолжительности производственного цикла и экономии рабочего времени.

Принцип ритмичности обеспечивает выпуск одинаковых или возрастающих объемов продукции за равные периоды времени и соответственно повторение через эти периоды производственного процесса на всех его стадиях и операциях. При узкой специализации производства и устойчивой номенклатуре изделий ритмичность может быть обеспечена непосредственно по отношению к отдельным изделиям и определяется количеством обрабатываемых или выпускаемых изделий за единицу времени, В условиях широкой и изменяющейся номенклатуры выпускаемых производственной системой изделий ритмичность работы и выпуска продукции может измеряться только с помощью трудовых или стоимостных показателей.

Принцип автоматичности предполагает максимальное выполнение операций производственного процесса автоматически, т. е. без непосредственного участия в нем рабочего либо под его наблюдением и контролем. Автоматизация процессов приводит к увеличению объемов выпуска деталей, изделий, к повышению качества работ, сокращению затрат живого труда, замене непривлекательного ручного труда более интеллектуальным трудом высококвалифицированных рабочих (наладчиков, операторов), к исключению ручного труда на работах с вредными условиями, замене рабочих роботами. Особенно важна автоматизация обслуживающих процессов. Автоматизированные транспортные средства и склады выполняют функции не только по передаче и хранению объектов производства, но могут регламентировать ритм всего производства. Общий уровень автоматизации процессов производства определяется долей работ в основном, вспомогательном и обслуживающем производствах, в общем объеме работ предприятия. Уровень автоматизации (Уавт) определяется по формуле

Уавт = Т авт: Т общ, (6)

где Т авт – трудоемкость работ, выполняемых автоматическим или автоматизированным способом;

Тобщ – общая трудоемкость работ на предприятии (цехе) за определенный период времени.

Уровень автоматизации может быть рассчитан как суммарно по всему предприятию, так и по каждому подразделению отдельно.

Принцип профилактики предполагает организацию обслуживания оборудования, направленную на предотвращение аварий и простоев технических систем. Это достигается с помощью системы планово-предупредительных ремонтов (ППР).

Принцип гибкости обеспечивает эффективную организацию работ, дает возможность мобильно перейти на выпуск другой продукции, входящей в производственную программу предприятия, или на выпуск новой продукции при освоении ее производства. Он обеспечивает сокращение времени и затрат на переналадку оборудования при выпуске деталей и изделий широкой номенклатуры. Наибольшее развитие этот принцип получает в условиях высокоорганизованного производства, где используются станки с ЧПУ, обрабатывающие центры (ОЦ), переналаживаемые автоматические средства контроля, складирования и перемещения объектов производства.

Принцип оптимальности состоит в том, что выполнение всех процессов по выпуску продукции в заданном количестве и в сроки осуществляется с наибольшей экономической эффективностью или с наименьшими затратами трудовых и материальных ресурсов. Оптимальность обусловлена законом экономии времени.

Принцип электронизации предполагает широкое использование возможностей ЧПУ, основанных на применении микропроцессорной техники, что позволяет создавать принципиально новые системы машин, сочетающие высокую производительность с требованиями гибкости производственных процессов. ЭВМ и промышленные роботы, обладающие искусственным интеллектом, позволяют выполнять самые сложные функции в производстве вместо человека.

Использование мини- и микроЭВМ с развитым программным обеспечением и многоинструментальных станков с ЧПУ позволяет выполнять большую совокупность или даже все операции обработки деталей с одной их установки на станке за счет автоматической смены инструментов. Набор режущего инструмента для такого станка может достигать 100 -120 единиц, которые устанавливаются в револьверной головке или инструментальном магазине и заменяются по специальной программе.

Принцип стандартизации предполагает широкое использование при создании и освоении новой техники и новой технологии стандартизации, унификации, типизации и нормализации, что позволяет избежать необоснованного многообразия в материалах, оборудовании, технологических процессах и резко сократить продолжительность цикла создания и освоения новой техники (СОНТ).

При проектировании производственного процесса или производственной системы следует исходить из рационального использования изложенных выше принципов.

3. ОРГАНИЗАЦИОННАЯ СТРУКТУРА ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПРОЦЕССА СОВРЕМЕННОЙ ОРГАНИЗАЦИИ

При преобразовании предметов производства в конкретное изделие они проходят через множество основных, вспомогательных и обслуживающих процессов, протекающих параллельно, параллельно-последовательно или последовательно во времени в зависимости от сложившейся на предприятии производственной структуры, типа производства, уровня специализации производственных подразделений, форм организации производственных процессов и других факторов. Совокупность этих процессов, обеспечивающих изготовление изделия, принято называть производственным циклом, основными характеристиками которого являются его продолжительность и структура (2).

Продолжительность производственного цикла изготовления продукции (независимо от числа одновременно изготавливаемых деталей или изделий) – это календарный период времени, в течение которого сырье, основные материалы, полуфабрикаты и готовые комплектующие изделия превращаются в готовую продукцию, или, другими словами, это — отрезок времени от момента начала производственного процесса до момента выпуска готового изделия или партии деталей, сборочных единиц. Например, производственный цикл простого процесса начинается с запуска в производство заготовки (партии заготовок) и заканчивается выпуском готовой детали (партии деталей). Производственный цикл сложного процесса состоит из совокупности простых процессов и начинается с запуска в производство первой заготовки детали, а заканчивается выпуском готового изделия или сборочной единицы.

Продолжительность производственного цикла, как правило, выражается в календарных днях или часах (при малой трудоемкости изделий).

Знание продолжительности производственного цикла изготовлений всех видов продукции (от изготовления заготовок, деталей до сборки изделий) необходимо: 1) для составления производственной программы предприятия и его подразделений; 2) для определения сроков начала производственного процесса (запуска) по данным сроков его окончания (выпуска); 3) для расчетов нормальной величины незавершенного производства.

Продолжительность производственного цикла зависит от времени трудовых и естественных процессов, а также от времени перерывов в производственном процессе (рис. 2). В течение трудовых процессов выполняются технологические и нетехнологические операции.

Время выполнения технологических операций в производственном цикле составляет технологический цикл (Тц). Время выполнения одной операции, в течение которого изготавливается одна деталь, партия одинаковых деталей или несколько различных деталей, называется операционным циклом (Топ).

Структура и продолжительность производственного цикла зависят от типа производства, уровня организации производственного процесса и других факторов.

При расчете продолжительности производственного цикла изготовления изделия учитывают лишь те затраты времени на транспортные и контрольные операции, естественные процессы и перерывы, которые не перекрываются операционным циклом.

Сокращение продолжительности производственного цикла имеет важное экономическое значение. Чем меньше продолжительность производственного цикла, тем больше продукции в единицу времени при прочих равных условиях можно выпустить на данном предприятии, в цехе или на участке; тем выше использование основных фондов предприятия; тем меньше потребность предприятия в оборотных средствах, вложенных в незавершенное производство; тем выше фондоотдача и т. д.

В заводской практике производственный цикл сокращается одновременно по трем направлениям: уменьшается время трудовых процессов, сокращается время естественных процессов и полностью ликвидируются или сводятся к минимуму различные перерывы.

Практические мероприятия по сокращению производственного цикла вытекают из принципов построения производственного процесса и в первую очередь из принципов пропорциональности, параллельности и непрерывности.

Сокращение времени трудовых процессов в части операционных циклов достигается путем совершенствования технологических процессов, а также повышения технологичности конструкции изделия.

В соответствии с рассмотренным выше содержанием производственного процесса как совокупности основных, вспомогательных и обслуживающих процессов производственного назначения на любом производственном предприятии различаются основные, вспомогательные и побочные цехи и обслуживающие хозяйства. Их состав, а также формы производственных связей между ними принято называть производственной структурой предприятия (рис. 3).

Наряду с производственной различают общую структуру предприятия. Последняя, кроме производственных цехов и обслуживающих хозяйств производственного назначения, включает различные общезаводские службы, а также хозяйства и предприятия, связанные с капитальным строительством, охраной окружающей среды и культурно-бытовым обслуживанием работников, например жилищно-коммунальное хозяйство, подсобное хозяйство, столовые, профилактории, медицинские учреждения, детские ясли, клубы и т. п.

Конструктивные особенности производимой продукции и технологические методы ее изготовления во многом предопределяют состав и характер производственных процессов, видовой состав технологического оборудования, профессиональный состав рабочих, что в свою очередь обусловливает состав цехов и других производственных подразделений, а следовательно, и производственную структуру предприятия.

Объем выпуска продукции влияет на дифференциацию производственной структуры, на сложность внутрипроизводственных связей между цехами. Чем больше объем выпуска продукции, тем, как правило, крупнее цехи предприятия и тем уже их специализация. Так, на крупных предприятиях в пределах каждой стадии производства может быть создано по нескольку цехов.

Наряду с объемом решающее влияние на производственную структуру оказывает номенклатура продукции. Именно от нее зависит, должны ли цехи и участки быть приспособлены для производства строго определенной продукции или более разнообразной. Чем уже номенклатура продукции, тем относительно проще структура предприятия.

Формы специализации производственных подразделений определяют конкретный состав технологически и предметно специализированных цехов, участков предприятия, их размещение и производственные связи между ними, что является важнейшим фактором формирования производственной структуры.

Производственная структура предприятия не может не изменяться в течение длительного времени, она динамична, так как на предприятиях всегда происходят: углубление общественного разделения труда, развитие техники и технологии, повышение уровня организации производства, развитие специализации и кооперирования, соединение науки и производства, улучшение обслуживания производственного коллектива. Все это вызывает необходимость ее совершенствования.

Структура предприятия должна обеспечивать наиболее правильное сочетание во времени и в пространстве всех звеньев производственного процесса.

Производственная структура предприятия определяет разделение труда между его цехами и обслуживающими хозяйствами, т. е. внутризаводскую специализацию и кооперирование производства, а также предопределяет межзаводскую специализацию производства.

Формы специализации основных цехов производственных предприятий зависят от стадий, в которых происходят производственные процессы, а именно: заготовительной, обрабатывающей и сборочной. Соответственно специализация принимает следующие формы: технологическую, предметную или предметно-технологическую.

При технологической форме специализации в цехах выполняется определенная часть технологического процесса, состоящая из нескольких однотипных операций при весьма широкой номенклатуре обрабатываемых деталей. При этом в цехах устанавливается однотипное оборудование, а иногда даже близкое по габаритам. Примером цехов технологической специализации могут служить литейные, кузнечные, термические, гальванические и др.; среди механообрабатывающих цехов -токарные, фрезерные, шлифовальные и др. В таких цехах, как правило, изготавливается вся номенклатура заготовок или деталей, либо если это сборочный цех, то в нем собираются все изделия, выпускаемые заводом (рис. 4).

Технологическая форма специализации цехов имеет свои преимущества и недостатки. При небольшом разнообразии операций и оборудования облегчается техническое руководство и создаются более широкие возможности регулирования загрузки оборудования, организации обмена опытом, применения рациональных технологических методов производства (например, литье под давлением, кокильное и центробежное литье и т. д.). Технологическая форма специализации обеспечивает большую гибкость производства при освоении выпуска новых изделий и расширении изготавливаемой номенклатуры без существенного изменения уже применяемых оборудования и технологических процессов.

Однако эта форма специализации имеет и существенные недостатки. Она усложняет и удорожает внутризаводское кооперирование, ограничивает ответственность руководителей подразделений за выполнение только определенной части производственного процесса.

При использовании технологической формы специализации в заготовительных и обрабатывающих цехах складываются сложные, удлиненные маршруты движения предметов труда с неоднократным их возвращением в одни и те же цехи. Это нарушает принцип прямоточное, затрудняет согласование работы цехов и приводит к удлинению производственного цикла и, как следствие, к увеличению незавершенного производства.

По технологическому принципу преимущественно формируются цехи на предприятиях единичного и мелкосерийного производства, выпускающих разнообразную и неустойчивую номенклатуру изделий. По мере развития специализации производства, а также стандартизации и унификации изделий и их частей технологический принцип формирования цехов, как правило, дополняется предметным, при котором основные цехи создаются по признаку изготовления каждым из них определенного изделия либо его части.

Предметная форма специализации цехов характерна для заводов узкой предметной специализации. В цехах полностью изготовляются закрепленные за ними детали или изделия узкой номенклатуры, например одно изделие, несколько однородных изделий или конструктивно-технологически однородных деталей (рис. 5).

Для цехов с предметной формой специализации характерны разнообразные оборудование и оснастка, но узкая номенклатура деталей или изделий. Оборудование подбирается в соответствии с технологическим процессом и располагается в зависимости от последовательности выполняемых операций, т. е. используется принцип прямоточности. Такое формирование цехов наиболее характерно для предприятий серийного и массового производства.

Предметная форма специализации цехов, также как и технологическая, имеет свои преимущества и недостатки. К первым можно отнести простое согласование работы цехов, так как все операции по изготовлению конкретного изделия (детали) сосредоточены в одном цехе. Все это приводит к устойчивой повторяемости производственного процесса, к повышению ответственности руководителя цеха за выпуск продукции в установленные сроки, требуемого количества и качества, к упрощению оперативно-производственного планирования, к сокращению производственного цикла, к уменьшению числа и разнообразия маршрутов движения предметов труда, к сокращению потерь времени на переналадку оборудования, к уменьшению межоперационного времени и ликвидации межцехового пролеживания, к созданию условий, благоприятных для внедрения поточных методов производства, комплексной механизации и автоматизации производственных процессов.

Опыт работы предприятий показывает, что при предметной форме специализации цехов, указанные выше преимущества приводят к повышению производительности труда рабочих и ритмичности производства, к снижению себестоимости продукции, росту прибыли и рентабельности и к улучшению других технико-экономических показателей.

Однако эта форма специализации имеет и некоторые весьма существенные недостатки. Научно-технический прогресс вызывает расширение номенклатуры выпускаемой продукции и увеличение разнообразия применяемого оборудования, а при узкой предметной специализации цехи оказываются не в состоянии выпускать требуемую номенклатуру изделий без дорогостоящей их реконструкции.

Создание цехов, специализированных на выпуске ограниченной номенклатуры предметов труда, целесообразно лишь при больших объемах их выпуска. Только в этом случае загрузка оборудования будет достаточно полной, а переналадка оборудования, связанная с переходом на выпуск другого объекта, не будет вызывать больших потерь времени. В цехах создается возможность осуществлять замкнутый (законченный) цикл производства продукции. Такие цехи получили название предметно-замкнутые. В них иногда совмещаются заготовительная и обрабатывающая или обрабатывающая и сборочная стадии (например, механосборочный цех).

Технологическая и предметная формы специализации в чистом виде используются довольно редко. Чаще всего на многих производственных предприятиях применяют смешанную (предметно-технологическую) специализацию, при которой заготовительные цехи строятся по технологической форме, а обрабатывающие и сборочные цехи объединяются в предметно-замкнутые цехи или участки.

Под производственной структурой цеха понимают состав входящих в него производственных участков, вспомогательных и обслуживающих подразделений, а также связи между ними. Эта структура определяет разделение труда между подразделениями цеха, т. е. внутрицеховую специализацию и кооперирование производства.

Производственный участок как объединенная по тем или иным признакам группа рабочих мест представляет собой структурную единицу цеха, которая выделяется в отдельную административную единицу и возглавляется мастером при наличии в одну смену не менее 25 рабочих.

Рабочее место, являющееся первичным структурным элементом участка, — закрепленная за одним рабочим или бригадой рабочих часть производственной площади с находящимися на ней орудиями и другими средствами труда, в том числе инструментами, приспособлениями, подъемно-транспортным и иными устройствами соответственно характеру работ, выполняемых на данном рабочем месте.

В основу формирования производственных участков, так же как и цехов, может быть положена технологическая или предметная форма специализации.

При технологической специализации участки оснащаются однородным оборудованием (групповое расположение станков).

ЗАДАЧА

Как изменится длительность производственного цикла при замене последовательного движения на последовательно-параллельное при обработке партии из 3-х деталей на первой операции – 30 минут, на второй – 18 минут, на третьей – 45 минут?

Дать графическое пояснение.

Ответ

число операций m = 3

Любой процесс труда включает в себя два основных компонента: средства производства, которые в свою очередь делятся на предмет труда и средства труда. Средства труда в экономике принято называть основными средствами труда или основными фондами предприятия.

Основные средства (фонды) – та часть производственных фондов, которая участвует в процессе производства длительное время, сохраняя при этом свою натуральную форму, а их стоимость переносится на изготовляемый продукт постепенно, по частям, по мере использования.

Основные производственные средства (фонды)- материально-техническая база общественного производства. От их объема зависят производственная мощность предприятия и в значительной мере уровень технической вооруженности труда. Основные производственные средства делятся на следующие группы:

1 Здания- здания и строения, в которых происходят процессы основных, вспомогательных и подсобных производств; административные здания; хозяйственные строения.

2 Сооружения – инженерно-строительные объекты, которые необходимы для осуществления процесса производства: дороги, эстакады, тоннели, мосты и др.

3 Передаточные устройства – водопроводная и электрическая сеть; теплосеть, газовые сети, проводы, т.е. объекты, осуществляющие передачу различных видов энергии.

4 Машины и оборудование:

Cиловые машины и оборудование, включающие все виды энергетических агрегатов и двигателей;

Рабочие машины и оборудование, которые непосредственно воздействуют на предмет труда или его перемещение в процессе создания продукции;

Измерительные и регулирующие приборы и устройства и лабораторное оборудование, предназначенные для измерений, регулирования производственных процессов, проведения испытаний и исследований;

Вычислительная техника: электронно-вычислительные, управляющие аналоговые машины, а также машины и устройства, применяемые для управления производством и технологическими процессами.

5 Транспортные средства – принадлежащий предприятиям подвижной состав железных дорог, водный и автомобильный транспорт, а также внутризаводские транспортные средства: автокары, вагонетки, тележки и др.

6 Производственный инвентарь и принадлежности, предназначенные для хранения материалов, инструментов и облегчения труда, - верстаки, стеллажи, столы, контейнеры и др.

7 Хозяйственный инвентарь – предметы конторского и хозяйственного назначения (мебель, несгораемые шкафы, множительные аппараты, предметы противопожарного назначения и др.).

8 Рабочий и продуктивный скот.

9 Многолетние насаждения.

10 Капитальные затраты на улучшение земель (без сооружений).

11 Прочие основные средства

Основные производственные средства принято делить на две части: активную и пассивную часть. К активной части основных средств относят те средства, которые принимают непосредственное участие в производственном процессе (машины и оборудование). К пассивной же части основных средств относят те средства, которые обеспечивают нормальное функционирование производственного процесса. В среднем по производству активная часть основных средств составляет 60%, а пассивная часть –40% от всего состава основных средств. Важнейшими факторами, влияющие на структуру основных производственных средств являются: характер выпускаемой продукции, объем выпуска продукции, уровень автоматизации и механизации, уровень специализации и кооперирования, климатические и географические условия расположения предприятий.

Кроме того, все основные средства делятся на основные производственные средства и основные непроизводственные средства. К основным производственным средствам относят средства, которые непосредственно участвуют в производственном процессе (машины, оборудование, станки и др.) или создают условия для производственного процесса (производственные здания, трубопроводы и др.). К основным непроизводственным средствам (фондам) относятся жилые дома, детские и другие объекты культурно-бытового обслуживания трудящихся, которые находятся на балансе предприятия. В отличие от производственных средств они не участвуют в процессе производства и не переносят своей стоимости на продукт, ибо он не производится. Несмотря на то, непроизводственные основные средства не оказывают непосредственного влияния на объем производства, рост производительности труда, постоянное увеличение этих средств неразрывно связано с улучшением благосостояния работников предприятия и повышением материального и культурного уровня их жизни, что в конечном счете сказывается на результатах деятельности предприятия.

Основные средства принято также классифицировать по следующим признакам:

По принадлежности:

Собственные средства (находящиеся на балансе предприятия);

Арендованные (временное использование за плату, лизинг основных средств);

По характеру участия в процессе производства:

Действующие;

Находящиеся в запасе или консервации;

Возрастная структура, в частности используется для планирования и восстановления, т.е. для воспроизводства основных средств.

По технической пригодности:

Пригодное оборудование;

Оборудование, требующее капитального ремонта;

Оборудование, которое нужно списать.

В общем, основные средства предприятия представляют собой средства труда, которые участвуют в производстве, не теряя своей первоначальной формы, и переносят свою стоимость на готовую продукцию в виде амортизационных отчислений. Основные средства делятся на производственные и непроизводственные, на активную и пассивную части.

Для того, чтобы оценить эффективность использования основных средств предприятием, необходимо подсчитать так называемые показатели использования основных средств. Эти показатели адекватно отображают степень использования основных средств. Но, для того чтобы оценить использование основных средств, кроме расчета показателей, необходимо тщательным образом проанализировать эти показатели и выявить те факторы, которые повлияли на их значение.

1. Производственные процессы.
Совокупность действий, приводящих к созданию какого либо продукта, носит название - производственный процесс.
Совокупность действий, приводящих к созданию простых деталей, называют простым процессом.
Совокупность действий, приводящих к созданию готового продукта, называют сложным.

Подразделяют на: обслуживающий, вспомогательный и основной.
Все то, что обеспечивает возможность выполнения вспомогательных и основных процессов, относят к обслуживающим.
Все то, что создается для обеспечения или содействия выполнению основного процесса, относят к вспомогательным.
Все процессы, включая технологические и естественные, в результате которых появляется конечный продукт, относят к основным.

Производственный процесс предприятия сложен, поэтом его разделяют на более мелкие, которые можно локализовать какой либо степенью законченности.
Далее, их делят на технологические операции, которые характеризуются локальностью выполнения на одном одним инструментом.
Технологические операции так же имеют свою классификацию.
В зависимости от разнообразия технологических операций и их сложности, производственный процесс разделяют на простые и сложные.
2. Моделирование.
Любое производство - это сложная и дорогостоящая система, которая строится длительное время.
Перед началом создания производства всегда проводят моделирование процессов этой системы, т.к. возможные ошибки или просчеты обойдутся очень дорого, вплоть, до полного закрытия производства.

Моделирование производственных процессов включает:
- определение, описание и документирование процессов
- процессов на оптимальность
- определение мероприятий по оптимизации процессов

Цель моделирования:
- повышение качества продукта
- снижение издержек производства
- управляемость и прогнозирование

Укрупнено, моделирование состоит из трех этапов:
- анализ фактов
- диагностика и выводы
- решения
3.
Методы организации производственного процесса - это основа, которая определяет и от которой зависти эффективность использования имеющихся у предприятия ресурсов с максимальной выгодой.

Существует три метода:

Метод 1: Поточный.
Применяется при необходимости или целесообразности использования конвейерного производства.
Основные характеристики: последовательное выполнение различных операций; мельчайшая проработка взаимодействия всех рабочих точек в единый момент времени; полная согласованность загрузок и отгрузок сырья, материалов и готовой продукции; постоянное рабочее состояние всех инструментов и механизмов конвейера.
Основные недостатки: низкая гибкость производства; монотонность труда рабочих.

Метод 2: Партионный.
Применяется при необходимости или целесообразности создания серийного производства.
Основные характеристики: параллельное выполнение различных операций над различными партиями продукта; комплектация готового продукта из узлов различных партий.
Основные недостатки: регулярная переналадка оборудования.

Метод 3: Единичный.
Применяется при необходимости или целесообразности изготовления конечного продукта в малых, единичных количествах или производстве уникального продукта.
Основные характеристики: уникальность или универсальность технологии и оборудования; персонал высокой и широкой квалификации, их взаимозаменяемость; сложное снабжение производства.
Основные недостатки: высокая себестоимость готового продукта.

В условиях жесткой конкуренции обеспечивается комплексными, программными методами.