Лекция 3

1 Эффективность повышения производительности

2 Факторы, влияющие на производительность.

В основе теории производительности машин и труда лежат следующие основные положения.

1. Каждая работа для своего совершения требует затрат времени и труда.

2. Производительно затраченным считается только то время, которое расходуется на основные процессы обработки (например, формообразование, контроль, сборку и т.д.). Все остальное время, включая время на вспомогательные (холостые) ходы рабочего цикла и внецикловые простои, является непроизводительно затраченным, т.е. потерями.

3. Машина считается идеальной, если при высоком потенциале производительности, качестве продукции отсутствуют потери времени на холостые ходы и простои (машина непрерывного действия, бесконечной долговечности и абсолютной надежности).

4. Для производства любых изделий необходимы затраты прошлого (овеществленного) труда на создание средств производства и поддержание их работоспособности и живого труда на непосредственное обслуживание технологического оборудования.

5. Закономерность развития техники заключается в том, что удельный вес затрат прошлого (овеществленного) труда непрерывно повышается, а затраты живого труда снижаются при общем уменьшении трудовых затрат, приходящихся на единицу продукции.

6. При разработке технологических процессов любой процесс производства, взятый сам по себе, безотносительно к руке человека, следует разлагать на составные элементы.

7. Производительность машин предела не имеет.

8. Автоматы и автоматические линии различного технологического назначения имеют единую основу автоматизации, которая выражается в общности целевых механизмов и систем управления, в общих закономерностях производительности, надежности, экономической эффективности, в единых методах построения машин, агрегатирования, определения режимов обработки, оценки прогрессивности и т.д.

9. При окончательной оценке прогрессивности новой техники учитывается фактор времени — темп роста производительности труда.

2 Факторы влияющие на производительность

Важнейшим фактором производительности труда являются затраты труда на создание, обслуживание и эксплуатацию рабочей машины. Эти затраты можно представить состоящими из трех компонентов:

1) единовременные затраты прошлого труда T_п, необходимые для создания машин, оборудования, зданий, сооружении и т.п.;

2)текущие затраты прошлого труда T_U, которые включают в себя часть овеществленного труда, затрачиваемого на основные и вспомогательные материалы, запчасти, электроэнергию, инструменты, топливо, смазку и т.п., необходимые для производства изделий;

3)текущие затраты живого труда Т_ж обслуживающих рабочих, которые, используя средства труда, создают новые материальные ценности.

Таким образом, производственный процесс обеспечивается единством рабочей силы и средств производства — совместными годовыми затратами живого труда T_ж единовременными затратами средств труда T_п, рассчитанными на N_лет, и годовыми затратами предметов труда Т_U. Суммарные затраты за весь срок действия средств труда

Т=Т_п + N(Т_ж+T_U) (1)

Производительность общественного труда оценивается путем сопоставления результатов трудового процесса: количества выпущенной продукции с суммарными трудовыми затратами, необходимыми для ее выпуска за некоторый интервал времени — срок службы машин N лет:

А _т = W/T, (2)

где А _т — производительность труда;

W— выпущенная годная продукция;

Т — суммарные трудовые затраты, необходимые для выпуска продукции.

Так как единовременные трудовые затраты на оборудование, здания и сооружения реализуются постепенно в течение срока службы, производительность труда определяется с учетом фактора времени, прежде всего сроков службы.

Определив суммарные затраты Т и выпуск продукции W за весь срок службы, легко определить среднегодовые затраты, которые наиболее широко приняты на практике.

Размерность производительности труда в обобщенном виде:

А _т = [продукция/труд].

При практических расчетах размерность производительности труда зависит от того, в каких единицах исчисляются выпущенная продукция и трудовые затраты.

Выпущенная годная продукция измеряется либо в физических величинах (штуки, единицы длины, массы, объема и др.), либо в стоимостном выражении (рубли). Суммарные трудовые затраты выражаются либо в единицах абстрактного труда (человекочасы, человекодни и т.п.), либо в денежном выражении (рубли). В соответствии с этим при расчетах производительность труда может иметь различную размерность, например: [шт./чел.-ч.].

Количество выпущенной продукции зависит от того, сколько лет работает

оборудование.

При постоянной производительности оборудования

W= Q _v N ( 3 )

где Q_v— годовой фактический выпуск продукции.

Подставляя значение W Г в приведенную выше формулу, Получаем

(4)

Проанализируем полученную зависимость графически, выразив W, Т и А_Т в функции сроков службы N (рисунке 1). Здесь N — не текущее время эксплуатации машины, а возможные сроки службы как переменная величина, неизвестная в процессе про­ектирования. Анализ производительности труда А_т в функции сроков службы N показывает ее переменный характер даже при неизменных технико-экономических характеристиках (производительность машин, их надежность, степень автоматизации и эксплуатационные затраты).

Уровень производительности труда при малых сроках служим относительно невысок, поскольку на сравнительно малый Объем выпущенной за это время продукции требуются значительные затраты на средства производства. С ростом сроков службы производительность труда увеличивается, так как единовременные затраты овеществленного труда T_o раскладываются в этом случае на больший объем выпущенной продукции.

Рисунок 1 - Зависимости выпущенной продукции W, эксплуатационных затрат T и производительности труда А_т в относительных единицах от сроков службы при неизменных эксплуатационных характеристиках

Графики, представленные на рисунке 1, справедливы для случаев, когда эксплуатационные показатели машин — количество выпущенной продукции и эксплуатационные затраты — являются неизменными во времени и от длительности эксплуатации не зависят. В общем случае это не всегда справедливо, потому что в процессе эксплуатации всегда действуют необратимые факторы: с одной стороны, освоения, отработки технологии, повышения квалификации обслуживающих рабочих, с другой — старения машин вследствие износа, потери жесткости и геометрической точности узлов, накопления усталостных напряжений и т.д.

В качестве примера на рисунке 2 приведены зависимости годового выпуска и годовых эксплуатационных затрат от длительности эксплуатации для токарно-револьверных автоматов. Как видно, производительность сохраняется на относительно стабильном уровне лишь в течение 7...9 лет, после чего следует ее монотонное снижение. Годовые эксплуатационные затраты, наоборот, изменяют тенденцию к возрастанию, главным образом, за счет увеличения затрат на ремонт и межремонтное обслуживание.

Рисунок 2 - Эксплуатационные характеристики токарных одношпиндеольных автоматов на различных стадиях эксплуатации:

а — годовой выпуск продукции; б—годовые затраты труда (с разделением по категориям)

Следовательно, зависимость суммарного выпуска продукции W и суммарных затрат Т от сроков службы носит не прямолинейный, а более сложный характер (рисунке 3). На рисунке показаны графики W и Т при условии сохранения показателей первого года эксплуатации на неизменном уровне, т. е.

Заштрихованные зоны показывают величину ошибки суммарных значений W и Т при допущении о неизменном характере эксплуатационных показателей для токарно-револьверных автоматов.

Рисунок 3 - Изменение суммарного вы­пуска продукции Т и суммарных эксплуатационных затрат во времени при переменных эксплуатационных показателях

На рисунке 4 приведены графики зависимости производитель­ности труда от сроков службы при эксплуатации токарно-ре­вольверных автоматов при переменных эксплуатационных по­казателях.

Автоматизация производственных процессов является сред­ством, которое позволяет решать задачу повышения производи­тельности труда.

Для оценки прогрессивности новой техники, в том числе ав­томатов и автоматических ли­ний, необходимо по уровню производительности труда срав­нить различные варианты. За­тем необходимо сравнить вне­дряемый вариант с действую­щим в производстве (базовым вариантом) и дать заключение о целесообразности его внедрения.

Рисунок 4 - Изменение производительности труда в зависимости от сроков

службы токарно-револьверных автоматов:

1 — при постоянных эксплуатационных показателях; 2— при переменных

эксплуатационных показателях.

Предпочтение следует отдать варианту, который обеспечивает наибольший рост производительности труда и гарантирует выполнение планируемых темпов ее роста на весь срок, службы машины:

λ=А_Т1/ A_Т2, (5)

где λ — коэффициент роста производительности труда при сравнении двух технических вариантов; А_т1 — производительность труда, которую обеспечивает исходный вариант техники; А_т2 -производительность труда второго, сравниваемого с исходным, варианта техники.

Сравнение различных вариантов техники позволяет определить их прогрессивность, оценить ее аналитически. Например, если существующая техника обеспечивает производительность труда А_Т1 = 25 шт./чел.-ч, а новая техника A_Т2 = 100 шт./чел.-ч, то

λ=А_Т1/А_Т2,100/25=4, (6)

т.е. внедрение новой техники обеспечивает рост производитель­ности труда в 4 раза.

На рисунках приведены графики производительности труда во времени для двух проектируемых вариантов новой техники, например поточной и автоматической линии при условии, что оба варианта новой техники вводятся в действие одновременно и имеют одинаковые сроки службы.

Так как автоматическая линия более дорогостоящая, чем поточная (σ> 1), то при малых сроках службы производитель­ность общественного труда на поточной линии А_Т1 выше, чем на автоматической А_Т2, поэтому и коэффициент роста производи­тельности труда меньше единицы. Однако автоматическая ли­ния благодаря высокой производительности (σ>1) и малому количеству обслуживающих рабочих (έ>1) имеет более низкие эксплуатационные затраты при выпуске продукции, поэтому при длительных сроках службы уровень производительности труда на автоматической линии выше (λ > 1). Следовательно, если сроки службы автоматической линии меньше некоторой минимальной величины (N < N_M), целесообразнее строить по­точную линию, как более дешевую, несмотря на большие эксп­луатационные расходы. И наоборот, автоматическая линия вы­годнее, если предполагаемые сроки ее службы достаточно вели­ки (N > N_м).

Характерным для современного этапа развития техники, в первую очередь для автоматизации производственных процес­сов, является рост производительности средств производства, увеличение их стоимости и сокращение числа людей, непосред­ственно занятых обслуживанием машин. Изменение текущих затрат прошлого труда на единицу изделия зависит от характе­ра производственного процесса и может находиться в широких пределах.

Так как целью расчета и анализа является определение целесо­образности замены действующего оборудования, т. е. ограничение его сроков службы величиной R, производительность обществен­ного труда при внедрении возможных вариантов новой техники сравнивается с достигнутой величиной А_т0, от которой исчисля­ются и плановые темпы роста производительности труда.

На рисунке 5 показана диаграмма роста производительности труда во времени для различных вариантов производства при условии, что все взаимозаменяемые варианты, как новые, так и действующие, имеют сроки службы еще N лет.

Рисунок 5 - Графики роста производительности труда во времени для раз­личных вариантов производства

Кривая λ₁ характеризует рост производительности труда луч­шей существующей техники по сравнению со средним уровнем производства в настоящее время. Как видно, лучшая существу­ющая техника обеспечивает более высокий уровень производи­тельности труда, однако с удлинением сроков службы темпы роста постепенно замедляются. Не остается неизменной и про­изводительность труда того варианта техники, который характе­ризует средний уровень производства А_т0, если это оборудова­ние эксплуатируется еще N лет дополнительно к R годам (кри­вая λ₀).

Кривая λ_Н показывает рост производительности труда новой техники, которая будет внедрена через L=2 года. При малых сроках службы эта производительность труда ниже, чем у луч­шей существующей техники и техники среднего уровня в насто­ящее время, однако при достаточно длительных сроках службы новая техника реализует свои возможности и обеспечивает зна­чительные темпы роста производительности труда. Как видно, при увеличении сроков службы производительность труда лю­бого варианта производства, постепенно повышаясь, стремит­ся к определенному пределу λ_max. Величина λ_max определяется технико-экономическими показателями новой техники: ростом производительности, сокращением числа обслуживающих рабо­чих, экономичностью машин в эксплуатации. Если новая тех­ника имеет низкий потенциал роста производительности труда, ₀на не может быть прогрессивной.

Список используемой литературы:

1 Шишмарев В.Ю. Автоматизация технологических процессов. –М.: Академия, 2007. -352с.