2.4 Технико-экономическая характеристика типов производства

Тип производства – это комплексная характеристика особенностей организационного и технического уровня промышленного производства. Существует 3 основных типа производства: массовый, серийный и единичный. Серийный тип производства подразделяют на мелкосерийный, среднесерийный и крупносерийный.

Основой для отнесения производства к определённому типу производства является степень постоянства загрузки одной и той же производственной работой в течение определённого времени. Для этого рассчитывают коэффициент закрепления операций

К_зо = Σ (Q)/S,

где Q – количество деталей операции или работ, выполняемых за определённый период времени на участке, в цехе,

S – количество рабочих мест на участке, в цехе.

Для массового типа производства К_зо = 1;

Крупносерийных тип производства К_зо = 2-10;

Для среднесерийного типа производства К_зо = 11-22;

Для мелкосерийного типа производства К_зо = 23-40;

Для единичного типа производства К_зо>=41

Определяют тип производства по следующим признакам:

• коэффициенту закрепления операций;

• технико-экономическим показателям (номенклатура и объём производства, степень специализации и т.д.);

• по внешним признакам:

1. если сборка изделия осуществляется на однопредметных поточных линиях – массовое производство

2. если на многопредметных поточных линиях – крупносерийное производство

3. если сборка ведётся партиями, а механическая обработка на предметно-замкнутых участках и групповых поточных линиях – серийное производство

4. если сборка ведётся индивидуально, а механическая обработка производится на технологических участках – это единичное производство

Тип производства организации определяется по преобладающему типу производства производственных подразделений.

Таблица 1 – Характеристика типов производства

Характеристика типов производства
Основные параметры	Типы производства
	Единичный	Серийный	Массовый
Номенклатура выпускаемой продукции	Широкая, неповторяющаяся или повторяющаяся через определённые интервалы	Ограниченная (более узкая, чем в единичном производстве), регулярно повторяющаяся	Очень узкая, как правило, редко изменяющаяся
Число детале-операций, закрепляемых за каждым рабочим местом	Очень большое >100	Ограниченное в крупносерийном до 10, в среднесерийном до 20, в мелкосерийном до 40	Обычно 1-2
Закрепление детале-операций за рабочим местом	Отсутствует, на каждом рабочем месте выполняется любая необходимая в данный момент работа, соответствующая технологическому оборудованию	Каждое рабочее место специализированно на выполнении небольшого числа операций	Узкая специализация рабочих мест
Характер применяемого оборудования	Универсальное оборудование	Универсальное и специализированное	Специальное
Оснащённость технического процесса	Низкая	Значительно более высокая, чем в единичном производстве	Высокая
Уровень механизации и автоматизации производства	Частичная механизация	Частичная и комплексная механизация	Комплексная механизация, частичная автоматизация
Расположение оборудования	По группам технологически однородных машин	Смешанное и в порядке последовательности операций, предусмотренных технологическим процессом	В порядке последовательности операция, предусмотренных технологическим процессом
Производственная структура цехов и участков	Технологическая	Предметно-технологическая	Предметно и предметно-технологическая
Характер движения предметов труда по операциям производственного процесса	Последовательный	Последовательно-параллельный	Параллельный
Специализация кадров	Широкая	Более узкая	Узкая специализация операторов; в автоматизированном производстве – широкая
Детализация разработки технологического процесса	Укрупнённый технологический процесс, уточняемый в цехе и на участке	Более подробная разработка технологического процесса	Наибольшая степень конкретизации технического процесса
Транспортные средства	Общего назначения	Общего и специального, рольганги, скаты	Спец. конвейеры

3 ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПРОЦЕССА ВО ВРЕМЕНИ

3.1 Производственный цикл, его структура

Производственный цикл – один из важнейших технико-экономических показателей, который является исходным для расчёта многих показателей производственно-хозяйственной деятельности предприятия. На его основе устанавливаются сроки запуска изделия в производство (с учётом срока его выпуска), рассчитываются мощности производственных подразделений, определяется объём незавершённого производства и осуществляются другие планово-производственные расчёты. Производственный цикл изготовления изделия (партии изделий) представляет собой календарный период времени нахождения его в производстве - от запуска исходных материалов и полуфабрикатов в основное производство до получения готового изделия (партии изделия). Структура производственного цикла включает время выполнения основных операций, вспомогательных операций и перерывов в изготовлении изделия.

Производственный цикл:

1. рабочий период

   1. основные процессы

      1. заготовительные

      2. обрабатывающие

      3. сборочные

   2. вспомогательные

      1. транспортные

      2. комплектование

      3. контрольные

      4. упаковка

      5. испытание и консервация

2. естественные процессы

3. перерывы

   1. межоперационные

      1. ожидание поступления деталей

      2. пролёживание деталей

      3. подготовка рабочего места

   2. связанные с режимом работы предприятия

      1. выходные и праздники

      2. обеденные перерывы

      3. перерывы между сменами

Длительность производственного цикла рассчитывается по формуле

Тпц = Ттехн+Тпер+Тест,

где Тпц - длительность производственного цикла, час;

Ттехн – длительность технологических процессов, час;

Тпер – длительность регламентированных перерывов, час;

Тест – длительность естественных процессов, час.

3.2 Пути сокращения длительности производственного цикла

Сокращение времени производства является важнейшей задачей всех служб предприятия т.к. приводит к уменьшению потребности в оборотных средствах, потребностей площадей для хранения незавершённого производства, сырья и материалов (складских помещений), к улучшению использования основных средств, а следовательно к уменьшению себестоимости и росту прибыли. Сокращение длительности производственного цикла возможно по двум направлениям: сокращение рабочего периода и сведение к минимуму или полному сокращение перерывов. Все мероприятия вытекают из принципов рационального построения производственного процесса, т.е. из принципов пропорциональности, непрерывности, прямо точности, ритмичности и т.д.

Выделяют следующие пути сокращения производственного цикла:

1. внедрение поточных методов;

2. углубление специализации (организация предметных цехов и участков);

3. сокращение рабочего периода

   1. Комплексная автоматизация и механизация

   2. Совершенствование технологических процессов

      1. Применение новых процессов

      2. Внедрение скоростных режимов

   3. Повышение технологичности конструкции

4. Сокращение или ликвидация перерывов

   1. Рациональная перепланировка оборудования

   2. Применение счётной мерной тары

   3. Сокращение длительности контрольных операций

   4. Внедрение типовых и универсальных наладок

   5. Внедрение блочного инструмента

3.3 Расчёт длительности производственного цикла простого процесса

Длительность производственного цикла охватывает период времени, начиная с запуска в производство заготовки или исходного материала и заканчивая выпуском готовой продукции. Таким образом, производственный цикл простого процесса состоит из цикла выполнения технологических операций, а так же вспомогательных, не перекрываемых основными операциями и времени перерывов в обработке.

Возможны 3 вида сочетания операционных циклов (видов движения предметов труда по операциям технологического процесса): последовательный, параллельный и параллельно-последовательный.

Последовательным видом движения называют такой способ передачи деталей, при котором обработка производится партиями и передача партии деталей с операции на операцию происходит только после того, как все детали прошли обработку на предыдущие операции. При применении последовательного вида движения, детали длительное время пролёживают на каждой операции в ожидании обработки всей партии.

Длительность технологического цикла обработки партии деталей (изделий) при последовательном виде движения рассчитывается по формуле

где n – количество деталей в партии, шт.

t_i - норма времени i - ой операции, мин.

m – число операций технологического процесса.

i = 1,2, ….m

Задача . Определить длительность технологического цикла обработки партии деталей в 4 шт. при последовательном, параллельном и параллельно-последовательном видах движения. Построить график процесса обработки.

Таблица 2 - Технологический процесс обработки детали состоит из следующих операций

№	Операция	Норма времени, мин.
1 2 3 4 5 6	Отрезка заготовки и центровка Предварительная обточка Чистовая обточка в размер Фрезерование паза Сверление отверстий Шлифование	8 4 3 10 5 6

Рисунок 1 – График последовательного вида движения

Параллельный вид движения – способ передачи деталей, при котором детали передаются с операции на операцию поштучно или небольшими транспортными партиями. При таком способе передачи каждая деталь (небольшая партия) после обработки ее на предыдущей операции сразу же передаётся на следующую операцию, не ожидая обработки остальных деталей в партии. Это сокращает или полностью устраняет время пролёживания отдельных деталей, что делает длительность обработки деталей самой короткой. Для расчёта длительности технологического процесса используется формула

где tгл - время выполнения наиболее длительной (главной) операции технологического процесса, мин.

р – размер транспортной партии, шт.

При поштучной передаче деталей – р = 1.

=

Рисунок 2 – График параллельного вида движения

Параллельно-последовательный (смешанный) вид движения – способ передачи деталей (изделий), при котором отдельные детали в партии частично одновременно обрабатываются на двух или нескольких операций технологического процесса и работа на всех операциях идёт без перерыва. Одновременная (параллельная) обработка части партии деталей (изделий) на нескольких операциях уменьшает время пролёживания отдельных деталей (изделий) и приводит к сокращению длительности обработки по сравнению с последовательным способом. Длительность технологического цикла обработки партии деталей (изделий) можно высчитать по формуле

где t_кор – время обработки одной детали на наименьшей по продолжительности из двух смежных операций, мин.

Рисунок 3 – График параллельно - последовательного вида движения

Наиболее длительные технологические производственные циклы получатся при последовательном виде движения. В этом случае продолжительность цикла прямо пропорциональна величине партии деталей. С учётом этого, последовательный вид движения рационально применять при небольших партиях и непродолжительных операциях. Как правило, наименьшая длительность циклов при паралельном виде движения, но при этом возможны перерывы в работе на рабочих местах, которые снижают эффективность такой организации цикла.Расходы на транспортировку при паралельном и смешанном видах движения больше, чем при последовательном за счёт увеличения транспортных партий. Следовательно, что бы сократить величину транспортных расходов, параллельный и параллельно-последовательный виды движения предметов труда более целесообразно использовать в случаях, когда рабочие места расположены по ходу операций технологического процесса, т.е. при предметном принципе организации участков цехов.

В целом, можно считать, что последовательный вид движения партий предметов труда предпочтительней использовать в мелкосерийном и единичном типах производства, при технологическом принципе создания цехов и участков. Смешанный и параллельный – в серийном и массовом производстве, а так же в единичном и мелкосерийном в условиях Гибкого Автоматизированного Производства (ГАП).

Задача 1. Партии деталей в 10шт.обрабатывается при паралельном виде движения. Технологический процесс обработки деталей состоитт из 9 операций, длительность которых составляет в минутах:t₁ =3,t₂=1, t₃ = 9, t₄=12, t₅=20, t₆=18, t₇=2, t₈=7, t₉=8. В результате внедрения технических усовершенстований, длительность 5 и 6 операций уменьшилась на 4 минуты каждая. Определить на сколько сократилась длительность технологического цикла.

Решение.

= 3+1+9+12+20+18+2+7+8+20*(10-1) = 260мин. – до технологических преобразований.

= 3+1+9+12+16+14+2+7+8+16*(10-1) = 216мин. – после технологических преобразований.

Время уменьшилось на 260-216 = 44мин.

Задача 2. Количество деталей вобрабатываемой партии 12 штук. Вид движения партии деталей последовательный. Передача деталей поштучная. Технологических процесс обработки деталей состоит из 6 операций:t₁ =4,t₂=6, t₃ = 6, t₄=2, t₅=5, t₆=3. Опредеделить как изменится продолжительность обработки партии деталей, если последовательный вид движения заменить на смешанный.

Решение.

T_посл. = 12*(4+6+6+2+5+3) = 312мин.

= 312 – (12-1)*(4+6+2+2+3) = 125мин.

Время уменьшилось на 312-125 = 187мин.

Задача 3.Партия из 10 штук обрабатывается при смешанном виде движения. Технологический процесс обработки деталей состоит из 6 операций:t₁ =2 мин.,t₂=9 мин., t₃ = 5 мин., t₄=8 мин., t₅=3 мин., t₆=4 мин.Имеется возможность объединить 5 и 6 операцию в одну пятую без изменения длительности каждой в отдельости. Определить как изменится продолжительность обработки партии деталей.

Решение.

T_посл.1= 10*(2+9+5+8+3+4)-(10-1)*(2+5+5+3+3) = 148 мин.

T_посл.2 = 10*(2+9+5+8+7)-(10-1)*(2+5+5+7) = 139 мин.

ΔТ = 148 -139 = 9 минут.

Задача 4. По данным предыдущей задачи определить время пролёживания каждой детали при передачи их с 4 на 5 операцию.

Решение.

Т_прол. = 8*9 = 72 мин.– время пролёживания на 4 операции.

Задача 5.Тредуется обработать 500 деталей. Заготовки передаются с операции на операцию по 20 штук. Обработка осуществляется по техпроцессу: 1 предварительная обточка 12 минут, 2 чистовая обточка 8 минут, 3 нарезацие резьбы 6 минут, 4 сверление отверстий 4 минуты, 5 опиловка и снятие заусенцев 2 минуты, 6 шлифовка деталей 10 минут. Каждая операция выполняется на 1 станке. Определить длительность технологического цикла обработки партии деталей при всех 3 видах движения.

Решение.

Т_посл. = 400*(12+8+6+4+2+10) = 16800 мин.

Т_пар. = 20*(12+8+6+4+2+10) + (400-20)*12 = 5400 мин.

Т_п.п. = 16800 – (400-20)*(8+6+4+2+2) = 8440 мин.

4 ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПРОЦЕССА В ПРОСТРАНСТВЕ

4.1 Производственная структура предприятия

Организация производственных процессов в пространстве реализуется в производственной структуре предприятия.

В зависимости от методов обработки изделий на предприятиях организуются соответствующие подразделения, а в аппарате управления - соответствующие функции и звенья. Каждое предприятие состоит из производств, цехов, участков, хозяйств, органов управления и организаций по обслуживанию работников предприятия. Четкая классификация и установление взаимосвязей между ними позволяют обоснованно организовать ход производства и рационально сформировать структуру предприятия.

Различают общую и производственную структуру предприятия.

Общая структура предприятия представляет собой состав производственных звеньев (производственная структура), а также организаций по управлению предприятием (организационная структура) и по обслуживанию работников, их количество, величину и соотношение между ними по размеру занятых площадей, численности работников и пропускной способности.

В составе органов управления можно выделить технические, экономические, оперативно-производственные подразделения, службу кадров, бухгалтерию, службу маркетинга, службу материально-технического обеспечения.

К организациям по обслуживанию работников относятся блок питания, здравпункт, ЖКХ, библиотека, детские учреждения, профилакторий, дом отдыха.

Под производственной структурой понимается совокупность производственных единиц предприятия, входящих в его состав, а также формы взаимосвязей между ними.

Производственная структура — это часть общей структуры, в частности состав производственных подразделений предприятия (производств, цехов, хозяйств), их взаимосвязь, порядок и формы кооперирования, соотношение по численности занятых работников, стоимости оборудования, занимаемой площади и территориальному размещению.

Рассматривая цехи и хозяйства, в производственной структуре можно выделить основные, вспомогательные, обслуживающие и побочные цехи.

К основным цехам машиностроительного предприятия относятся заготовительные (раскройные, литейные), обрабатывающие (механические, термические, обрабатывающие), сборочные (окончательной сборки, механосборочные).т

К вспомогательным цехам относятся ремонтно-механические, инструментальные, энергетические, нестандартного оборудования.

К обслуживающим цехам относятся тарные, транспортные, складские цехи.

К побочным цехам относятся цехи товаров народного потребления, по переработке сырья.

Организационная структура, являясь производной от производственной, в свою очередь оказывает на нее существенное влияние. Улучшение организационной структуры способствует совершенствованию производственной, созданию условий для ее оперативной перестройки на новые виды продукции, сокращает затраты на содержание производственных подразделений. В то же время, если организационная структура предприятия в результате наслоения различных оперативных решений чрезмерно усложнена, это усложняет производственную структуру, т. е. ведет к созданию излишних параллельно действующих цехов, участков, складов, нарушению внутризаводских связей и, в конечном итоге, к неритмичности работы предприятия.

Рисунок 4 - Производственная структура промышленного предприятия

Рисунок 5 – Общая структура промышленного предприятия

4.2 Факторы, влияющие на производственную структуру

На структуру предприятия и построение его подразделений оказывают влияние производственно-технические и организационные факторы. Важнейшими из них являются характер производственного процесса и выпускаемой продукции, масштабы производства, характер и степень специализации, степень охвата жизненного цикла изделий.

1. Характер производственного процесса. По стадии изготовления продукта выделяют цехи и процессы:

-заготовительные (литейные, кузнечные, прессовые, металлоконструкций и др.),

-обрабатывающие (механические, деревообрабатывающие, термические, гальванические и др.),

-сборочные (узловой и общей сборки, испытательные, окраски готовых машин и т. п.)

В зависимости от состава потребляемого сырья и характера готовой продукции различают следующие процессы:

-аналитические (из одного сырья получают несколько видов продукции — нефтехимия, лесохимия, коксохимия);

-синтетические (из различных видов сырья изготавливается один вид продукции);

-прямые (из одного вида сырья получают один вид продукции).

Если на предприятии преобладают аналитические процессы, то оно может иметь один заготовительный цех и несколько выпускающих, специализирующихся на изготовлении различного рода продукции. В этом случае предприятие имеет разветвленные связи по сбыту.

Для синтетических процессов, наоборот, характерна разветвленная система заготовительных цехов. Начальная переработка сырья постепенно переходит в более узкий круг обрабатывающих звеньев и завершается одним выпускающим. В этом случае очень трудоемки работы по материально-техническому обеспечению (МТО), управлению заготовительным производством.

На предприятиях с прямым процессом производства создается обычно одна «производственная нитка», изготовление готового продукта может осуществляться в одном цехе от начала до конца.

2. Характер выпускаемой продукции и методы ее изготовления. Конструктивные и технологические особенности выпускаемой продукции и методы ее изготовления определяют состав производств, цехов, их размеры, грузооборот и размер территории предприятия. Для предприятий добывающих отраслей промышленности характерна одностадийная структура производства, для обрабатывающих – многостадийная.

Чем сложнее продукция и технология ее изготовления, тем разнообразнее внутрипроизводственные связи и сложнее структура предприятия. Например, предприятия по производству экскаваторов, прокатных станов, магистральных электровозов имеют в своем составе крупные стале- и чугунолитейные, кузнечно-прессовые цехи. Для внешнего и внутризаводского перемещения предметов труда, готовой продукции должны быть организованы железнодорожные перевозки. В то же время предприятиям, выпускающим бытовые холодильники, нет необходимости иметь указанные цехи, в их составе преобладают цехи по штамповке деталей, отсутствует необходимость во внутризаводских железнодорожных перевозках.

В свою очередь, применение новой техники и технологии, прогрессивных материалов ведет к сокращению объемов работ по механической обработке, что обусловливает изменение структуры предприятия за счет уменьшения числа механических цехов и увеличения удельного веса автоматизированных участков, цехов и производств.

3 Масштабы производства. Этот фактор влияет на размеры цехов, их количество и специализацию. С ростом объемов производства создаются условия для углубления технологической специализации, создания предметно и подетально специализированных цехов и производств. При сравнительно небольших объемах производства ряд потребностей может быть удовлетворен за счет кооперированных поставок. В связи с этим у предприятия отпадает необходимость в том, чтобы иметь в своем составе некоторые структурные подразделения.

4. Характер и степень специализации и кооперирования. В зависимости от конечной продукции, выпускаемой предприятием, различают предприятия, специализирующиеся на выпуске готовых изделий, деталей, узлов или заготовок. Чем выше уровень специализации предприятия, тем при прочих равных условиях меньше в его составе разноименных производственных подразделений, т.е. проще производственная структура.

При развитых формах кооперирования нет необходимости в существовании ряда подразделений. В связи с этим возникли предприятия механосборочного типа, получающие заготовки по кооперации, или сборочного типа, ведущие лишь общую сборку изделия.

5 Степень охвата стадий жизненного цикла изделий. В зависимости от осуществления цикла научные исследования - производство - потребление усложняется и производственная структура. При осуществлении стадии «научные исследования», в производственную структуру включаются опытные и экспериментальные производства.

В условиях рыночных отношений производственная структура выходит за рамки «чистого» производства готовых изделий и включает подразделения фирменного обслуживания своего товара.

Производственная структура предприятия динамична и не может быть неизменной. На многих действующих предприятиях она нуждается в существенных изменениях.

На ряде предприятий создавалось необоснованное количество мелких цехов, участков с низким уровнем техники по производству различных видов полуфабрикатов и услуг, чтобы не зависеть от поставщиков. На ряде предприятий отдельные производства создавались в разное время, по мере появления в них потребности. Тем самым нарушалась гармоничность развития производства. Во всех этих случаях производственная структура должна быть пересмотрена с точки зрения современных требований.

Технический прогресс, развитие специализации и кооперирования предприятий могут потребовать пересмотра производственной структуры, создания новых цехов, перепланировки площадей, изменения производственной мощности и др.