11.2. Организационные типы производства

Особенности деятельности предприятия, специфика конкретных технических и организационных решений существенно зависят от типа производства. Тип производства — это классификационная категория производства, учитывающая такие его особенности, как широта номенклатуры, регулярность, стабильность и объем выпуска продукции. Существуют три типа производства: единичное, серийное и массовое.

Единичное производство характеризуется широкой номенклатурой продукции, малым объемом выпуска одинаковых изделий, повторное изготовление которых в большинстве случаев не предусматривается.

Серийное производство имеет ограниченную номенклатуру изделий, изготовление некоторых из них периодически повторяется определенными партиями (сериями) и суммарный выпуск может быть значительным.

Массовое производство характеризуется узкой номенклатурой продукции, большим объемом непрерывного и длительного изготовления одинаковых изделий.

Отдельно выделяют опытное производство, которое производит образцы или партии (серии) изделий для проведения исследовательских работ, испытаний, доработки конструкции. По опытным образцам разрабатывается конструкторская и технологическая документация для серийного или массового производства. По своим характеристикам опытное производство ближе к единичному.

По признакам типа производства можно характеризовать и производственные подразделения: от рабочего места до предприятия в целом. При этом важной количественной характеристикой является уровень специализации рабочих мест, который определяется с помощью коэффициента закрепления операций, то есть среднего количества технологических операций, произведенных на одном рабочем месте за месяц. Он исчисляется по формуле

(11.2)

где k_з.о — коэффициент закрепления операций;

n — количество наименований предметов, обрабатываемых на данной группе рабочих мест (на участке, в цехе) за месяц;

m_i — количество операций по і-му предмету в процессе обработки на данной группе рабочих мест;

M — количество рабочих мест, для которых исчисляется k_з.о.

Рабочие места единичного производства характеризуются выполнением разнообразных операций по различным деталям в пределах технологических возможностей оборудования. Последнее является универсальным размещается однотипными технологическими группами. Из-за частой смены предметов труда много времени уходит на переналадку оборудования.

Выполнение разнообразных операций в условиях недостаточно отработанных вследствие частого изменения объектов производства технологических процессов требует высококвалифицированных рабочих-универсалов. Ориентировочно для единичного производства k_з.о > 40.

На рабочих местах серийного производства выполняются операции с ограниченной номенклатурой деталей, обрабатываемых периодически партиями. Применяется универсальное и специальное оборудование, которое размещается как технологическими группами, так и по предметному принципу. Квалификация рабочих в целом может быть средней, за исключением тех высококвалифицированных специалистов, которые работают на машинах с ЧПУ и на гибких автоматизированных линиях.

В зависимости от широты номенклатуры, величины партий, периодичности их обработки серийное производство делится на мелко-, средне-, и крупносерийное. Рабочие места мелкосерийного производства по своим характеристикам близки к рабочим местам единичного производства с несколько меньшим количеством операций, поскольку предметы обрабатываются малыми партиями. Коэффициент закрепления операций ориентировочно колеблется в пределах 20 < k_з.о 40. Для рабочих мест среднесерийного производства характерным является еще большее ограничение количества выполняемых операций, поскольку партии изделий стабильно повторяются. Оборудование имеет более высокий уровень специализации, 10 < k_з.о 20. На рабочих местах крупносерийного производства предметы обрабатываются большими партиями, оборудование специализированное, 1 < k_з.о 10.

Рабочие места массового производства отличаются постоянным выполнением одной операции над одним предметом труда, то есть k_з.о = 1. Оборудование является узкоспециализированным, применяется специальное оснащение. Принцип размещения оборудования — предметный. Выполнение элементарных операций на поточных линиях не требует высокой квалификации рабочих, но на автоматизированных системах их квалификация должна быть на уровне техника или даже инженера. Характеристика различных типов производства приведена в табл. 11.2.

Таблица 11.2

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТИПОВ ПРОИЗВОДСТВА

Показатель	Организационный тип производства
	единичное	серийное	массовое
1. Широта номенклатуры изделий	Неограниченная	Ограниченная количеством типов	Однотипные изделия
2. Постоянство изготовления продукции	Продукция почти не повторяется или повторяется через длительные промежутки времени	Продукция периодически повторяется	Непрерывный выпуск продукции
3. Уровень специализации рабочих мест	Многочилсенные операции; коэффициент закрепления операций больше 40 (kз.о > 40)	Ограниченное количество периодически повторяющихся операций (1< kз.о ≤ 40)	Одна операция (kз.о = 1)
4. Уровень специализации оборудования	Универсальное	Универсальное и специальное	Преимущественно специальное
5. Принцип размещения рабочих мест	Технологический	Технологический и предметный	Предметный
6. Уровень квалификации рабочих	Высокий	Средний, высокий в автоматизированных системах	Невысокий на простых операциях, высокий в автоматизированных системах

Следует, однако, учитывать, что предприятий со строго однородным типом производства практически не существует. Так на предприятиях единичного производства есть рабочие места и целые подразделения с серийным производством унифицированных деталей и узлов для различных изделий (шестерни, валики, крепежные детали, ручки, контрольные приборы и т. п.). К предприятиям единичного производства относятся заводы тяжелого, энергетического машиностроения, судостроения и др.

Предприятия серийного производства выпускают, как было уже сказано серии изделий ограниченной номенклатуры, которые периодически повторяются. Серия — это определенная совокупность изделий одного типоразмера, изготовленных по неизменной технической документации. На серийных предприятиях рабочие места преимущественно соответствуют и серийному типу производства. В то же время на этих предприятиях могут, как и в первом случае, использоваться и процессы массового производства унифицированных деталей на поточных линиях. Типичными примерами предприятий серийного производства являются станко- и самолетостроительные заводы, предприятия по производству сельскохозяйственной техники, электровозов и т. п.

Предприятия массового производства непрерывно выпускающий одно или несколько изделий в течении длительного времени при условии высокой внутризаводской специализации. На рабочих местах преобладают массовые процессы, однако в отдельных случаях при низкой трудоемкости операций используются серийные типы производства, например, в заготовительных процессах. К таким предприятиям относятся автомобильные, тракторные заводы, предприятия по изготовлению часов, теле-радиоаппаратуры и др.

Тип производства существенно влияет на его организационно-техническое построение и эффективность. От типа производства зависит производственная структура предприятия и его подразделений, выбор

технических процессов, оборудования и оснащения, методов организации производства и управления. Наиболее эффективным является массовое производство, где легко применять высокопроизводительное специальное оборудование и максимально реализовать принципы рациональной организации производственного процесса. Технически и организационного сложным и наименее эффективным является единичное производство. Поэтому важной предпосылкой повышения эффективности производства является его серийность, переход (по возможности) от единого к серийному, а от серийного к массовому производству. Достигается это различными способами, в частности расширением рынка сбыта и увеличения серий изделий, унификацией деталей и агрегатов особенно сложных машин и приборов, внедрением групповых методов обработки и др.

11.3. Организация производственного процесса во времени

Производственный цикл и его структуре

Организация производственного процесса во времени характеризуется способами сочетания операций технологического процесса, структурой и длительностью производственного цикла. Производственный цикл — это интервал от начала до окончания процесса изготовления продукции, то есть время в течении которого запущена в производство предметы труда преобразуются на готовую продукцию.

Он исчисляется для одного изделия или для определенного количества изготовляемых одновременно изделий. Производственный цикл является важным календарно-плановым нормативом организации производственного процесса во времени. Исходя из его продолжительности, определяют срок запуска продукции в производстве, составляют календарные планы е изготовления на всех стадиях производственного процесса, согласовывают работу смежных подразделений (участков, цехов). На основе производственного цикла исчисляется величина незавершенного производства — важного элемента оборотных средств предприятия.

Структура производственного цикла показано на рис.11.3.

Рис.11.3

Из него видно, что производственный цикл состоит из собственного производственного времени и перерывов. Время производства особых пояснений не требует. Время перерывов включает перерывов в рабочее время, то есть тогда, когда предприятие работает, и нерабочее время, которое определяется режимом работы (выходные, праздничные дни, перерыв между рабочими именами).

Перерывы в рабочее время делятся на перерывы партионности и ожидания. Перерывы партионности возникают тогда, когда предметы труда обрабатываются партиями. Партия предметов — это определенное количество одинаковых предметов, обрабатываемых на каждой операции непрерывно с одновременной затратой подготовительно-заключительного времени. Предметы партии обрабатываются не одновременно, а по одному или несколько сразу. Каждый предмет труда ожидает сначала своей очереди на обработку, а затем — конча обработки всей партии. Перерывы партионности определяются не отдельно, а вместе из продолжительностью технологических операций, создавая технический цикл. Перерывы ожидания возникают вследствие несинхронности операций производственного процесса: предметы, труда негде обрабатывать, чтобы рабочие места заняты другими операциями. Перерывы ожидания возникают также тогда, когда детали, входящие в один комплект, изготовляется в разное время.

Конкретная структура производственного цикла зависит от особенности продукции, технологических процессов ее изготовления, типа производства и некоторых других факторов. В непрерывных производствах (химическом, металлургическом и т.п.) наибольшую долю в производственном цикле заменяет время производства. В дискретных существенную долю производственного цикла составляют перерывы. Особенно длительными являются перерывом в единичном производстве, меньшим — в серийном и минимальными — в массовом.

П

Методы сочетания операций и их влияние на производственный цикл

роизводственный цикл можно исчислять как для отдельных предприятий (деталей, узлов, изделий), так и для целых партий. Определение цикла осуществляется по составляющим его элементам. Для изделий с длительным циклом величина последнего исчисляется в календарных днях; в этом случае учитывается все перерывы. Короткие циклы (до 5 дней) определяются в рабочих днях без учета выхода дней.

Во многих случаях выполнения вспомогательных операций совпадений со временем перерывов, особенно перерывов ожидания. Тогда величина цикла является меньшей суммы его составляющих. Это нужно учитывать во время исчисления общей продолжительности цикла.

Основной составляющей производственного цикла является длительность технологических операций, которая составляет технологический цикл. Технологический цикл обработки партии предметов на одной операции равняется

, (11.3)

где Т_м — технологический цикл в единицах времени (как правило);

n — количество предметов в партии;

t — длительность рабочих мест, на которых выполняется операция.

Технологический цикл партии предметов, обрабатываемых на нескольких операциях, зависит также от того, как сочетание выполнение операций над предметами партии. Существуют три способа сочетания операций технологического процесса (три способа передачи, предметов). Их принято соответственно называть: последовательными, параллельными и параллельно-последовательный (си.рис.11.4).

Рис.11.4

Последовательное сочетание операций состоит в том, что следующая операция начинается только после окончания обработки всех предметов партии на предыдущей операции. Партия предметов передается с операции не полностью. Технологический цикл при таком сочетании операций, как это видно из графика на рис. 11.4, определяется по формуле

, (11.4)

где m — количество операций технологического процесса (і = 1,2… m);

По данным графика Т_m.посл. = 4 (2+1+1,5+0,5)=20 мин.

Последовательное сочетание операций является достаточно простым по своей организации, облегчается оперативное планирование и учет. Но оно требует длительного цикл, ибо каждый предмет лежит, ожидая обработки всей партии. Последовательное сочетание операций применяется в едином и серийном производствах.

Параллельное сочетание операций характеризуется тем, что каждый предмет труда после окончания предыдущей операции сразу же передается на следующую операцию и обрабатывается. Это означает, что предметы одной партии параллельно на всех операциях. Малогабаритные нетрудоемкие предметы могут передаваться не поштучно, а транспортными (передаточными) партиями — n_m. При такой передаче n_m = 1. На графике рис.11.4 видно, что технический цикл в этом случае равняется длительности обработки партии предметов на максимальную трудоемкой операции и транспортной партии — на остальной части операции:

, (11.5)

По данным графика на рис.11.4

Т_m.пар. = (2+1+1,5+0,5) + (4-1)∙2 = 11

При параллельном сочетании операций существенно сокращается технический цикл по сравнению с последовательным способом. Однако если при этом длительность операций не одинакова и не кратна, то есть когда они не синхронизированы, то на всех операциях, кроме операций с максимальной продолжительностью (опер.2,3,4), возникают перерывы в работе. Перерывы ликвидируются при условии синхронизации операций, когда

, (11.6)