Тема 2. Организация производственного процесса в пространстве и во времени 2.1. Производственные процессы. Виды производственных операций
Производственный процесс это совокупность взаимосвязанных процессов труда и естественных процессов, в результате которых исходное сырье и материалы превращаются в готовую продукцию. Технологический процесс это часть производственного процесса, в ходе которого происходит изменение геометрических форм, размеров и физико-химических свойств предметов труда. На базе одного и того же технологического процесса можно организовать ряд производственных процессов, имеющих различные организационно-экономические показатели.
Производственные процессы на предприятиях являются весьма сложными и обычно разделяются на стадии и фазы. Такими фазами на машиностроительных предприятиях являются: заготовительные, обрабатывающие и сборочные. Каждая фаза состоит из частичных процессов, характеризующихся определенной законченностью этапа производства продукции.
Частичные процессы подразделяются на технологические операции, представляющие собой часть технологического процесса (см. табл. 2.1) Виды производственных операций Технологи- ческие Транспорт- ные Контроль- ные Обслужи- вающие Естествен- ного воздействи я Изменение свойств или формы предметов труда Перемеще ние предметов труда Контроль качества полуфабри катов и готовой продукции Обеспече- ние необходи- мых условий для протекания производст -венного процесса Изменение свойств предметов труда без участия рабочего
Операции выполняются рабочим или группой рабочих на одном рабочем месте при неизменных орудиях и предметах труда и без переналадки оборудования. Операции подразделяются на основные, в результате которых изменяются формы, размеры, свойства, взаимное расположение деталей, и вспомогательные, связанные с перемещением предметов труда с одного рабочего места на другое, складированием продукции и контролем качества. В зависимости от уровня технической оснащенности все операции делятся на ручные, машинно-ручные, машинные, автоматические и аппаратные.
2.2.Классификация производственных процессов В зависимости от назначения продукции все производственные процессы подразделяются на основные, вспомогательные и обслуживающие (см. табл. 2.2).
Классификация производственных процессов Признак классификации Вид производственного процесса 1. По значению и роли в изготовлении продукции Основной; вспомогательный; обслуживающий 2. По характеру протекания Простой; синтетический; аналитический 3. По стадии изготовления Заготовительный; обрабатывающий; выпускающий (сборочный) 4. По степени непрерывности Прерывный; непрерывный 5. По степени технической оснащенности Ручной; частично механизированный; комплексно-механизированный; автоматизированный 6. По особенностям используемого оборудования Аппаратурный (агрегативный); дискретный
Основные это технологические процессы, в результате которых сырье и материалы превращаются в готовую продукцию, на выпуске которой специализируется предприятие. При их выполнении изменяются формы и размеры предметов труда, их внутренняя структура, вид и качественная характеристика исходных материалов. К ним также относятся естественные процессы, которые происходят под воздействием сил природы без участия труда человека, но под его контролем (естественная сушка древесины, остывание отливок).
Вспомогательные процессы способствуют бесперебойному протеканию основных производственных процессов. Продукция, которая была получена на предприятии с их использованием, применяется для обслуживания основного производства. Обслуживающие процессы призваны создавать условия для успешного выполнения основных и вспомогательных процессов. К ним относятся меж- и внутрицеховые транспортные операции, обслуживание рабочих мест, складские операции, контроль качества выпускаемой продукции.
В зависимости от состава потребляемого сырья и характера готовой продукции различают следующие процессы: аналитические (из одного сырья получают несколько видов продукции нефтехимия, лесохимия, коксохимия и т.д., см. рис.2.1): Рис.2.1. Аналитический процесс
синтетические (из различных видов сырья изготавливается один вид продукции, см. рис.2.2): Рис.2.2. Синтетический процесс
прямые (из одного вида сырья получают один вид продукции): С П
Заготовительный процесс - это процесс получения заготовок (резкой, штамповкой, ковкой и др.). Обрабатывающий процесс включает процессы механической, термической, химической обработки и др. Сборочный процесс - это процесс получения сборочных единиц (узлов), изделий, который также включает испытания, консервацию и упаковку.
Определяющую роль на предприятиях имеют основные производственные процессы, но их нормальное функционирование возможно только при четкой организации всех вспомогательных и обслуживающих процессов. По характеру объекта производства различают простые и сложные производственные процессы. Простыми называются процессы, состоящие из последовательно выполняемых операций. Здесь обрабатываемые детали обязательно имеют технологическое сходство. Сложные процессы состоят из последовательно и параллельно выполняемых операций.
Трудовые процессы - это процессы, осуществляемые с участием человека. Естественные процессы - это процессы, осуществляемые без участия человека, но под его контролем (охлаждение отливок, сушка поверхностей после их покрытия, естественное старение заготовок).
2.3. Рациональная организация производственного процесса и всех его частей Рациональная организация производственного процесса и всех его частей строится на основе ряда принципов, главными из которых являются дифференциация, концентрация и интеграция, специализация, параллельность, пропорциональность, непрерывность, ритмичность, прямоточность, автоматичность, гибкость и электронизация. Дифференциация предполагает разделение производственного процесса на отдельные технологические процессы, операции, переходы и приемы.
При использовании современного высокопроизводительного оборудования (станков с ЧПУ, обрабатывающих центров и др.) операции становятся сложными. В едином комплексе решаются задачи обработки, сборки, транспортировки деталей и удаления отходов. Таким образом, здесь принцип дифференциации переходит в принцип концентрации операций и интеграции производственных процессов.
В результате специализации за каждым производственным подразделением (цех, участок, рабочее место) закрепляется ограниченная номенклатура продукции или выполнение технологически однородных работ для изготовления конструктивно различной продукции. Уровень специализации зависит от масштабов выпуска одноименной продукции и ее трудоемкости.
Повышению уровня внутрипроизводственной специализации способствует унификация, т.е. приведение продукции к единым форме, размерам, структуре, составу и т.д.. Это может позволить уменьшить номенклатуру деталей и узлов, сократить разнообразие техно логических методов их изготовления, увеличивать масштабы одноименной продукции, повышать эффективность ее производства. На это же направлена и стандартизация.
Параллельность предусматривает одновременное выполнение отдельных частей производственного процесса по изготовлению изделия. Она обеспечивает одновременность выполнения работ, применение многопредметной обработки, совмещение по времени выполнения основных технологических и вспомогательных операций (машинная обработка детали и контроль качества).
Пропорциональность требует соответствия производительности в единицу времени всех производственных подразделений предприятия основных, вспомогательных и обслуживающих цехов, а внутри их участков и линий, групп оборудования и рабочих мест. Достижение пропорциональности основывается на нормах, определяющих количественную взаимосвязь между элементами производства, когда производительность оборудования на всех технологических операциях пропорциональна трудоемкости обработки продукции на этих операциях.
Она обеспечивает бесперебойный ход производства, наиболее полное использование производственной мощности, исключает возникновение "узких" мест. Пропорциональность это принцип, выполнение которого обеспечивает равную пропускную способность разных рабочих мест одного процесса, пропорциональное обеспечение рабочих мест необходимой информацией, материальными ресурсами, кадрами и т. д.
Непрерывность предполагает сокращение или сведение к минимуму перерывов, возникающих в процессе производства продукции. Такие перерывы имеют место как в использовании трудовых ресурсов, так и в продвижении предметов труда. Непрерывность является одним из важнейших условий сокращения сроков изготовления продукции и повышения уровня использования производственных ресурсов, обеспечения равномерной работы предприятия и выпуска продукции в заданном ритме. Этот принцип полностью реализуется в непрерывном производстве на предприятиях химической и пищевой промышленности, в металлургии, в машиностроении на непрерывно-поточных линиях и в автоматическом производстве.
Ритмичность предполагает обеспечение выпуска одного и того же или равномерно возрастающего количества продукции в равные промежутки времени на всех стадиях и операциях. Коэффициент ритмичности рекомендуется определять по формуле:
где Q ф фактический объем выполненной работы за анализируемый период (декада, месяц, квартал) в пределах плана (сверх плана не учитывается); Q пл плановый объем работ. Ритмичность обеспечивается высокой технологической дисциплиной, рациональной организацией обеспечения рабочих мест, надежной работой оборудования, применением прогрессивных систем оперативно-производственного планирования и управления. Она способствует более рациональному использованию всех производственных ресурсов предприятия, четкому выполнению договоров по поставке продукции потребителям, улучшению финансового состояния предприятия.
Прямоточность состоит в обеспечении кратчайшего пути прохождения предметов труда по всем стадиям и операциям производственного процесса. Она требует исключения возвратных движений деталей в процессе их обработки, сокращения транспортных маршрутов. Это достигается, прежде всего, рациональным расположением зданий и сооружений на территории предприятия, технологического оборудования в цехах и на участках в соответствии с ходом технологического процесса. Наиболее полно она достигается при поточной организации производства.
Автоматичность предполагает автоматизацию производственных процессов, обеспечивающую увеличение объемов производства, сокращение затрат живого труда, замену ручного труда интеллектуальным трудом операторов и наладчиков, исключение ручного труда на вредных работах, повышение качества выполняемых работ. Особо важна автоматизация обслуживающих процессов.
Гибкость это мобильный переход на выпуск другой или новой продукции при освоении производства. Она обеспечивает сокращение рабочего времени и затрат на переналадку оборудования при выпуске деталей и изделий широкой номенклатуры. Электронизация (компьютеризация) предполагает использование быстродействующих электронно-вычислительных машин различных классов и совершенствование средств общения человека с ними. Правильное использование перечисленных выше принципов с учетом методов организации производства обеспечивает сокращение продолжительности производственного процесса и повышение его эффективности.
2.4. Производственный цикл и его длительность Производственным циклом называется интервал календарного времени от начала до окончания изготовления или ремонта изделия (продукции) и его сдачи на склад. Производственный цикл можно представить как рабочий период и перерывы, а длительность производственного цикла как сумму длительностей рабочего периода и перерывов.
Длительность рабочего периода определяется суммарной длительностью операционных циклов, естественных процессов, вспомогательных, транспортных и контрольных операций. Таким образом, рабочий период включает в себя время, в течение которого предмет труда непосредственно находится в процессе производства, - с первой производственной операции и до сдачи готовой продукции.
Длительность перерывов складывается из междусменных перерывов и времени межоперационных ожиданий, вызываемых загруженностью оборудования (рабочих) другими работами (операциями). Все перерывы в процессе производства делятся на две группы. К первой группе относятся перерывы, связанные с режимом работы предприятия (остановкой цехов и участков в выходные и праздничные дни, нерабочие смены, обеденные перерывы). Они являются регламентированными и задача организации производства заключается в том, чтобы обеспечить их наиболее рациональное использование для подготовки рабочих смен, организации осмотров, проверки, наладки и ремонта оборудования.
Ко второй группе относятся межоперационные перерывы, непосредственно связанные с организацией производства. В числе основных причин, обусловливающих такие перерывы, можно назвать: невысокую специализацию цехов и участков, требующих частой переналадки оборудования; непропорциональность производственных мощностей и, как следствие, наличие «узких мест»; нечеткость оперативно-производственного планирования; неисправность оборудования и перебои в оснащении; нарушение технологической и трудовой дисциплины.
При расчете длительности производственного цикла перерывы, возникающие в результате неудовлетворительной организации производства и случайных обстоятельств, не учитываются. В общем виде длительность производственного цикла можно представить в виде следующей формулы: Т ц = t техн + t ест + t тр + t т.к. + t м.о. + +t м.с.,
где Т ц длительность производственного цикла в сутках или часах; t техн сумма времени технологических операций; t ест суммарное время естественных процессов; t тр сумма времени транспортных операций; t т.к. суммарное время операций технического контроля; t м.о суммарное время внутрисменного межоперационного пролеживания деталей в ожидании их обработки; t м.с сумма времени междусменного пролеживания деталей в ожидании их изготовления (ремонта).
Основу производственного цикла составляет технологический цикл, который, в свою очередь, состоит из операционных циклов. Операционный цикл - это продолжительность обработки партии деталей на одной операции производственного процесса:
где Т опi длительность i –го операционного цикла, мин; n - количество деталей в запускаемой партии, шт.; t шкi - норма штучно-калькуляционного времени на i – ю операцию, мин.; РМ i - число рабочих мест (станков), работающих на i –й операции.
Длительность производственного цикла зависит от: сложности и трудоемкости изготовления (ремонта) объекта, т.е. от рабочего времени, необходимого для получения готового изделия, определяемого технически обоснованными нормами времени; количества одновременно запускаемых в производство предметов труда (размера партии); продолжительности нетехнологических операций; продолжительности перерывов в производственном процессе;
принятого вида движения обрабатываемых предметов труда в процессе производства; уровня техники и технологии; уровня механизации и автоматизации основных и вспомогательных технологических операций.
В целях сокращения длительности производственного цикла можно выделить два основных направления реализации резервов: –техническое; –организационное. Техническое направление охватывает пути и методы совершенствования технологических процессов, внедрения новой техники и технологии, механизации и автоматизации производства на всех операциях как по изготовлению (восстановлению) деталей, сборочно-разборочных работ, так и по техническому контролю и т.д..
Организационное направление включает комплекс мероприятий по совершенствованию производственного процесса в соответствии с принципами пропорциональности, параллельности, прямоточности, непрерывности и ритмичности. Большое влияние на длительность производственного цикла оказывает уровень организации производства (пропорциональность мощностей, эффективность организации труда, бесперебойность материально-технического снабжения, стандартизация и унификация производства и др.).
2.5. Виды движения предметов труда. Пути сокращения длительности производственного цикла. Типы производства Последовательный вид движения предметов труда
При последовательном виде движения предметов труда детали на каждой операции обрабатываются целой партией. Передача деталей на последующую операцию производится после окончания обработки всех деталей данной партии. При последовательном виде движения длительность технологического цикла Т посл. техн обработки партии n деталей на m операциях будет равна:
где t i штучное время обработки одной детали на i-й операции, мин; n количество деталей в партии; i число операций (i = 1,...,m) ; РМ i. число рабочих мест на i-й операции ; m -число операций в многооперационном процессе; t мо - средняя длительность многооперационного перерыва, мин.
График, иллюстрирующий последовательный вид движения предметов труда, представлен на рис.
Партия деталей из 3 шт. ( n = 3 шт.) обрабатывается на пяти операциях (m =5) со следующей продолжительностью соответственно: t 1 = 20 мин., t 2 = 10 мин., t 3 = 120 мин., t 4 = 10 мин., t 5 = 20 мин. На третьей операции три рабочих места (PM 3 =3). Пример Исходные данные
Требуется: 1.Определить сумму времени обработки всей партии деталей при последовательном виде движения предметов труда; 2. Построить график последовательного вида движения партии деталей по операциям.
Решение 1. Сумма времени обработки всей партии равна: =3(20/1 + 10/ /3 + 10/1 + 20/1) = 300 мин.
2. На рис изображен график последовательного вида движения партии деталей по операциям для примера
При последовательном виде движения партия деталей задерживается на каждой операции до полной обработки всех деталей из партии (т.е. наблюдаются перерывы партионности). Это приводит к увеличению незавершенного производства, удлинению технологической части производственного цикла. Данный вид движения предметов труда применяется в единичном и мелкосерийном производстве, когда небольшое количество деталей, запускаемых в производство, нецелесообразно дробить на передаточные партии. Однако в условиях крупносерийного и массового производства этот вид движения неприемлем.
Из рис видно, что длительность технологического цикла при последовательном виде движения предметов труда складывается из времени выполнения партии деталей на каждой операции, т.е. из операционных циклов. Длительность операционного цикла обработки партии деталей на i-й операции равна:
где n количество деталей в партии; t i время обработки одной детали на i-й операции, мин; РМ i количество рабочих мест, на которых выполняется данная операция. Для сокращения длительности технологического цикла применяются другие виды движения предметов труда.
Параллельно-последовательный вид движения предметов труда Параллельно-последовательный вид движения это такой порядок передачи предметов труда, при котором выполнение последующей операции начинается до окончания обработки всей партии на предыдущей операции, т.е. здесь имеется параллельность выполнения операций. Он характеризуется тем, что детали с предыдущей операции на последующую передаются передаточными партиями. При этом обработка деталей всей партии на каждой операции производится непрерывно
При больших партиях передача предметов труда осуществляется не поштучно, а частями, на которые делится обрабатываемая партия. Эти количества предметов труда называют транспортной (или передаточной) партией р. Общая продолжительность технологического цикла при параллельно- последовательном движении Tп.-п. техн. сокращается по сравнению с последовательным движением на сумму тех отрезков времени τ, в течение которых смежные операции выполнялись параллельно, т.е.
В практических расчетах эта экономия времени может быть рассчитана по наиболее короткой операции из двух смежных, т.е. τ = t кор (n -1).
Таким образом, длительность цикла: (2.5.2)
где n- число деталей в партии запуска, шт.; т - число операций в многооперационном процессе; t i время обработки одной детали на i-й операции, мин; РМ i количество рабочих мест, на которых выполняется данная i - я операция;
-меньшее значение из каждой пары смежных операций. -t мо - средняя длительность многооперационного перерыва, мин. Если передача предметов труда осуществляется поштучно, то в формуле (2.5.2)) вместо величины транспортной партии р подставляется 1.
График, иллюстрирующий параллельно- последовательный вид движения предметов труда, представлен на рис.
Пример Исходные данные: Партия деталей из 3 шт. обрабатывается на пяти операциях продолжительностью t1 = 20 мин., t2 = 10 мин., t3 = 120 мин., t4 = 10 мин., t5 = 20 мин. На третьей операции три рабочих места. Требуется: 1.Определить длительность обработки всей партии деталей при параллельно- последовательном виде движения предметов труда; 2. Построить график параллельно- последовательного вида движения партии деталей по операциям.
Решение: Для нашего примера = (3 -1)*(10/1+10/1+10/1+10/1) = 220 мин.,
где τ1 = tкор1,2(n -1) /РМ2= 10 *(3- 1)/1 = 20 мин., так как из двух смежных 1 и 2 вторая операция короче, и поэтому tкор1,2 =10 мин.. Соответственно τ2 = tкор2,3(n -1) /РМ2= 10 *(3- 1)/1 = 20 мин., τ3 = tкор3,4(n -1) /РМ4= 10 *(3- 1)/1 = 20 мин., τ4 = tкор4,5(n -1) /РМ4= 10 *(3- 1)/1 = 20 мин.,
Сокращение времени по сравнению с последовательным видом движения партии деталей составило 80 мин. или ( ) мин. На рис. показан график параллельно- последовательного вида движения примера 2.5.2
Возможны два варианта параллельно- последовательного вида движения: а) длительность операционного цикла на предшествующей операции меньше, чем на последующей (сочетание 2-й и 3-й, 4-й и 5-й операций примера 2.5.2). В этом случае детали на последующую операцию передаются поштучно по мере их готовности при этом они (кроме первой) будут пролеживать в ожидании освобождения рабочего места на последующей операции;
б) продолжительность операционного цикла на предшествующей операции больше, чем на последующей (сочетание 1-й и 2-й, 3- й и 4-й операций примера 2.5.2). Для обеспечения непрерывной работы на последующей (короткой) операции на предшествующих создается задел готовых деталей. При передаче деталей на последующую операцию ориентируются на последнюю деталь. Ко времени начала работы над ней на последующей операции надо закончить обработку всех остальных деталей в партии.
Этот метод применяется при значительном выпуске одноименной продукции на участках с неравномерной мощностью оборудования на предприятиях серийного и крупносерийного выпуска продукции при больших партиях деталей и значительной трудоемкости операций. Его применение требует постоянного поддержания между операциями минимальных запасов предметов труда, тщательных предварительных расчетов, четкого планирования и регулирования производства.
Параллельный вид движения предметов труда Это такой порядок передачи предметов труда, при котором каждая деталь (или транспортная партия) после окончания обработки на предыдущей операции немедленно передается на последующую операцию. Таким образом, обработка партии деталей осуществляется одновременно на многих технологических операциях. Здесь нет пролеживания деталей по причине ожидания обработки других деталей из партии (перерывов партионности), что приводит к сокращению длительности технологической части производственного цикла и уменьшению незавершенного производства.
При построении графика параллельного вида движения сначала отмечается технологический цикл для первой детали или транспортной партии р. Затем на операции с самым продолжительным операционным циклом (t гл главная операция) строится цикл проведения работ по всей партии n без перерывов. Для всех деталей (транспортных партий), кроме первой, достраиваются операционные циклы на всех других операциях. График, иллюстрирующий параллельный вид движения предметов труда, представлен на рис..
Общая длительность технологической части производственного цикла Т пар. техн определяется по формуле:
где р - число деталей в передаточной партии, шт.; t i время обработки одной детали на i-й операции, мин; РМ i количество рабочих мест, на которых выполняется данная операция; т - число операций в многооперационном процессе; n - число деталей в партии запуска, шт.;
- максимальное отношение нормы времени к количеству единиц оборудования на операции из всех операций производственного процесса; t мо - средняя длительность многооперационного перерыва, мин.
Пример Исходные данные: Партия деталей из 3 шт. обрабатывается на пяти операциях продолжительностью t 1 = 20 мин., t 2 = 10 мин., t 3 = 120 мин., t 4 = 10 мин., t 5 = 20 мин. На третьей операции три рабочих места. Требуется: 1.Определить сумму времени обработки всей партии деталей при параллельном виде движения предметов труда; 2. Построить график параллельного вида движения партии деталей по операциям.
Решение: Для нашего примера
= 1*(20/1 +10/1+120/3+10/1+20/1)+ + (3-1)*120/3 = = 180 мин. На рис. приведен график параллельного вида движения партии деталей по операциям.
Однако, как видно из рис., при параллельном методе обработки деталей на операциях, выполняемых до и после главной, возникают простои, оборудования и рабочих. Они обусловлены различной длительностью операций и оказываются тем больше, чем значительнее разность между временем выполнения главной и остальных операций. Эффективное применение данного вида движения предметов труда требует установления равенства или кратности всех операций по обработке данного наименования деталей, т.е. их синхронизации.
Практически это обеспечивается только при поточной организации производства, где можно получить синхронизированный график параллельного процесса, обеспечив равенство: где r такт потока.
Наиболее распространенными способами синхронизации (выравнивания времени по операциям технологического процесса) являются: разделение операций на переходы и комбинирование различных вариантов порядка их выполнения; группирование переходов нескольких операций; концентрация операций; введение параллельных рабочих мест на операциях, длительность которых кратна такту;
рационализация рабочих приемов; интенсификация режимов работы; совмещение времени машинной и ручной работы и др.. В нашем примере, где установлена кратная продолжительность операций, используя введение параллельных рабочих мест, можно организовать выполнение 1-й операции на двух параллельно работающих станках, 2-й операции на одном рабочем месте, выполнение 3-й на двенадцати, 4-й операции – на одном, и 5-й операции на двух параллельно работающих станках. В результате можно организовать работу непрерывным потоком,
где = 20/2=10/1=120/12=10/1=20/2=10=const
Особого внимания при параллельном виде движения заслуживает главная операция. Всякое сокращение времени на нее приведет к уменьшению простоев на всех остальных операциях. По приведенным графикам и формулам определяется длительность технологической части производственного цикла. Остальные его элементы определяются по нормативам, расчетам и опытным путем. Величина подготовительно-заключительного времени определяется по нормативным картам, время естественных процессов на основе требований технологии. На транспортировку и контроль учитывается только неперекрываемое другими элементами цикла время, которое определяется расчетным путем.
Длительность межоперационного и межсменного пролеживания рассчитывается на основе графиков загрузки рабочих мест, обработки отдельных партий деталей. Для выражения длительности производственного цикла в календарных днях учитывается соотношение календарных и рабочих дней в году, т.е. коэффициент календарности. Например, 365 : 255 = 1,4. При изготовлении сложной продукции в состав производственного цикла включается также время сборки изделия, его регулировки, обкатки, испытания, приемки. Для определения общего производственного цикла изготовления продукции и взаимной увязки во времени отдельных его элементов разрабатывается цикловой график.
2.6. Экономическое значение и пути сокращения длительности производственного цикла В интересах экономии оборотных средств, ускорения их оборачиваемости необходимо сократить длительность производственного цикла, что достигается уменьшением: времени рабочего периода ; перерывов в производственном процессе.
Это обеспечивается двумя путями: а) совершенствованием техники и технологии; б) повышением уровня организации производства.
Технологическое время и время перерывов значительно сокращается в результате: совершенствования конструкций выпускаемой продукции; повышения уровня ее технологичности; внедрения наиболее рациональных высокоэффективных технологических процессов; повышения уровня механизации и автоматизации; применения робототехники
Сокращение трудоемкости технологических операций достигается : путем использования более совершенного инструмента; заменой металла пластмассами; применением эффективной специальной и универсальной оснастки; использованием ПЭВМ, позволяющих выбирать оптимальные режимы обработки деталей.
Для совершенствования процессов контроля, транспортировки и складирования деталей целесообразно их совмещение по времени с технологическим циклом, как это происходит, например, на роторных автоматических линиях. Использование статистических методов контроля качества продукции позволяет перейти от сплошного контроля к выборочному, снижая тем самым время контрольных операций.
Сокращение времени транспортных и складских операций достигается с помощью их механизации и автоматизации, благодаря чему не только ускоряется их выполнение, но создается высокая степень надежности обслуживания производственного процесса. Сократить производственный цикл можно путем снижения времени естественных процессов, например внедрением при естественном охлаждении принудительной циркуляции воздуха, а также путем сокращения времени перерывов, вызываемых авариями оборудования, нехваткой материалов, оснастки и другими причинами неудовлетворительной организации производства. Повышение параллельности выполняемых работ сокращает технологическую трудоемкость изделий и время на их транспортировку.
Сокращение перерывов достигается: путем увеличения сменности работы оборудования; применением параллельно- последовательного способа обработки партии деталей вместо последовательного; рационализацией отдыха рабочих; применением эффективных систем оперативно-календарного планирования.
С целью выявления резервов сокращения длительности производственного цикла проводятся маршрутные фотографии. Их анализ дает возможность определить отдельные стадии цикла, где имеются резервы их сокращения, благодаря чему может быть получен значительный эффект. В результате анализа формул расчета длительности производственного цикла можно выявить такие пути его сокращения, как уменьшение партии деталей, изменение порядка их запуска в обработку, увеличение сменности работы оборудования и т.д.
2.7. Типы производства и их технико- экономическая характеристика Промышленные предприятия различаются по структуре и объему выпускаемой продукции, широте и устойчивости ее номенклатуры. В зависимости от этих факторов рабочие места, участки, цехи и предприятия подразделяются на несколько организационных типов производства. Тип производства это комплексная характеристика организационно-технологического уровня производства, представляющая собой совокупность номенклатуры продукции, объема производства, повторяемости продукции, выпуска однотипной продукции, характера загрузки рабочих мест, типа используемого оборудования, квалификации рабочих и себестоимости продукции.
степень специализации; стабильность и широта номенклатуры изделий; размер, масса изделий и объем их выпуска; повторяемость или непрерывность выпуска изделий Тип производства является классификационной категорией и обусловлен следующими факторами:
Основным признаком деления на типы производства является специализация рабочих мест. Ее уровень определяется коэффициентом закрепления операций К зо, представляющим собой отношение числа всех технологических операций, выполняемых на данном производственном участке,
к числу рабочих мест:
где i =1…n - количество наименований деталей, обрабатываемых на рабочем месте, участке, в цехе в течение месяца; О i – общее число операций, которые проходит i-я деталь в процессе ее обработки на рабочем месте, участке, в цехе в течение месяца; РМ j количество рабочих мест, на которых выполняются различные технологические операции на соответствующем производственном участке, в цехе.
Различают три основных типа производства: единичное, серийное и массовое. В свою очередь серийное производство подразделяется на крупно-, средне- и мелкосерийное. На практике принимаются следующие значения коэффициента Кзо: для массового производства – от 1 до 2; для крупносерийного производства – от 3 до 5; для среднесерийного производства – от 6 до 20; для мелкосерийного производства – от 21 до 40; для единичного производства – свыше 40.
К самостоятельному типу следует относить опытное производство. Его цель производство образцов, партий или серий изделий для проведения исследовательских работ, испытаний, доводки конструкции и на основе этого разработки конструкторской и технологической документации для промышленного производства.
Единичное производство характеризуется широкой номенклатурой изготавливаемых (ремонтируемых) изделий и малым объемом их выпуска. Здесь в основном применяется единичный метод организации производственного процесса, но на отдельных участках могут быть использованы групповые методы. Построение производственной структуры проводится по технологическому признаку (Оборудование располагается по группам однотипных станков). В большинстве случаев используется универсальное оборудование.
На отдельных участках работает специализированное оборудование. Применение специализированного инструмента - редкое. Рабочие места, как правило, не имеют закрепленных за ними операций. В связи с широкой и неустойчивой номенклатурой изделий для выполнения производственных процессов привлекаются работники-универсалы. Доработка технологического процесса на рабочих местах требует применения труда рабочих высокой квалификации.
Высокая квалификация рабочих, повышенные затраты материалов и трудоемкость обусловливают высокую себестоимость выпускаемой продукции. Единичный тип производства характерен для предприятий тяжелого, транспортного и энергетического машиностроения, судостроения, опытного производства и т. д. С ускорением технического прогресса доля единичного типа производства повышается.
Его совершенствование идет по линии применения современного быстроналаживаемого оборудования станков с ЧПУ, которые могут выполнять разнообразные операции. Важной задачей единичного производства является использование типизированных производственных процессов, а также расширение применения нормативных, унифицированных и даже стандартных деталей и узлов при подготовке производства новой продукции.
Серийное производство характеризуется постоянством выпуска довольно большой номенклатуры изделий. Оно предопределяет партионный метод организации производства, когда запуск в производство деталей или узлов осуществляется партиями определенного размера при их определенном устойчивом чередовании во времени. Это позволяет организовать ритмичный выпуск продукции.
Для серийного типа производства характерным является групповая форма организации с использованием потока. Эта форма организации определяет совместный ремонт или изготовление групп изделий различной конфигурации на специализированных рабочих местах. Построение производственных цехов предметно- технологическое или технологическое.
Оборудование в основном специализированное, но на отдельных участках применяется универсальное. Расположение оборудования - смешанное. Применение специального инструмента и оснастки ограниченное. Специализация кадров, по сравнению с единичным производством, возрастает. На основных производственных операциях применяется труд специализированных рабочих средней квалификации.
В целом для серийного типа производства характерны меньшие, чем для единичного, трудоемкость, материалоемкость и себестоимость однотипной продукции, так как здесь более высокий уровень производительности труда. Выпуск продукции организуется по циклически повторяющемуся графику, во время оперативно- производственного планирования разрабатываются графики запуска и выпуска продукции, устанавливается строгий порядок чередования изделий в цехах, участках и на рабочих местах. Серийное производство наиболее многообразно (подразделяется на три подтипа) и сложно. К серийному типу производства относятся станкостроительные предприятия.
В мелко- и среднесерийном производствах находит применение метод групповой технологии. Он особенно эффективен в мелкосерийном производстве. Сущность группового метода заключается в разработке групповых процессов и изготовлении групповой оснастки. Для этой цели все детали группируются по признаку конструктивного и технологического сходства, потребного технологического оборудования и однотипной оснастки. Из каждой группы выделяется наиболее сложная деталь, имеющая присущие остальным деталям конструктивные и технологические элементы.
Если в группе нельзя выделить такую деталь, то на базе имеющихся проектируется комплексная сложная деталь, по которой проектируется оснастка, подбирается оборудование. Групповая технология и последовательность операции проектируются с расчетом, чтобы они обеспечивали изготовление любой детали данной группы. Если для изготовления конкретной детали некоторые операции, предусмотренные групповой технологией, не требуются, то они по ходу производства пропускаются.
Массовое производство характеризуется узкой номенклатурой и большим объемом выпуска изделий, непрерывно изготавливаемых или ремонтируемых в течение продолжительного времени. Здесь характерным является поточная форма организации производственного процесса, при которой средства технического оснащения располагаются в соответствии с выполняемыми операциями техпроцесса, т.е. имеет место специализация рабочих мест для одной номенклатуры изделия (по ходу производственного процесса). Достаточно высокий уровень механизации и автоматизации производственных процессов.
Ограниченная номенклатура выпускаемой продукции при больших объемах выпуска создает экономическую целесообразность широкого применения в конструкциях изделий унифицированных и взаимозаменяемых элементов, тщательной разработки технологических процессов, операции которых дифференцируются до отдельных переходов, трудовых действий, приемов. В массовом производстве значительно повышается удельный вес высокопроизводительной оснастки.
Построение производственных цехов предметно-замкнутое или предметно- технологическое. Степень специализации оборудования высокая. Используется специальный инструмент и приспособления. Технологический процесс изготовления продукции пооперционный. Дифференцированный технологический процесс позволяет узко специализировать рабочие места путем закрепления за каждым из них ограниченного количества деталеопераций (1-3).
Поэтому здесь используется труд узкоспециализированных рабочих- операторов. Вместе с тем применяется труд высококвалифицированных рабочих- наладчиков. Массовое производство из-за ограниченной и устойчивой номенклатуры производимых изделий обеспечивает низкие потери времени на переналадку оборудования, обеспечивает наиболее полное использование материалов и оборудования, наиболее высокий уровень производительности труда. Трудоемкость и себестоимость изготовления единицы продукции самая низкая.
Однако массовое производство требует более тщательной конструкторской и технологической подготовки, разработки и применения специальной оснастки, инструмента. К массовому типу производства относятся автомобильные предприятия, сельскохозяйственных машин и др. Необходимо отметить, что отнесение предприятия в целом к тому или иному типу производства носит условный характер, так как на любом из них могут быть созданы цехи, участки с различными типами производства. Так, на предприятиях массового типа производства могут быть цехи с серийным и единичным типом производства, а на предприятиях единичного типа - изготовление унифицированных и широко применяемых деталей может быть организовано по серийному и массовому принципу.
Метод организации производства это способ осуществления производственного процесса, представляющий собой совокупность средств и приемов его реализации и характеризующийся рядом признаков, главными из которых являются взаимосвязь последовательности выполнения операций технологического процесса с порядком размещения оборудования и степень непрерывности производственного процесса. Основными методами организации производства являются непоточный, партионный и поточный.
Формой организации производства называется способ функционирования и сочетания в пространстве и во времени элементов производственного процесса.