Методика проектирования производственной структуры
Любое проектирование начинается с анализа. Анализ производственной структуры может быть выполнен вручную или с помощью вычислительной техники.
Анализ производственной структуры осуществляется в несколько этапов:
анализ сборочных стадий;
анализ обрабатывающей стадии;
анализ заготовительной стадии.
Традиционный анализ выполняется по следующей структуре, показанной на рис. 1.25 и в табл. 1.18.
Рис. 1.24 Направление анализа производственной структуры
Производственная структура предприятия, ее достоинства и недостатки, выявляются в процессе анализа.
Таблица 1.18. Последовательность основных операций анализа и синтеза производственной структуры
Наименование |
Содержание |
Метод реализации |
Средства осуществления |
Анализ существующей структуры |
выявление пригодности производственной структуры производственным процессам |
1. интуитивный метод 2. формализованный |
вручную с помощью ЭВМ |
Классификация деталей (сборочных единиц) |
выявление конструктивно-технологически однородных групп деталей |
субъективно формализованно-объективный (метод распознавания образа) |
1. вручную 2. с помощью ЭВМ |
Формирование структурных подразделений |
создание подразделений с максимально однородными условиями производства |
1. интуитивный 2. метод статистических испытаний и моделирования |
вручную 2. с помощью имитационных машин и ЭВМ |
Расчет экономической эффективности |
Сопоставление затрат на производственную структуру |
формализованный (по формулам сравнения) |
вручную 2. с использованием ЭВМ |
Анализ движения деталей ведется по маршрутной ведомости (см. табл. 1.19) и определяет количество и объем работ изделий (деталей), которые проходят по данному маршруту.
Таблица 1.19. Анализ по маршрутной ведомости
Маршрут |
Изделия (детали) |
||
А |
В |
С |
|
1-9-2-3-10 |
90 |
2 |
100 |
1-2-3-5-10 |
1 |
20 |
150 |
1-2-9-2-9-10 |
80 |
30 |
1 |
1-9-2-9-3-10 |
25 |
100 |
15 |
Анализируя маршруты, видим, что деталь возвращается в цехи 9,2. Может быть, необходимо пересмотреть технологию изготовления изделия (детали) или изменить расстановку оборудования.
После анализа маршрута выявили необходимость совершенствования производственной структуры, причем проектирование производственной структуры происходит на двух уровнях – инженерное проектирование и макропроектирование (ведем анализ структуры и осуществляем классификацию изделий и деталей).
Анализ ведется по стадиям отдельно, начиная со сборочной, обрабатывающей и заготовительной.
I этап. Классификация изделий при анализе сборочной стадии включает признаки:
серийность;
степень постоянства выпуска продукции;
форма организации сборочного процесса и длительность цикла.
По первому признаку делят изделия массового, серийного и единичного производства.
По второму признаку – регулярно повторяющиеся изделия в производстве, нерегулярно повторяющиеся и не повторяющиеся.
По третьему признаку делим на изделия поточной сборки и партионной. Последние в свою очередь делят на изделия с коротким и длительным циклами.
Эти признаки необходимы для проектирования производственной структуры.
На II этапе классификации подлежат детали.
(1.3.19)
М – генеральная совокупность;
D – доля ошибки (~ 5%)
n – объем выборки (т.е. число объектов, необходимых для классификации отражающих всю совокупность изделий на предприятии).
Классификация деталей для механической обработки ведется по признакам - строят дерево вхождения деталей.
Признаки:
Р1 – конструкционный тип детали (призма, тело вращения, плоские),
Р2 – габаритные размеры,
Р3 – материал (сталь, цветной металл, не металл),
Р4 – вес,
Р5 – технологический маршрут.
При этой классификации вид заготовки, габариты нужны для выбора оборудования по размерам и назначению. Маршрут дает конкретный тип оборудования и определяет его расстановку. Конструктивный тип детали необходим для выбора форм специализации участков.
Для определения специализации участков этих признаков недостаточно.
Проектирование производственной структуры (участков) осуществляется на базе:
организационно-плановых признаков,
конструктивно-технологических признаков.
Организационно-плановые признаки:
показатель трудоемкости деталей;
показатель массовости, характеризующий тип производства;
признак общности наладки оборудования.
Конструктивно-технологические признаки:
форма обрабатываемых поверхностей; (определяет форму обработки);
вид заготовки (определяет форму обработки);
габариты деталей (определяет оборудование);
конструктивный тип детали (определяет наименование оборудования);
технологический маршрут (определяет наименование оборудования).
По конструктивно-технологическим признакам мы стремимся к подетальной форме специализации, т.е. создание предметных участков (валов, втулок), или создание предметно-подетальных участков.
Организационно-плановые признаки требуют создания участков, равновеликих по трудоемкости, близких по типу производства.
Такой признак, как общность наладки требует обработки деталей разного конструктивного типа на одном участке при условии общей наладки рабочих мест (т.е. валы, втулки, корпуса, имеющие автоматическую обработку, должны обрабатываться на одном участке).
Показатель относительной трудоемкости детали дает возможность сформировать равновеликие участки.
(1.3.20)
Физический смысл показателя относительной трудоемкости обезличенное число рабочих мест, необходимых для обработки деталей.
tшт – время обработки деталей Ni по всем операциям;
Ni – программа выпуска деталей;
Кв – коэффициент выполнения норм;
60 – перевод часов в минуты;
Fэ – эффективный фонд времени работы оборудования (располагаемый, действительный).
(1.3.21)
Д – число рабочих дней в году;
d – число часов в смене =8,2 (8 часов 15 мин.);
с – число рабочих смен;
β – процент времени простоя оборудования в ремонте (плановый простой).
Показатель относительной трудоемкости можно рассчитать и по такту выпуска комплекта деталей – периоду времени между выпуском (запуском) двух одноименных (смежных деталей) (1.3.22).
(1.3.22)
(1.3.23)
В серийном и мелкосерийном типе производства такт в живом виде не виден и используется как расчетная величина.
–
показатель
массовости (число рабочих мест, необходимых
для выполнения операции)
(1.3.24)
(1.3.25)
– средний показатель массовости показывает, как в среднем загружено оборудование.
Исходя из организационно-плановых признаков при проектировании производственной структуры мы создаем равновеликие участки.
(1.3.26)
А – целое число, которое получается делением суммарного Кgi на число участков цеха.
(1.3.27)
(1.3.28)
ny – число участков определяется исходя из нормы управляемости одним мастером – Ну (по данным НИИ труда 25-40 рабочих мест: в массовом типе производства – 40 рабочих мест; в мелкосерийном – 25 рабочих мест).
(1.3.29)
– формула определения нормы управляемости, где
Ср – средний разряд работ,
Кз.о. – коэффициент закрепления операции.
(1.3.30)
S – число станков.
На каждом участке определяется необходимое количество оборудования (1.3.31 или 1.3.32 или 1.3.33), для чего определяем потребный и располагаемый фонды времени.
(1.3.31)
(1.3.32)
(1.3.33)
(1.3.34)
(1.3.35)
j – вид оборудования,
h – коэффициент загрузки (определяется по каждому оборудованию),
hз – планируемый = 0,80-0,85.
Если hз<0,5, то необходимо провести внутри- или межучастковую кооперацию, т.е. перенос обработки детали на другой станок либо на оборудование больших размеров.
Таким образом, производственная структура цеха это состав производственных участков (основных и вспомогательных), их специализация и формы взаимосвязи.
Участок – наименьшее административно-производственное подразделение, предназначенное для выполнения части производственного процесса.
Цехи заготовительной стадии характеризуются постоянством производственной структуры и специализируются по технологическому признаку.
Цехи обработочной и сборочной стадии имеют динамичную производственную структуру.
При создании производственной структуры механических цехов обращают внимание на классификацию деталей по организационно-плановым и конструкционно-технологическим признакам, причем в качестве основных конструкционно-технологических признаков принимают форму обрабатываемых поверхностей, которые определяют вид обработки.
Габариты деталей определяют размеры оборудования (мелкие, средние, и крупные детали).
Основной технологический маршрут определяет последовательность в расстановке оборудования. При выборе основного маршрута выбираются наиболее характерные детали. Для деталей с числом операций менее 5 выбирается одна основная операция (трудоемкая или формообразующая).
Тип производства предопределяет систему оперативного планирования. Показатель относительной трудоемкости определяет размеры участков по количеству рабочих мест.
Групповое производство – разновидность производственной структуры механообрабатывающей стадии производственного процесса (за производством закрепляется несколько типов деталей).
Групповая организация производства – совместное изготовление или ремонт группы изделий разной конфигурации на специализированных рабочих местах.
Организационной основой является специализации рабочих мест, технологической основой – унифицированный технологический процесс.
Групповое производство может быть организовано на уровне цеха, участка, многономенклатурной поточной линии.
При групповой технологии процесс разрабатывается на комплексную деталь и разрабатывается общая наладка и обслуживание.
Групповое производство дает возможность перейти к наиболее эффективной производственной структуре (см. рис 1.26).
Рис. 1.25 Групповое производство
Проектирование производственной структуры заканчивается размещением оборудования на плане цеха. При размещении оборудования необходимо руководствоваться:
прямоточностью,
ритмичностью,
непрерывностью.
При планировке следует учитывать удобства ремонта оборудования, хранения тары, организации многостаночного обслуживания, требования техники безопасности.
Критерием эффективности планировки может быть выбраны минимум грузооборота, минимум производственного цикла, минимум незавершенного производства, кратчайшие пути транспорта.
Пространственная структура выполняется в генеральном плане – проектируемое или фактически или практически сложившееся размещение цехов, служб, коммуникаций, согласованных с особенностями местности, требованиями территории и охраны окружающей среды.