Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Управление системами и процессами в машиностроении. Учебное пособие
.pdf
Изначально предполагалось, что благодаря страховым запасам можно компенсировать скачки потребительского спроса, несвоевременность
поставок, различного рода новинок у конкурентов и т.п. Запасы позволяют
предприятию выпускать продукцию при перебоях в поставках сырья, изменения номенклатуры изделий и т.п. Наконец, запасы позволяют выравнивать производственный поток.
Различают следующие виды традиционных страховых
запасов:
1) Материальные. Предназначены для непрерывного снабжения
производства в случае непредвиденных обстоятельств: отклонения в периодичности и величине партий поставок от плановых или предусмотренных
в договорных обязательствах в связи с недовыполнением.
2) Временные. Применяются в среднесерийном, мелкосерийном и
единичном производствах и означают, что изготовление деталей и узлокомплектов в механических цехах
или на механических участках должно
быть закончено с некоторым опережением (лагом) по отношению к плановому сроку начала сборки.
3) Резервирование (неполная загрузка) производственных мощностей
является специфическим видом страховых запасов. Резервирование необходимо для выполнения внеочередных, срочных заказов без нарушения
договорных сроков, а также для компенсации локальных перегрузок, возникающих из-
за поломок оборудования.
4) Еще одним видом страховых запасов является искусственное уве-
личение числа рабочих и сотрудников. Этот вид страховых запасов необхо-
дим для компенсации различных отвлечений работников предприятия
(например, на непроизводственные работы).
Страховые запасы – это замороженные деньги, т.е. деньги, извле-
ченные из оборота и теряющие свою стоимость.
Об этих
видах страховых запасов можно говорить в прошедшем вре-
мени – рынок их практически изжил.
Кроме того, фактически страховые запасы скрывают потери других
видов, создавая впечатление благополучной производственной среды.
Кроме того, запасы скрывают проблемы производства: плохое планирование, неравномерность производственного потока, натянутые отношения
с поставщиками, плохую производственную логистику, запасы нуждаются в
обслуживании (
складские площади, персонал, логистика и т.п.).
По мере увеличения выпуска продукции и возрастания объема страховых запасов растет объем незавершенного производства.
Незавершенное производство – продукция, не законченная изготовлением, продукция, законченная производством, но не принятая ОТК и не
сданная на склад готовых изделий, цехам, участкам, на которых будет
производиться дальнейшая обработка
или сборка, а также не сданная по-
требителю.
81

Иными словами, это частично готовая продукция, не прошедшая
предусмотренный технологией полный цикл производства.
Внутрицеховое незавершенное производство подразделяется на незавершенное внутрицеховое производство по деталям, находящимся в стадии обработки; незавершенное внутрицеховое производство по готовым
деталям, идущим на собственное производство.
Для большинства предприятий характерна традиционная концепция
организации производства, при которой предшествующий процесс
производит столько продукции, сколько может, и вся она переходит на следующий этап обработки вне зависимости от того, есть в ней потребность или
нет. При таком подходе станки и работники сгруппированы по группам.
Каждый участок, каждый станок стремятся добиться максимальной
производительности и использовать оборудование по максимуму. Каждый
цех сам
планирует свою работу, загружает рабочие места. При такой организации работы предприятие производит огромные запасы незавершенного производства. В первую очередь его производит самое быстродействующее оборудование. Результатом является перепроизводство (основной
вид потерь), которое ведет к скоплению запасов.
Чем больше размер партии запуска, тем больше время необходимо
для обработки данной партии
на той или иной технологической операции.
90 % длительности производственного цикла составляют межоперацион-
ные пролеживания, вызванные неэффективной передачей деталей со станка на станок, от участка к участку, из цеха в цех. Это приводит к росту
объема незавершенного производства.
Следует помнить, что если объем незавершенного производства пре-
вышает некоторое пороговое значение, то
это приводит к ситуации, когда
производство уже не может быть устойчивым и рентабельным в принципе.
Если цеха выпускают свою продукцию партиями и передают её в
другие цеха для завершения производственного цикла тоже партиями, задержки с завершением работы вам гарантированы.
В условиях рыночной экономики предприятие заинтересовано в скорейшем обновлении
продукции, расширении номенклатуры выпускаемых
изделий.
Обеспечение устойчивости производства за счет создания страховых
запасов становится неэффективным.
Заявкам потребителей должны соответствовать не запасы продукции,
а производственные мощности.
3.8. Создание гибких производственных систем
Повышение эксплуатационной гибкости и мобильности производства, наряду с повышением производительности труда и улучшением качества продукции, является одной из
основных задач современного машино-
строения.
82

В случае применения универсального оборудования гибкость производственного процесса можно обеспечить только при условии, что предприятие имеет в достаточном количестве квалифицированный персонал.
В настоящее время наметилась устойчивая тенденция сокращения
притока рабочей силы на предприятия машиностроительных отраслей.
Значительно увеличились затраты на подготовку квалифицированного обслуживающего персонала.
В этих условиях повышение гибкости
производства возможно только
при применении автоматизированных систем, позволяющих значительно
сократить потребность в обслуживающем персонале.
Гибкость автоматизированного производства обеспечивается гибкостью производственного оборудования и маршрутной гибкостью (гибкостью технологических маршрутов).
Можно выделить следующие элементы обеспечения гибкости:
- создание перспективных производственных структур;
- применение станков с ЧПУ;
- применение методов технологической унификации и групповых
технологий;
- автоматизация вспомогательных работ.
Первым элементом обеспечения гибкости является создание пер-
спективных производственных структур и комплексов оборудования.
Гибкие производственные системы (ГПС) рассматриваются как
принципиально новые системы организации машиностроительного производства, основанные на использовании автоматизированного переналаживаемого оборудования и средств вычислительной техники.
ГПС представляют собой совокупность (в разных сочетаниях) оборудования с ЧПУ, роботизированных технологических комплексов (РТК),
гибких производственных модулей (ГПМ), отдельных единиц технологического оборудования и систем обеспечения их функционирования в автоматическом режиме в течение заданного интервала времени.
ГПС обладают свойством автоматизированной переналадки при
производстве изделий произвольной номенклатуры в установленных пределах значений их характеристик. Система обеспечения функционирования
ГПС представляет собой в общем случае совокупность взаимосвязанных автоматизированных систем, в функции которой входит проектирование изделий, технологическая подготовка их производства, управление с
помощью ЭВМ и автоматическое перемещение предметов производства и
технологической оснастки.
Основным технологическим оборудованием в ГПС являются:
1) ГПМ многоцелевой станок с накопителем заготовок, магазином
инструментов (или
револьверной головкой) и автоматическим выполнени-
ем всех функций (подачи заготовки в рабочую зону, выбора и смены ин-
83

струмента, изменения режимов резания, изменения положения рабочих органов станка и т.п.). ГПМ предназначены для производства изделий произвольной номенклатуры в установленных пределах значений их характеристик. Модули работают автономно, автоматически осуществляя все функции, связанные с изготовлением изделий. Они должны иметь возможность
встраиваться в гибкую производственную систему.
2) РТК
представляет собой совокупность единицы технологического
оборудования, промышленного робота и средств транспортирования, подачи заготовки в рабочую зону, средств оснащения, автономно функционирующую и осуществляющую многократные циклы. В качестве технологического оборудования может быть использован также промышленный
робот. Средствами оснащения РТК могут быть: устройства накопления,
ориентации, поштучной выдачи объектов производства и др
. РТК могут
использоваться как самостоятельно, так и быть составной частью ГПС. Если РТК предназначены для работы в составе ГПС, они должны иметь автоматизированную переналадку и возможность встраиваться в систему.
Совокупность РТК, связанных между собой транспортными средствами и
системой управления, обслуживаемых одним или несколькими промышленными роботами, образует роботизированные
технологические линии и
участки.
Важнейшей тенденцией развития ГПС является повышение степени
интеграции (комплектности обработки), т.е. осуществления в автоматизированном режиме полного технологического маршрута – от предварительной обработки заготовок до финишных операций, включая очистку, мойку,
сушку, измерение, обработку токами высокой частоты (ТВЧ), рифление,
маркировку, сборку и др.
ГПС являются основой для
внедрения систем управления оборудо-
вания с ЧПУ класса DNC.
Второй элемент гибкости применение станков с ЧПУ.
Станки с ЧПУ являются базовым технологическим оборудованием
для ГПС. Их применение позволяет стабилизировать производственный
процесс за счет уменьшения брака, стабильности качества изделия, сокращения сроков подготовки рабочих требуемой квалификации.
Кроме того, применение станков с
ЧПУ позволяет резко сократить
сроки освоения новой продукции.
Особенно большой эффект дает внедрение многоцелевых станков с
ЧПУ (обрабатывающих центров), позволяющих за счет концентрации технологических возможностей оборудования существенно сократить количество операций, необходимых для полной обработки деталей.
В результате концентрации операций сокращаются межоперационные пролеживания и, как следствие, снижается объем незавершенного
производства.
84

Третий элемент – применение методов технологической унификации и групповых технологий.
Использование групповых технологических процессов позволяет значительно сократить технологическую вариантность производства. Обработку заданного комплекта деталей можно производить с небольшой подналадкой оборудования или вообще без его переналадки.
Появляется возможность обрабатывать детали не партиями, а штучно в ритме, диктуемом сборочным
цехом. Кроме того, применение групповых технологий позволяет автоматизировать процесс подготовки управляющих программ.
Четвертый элемент обеспечения технологической гибкости – авто-
матизация вспомогательных работ.
Здесь необходимо выделить три составляющие:
1) использование автоматизированных транспортно-складских систем (АТСС), обеспечивающее возможность оперативного перераспределения ресурсов за счет централизованной доставки заготовок, полуфабрикатов и технической
оснастки к любому рабочему месту. Кроме того,
АТСС выполняет важную организационную роль, значительно упрощая
учет имеющихся запасов;
2) применение промышленных роботов (ПР) для загрузки МРС;
3) автоматизация контроля и внесения коррекции для поддержания
заданной точности и качества обработки.
Маршрутная гибкость обеспечивает динамику материальных пото-
ков, т.е. перераспределение материальных потоков на
оборудовании, подачу заготовок данного типа к заданному виду оборудования с возможностью изменения маршрутной обработки в соответствии с оперативной обстановкой на участке.
С решением задачи обеспечения высокой гибкости производства
связано большинство методов управления, планирования и учета хода
производственного процесса.
3.9. Современные методы обеспечения устойчивости
производственной системы
Определяющими факторами
успеха в промышленном производстве
сегодня и в обозримом будущем являются уменьшение времени выхода
продукции на рынок, снижение её себестоимости и повышение качества.
Применение традиционных методов планирования и обеспечения
устойчивости производственного процесса (классических) в современных
условиях деятельности предприятия не эффективно и даже в значительной
степени снижает его конкурентоспособность.
85

Возникла необходимость во внедрении системы планирования как
всего производственного цикла, так и его составляющих, которая позволила бы повысить мобильность производства, свести до минимума объемы
незавершенного производство и чрезмерные материальные страховые запасы на всех этапах производственного цикла.
Авиационное производственное объединение филиал ПАО «Компания «Сухой» «КнААЗ им. Ю.А. Гагарина
» является высокотехнологичным
предприятием, которое оснащено современным оборудованием.
В условиях освоения новых видов продукции (в первую очередь
гражданского самолета RRJ Super Jet 100, запуска их в серию) предприятие
по сути дела работает как экспериментальное производство. Внедряются
новые формы технологической подготовки производств – интегрированные CAD/CAM/CAE-системы, осваивается новое оборудование, происходит переход на «безбумажный документооборот».
Специалистами завода
изучается и внедряется опыт как отечественных, так зарубежных предприятий по управлению производственными системами на основе современных технологий и методов. При этом следует
понимать, что эти технологии и методы не просто копируются, а адаптируются к особенностям российского менталитета и организации производственных процессов на отечественных предприятиях.
3.9.1. «Бережливое производство
»
Применение системы «бережливое производство» (Lean production)
активно развивается прежде всего на предприятиях, производящих сложную наукоемкую продукцию, входящих в состав интегрированных корпораций. В условиях высокой конкуренции продукции (как на внутреннем
рынке, так и на международном) авиастроительные предприятия внедряют
новые высокоэффективные методы организации производственного процесса. При этом используется мировой опыт
внедрения современных тех-
нологий и методик организации производственного процесса.
Внедрение системы «бережливое производство» на промышленных
предприятиях необходимо рассматривать как инструмент повышения эффективности производственного процесса, повышения конкурентоспособности и привлекательности выпускаемой продукции. Позволяет эффективно решать проблемы обеспечения качества выпускаемой продукции.
Многие российские предприятия, в том числе авиационное производственное
объединение Филиал ПАО «Компания «Сухой» «КнААЗ
им. Ю.А. Гагарина», переходят на новую систему организации производства, основанную на принципах «бережливого производства». Систему
успешно внедрили и развивают большинство крупных мировых компаний.
Это блестящая система, позволяющая уже с первых шагов внедрения эко-
86

номить значительные средства, которые сразу же можно эффективно вкладывать в дальнейшее развитие.
Одной из ключевых проблем российских предприятий сейчас является низкая рентабельность, неэффективность процессов, низкий уровень
организации производства, что осложняет конкуренцию с мировыми производителями. Сегодня «бережливое производство» приобретает все
больше сторонников и последователей в России. Особенно оно актуально
для крупных промышленных предприятий с наследием прошлого в виде
производства крупными партиями, изношенным оборудованием, раздутыми штатами работников.
«Сухой» является лидером среди российских авиастроительных компаний по внедрению технологии «бережливого производства» (Leanтехнологии). Соответствующая программа была разработана специалистами компании с использованием передового зарубежного опыта и сегодня
активно реализуется в московских
и региональных структурах холдинга.
Главные ее цели – повышение эффективности производства и его
планирования на базе использования современных методик, подготовка
заводов к сертификации для участия в международной кооперации в области авиастроения, оптимизация процесса закупки оборудования, минимизация трудовых и временных затрат.
Основная задача внедрения системы «бережливое производство» –
совершенствование методов управления
в условиях рыночной экономики в
области разработки и производства новых конкурентоспособных на мировом рынке видов авиационной техники.
Отправная точка «бережливого производства» – ценность для потребителя. С точки зрения конечного потребителя, продукт (услуга) приобретает действительную ценность только в то время, когда происходит непосредственная обработка, изготовление элементов изделия.
Сердцем «бережливого
производства» является процесс устранения
потерь, которые по-японски называются странным для российского слуха
словом «муда». Муда – это одно из японских слов, которое означает потери, отходы, то есть любую деятельность, которая потребляет ресурсы, но
не создает ценности. Например, потребителю совершенно не нужно, чтобы
готовый продукт или его детали
лежали на складе. Тем не менее в традиционной системе управления складские издержки, а также все расходы,
связанные с переделками, браком, и другие косвенные издержки перекладываются на потребителя.
Концепция «бережливого производства» представляет собой подход
к управлению предприятием, направленный на повышение качества работы за счет сокращения потерь. Этот подход распространяется
на все аспек-
ты деятельности – от проектирования и производства, до сбыта продукции.
Компонентами этой системы являются:
87

- система планирования, основанная на методике «Just in Time», или
принятая на заводе концепция «планирование назад»;
- гибкое производство;
- производство малыми партиями;
- система подтягивания;
- широкое применение оборудования с ЧПУ, станков типа «обраба-
тывающий центр»;
- снижение времени переналадки;
- внедрение новых форм конструкторской и технологической подго-
товки производства;
- внедрение CAD/CAM/CAE-систем, 3D-моделирования;
- сквозной контроль
качества;
- порядок на рабочем месте, внедрение системы 5S.
Основными целями внедрения системы «бережливого производства»
являются:
- сокращение сроков запуска изделия в серию и, как следствие, по-
вышения конкуренции продукции;
- сокращение различного рода потерь, связанных с нерациональной
организацией рабочего пространства;
- сокращение сроков переналадки оборудования при переходе на из-
готовление нового изделия;
-
сокращение объемов незавершенного производства и излишних
запасов.
Основная задача «бережливого производства» – совершенствование
методов управления в условиях рыночной экономики и создание условий
для разработки новых конкурентоспособных на мировом рынке видов
авиационной техники.
Внедрение системы «бережливого производства» позволяет оптимизировать расходы предприятия на необходимое сырьё и комплектующие,
запасы материалов и расходных компонентов, трудозатраты
, сроки изго-
товления.
Основными проблемами, с которыми сталкиваются предприятия при
внедрении системы «бережливое производство», являются: острая нехватка специалистов, владеющих необходимыми компетенциями в области высоких технологий подготовки производства, особенно в авиастроении; неразвитая система переподготовки инженерных кадров.
Системный подход требует понимания взаимосвязи всех производственных процессов предприятия, анализ, проектирование
существующих
процессов; установления ответственных за все производственные процессы; организацию ресурсного обеспечения процессов; определения критериев эффективности выполнения процессов, начиная от получения заготовок и заканчивая сборочными процессами.
88

«Бережливое производство» требует принципиально нового подхода
к организации не только производственных процессов, конструкторской и
технологической подготовки производства, но и в первую очередь организации производственных отношений.
Все структурные подразделения предприятия должны быть включены в систему «бережливого производства». «Бережливое производство»
является наиболее экономичным путем повышения производительности.
Каждый сотрудник предприятия должен
быть заинтересован в улучшениях на каждом этапе изготовления изделий, повышения качества готовой продукции в целом и каждого её компонента.
Внедрение системы «Бережливое производство» дает эффект только
при условии понимания сути этой системы и заинтересованности всего
коллектива предприятия во внедрении её в производственный процесс.
Необходимы специалисты, обладающие компетенциями в области
компьютерного проектирования технологий изготовления и сборки изделий; специалисты, способные оперативно реагировать на изменения спроса
на рынке, готовые реализовывать новые идеи по организации производственных процессов с целью повышения эффективности производственной
системы в целом.
3.9.2. «Точно в срок»
Термин «точно в срок» (Just in Time, JIT) используется по отношению к промышленным системам, в
которых перемещение изделий в процессе производства и поставки от поставщиков тщательно спланированы
во времени так, что на каждом этапе процесса следующая (обычно небольшая) партия прибывает для обработки точно в тот момент, когда
предыдущая партия завершена. Отсюда и название Just in Time (точно в
срок, только вовремя). В результате получается система, в
которой отсутствуют любые пассивные единицы, ожидающие обработки, а также простаивающие рабочие или оборудование, ожидающие изделия для обработки.
Just in Time (JIT) – это концепция управления производством, кото-
рая направлена на снижение количества запасов.
К числу таких запасов можно отнести:
1) хранение на складах завода заготовок, комплектующих, материалов, покупного инструмента, покупных элементов технологической
оснастки и т.п.;
2) хранение на цеховых складах заготовок, комплектующих, материалов, инструмента и тому подобных в количестве, необходимом для выполнения плана;
3) «межоперационные пролеживания. Они образуются в результате
того, что на одном станке обработка партии деталей не завершена и все де-
89

тали «ждут», пока не будет обработана последняя деталь этой партии и
партия не будет передана на последующий этап обработки или сборку (так
называемое «незавершенное производство»);
4) хранение на складах завода готовой продукции, не реализованной
заказчику.
В формирование таких запасов вложены деньги, эти средства нахо-
дятся на балансе завода, это так называемые «
замороженные» деньги, которые являются потерями. Необоснованные расходы представляют собой
непроизводительные ресурсы; их устранение может освободить ресурсы и
расширить производство.
Применение Just in Time повышает эффективность производства за
счет снижения потерь. Под потерями понимаются любые действия, которые добавляют стоимость, но не повышают ценность продукта – ненужные
перемещения материалов, избыточные запасы и т.п. Запасы
– это своего рода буферы, которые скрывают повторяющиеся проблемы. Эти проблемы не
решаются – частично именно по той причине, что они скрыты, а частично
потому, что наличие резервного запаса делает их менее серьезными.
Для любой организации, стремящейся конкурировать на рынке, важным преимуществом является предоставление потребителю необходимого
и качественного товара по
более низкой цене в кратчайшие сроки.
Ключевые преимущества системы Just in Time:
- пониженный уровень запасов;
- высокое качество продукции;
- гибкость всего производственного процесса;
- сокращение сроков производства;
- повышение производительности и эффективности использования
оборудования;
- снижение объема брака и переработок;
- уменьшенные требования к площадям.
Just in Time дает возможность этого добиться за счет постановки и
достижения ряда
целей:
1) нулевые запасы – запасы, включая те, которые находятся в про-
цессе обработки, монтажа и сборки, должны стремиться к нулю;
2) ноль лишних операций. В системе JIT это означает, что из процес-
са производства должны быть исключены все действия, которые не добавляют ценности продукту;
3) нулевое время установки заготовок – время на установку
должно
быть минимальным. Сокращение времени установки приводит к сокращению цикла производства и сокращению запасов в производстве;
4) ноль дефектов – эта цель направлена на сокращение числа дефектов в производстве. В ходе производства не должно возникать ни одного,
даже незначительного дефекта;
90
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
