2. Виробничі та технологічні процеси, типи виробництв

Будь-яка промислова технологія існує в рамках виробничого процесу.

Виробничий процес — це складна система взаємопов'язаних процесів праці, а іноді і природних процесів, внаслідок яких вихідні матеріали і напівфабрикати перетворюються на готову продукцію. Визначальним у виробничому процесі виступає процес праці, тобто цілеспрямована діяльність, в якій людина попередньо продуманим способом за допомогою засобів праці (обладнання, інструмент, оснастка) змінює предмети праці (вихідну сировину, матеріали, напівфабрикати), перетворюючи їх на готовий продукт. Природні процеси здійснюються під впливом сил природи без участі людини. Наприклад, охолодження видивка, природна сушка виробів після фарбування тощо.

Відповідно до встановленої термінології, виробничим процесом називається сукупність усіх дій людей, а також знарядь виробництва, необхідних на даному підприємстві для виготовлення чи ремонту виробів, які випускаються. При його здійсненні матеріали і напівфабрикати перетворюються на готову продукцію, що відповідає своєму службовому призначенню. Виробничий процес охоплює підготовку засобів виробництва і обслуговування робочих місць, одержання і зберігання матеріалів і напівфабрикатів, усі стадії виготовлення продукції, складання виробів і їх частин, транспортування матеріалів, заготовок, деталей, складових частин і готових виробів, виготовлення тари, упаковку готової продукції та інші дії, пов'язані з виготовленням продукції, що випускається.

Календарний час, потрібний для здійснення періодично повторюваного виробничого процесу, називається виробничим циклом. Його тривалість визначається в одиницях календарного часу (годинах, днях, місяцях). Скорочення тривалості виробничого циклу має велике техніко-економічне значення, оскільки впливає на швидкість обертання оборотних засобів, темп випуску продукції, ефективність використання виробничих площ і обладнання, продуктивність праці і собівартість продукції. Скорочення тривалості виробничого циклу досягається за рахунок технічних і організаційних заходів.

Найважливішою складовою частиною виробничого процесу є технологічний процес. Згідно з ДСТУ 2391-94, технологічний процес — частина виробничого процесу, яка містить у собі дії, спрямовані на змінений і подальше визначення стану предмета виробництва. При здійсненні технологічного процесу відбувається послідовна зміна форми, розмірів, властивостей матеріалу чи напівфабрикату з метою виготовлення виробу, який відповідає заданим технічним вимогам.

Кожний технологічний процес, залежно від його характеру, можна поділити на більшу або меншу кількість закінчених складових частин — операцій. Операцією називається закінчена частина технологічного процесу, що виконується на одному робочому місці над одною деталлю або групою деталей одним робітником. Об'єктом можуть бути сировина, напівфабрикат, заготовка, деталь тощо. В операцію входять не лише роботи, пов'язані із зміною форми та розмірів деталі, а й дії, пов'язані з обслуговуванням верстата, пристрою, інструментів та деталі. Наприклад, під час обробки заготовки на токарному верстаті операція точіння охоплює всі дії робітника та рухи, вузлів верстата, які виконуються в процесі обробки поверхні заготовки, включаючи її встановлення і знімання.

Технологічні операції поділяються на окремі складові. Наприклад, під час механічної обробки заготовок на металорізальних верстатах складовими операції є установки, позиції, переходи тощо.

Сучасний виробничий процес здійснюється за допомогою засобів виробництва. До них належать технологічне обладнання і технологічне оснащення.

Технологічне обладнання — це знаряддя виробництва, в яких для виконання певної частини техпроцесу розміщуються матеріали або заготовки, засоби впливу на них і джерела енергії. Прикладом технологічного обладнання є ливарні машини, токарні верстати, термічні печі, преси, роботи тощо.

Технологічне оснащення — знаряддя виробництва, які використовуються разом з технологічним обладнанням і додаються до нього для виконання певної частини технологічного процесу. Наприклад, різальний і вимірювальний інструмент, штампи, пристрої, прес-форми, моделі тощо.

За ступенем універсальності (гнучкості) технологічне обладнання і оснащення поділяється на три типи: універсальне, спеціалізоване, спеціальне. Універсальне — обладнання, на якому можна виконувати велику кількість різноманітних операцій; таке обладнання характеризується високою технологічною гнучкістю, тобто можливістю обробляти різні за формою і розмірами деталі, але продуктивність його порівняно невисока, оскільки витрачається багато часу на переналагодження верстата при переході на обробку деталі іншого виду. Спеціалізоване обладнання — це обладнання для виконання обмеженої кількості операцій технологічного процесу і обмеженої номенклатури виробів. Порівняно з універсальним таке обладнання має набагато вищу продуктивність, але значно вужчі технологічні можливості при переналагодженні на випуск іншого виду продукції. Спеціалізоване обладнання виготовляється для виконання певних операцій при обробці деталей одного виду. Таке обладнання забезпечує найвищу продуктивність, але технологічні можливості його дуже обмежені. Переналагодити таке обладнання на випуск іншої продукції неможливо (спеціальний розточний верстат для виготовлення корпуса двигуна, спеціальний верстат для точіння лапи бурового долота та ін.).

Головною метою будь-якого виробництва є випуск якісної продукції з мінімальними затратами суспільної праці, матеріалів і технічних засобів. Ефективність будь-якого виробничого процесу може бути оцінена системою показників, найважливішими з яких є матеріаломісткість та енергоємність продукції, рівень продуктивності праці, собівартість продукції, якість продукції та екологічна чистота процесу.

Тип виробництва є найбільш загальною організаційно-технічною характеристикою виробництва і визначається рівнем спеціалізації робочих місць і номенклатурою об'єктів виробництва. Рівень спеціалізації робочих місць характеризується коефіцієнтом закріплення операцій — кількість різних операцій для групи робочих місць:

де О — кількість різних операцій, що виконуються на дільниці або в цеху протягом певного проміжку часу; Р — кількість робочих місць, на яких виконуються ці операції протягом того ж проміжку часу.

Залежно від спеціалізації робочих місць, номенклатури об'єктів виробництва, а також організації виробничого процесу умовно розрізняють одиничне, серійне і масове виробництво.

Коефіцієнт закріплення операцій відповідно приймає значення:

1. Кз.о = 1 — масове виробництво;

2. 1 < Кз.о < 40 — серійне виробництво;

3. Кз.о > 40 — одиничне виробництво.

Одиничне виробництво характеризується:

• виготовленням широкої номенклатури виробів в одиничних кількостях, які, як правило, не повторюються;

• робочі місця не мають визначеної спеціалізації. Для умов одиничного виробництва коефіцієнт закріплення операцій Кз.о > 40, тобто на одному робочому місці виконується більш як сорок операцій;

• кваліфікація робітників висока (один робітник повинен вміти виконувати велику кількість операцій);

• технологічне обладнання, яке використовується в умовах одиничного виробництва — універсальне;

• відносно низька продуктивність праці;

• собівартість продукції порівняно висока.

Серійне виробництво характеризується:

• виготовленням обмеженої номенклатури виробів партіями (серіями), що повторюються через певні проміжки часу. Виробнича партія — це група заготовок одного найменування і типорозміру, які запускаються в обробку одночасно;

• залежно від кількості заготовок в серії і повторюваності серій серійне виробництво умовно поділяють на дрібносерійне, середньосерійне і великосерійне. Дрібносерійне виробництво за своїми характеристиками наближається до одиничного, великосерійне — до масового. При цьому коефіцієнт закріплення операцій приймає такі значення:

1. 1< Кз.о ≤ 10 — великосерійне виробництво;

2. 10 < Кз.о ≤ 20 — середньосерійне виробництво;

3. 20 < Кз.о ≤ 40 — дрібносерійне виробництво;

• технологічне обладнання і оснащення в умовах серійного виробництва використовується різне — універсальне, в тому числі верстати з ЧПК, частково спеціалізоване, а також універсальне із спеціальним оснащенням. Обладнання з ЧПК — обладнання з числовим програмним керуванням. В умовах серійного виробництва його використання є найбільш ефективним. Обладнання з ЧПК дозволяє швидко і оперативно перейти на випуск інших деталей шляхом введення іншої керуючої програми для виконавчих органів обладнання, тим самим забезпечуючи достатню продуктивність в умовах наявності достатньо широкої номенклатури виробів;

• кваліфікація працівників в умовах серійного виробництва різна. Внаслідок широкого діапазону характеристик серійного виробництва і різноманітності обладнання тут використовується і висококваліфікована праця робітників, наладчиків, і праця низькокваліфікованих робітників, які працюють на спеціалізованому обладнанні;

• за продуктивністю і собівартістю продукції серійне виробництво займає проміжне становище між одиничним і масовим.

Серійне виробництво є найбільш поширеним у промисловості. Більшість продукції машинобудування, приладобудування, легкої промисловості є продукцією серійного виробництва. Масове виробництво характеризується:

• постійним і неперервним випуском одного виробу у великих кількостях;

• вузька спеціалізація робочих місць (на одному робочому місці виконується тільки одна операція);

• технологічне обладнання і оснащення спеціалізоване і спеціальне;

• кваліфікація працівників низька при наявності висококваліфікованих наладчиків. Протягом тривалого часу на одному робочому місці виконується одна і та сама операція, що сприяє швидкому набуванню навичок і не потребує високої кваліфікації;

• продуктивність найвища з усіх типів виробництва;

• собівартість продукції найнижча з усіх типів виробництва.

Технологічні процеси в масовому і великосерійному виробництві характеризуються тактом і ритмом випуску.

Такт випуску Τ — це інтервал часу, через який періодично здійснюється випуск певного виробу:

де Ф_д — дійсний фонд часу роботи обладнання за рік; Ν — річна програма випуску — кількість продукції, що випускається за рік.

Ритм випуску — це величина, обернена до такту, тобто кількість певних виробів, що випускаються за одиницю часу.

До масового виробництва належить більшість підприємств автомобілебудування, підшипникової та годинникової промисловості.

Приклад. На дільниці з 10 робочих місць протягом місяця на 1, 3, 5 і 7-му робочих місцях виконувалось по одній операції; на 2, 9-му— по дві; на 4, 6, 8, 10-му— по три. За коефіцієнтом закріплення операцій визначити тип виробництва на дільниці.

1 < Кз.о ≤ 10— отже, тип виробництва на дільниці великосерійний.