Вопрос 6

Понятие и особенности организации производственного процесса.

Производственный процесс - это совокупность всех действий людей и средств производства, направленных на изготовление продукции.

Производственный процесс состоит из следующих процессов:

основные - это технологические процессы, в ходе которых происходят изменения геометрических форм, размеров и физико-химических свойств про­дукции;

вспомогательные - это процессы, которые обеспечивают бесперебойное протекание основных процессов.

обслуживающие - это процессы, связанные с обслуживанием как основ­ных, так и вспомогательных процессов, но в результате которых продукция не создается (хранение, транспортировка, технический контроль и т.д.).

управленческие - это процессы, в которых разрабатываются и принима­ются решения, производятся регулирование и координация хода производства, контроль за точностью реализации программы, анализ и учет проведенной работы; эти процессы часто переплетаются с ходом других производственных процессов.

К изделиям основного производства относятся изделия, предназначенные для реализации. Различают следующие виды изделий: детали, сборочные еди­ницы, комплексы и комплекты.

Деталь - предмет, который не может быть разделен на части без разру­шения его. Деталь может состоять из нескольких частей (предметов), приведенных в постоянное неделимое состояние каким-либо способом (например, сваркой).

Сборочная единица (узел)- разъемное или неразъемное сопряжение не­скольких деталей.

Комплексы и комплекты могут состоять из соединенных между собой сборочных единиц и деталей,

Изделия характеризуются следующими качественными и количествен­ными параметрами:

1. Конструктивной сложностью - зависит от числа входящих в изделие деталей и сборочных единиц.

2. Размерами и массой.

3. Видами, марками и типоразмерами применяемых материалов,

4. Трудоемкостью обработки деталей и сборки сборочных единиц изде­лия в целом.

5. Степенью точности и шероховатости обработки деталей; точности сборки сборочных единиц и изделий.

6. Удельным весом стандартных, нормализованных и унифицированных деталей и сборочных единиц.

7. Числом изготовляемых изделий.

Характеристики изделий во многом предопределяют организацию произ­водственного процесса в пространстве и во времени.

Так, от конструктивной сложности изделий и трудоемкости обработки на операциях зависит число обрабатывающих и сборочных цехов или участков и соотношение между ними. Чем сложнее изделие, тем больший удельный вес занимают сборочные участки в структуре предприятия.

Размер, масса и количество изделий также влияют на организацию их сборки, на организацию транспортировки деталей по рабочим местам и т.д. Так, большие ^:и тяжелые изделия (например, локомотивы) собирают на стационарных поточных линиях, когда большая часть однородных операций осуществляется на одном рабочим месте. Транспортировка таких изделий осу­ществляется с помощью кранов и специальных транспортных механизмов. Не­большие по размерам и легкие изделия могут собираться на обычных верстаках и перемешаться от одного места к другому вручную или с помощью тележек.

От вида и марки используемых материалов зависит необходимость соче­тания заготовительных и обрабатывающих участков или цехов. Так, при наличии большого числа заготовок из литья и поковок требуется соз­дание литейных, кузнечных цехов, и цехов прессования. При изготовлении большого количества заготовок из прокатного материала потребуются загото­вительные участки или цехи.

Для обработки особо точных деталей и сборки сборочных единиц и изде­лий необходимо организовывать отдельные участки, так как при этом требуется создание особых санитарно-гигиенических условий.

Состав оборудования, участков и цехов зависит и от удельного веса стан­дартных и унифицированных деталей и сборочных единиц.

Целью вспомогательных процессов является изготовление продукции, ко­торая используется в основном процессе, но не входит в состав готового про­дукта. Например, изготовление инструмента, производство пара, сжатого воз­духа для собственного производства; производство запасных частей для собст­венного оборудования и его ремонт и т. п. Состав и сложность вспомогатель­ных процессов зависят от особенностей основных процессов, и состава матери­ально-технической базы предприятия.

Основной тенденцией организации обслуживающих процессов является максимальное совмещение с основными процессами и повышение уровня их механизации и автоматизации. Такой подход позволяет проводить автоматиче­ский контроль в процессе основной обработки, непрерывное перемещение предметов труда по технологическому процессу, непрерывную автоматизированную передачу предметов труда к рабочим местам и т. п.

Особенностью современного производства является включение в состав производственного процесса - управленческих процессов. Это происходит из-за повышения общего уровня автоматизации современного производства, которое приближает управленческие процессы непосредственно к производству, орга­нически включает их в основной производственный процесс.

По характеру воздействия на предмет труда выделяют процессы:

• технологические, в ходе которых происходит изменение предмета труда под воздействием живого труда;

• естественные, когда меняется физическое состояние предмета труда под влиянием сил природы (старение, естественная сушка, отстой взвесей в жидкостях и т.д.

Технологические процессы, в свою очередь, делятся на фазы (стадии).

Фаза - комплекс работ, выполнение которых характеризует завершение определенной части технологического процесса и связано с переходом предме­та труда из одного качественного состояния в другое.

В машиностроении технологические процессы в основном делятся на три фазы: заготовительная, обрабатывающая, сборочная.

Процессы получения заготовок (заготовительная стадия): методами литья, методами штамповки, методами прессования, резка металла.

Процессы превращения заготовок в готовые детали (обрабатывающая стадия): механическая обработка, штамповка, химико-термическая обработка, гальванические и лакокрасочные покрытия, сварка и т.д.

Сборочные процессы: сборка изделия из готовых деталей и комплектующих изделий; регулировочно-наладочные и испытательные работы.

Технологический процесс состоит из последовательно выполняемых над данным предметом труда технологических действий - операций.

Операция - часть технологического процесса, выполняемая на одном рабочем месте (станке, стенде, агрегате и т.д.), состоящая из ряда действий над каждым предметом труда или группой совместно обрабатываемых предметов.

Операции различаются в зависимости от применяемых средств труда:

A) ручные - выполняемые без применения машин, механизмов и механи­зированного инструмента;

Б) машинно-ручные - выполняемые с помощью машин или ручного инст­румента при непрерывном участии рабочего;

B) машинные - выполняемые на станках, установках, агрегатах при ограниченном участии рабочего (например, установка, закрепление, пуск и оста­новка станка, раскрепление и снятие детали и т.д.);

Г) автоматизированные - выполняемые на автоматическом оборудова­нии или автоматических линиях.

3.2. Принципы рациональной организации производства. Принципы организации производственного процесса представляют собой исходные положения, на основе которых осуществляются построение, функ­ционирование и развитие производственных процессов.

К наиболее важным принципам организации производства относятся принципы дифференциации, комбинирования, концентрации, специализации, универсализации, пропорциональности, параллельности, ритмичности, непре­рывности, прямоточности.

Принцип дифференциации предполагает деление производственного процесса на отдельные части (процессы, операции) и их закрепление за соот­ветствующими подразделениями предприятия.

Принципу дифференциации противостоит принцип комбинирования, ко­торый означает объединение всех или части разнохарактерных процессов по изготовлению определенного вида изделия в пределах одного участка, цеха, производства.

Так, на машиностроительных предприятиях при значительном выпуске однотипных изделий организуются самостоятельные механические и сбороч­ные производства, т.е. реализуется принцип дифференциации. При небольших партиях выпускаемой продукции могут быть созданы единые механосбороч­ные цехи, т.е. реализуется принцип комбинирования.

Приоритет в применении принципов дифференциации и комбинирования должен отдаваться тому принципу, который обеспечит наилучшие экономиче­ские характеристики производственного процесса.

Принцип концентрации означает сосредоточение определенных произ­водственных операций по изготовлению технологически однородной продук­ции или выполнению функционально однородных работ на отдельных участках и рабочих местах.

При концентрации технологически однородной продукции сокращаются расходы на транспортировку материалов и изделий, упрощается управление ходом производства.

При концентрации в подразделении технологически однородных работ упрощается процесс перехода на выпуск новых видов продукции, возрастает загрузка оборудования.

Принцип специализации основан на ограничении разнообразия элемен­тов производственного процесса. При реализации данного принципа происхо­дит закрепление за каждым подразделением и рабочим местом предприятия ог­раниченной номенклатуры работ, операций, деталей, изделий.

Предметная специализация - это специализация на производстве одина­ковых или конструктивно сходных деталей, узлов, изделий. Средством повы­шения предметной специализации производства является конструкторская унификация предметов труда.

Технологическая специализация - это специализация на определенном ви­де обработке при широкой номенклатуре изделий. Технологическая специали­зация достигается за счет использования одного и того же оборудования, раз­личных размеров и мощности.

Высокая степень специализации производства способствует росту произ­водительности труда за счет выработки трудовых навыков рабочих, минимиза­ции затрат на переналадку оборудования. Вместе с тем, узкая специализация приводит к снижению квалификации работников, ограничивает их инициативу.

В противоположность принципу специализации действует принцип уни­версализации. Принцип универсализации - это принцип организации производ­ства, при котором каждое рабочее место или производственное подразделение занято изготовлением деталей и изделий широкого ассортимента или выполне­нием разнородных производственных операций.

В современных условиях усиливается тенденция к универсализации про­изводства, что определяется необходимостью расширения номенклатуры вы­пускаемой продукции, появлением многофункционального оборудования.

Пропорциональность в организации производства предполагает соот­ветствие пропускной способности (относительной производительности в единицу времени) всех подразделений предприятия - цехов, участков, отдельных рабочих мест по выпуску готовой продукции.

Пропускную способность группы оборудования в п станков на i-ом участке можно опре­делить по формуле:

где: F_эф - эффективный фонд времени работы оборудования ч.; - ко­эффициент выполнения нормы рабочим (обычно принимают до 20%); t_i - тру­доемкость обработки одного изделия, ч.

Узкое место, т.е. оборудование с наихудшей пропускной способностью, можно определить по коэффициенту загрузки оборудования:

где: М_уч - пропускная способность участка, ед. Для узкого места >100%.

Пример. Имеются три последовательно выполняемые операции с норма­ми времени: t₁=6 мин/ед; t₂=4 мин/ед; t₃=2 мин/ед. Каждая операция выполняет­ся на одном рабочем месте. Определить часовую производительность этой це­пи рабочих мест.

Решение. Определим часовую пропускную способность каждого рабоче­го места. Первое рабочее место: 60/6=10 ед/ч; второе - 60/4=15 ед/ч и третье -60/2=30 ед/ч. Следовательно, "узким местом" в технологическом процессе бу­дет первое рабочее место и производительность всей цепи рабочих мест соста­вит 10 ед/ч. Принцип пропорциональности в данном случае не выполняется. Второе и третье рабочее место будут недогружены и рабочие, выполняющие эти операции, будут заняты на (10/15)*100%=67% и на (10/30)*100%=33%, со­ответственно. Рабочий на первом рабочем месте будет занят на 100%.

Пропорциональность производства исключает перегрузку одних рабочих мест, то есть возникновение узких мест, и недоиспользование мощностей в других звеньях и является предпосылкой равномерной работы предприятия, т.е. обеспечивает бесперебойный ход производства.

Базой соблюдения пропорциональности является правильное проектиро­вание предприятия, оптимальное сочетание основных и вспомогательных про­изводственных звеньев. Однако при современных темпах обновления произ­водства, быстрой сменяемости номенклатуры производимой продукции и сложной кооперации производственных звеньев задача поддержания пропор­циональности производства становится постоянной. С изменением производст­ва меняются взаимоотношения между производственными звеньями, загрузка отдельных переделов. Перевооружение определенных подразделений произ­водства изменяет установившиеся пропорции в производстве и требует повы­шения мощности смежных участков.

Пропорциональность в производстве может поддерживаться своевремен­ной заменой орудий труда, повышением уровня механизации и автоматизации производства, путем изменений в технологии производства и т. д. Это требует системного подхода к решению вопросов реконструкции и технического пере­оснащения производства, планирования освоения и пуска новых орудий труда.

Производственный процесс изготовления некоторых изделий состоит из большого числа операций. Очевидно, что выполнение их последовательно (од­на за другой) вызвало бы значительное увеличение продолжительности произ­водственного цикла. В связи с этим многие операции производственного про­цесса выполняются.; параллельно, т.е. реализуется принцип парал­лельности.

Параллельность достигается при обработке одной детали несколькими инструментами, одновременной обработкой разных деталей одной партии на нескольких рабочих местах, одновременным изготовлением различных деталей одного и того же изделия на разных рабочих местах

Вернемся к предыдущему примеру. Длительность изготовления 1 ед про­дукции в этом случае составит: t₁+t₂+t₃=6+4+2=12 мин. Введем параллельные рабочие места на этих операциях с₁=3, с₂=2, с₃=1 так, чтобы среднее время выполнения каждой операции было бы одинаковым: t₁/C₁=t₂/C₂=t₃/C₃=2 мин. Оче­видно, что в этом случае будет выполняться принцип пропорциональности ("узкие места" будут отсутствовать), а длительность изготовления 1 ед. про­дукции сократится до 2+2+2=6 мин. Часовая производительность увеличится с 10 ед/ч до 60/2=30 ед/ч за счет введения параллельных рабочих мест.

Уровень параллельности производственного процесса может быть оха­рактеризован при помощи коэффициента параллельности , исчисляемого как соотношение длительности производственного цикла при последовательном выполнением операции и фактической его длительности Т: а=Т_р/Т.

В условиях сложного процесса изготовления продукции все большее значение приобретает непрерывность производства, что обеспе­чивает ускорение оборачиваемости оборотных средств. На рабочем месте она достигается в процессе выполнения каждой операции путем сокра­щения вспомогательного времени (внутриоперационных перерывов), на участке и в цехе при передаче полуфабриката с одного рабочего места на другое (меж­операционных перерывов) и на предприятии в целом; сведения перерывов до минимума в целях максимального ускорения оборачиваемости материально-энергетических ресурсов (межцехового пролеживания).

Непрерывность работ в пределах операции обеспечивается, прежде всего, совершенствованием орудий труда - введением автоматической переналадки, автоматизацией вспомогательных процессов, использованием специальной ос­настки и приспособлений. Сокращение межоперационных перерывов обеспечи­вается использованием непрерывных транспортных средств.

Степень непрерывности производственного процесса может быть охарак­теризована коэффициентом непрерывности исчисляемым как соотношение длительности технологической части производственного циклаТ_тех и продолжительности полного производственного цикла Т:

.

Для обеспечения полного использования оборудования, материально-энергетических ресурсов и рабочего времени важное значение имеет ритмич­ность производства, являющаяся основополагающим принципом его организа­ции.

Принцип ритмичности предполагает равномерный выпуск продукции и ритмичный ход производства. Уровень ритмичности может быть охарактеризо­ван коэффициентом , который определяется отношением фактических объемов выпуска продукции п_f, но не больше планового задания, к плановому выпуску продукции п:

.

Пример. Имеются следующие месячные показатели работы производст­венного участка:

1 декада 2 декада 3 декада План, п 33% 33% 34% Факт, nf 10% 10% 80%

Определить коэффициент ритмичности работы участка в течение месяца по декадным данным.

Решение.

.

Производственное задание на участке было выполнено, но участок рабо­тал неритмично - план был выполнен за счет объема продукции, произведенно­го в третьей декаде.

Равномерный выпуск продукции означает изготовление в равные проме­жутки времени одинакового или постепенно возрастающего количества про­дукции. Ритмичность производства выражается в повторении через равные промежутки времени частных производственных процессов на всех стадиях производства и осуществлении на каждом рабочем месте в равные промежутки времени одинакового объема работ, содержание которых в зависимости от ме­тода организации рабочих мест может быть одинаковым или различным.

Ритмичность производства - одна из основных предпосылок рациональ­ного использования всех его элементов. При ритмичной работе обеспечиваются полная загрузка оборудования, нормальная его эксплуатация, улучшается ис­пользование материально-энергетических ресурсов, рабочего времени.

Обеспечение ритмичной работы является обязательным для всех подраз­делений производства - основных, обслуживающих и вспомогательных цехов, материально-технического снабжения. Неритмичная работа каждого звена при­водит к нарушению нормального хода производства.

Традиционные принципы орга­низации производства ориентированы на устойчивый характер производства -стабильную номенклатуру продукции, специальные виды оборудования и т.п. В условиях быстрого обновления номенклатуры продукции меняется технология производства. Между тем, быстрая смена оборудования, перестройка его пла­нировки вызвали бы неоправданно высокие затраты, и это явилось бы тормозом технического прогресса. Это выдвинуло новое требование к организации производства - гибкость, что, прежде всего, означает быструю переналаживаемость оборудования. Достиже­ния микроэлектроники создали технику, способную к широкому диапазону ис­пользования и производящую в случае необходимости автоматическую самоподналадку.

Одним из важнейших принципов современной организации производства является ее комплексность. Современные процессы изготовления продукции характеризуются сращиванием и переплетением основных, вспомогательных и обслуживающих процессов, при этом вспомогательные и обслуживающие про­цессы занимают все большее место в общем производственном цикле. Это свя­зано с известным отставанием механизации и автоматизации обслуживания производства по сравнению с оснащенностью основных производственных процессов. В этих условиях становится все более необходимой регламентация технологии и организации выполнения не только основных, но и вспомогатель­ных и обслуживающих процессов производства.

Одной из предпосылок непрерывности производства является прямоточность в организации производственного процесса, которая представляет собой обеспечение кратчайшего пути прохождения изделием всех стадий и операций производственного процесса, от запуска в производство исходных материалов и до выхода готовой продукции. Прямоточность характеризуется коэффициентом К_пр, представляющим соотношение длительности транспортных операций Т_тр к общей продолжительности производственного цикла Т_ц:

где j - количество транспортных операций.

В соответствии с этим требованием взаимное расположение зданий и со­оружений на территории предприятия, а также размещение в них основных це­хов должно соответствовать требованиям производственного процесса. Поток материалов, полуфабрикатов и изделий должен быть поступательным и крат­чайшим, без встречных и возвратных движений. Вспомогательные цехи и скла­ды должны размещаться как можно ближе к обслуживаемым ими основным це­хам.

Соблюдение принципов организации производства имеет большое прак­тическое значение, поскольку в данном случае происходит сокращение дли­тельности производственного цикла изготовления изделий, снижаются издерж­ки производства, улучшается использование основных производственных фон­дов, увеличивается оборачиваемость оборотных средств.