Разработка комплексного плана организации производства

В мировой практике достигнуты определенные успехи в развитии машиностроительного производства. Основной тенденцией развития машиностроения является автоматизация производственных процессов. Страны с высокооплачиваемой рабочей силой идут по пути внедрения ГПС (гибких производственных систем) и создания заводов-автоматов на основе роботизации. В XXI в. передовые машиностроительные заводы мира будут разрабатывать и внедрять непрерывные процессы на основе микроэлектроники, биотехнологий, генной инженерии с использованием экстремальных условий (сверхнизкие или сверхвысокие температуры и/или давления) в замкнутых безотходных циклах автоматизированного производства. Основными условиями внедрения этих технологий являются:

унификация внутреннего содержания и структур при дифференциации (индивидуализации, разунификации) внешнего оформления конечных товаров; стандартизация понятий, методов, средств оснащения и измерений, документов и других компонентов на всех уровнях иерархии (мировое сообщество, страна, регион, отрасль, фирма);

дальнейшее развитие форм организации (специализации, концентрации, кооперирования) на всех уровнях иерархии;

диффузия инноваций в мировом масштабе на основе взаимовыгодных обменов новшествами;

автоматизация управления.

Перечисленные направления совершенствования работы механических цехов определяются общими тенденциями развития машиностроения. В связи с созданием новых высокопроизводительных и точных машин и приборов повышаются требования к точности обработки деталей, чистоте поверхности, стабильности признаков качества в партии одинаковых деталей. Вместе с тем стремление к максимальному снижению затрат на производство обязывает сокращать трудоемкость механической обработки. Решение этой задачи идет по пути как организации производства наиболее точных заготовок, максимально приближающихся по форме и размерам к форме и размерам готовой детали, так и совершенствования самой механической обработки.

На ряде предприятий совершенствование механообработки связано с осуществлением технического перевооружения и, в первую очередь, с заменой старого изношенного оборудования и созданием комплексно механизированных и автоматизированных участков и цехов. Совершенствование технологии механической обработки идет по пути снижения удельного веса черновых операций, все более широкого использования процессов электрообработки, ультразвуковой обработки, электрофизических и электрохимических методов обработки, лазерной обработки и т.д. На смену металлам приходят композиционные материалы (композиты), пластические массы и т.п.

И

14

зменения в организации технического обслуживания производства в значительной мере обуславливаются комплексной механизацией и автоматизацией. Централизация или выполнение сторонними организациями ряда функций технического обслуживания обрабатывающего производства в области ремонта, транспортных работ также вносит существенные изменения в организацию обрабатывающего производства. Важное значение в совершенствовании обрабатывающего производства так же, как и предприятия в целом, имеет внедрение системы менеджмента.

Разработка комплексной программы совершенствования организации производства предшествует проведению анализа состояния и оценка уровня организации производственных процессов. Целью проведения анализа является определение резервов производства и оценка работ по:

• обеспечению производства необходимым технологическим оснащением;

• организации материальных и информационных потоков;

• определению методов и форм организации производственных процессов на участках и в цехах предприятия.

Анализ уровня организации производства основывается на получении документации, определяющей требования к организации производственных процессов; сборе необходимых материалов, характеризующих состояние организации производства, а также сопоставлении производственных условий по отдельным участкам и цехам с известными прогрессивными решениями в области организации с целью определения видов и объемов работ по совершенствованию производственной структуры предприятия.

Анализ организации производства должен включать:

• оценку уровня специализации подразделений цеха;

• характеристику методов организации производства;

• анализ пространственной и временной структуры производственного процесса;

• анализ степени соответствия уровня организации требованиям применяемости техники и технологии.

Результаты, выводы и предложения, полученные в ходе анализа, используются для разработки плана совершенствования организации производства. Схема проведения анализа уровня организации производства показана на рис.14.

И

16

меющаяся практика проведения работ по совершенствованию организации производственных процессов в период подготовки производства новых изделий и внедрения новой техники позволила разработать рабочую программу проведения анализа состояния организации производства.

Анализ состояния организации производства предполагает разработку комплекса мероприятий, направленных на выявление недостатков и резервов организации производства, формирование целей и направлений ее совершенствования.

Источниками получения исходных данных для анализа являются: организационно-технический паспорт цеха, технологические карты, бухгалтерская и статистическая отчетность, данные анкетного опроса, материалы наблюдений.

15

Рис. 14. Схема проведения анализа уровня организации производства

Параллельно с анализом собранных данных изучается передовой опыт по отдельным направлениям организации производства на родственных предприятиях. На основе проведенного анализа разрабатывается план совершенствования организации производства.

Анализ организационного уровня производства начинается с заполнения организационно-технического паспорта участка.

Паспорт включает четыре раздела. Первый раздел содержит общую характеристику об уровне организации производства: данные, характеризующие структуру управления цехом; состав его подразделений; формы организации труда производственных рабочих, внутри- и межучастковые связи; описание основных форм организации производственных процессов.

Второй раздел представляет собой планировку участков с указанием числа рабочих мест, технико-экономических характеристик каждого из них. При этом выделяется общее число единиц основного технологического оборудования, в том числе неработающего, его остаточная стоимость и срок службы. Здесь же содержится информация о пропускной способности участков цеха, степени использования производственных мощностей и оборудования.

Третий раздел содержит информацию, необходимую для оценки степени конструктивной и технологической однородности выпускаемой продукции, частоте сменяемости ее в производстве, срока запуска-выпуска.

Четвертый раздел включает следующие показатели: расчетная численность основных рабочих, удельный вес рабочих, совмещающих профессии, занятых многостаночным обслуживанием, средний тарифный коэффициент, разряд работ, процент выполнения норм.

Примером может быть план проектирования механических цехов. Рациональная организация производства механических цехов определяется степенью выполнения принципов рационализации структур и процессов. Целями проектирования новых и реорганизации действующих механических цехов обычно являются:

• 17

  увеличение объема выпускаемой продукции в соответствии с рекомендациями маркетинговых исследований;

• повышение качества выпускаемой продукции и ее сервиса;

• снижение себестоимости продукции при соблюдении требований по качеству за счет активизации инновационной деятельности;

• снижение эксплуатационных затрат за счет повышения качества продукции, качества ее сервиса и совершенствования организации эксплуатации (применения) продукции;

• полное или частичное сочетание перечисленных выше задач.

Основными этапами работ и технико-экономических расчетов, связанных с проектированием новых и реорганизацией действующих механических цехов, являются:

1. Определение производственной программы цеха на основе маркетинговых исследований.

2. Определение производственной структуры цеха.

3. Разработка мероприятий по совершенствованию технологичности выпускаемой продукции.

4. Разработка мероприятий по совершенствованию технологических процессов, системы норм и нормативов, организации труда.

5. Проектирование производственных участков.

6. Проектирование вспомогательных отделений, служебных и бытовых помещений, компоновка площадей.

7. Разработка системы планирования.

8. Разработка системы менеджмента цеха.

9. Расчет технико-экономических показателей цеха.

10. Оценка эффективности проекта и функционирования цеха.

Исходными данными для проектирования цеха являются:

• подетальная производственная программа и перспективы ее изменения;

• технико-экономическая характеристика цеха;

• результаты анализа внешних и внутренних воздействий на работу цеха, слабых и сильных сторон его деятельности с позиций конкурентоспособности;

• техническая документация (чертежи, проекты, технологические процессы, нормы и нормативы и т.п.);

• справочные материалы и т.п.

В условиях крупносерийного и массового производства разрабатывается подетальная программа, в средне- и мелкосерийном производстве – в приведенных или условных единицах.

П

18

рограмма в приведенных единицах разрабатывается на основе группировки деталей, сходных по конструкции и технологии изготовления. В каждой группе выбирается деталь-представитель.

Классификация деталей облегчает решение вопросов унификации, исследования экономической эффективности межзаводской кооперации, использования неметаллических материалов, выбора наиболее экономичных заготовок, концентрации производства однотипных деталей в одном цехе, формирования производственных участков в реорганизуемом цехе и т.д.

Таким образом, на первом этапе должна быть сформирована подетельная программа, учитывающая реальные перспективы развития производства на предприятии, а иногда и в более широком масштабе (например, развитие заготовительной базы, расширение производства унифицированных и стандартных деталей и т.п.), и обеспечивающая углубление специализации. Число производственных участков и уровень их специализации зависят от номенклатуры и трудоемкости производственной программы.

К вспомогательным службам цеха относятся:

1. Инструментальное хозяйство в составе инструментально-раздаточной кладовой (ИКР), кладовой приспособлений и абразивов, отделения заточки, мастерской по ремонту приспособлений и оснастки.

2. ремонтное хозяйство в составе цеховой базы по текущему ремонту оборудования и соответствующих кладовых (масел, запчастей и т.п.).

3. складское хозяйство (склады металла и заготовок, межоперационного хранения деталей, хранения готовых деталей, кладовые вспомогательных материалов).

4. бюро технического контроля.

5. службы по сбору, переработки и удалению отходов.

Состав вспомогательных отделений определяется в зависимости от объема соответствующих работ и особенностей организации общезаводских служб.

В механических цехах существуют все разновидности производственных участков, начиная от универсальных, образованных по принципу однородности технологического оборудования, до автоматических линий.

Выбор типа производственного участка производится в зависимости от номенклатуры и объема производства по каждой номенклатурной позиции, предварительной группировки этих данных и ориентировочного определения на этой основе уровня специализации рабочих мест.

У

19

ровень специализации рабочих мест определяется с помощью коэффициента специализации:

К_сп = m / C_об, (12)

где, К_сп – коэффициент специализации, характеризующий число операций, закрепленных за единицей технологического оборудования; m – общее количество операций; C_об – количество установленного оборудования.

Соответствующие значения К_сп по типам производства и типы производственных участков приведены в табл. 2.

При проектировании и реконструкции механических цехов необходимо располагать типовыми технологическими процессами, соответствующими различным объемам производства.

Таблица 2

Значения коэффициентов специализации и типы

участков по типам производства

Параметры	Тип производства
	Массовое	Крупносерийное	Среднесерийное	Мелкосерийное и единичное
Ксп	1	2 -10	11 - 20	Свыше 21
Тип участка	Автоматические линии, поточные линии	Поточные линии, автоматические линии	Предметно-замкнутые участки, поточные линии	Универсальные, предметно-замкнутые участки

Методика выполнения работ по проектированию и технико-экономические расчеты изменяются в зависимости от типа производственного участка. В поточном производстве – по соотношению штучного времени по каждой операции такта линии. Численность рабочих-станочников определяется по трудоемкости обработки или исходя из количества оборудования и принятой сменности (в поточном производстве на основе плана-графика работы линии).

Выбор того или иного варианта расположения оборудования обуславливается требованием наилучшего использования площадей при соблюдении норм, обеспечивающих безопасность работы и удобство обслуживания оборудования (ремонт, обслуживание транспортом и т.п.). Ширина проездов и проходов между станками определяется габаритами применяемых транспортных средств.

О

20

сновными направлениями совершенствования работы механических цехов являются:

• повышение уровня специализации и концентрации производства однотипных деталей на основе унификации изделий, сборочных единиц, деталей на стадии их конструирования;

• применение групповых методов изготовления деталей;

• применение безотходных малооперационных технологий;

• механизация и автоматизация производства.

21

Внедрение гибких производственных систем

Одним из направлений, обеспечивающих интенсификацию производства, является комплексная его автоматизация на основе использования гибких производственных систем (ГПС), а также станков с ЧПУ, робототехнических комплексов. В отечественной промышленности накоплен определенный опыт создания и эксплуатации гибких групповых многопозиционных линий и участков, управляемых от ЭВМ, предназначенных для механической обработки двух видов деталей – типа тел вращения и корпусных. Создание таких линий и участков является начальным этапом на пути широкого перехода к полностью автоматизированным гибким комплексам механообработки.

Гибкие производственные системы рассматриваются как совокупность в разных сочетаниях оборудования с ЧПУ, роботизированных технологических комплексов, гибких производственных модулей (ГПМ), отдельных единиц технологического оборудования и систем обеспечения их функционирования в автоматическом режиме в течение заданного интервала времени. ГПС должны обладать способностью автоматизированной переналадки при производстве изделий произвольной номенклатуры в установленных пределах их характеристик.

Составными частями ГПС являются следующие:

1. Гибкий производственный модуль – единица технологического оборудования для производства изделий произвольной номенклатуры в установленных пределах значений их характеристик с программным управлением, автономно функционирующая, автоматически осуществляющая все функции, связанные с изготовлением, имеющая возможность встраивания в ГПС.

2. Роботизированный технологический комплекс – совокупность единицы технологического оборудования, промышленного робота и средств оснащения, автономно функционирующая и определяющая многократные рабочие циклы.

3. Система обеспечения функционирования ГПС – совокупность взаимосвязанных автоматизированных систем проектирования изделий, технологической подготовки их производства, управления при помощи ЭВМ, перемещения предметов производства и технологической оснастки.

По производственно-технологической сущности ГПС могут быть подразделены на:

• системы автономных одноцелевых станков с ЧПУ;

• системы автономных многоцелевых станков с ЧПУ – обрабатывающих центров;

• роботизированные технологические комплексы на базе одноцелевых станков с ЧПУ со встроенными промышленными роботами;

• р

  22

  оботизированные технологические комплексы на базе станков типа ОЦ с автономными ПР, робототележками или другими транспортно-подъемными средствами (без центрального автоматизированного склада и многоуровневой системы управления);

• ГПС на основе одноцелевых станков с ЧПУ, автоматизированной транспортно-складской системы, и управляющего вычислительного комплекса на базе ЭВМ;

• ГПС на основе станков типа ОЦ, АТСС, УВК.

Выбор одного из вариантов ГПС взамен традиционных систем управления на базе оборудования с ручным управлением либо переход от одного варианта ГПС к другому обуславливают существенное изменение многих технико-экономических характеристик производства – уровня производительности, величины капитальных затрат себестоимости обработки, длительности производственных циклов, незавершенного производства, затрат в сфере технической подготовки производства и др. Выбор наиболее эффективной разновидности ГПС для данных производственных условий или, наоборот, определение производственных условий, когда применение ГПС данного типа экономически целесообразно, зависят от того, насколько познаны закономерности изменения характеристик производства в связи с ее внедрением. Необходимо стремиться к созданию системы технико-экономических нормативов ГПС.

Применительно к типажу обрабатываемых деталей для большого числа машиностроительных предприятий возможны различные варианты реализации ГПС. Наибольшее влияние на характер задач выполняемых ГПС имеет следующий ряд факторов:

1. Тип производства.

2. Одно- или многооперационность технологических процессов.

3. Режим функционирования заказов на обработку изделий в ГПС.

4. Взаимозаменяемость оборудования;

5. Режим работы ГПС по сменам.

6. Интенсивность режимов обслуживания обрабатывающего оборудования.

Создаваемые как высокопроизводительные автоматизированные производственные комплексы ГПС обладают рядом экономических преимуществ, обеспечивая резкое увеличение производительности труда, объемов выпуска продукции, степени использования оборудования, снижение затрат на переналадку производственного процесса при смене изготавливаемых изделий и т.д. В то же время в них используются исключительно дорогостоящее обрабатывающее и транспортное оборудование, управляющие ЭВМ, что увеличивает потребность в капитальных вложениях, проектных расходах, амортизационных и эксплуатационных затратах.

При создании гибких производственных систем, расширении областей их применения как по номенклатуре обрабатываемых деталей, так и по технологическим процессам их получения, необходимо обосновывать экономическую эффективность.