Для обеспечения эффективного протекания производственного процесса, все выделенные управленческие функции должны реализовываться согласованно друг с другом, непрерывно и циклически.
Управлению производством на промышленных предприятиях присущи определенные закономерности. В числе таких закономерностей в первую очередь выделяется соответствие организации производства его целям. Эта закономерность предопределяет методические подходы к формированию организации производства с учетом требований наиболее полного использования ресурсов, усиления творческого характера труда, создания организационных условий для реализации материальной заинтересованности работников в результатах производства, которые отражают основные цели организации. Достижение намеченных целей обеспечивается решением соответствующих этим целям организационных задач. Характер таких задач весьма разнообразен и определяется особенностями объекта организации. Например, важными задачами, которые должны быть решены для реализации целей организации производства на производственном участке, являются: создание необходимых пропорций в производственной мощности участка, установление рационального баланса рабочих мест и исполнителей, согласование времени выполнения операций на всех рабочих местах, распределение трудовых функций между рабочими, формирование оперативных планов и т.п.
Другой важной закономерностью является соответствие форм и методов организации производства характеристикам его материально-технического базиса. Согласно этой закономерности, содержание организации производства определяется особенностями и уровнем развития техники и технологии. Ручной труд, механизированное производство и комплексно-автоматизированный производственный процесс требуют разных подходов к своей организации. Изменения, происходящие в технических средствах и технологии производства, ведут к переменам в содержании труда и квалификации работающих и как следствие - к изменениям в характере организации производственного процесса.
Соответствие организации производства конкретным производственно-техническим условиям и экономическим требованиям производства также относится к числу важных закономерностей. Характер форм и методов организации производства определяется видом выпускаемой продукции, типом производства, его масштабами и т.п. В зависимости от тех или иных условий, в процессе организации производства применяются соответствующие им организационные решения: выбираются вид специализации цехов и участков, способ размещения оборудования, форма организации производственных процессов (поточная, групповая и др.) и т.п.
Переход к работе в условиях открытой конкурентной экономики также предъявляет ряд новых требований к организации производства. Организация производства должна быть более гибкой, эластичной, способной быстро и с минимальными затратами перестраиваться на выпуск продукции, необходимой потребителю; она в большей степени должна быть ориентирована на повышение качества.
Комплексность организации производства как общая закономерность предполагает необходимость рассмотрения всех производственных процессов, протекающих на предприятии, во взаимной связи как единого интегрированного целого. Т.о., условие комплексности организации производства распространяется не только на отдельные производственные процессы, но и на производственную систему в целом. На современном предприятии, в условиях комплексной механизации и автоматизации технические средства производства и производственные процессы все больше интегрируются. Создаются системы машин, автоматически выполняющие не только основные технологические, но и транспортные, складские, контрольные операции. На основе внедрения систем автоматизированного проектирования и автоматизации управления появляются единые системы подготовки производства и изготовления продукции. Интегрируются основные производственные процессы, процессы технического обслуживания и материального обеспечения. Все эти изменения обусловливают комплексный характер проблем организации производства.
Непрерывное улучшение действующей организации производства является важной закономерностью, учет которой в практической деятельности служит непременным условием поддержания состояния организации на конкурентоспособном уровне. Эта закономерность диктует необходимость перехода от поэтапного к постоянному (текущему) совершенствованию организации производства. В связи с этим, в системе управления предприятием появляется новая самостоятельная функция постоянного организационного совершенствования производства. Изменения в существующую организацию производства должны вноситься непрерывно по мере изменений технического базиса производства, характера выпускаемой продукции, состава и квалификации кадров, а также как результат поисков новых, прогрессивных форм и методов организации и управления производством.
В современных условиях во все большей мере проявляется закономерность, выражающаяся в соответствии форм и методов организации производства требованиям повышения содержательности труда работников, расширения их трудовых функций, обеспечения привлекательности труда. При выборе форм организации труда необходимо учитывать квалификационный и культурный уровень работающих, заботиться о том, чтобы труд приносил работнику удовлетворенность, стимулировать творческую активность и рационализаторскую деятельность участников производства. При организации производственного процесса следует учитывать особенности деятельности предприятия в условиях рынка и ориентироваться на стабилизацию занятости работников предприятия. Трудящийся должен быть уверен, что высокая производительность его личного труда и эффективная работа предприятия обеспечат ему гарантию занятости.
Взаимное соответствие структуры системы управления и характеристик организации производства, являясь одной из закономерностей организации, обусловливает необходимость постоянной работы по поддержанию этого соответствия. Производственная структура объединений и предприятий, методы организации производственных процессов находятся в постоянном движении. В большинстве случаев эти изменения требуют перемен в системе управления, в ее структуре.
Важной закономерностью организации производства также является обеспечение участия персонала в работе по построению и оптимизации производственного процесса. Практические шаги в этом направлении реализуются на основе введения соответствующих форм отношений собственности, бригадных методов работы, коллективных методов повышения качества.
Вопрос № 2. Понятие, структура и общие основы организации основного
производственного процесса на промышленном предприятии
По своей сути производственный процесс представляет собой совокупность логически связанных действий и операций, в результате выполнения которых происходит преобразование исходных производственных ресурсов в готовую продукцию.
С экономической точки зрения производственный процесс представляет собой процесс целенаправленного воздействия средств труда на предметы труда с целью формирования новой добавленной стоимости.
Поскольку базовым элементом производственного процесса является живой труд, интегрирующий вещественные факторы производства, то любой производственный процесс в первую очередь является трудовым процессом.
Структура производственного процесса имеет следующее логическое деление (см. рис. 2.1).
Рис. 2.1. Логическая структура производственного процесса
Общий производственный процесс складывается из набора частных производственных процессов, которые имеют три разновидности:
основные производственные процессы;
вспомогательные производственные процессы;
обслуживающие производственные процессы.
К основным относится та часть производственных процессов, в результате выполнения которых происходит непосредственное изменение формы, размеров, внутренней структуры и свойств исходного сырья и материалов и их превращение в готовую продукцию. Например, на машиностроительных предприятиях такими процессами являются процессы изготовления деталей и сборки из них подузлов, узлов и готовых изделий.
Вспомогательные производственные процессы – это процессы изготовления таких продуктов труда, которые не являются профильной продукцией предприятия, а используются при выполнении основных производственных процессов. Типовыми разновидностями вспомогательных процессов являются процесс изготовления инструмента и технологической оснастки, запасных частей для ремонта оборудования, средств механизации, а также производства различных видов энергоносителей. Помимо этого, ко вспомогательным производственным процессам также относится процесс производства побочной продукции.
Обслуживающие производственные процессы – это процессы по оказанию производственных услуг, которые не имеют своего материального выражения, однако необходимы для нормального протекания основных и вспомогательных процессов. Типовыми разновидностями обслуживающих процессов являются внутризаводская транспортировка, складские операции, операции по ремонту и техническому обслуживанию оборудования и т.д.
Развитие частных производственных процессов в современной промышленности имеет две основные тенденции. Первая из них состоит во все более тесной интеграции вспомогательных и обслуживающих процессов с основными и превращает обслуживающие процессы в главный механизм, регламентирующий ход основного производства. Наиболее четко данная тенденция проявляется в условиях автоматизированного производства, а также в производствах, построенных по принципу “точно во время”. Вторая тенденция заключается в усилении внешних кооперационных связей промышленного предприятия и использовании механизмов аутсорсинга, предполагающего передачу части основных и вспомогательных производственных процессов сторонним организациям, обеспечивающих более эффективное выполнение отдельных элементов производственного процесса.
Основной и вспомогательный производственный процесс формируются на основе отдельных стадий. Стадия (фаза) производственного процесса – это такая относительно обособленная его часть, в результате выполнения которой предметы труда переходят в качественно новое состояние (исходное сырье трансформируется в заготовки, заготовки превращаются в детали, из деталей получается конечное изделие). Выделение стадий производственного процесса определяется отраслевыми особенностями и производственной специализацией предприятия. Наиболее развернуто стадии производственного процесса представлены в машиностроении, где выделяются заготовительная, обрабатывающая, сборочная и регулировочно-настроечная стадии.
Заготовительная стадия является первичной фазой производственного процесса и ориентирована на превращение исходного сырья и материалов в заготовки для будущих деталей. Основной тенденцией развития производства в данной его фазе является максимальное приближение конструктивных особенностей заготовок к аналогичным параметрам конечных деталей, а также снижение энергоемкости производственного процесса.
Обрабатывающая стадия производственного процесса связана с приданием исходным заготовкам таких конструкторских и технологических характеристик (размера, прочности, точности и т.п.), которые соответствуют параметрам готовой детали. Основными направлениями развития производства в обрабатывающей стадии являются сокращение длительности производственного цикла, а также повышение точности технологического процесса.
В рамках сборочной стадии производственного процесса на основе взаимной интеграции (сборки) ранее изготовленных деталей компонуются отдельные сборочные единицы (узлы) и конечные изделия. Предметом труда здесь выступают как детали собственного изготовления, так и комплектующие, полученные по внешней кооперации. Для сборочных процессов характерна значительная доля ручного труда, в связи с чем основным направлением совершенствования производства в данной его фазе является комплексная механизация и автоматизация.
В рамках регулировочно-настроечной стадии полностью обработанному и собранному изделию передают окончательные эксплуатационные характеристики. Основными тенденциями развития данной стадии производства являются ее автоматизация, а также совмещение регулировочных операций со сборочными.
Структурными элементами стадий производственного процесса являются отдельные операции.
Операция представляет собой обособленную однородную часть производственного процесса, которая выполняется на одном рабочем месте без его переналадки одним рабочим или бригадой.
По своей роли в производственном процессе операции делятся на основные и вспомогательные; по степени влияния на предмет труда – на технологические и нетехнологические; а по степени своей технической оснащенности – на ручные, частично и комплексно механизированные, частично и комплексно автоматизированные.
Деление производственного процесса на операции, и далее на переходы, приемы и рабочие движения является исходной предпосылкой производственного нормирования.
Рациональное построение производственного процесса во времени и пространстве предполагает использование таких методов управления производством, которые обеспечивали бы минимизацию производственной себестоимости изготавливаемой продукции. Состав таких методов может существенно различаться в зависимости от отраслевой принадлежности предприятия, масштабов его деятельности, используемых форм специализации подразделений и других факторов. Вместе с тем существует ряд базовых принципов, выполнение которых обеспечивает условия для эффективного протекания производственного процесса вне зависимости от его индивидуальной специфики. Основными из таких принципов являются:
принцип дифференциации и специализации;
принцип концентрации и интеграции;
принцип пропорциональности;
принцип прямоточности;
принцип непрерывности;
принцип параллельности;
принцип ритмичности;
принцип автоматичности;
принцип стандартизации;
принцип гибкости.
Выполнение принципа дифференциации и специализации требует такой организации производственного процесса, при котором он делится на отдельные, относительно однородные составляющие, и каждая из таких составляющих за отдельно специализированным подразделением или отдельным рабочим местом. Дифференциация производственного процесса позволяет подобрать наиболее оптимальные условия для выполнения каждой их части, а специализация производственных единиц предприятия обеспечивает рост отдачи первичных производственных ресурсов. Вместе с тем, чрезмерно высокая дифференциация и специализация производства повышает монотонность труда, увеличивает расходы по обслуживанию производственного процесса и усложняет механизм управления производством. В связи с этим, принцип дифференциации и специализации всегда находится в определенном балансе с принципом концентрации и интеграции, который предполагает увеличение гибкости производства за счет закрепления нескольких различных операций за каждым работником и взаимное объединение основных и вспомогательных производственных операций.
Учет принципа пропорциональности при построении производственного процесса требует выравнивания пропускной способности всех подразделений, объединенных в единую технологическую цепочку. Нарушение данного принципа приводит, с одной стороны, к появлению “узких мест” в производственной цепи, а, с другой стороны, - к неполной загрузке подразделений с избыточными мощностями, которые, в свою очередь, снижают уровень отдачи производственных ресурсов. Традиционным инструментом оценки пропорциональности производственной цепочки является расчет коэффициентов загрузки производственных мощностей, которые в условиях многономенклатурного гибкого производства должны выполняться в трудовых измерителях.
Выполнение принципа прямоточности предусматривает такое построение производственного процесса в пространстве, при котором обеспечивается наиболее короткий маршрут движения предметов труда в процессе их обработки, по возможности исключаются возвратные движения и запутанные производственные схемы. Повышение прямоточности производственного процесса позволяет более рационально использовать производственные площади, уменьшить время внутризаводской транспортировки предметов труда (сокращая тем самым длительность производственного цикла) и упрощает оперативное управление ходом производства. Основными инструментами обеспечения прямоточности являются оптимизация генерального плана предприятия (на межцеховом уровне) и применение прогрессивных схем размещения технологического оборудования (на внутрицеховом уровне).
Выполнение принципа непрерывности предполагает, что загрузка отдельных рабочих мест должна быть по возможности непрерывной от начала смены и до ее окончания. Повышение степени непрерывности увеличивает производительность труда производственных рабочих, отдачу закрепленных за ними единиц оборудования, а также сокращает расходы на ремонт и текущее техобслуживание. Основными направлениями обеспечения непрерывности являются балансировка производственных мощностей и оптимизация производственного процесса во времени.
В соответствии с принципом параллельности, отдельные элементы производственного процесса должны, по возможности, не следовать друг за другом, а выполняться одновременно. Благодаря этому, сокращается длительность производственного цикла, повышается степень гибкости производства и сокращается объем оборотных средств, связанных в незавершенном производстве.
В соответствии с принципом ритмичности, производственный процесс следует по возможности строить таким образом, чтобы отдельные его элементы повторялись через равные промежутки времени. Появление у производственного процесса определенного ритма позволяет повысить производительность труда рабочих за счет эффектов обучения, упрощает процесс разработки оперативно-производственных заданий и процесс оперативного управления ходом производства. Ритмичность производственного процесса может быть обеспечена только в серийном и массовом производстве, причем если в первом случае ритм может быть установлен как для отдельных изделий, так и для их партий, то в массовом производстве ритм рассчитывается только по отдельным единицам продукции.
Принцип автоматичности предполагает целенаправленное последовательное высвобождение производственных рабочих из непосредственного производственного процесса и замену их труда по управлению технологическим оборудованием работой искусственно управляемых систем. Повышение уровня автоматизации производства позволяет увеличить интеллектуальную насыщенность труда рабочих, повышает уровень точности выполнения технологических операций, а также позволяет полностью высвободить человека из тех участков производства, для которых характерны опасные или вредные условия труда. Важное значение также имеет автоматизация обслуживающих процессов, в частности транспортных, контрольных и складских. В комплексно-автоматизированных производственных системах автоматизация таких операций позволяет не только сократить их трудоемкость, но и обеспечить ритмичность основного производственного процесса. Основной проблемой повышения автоматизации производства является определенное сокращение его гибкости, которое связано с ограниченными возможностями АСУ по адаптации к изменяющимся производственным условиям, поэтому наибольшую распространенность автоматизация получает на предприятиях со стабильным производственным процессом.
Оценка уровня автоматизации может осуществляться как по всему предприятию, так и по отдельным его подразделениям с помощью следующих основных показателей:
|
(2.1) |
;
|
(2.2) |
;
|
(2.3) |
;
|
(2.4) |
;
где Упра – оценка уровня автоматизации производства по продукции;
Уоба – оценка уровня автоматизации производства по оборудованию;
Ураба – оценка уровня автоматизации производства по персоналу;
Ураба – оценка уровня автоматизации производства по трудоемкости;
Vапр - объем продукции, выпущенной с использованием автоматизированного оборудования;
Vобщпр - общий объем произведенной продукции;
Nаоб - количество автоматизированных единиц оборудования;
Nобщоб – общее количество единиц оборудования;
Чараб – численность работников, обслуживающих автоматизированное оборудование;
Чобщраб – общая численность работников;
Та - суммарная трудоемкость производственных операций, выполняемых автоматически;
Тобщ - общая трудоемкость всех производственных операций.
В соответствии с принципом стандартизации, в производственном процессе необходимо в максимально возможной степени использовать такие материалы, комплектующие, инструменты и технологическую оснастку, которые имеют фиксированные технические характеристики и соответствуют определенным нормативным документам (стандарты, технические условия, требования и т.д.). Повышение уровня стандартизации позволяет, с одной стороны, избежать излишнего многообразия элементов производства (повысив тем самым его гибкость), а с другой стороны, - создает условия, позволяющие гарантировать определенные качественные характеристики конечной продукции.
В соответствии с принципом гибкости, производственный процесс необходимо строить таким образом, чтобы обеспечить возможность его быстрой и минимально трудоемкой перестройки под изменяющиеся условия. Базовыми направлениями обеспечения гибкости являются гибкость по номенклатуре продукции, гибкость по объемам выпуска, структурная гибкость и технологическая гибкость. Основными же инструментами обеспечения гибкости производства являются модульный принцип его построения, использование универсального технического оборудования и рабочих с широкой квалификацией.
Вопрос № 3. Основные типы производства, их технико-экономические характеристики и влияние на построение производственного процесса во времени и пространстве
Выбор оптимальных методов построения производственного процесса во времени и пространстве в первую очередь определяется типом соответствующего производства.
Тип производства представляет собой организационно-техническую характеристику производственной системы, выражающую ее индивидуальные особенности в форме таких признаков, как:
широта номенклатуры выпускаемой продукции
объемы выпуска однотипных изделий
частота изменения номенклатуры продукции
характер специализации рабочих мест и производственных подразделений
преобладающий тип технологического оборудования
преобладающий способ построения производственного процесса во времени
В зависимости от сочетания указанных признаков, принято различать три типа производственных процессов или три типа производства: единичное, серийное и массовое (см. рис. 3.1).
Рис. 3.1. Классификационная схема типов производства
Для количественного разделения типов производства используется ряд аналитических показателей, основными из которых являются коэффициент специализации рабочих мест, коэффициент серийности, коэффициент массовости.
Коэффициент специализации рабочих мест определяется по формуле:
|
(3.1) |
;
где mдо – количество деталеопераций по технологическому процессу, выполняемых в данном подразделении (в цехе, на участке);
Срм – число рабочих мест (единиц оборудования) в данном подразделении.
Коэффициент серийности:
|
(3.2) |
;
где r – такт выпуска изделий, мин/шт;
tсршт – среднее штучное время по операциям технологического процесса, мин.
|
(3.3) |
;
где Fэф – эффективный фонд времени работы за период, мин;
Nв – объем выпуска продукции за период, шт.
|
(3.4) |
;
где m – число операций технологического процесса;
tшт.i – штучное время выполнения i-й операции, мин.
Коэффициент массовости определяется по формуле:
|
(3.5) |
;
Единичное производство характеризуется выпуском малых объемов продукции широкой номенклатуры, повторение которого в годовой производственной программе, как правило, не предусматривается. Это делает невозможным постоянное закрепление детальных операций за отдельными рабочими местами, в результате чего рабочие места имеют весьма широкую специализацию, ограничиваясь только технологическими критериями и габаритами обрабатываемых изделий. Коэффициент специализации рабочих мест, как правило, больше 40. В производстве данного типа преобладает универсальное технологическое оборудование, и используются рабочие широкой квалификации. Основной способ сочетания операций – последовательный. Участки и цеха специализируются по технологическому принципу. Предприятия единичного производства обычно невелики по масштабу и отличаются максимальной гибкостью.
Серийное производство специализируется на изготовлении ограниченной номенклатуры изделий сравнительно небольшими объемами и повторяющимися через определенное время партиями (сериями). В зависимости от числа закрепляемых за каждым рабочим местом операций, регулярности повторения партий изделий и их размера различаются три подтипа (вида) серийного производства: мелкосерийное, среднесерийное и крупносерийное.
Мелкосерийное производство по большинству своих параметров близко к единичному, однако, отличается от последнего тем, что предполагает повторение выпуска партии однотипных изделий через определенные промежутки времени. Размер таких партий, а также периодичность их чередования весьма неустойчивы. Коэффициент специализации рабочих мест колеблется в пределах от 40 до 20. Коэффициент серийности больше 10. Коэффициент массовости меньше 0,05. Принципы специализации подразделений, типы оборудования и способы построения производственного процесса те же, что и в единичном производстве.
Среднесерийное производство характеризуется ритмичным выпуском достаточно крупных партий однотипных изделий, размеры которых и ритм чередования изменяются незначительно. Рабочие места специализируются по различным признакам (в зависимости от стадий производственного процесса). Коэффициент специализации рабочих мест колеблется в пределах от 20 до 10, коэффициент серийности – в интервале от 20 до 10, коэффициент массовости – в пределах от 0,05 до 0,1. Основной способ сочетания операций – последовательно-параллельный. Заготовительные подразделения в таком производстве специализированы по технологическому признаку, а в механосборочных цехах обычно создаются предметно-замкнутые участки. Номенклатура выпуска продукции в целом за год является более широкой, чем номенклатура для каждого отдельного месяца.
В крупносерийном производстве номенклатура выпуска изделий относительно невелика, и постоянные объемы выпуска однотипной продукции значительны и обеспечиваются устойчивым ритмом чередования партий. Отдельные виды продукции изготавливаются непрерывно. Годовая номенклатура выпуска близка к номенклатуре по отдельным месяцам. Коэффициент специализации рабочих мест колеблется в интервале от 10 до 1, коэффициент серийности – в интервале от 10 до 2, коэффициент массовости – от 0,1 до 0,5. Преимущественно используется специальное технологическое оборудование. Основной способ сочетания операций – параллельный. Заготовительные цеха в таком производстве специализированы по технологическому признаку, а обрабатывающие и сборочные – по предметному.
Массовое производство отличается стабильным, непрерывным выпуском больших объемов однотипной продукции узкой номенклатуры. Номенклатура выпуска в целом за год и по отдельным месяцам совпадает. Рабочие места имеют узкую специализацию. Коэффициент специализации рабочих мест – меньше либо равен 1. Коэффициент серийности и коэффициент массовости стремятся к 1. используются специальное оборудование и технологическая оснастка. Все подразделения имеют предметную специализацию. Доминирующим является параллельный способ сочетания операций. В производстве данного типа широко распространена комплексная автоматизация и поточный метод производства.
По мере движения от единичного производства к серийному и далее к массовому уровень отдачи основных производственных ресурсов, как правило, повышается. Основными факторами такого роста выступают:
расширение использования высокопроизводительного специализированного оборудования и оснастки;
повышение специальных квалификационных навыков рабочих на выполнение отдельных операций;
использование более интенсивных технологий производства;
более тщательное выполнение конструкторской и технологической подготовки производства;
расширение использования средств автоматизации.
Вместе с тем, повышение уровня серийности производства обычно ведет к снижению его гибкости и повышению монотонности труда.
Вопрос № 4. Сущность и общие особенности
построения производственного процесса во времени
Оптимальное построение производственного процесса во времени предполагает такое взаимное упорядочивание отдельных его составляющих, при котором выполняются основные принципы производственного менеджмента и минимизируются общие затраты по выпуску продукции. От принимаемых форм и методов построения производственного процесса во времени напрямую зависит степень непрерывности и параллельности производства и как следствие – уровень отдачи основных производственных ресурсов; величина оборотных средств, связанных в незавершенном производстве; расходы по ремонту и техническому обслуживанию оборудования и другие экономические параметры производства.
При преобразовании предметов производства в конкретное изделие они проходят через множество основных, вспомогательных и обслуживающих процессов, протекающих во времени параллельно, параллельно-последовательно или последовательно 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.
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, партии деталей или сборочных единиц. 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 изготовления всех видов продукции (от изготовления заготовок, деталей до сборки изделий) необходимо:
для составления производственной программы предприятия и его подразделений;
для определения сроков начала производственного процесса (запуска) по данным сроков его окончания (выпуска);
для расчетов нормальной величины незавершенного производства.
Продолжительность производственного цикла зависит от времени трудовых и естественных процессов, а также от времени перерывов в производственном процессе (см. рис. 4.1).
В рамках формирующих производственный цикл трудовых процессов выполняются технологические и нетехнологические операции.
К технологическим относятся операции, в результате которых изменяются внешний вид и внутреннее содержание предметов труда, а также подготовительно-заключительные работы. Их продолжительность зависит от типа производства, его технической оснащенности, прогрессивности технологии, приемов и методов труда и других факторов. Время выполнения технологических операций в производственном цикле составляет технологический цикл. Время выполнения одной операции, в течение которого изготавливается одна деталь, партия одинаковых деталей или несколько различных деталей, называется операционным циклом.
К нетехнологическим относятся операции по транспортировке предметов труда и контролю качества продукции.
Естественными считаются такие процессы, в рамках которых процессы труда временно приостанавливаются, а процесс производства продолжается. Примером такого рода процессов могут служить охлаждение деталей после термообработки, сушка после окраски или других видов покрытия, естественное старение металла и т.п.
Рис. 4.1. Структура производственного цикла
Включающиеся в структуру производственного цикла перерывы в зависимости от вызвавших их причин могут быть подразделены на межоперационные (внутрицикловые), межцеховые и междусменные.
Межоперационные перерывы обусловлены временем партионности и ожидания и зависят от характера обработки партии деталей на операциях. Перерывы партионности происходят потому, что каждая деталь, поступая на рабочее место в составе партии аналогичных деталей, пролеживает дважды: один раз до начала обработки, а второй раз по окончании обработки, пока вся партия не пройдет через данную операцию. Перерывы ожидания вызываются несогласованной продолжительностью смежных операций технологического процесса. Эти перерывы возникают в тех случаях, когда предыдущая операция заканчивается раньше, чем освобождается рабочее место, предназначенное для выполнения следующей операции.
Межцеховые перерывы обусловлены тем, что сроки окончания производства составных частей деталей сборочных единиц в разных цехах различны и детали пролеживают в ожидании комплектности. Это пролеживание (перерывы комплектования) происходит при комплектно-узловой системе планирования, т.е. тогда, когда готовые заготовки, детали или узлы должны «пролеживать» в связи с незаконченностью других заготовок, деталей, узлов, входящих совместно с первыми в один комплект. Как правило, такие перерывы возникают при переходе продукции от одной стадии производства к другой или из одного цеха в другой.
Междусменные перерывы обусловлены режимом работы предприятия и его подразделений. К ним относятся выходные и праздничные дни, перерывы между сменами (при двухсменном режиме - третья смена) и обеденные перерывы.
Структура и продолжительность производственного цикла зависят от типа производства, уровня организации производственного процесса и других факторов. Для изделий машиностроения характерна высокая доля технологических операций в общей продолжительности производственного цикла. Сокращение последней имеет большое экономическое значение. Как правило, продолжительность производственного цикла определяется для одной детали, партии деталей, одной сборочной единицы или партии единиц, одного изделия. При этом изделием называется любой предмет или набор предметов, подлежащих изготовлению на предприятии или в его подразделениях.
При расчете продолжительности производственного цикла изготовления изделия учитываются лишь те затраты времени на транспортные и контрольные операции, естественные процессы и перерывы, которые не перекрываются операционным циклом.
На практике производственный цикл сокращается одновременно по трем основным направлениям:
уменьшается время трудовых процессов;
сокращается время естественных процессов;
полностью ликвидируются или сводятся к минимуму различные перерывы.
Практические мероприятия по сокращению длительности производственного цикла строятся на основе принципов оптимального построения производственного процесса (принципов пропорциональности, параллельности и непрерывности).
Сокращение времени трудовых процессов в части операционных циклов достигается путем совершенствования технологических процессов, а также повышения технологичности конструкции изделия. Под совершенствованием технологических процессов понимается их комплексная механизация и автоматизация, внедрение скоростных режимов (например, скоростного и силового резания, скоростного нагрева под ковку и штамповку), замену технологических процессов (например, замена свободной ковки штамповкой, замена литья в песчаные формы литьем в кокиль и литьем под давлением и т.д.), а также концентрацией операций. Последняя может заключаться в многоинструментальной и многопредметной обработке, либо в совмещении в одном рабочем цикле нескольких различных технологических операций (например, при объединении скоростного индукционного нагрева со штамповкой заготовки в одном рабочем цикле ковочной машины).
Повышение технологичности конструкций изделий заключается в максимальном приближении последних к требованиям технологического процесса. В частности, рациональное расчленение конструкции изделия на узлы и мелкие сборочные единицы является важным условием для параллельной их сборки, а следовательно, и для сокращения продолжительности производственного цикла сборочных работ.
Продолжительность транспортных операций может быть значительно уменьшена в результате перепланировки оборудования на основе принципа прямоточности, механизации и автоматизации подъема и перемещения продукции с помощью различных подъемно-транспортных средств.
Сокращение времени контрольных операций достигается путем их механизации и автоматизации, внедрения передовых методов контроля, совмещения времени выполнения технологических и контрольных операций. Входящее в этот период цикла время подготовительно-заключительной работы, особенно время наладки оборудования, также подлежит уменьшению. Наладку оборудования, как правило, необходимо выполнять в нерабочие смены, в обеденные и другие перерывы.
Продолжительность естественных процессов может быть уменьшена за счет замены их соответствующими технологическими операциями. Например, естественная сушка некоторых окрашенных деталей может быть заменена индукционной сушкой в поле токов высокой частоты со значительным (в 5-7 раз) ускорением процесса. Вместо естественного старения отливок ответственных деталей, длящегося 10-15 суток и более, во многих случаях может быть применено искусственное старение в термических печах в течение нескольких часов.
Время межоперационных перерывов может быть значительно уменьшено в результате перехода от последовательного к последовательно-параллельному и далее к параллельному виду движений предметов труда. Оно также может быть сокращено за счет организации цехов и участков предметной специализации. Обеспечивая территориальное сближение различных стадий производства, предметное строение цехов и участков позволяет значительно упростить внутризаводские и внутрицеховые маршруты движения и тем самым уменьшить время, затрачиваемое на межцеховые и внутрицеховые передачи.
Величина междусменных перерывов может быть снижена в рамках принятого режима работ предприятия, цеха, участка. Одним из направлений такого снижения может выступать организация трехсменной работы по выпуску ведущих деталей к изделиям, имеющих длительный цикл обработки, и деталей, определяющих продолжительность цикла изделия.
Для вскрытия резервов сокращения производственного цикла в практике прибегают к фотографии производственного цикла. Анализируя данные фотографии, можно выявить резервы сокращения продолжительности производственного цикла по каждому его элементу.
Вопрос № 5. Основные конфигурации производственных циклов
и нормативные расчеты их длительности
В организационном отношении производственные процессы условно подразделяются на простые и сложные.
Простыми называются те производственные процессы, которые не предполагают выполнения каких-либо сборочных операций. Построение таких процессов во времени основывается на сочетании двух базовых принципов: принципа непрерывности и принципа параллельности. В зависимости от степени выполнения таких принципов, производственный цикл простого процесса может иметь три основные конфигурации: последовательную; параллельную; последовательно-параллельную.
Последовательный способ построения простого производственного процесса во времени отличается тем, что здесь предметы труда передаются между операциями всей партией сразу, и обработка такой партии на каждой последующей операции начинается только после окончания обработки последней детали на предыдущей операции. Наиболее распространен данный способ в мелкосерийном и единичном производстве. Основным его достоинством является непрерывная загрузка рабочих мест на каждой операции. Основным недостатком выступает максимальная длительность производственного цикла, и, следовательно, - увеличение объема оборотные средств предприятия, связываемых в незавершенном производстве.
Продолжительность операционного технологического цикла обработки партии деталей при последовательном виде движения определяется по формуле:
|
(5.1) |
;
где n – число деталей в обрабатываемой партии, шт.;
m – число операций технологического процесса;
ti – штучное время выполнения i-операции для одной детали партии, мин.
Если на одной или нескольких операциях обработка деталей ведется одновременно на нескольких рабочих местах, то зависимость (4.2.1) принимает более общую форму:
|
(5.2) |
;
где Срмi – число рабочих мест на i-й операции.
Производственный цикл всегда продолжительнее технологического цикла, так как кроме выполнения технологических операций в него включается время на выполнение контрольных и транспортных операций, время, затрачиваемое на естественные процессы, и время различных перерывов. Однако, на практике не все виды затрат времени из-за их незначительной величины учитываются при расчете продолжительности производственного цикла. Как правило, учитывают три основные его составляющие: продолжительность технологического цикла (с учетом перерывов партионности), время естественных процессов и время перерывов, не перекрываемых технологическим циклом, т.е.:
|
(5.3) |
;
где tмо – средняя продолжительность одного межоперационного перерыва, мин.;
Те – длительность естественных процессов, мин.
Параллельный способ построения простого производственного процесса во времени ориентирован на максимальное выполнение принципа параллельности, однако, в первоначальном своем виде не позволяет в полной мере обеспечить непрерывность производственного процесса. При данном способе сочетания операций движение предметов труда происходит не всей партией сразу, а ее отдельными частями (передаточными партиями), обработка каждой из которых на каждой из последующих операций начинается сразу же после окончания ее обработки на предыдущей операции. Основным достоинством данного способа является возможность минимизации длительности производственного цикла и высвобождения части оборотных средств предприятия. Основной же недостаток заключается в снижении отдачи основных производственных ресурсов за счет появления перерывов в работе отдельных рабочих мест. Для устранения данного недостатка используется два основных метода:
изменение фронта работ на наиболее трудоемких операциях;
синхронизация длительности отдельных операций за счет изменения технологических режимов их выполнения.
Основной сферой применения параллельного способа сочетания операций является крупносерийное и массовое производство, условия которых благоприятны для синхронизации работы смежных рабочих мест и устранения перерывов.
Продолжительность операционного технологического цикла изготовления партии деталей при параллельной форме движения предметов труда можно рассчитать по формуле:
|
(5.4) |
;
где p – размер транспортной партии (т.е. количество одновременно передаваемых по операциям деталей), шт.
Если на отельных операциях работа выполняется одновременно на нескольких рабочих местах, то формула (4.2.4) принимает вид:
|
(5.5) |
;
Продолжительность производственного цикла при параллельном способе движения деталей по операциям определяется по формуле:
|
(5.6) |
;
Последовательно-параллельный способ сочетания операций является результатом логического объединения двух предыдущих способов и ориентирован на то, чтобы одновременно обеспечить выполнение как принципа непрерывности, так и принципа параллельности. При данном способе предметы труда передаются между операциями передаточными партиями, однако, обработка таких партий начинается не сразу же после их поступления на рабочие места, а только тогда, когда на данном рабочем месте будет накоплен необходимый запас незавершенного производства, позволяющий обеспечить непрерывность загрузки оборудования. Основной сферой применения данного способа является серийное производство. Основными достоинствами последовательно параллельного способа сочетания операций являются непрерывный производственный процесс и относительно небольшой производственный цикл. Основной же недостаток данного способа сочетания операций состоит в определенном увеличении длительности производственного цикла по сравнению с параллельным способом.
Продолжительность операционного технологического цикла изготовления партии деталей при последовательно-параллельном виде движения можно определить по формуле:
|
(5.7) |
;
где tmin(i,i+1) – продолжительность наименее трудоемкой из пары рассматриваемых технологических операций (i-й операции и (i+1)-й операции), мин.
Если на отдельных операциях обработка деталей ведется одновременно на нескольких рабочих местах, то зависимость (4.2.7) принимает следующую общую форму:
|
(5.8) |
;
Продолжительность производственного цикла при последовательно-параллельном способе движения деталей по операциям определяется по формуле:
|
(5.9) |
;