Типы производства

Тип производства — это совокупность признаков, определяющих организационно-технологическую характеристику производственного процесса, осуществляемого как на одном рабочем месте, так и на совокупности их в масштабе участка, цеха, завода. Тип производства во многом предопределяет формы и методы организации производственного процесса. В основу классификации типов производственных процессов положены следующие факторы: номенклатура продукции, объем выпуска; степень постоянства номенклатуры (т. е. характер повторяемости выпуска) и характер загрузки рабочих мест. По этим четырем характеристикам различают три типа производственных процессов: единичные, серийные и массовые.

Единичными производственными процессами называют такие, при которых в единичных экземплярах изготовляется широкая номенклатура изделий либо неповторяющихся, либо повторяющихся через неопределенные интервалы времени. При этом на каждом рабочем месте выполняются весьма разнообразные деталеопераций (цехи единичного производства, опытные цехи).

Серийными производственными процессами называют такие, при которых периодически изготовляется относительно ограниченная номенклатура изделий в количествах, определяемых партиями выпуска (запуска). При этом на каждом рабочем месте выполняется несколько деталеопераций, чередующихся через определенные промежутки времени, т. е. ритмично повторяющихся. Количественно уровень серийности процесса можно характеризовать коэффициентом серийности. С возрастанием этого коэффициента понижается уровень специализации; в массовом производстве он равен единице. Переходу к массовому типу производства способствуют широкая конструктивно-технологическая унификация, концентрация производства однородной продукции на предприятии, в цехе.

Массовыми производственными процессами называют такие, в которых непрерывно, в значительном количестве изготовляется весьма ограниченная номенклатура изделий (деталей). При этом на каждом рабочем месте постоянно выполняется только одна деталеоперация. Условием массовости производственного процесса является полнота загрузки оборудования и рабочих мест выпуском изделий только одного наименования.

На одном и том же предприятии могут встречаться разнообразные типы производственных процессов. Это объясняется невысоким уровнем специализации. Различают тип производственного процесса и тип предприятия. По характеру выпуска продукции, ее сложности, объему выпуска предприятия разделяют на три типа:

— предприятия массового производства, которые непрерывно выпускают всю номенклатуру изделий или основную ее часть;

• предприятия серийного производства, которые выпускают периодически номенклатуру продукции (партиями), при этом преобладают серийные производственные процессы. Выделение в этой группе крупносерийных, серийных и мелкосерийных процессов в какой-то мере условно и не изменяет качественной характеристики типа организации — чередования выпуска продукции повторяющимися партиями;

• предприятия единичного производства выпускают весьма широкую номенклатуру продукции, не имеющей ритмичной повторяемости; здесь преобладают единичные производственные процессы.

При этом учитывают два важнейших фактора: характер выпуска продукции (непрерывно, ритмично, партиями, эпизодически) и преобладающая роль тех или иных типов производственных процессов.

Тип производства оказывает решающее влияние на особенности организации, управления и экономические показатели предприятия. С повышением технической вооруженности труда и ростом объема выпуска продукции при переходе от единичного к серийному и массовому типам производства уменьшается доля живого труда и возрастают расходы, связанные с содержанием и эксплуатацией оборудования. Это ведет к снижению себестоимости продукции и изменению ее структуры.

Поточным производством называется прогрессивная форма организации производства, основанная на ритмичной повторяемости согласованных во времени основных и вспомогательных операций, выполняемых на специализированных рабочих местах, расположенных в последовательности операций технологического процесса.

Из определения следует, что для поточного производства характерны рассмотренные ранее принципы организации производства.

Тема:

«ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ЦИКЛ И ЕГО СТРУКТУРА»

Производственным циклом называется календарный период времени, в течение которого выполняется производственный процесс или любая часть его — операция, процессы изготовления заготовок, механической обработки деталей, сборки, испытаний. Понятие о производственном цикле применимо также к процессам проектирования, испытания изделий, вспомогательным и обслуживающим процессам. Следует различать производственный цикл изготовления одного изделия и партии (или) серии. Длительность производственного цикла чаще всего выражается в календарных днях, а при малой трудоемкости изделий — в часах.

При сокращении производственного цикла возрастает темп выпуска продукции, улучшается использование основных фондов и оборотных средств, а следовательно, повышается фондоотдача на предприятии.

Структура производственного цикла включает время выполнения основных, вспомогательных операций и перерывов в изготовлении изделий (рис. 12.1). Время выполнения основных операций обработки изделия (партии) составляет технологический цикл. Перерывы могут быть разделены на внутрицикловые (межоперационные), межцикловые (комплектования и выполнения части вспомогательных операций) и режимные (календарный режим работы). Внутрицикловые перерывы имеют место в каждом частичном процессе изготовления продукции — производстве заготовок, обработке, сборке. Эти перерывы подразделяются на перерывы партионности, ожидания.

Перерывы партионности связаны с передачей и обработкой изделий по рабочим местам партиями, вследствие чего каждая деталь у рабочего места пролеживает в ожидании до начала обработки и после ее до окончания обработки всей партии

Рис. 12.1. Структура производственного цикла

Эти перерывы входят в операционный цикл обработки партии. Перерывы ожидания обработки бывают обусловлены диспропорцией производительности смежных операций в процессе.

Межцикловые перерывы возникают, как правило, при переходе из одной стадии цикла в другую и представляют собой время, в течение которого подбирается предусмотренный планом комплект деталей и передается в другой цех, другой участок.

Производственный цикл простого процесса состоит из цикла выполнения технологических операций, а также вспомогательных, не перекрываемых основными, и времени перерывов в обработке. Например, если для детали в качестве заготовки используется поковка Т_к, а технологический маршрут предусматривает последующую механическую обработку Т_мех, термическую обработку Т_терм и хромирование Т_покр, то в состав цикла изготовления этой детали Т_ц._п должны быть включены производственные циклы обработки,

Т_ц.п.= Т_к+Т_мех+Т_{т ерм}+ Т_{пок р}

т. е. основу производственного цикла составляет технологический цикл, который в свою очередь состоит из операционных циклов.

Операционный цикл — это продолжительность обработки партии на одной (данной) операции процесса. При наличии на операции нескольких работающих станков (фронт работы с) операционный цикл представлен следующей формулой

где t_{ш K} i — штучно-калькуляционная норма времени на операцию, мин, п — размер партии деталей, шт.

Сочетание во времени выполнения операционных циклов существенно влияет на производственный цикл и определяет порядок передачи деталей (партий) в процессе.

Возможны три вида сочетания операционных циклов (видов движения предметов труда по операциям процесса): последовательный, параллельный и параллельно-последовательный.

Последовательное движение предметов труда характеризуется тем, что каждая последующая операция начинается только после обработки партии на предыдущей операции. При этом партия не дробится, а передается в полном объеме.

Технологический цикл

Т_ц = р ∑ t_i/c_i + (n - p)(t/c)_max

где m — число операций в процессе.

Технологический цикл в данном случае пропорционален размеру партии и трудоемкости операции. При этом имеют место существенные перерывы партионности. Поэтому такая организация движения предметов труда целесообразна при небольших партиях изделий и при невысокой трудоемкости операций. Это, как правило, свойственно единичному и мелкосерийному производству. В организационном отношении такой вид движения предмета труда имеет некоторые преимущества, т. к. партии изделий не дробятся, поэтому в производстве невелико число учетно-плановых единиц.

Параллельно-последовательное движение предметов труда предусматривает такой порядок передачи изделий (или небольших передаточных партий), при котором достигается наибольшая одновременность выполнения операционных циклов, причем вся партия обрабатывается на каждой операции непрерывно. Вся партия деталей (изделий) в количестве п штук передается по операциям частями, транспортными (передаточными) партиями в количестве р штук или поштучно. Цикл при параллельно-последовательном движении предметов труда меньше, чем при последовательном вследствие наличия параллельности протекания каждой пары смежных операционных циклов

где tj — время параллельности (одновременности) протекания операционных циклов между двумя смежными операциями.

В процессе возможны два варианта сочетания смежных операционных циклов: а) при Т_{оп m} < Т_{оп (т} + _1}; б) при Т_{ОП m} >Т _{оп (m} + _1}. Степень параллельности операционных циклов в этих вариантах будет различной. В первом случае партию на последующую операцию (т + 1) можно передавать немедленно после окончания обработки первого изделия или передаточной партии на предыдущей операции т и беспрерывность обработки будет обеспечена. Во втором случае непрерывность обработки партии на последующей oneрации может быть достигнута лишь при накоплении перед началом ее минимально необходимого задела деталей, а, следовательно, последующая операция может быть начата в более поздний момент. В процессе не достигается полной непрерывности, так как детали пролеживают в ожидании обработки. Параллельно-последовательный вид движения имеет более короткий цикл, но приводит к увеличению числа учетно-плановых единиц, к более высокому темпу работы транспортных средств. Его целесообразно применять при больших партиях и большой трудоемкости изделий, что свойственно крупносерийному производству.

Параллельное движение предметов труда в производстве характеризуется тем, что небольшие передаточные партии или отдельные штуки передаются с предыдущей операции на последующую немедленно после окончания их обработки. При этом партия разделяется на небольшие передаточные (транспортные) партии или даже отдельные штуки, которые имеют независимое от всей партии движение в процессе обработки.

При этом партии или отдельные штуки в процессе обработки не пролеживают, однако рабочие места загружены не полностью. Таким образом, в этом случае имеет место параллельность, наиболее короткий цикл, но, как и ранее, не достигается непрерывность. Если производительность отдельных операций технологического процесса различна, то параллельный вид движения деталей сопряжен с простоями оборудования, что ограничивает его применение. Поэтому параллельный вид движения нецелесообразно применять в процессах, имеющих операционные циклы различной продолжительности, так как потери при этом окажутся значительными. Следует спроектировать процесс так, чтобы выровнять операционные циклы либо перейти на менее уплотненный по времени, но с лучшим использованием оборудования параллельно-последовательный вид движения партий.

В процессах, имеющих одинаковую производительность по всем операциям технологического процесса, т. е. Т_оп= const, достигается полная непрерывность движения предмета труда, работы оборудования и рабочих. Такой вариант процессов ложится в основу организации непрерывно-поточного производства и цикл его определяют, исходя из ритма поточной линии г и числа рабочих мест

или при партионной передаче

Продолжительность вспомогательных (транспортных, контрольных) операций, в зависимости от организации их выполнения, не всегда включается в норматив производственного цикла, так как она полностью или частично может быть перекрыта временем технологического цикла или временем перерывов в обработке.

Наличие межоперационных перерывов необходимо учитывать в графиках движения предметов труда и в производственном цикле.

Организация движения предмета труда в процессе, порядок передач по операциям и сочетания смежных операционных циклов существенно влияют на производственный цикл. При проектировании мероприятий по сокращению цикла следует учитывать следующее:

— уровень параллельности, непрерывности и время цикла существенно зависят от вида движения предметов труда в производстве;

• в неупорядоченных и несинхронизированных процессах все виды движения предметов труда не обеспечивают непрерывности процесса, следовательно, имеют резервы рационализации;

• увеличение размера партии (объема выпуска) оказывает наименьшее влияние на цикл при параллельном виде движения предметов труда, наибольшее — при последовательном;

• изменение норм времени по операциям существенно влияет на цикл, однако это влияние при различных видах движения партий неоднозначно: так ускорение коротких операций циклов при параллельно-последовательном движении, приводя к увеличению выработки на операции, вызывает потери в производстве из-за удлинения цикла;

• увеличение размера партий обработки п особенно целесообразно при параллельном движении предметов труда, так как при этом цикл увеличивается с меньшей интенсивностью, чем размер партии.

ТЕМА

«КЛАССИЧЕСКАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ТЕХНИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКИ ПРОИЗВОДСТВА»

Развитие научно-технического прогресса приводит к постоянному обновлению изделий. Продукция промышленности каждые 5 лет меняется примерно на 85 %. Почти три четверти прироста производительности труда обеспечивается внедрением новой техники и прогрессивных технологических процессов.

Процесс подготовки и использования в производстве и эксплуатации научно-технических достижений проходит следующие основные фазы, представляющие собой жизненный цикл объекта техники.

1. Научно-исследовательские работы (НИР) — фундаментальные, теоретические и прикладные исследования. Во время этой фазы возникают и проверяются новые технические идеи, часто реализуемые в виде изобретений. Теоретические предпосылки решения проблем проверяются путем проведения опытно-экспериментальных работ. Научные исследования могут быть продолжены и выполняться одновременно с опытно-конструкторскими и технологическими разработками. Начало разработки часто связано с патентованием изобретения в результате проведенных исследований;

2. Опытно-конструкторские разработки (ОКР). На этой фазе научные идеи воплощаются в чертежи, а затем в опытные образцы новой техники, проводятся их всесторонние испытания с целью выявления соответствия их установленным требованиям.

3. Технологическая подготовка и освоение производства (ТПП), в процессе которой окончательно отрабатывается технологичность конструкции изделия, разрабатываются, проверяются и осваиваются технологические процессы, изготовляются и осваиваются средства технологического оснащения, осуществляется организационная подготовка производства — выбираются методы и моделируются процессы перехода на выпуск нового изделия, производятся организационно-плановые расчеты циклов, величины партий, заделов и т. д.

4. НИР, ОКР, ТПП формируют техническую подготовку производства, под которой понимается совокупность взаимосвязанных процессов, объединяющих конструкторскую и технологическую готовность предприятия (объединения) к выпуску нового изделия заданного уровня качества при установленных сроках, объеме выпуска и затратах.

5. Производство изделия, в процессе которого довольно часто осуществляется его модернизация с целью улучшения эксплуатационных характеристик, отдаления срока его морального старения.

6. Эксплуатация — период использования новой техники, когда получают экономический эффект от вложенных средств на разработку и постановку на производство нового изделия. В процессе эксплуатации, согласно регламенту, осуществляется техническое обслуживание, включающее уход за новой техникой, диагностирование, ремонт текущий и капитальный, модернизация.

7. Утилизация, которая осуществляется после окончания срока службы в связи с моральным и физическим износом техники и заключается в повторном использовании материалов, что позволяет существенно уменьшить нагрузку на окружающую среду.

Длительность подготовки в жизненном цикле изделия занимает в среднем 40 % и в принципе может растянуться до 7-10 лет, что может привести к запуску в производство морально устаревших изделий. Применение современных методов управления подготовкой производства позволяет сократить цикл подготовки производства, повысить его экономичность.

2.1. НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЕ РАБОТЫ

Научно-исследовательские работы можно подразделить на следующие:

• теоретические поисковые, в которых не ставятся конкретные практические задачи: они предназначены в основном для «питания» новыми идеями различных областей науки;

• теоретические фундаментальные — целенаправленные исследования, в которых кроме основной цели часто достигаются побочные результаты;

• прикладные — создание конкретных изделий.

Совокупность стадий, охватывающих поисковые, фундаментальные и прикладные научные исследования по определенной проблеме, называется темой.

Ниже приведены типовые стадии темы, а также возможные этапы работы по стадиям.

1. стадия — разработка технического задания. Анализируют патентную и научно-техническую информацию по отечественным и зарубежным работам данного направления; на основе этого уточняют задачи исследований, разрабатывают технико-экономическое обоснование темы. Затем заказчик или головная организация составляют и согласовывают техническое задание (ТЗ), составляют календарные графики разработки и плановую калькуляцию темы.

2. стадия — разработка технического предложения. Анализируют техническое задание, подбирают и анализируют источники научно-технической информации, разрабатывают, согласовывают и утверждают техническое предложение (ТП).