1.5.3.2. Метод организации синхронизированного производства

Основные принципы организации синхронизированного производства разработаны в 60-е годы в японской компании «Toyota». Метод синхронизированного производства интегрирует ряд традиционных функций организации производственных процессов: оперативного планирования, контроля складских запасов, управления качеством продукции. Суть метода сводится к отказу от производства продукции крупными партиями и созданию непрерывно-поточного многопредметного производства, в котором на всех стадиях производственного цикла требуемая сборочная единица или деталь поставляется к месту последующей операции точно в необходимое время.

Поставленная цель реализуется посредством создания групповых, многопредметных поточных линий и использования принципа вытягивания в управлении ходом производства.

Основными правилами организации производственного процесса в этом случае являются:

- изготовление продукции мелкими партиями;

- формирование серий деталей и применение групповой технологии в целях сокращения времени наладки оборудования;

- преобразование кладовых материалов и полуфабрикатов в буферные склады;

- переход от цеховой структуры производства к предметно-специализированным подразделениям;

- передача функций управления непосредственно исполнителям.

Особое значение имеет использование принципа вытягивания в управлении ходом производства.

При традиционной схеме деталь переходит от одного участка на другой (следующий по технологическому процессу) и далее на склад готовой продукции. Такой метод организации позволяет задействовать рабочих и оборудование в производстве независимо от того, есть ли спрос на данный вид изделий.

Напротив, при системе «точно во - время», план-график выпуска устанавливается только для сборочного участка. Ни одна деталь не изготавливается до того, как возникает потребность в ней на окончательной сборке. Таким образом, сборочный участок определяет количество и порядок запуска деталей в производство.

1.5.3.3. Метод организации поточного производства

Этот метод используется при изготовлении изделий одного наименования или конструктивного ряда и предполагает совокупность следующих специальных приемов организационного построения производственного процесса:

- расположение рабочих мест по ходу технологического процесса;

- специализацию каждого рабочего места на выполнении одной из операций;

- передачу предметов труда с операции на операцию поштучно и мелкими партиями сразу же после окончания обработки;

- ритмичность выпуска, синхронность операций;

- детальную проработку организации технического обслуживания рабочих мест.

Поточный метод организации можно применять при соблюдении следующих условий:

- объем выпуска продукции достаточно большой и не изменяется в течение длительного периода времени;

- конструкция изделия технологична, отдельные сборочные единицы и детали транспортабельны, изделия можно делить на конструктивно-сборочные единицы, что особенно важно для организации потока на сборке;

- затраты времени по операциям могут быть установлены с достаточной точностью, синхронизированы и сведены к единой величине;

- обеспечивается непрерывная подача к рабочим местам материалов, деталей, сборочных соединений;

- возможна полная загрузка оборудования.

Организация поточного производства связана с проведением ряда расчетов и подготовительных работ. Исходным моментом при проектировании поточного производства является определение объема выпуска продукции и такта потока. Такт – это промежуток времени между запуском (или выпуском) двух смежных изделий на линии. Он определяется по формуле:

,

где F_л – действительный фонд времени работы линии за определенный период (месяц, сутки, смену) с учетом потерь на ремонт оборудования и регламентированных перерывов, мин; - программа выпуска деталей за тот же период времени, шт.

Величина, обратная такту, называется темпом работы линии. При организации поточного производства необходимо обеспечить такой темп, чтобы выполнить план по выпуску продукции.

Расчет количества оборудования осуществляется исходя из числа рабочих мест по операциям процесса:

,

где C_s – расчетное число рабочих мест на одной операции процесса;

t_s – норма времени на операцию с учетом установки, транспортирования и снятия деталей, мин.

Принятое число рабочих мест определяется округлением расчетного количества до ближайшего целого числа.

При этом учитывается, что на стадии проектирования допускается перегрузка в пределах 10-12% на каждое рабочее место.

Контрольные вопросы:

1. Перечислите типы производства и дайте их краткую характеристику.

2. Дайте характеристику технологической, предметной и гибкой интегрированной формами производства.

3. Перечислите методы организации производства и дайте их краткую характеристику.

1.6. Организация производства в основных и вспомогательных цехах

1.6.1. Классификация цехов, технических служб предприятия и их назначение

Рассмотренное выше системное представление об организации производства характеризует сложность и расчлененность производственного процесса на предприятии.

При всем многообразии машиностроительных предприятий, особенно крупных, они имеют общие подходы к организации производственного процесса.

На предприятиях с полным циклом изготовления изделий производственный процесс протекает через три определенные фазы: заготовительную, обработочную и сборочную, состав цехов в которых характеризуют основное производство.

Заготовительная фаза обеспечивает получение из сырья необходимых заготовок, соответствующих конфигурации и размерам окончательно обработанных деталей. К этой фазе относятся следующие основные цехи: литейные серого и ковкого чугуна, сталелитейные и цветного литья, кузнечные, штамповочные, прессовые и некоторые другие, например, сварочные.

Обработочная фаза предназначена для придания заготовкам размеров согласно требуемой точности, чистоты обработки, определенного качества поверхностей. Основными представителями цехов этой фазы являются механические, термические, гальванические, лакировочные, деревообрабатывающие и т.д.

На сборочной фазе осуществляется окончательная сборка, отделка, окраска и стендовые испытания готовых изделий.

Отнесение цехов к каждой из указанных фаз носит хотя и определенный, но условный характер.

Так, например, если сварка заменяет литье или штамповку, как метод получения заготовок, то эта работа относиться, к заготовительной фазе. Если же сварка предназначена для получения неразъемных соединений при сборке изделий, то такие операции могут быть отнесены к сборочной фазе.

При массовом производстве изделий широко распространено выполнение операций обработки заготовок и сборки деталей в самостоятельно организованном механосборочном цехе. Такие сборочные соединения используются при окончательной сборке изделий. Например, цех коробки скоростей на автомобильном предприятии.

К таким подразделениям следует отнести и деревообрабатывающие цехи, объединяющие получение заготовок, обработку деталей и сборку под определенные формы изделий.

На средних и малых предприятиях наличие цехов необязательно. Вместо цехов могут быть организованы производственные участки во главе с мастерами, непосредственно подчиняющихся руководителю предприятия.

Вспомогательные цехи предназначены для обеспечения бесперебойной работы основных цехов. К ним относятся: инструментальные, ремонтно-механические, энергетические цехи.

Инструментальные цехи производят специальные, относящиеся только к данному предприятию режущие и мерительные инструменты, приспособления (технологическую оснастку) для обработки деталей и сборки изделий, т.к. стандартный инструмент и приспособления производятся на специализированных предприятиях.

Ремонтно-механические цехи осуществляют комплекс мероприятий по уходу, надзору, обслуживанию и ремонту оборудования, путем замены или восстановления изношенных деталей и регулировки механизмов. Выполнение этих мероприятий позволяет поддерживать оборудование в работоспособном состоянии.

Энергетические цехи обеспечивают бесперебойное снабжение предприятия всеми видами энергии: натуральным топливом, электроэнергией, паром разных параметров, сжатым воздухом разного давления, горячими газами, водой и конденсатом водой под напором и т.д.

Кроме основных и вспомогательных цехов на предприятии выделяются непроизводственные подразделения и службы обслуживающие основное и вспомогательное производство.

К ним относятся: транспортные цехи, складское хозяйство, измерительные, другие лаборатории, а так же цехи по производству тары и других нужд предприятия.

Совокупность всех видов основных, вспомогательных цехов, обслуживающих подразделений и служб представляет собой производственную структуру предприятия.

1.6.2. Организация производства в литейных цехах

1.6.2.1. Классификация литейных цехов

Литейные цехи изготовляют отливки, разнообразные по маркам металла, весу, размерам и их конфигурации.

Отливки являются самыми распространенными заготовками для деталей машин. Их доля в общем балансе заготовок (отливок, поковок, сварных заготовок) достигает 50%. В балансе отливок преобладает чугунное литье, составляющее примерно 40% общего выпуска. В XХI веке увеличивается производство сварных заготовок, а также отливок из цветного литья (особенно отливок из алюминиевых сплавов). Это свидетельствует о прогрессивных изменениях в структуре производства заготовок.

Литейные цехи различают по роду литейного сплава, характеру (серийности) производства, по массе одной отливки, мощности цехов (годовому производству отливок), способам производства и отраслям промышленности, которую они обслуживают.

По каждому из этих признаков литейные цехи делятся на ряд категорий.

Литейные цехи по роду сплавов делятся на чугунолитейные (серого чугуна, ковкого чугуна, высокопрочного чугуна и легированного чугуна), сталелитейные (углеродистых, низколегированных и высоколегированных сталей) и литейных цветных сплавов, в том числе цехи тяжелых цветных сплавов (бронзолатунные и цинковые) и цехи легких сплавов (алюминиевые и магниевые). По массе одной отливки литейные цехи делятся на пять групп: цехи мелкого, среднего, крупного, тяжелого и особого тяжелого литья.

Каждой группе цехов в зависимости от серийности производства соответствует своя максимальная штучная масса отливки (табл. 1.8.).

Таблица 1.8.

Классификация литейных цехов черных

сплавов по массе одной отливки

Литье	Производство
	Массовое и крупносерийное	Серийное, мелкосерийное и единичное
	Максимальная масса отливки, кг
Мелкое……… Среднее……… Крупное……… Тяжелое……… Особо тяжелое	10 50 500 >500 -	100 1000 5000 20000 >20000

Доля литых деталей в некоторых типах металлорежущих станков составляет около 80% их веса, в тракторах – до 60%, в сельскохозяйственных машинах – до 50%. По трудоемкости на долю производства литых деталей приходиться в общей трудоемкости станков – 24%, тракторов – 28%, автомобилей – 20%. Себестоимость литых деталей составляет в среднем 20-25% от общей себестоимости указанных изделий.

Производство литья относиться к числу материалоемких. Например, для изготовления 1 т отливок автомобиля требуется 1300 кг шихтовых материалов, от 3 до 9 м3 формовочных земель. Поэтому в литейных цехах создаются мощные цеховые склады. При изготовлении отливок в земляные формы на каждую тонну годного литья требуется переместить около 130-160 т разных грузов: отсюда необходимость в мощных транспортных средствах и первостепенное значение механизации и автоматизации транспортных и погрузо-разгрузочных операций.

В литейном производстве потребляется большое количество энергоресурсов. Например, для производства 1 т отливок автомобиля из ковкого чугуна расходуется: 175 кг кокса, 138 м3 газа, 800 м3 сжатого воздуха, 630 квт/ч электроэнергии, 100 м3 воды.

Результаты работы литейных цехов существенно влияют на результаты деятельности и уровень технико-экономических показателей машиностроительного предприятия.

Классификация литейных цехов построена по следующим основным признакам: род металла, мощность, развес литья, тип производства, степень механизации и автоматизации.

По роду металла литейные цехи делят на цехи чугунного литья (серого чугуна, ковкого чугуна), цехи фасонного стального литья, цехи цветного литья.

Класс цеха устанавливается в зависимости от развеса литья. Каждый класс цехов делиться на группы: по размеру годового выпуска, типу производства, степени механизации и режиму работы.

В цехах единичного и мелкосерийного производства номенклатура выпускаемых отливок разнообразная и неустойчивая (неповторяющаяся или редко повторяющаяся). Формовка осуществляется главным образом, в землю. Формовочные площади используются для заливки, остывания и выбивки литья.

Литейные цехи этой группы резко отличаются друг от друга. На заводах тяжелого машиностроения – это крупные цехи со специальными кессонами, мощными транспортными средствами, крупными плавильными агрегатами.

К единичному типу производства относятся небольшие линейные цехи и отделения, обслуживающие, в основном инструментальные и ремонтные цехи.

В цехах крупносерийного и массового производства изготовляется ограниченная, периодически повторяющаяся или постоянная номенклатура отливок. Формовка производится преимущественно на машинах. В этих цехах применяются поточные методы организации производства. Такие цехи характерны для заводов сельскохозяйственного машиностроения, автомобильных и тракторных предприятий.

6.2.2. Производственный процесс в литейных цехах

Процесс характеризуется следующими особенностями:

Разнообразие и взаимосвязь стадий. Некоторые из них могут выполняться только последовательно, другие параллельно (одновременно). Смотри рис. 1.12.

Неизменность числа и последовательности выполнения стадий для всех отливок.

Определяющее влияние стадии изготовления форм.

Разнообразие и большое количество потребляемых и перерабатываемых материалов, а также большой грузооборот.

Рис. 1.12. Схема литейного процесса. Основные стадии

1.6.2.3. Состав литейного цеха

В цехе выделяют производственные, вспомогательные отделения (участки) и складские помещения.

К производственным отделениям относятся: плавильное, включая участок шихты; формовочно-заливично-выбивное, включая сушильные установки и участок литых каркасов; стержневое, включая сушильные установки и склад стержней; смесеприготовительное для формовочных и стержневых смесей; термообрубное, включая участки гидроиспытания и исправления дефектов литья и отделение грунтовки отливок.

К вспомогательным отделениям и участкам относятся: смесеподготовительное отделение, состоящее из участков сушки и просева песка, размола глины и угля, приготовления глиняной суспензии, плакированного песка; ковшовые, включающие участки приготовления огнеупорных материалов, ремонта ковшей, сводов, набивки тиглей и набора сушки стопоров; цеховые лаборатории (экспресс-химические для обслуживания плавильных агрегатов, формовочных материалов и др.); ремонтно-механические и электроремонтные мастерские, мастерская ремонта модельно-опочной оснастки, участки приготовления проволочных каркасов и получения защитной газовой атмосферы; общецеховые пульты систем управления; силовые трансформаторные подстанции, вентиляционные установки, насосные станции и др.

В состав складских помещений включают склады: шихтовых материалов и кокса с разгрузочным устройством; формовочным материалов с разгрузочным устройством; флюсов; огнеупорных и вспомогательных материалов и крепителей; цеховые готовых отливок и слитков; опок и изложниц; цеховые модельной оснастки, стержневых ящиков, драйеров и плит; цехового механика, а также кладовые разных вспомогательных материалов.