Razdel2

2. ОРГАНИЗАЦИОННАЯ ПОДГОТОВКА ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССОВ

Основные вопросы:

1. Классификация и состав производственного процесса, основные принципы его организации.

2. Научная организация труда как основа производственного процесса.

3. Нормирование элементов производственного процесса.

4. Общие вопросы организации поточных производств.

5. Оптимизация параметров поточного производства при наличии ограничений. Стандарт-план.

6. Серийно-массовое производство.

Классификация и состав производственного процесса, основные принципы его организации. Производственный процесс (ПП) – это процесс, в котором люди, находясь в определенных производственных отношениях и используя орудия и предметы труда, создают необходимые обществу продукты потребления; включает в себя все этапы, которые проходит природный материал на пути превращения его в изделие. Особенностью производства РЭА является то, что выполняется лишь часть ПП так как изделие собирается из полуфабрикатов (материалов и комплектующих).

Укрупненная классификация ПП представлена на рис. 2.1.

Рис. 2.1. Классификация производственных процессов

По характеру протекания во времени процессы делят:

• на циклические – ПП, характеризующиеся цикличностью (повторяемостью) процесса изготовления продукции;

• на нециклические – ПП, не имеющие четко выраженной повторяемости выпуска изделий определенной номенклатуры, и, как правило, выполняемые достаточно долго.

Рациональная организация производственного процесса РЭА, повышающая производительность процесса, его точность и надежность, зависит от степени детализации процесса, специализации рабочих мест, механизации и автоматизации, а также предполагает внедрение следующих принципов.

Специализация – форма разделения труда, предполагающая расчленение производственного процесса на составные части (операции) и закрепление за каждым подразделением предприятия строго ограниченной номенклатуры работ.

Реализация принципа пропорциональности предполагает организацию пропорциональной производительности в единицу времени на всех производственных подразделений и отдельных рабочих мест. Основой для установления пропорций в производстве является техническое нормирование, например, определяющее обоснованную трудоемкость операций.

Непрерывность предусматривает устранение или сведение к минимуму всех перерывов в процессе изготовления изделий (например, отсутствие межоперационных перерывов, перерывов партийности и комплектования и т.д.) за счет рационального выбора технологических процессов, соединения операций изготовления деталей с их сборкой, включения в поток операций контроля и регулировки.

Параллельность и прямоточность реализуются одновременным выполнением отдельных операций или процессов по кратчайшему пути прохождения изделия по всем фазам и операциям, исключая возвраты в маршруте движения, с целью сокращения длительность производственного цикла, уменьшения потребности в оборотных средствах. Эти принципы должны сочетаться с принципом непрерывности.

Принцип ритмичности предполагает выпуск в равные промежутки времени одинаковых (возрастающих) количеств продукции. Ритмично повышается за счет использования типовых и групповых процессов, их унификации и предварительной синхронизации операций.

В соответствии с принципом специализации ПП образуется объединением производственных операций.

Производственная операция – это часть ПП, родственная по направленности, приложенная к материальному потоку в конкретном временном интервале и пространстве, с четко выраженной целью и результатом, выполняемая с помощью соответствующего оборудования определенным составом исполнителей или без участия человека.

Совокупность отдельных операций составляет ПП (рис. 2.2), в котором (по аналогии с классификацией изделий) можно выделить взаимосвязанные между собой логистические (обеспечивающие) и производственные операции.

Рис. 2.2. Состав производственного процесса

Логистические (обеспечивающие) операции – это процессы, обеспечивающие производственные операции, связанные с перемещением, хранением, транспортировкой, складированием, экспедированием РЭА на пути следования их к конечному потребителю. В условиях автоматизированного производства эти процессы часто объединяются производственными, делая их неотъемлемой частью процессов производства РЭА.

Пример

Современная логистическая концепция JIT объединяет технологические и контрольные, транспортные, снабженческие и тех. операции и т.д.

Производственные операции условно делят на основные и вспомогательные.

Основные производственные операции в – это совокупность отдельных действий, в ходе которых основные материалы (полуфабрикаты) превращаются в готовые РЭА, предназначенные для реализации внешним потребителям. Здесь выделяют три фазы: заготовительную, обрабатывающую и сборочную.

Примечание

Доля малопроизводительных операций (сборка и монтаж) при производстве РЭА составляет 70% всей трудоемкости изготовления продукции. 80% от всех затрат на производство определяет сборка и монтаж.

Вспомогательные (обслуживающие) производственные операции – это совокупность процессов изготовления технологической оснастки, ремонта оборудования, зданий, производства запасных частей, различных видов энергии и др. Эти операции обеспечивают бесперебойное протекание основных операций.

Примечание

Удельный состав производственных и логистических операций укрупнено соответствует принципу Парето (20-80), т.е. лишь пятая часть (20%) от всего количества операций, составляющих технологический процесс, направлена на получение (изготовление) РЭА, а остальные (около 80%) операций являются логистическими (операциями транспортирования, перемещения, складирования, хранения и т.д.).

Основой ПП, неотъемлемой частью общего процесса изготовления изделия является технологический процесс.

Технологический процесс - это часть производственного процесса, в ходе осуществления которого происходит изменение геометрических форм, размеров и физико-химических свойств предметов труда, т.е. процесс, который реализуется в рамках одной конкретной системы технологического оборудования и придает исходным материалам или заготовкам необходимую форму или свойства.

Пример

Из рис. 2.2 ТП1 – заготовительный технологический процесс, связанный с получением заготовок разной формы и размеров; ТП2 – технологический процесс механической обработки заготовок, полуфабрикатов, материалов с целью получения готовой детали; ТП3 – технологический процесс сборки изделия, ТП4 – технологический процесс монтажа изделия (пайкой, склеиванием, сваркой и т.д.), ТПn - n-й технологический процесс, входящий в производственный процесс, например, испытания изделия и т.д.

В структурном плане технологический процесс состоит из последовательно выполняемых технологических действий – операций.

Операция связана с выполнением законченного объема работ на одном рабочем месте, охватывает все действия оборудования и рабочих над одним (несколькими) обрабатываемыми изделиями в соответствии с требованиями технической документации. Операция – основной элемент производственного планирования и учета.

Пример

На основе технологической операции оценивается трудоемкость изготовления изделия, устанавливаются нормы времени и расценки, определяется необходимое количество рабочих, оборудования, приборов и инструментов, себестоимость изготовления (сборки), осуществляется календарное планирование производства, контроль качества и сроков выполнения работ.

Научная организация труда как основа производственного процесса. Научная организация труда – процесс совершенствования производственного процесса на основе достижений науки и передового опыта путем решения трех основных задач:

• экономических, направленных на достижение высокого уровня продуктивности труда за счет улучшения использования рабочей силы и вещественных элементов производства;

• психофизиологических, состоящих в обеспечении наиболее благоприятных условий для нормального функционирования рабочей силы;

• социальных, заключающиеся в обеспечении условий для всестороннего развития личности работников, повышении степени содержательности и привлекательности их труда.

Таким образом, в экономическом плане научная организация труда позволяет предотвратить появление диспропорций между уровнем развития техники и технологии производства и уровнем организации живого труда, что обеспечивает экономию времени и труда, особенно, если учитывать требования НОТ на стадии проектирования предприятий, оборудования, технологических процессов.

НОТ предполагает два подхода к организации производственного процесса (сравнительная характеристика подходов представлена в табл. 2.1):

• регламентация – подход предполагающий четкий порядок и описание каждого действия в виде инструкции;

• самоорганизация – подход, реализующий автоматическое управление рабочего процесса.

Таблица 2.1 – Сравнение подходов к организации производственных процессов

Область управления	Регламентация		Самоорганизация
	«+»	«-»	«+»	«-»
Технология	Четко описаны все действия персонала предприятия	Необходимость в постоянном наблюдении за ПП с внесением правок в бумажные документы	Творческий подход к решению поставленной задачи	Только конкретные люди в состоянии выполнить определенную работу
Система мотиваций	Мотивация на выполнение конкретных показателей работы	Риск не учесть все особенности работы каждого сотрудника	Мотивация на конкретный результат, сильный нематериальный фактор творчества в работе	Субъективность поощрения
Управляемость	Возможность управлять предприятием «по правилам», стабильность	Невозможность быстрого развития	Мгновенная управляемость, бурное развитие	Управление по отклонениям
Цели	Сведены в стратегический план развития предприятия		Ставятся по мере необходимости
Документооборот	Сложный	Большие затраты на работу системы поддержки	Небольшой или отсутствует	Невозможность проведения анализа работы и улучшения

Проанализировав теорию и практику развития производственных систем, можно сделать заключение, что они развиваются спирально – постепенно переходя от стадии «регламентации» к стадии «самоорганизации». На сегодня ситуация меняется, рынок ставит условия снижения издержек, а значит остро встают вопросы управляемости, снижения себестоимости производства, повышения производительности труда, проектирования новых предприятий, а значит снова становится актуальной стадия регламентации.

Анализируя состав производственного процесса (рис. 2.2), заметим, что 80% операций в нем – это логистические операции. Многие специалисты указывают, что в цене товара 50% затрат идет именно на их выполнение, а значит регламентировать нужно именно их. При этом эффект от регламентации заключается в:

• материальной составляющей, которая получается в результате выполнения программы повышения производительности труда, сокращения затрат по дублируемым и ненужным процессам, сокращения численности персонала, сокращения непроизводительных выплат, вынужденных простоев, пролеживания деталей незавершенного производства в ожидании образования партии, высвобождения оборотных средств от сокращения длительности производственного цикла и пр.;

• нематериальной составляющей, заключающейся в возможности быстрого и четкого управления предприятием.

Таим образом, подробнее остановимся на вопросах регламентации производств.

Нормирование элементов производственного процесса. При нормировании необходимо помнить, что ПП протекает в пространстве и времени.

В пространстве, проходя от одной фазы к другой, ПП связан со структурой предприятия – достаточно устойчивой совокупностью производственных единиц предприятия, входящих в его состав, а также формами взаимосвязей между ними.

Пример

Структура предприятия, состав его цехов и служб определяется особенностями производимой продукции, уровнем специализации в отрасли, объемами производства, видами ТП.

Условно в структуре предприятия выделяют цеха:

• основного производства – специальные цеха, в которых организован процесс преобразования исходных продуктов в готовую продукцию;

• вспомогательного производства.

Состав вспомогательных цехов может отличаться, но для всех крупных предприятий характерно наличие ремонтного, энергетического, транспортного и инструментального цехов.

Во времени ПП составляет цикл изготовления. При расчете длительности цикла изготовления базовым понятием, положенным в основу расчета норм времени на выполнение технологического процесса, является трудоемкость операции или техническая норма времени.

Трудоемкость операции необходима для нормирования труда рабочего и планирования технологического процесса.

Нормирование технологического процесса состоит в определении величины штучного времени для каждой операции (при массовом производстве) и штучно-калькуляционного времени (при серийном производстве) по формулам:

, мин.;

, мин., (2.1)

где - основное (технологическое) время – время непосредственного изменения состояния детали; - вспомогательное время – время, охватывающее действия по сопровождению выполнения основной работы (установка, закрепление, снятие обрабатываемой детали, управление механизмами и т.д.); - время на технологическое и организационное обслуживание оборудования; - время на отдых и физиологические потребности; - подготовительно-заключительное время; - количество деталей партии, шт.

Время на обслуживание оборудования – это время на замену износившегося режущего инструмента, на регулировку оборудования на выполняемый размер при механической обработке и т.п., на подготовку рабочего места к началу работы, уборку рабочего места в конце работы и т.д.

затрачивается рабочим на ознакомление с чертежом, подготовку и наладку оборудования, приспособлений, инструмента, снятие и сдачу приспособлений и инструмента после окончания работы, сдачу выполненной работы. В серийном производстве затрачивается главным образом на наладку оборудования.

Нормирование процесса производится после определения содержания операций, выбора оборудования, инструментов и расчета режимов обработки. Работу по нормированию осуществляют в следующей последовательности:

• на основе установленных режимов обработки по каждому переходу операции вычисляется основное время;

• по содержанию каждого перехода и в зависимости от массы и размеров детали, способа ее установки и закрепления определяется вспомогательное время по нормативам и с учетом возможных совмещений и перекрытий;

Сумма называется оперативным временем, в котором нормируется та часть , которая не перекрывается основным.

• по нормативам в зависимости от операций и оборудования устанавливается время на обслуживание рабочего места , отдых и личные надобности ;

• определяется норма времени ;

• для серийного производства устанавливается состав подготовительно-заключительной работы, вычисляется подготовительно-заключительное время и штучно-калькуляционное время .

При расчете норм времени необходимо помнить, что потери рабочего времени делятся на две группы:

• необходимое (нормированное) время - время, связанное с выполнение производственных задач;

• ненормированное время – время, непродуктивной работы, в котором выделяют две категории: потери времени, зависящие от человека (нарушения дисциплины) и потери вследствие организационных и технических неполадок на производстве.

На практике используется приближенные формулы для определения норм времени:

1. Штучно-калькуляционное время на обработку поверхности изделия, при известном основном времени находится по формуле:

,

где - коэффициент, зависящий от вида операции по обработки поверхности и от типа производства, представлен в табл. 2.2.

Таблица 2.2 – Величина коэффициента

Вид операции	Тип производства
	Единичное и мелкосерийное	Крупносерийное
Токарная	2,14	1,36
Сверлильная	1,98	1,35
Расточная	3,25	-
Шлифовальная	2,10	1,55
Фрезерная	1,84	1,51

2. Штучное время находят следующим образом. Обозначим как , тогда

, (2.2)

где значение  подбирается по табл. 2.3 в зависимости от типа производства и оборудования.

Таким образом, трудоемкость операции (техническая норма времени) – это время, минимально необходимое для выполнения данной операции при имеющемся оборудовании, надлежащей квалификации рабочего и нормальной интенсивности его труда, в нормальных производственных условиях.

Таблица 2.3 - Время на организационно-техническое обслуживание рабочего места, отдых и физиологические потребности (в % от оперативного времени)

Наименование элементов затрат рабочего времени	Поточное (массовое) производство		Серийно-поточное производство
	Конвейер пульсирующего действия	Конвейер непрерывного действия	Монтажный стол (верстак)	Автомат или полуавтомат
Раскладка, регулировка, промывка и уборка инструмента, приспособлений в начале, в течение и в конце смены	0,5	0,5	0,6	0,6
Подготовка материалов в течение смены	0,4	0,4	0,6	0,4
Уборка рабочего места в течение и после смены	0,9	0,9	1,1	1,0
Отдых и личные надобности	4,8	5,0	4,8	4,8
Итого: Учитывая физические зарядки (один перерыв в 10 мин)	6,6 2,5	6,8 2,5	7,1 2,5	6,8 2,5
Итого:	9,1	9,3	9,6	9,3

Величина, обратная технической норме времени, называется нормой выработки и в зависимости от типа производства равна:

или

Пример. Найти норму штучного времени на сборочные работы по таким исходным данным:

Наименование операции – установка силового трансформатора;

Тип производства – массовое;

Оборудование – конвейер непрерывного действия;

Инструмент – ключ для развертки лапок;

Оперативное время для элементов операции представлено в табл. 2.4.

Таблица 2.4 – Расчет оперативного времени

№№	Элемент операции	Время, мин.
1.	Взять силовой трансформатор и поднести к месту установки	0,055
2.	Установить трансформатор на четыре лапки	0,130
3.	Повернуть шасси на 1800	0,045
4.	Взять специальный ключ	0,015
5.	Развернуть лапки трансформатора	0,120
6.	Отложить специальный ключ	0,015

Учитывая тип производства и применяемое оборудование, значение коэффициента , найдем по табл. 2.3, т.е. от оперативного времени.

Суммарное оперативное время на установку трансформатора найдем из табл. 2.12, т.е. мин.

Из выражения (2.2) норма штучного времени на установку силового трансформатора при массовом производстве равна

мин.

Длительность производственного процесса изготовления РЭА ( , час) – это календарный период времени между началом и окончанием ПП изготовления одного изделия (партии однотипных изделий), или время между запуском предметов труда в производство и выпуском готовой продукции. В соответствии с фазами производственных операций (рис. 2.2) определяется соотношением:

, (2.3)

где - длительность цикла изготовления заготовок; - длительность цикла обработки; - длительность цикла сборки; - число стадий производства; - время межцеховых перерывов (3 – 5 суток).