Организация и планирование машиностроительного производства (произв

Tp.i = T[Lmax(J -5- i)]; Tni = T M -T tU a x O ^ C )].

Путь, соединяющий события с нулевыми резервами времени, являет­ ся критическим. Он соответствует максимальной продолжительности по­ следовательных работ, ведущих от исходного (J) к завершающему собы­ тию (С).

Результаты расчетов ранних и поздних сроков наступления событий и резервов для сети, показанной на рис. 1.17, приведены в табл. 1.18.

Выявив события, не имеющие резервов времени, отметим на рис. 1.17 критический путь жирными стрелками.

Резервами времени располагают работы, лежащие на некритических путях. Полный резерв времени работы — это максимальное количество времени, на которое можно увеличить продолжительность данной рабо­ ты, не изменяя при этом продолжительность критического пути:

Rn.ij = Tn.j-Tp.i-to*.jj,

где tonc.jj — ожидаемая продолжительность работы ij.

Важным свойством полного резерва времени работы является то, что если его использовать частично или целиком для увеличения длительно­ сти какой-либо работы, то уменьшится резерв времени всех остальных работ, лежащих на этом пути. Свободный резерв времени работы Re, у— это максимальное количество времени, на которое можно увели­ чить продолжительность данной работы или отсрочить ее начало, не из­ меняя при этом ранних сроков начала последующих работ, при условии, что начальное событие этой работы наступило в свой ранний срок:

Резервы времени работ, особенно свободный, позволяют маневриро­ вать сроками начала и окончания работ, их продолжительностью. Резуль­ таты расчетов Rn.ij и Rce.ij для сети, показанной на рис. 1.17, приведены в табл. 1.18.

Следующий этап работ на стадии исходного планирования — анализ сетевого графика, когда определяются коэффициенты напряженности пу­ тей и вероятность свершения завершающего события в заданный (дирек­ тивный) срок.

Коэффициент напряженности пути кн— это отношение продолжи­ тельностей несовпадающих (заключенных между одними и теми же со­ бытиями) отрезков пути, одним из которых является путь максимальной продолжительности, проходящий через данные работы, а другим — кри­ тический путь. Если совпадающую с критическим путем величину отрез­ ка исследуемого пути обозначить Т(Ькр), а протяженность максимально­ го пути, проходящего через данные работы, — T(Lmax), то коэффициент напряженности:

К„ =[Г(ЬП1И) -Т '(Ь 1С!))]/|Т (Ь 1ф)-Т Ч Ь )ф).

В случае последующей оптимизации сетевого графика (при прочих равных условиях) в первую очередь используются резервы с путей, имеющих наименьший коэффициент напряженности.

Расчет вероятности наступления завершающего события в заданный срок Рк необходим, когда установленный директивный срок Тд оказыва­ ется меньше рассчитанного срока наступления завершающего события Тс. Предполагается, что значение Тс подчиняется закону нормального распределения. Тогда аргумент нормальной функции распределения ве­ роятностей (функция Лапласа):

где пр — число работ, лежащих на критическом пути.

Значение функции Рк может быть найдено по таблице значений нор­ мальной функции распределения вероятностей в соответствующей спра­ вочной литературе по теории вероятностей.

Для величины Рк считаются вполне достаточными границы допусти­ мого риска 0,35 < Рк < 0,65. Более того, можно утверждать, что при Рк > 0,65 на работах критического пути имеются избыточные ресурсы. При Рк < 0,35 опасность срыва заданного срока наступления завершаю­ щего события настолько велика, что необходимо повторное планирова­ ние с перераспределением ресурсов, т.е. оптимизация сетевого графика.

Оптимизация сетевого графика в зависимости от полноты решаемых задач может быть разделена на частную и комплексную. Примерами ча­ стной оптимизации являются: минимизация времени инновационных проектов при фиксированных затратах, минимизация численности ис­ пользуемых работников, минимизация затрат при заданном времени вы­ полнения и др.

Так, при Рк < 0,35 направляют дополнительные ресурсы на работы критического пути, перераспределяя их с путей, имеющих резервы вре­ мени. При этом учитываются рассчитанные коэффициенты напряженно­ сти путей, квалификационный и профессиональный состав работников. Перераспределение проводят до получения Рк в пределах 0,35—0,65.

Такая оптимизация, как и минимизация потребности в одновременно требуемых исполнителях по их категориям, производится на графике, вытянутом вдоль оси абсцисс (рис. 1.18) в масштабе времени; по оси ор­ динат в масштабе показывается количество работников по категориям. Так, более позднее начало выполнения работы 1,7 (после окончания рабо­ ты 2,4) позволяет сократить потребность в конструкторах с 6 до 5.

При невозможности оптимизации сроков и загрузки за счет внутрен­ них резервов приходится прибегать к внешним источникам. При этом удобно использовать графики «время — затраты» (рис. 1.19), в которых

из

отражается минимально возможная величина денежных затрат Smj„ на вы­ полнение работы в нормативное время t„, минимально возможное время выполнения работы tmin при повышенных размерах денежных затрат S„. Аппроксимирующая прямая позволяет установить размеры увеличения затрат при необходимости сокращения сроков выполнения работы или решения обратной задачи. Величина дополнительных затрат AS, необхо­ димых для выполнения работы в какое-то искомое время tn, которое мень­ ше tH:

AS (S„ Sc)(tH tn) / (tn tmin).

Комплексная оптимизация сетевого графика может заключаться в на­ хождении оптимального соотношения затрат и сроков выполнения его стадий и этапов.

Стадия составления исходного плана в системе СПУ заканчивается

щего срока разработки службой СПУ запрашивается информация на ти­ повых бланках или других носителях от ответственных исполнителей. В этом бланке исполнители указывают сроки выполнения работ, оценку из­ менений состояния начатых работ (если такие изменения есть), при необ­ ходимости вводят новые работы с оценкой их продолжительности или исключают ненужные и т.д. На основе собранных сведений снова состав­ ляются частные и сводный сетевые графики, проводятся их расчеты, ана­ лиз и оптимизация, т.е. с определенной периодичностью повторяются ра­ боты стадии исходного планирования.

До исполнителей доводится внешняя информация — изменение та­ рифов, цен, возможность приобретения нового оборудования, аппарату­ ры и т.д., а также их «положение» в новой сети (например, о попадании закрепленного за ответственным исполнителем комплекса работ на кри­ тический путь в сводной сети, о необходимости перераспределения ре­ сурсов и т.д.).

Планирование инновационных проектов включает составление сме­ ты затрат, в которой расшифровываются и обосновываются необходимые затраты по соответствующим статьям. Для планирования затрат, связан­ ных с подготовкой к производству новых изделий, смета составляется по калькуляционным статьям затрат, а для планирования хозяйственной деятельности организации или предприятия в целом — по экономиче­

Продолжение табл. 1.19

11.Коммерческие расходы.

12.Контрагентские работы.

Пр и м е ч а н и е . В кон трагентские работы вклю чаю тся услуги сторонн их орган изац ии , осущ е­ ствляем ы е по договорам .

Для составления сметы используется информация, полученная при расчете параметров сетевого графика. Исходным для определения затрат по основной заработной плате производственного персонала являются трудоемкость работ и оклады исполнителей:

30(ij) “ ^ож(ц) ' Ри(У) *30.cp.(ij) >

где 30(ij)— основная заработная плата производственного персонала за работу (ij); t^ j) — ожидаемое время выполнения работы (ij); ри(у) — ко­ личество исполнителей работы (ij); 30Cp.(ij) — средняя заработная плата исполнителей работы (ij) в единицу времени (в день, час или др.) в зави­ симости от размерности

Более подробно вопросы калькулирования и формирования смет за­ трат изложены в гл. 6.3.

РАЗДЕЛ 2. ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССОВ

ГЛАВА 2.1. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ОРГАНИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССОВ. ТИПЫ ПРОИЗВОДСТВА

2.1.1. Производственный процесс, принципы его рациональной организации

Производственный процесс — совокупность всех дейст­ вий людей и орудий труда, необходимых на данном предприятии для из­ готовления продукции. Технологический процесс является частью про­ изводственного процесса, содержащей целенаправленные действия по изменению и (или) определению состояния предмета труда. Законченная часть технологического процесса, выполняемая на одном рабочем месте, называется технологической операцией.

Производственный процесс состоит из трудовых и автоматических процессов, а также естественных процессов, не требующих, как правило, затрат труда (например, время на охлаждение отливок, старение загото­ вок). На машиностроительных предприятиях, выпускающих сложную продукцию, производственные процессы очень разнообразны. Чтобы их рационально организовать, необходимо их классифицировать по наибо­

• основные, предназначенные для изменения формы или состояния материала продукции, являющейся в соответствии со специализацией предприятия товарной, например в автомобилестроительном производ­ стве — это процессы изготовления деталей автомобиля и сборки из них узлов, агрегатов и автомобиля в целом, на инструментальных заво­ дах— это изготовление инструмента;

• вспомогательные, в результате которых получается продукция, как правило, используемая на самом предприятии, для обеспечения нормаль­ ного функционирования основных процессов, например изготовление средств технологического оснащения, средств механизации и автомати­

зации собственного производства, запасных частей для ремонта дейст­ вующего оборудования, производство на предприятии всех видов энер­ гии (электроэнергия, пар, газ и др.);

• обслуживающие, обеспечивающие основные и вспомогательные процессы услугами, необходимыми для их нормального функционирова­ ния, например транспортные и складские.

Основные, вспомогательные и обслуживающие производственные процессы имеют специфические особенности и связанные с этим разные тенденции развития и совершенствования. Так, многие вспомогательные производственные процессы могут быть переданы специализированным предприятиям, что в большинстве случаев обеспечивает экономически более эффективное производство инструмента, технологической оснаст­ ки, запасных частей. С повышением уровня автоматизации основных и вспомогательных процессов обслуживающие процессы постепенно ста­ новятся неотъемлемой частью основного производства, играют органи­ зующую роль в автоматизированных и особенно в гибких автоматизиро­ ванных производствах.

В з а в и с и м о с т и о т х а р а к т е р а т е х н о л о г и ч е ­ с к и х о п е р а ц и й различают такие производственные процессы:

• заготовительные, в результате которых могут быть получены ли­ тые, сварные, кованые заготовки;

•обрабатывающие — это обработка резанием, термическая обра­ ботка деталей;

•сборочные, обеспечивающие сборку узлов и машин. Разделение функций между человеком и машиной (механизмом) по­

зволяет по с т е п е н и а в т о м а т и з а ц и и выделить такие про­ цессы:

• ручные (немеханизированные), выполняемые без помощи механиз­ мов, например слесарные работы, ручная разметка заготовки и др.;

•механизированные, выполняются рабочим (оператором) с помощью средств, снижающих величину физических нагрузок, например работа на универсальном токарно-винторезном станке;

•автоматизированные, частично выполняются без участия челове­ ка, за которым могут остаться только функции загрузки, корректировки,

наблюдения, например при работе на полуавтоматическом станке;

• автоматические, полностью высвобождающие рабочего от выпол­ нения операций, оставляя за ним функции наблюдения за ходом произ­

• простые процессы, состоящие из последовательно выполняемых операций, примерами которых могут быть изготовление одной детали, партии одинаковых деталей, группы разных по конструкции деталей, но

имеющих технологическое сходство и обрабатываемых на одном рабо­ чем месте, участке, линии, а также процессы сборки изделия или его эле­ мента. Структура такого процесса (порядок выполнения операций) опре­ делена технологией изготовления детали или сборки;

• сложные процессы, состоящие из последовательно и параллельно выполняемых операций. Примером таких процессов может быть изготов­ ление сборочной единицы из нескольких деталей или всего изделия, ко­ торое включает определенное количество деталей и сборочных единиц. Структура сложного процесса зависит как от состава технологических процессов изготовления и сборки, так и от порядка их выполнения, опре­ деляемого конструкцией сборочной единицы или изделия.

Организуя производственный процесс во времени и пространстве, следует исходить из принципов, правильное использование которых обеспечивает повышение эффективности работы предприятия, рацио­ нальный уровень расходуемых ресурсов. Значение и важность этих прин­ ципов в конкретных условиях производства могут меняться. В связи с развитием и совершенствованием машиностроительного производства возникают новые принципы или утрачивают силу прежние. Основными принципами являются:

Принцип дифференциации предполагает разделение производствен­ ного процесса на отдельные технологические процессы, операции, пере­ ходы, приемы, движения. При этом анализ особенностей каждого элемен­ та позволяет выбрать наилучшие условия для его осуществления, обеспе­ чивающие минимизацию суммарных затрат всех видов ресурсов. Так, по­ точное производство многие годы развивалось за счет все более глубокой дифференциации технологических процессов. Выделение коротких по длительности операций позволяло упрощать организацию и технологи­ ческое оснащение производства, совершенствовало навыки рабочих, уве­ личивало производительность их труда.

Однако чрезмерная дифференциация повышает утомляемость рабо­ чих на ручных операциях за счет монотонности и высокой интенсивности процессов производства. Большое количество операций приводит к из­ лишним затратам на перемещение орудий труда между рабочими места­ ми, установку, закрепление деталей и снятие их с рабочего места после окончания операции.

При использовании высокопроизводительного гибкого оборудова­ ния — станков с ЧПУ, обрабатывающих центров, роботов и т. д. — прин­ цип дифференциации переходит в принцип концентрации операций и ин­ теграции производственных процессов. Операции становятся более объ­ емными, сложными, выполняются на прогрессивном оборудовании в со­ четании с бригадным принципом организации труда.

На поточных линиях в едином комплексе решаются задачи обработ­ ки, сборки и транспортировки деталей и изделий. Эффективность гибких производственных систем обеспечивается за счет взаимной координации процессов проектирования, изготовления, транспортирования, контроля, складирования, обслуживания и управления всей сложной производст­ венной системой.

Принцип специализации основан на ограничении разнообразия эле­ ментов производственного процесса. В частности, выделяются группы рабочих, специализирующихся по профессиям, что способствует росту их квалификации и производительности труда. Однако целесообразная организация производства в некоторых случаях требует овладения смеж­ ными профессиями, чтобы обеспечить взаимозаменяемость рабочих в процессе производства. Иногда переключение рабочих с одного вида ра­ бот на другие позволяет снизить нагрузки, вызванные монотонностью и однообразием операций. Уровень специализации характеризуется коэф­ фициентом закрепления операций:

кзо пто / Ср,

где пто — число наименований технологических операций, выполняемых

m

за плановый период (например, месяц); ср= ^ t jN i / Fa — расчетное чис-

ло загруженных рабочих мест цеха (участка); ti — плановая трудоемкость изготовления i-й позиции из номенклатурного плана производства цеха (участка), Н — объем выпуска i-й позиции за плановый период, шт.; m — число номенклатурных позиций в плане производства; ¥а— эффек­ тивный (действительный) фонд времени за плановый период, ч.

При закреплении за рабочим местом нескольких деталеопераций или отсутствии постоянного закрепления возникают потери времени при пе­ реходе рабочего с одной операции на другую, замедляется выработка трудовых навыков. Специализация производственных участков, цехов, заводов предполагает ограничение номенклатуры деталей или изделий, обрабатываемых (или собираемых) в этих производственных подразделе­ ниях. Если объем выпуска и трудоемкость детали или изделия одного на­ именования обеспечивают полную загрузку рабочих мест, создаются од­ нопредметные поточные линии, предметно-замкнутые участки или даже специализированные заводы.

Принцип пропорциональности предполагает относительно равную пропускную способность всех производственных подразделений, выпол­ няющих основные, вспомогательные и обслуживающие процессы. Нару­ шение этого принципа приводит к возникновению «узких» мест в произ­ водстве, или, наоборот, к неполной загрузке рабочих мест, участков, це­ хов, снижению эффективности функционирования всего предприятия.