книги из ГПНТБ / Берман, А. Г. Ритмичность производства в машиностроении и приборостроении (организационно-экономические вопросы)

делий, предусматривающая реализацию мероприятий по совер­ шенствованию конструкции и технологического процесса. Чаще производятся частичные улучшения конструкции и технологи­ ческого процесса, необходимые в связи с изменением дифферен­ циации процесса на операции, диктуемым расчетным ритмом, а также более четкой специализацией оборудования и рабочих, повышением уровня механизации и автоматизации производ­ ства (Ума). Как правило, с учетом этой конструктивно-техноло­ гической отработки изделий и единственного перспективного ва­ рианта объема выпуска рассчитываются нормы затрат рабочего времени по каждой операции и производится синхронизация операций.

Такая практика проектирования поточных участков и линий приводит к тому, что к моменту пуска в эксплуатацию действи­ тельный объем, номенклатура и ассортимент выпуска изделий ока­ зываются меньше или больше запроектированных, а трудоем­ кость в целом и по многим операциям весьма отличны от проектной.

Достаточно часты случаи, когда перспективный объем выпуска, на который рассчитана поточная линия, не только должен быть достигнут через несколько лет, но и значительно отличается от запроектированного как в сторону увеличения, так и уменьшения. В том и в другом случае расчетные технологические и организа­ ционно-производственные параметры поточного участка (линии) не могут быть осуществлены и весь поточный регламент оказы­ вается нарушенным.

Нередки случаи, когда невозможность осуществления проект­ ной дифференциации технологического процесса на операции вносит серьезные искажения в технологическую планировку обо­ рудования, а смонтированное конвейерное оснащение не может быть использовано по назначению.

Закономерным результатом этой практики являются сохране­ ние режима неравномерной работы и аритмичного выпуска готовой продукции, низкая эффективность производства, фактическое на­ рушение элементарных принципов поточного производства.

Чтобы обеспечить устойчивость регламента работы и выпуска продукции с расчетным ритмом, повысить приспособленность по­ точных участков и линий к закономерным изменениям, диктуемым научно-техническим прогрессом, добиться высокой эффективности ритмичного производства, необходимо систематически применять научные методы прогнозирования изменений: а) технико-эксплуа­ тационных и экономических параметров изделий каждого назна­ чения, требований, предъявляемых к изделиям новыми потреб­ ностями народного хозяйства, новыми сферами применения, но­ выми или дополнительными условиями эксплуатации; б) коли­ чественной потребности в изделиях, характеризующихся опре­ деленным комплексом технико-эксплуатационных параметров (для каждой сферы использования); в) технологических методов

261

изготовления и контроля качества изделий; г) уровня автомати­ зации, точности, надежности и производительности технологи­ ческого, контрольно-измерительного и испытательного оборудова­ ния (аппаратуры), технологического оснащения, диктуемых тре­ бованиями повышенной точности изготовления, стабильности тех­ нических характеристик, надежности и долговечности изделий; д) трудоемкости изготовления и контроля качества изделий, их себестоимости.

Необходимо подчеркнуть, что прогнозирование перечислен­ ных изменений должно быть сосредоточено в головных научноисследовательских, опытно-конструкторских и проектных инсти­ тутах каждой отрасли. В частности, при проектировании новых и реконструкции существующих предприятий отраслевые проект­ ные институты должны обязательно разрабатывать прогнозы кон­ кретной номенклатуры и ассортимента выпуска изделий буду­ щего предприятия, прогнозы изменений в прогнозируемом пери­ оде технико-эксплуатационных параметров изделий, технологии производства, оснащенности каждого вида работ (основных и вспо­ могательных) средствами механизации и автоматизации. И чем выше темпы технического прогресса, темпы совершенствования продукции отрасли, тем более важной становится надежность прогноза.

Нужно признать, что передовые проектные институты прини­ мают все меры к тому, чтобы обеспечить на стадии проектирования гибкость технологических процессов на предприятии, заклады­ вают в проектные варианты альтернативы решений, вытекающие из отраслевых прогнозных решений, стремясь к такому уровню надежности прогнозов в области номенклатуры и ассортимента выпуска изделий, технологических и организационных решений (уровень специализации и кооперирования предприятия, связи по кооперированию, внутризаводская специализация производ­ ственных звеньев предприятия), который обеспечивает правиль­ ность решений как минимум на период, равный циклу проек­ тирование— строительство — освоение производственных мощ­ ностей:

Прогнозы, составляемые на предприятиях, должны преследо­ вать задачу лишь уточнения частных прогнозов.

Имея в виду, что прогнозы должны носить системный и перио­ дический характер, а также должны рассматриваться в их взаим­ ной связи, следует признать наиболее целесообразным исполь­ зование в целях повышения гибкости поточных участков и линий на стадии проектирования следующих методов прогнозирования: для оценки перспективных изменений технико-экономических

лиях по каждой характерной позиции или группам позиций номен­ клатуры—: экстраполяцию и интерполяцию, коллективные экс-

262

пертные оценки специалистов; для оценки перспективных измене­ ний технологических процессов и трудоемкости изготовления и контроля качества различных изделий — информацию о патентах и изобретениях, коллективные экспертные оценки специа­ листов, зависимости трудоемкости изделий от ритма выпуска и степени освоенности изделий; для оценки перспективных изме­ нений технико-эксплуатационных и экономических параметров оборудования и конвейерного оснащения поточных участков и линий — информацию о патентах и изобретениях, коллективные экспертные оценки специалистов.

Экстраполяции несопоставимы в больших масштабах времени. В пределах ближайших 12— 15 лет экстраполяции, по мнению

чение. Различаются экспертные оценки: индивидуальные, типа интервью, аналитические; коллективные — группы или комис­ сии экспертов (метод Делфи).

Важными условиями правильности коллективных экспертных оценок являются [33], [106]: квалификация и опыт экспертов; предупреждение предвзятости оценок, присоединения экспертов к одной из альтернатив под давлением авторитета других экспер­ тов; четкость постановки вопросов, на которые должен ответить эксперт.

Экспертами должны оцениваться в прогнозируемом периоде: 1) относительная важность развития конкурирующих направле­ ний в совершенствовании конструкций изделий определенного перспективного назначения, создания и применения новых ма­ териалов и полуфабрикатов с улучшенными или новыми свой­ ствами, новых технологических методов, новых принципов уп­ равления технологическими режимами и производственным про­ цессом в целом; 2) ожидаемое время и вероятность свершения событий, обеспечивающих научно-технический прогресс в кон­ струкции изделий и технологии их изготовления; 3) условия до­ стижения каждого из уровней прогресса в прогнозируемой об­ ласти — по предложениям эксперта; 4) «удельные веса» научнотехнических решений различного вида; 5) выбор альтернативных суждений, к которым следует присоединиться.

Используя методы, рассматриваемые в математической статистике и в работах по научной прогностике, можно рекомендовать следующий-порядок обработки данных, предложенных различными экспертами.

1. Производится оценка относительной важности (в баллах от 0 до 100) t-м экспертом /-го направления (сц). С помощью следующей матричной таблицы в которой определяются показатели обобщенного мнения в баллах (Mj), частота максимально возможных оценок — 100 баллов (ftlOOy) и сумма рангов (!?,•/)•

26 3

Здесь т — количество экспертов (1, 2 ..........т), № экспертов; п-— количество направлений разработок, предложенных для оценки (1 , 2 , . . п)\ т/ — коли­ чество экспертов, оценивших /'-е направление разработок: тх — количество экспертов, оценивших хотя бы одно направление; тЮОу — количество максималь­ но возможных оценок ( 1 0 0 баллов), полученных для направлений.

Для каждого направления среднестатистический показатель обобщенного мнения в баллах

т х

S СЧ

., »=1

Чем больше М/, тем больше важность развития /-го направления.

Частота максимально возможных оценок, полученных каждым направлением,

А 1 0 0 у = ~ ~ ~ ~ ~ ( о т 0 Д о 1 ).

Оценки ранжируются по их убыванию, как показано ниже:

264

1Н а и б о л е е в а ж н о е н а п р а в л е н и е .

Далее ранги определяются по каждому эксперту (оценки, данные различным направлениям):

Показатели согласованности мнений экспертов характеризуются коэффи­ циентами вариации (vj) оценок каждому /-му направлению и коэффициентами конкордации (w) по каждому вопросу типа «оценки важности».

Для определения V/ рассчитываются дисперсия оценок (Dj) и среднеквадра­ тическое отклонение (of):

Степень согласованности мнений экспертов об относительной важности /-го направления

Чем меньше vj, тем выше степень согласованнности мнений.

Определение коэффициента конкордации (ш) по Кендаллу [47 ] производится следующим образом: среднеарифметическая сумма рангов

П

Е si

М [S/J = /=!______ .

отклонение сумм рангов /-го направления от среднеарифметической

<*/ = 5 /-M IS/];

сумма квадратов отклонений

п ( т \

коэффициент конкордаЦии

тов совпадают, ш = 1.

Очевидно, что определение степени согласованности мнений экспертов имеет тем большее значение, чем сложнее поставленные перед ним вопросы.

Как правило, прогнозы, необходимые при проектировании поточных участков и линий, отвечающих требованиям гибкости производства, носят локальный характер, ограничиваясь рам­ ками подотрасли, а во многих случаях и рамками группы пред­ приятий. Поэтому тщательное определение коэффициентов, ха­ рактеризующих степень согласованности мнений экспертов, не должно являться самоцелью и далеко не всегда оправдано.

Представляются заслуживающими большого внимания вы­ воды акад. В. М. Глушкова о переходе от методов экспертных оценок к методам моделирования прогнозных представлений, о воз­ можностях алгоритмизации и решения задач прогнозирования с помощью ЭВМ.

Эти выводы вытекают из того, что, формулируя цель А, экс­ перты выдвигают в качестве условий ее достижения реализацию событий а и Ь. При этом по каждому предложению экспертов должны оцениваться значимость и вероятность свершения собы­ тий. Для достижения событий а и b эксперты выдвигают ряд новых условий (х, у, г и т . д.) вплоть до событий, уже реально включенных в планы.

Так конструируются гипотетические сети событий, изучае­ мые с помощью «метода критических путей».

Использование патентной информации в прогнозировании целе­ сообразно и важно потому, что патент подготавливается к вне­ дрению через 5—8 лет, а еще через 7—8 лет используется в серий­ ном производстве.

Патенты выдаются согласно патентному законодательству большинства стран, если решение конкретной технической задачи обладает существенной новизной, отличается полезностью, вы­ сокой технико-экономической эффективностью и может быть прак­ тически реализовано (освоено в промышленности и в эксплуатации).

Количество созданных за определенный промежуток времени изобретений (выданных патентов и авторских свидетельств) мо­ жет в известной мере характеризовать уровень техники в ближай­ шие 7— 10 лет, когда они будут воплощены в жизнь.

Однако количество патентов еще не означает их значимости. Патентам должны быть присвоены баллы за высоту технического уровня (фундаментальность) изобретений, за степень широты (многоаспектность) проблемы, за территориальную широту при­ менения, за сложность, актуальность и эффективность.

266

Все патентные описания должны быть классифицированы по иерархической структуре логического классификатора понятий.

Сборник закодированных патентных описаний, используемых для предварительной экспертизы объектов на патентную способ­ ность, дает представление о тенденциях научно-технического прогресса по данной теме патентно-информационного поиска, а изучение количества патентов с учетом их качественных ха­ рактеристик позволяет прогнозировать уровень техники в каж­ дой области.

Для комплексной оценки изобретения рекомендуется устано­ вить с помощью крупных специалистов, т. е. опять-таки мето­ дами экспертной оценки, численные оценки значения коэффи­ циентов по каждой группе и определить количество патентов, выданных в каждом году по конкретной теме (объектам прогно­ зирования) с учетом действительной ценности элементов изобре­ тения.

По числу патентов, выдаваемых в каждом году, целесообразно также определить темп роста или скорость развития научнотехнического прогресса — первую производную от функции на­ растающего числа патентов (элементов патентования) и темпы прироста или ускорение развития —- вторую производную.

Прогнозы изменений должны, как правило, строиться на ос­ нове совместного использования всех кратко охарактеризован­ ных выше методов прогнозирования.

Зависимость трудоемкости изделий от ритма выпуска на по­ точных участках (линиях). Особое значение для повышения гиб­ кости производства на поточных участках и линиях имеет изу­ чение и выявление зависимости трудоемкости изделий от изме­ нений ритма выпуска, повышения степени освоенности конструк­ ции и технологического процесса изделий и освоения поточного регламента работ.

Очевидно, что темп изменения размера выпуска будет различно влиять на трудоемкость изготовления по вновь осваиваемым, находящимся на той или иной стадии освоения и уже освоенным изделиям.

При небольшом и плавном изменении размера выпуска по го­ дам на трудоемкость оказывают влияние текущие изменения’ конструкции и совершенствование технологии и организации про­ изводства.

Следует сказать, что зависимости изменения трудоемкости от размера выпуска, степени освоенности конструкции, техноло­ гического процесса и регламента работ по различным изделиям исследованы совершенно недостаточно. Отдельными авторами изучаются зависимости затрат штучного времени от номера обра­ батываемых изделий, делаются попытки оценить «эффект приноровления» на различных работах, но численные значения этих зависимостей недостаточно подтверждены экспериментальными или статистическими данными.

26 7

В первом приближении для определения перспективных из­ менений трудоемкости могут быть использованы обобщенные за­ висимости, разработанные проф. А. И. Неймарком [68], и пред­ ложенная Л. В. Либовым [54] условная градация масштабов выпуска, построенная на основе ГОСТ 8032—56.

Проф. А. И. Неймарк исследовал зависимость трудоемкости от ритма линии с целью разработки методики определения опти­ мального количества параллельных линий (г), при котором до­ стигается минимальная общая трудоемкость изделия.

Исходя из тех же теоретических предпосылок, Я. В. Либов на основе обобщения практических материалов ряда авиацион­ ных заводов, характеризующих длительность периода освоения и изменения трудоемкости в период освоения и установившегося производства в зависимости от абсолютных масштабов выпуска в каждом периоде, сделал попытку разработать общую методику определения перспективной трудоемкости приборов и агрегатов.

По данным Я. В. Либова, наиболее интенсивно снижается трудоемкость в пе­ риод освоения, длящегося (по сложным системам) примерно 2—3 года. Трудоем­ кость снижается во втором году освоения по сравнению с первым годом примерно вдвое, а в третьем году — примерно втрое.

В практике могут встретиться два случая организации производства: 1) когда сначала осваивается серийное производство изделий, а затем для сборки отдель­ ных блоков, субблоков или общей сборки изделия организуются поточные участки (линии); 2 ) когда по отдельным блокам или субблокам наиболее широкого и устойчивого применения сразу осваивается поточное производство.

В обоих случаях необходимо со всей тщательностью определить порядковый номер первого освоенного в серийном или поточном производстве изделия (М0) и его трудоемкость (Т„).

Для этого Я- В. Либовым предложена условная градация масштабов вы­ пуска, построенная на основе ГОСТ 8032—56 и десятичных рядов геометрической

5

прогрессии со знаменателем ряда Д5 = 1 ^ 1 0 ^ 1,6s ^ 4 . Соответственно, сред­ ние числа одного масштаба выпуска отличаются от средних чисел предыдущего

Таким образом, если в период освоения годовой масштаб выпуска определяет отнесение изделия ко второй группе условной градации, то при годичном сроке освоения порядковым номером первого освоенного изделия нужно принять 50-й экземпляр, а при двухгодичном сроке — 1 0 0 -й экземпляр.

Освоенным следует считать изделие, по которому установился регулярный выпуск продукции, отвечающей заданным техническим условиям.

2 6 8

Фактически достигнутая при изготовлении первого освоенного экземпляра изделий трудоемкость и должна быть принята в качестве исходного ее значе­ ния (Г,,).

Следовательно, если поточные методы работы внедряются через х лет после освоения, необходимо принять во внимание те изменения трудоемкости, которые произошли в связи с дальнейшим изменением масштаба выпуска и условий про­ изводства за эти х лет.

На основании анализа практических материалов ряда заводов, Я- В. Либов пришел к выводу что после каждого удвоения выпуска освоенных приборов и агрегатов трудоемкость (Т) снижается на k = 5-ь20%. Следовательно,

тп-=т0

В более отдаленном перспективном периоде (если период выпуска данной конструкции больше обычного) следует принимать во внимание влияние специа­ лизации и повышения технического уровня производства, с этой целью необхо­

димо определять поправочный коэффициент по видам работ (йг ), устанавливаю­ щий соотношение трудоемкости при новой и существующей технике

Несомненно, что для':практического использования рассмот­ ренных методов исследования зависимости трудоемкости изделий различной сложности, характеризующихся различной длитель­ ностью цикла освоения, различными объемами выпуска в усло­ виях, когда коренных изменений в технике и технологии про­ изводства не произошло, необходимо систематически накапли­ вать и обрабатывать фактические данные предприятий различ­ ных подотраслей промышленности. Однако прогнозирование пер­ спективной программы выпуска и перспективной трудоемкости изделий не только позволяет повысить гибкость поточных уча­ стков и линий, но и во многих случаях может оказать существен­ ное влияние на выбор самой разновидности поточной линии, ха­

269

рактера ритма, порядка переналаживания многопредметных ли­ ний, технологической планировки оборудования и рабочих мест.

Расчет количества рабочих мест и степени их загрузки, ос­ нованный на тщательном изучении перспективной трудоемкости, позволяет также проанализировать, при каком объеме выпуска (в заданном диапазоне) достигается наилучшее использование производственных фондов и наиболее рациональный порядок взаимосвязей между рабочими местами (адресования). Ведь из­ менение объема выпуска в неодинаковой степени влияет на степень загрузки различных рабочих мест: различна степень загрузки при предыдущем объеме и различен характер изменения трудоем­ кости в зависимости от объема выпуска, степени освоения тех­ нологического процесса и регламента поточной работы.

При изменении объема выпуска потребные количества рабо­ чих мест на одних операциях могут оставаться неизменными, на других — увеличиваться в целое число раз или вызывать неко­ торую перегрузку того количества рабочих мест, которое необ­ ходимо при предыдущем объеме выпуска, но отнюдь недостаточ­ ную для того, чтобы встраивать в поточную линию дополнитель­ ные рабочие места. Следовательно, в последнем случае необходимо изыскать возможности для выполнения увеличенного объема работ без увеличения числа рабочих мест на этих операциях.

По-видимому, для каждого изделия, характеризующегося оп­ ределенной структурой технологического процесса и определен­ ными соотношениями трудоемкости по видам работ в заданном диапазоне объемов выпуска, может быть найден тот масштаб, который является оптимальным с точки зрения использования производственных фондов и создания надежного регламента по­ точной работы.

При оптимальном объеме выпуска достигаются наиболее целе­ сообразная дифференциация процесса на операции, устойчивая синхронизация операций, полноценная загрузка и специализа­ ция рабочих мест и рабочих.

Вопрос о гибкости поточных линий в том понимании, которое сформулировано выше, еще мало исследован и освещен в литера­ туре. Важно подчеркнуть, что постановка этого вопроса шире и многостороннее задачи создания быстропереналаживаемых поточ­ ных линий, в частности, автоматических и полуавтоматических, рассматриваемой многими авторами в связи с технологической унификацией и групповыми методами обработки.

Многопредметные поточные участки и линии, за которыми в ряде случаев закрепляется значительная номенклатура одно­ типных изделий, различающихся в той или иной мере характе­ ристиками (типономиналами и типоисполнениями), технологиче­ ским маршрутом и трудоемкостью, принципиально отличаются более высокими показателями гибкости, чем однопредметные участки и линии. Однопредметные участки и линии, как правило труднее приспособить к изменениям конструкции изделия, объема

270