1. Приведите классификацию поточных линий и дайте характеристику каждого вида.

2. Почему необходимо обеспечивать инновационный характер развития организации?

3. Что такое ритмичность?

4. Что представляет собой производственный процесс в пространстве?

5. Что представляет собой производственный процесс во времени?

Теоретический материал по теме

Вопрос 1. Основные характеристики поточного производства

Примером поточного производства могут служить производства по выпуску однотипной продукции в больших объемах: производство автомобилей, железобетонных изделий, швейное производство и пр. Для организации поточного производства характерны следующие признаки:

• возможность деления производственного процесса на более или менее простые и повторяемые операции и закрепление их за отдельными рабочими местами (станками);

• оснащение рабочих мест поточной линии специализированным оборудованием, инструментом, приспособлениями, обеспечивающими выполнение закрепленных операций;

• размещение рабочих мест в соответствии с последовательностью операций процесса;

• высокая степень механизации и автоматизации производственных операций;

• выпуск продукции на основе единого расчетного ритма поточной линии;

Предпосылками организации поточного производства являются:

• устойчивый спрос на продукцию на длительную перспективу;

• достаточный объем выпуска однотипных изделий;

• углубление специализации завода, цехов, участков и рабочих мест;

• доработка конструкций изделий с учетом требований поточной технологичности;

Обычно в зависимости от имеющихся площадей планировка поточных линий может иметь различную конфигурацию: прямолинейную, круговою, П-, Г-, U-образную и т.д.

Основными преимуществами поточного производства являются:

• повышение производительности труда, на основе механизации и автоматизации операций (включая транспортные), рациональной планировки рабочих мест, приобретения рабочими навыков выполнения повторяющихся операций;

• сокращение длительности производственного цикла, за счет специализации рабочих мест, бесперебойного их обслуживания, устранения перерывов в движении изделий по рабочим местам, сокращения расстояния и времени транспортировки, совмещения операций;

• уменьшение заделов незавершенного производства и ускорение оборачиваемости оборотных средств;

• повышение качества продукции, как результат улучшения технологической и трудовой дисциплины, применение регламентированного специализированного обслуживания рабочих мест, технического обслуживания и ремонта оборудования, стандартизации и контроля качества продукции;

• снижение себестоимости продукции, за счет мер по рациональной организации производственного процесса и сокращения затрат всех видов ресурсов.

Вопрос 2. Классификация и параметры потоков

Различают следующие разновидности потоков.

1. По структуре и виду продукции: частные, специализированные, объектные и комплексные.

Частный поток — элементарный поток, состоящий из одной или нескольких повторяющихся операций (рис. 22, а).

Специализированный поток — совокупность технологически связанных частных потоков, объединенных единой системой параметров и схемой потока, а также общей продукцией в виде законченных конструктивных элементов или частей изделия (рис. 22,б).

А) Б)

В) Г)

Рис.22. Циклограммы технологических потоков: частного (а), специализированного (б), объектного (в), комплексного (г)

Объектный поток — совокупность технологически и организационно связанных специализированных потоков, совместной продукцией которых являются законченные изделия (объекты) (рис. 22, в).

Комплексный поток — совокупность организационно связанных объектных и специализированных потоков (рис. 22, г).

При мелкосерийном и единичном производствах существуют понятия «период развертывания комплексного потока» и «период выпуска готовой продукции». Период развертывания комплексного потока (продолжительность технологического цикла) — интервал времени между началом первой и завершающей операции, выполняемых для выпуска одного изделия.

Период выпуска готовой продукции — время, равное продолжительности работ частного потока в специализированном или объектном потоке.

2. По характеру ритмичности: ритмичные, разноритмичные и неритмичные потоки.

Ритмичный — в котором все объектные и специализированные потоки имеют одинаковую продолжительность циклов.

Разноритмичный — в котором потоки имеют одинаковые ритмы (продолжительность циклов) однотипных работ и различные ритмы разнотипных.

Неритмичный — в котором ритмы разнотипных и однотипных работ отсутствуют. Рисунок 23.

3. По продолжительности: кратковременные и долговременные потоки.

Кратковременный поток организуют при мелкосерийном производстве, когда продолжительность выпуска серии изделий не превышает одного года;

Долговременный— организуют при крупносерийном производстве, при этом продолжительность может составлять более одного года.

Долговременные потоки позволяют полнее использовать технологическое оборудование, трудовые и материальные ресурсы и создают условия для ритмичной работы предприятий.

К параметрам потоков относятся: пространственные, технологические, временные.

Пространственные размеры и границы участков устанавливают из условий технологического решения с учетом требований техники безопасности. Основными технологическими параметрами являются: число частных, специализированных или объектных потоков, объемы и трудоемкость работ, интенсивность (мощность) потока. Основными временными параметрами являются: время работы бригад над одним издельем.

Виды потоков	Структура потоков	Характеристика продукции
Комплексный		Комплект изделий (в соответствии с контрактом)
Объектные		Изделие (объект)
Специализированные		Законченный комплекс операций (работ)
Частные		Операция (работа)

Рис. 23. Структура технологических потоков.

безопасности. Основными технологическими параметрами являются: число частных, специализированных или объектных потоков, объемы и трудоемкость работ, интенсивность (мощность) потока. Основными временными параметрами являются: время работы бригад над одним издельем.

Основные закономерности и технологическая увязка потоков

Введем следующие обо­значения рассматриваемых параметров: Т — продолжительность ритмичного потока, дни; m -— число изделий, штуки; п — количество выполняемых операций в потоке или число видов работ, штук; t – продолжительность операций; τ – период развертывания потока, дни; t_р - период включения частного потока, дни. Данные параметры можно определять по формуле:

τ = (п – 1) t_р (1)

Период выпуска готовой продукции:

T_np=mt_p, (2)

Так как в ритмичных потоках tp=t, то производственный цикл Т₃ — время, в течение которого на участке ведутся работы до момента получения готовой продукции:

T₃ = nt_p. (3)

Используя эти понятия и обозначения, продолжительность ритмичного потока можно выразить следующими формулами:

T = T₃ + (m-l)t_p; (4)

T = T + T_np=x + mt_p; (5)

T==(m + n—l)t_r (6)

При проектировании потоков учитывают также возможные технологические t_T и организационные t₀ перерывы. Технологические перерывы могут быть обусловлены особенностями технологии изготовления изделия. Например, выдержка изделия после его покраски. Продолжительность технологических перерывов указывают в технологических картах на производство конкретного вида изделия. Организационные перерывы вводят для избежания простоев потоков.

Технологическую увязку потоков с целью максимального совмещения их во времени и пространстве осуществляют либо непосредственно в графической форме (Рис. 24.) в виде диаграммы, циклограммы или гистограммы, либо расчетным методом, с учетом формул (1 – 6) и других. Наиболее просто технологическую увязку осуществляют в ритмичных потоках. Так технологическая увязка специализированных потоков (см. рис. 24) производится путем включения каждого специализированного потока в работу сразу же после того, как освобождается изделие. Поскольку исполнители заняты одинаковое время на каждом объекте, ни один объект «не простаивает» в ожидании следующего исполнителя. Наиболее просто технологическую увязку осуществляют в ритмичных потоках. Так технологическая увязка специализированных потоков (см. рис. 24) производится путем включения каждого специализированного потока в работу сразу же после того, как освобождается изделие. Поскольку исполнители заняты одинаковое время на каждом объекте, ни один объект «не простаивает» в ожидании следующего исполнителя.

Рис. 24. Графические формы представления ритмичного потока: А – линейная диаграмма; Б – циклограмма; В – гистограмма загрузки ресурсов.

При разноритмичных потоках, то есть когда для выполнения одних процессов может быть принят одинаковый ритм, равный некоторому числу дней, а для других, из-за повышенной трудоемкости работ, ритмы должны быть приняты в несколько раз большими. Такой пример приведен на рис. 25. Ритм 1-го потока составляет 2 дня, а ритм второго — 5 дней.

Рис. 25. Циклограмма специализированного пото­ка с разноритмичными частными потоками

Второй поток, поскольку ритм его работы больше, чем ритм предшествующего потока, включается сразу же после того, как первый поток освободит первый объект. Третий поток, так как ритм его меньше, чем ритм предшествующего потока, включается в работу лишь после освобождения последнего объекта вторым потоком. Это выз­вано тем, что только в этом случае, возможно избежать про­стоя потока в ожидании освобождения объекта. При функционировании разноритмичных потоков, для того чтобы изделия (объекты) не простаивали, стремятся увеличить ресурсы в потоках, имеющих наибольший ритм, и тем самым уравнять ритмы по наименьшему (на рис. 25. — 2 дня). Однако это не всегда возможно по различ­ным причинам: мал объект, ограничена производительность машин и механизмов и др. Для исключения перечисленных недостатков при проектировании потоков стремятся к тому, чтобы значения ритмов были кратными друг другу. После этого специализированные потоки с удлиненным ритмом разбиваются на не­сколько потоков.

В специализированном потоке (рис. 25, в) первый и третий потоки функционируют с ритмом, равным 2 дням, а второй поток — с ритмом в 4 дня. Организованы два параллельных частных потока — 2а и 26, выполняющие одни и те же процессы, один из которых (2а) развивается на нечетных изделиях, а другой (26) — на четных.

Рис. 26. Циклограмма комплексного потока: специализированные потоки (I); (II); (III); (IV)

Тогда исполнители включаются в работу по мере освобождения объектов. В качестве примера на рис. 26 приведена циклограмма комплексного разноритмичного потока по созданию М изделий. На циклограмме специализированные потоки показаны обобщенно в виде полос, ограниченных линиями первого и последнего частных потоков. Комплексный поток, как видно из циклограм­мы, состоит из четырех специализированных. Причем специализированные потоки II и III развиваются по нечетным и четным изделиям. Увязку специализированных потоков между собой производят так же, как и при проектировании специализированных потоков. Увязка неритмичных потоков имеет особенности, обусловленные неодинаковой продолжительностью работы на отдельных изделиях. Осуществляют технологическую увязку неритмичных потоков графическим методом, расчетным, либо с помощью матриц.

Сущность графического метода увязки разберем на примере, представленном на рис. 27. На циклограмму вначале наносят 1-й частный поток, затем 2-й, причем 2-й включают тогда, когда 1-й поток прекратит работы над первым изделием (пунктирная линия).

Рис. 27. Циклограмма неритмичного потока с одинаковой продолжительностью работы исполнителей над изделием

При условии, что над одним и тем же изделием две операции одновременно выполняться не могут, второй поток на 3-й день будет простаивать. На циклограмме эти промежутки времени показаны отрезками а₁, а₂, а₃,….

Чтобы обеспечить бесперебойное развитие 2-го частного потока, необходимо отодвинуть начало его функционирования на число дней, равное наибольшему значению отрезков а. В данном случае t₀=t₃=3 дня.

Если продолжительность работы первого потока над первым изделием обозначить через t_1.1., то начало работы второго потока через интервал, равный t_1.1. + tо

Для данного потока все остальные специализированные потоки должны включаться также через t_1.1. + a₃ дней. При этом, бесперебойность функционирование всех специализированных потоков будет обеспечена. 2-й специализированный поток максимально прибли­жается к 1-му потоку (занимает так называемое критическое положение). На остальных изделиях 2-й поток закончит функционировать позднее того, как на них перестал действо­вать 1-й специализированный поток. Следовательно, получаются простои изделий. Эти простои между 1-м и 2-м частными потоками обозначены на рис.27 отрезками b₁, b₂, b_3.

Общая продолжительность потока может быть выражена формулой:

Т= (t_1.1. + t₀) (n—1) + Tпр.

Рис. 28. Циклограмма неритмичного потока

Реализация графического метода увязки потоков сводится к следующему. Отображаются отдельные потоки, которые следует увязать между собой. Затем отображения накладывают на сетку циклограммы и, перемещая их, находят максимальное сближение потоков. Найденное положение потоков переносится на сетку циклограммы. Сущность расчетного метода увязки потоков разберем на примере неритмичного потока, приведенного на рис. 28.

Для того чтобы вто­рая бригада (/=2) не простаивала в ожидании фронта работ на изделии (/=1), она должна включиться в поток, когда на этом изделии окончит работу первая (1=1) бригада. Период включения в работу 2-го потока из этого условия tр_2.1. = t_1.1.

Для потока, приведенного на рис. 28: tр_2.1. = l.

Для того чтобы второй поток (i=2) не простаивал в ожидании фронта работ (/=2), он должен включиться в процесс, когда там завершит функционирование первый поток. Период включения в работу 2-го потока можно выразить следующей формулой:

tр_2.2. = t_1.1 + t_1.2 - = t_2.1

где = t_2.1 — время функционирования второго потока на первом изделии. Для потока, приведенного на рис. 28: = t_р2.₂=1 +1 - 3= - 1.

Период включения в процесс 2-го потока с учетом того, что он не будет простаивать на J-й захватке, по аналогии с предыдущим, равен

(7)

Для того чтобы 1-й поток не простаивал, период включения в процесс должен быть принят максимальным из полученных расчетных значений:

(8)

Общая продолжительность процесса подсчитывается по следующей формуле:

(9)

где: — период развертывания потока, равный сумме периодов включения в работу всех частных потоков; - —период выпуска продукции.

В качестве примера рассчитаем период включения 2-го частного потока, изображенного на рис. 28. Для этого запишем согласно (8) нарастающими итогами продолжительности 1-го и 2-го потоков, а также разности этих продолжительностей:

1.		1	2	3	7	11	12
2.		0	3	4	6	7	9
3.	Tp2	1	-1	-1	1	4	3

Как следует из результата расчета, наибольшая разность составляет 4 дня.