12.5 Методы организации производства. Классификация и основные параметры поточных линий

Производственный процесс осуществляется во времени и пространстве. Организация производственного процесса во времени была уже рассмотрена. Пространственная организация произ­водственного процесса предусматривает размещение рабочих мест и их групп (участков, цехов) на территории предприятия и обеспе­чение передвижения предметов труда по операциям кратчайшими маршрутами. Сочетание этих двух аспектов построения производ­ственного процесса осуществляется благодаря применению соот­ветствующего метода организации производства.

Существуют два метода организации производства: непоточный и поточный.

Непоточному про­изводству присущи такие признаки:

- на рабочих местах обрабаты­ваются различные по конструкции и технологии изготовления предметы труда, ибо количество каждого из них является неболь­шим и недостаточным для нормальной загрузки оборудования;

- ра­бочие места размещаются однотипными технологическими груп­пами без определенной связи с последовательностью выполнения операций, например, группы токарных, фрезерных, сверлильных и других станков;

- предметы труда перемещаются в процессе обра­ботки по сложным маршрутам, вследствие чего есть большие пе­рерывы между операциями. После отдельных операций предметы труда часто поступают на промежуточные склады и ожидают ос­вобождения рабочего места для выполнения следующей операции.

Непоточный метод применяется преимущественно в единичном и серийном производствах.

Оборудование в непоточном производстве является преиму­щественно универсальным, а рабочие - универсалами высокой квалификации.

Для непоточных методов характерно последовательное (редко последовательно-параллельное) сочетание операций, что наряду со сложными маршрутами обработки увеличивает длительность производственного цикла. Однако непоточное производство име­ет широкую сферу применения: оно используется в промышлен­ных дискретных процессах. При небольших объемах изготовле­ния отдельных изделий непоточный метод обеспечивает лучшее использование оборудования, более полную его загрузку во вре­мени и по мощности, поскольку обработку предметов можно распределить между станками группы с учетом их параметров.

Поточное производство - высокоэффективный метод организации производ­ственного процесса. В условиях потока производственный процесс осуществляется в максимальном соответствии с принципами его рациональной организации.

Поточное производство имеет следую­щие признаки:

- за группой рабочих мест закрепляется обработка или сборка предметов одного наименования или ограниченного количества наименований конструктивно и технологически подобных пред­метов;

- рабочие места размещаются последовательно по ходу тех­нологического процесса;

- технологический процесс имеет высокую пооперационную дифференциацию, на каждом рабочем месте выполняется одна или несколько подобных операций;

- предметы труда передаются с операции на операцию по­штучно или небольшими транспортными партиями в соответст­вии с ритмом работы, что обеспечивает высокую степень парал­лельности и непрерывности процесса;

- широко применяется специальный межоперационный транс­порт (конвейеры), который выполняет не только функции пере­мещения предметов, а и задает ритм работы.

Внедрение поточного производства требует определенных усло­вий. Основными из них являются:

- достаточный объем выпуска и достаточная продолжитель­ность срока выпуска продукции;

- высокая стабильность и технологичность конструкции из­делия;

- возможность рационального размещения рабочих мест и четкая организация их обслуживания;

- применение прогрессивной технологии, механизация и ав­томатизация производственных процессов.

Поточные методы применяются для изготовления продукции в значительных объемах и на протяжении длительного времени, т. е. в массовом и крупносерийном производстве.

Основным структурным звеном поточного производства явля­ется поточная линия - технологически и организационно выде­ленная группа рабочих мест, изготовляющая один или несколько подобных типоразмеров изделий. Поточные линии бывают раз­личными, поэтому их классифицируют по определенным призна­кам, приведенным в таблице 12.2.

По номенклатуре изделий поточные линии делятся на одно- и многопредметные. Однопредметной называется линия, на кото­рой обрабатывается или собирается изделие одного типоразмера в течение длительного времени. Для перехода на изготовление изделий другого типоразмера необходима перестройка линий (перестановка оборудования, его замена и др.). Применяются эти линии в массовом производстве. Многопредметной является поточная линия, на которой одновременно или последовательно изготовляется несколько типоразмеров изделий, подобных по конструкции и технологии производства. Сфера применения - серийное производство.

По степени непрерывности процесса поточные линии под­разделяются на непрерывные и прерывные. Непрерывной счита­ется линия, на которой предметы труда перемещаются по опе­рациям непрерывно, т. е. без межоперационного ожидания (па­раллельное сочетание операций). Прерывной, или прямоточной, является линия, которая не может обеспечить непрерывной об­работки предметов из-за несинхронности операций. Между опе­рациями с различной производительностью предметы труда ожидают своей очереди на обработку, образуя периодические оборотные запасы.

По способу поддержки ритма различаются линии с регламенти­рованным и свободным ритмом. На линии с регламентированным ритмом предметы труда передаются с операции на опера-

Таблица 12.2 -Классификация поточных линий по отдельным признакам

Признак	Поточная линия	Сущностная характериска
Номенклатура изделий	Однопредметная	Линия, на которой обрабатывается или собирается изделие одного типоразмера в течение длительного времени
	Многопредметная	Линия, на которой одновременно или последовательно изготовляется несколько типоразмеров изделий, подобных по конструкции и технологии изготовления
Степень непрерывности процесса	Непрерывная	Линия, на которой предметы труда перемещаются по операциям непрерывно
	Прерывная	Линия, которая не может обеспечить непрерывную обработку предметов вследствие несинхронности операций. Предметы труда ожидают своей очереди на обработку
Способ поддержания ритма	С регламентирован-ным ритмом	Предметы труда передаются с операции на операцию через точно определенное время, т.е. с заданным ритмом
	Со свободным ритмом	Предметы труда с операции на операцию могут передаваться с отклонениями от расчетного ритма
Место выполнения операций	С рабочим конвейером	Рабочий конвейер, кроме транспортировки и поддержания ритма, является непосредственным местом сборки изделия
	С конвейером со снятием предметов	Является характерным для процессов и операций, которые выполняются на технологическом оборудовании
Способы перемещения предметов	Конвейер с непре-рывным движением	Имеет постоянную скорость и во время работы не останавливается
	Конвейер с пульсирующим движением	Во время выполнения операций стоит неподвижно; приводится в действие периодически через промежуток времени, равный такту линий

операцию через точно определенное время, т. е. в соответствии с заданным ритмом, поддерживаемым с помощью специальных средств (чаще всего конвейера). Регламентированный ритм применятся на непрерывных линиях. На линиях со свободным ритмом предметы с операции на операцию могут передаваться с отклонением от расчетного ритма. Общий ритм в этом случае обеспечивается стабильной производи­тельностью рабочего на первой операции линии или ритмичной сигнализацией (звуковой, световой).

В зависимости от места выполнения операций линии делятся на линии с рабочим конвейером и конвейером со снятием пред­метов для их обработки. Рабочий конвейер, кроме транспорти­ровки и поддержания ритма, является непосредственным местом выполнения операций. Такими являются так называемые сбороч­ные конвейеры. Конвейеры со снятием предметов характерны для процессов, операции которых выполняются на технологическом оборудовании.

По способу перемещения выделяют конвейеры с непрерыв­ным и пульсирующим движением. Конвейер с непрерывным движением имеет постоянную скорость и во время работы не ос­танавливается. Конвейер с пульсирующим движением во время выполнения операций стоит неподвижно. Он приводится в дейст­вие периодически через промежуток времени, который равняется такту линии. Такие конвейеры применяются тогда, когда по тех­нологическим условиям выполнение операций требует непод­вижного состояния предмета труда.

Перемещать предметы не всегда возможно и целесообразно (например, в процессе сборки крупногабаритных машин). В этом случае организуется так называемый стационарный поток, когда изделия устанавливаются неподвижно на сборочных стендах, а пе­ремещаются специализированные группы (бригады) рабочих, вы­полняющих определенные операции. Количество групп (бригад) рабочих определяется количеством стендов.

На основе анализа продукции, объема ее выпуска, состояния технологического процесса, возможностей его усовершенствова­ния, массы и габаритов изделий выбирается определенная разно­видность поточной линии и рассчитываются основные ее пара­метры: такт, ритм, количество рабочих мест, длина рабочих зон, скорость движения конвейера.

Такт поточной линии - это интервал времени, через кото­рый сходят с линии изделия, следующие одно за другим. Он рассчитывается по формуле

, (12.9)

где r - такт поточной линии, мин;

Т_р - плановый фонд времени работ линии за расчетный пе­риод, мин;

N - объем производства продукции за тот же период в нату­ральном измерении.

Исчисляя время работы непрерывных поточных линий, необ­ходимо учитывать периодические кратковременные перерывы в работе конвейера для отдыха рабочих.

Если предметы труда передаются не поштучно, а транс­портными партиями, то они сходят с линии через определен­ные интервалы, называемые ритмом линии, который рассчитывается по формуле

(12.10)

где R - ритм линий, мин.

n_m – величина транспортной партии, ед.

В случае, когда организуется непрерывная поточная линия, после определения такта проводят синхронизацию операций. Операции считаются синхронизированными, когда продолжи­тельность каждой из них равняется или является кратной так­ту линии. Синхронизация операций достигается проведени­ем ряда технологических или организационных мероприятий: дифференциацией, концентрацией операций, сокращением их продолжительности за счет определенных усовершенствований и т.п.

Количество рабочих мест рассчитывается для каждой опе­рации по формуле

, (12.11)

где М_pi - расчетное количество рабочих мест на i-й операции.

t_i - длительность обработки одного предмета на i-й операции в единицах времени.

Оно округляется до большего целого числа М_i, после чего исчис­ляется коэффициент загрузки рабочих мест для каждой i-й опе­рации по формуле

, (12.12)

где К_зi - коэффициент загрузки рабочих мест для i-й опе­рации.

Скорость движения конвейера зависит от его такта и расстояния между изделиями и рассчитывается по формуле

, (12.13)

где V - скорость движения конвейера, м/мин.;

l - расстояние между центрами двух смежных изделий на конвейере, м.

Скорость конвейера, который движется непрерывно, ограни­чивается рациональным режимом труда. На пульсирующем кон­вейере, включаемом периодически, она устанавливается макси­мальной с учетом правил безопасности труда.

На рабочем конвейере с непрерывным движением и пере­мещением рабочего в пределах отведенной ему рабочей зоны длина рабочей зоны определяется по формуле

(12.14)

где L_i - длина рабочей зоны, м.

При обработке или сборке небольших изделий и малой скоро­сти движения конвейера рабочий может сидеть на одном рабочем месте (сборка часов, монтаж радиоаппаратуры и т. д.).

Пространственное размещение поточных линий может быть различным в зависимости от количества рабочих мест, типа транспортных средств, площади участков (цехов). Самым про­стым и распространенным является прямолинейное размещение рабочих мест по ходу технологического процесса. Но это не все­гда возможно, поэтому применяется двухрядное, кольцевое, зиг­загообразное их размещение. Смежные поточные линии нужно размещать так, чтобы было удобно транспортировать предметы труда между ними. В случае организации поточной обработки и сборки изделий вспомогательные линии, обеспечивающие сбо­рочный конвейер, размещаются перпендикулярно к нему.

Рациональная организация производства, сокращение длительности производственного цикла за счет внедрения технических и организационных новаций позволяют снизить себестоимость продукции и повысить ее качество, что, в свою очередь, определяет успех коммерческой реализации продукции на рынке, повышает ее конкурентоспособность.