4.5 Рациональная производственная структура предприятия.

Рациональная производственная структура предприятия осуществляется в следующем порядке:

- устанавливаются число цехов, участков предприятия, их мощность в размерах, обеспечивающих заданный выпуск продукции;

- рассчитываются площади для каждого цеха и склада, определяются их

пространственные расположения в генеральном плане предприятия;

- планируются все транспортные связи внутри предприятия, необходимые внешние коммуникации;

- намечаются кратчайшие маршруты передвижения предметов труда по ходу производственного процесса.

Важные показатели, характеризующие производственную структуру предприятия - это число цехов, участков, а внутри них рабочих мест, и других подразделений и их удельное значение в производстве. В качестве последнего показателя на металлургических предприятиях применяют удельный вес стоимости основных фондов в общей их сумме по предприятию.

Основные пути совершенствования производственной структуры подразумевают соблюдение рационального соотношения между основными, вспомогательными и обслуживающими цехами и участками, которое должно быть направлено на повышение удельного веса основных цехов (доменный, сталеплавильный, прокатные) по количеству занятых рабочих, стоимости основных фондов, доли прибыли в общей прибыли предприятия.

Пример производственной структуры цеха показан на рисунке 6.

Рисунок 6 - Производственная структура цеха

4.6 Принципы рационального размещения подразделений предприятия

Производственная структура предприятия должна обеспечивать рациональную организацию производственного процесса в пространстве.

Для этого, принимая решение о размещении производственных подразделений на территории предприятия необходимо соблюдать определенные правила и принципы, ниже приводятся основные из них.

1. Расположение цехов по ходу производственного процесса.

Для обеспечения принципа прямоточности основные цехи должны размещаться на территории предприятия по ходу производственного процесса, определяя постоянное направление основных грузопотоков: заготовительные цехи – обрабатывающие цехи – сборочные цехи.

2. Расположение складов у входа/выхода предприятия.

Склады сырья и основных материалов должны размещаться на входе предприятия (со стороны подъездных путей для ввоза грузов) вблизи заготовительных цехов, склады готовой продукции – вблизи сборочных цехов на выходе предприятия (со стороны подъездных путей для вывоза грузов).

3. Расположение вспомогательных цехов  ближе к потребителям.

Вспомогательные цехи должны размещаться как можно ближе к основным цехам, потребляющим их продукцию, не нарушая при этом основные грузопотоки.

4. Размещение производственных объектов с учетом рациональности перевозок.

Основные и вспомогательные цехи, склады и иные объекты производственной инфраструктуры предприятия должны размещаться так, чтобы обеспечить кратчайший путь движения материалов и наименьший пробег транспортных средств в ходе производственного процесса, без обратного и встречного движения, излишних пересечений, без организации малозагруженных маршрутов.

5. Размещение производственных объектов с учетом внешних факторов (природных, общественных, техногенных).

Основные и вспомогательные цехи, обслуживающие хозяйства предприятия должны размещаться с учетом розы ветров, возможностей естественного освещения и проветривания, с соблюдением установленных архитектурно-строительных, санитарно-технических, противопожарных и иных норм, предусмотренных для предприятий данного профиля.

6. Блочное строение элементов производственной структуры.

Отдельные подразделения, однородные по технологическому процессу или тесно взаимосвязанные по ходу производственного процесса, должны по возможности объединяться в блоки (группы) с размещением в одном корпусе: блокировка цехов в группы – литейную, кузнечную, механосборочную и т. д.

7. Выделение зон однородных элементов производственной структуры.

Объекты, однородные по характеру производства, режиму, экологическим, пожарным, санитарно-гигиеническим и иным условиям, должны по возможности территориально сближаться с размещением в определенной зоне: зоне горячих цехов, обрабатывающих, вспомогательных, деревообрабатывающих, энергетических цехов, общезаводских служб и учреждений.

8. Обеспечение возможности наращивания и модифицирования производственной структуры.

Объекты на территории предприятия и его подразделений должны размещаться так, чтобы обеспечить возможность их дальнейшего расширения и реконструкции с минимальными затратами времени и ресурсов, без нарушения основной идеи генерального плана и по возможности без сноса ранее построенных объектов.

9. Максимальное использование объема и площади (земельного участка, зданий, помещений).

Объекты на территории предприятия и его подразделений должны размещаться так, чтобы обеспечить максимальное использование объема  и площади имеющихся земельных участков, зданий, помещений.

Для этого необходимо плотное размещение и блокирование зданий, повышение их этажности, упрощение конфигурации зданий и земельного участка, рациональное использование площади и пространства под проезды, применение подвесных, подземных и многоярусных транспортных магистралей и развязок, мест хранения и грузопереработки.

5 ФОРМЫ ОРГАНИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВА

Форма организации производства — это способ функционирования и со­четания в пространстве и во времени элементов производственного процесса.

Различают следующие формы организации производства:

- специализация,

-производственное кооперирование,

- концентрация,

- комбинирование, диверсификация

Специализация – сосредоточение деятельности на относительно узком секторе, специальном направлении, отдельных технологических процессах и операциях или видах выпускаемой продукции. Специализация производства в промышленности реализована в трех основных видах: предметной, подетальной и технологической.

Предметная специализация – сосредоточение производства отдельных видов продукции конечного потребления (автомобильный, тракторный, телевизионный заводы и т. п.).

Подетальная специализация – сосредоточение производства отдельных деталей, полуфабрикатов, заготовок, узлов или агрегатов (подшипниковый, метизный, рессорный заводы и т. п.)

Технологическая специализация – сосредоточение производства изделий, требующих при их изготовлении применения однородных технологических процессов (литейный, кузнечный, химический, нефтеперегонный и т. п. заводы).

Принцип специализации обеспечивает необходимые условия для повышения качества продукции и производительности труда, уменьшения расхода ресурсов (материалов, энергии, инструмента и т. п.). Преимущество специализации предприятия особенно ярко проявляется в непрерывном повышении квалификации работников и научно-технического уровня применяемых технологических процессов и производственных изделий.

Принцип специализации эффективен на предприятиях всех типов (индивидуального, серийного и массового производства), но находит он наибольшее применение в массовом производстве.

Специализация процесса (рабочих мест) – это сокращение количества наименований работ, операций на каждом рабочем месте. Количественный уровень специализации процесса характеризуется коэффициентом специализации (Ксп), который определяется по формуле:

К_сп = К_до/N,

где К_до – количество деталеопераций, применяемых при обработке в производственном подразделении за анализируемый промежуток времени;

N – количество рабочих мест в производственном подразделении.

Специализация рабочих мест позволяет эффективно внедрять прогрессивные инструменты и оборудование, значительно повысить уровень автоматизации производства.

Кооперирование– это установление и использование сравнительно устойчивых и долговременных производственных и управленческих связей между предприятиями, организациями и другими структурами, каждая из которых специализируется на производстве отдельных составных частей целого или выполнении отдельного вида работ (услуг). Связи могут быть организованы по таким видам как: предметному, подетальному, технологическому. ( характеристику с примерами – самостоятельно)

Кооперирование может быть отраслевым, региональным или международным. Критериями выбора вида кооперирования служат качество и цена поставляемой продукции, имидж, надежность и миссия поставщика, качество сервиса, оказываемого поставщиком, затраты на эксплуатацию продукции поставщика.

Уровень кооперации производства характеризуют: коэффициент кооперирования, определяемый делением стоимости комплектующих и покупных изделий, полуфабрикатов, поступающих от заводов-поставщиков, кооперирующихся с данным предприятием, на себестоимость товарной продукции; количество предприятий, кооперирующихся с данным предприятием; число заказов, выполняемых в порядке кооперирования для других предприятий; удельный вес стоимости кооперированных поставок с нарушением условий поставок (срока, качества) к общей стоимости кооперированных поставок.

Кооперация считается оправданной, если она подтверждается технологической и экономической целесообразностью.

Концентрация производства – это сосредоточение производства одного или нескольких аналогичных видов продукции (автомобилей, тракторов, землеройных и сельскохозяйственных машин, строительных материалов и т. п.) или услуг в крупных организациях (объединениях). Концентрация производства реализуется в трех основных видах: концентрация специализированного производства (предприятие «Центролит» по изготовлению отливок различного назначения, прокатное производство, объединение по производству строительных материалов и т. п.); концентрация комбинированных производств (предприятие мебельного и деревообрабатывающего производства, мясокомбинат, химзавод, объединение по нефтепереработке и т. д.); увеличение мощности универсальных предприятий.

Преимущества. Концентрация производства позволяет применять:

• высокоэффективные технологии, инструмент и оборудование,

• специализированные и специальные технологические машины,

• современные методы организации производства,

• комплексно использовать сырье и материалы,

• уменьшить число управленческих работников,

• реализовывать крупные проекты по совершенствованию и модернизации выпускаемой продукции.

Концентрация производства развивается под влиянием двух факторов:

1) роста потребности в определенных видах продукции;

2) научно-технического прогресса в данной отрасли, открывающего возможность повышения качества продукции и снижения ее цены.

Комбинирование производства – одна из форм организации производства, основанная на соединении принципиально разных технологических процессов (например, на металлургическом комбинате применяются литейные, химические и прокатные технологии) на одном крупном предприятии. Основой создания таких производств являются: техническая возможность объединения разнородных производств в единой технологической цепочке; пропорциональность производств по производительности (мощности); территориальное единство объединяемых производств; организационно-экономическая целесообразность объединения производств; наличие качественных коммуникаций, современных вспомогательных и обслуживающих производств.

Комбинирование производства позволяет:

1) максимально использовать сырье и материалы;

2) комплексно перерабатывать отходы производства;

3) обеспечить производство высококвалифицированным научно-техническим и управленческим составом кадров;

4) маневрировать ресурсами в рамках объединения;

5) выпускать конкурентоспособную продукцию.

Виды комбинирования:

1. Сочетание последовательных стадий обработки сырья.

2. Комплексное использование сырья.

3. Использование отходов.

Показатели уровня:

- удельный вес сырья, перерабатываемого на месте его получения, в общем произведенном его количестве;

- количество продуктов, получаемых из одного вида сырья.

Комбинирование производства нашло свое развитие в диверсификации производства.

Диверсификация производства – это одновременное развитие множества несвязанных видов производства, увеличения ассортимента производимых изделий одним предприятием, концерном и т.п. Диверсификация производства применяется для повышения эффективности производства, увеличения прибыли, повышения экономических показателей и предотвращения банкротства. Поиск направлений диверсификации для предпринимателей нашей отечественной экономики является важным и актуальным в связи с тем, что советская экономика была направлена на лидерство в создании специализированных производств. Также диверсификация производства является инструментом переливания капитала между разными отраслями.

6 ОРГАНИЗАЦИЯ ОСНОВНОГО ПРОИЗВОДСТВА

6.1 Методы организации производства и их характеристика

Методы организации представляют собой совокупность способов, приёмов и правил рационального сочетания основных элементов производственного процесса в пространстве и во времени на стадиях функционирования, проектирования и совершенствования производств. Применяемые методы организации производственного процесса можно разделить на 3 вида: поточные, партионные и единичные.

Поточные метод характеризуется:

• глубоким расчленением производственного процесса на операции;

• чёткой специализацией рабочих мест на выполнение определённых операций;

• параллельным выполнением операций на всех рабочих местах;

• расположением оборудования по ходу технологического процесса;

• высоким уровнем непрерывности производственного процесса;

• наличием специального межоперационного транспорта для передачи предметов труда с операции на операцию.

Эффективность проявляется в повышении производительности труда за счёт сокращения перерывов в изготовлении продукции, механизации производственного процесса, специализации рабочих мест и т.д., в ускорении оборачиваемости оборотных средств за счёт сокращения цикла обработки, в снижении себестоимости продукции.

В то же время поточная организация производственного процесса имеет ряд недостатков:

- монотонная однообразная работа на конвейерах;

- изделие должно быть полностью подготовлено к производству т.к. любая его доводка потребует остановки всего конвейера;

- вся поточная линия может остановиться из-за поломки одного станка или выбытия одного рабочего.

Партионный метод характеризуется:

• запуском в производство изделий партиями;

• одновременной обработкой продукции нескольких наименований;

• закреплением за рабочим местом выполнения нескольких операций;

• широким применением наряду со специализированным оборудованием универсального оборудования;

• использованием кадров высокой квалификации и широкой специализации;

• преимущественным расположением оборудования по группам однотипных станков.

Наибольшее распространение партионные методы организации получили в серийном и мелкосерийном производствах, в заготовительных цехах массового и крупносерийного производства.

Единичный метод характеризуется изготовлением одиночных, не повторяющихся деталей или небольших, не повторяющихся партий. Он применяется при изготовлении сложного уникального оборудования (прокатные станы, турбины и т.д.), специальной оснастки в опытном производстве и т.п.

Отличительные особенности:

• большая не повторяющаяся номенклатура;

• использование универсального оборудования и специальной оснастки;

• расположение оборудования по группам однотипных станков;

• разработка укрупнённой технологии;

• использование рабочих с широкой специализацией, высокой квалификацией;

• значительный удельный вес работ с использованием ручного труда;

• сложная система организации МТС (материально-технического снабжения). Высокие затраты на производство и реализацию продукции;

• низкая оборачиваемость оборотных средств и низкий уровень использования оборудования.

6.2 Организация поточного производства

Основой поточного производства является поточная линия. Поточная линия представляет собой совокупность рабочих мест, расположенных по ходу технологического процеса и связанных между собой специальными видами межоперационных транспортных средств.

Расположение поточных линий (планировка) должно обеспечить:

1. прямоточность и кратчайший путь движения изделия;

2. рациональное использование производственных площадей;

3. условия для транспортировки материалов и деталей к рабочим местам;

4. удобство подхода для ремонта и обслуживания;

5. достаточность площадей и оргоснастки для хранения требуемых запасов материалов и готовых деталей;

6. возможность лёгкого удаления отходов производства.

Характеристика транспортных средств, применяемых в поточном производстве, приведена в таблице 3.

Таблица 3 - Транспортные средства в поточном производстве

Признак	Характеристика
Назначениет	Транспортёры		Конвейеры
Виды привода	Бесприводные	Приводные	Автономные
	Склизы\ желобы \ тележки	С электроприводом\ гидроприводом\ пневмоприводном	Промышленные роботы, роботрейлеры с бортовыми компьютерами и программным управлением
Принцип действия	Механические транспортёры. Пневмотранспорт. Гидротранспорт. Электромагнитный транспорт. Волновой. Гравитационный. На воздушной подушке
Конструкция	Ленточные, роликовые, шнековые, пластинчатые, цепные, тележечные, тросиковые, спутниковые
Расположение в пространстве	Горизонтальные	Вертикально-замкнутые	Подвесные	Смешанные
Непрерывность действия	Непрерывные		Пульсирующие
Функция	Распределительные конвейеры		Рабочие конвейеры

В машиностроении и приборостроении широко применяются конвейеры — транспортные средства, служащие для транспортировки изделия или транспортировки и выполнения на нем рабочих операций и регламентирующие ритм работы поточной линии, то есть, играющие организующую роль в потоке. Если конвейер служит для перемещения изделий и поддержания ритма работы линии путем четкого адресования изделий по рабочим местам, он называется распределительным, если он служит и местом выполнения операции — называется рабочим.

Скаты являются наиболее простым средством передачи с одного рабочего места на другое некрупных круглых деталей. Они представляют собой наклонные плоскости-желоба, по которым заготовки или обработанные детали скатываются самотеком.

Рабочий кладет обработанную им деталь на скат, и она под действием силы тяжести перекатывается к следующему станку.

Склизы аналогичны по конструкции скатам, но отличаются тем, что детали передвигаются по ним не перекатыванием, а скольжением.

Скаты и склизы имеют ограниченное применение, так как не все детали по своим конфигурациям и размерам допускают возможность перекатывания или скольжения их по наклонным плоскостям. Довольно широкое применение для межоперационных передач обрабатываемых деталей получили рольганги (ленточный транспортер, оснащенный роликами)

Поточные линии классифицируются следующим образом:

1. однопредметные и многопредметные (групповые и переменные);

2. непрерывно-поточные и прерывно-поточные;

3. с регламентированным ритмом и со свободным ритмом;

4. конвейеры (рабочие конвейеры и распределительные; непрерывные и пульсирующие);

5. другие транспортные средства

Однопредметная поточная линия - на рабочей линии обрабатывается или собирается одна и та же деталь в течение длительного периода времени. Однопредметные линии применяются в массовом и крупносерийном типе производства т.е. при выпуске изделий в больших количествах в течение длительного периода времени.

Многопредметные линии - на них обрабатывается и собирается несколько однородных деталей, узлов или изделий нескольких типоразмеров.

Постоянно-поточные линии - обработка деталей на поточной линии идёт без переналадки оборудования.

Переменно-поточная линия - каждая очередная партия деталей требует соответствующей переналадки оборудования.

Непрерывно-поточная линия Осуществляется синхронизация операций т.е. операции по продолжительности равны или кратны друг-другу.

Прерывно-поточная линия (прямоточная) - синхронизация операций отсутствует.

Рисунок 7 – Схема поточной линии

6.3 Основы расчёта и организации однопредметных поточных линий

При проектировании и организации поточных линий рассчитывается ряд показателей, которые определяют регламент работы линии и методы выполнения технологических операций. Основным показателем является такт.

1. Такт поточной линии - это промежуток времени между запуском или выпуском двух смежных деталей. Расчет такта производят по формуле

r = Fэф/N_В,

где r-такт поточной линии, мин.;

Fэф – эффективный фонд времени работы поточной линии за минусом регламентированных перерывов, мин.;

N – производительность конвейера за время Fэф или программа выпуска (запуска), шт.

Если на поточной линии технологические потери не планируются, то такт рассчитывают по программе выпуска, а при планировании технологических потерь такт рассчитывают по программе запуска на линию. Для этого используют формулу

Nз = Nв*(1+a/100),

где Nв– программа запуска, шт.;

Nв – программа выпуска, шт.;

a – планируемый процент брака, %

При расчёте такта необходимо иметь в виду следующее:

1. если поточная линия оснащена рабочим конвейером непрерывного действия, то

r = tв,

где tв – время выполнения операции на линии, мин.;

2. если поточная линия оснащена рабочим конвейером пульсирующего действия, то

r = tв + tтр,

где tтр – время транспортировки детали от одного рабочего места до другого, мин.;

3. если поточная линия оснащена распределительным конвейером непрерывного действия, то

r = tтр.

2. Ритм поточной линии рассчитывается в случае, если детали передаются транспортными партиями.

R=n*r,

где n – размер транспортной партии, шт.

Ритм показывает время между запуском или выпуском двух смежных транспортных партий деталей.

3. Необходимое количество оборудования (рабочих мест).

Расчёт количества оборудования (числа рабочих мест) поточной линии ведётся по каждой операции технологического процесса. Расчётное количество округляют до целого числа, как правило, в большую сторону. Если требуется посчитать количество рабочих мест на всей поточной линии, то используют длительность изготовления детали на конвейере (длительность технологического цикла)

1. количество рабочих мест на операции

Cоп. =tв / r,

где Cоп – количество рабочих мест на операции

2. количество рабочих мест на линии

С_Л = Т_Ц /r,

где Cл – количество рабочих мест на поточной линии

4. Загрузка оборудования (каждого рабочего места) на поточной линии определяется по формуле

Kз = Cр / Cпр,

где Cр – расчётное количество оборудования,

Cпр – принятое количество оборудования.

5. Скорость движения конвейера:

1. для непрерывно движущегося конвейера

V = Lm / r (R),

где V – движения конвейера м / мин.,

Lm – шаг конвейера – расстояние между смежными рабочими местами, м.

2. для пульсирующего конвейера

V = Lm / tтр.

6. Длина поточной линии

1. при одностороннем расположении мест у конвейера

L = Lm * Cл,

где Сл – число рабочих мест на линии.

2. при двухстороннем расположении рабочих мест

L = Lm*Cл / 2.

7. Время изготовления детали на конвейере

Тизг = r*Сл

Задача 1. Сборка узла производится на рабочем конвейере непрерывного действия. Трудоёмкость сборочных операций 1.5 часа. Линия работает с тактом 5 минут. Расстояние между смежными рабочими местами 3 метра. Рабочие места расположены по обе стороны конвейера в шахматном порядке. Определить скорость движения конвейера и длину конвейера.

Решение.

V = Lm / r = 3 / 5 = 0,6 м/мин.

Сл = Tизг / r = 90/5 = 18 раб.мест

L = 3*18/2 = 27м.

Задача 2. Определить длину поточной линии и время изготовления изделия на конвейере в нормо-часах. Скорость движения конвейера 0,6 м/мин. Сменное задание составляет 92шт. Регламентированные перерывы 20мин. в смену. Количество рабочих мест на линии 12.

Решение.

r= (8*60-20) / 92 = 5 мин.

Tизг = r*Cл = 5*12 = 60мин. = 1 н/час.

Lm=0,6*5 = 3 м

L=3*12=36м

Задача 3. Определить скорость движения конвейера. Производительность поточной линии за сутки 1800шт. Детали передаются транспортными партиями по 10 штук. Шаг поточной линии 3метра. Время регламентированных перерывов 30 минут в смену. Режим работы поточной линии 2 смены.

Решение.

r = Fэф / N_В = (8*60-30) * 2 / 1800 = 0,5 мин.

R = n*r = 0,5 * 10 = 5 мин.

V = Lm / R = 3/5=0,6м/мин

Задача 4. Скорость движения ленты пульсирующего конвейера 4м/мин. За сутки с конвейера выпускается 320 изделий. Продолжительность выполнения каждой операции на рабочем месте – 2 минуты, а время перемещения изделия вдоль всей рабочей части конвейера – 10 минут. Конвейер работает в 2 смены. Продолжительность смены 7 часов. По условиям производства конвейер работает с двумя перерывами в смену по 10 минут. Определить длину рабочей части конвейера и длительность технологического цикла изготовления изделия на конвейере.

Решение.

r = (7*60-2*10) * 2/320 = 2,5 мин;

tтр = r – tв = 2,5-2=0,5мин.;

Lm = tтр*v = 0,5*4 = 2 м;

Cл = (Ттр/tтр ) +1 = 10/0,5+1=21раб. место;

L = Lm*Cл = 21*2 = 42 м;

Tизг. =Cл*r–tтр = 21*2,5-0,5= 52 мин.