К методам организации производственного процесса относятся. Методы организации производственного процесса. По характеру движения конвейера

Каждому типу производства соответствуют определенные методы его организации.

Метод организации производства - совокупность способов, приемов и правил рационального сочетания основных элементов производственного процесса в пространстве и во времени.

К основным его характеристикам относятся:

Взаимосвязь последовательности выполнения операций технологического процесса с порядком размещения оборудования;

Степень непрерывности производственного процесса.

Продукция, изготавливаемая на предприятиях, может быть разделена на два вида: дискретную (состоящую из разных частей, например, машины, приборы, приемники, телевизоры, ЭВМ и др.) и неделимую (которую нельзя разделить на части или компоненты, например, жидкие вещества, металлы, сплавы металлов, лаки, краски и др.).

Для производства дискретной продукции могут быть применены прерывные (дискретные) и условно-непрерывные производственные процессы, а для производства неделимой продукции применяются только непрерывные процессы.

Вся продукция, изготавливаемая на предприятиях машиностроения, относится к дискретному виду, а производственные процессы подразделяются на прерывные и условно-непрерывные, которые максимально приближаются к непрерывности в условиях дискретного производства.

Различают три метода организации производственных процессов: непоточный (пооперационный), поточный и автоматизированный.

Непоточный (пооперационный) метод организации производства применяется в основном в единичном и мелкосерийном производстве. Он характеризуется следующими признаками:

Производственное оборудование группируется по признаку выполняемой работы (процесса);

Технологическое оборудование в основном универсальное. В то же время для обработки особо точных деталей применяется специальное оборудование;

Между группами технологического оборудования, как правило, располагаются промежуточные склады и рабочие места контролеров ОТК;

Детали в процессе изготовления перемещаются с одной операции на другую сложными маршрутами, поэтому в технологическом процессе возникают длительные перерывы.

В непоточном производстве применяется, как правило, разработка технологических процессов носит индивидуальный характер.

Недостатки непоточного производства:

1. низкая эффективность производства;

2. производство сложное в организационном отношении.

Непоточное производство может быть реализовано в технологической, предметной и смешанной формах.

Поточный метод организации производства применяется при массовом, крупно- и среднесерийном выпуске продукции. Он характеризуется тем, что предмет труда в процессе обработки следует по установленному кратчайшему маршруту без ожидания на промежуточных складах и рабочих местах контролеров ОТК. Это наиболее совершенный по четкости и законченности метод организации производства.

К характеристикам поточного метода организации производства относятся:

Разделение производственного процесса на отдельные операции и длительное закрепление их за определенным рабочим местом;

Специализация каждого рабочего на выполнении определенной операции;

Согласование и ритмичное выполнение всех операций на всех рабочих местах на основе единого расчетного такта (ритма) поточной линии;

Размещение рабочих мест в строгом соответствии с последовательностью технологического процесса;

Перемещение предметов труда с одного рабочего места на другое с минимальным перерывом и с помощью специальных транспортных средств.

Такой метод базируется на принципах рациональной организации производства - прямоточности, непрерывности и ритмичности.

Основным организующим элементом поточного производства является поточная линия. Она представляет собой совокупность специализированных рабочих мест, расположенных в соответствии с технологическим процессом.

Поточные линии классифицируются по определенным признакам.

По номенклатуре обрабатываемых изделий различают:

Одно-предметные поточные линии (характерны для массового производства, за ними закрепляется на продолжительное время обработка или сборка одного наименования продукции);

Многопредметные (характерны для серийного производства, на них может обрабатываться несколько наименований изделий, сходных конструктивно и технологически).

По степени непрерывности производства различают следующие линии:

Непрерывно-поточные (обеспечивается строгая ритмичность и наиболее короткая продолжительность производственного цикла);

Прерывно-поточные (на них не предусматривается четкая синхронизация операций на рабочих местах.

На выбор методов организации поточного и непоточного производства влияют различные факторы, к ним относятся:

Размеры и масса изделия: чем крупнее изделие и больше его масса, тем труднее организовать поточное производство;

Количество изделий, подлежащих выпуску за определенный период времени (год, квартал, месяц, сутки): при выпуске небольшого количества изделий, как правило, нецелесообразно организовывать поточное производство (слишком большие капитальные затраты);

Периодичность выпуска изделий: при регулярном (ритмичном) выпуске, целесообразно организовать поточное производство, а если регулярность неопределенная или через различные периоды времени и в разных количествах, то приходится использовать непоточные методы организации производства;

Точность обработки и шероховатость поверхностей деталей: при высокой точности и малой шероховатости следует применять непоточные методы.

Автоматизированное производство - производственный процесс, при котором все или подавляющее большинство операций, требующих физических усилий, выполняют машины без непосредственного участия человека. Рабочие при этом выполняют лишь функции наладки и контроля.

Автоматизация производственного процесса достигается путем использования систем машин-автоматов, представляющих собой комбинацию разнообразного оборудования и других технических устройств, расположенных в технологической последовательности и объединенных средствами транспортировки, контроля и управления для выполнения частичных процессов производства изделий.

Глава 11 ТИПЫ, ФОРМЫ И МЕТОДЫ ОРГАНИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВА

11.1. Типы производства и их техникоэкономическая характеристика

Тип производства определяется комплексной характеристикой технических, организационных и экономических особенностей производства, обусловленных широтой номенклатуры, регулярностью, стабильностью и объемом выпуска продукции. Основным показателем, характеризующим тип производства, является коэффициент закрепления операций Кз. Коэффициент закрепления операций для группы рабочих мест определяется как отношение числа всех различных технологических операций, выполненных или подлежащих выполнению в течение месяца, к числу рабочих мест:

где К опi - число операций, выполняемых на i-м рабочем месте;
К р.м - количество рабочих мест на участке или в цехе.

Различают три типа производства: единичное, серийное, массовое.

Единичное производство характеризуется малым объемом выпуска одинаковых изделий, повторное изготовление и ремонт которых, как правило, не предусматриваются. Коэффициент закрепления операций для единичного производства обычно выше 40.

Серийное производство характеризуется изготовлением или ремонтом изделий периодически повторяющимися партиями. В зависимости от количества изделий в партии или серии и значения коэффициента закрепления операций различают мелкосерийное, среднесерийное и крупносерийное производство.

Для мелкосерийного производства коэффициент закрепления операций от 21 до 40 (включительно), для среднесерийного производства - от 11 до 20 (включительно), для крупносерийного производства - от 1 до 10 (включительно).

Массовое производство характеризуется большим объемом выпуска изделий, непрерывно изготовляемых или ремонтируемых продолжительное время, в течение которого на большинстве рабочих мест выполняется одна рабочая операция. Коэффициент закрепления операций для массового производства принимается равным 1.

Рассмотрим технико-экономические характеристики каждого из типов производства.

Единичное и близкое к нему мелкосерийное производства характеризуются изготовлением деталей большой номенклатуры на рабочих местах, не имеющих определенной специализации. Это производство должно быть достаточно гибким и приспособленным к выполнению различных производственных заказов.

Технологические процессы в условиях единичного производства разрабатываются укрупненно в виде маршрутных карт на обработку деталей по каждому заказу; участки оснащаются универсальным оборудованием и оснасткой, обеспечивающей изготовление деталей широкой номенклатуры. Большое разнообразие работ, которые приходится выполнять многим рабочим, требует от них различных профессиональных навыков, поэтому на операциях используются рабочие-универсалы высокой квалификации. На многих участках, особенно в опытном производстве, практикуется совмещение профессий.

Организация производства в условиях единичного производства имеет свои особенности. Ввиду разнообразия деталей, порядка и способов их обработки производственные участки строятся по технологическому принципу с расстановкой оборудования по однородным группам. При такой организации производства детали в процессе изготовления проходят через различные участки. Поэтому при передаче их на каждую последующую операцию (участок) необходимо тщательно проработать вопросы контроля качества обработки, транспортирования, определения рабочих мест для выполнения следующей операции. Особенности оперативного планирования и управления заключаются в своевременных комплектации и выполнении заказов, контроле за продвижением каждой детали по операциям, обеспечении планомерной загрузки участков и рабочих мест. Большие сложности возникают в организации материально-технического снабжения. Широкая номенклатура изготовляемой продукции, применение укрупненных норм расхода материалов создают трудности в бесперебойном снабжении, из-за чего на предприятиях накапливаются большие запасы материалов, а это ведет, в свою очередь, к омертвлению оборотных средств.

Особенности организации единичного производства сказываются на экономических показателях. Для предприятий с преобладанием единичного типа производства характерны относительно высокая трудоемкость изделий и большой объем незавершенного производства вследствие длительного пролеживания деталей между операциями. Структура себестоимости изделий отличается высокой долей затрат на заработную плату. Эта доля, как правило, составляет 20-25 %.

Основные возможности улучшения технико-экономических показателей единичного производства связаны с приближением его по технико-организационному уровню к серийному. Применение серийных методов производства возможно при сужении номенклатуры изготовляемых деталей общемашиностроительного применения, унификации деталей и узлов, что позволяет перейти к организации предметных участков; расширении конструктивной преемственности для увеличения партий запуска деталей; группировании близких по конструкции и порядку изготовления деталей для сокращения времени на подготовку производства и улучшения использования оборудования.

Серийное производство характеризуется изготовлением ограниченной номенклатуры деталей партиями, повторяющимися через определенные промежутки времени. Это позволяет использовать наряду с универсальным специальное оборудование. При проектировании технологических процессов предусматривают порядок выполнения и оснастку каждой операции.

Для организации серийного производства характерны следующие черты. Цехи, как правило, имеют в своем составе предметнозамкнутые участки, оборудование на которых расставляется по ходу типового технологического процесса. В результате возникают сравнительно простые связи между рабочими местами и создаются предпосылки для организации прямоточного перемещения деталей в процессе их изготовления.

Предметная специализация участков делает целесообразной обработку партии деталей параллельно на нескольких станках, выполняющих следующие друг за другом операции. Как только на предыдущей операции заканчивается обработка нескольких первых деталей, они передаются на следующую операцию до окончания обработки всей партии. Таким образом, в условиях серийного производства становится возможной параллельно-последовательная организация производственного процесса. Это его отличительная особенность.

Применение той или иной формы организации в условиях серийного производства зависит от трудоемкости и объема выпуска закрепленных за участком изделий. Так, крупные, трудоемкие детали, изготовляемые в большом количестве и имеющие сходный технологический процесс, закрепляют за одним участком с организацией на нем переменно-поточного производства. Детали средних размеров, многооперационные и менее трудоемкие объединяют в партии. Если запуск их в производство регулярно повторяется, организуются участки групповой обработки. Мелкие, малотрудоемкие детали, например нормализованные шпильки, болты, закрепляют за одним специализированным участком. В этом случае возможна организация прямоточного производства.

Для предприятий серийного производства характерны значительно меньшие, чем в единичном, трудоемкость и себестоимость изготовления изделий. В серийном производстве, по сравнению с единичным, изделия обрабатываются с меньшими перерывами, что снижает объемы незавершенного производства.

С точки зрения организации основным резервом роста производительности труда в серийном производстве является внедрение методов поточного производства.

Массовое производство отличается наибольшей специализацией и характеризуется изготовлением ограниченной номенклатуры деталей в больших количествах. Цехи массового производства оснащаются наиболее совершенным оборудованием, позволяющим почти полностью автоматизировать изготовление деталей. Большое распространение получили здесь автоматические поточные линии.

Технологические процессы механической обработки разрабатываются более тщательно, по переходам. За каждым станком закрепляется относительно небольшое количество операций, что обеспечивает наиболее полную загрузку рабочих мест. Оборудование располагается цепочкой по ходу технологического процесса отдельных деталей. Рабочие специализируются на выполнении однойдвух операций. Детали с операции на операцию передаются поштучно. В условиях массового производства возрастает значение организации межоперационной транспортировки, технического обслуживания рабочих мест. Постоянный контроль за состоянием режущего инструмента, приспособлений, оборудования - одно из условий обеспечения непрерывности процесса производства, без которого неизбежно нарушается ритмичность работы на участках и в цехах. Необходимость поддержания заданного ритма во всех звеньях производства становится отличительной особенностью организации процессов при массовом производстве.

Массовое производство обеспечивает наиболее полное использование оборудования, высокий общий уровень производительности труда, самую низкую себестоимость изготовления продукции. В табл. 11.1 представлены данные по сравнительной характеристике различных типов производства.

Таблица 11.1
Сравнительная характеристика различных типов производства

11.2. Формы организации производства

Форма организации производства представляет собой определенное сочетание во времени и в пространстве элементов производственного процесса при соответствующем уровне его интеграции, выраженное системой устойчивых связей.

Различные временные и пространственные структурные построения образуют совокупность основных форм организации производства. Временнаґя структура организации производства определяется составом элементов производственного процесса и порядком их взаимодействия во времени. По виду временной структуры различают формы организации с последовательной, параллельной и параллельно-последовательной передачей предметов труда в производстве.

Форма организации производства с последовательной передачей предметов труда представляет собой такое сочетание элементов производственного процесса, при котором обеспечивается движение обрабатываемых изделий по всем производственным участкам партиями произвольной величины. Предметы труда на каждую последующую операцию передаются лишь после окончания обработки всей партии на предшествующей операции. Данная форма является наиболее гибкой по отношению к изменениям, возникающим в производственной программе, позволяет достаточно полно использовать оборудование, что дает возможность снизить затраты на его приобретение. Недостаток такой формы организации производства заключается в относительно большой длительности производственного цикла, так как каждая деталь перед выполнением последующей операции пролеживает в ожидании обработки всей партии.

Форма организации производства с параллельной передачей предметов труда основана на таком сочетании элементов производственного процесса, которое позволяет запускать, обрабатывать и передавать предметы труда с операции на операцию поштучно и без ожидания. Такая организация производственного процесса приводит к уменьшению количества деталей, находящихся в обработке, сокращению потребностей в площадях, необходимых для складирования и проходов. Ее недостаток - в возможных простоях оборудования (рабочих мест) вследствие различий в длительности операций.

Форма организации производства с параллельно-последовательной передачей предметов труда является промежуточной между последовательной и параллельной формами и частично устраняет присущие им недостатки. Изделия с операции на операцию передаются транспортными партиями. При этом обеспечивается непрерывность использования оборудования и рабочей силы, возможно частично параллельное прохождение партии деталей по операциям технологического процесса.

Пространственная структура организации производства определяется количеством технологического оборудования, сосредоточенного на рабочей площадке (числом рабочих мест), и расположением его относительно направления движения предметов труда в окружающем пространстве. В зависимости от количества технологического оборудования (рабочих мест) различают однозвенную производственную систему и соответствующую ей структуру обособленного рабочего места и многозвенную систему с цеховой, линейной или ячеистой структурой. Возможные варианты пространственной структуры организации производства представлены на рис. 11.1. Цеховая структура характеризуется созданием участков, на которых оборудование (рабочие места) расположено параллельно потоку заготовок, что предполагает их специализацию по признаку технологической однородности. В этом случае партия деталей, поступающая на участок, направляется на одно из свободных рабочих мест, где проходит необходимый цикл обработки, после чего передается на другой участок (в цех).

На участке с линейной пространственной структурой оборудование (рабочие места) располагается по ходу технологического процесса и партия деталей, обрабатываемая на участке, передается с одного рабочего места на другое последовательно.

Ячеистая структура организации производства объединяет признаки линейной и цеховой. Комбинация пространственной и временной структур производственного процесса при определенном уровне интеграции частичных процессов обусловливает различные формы организации производства: технологическую, предметную, прямоточную, точечную, интегрированную (рис.11.2). Рассмотрим характерные черты каждой из них.

Технологическая форма организации производственного процесса характеризуется цеховой структурой с последовательной передачей предметов труда. Такая форма организации широко распространена на машиностроительных заводах, поскольку обеспечивает максимальную загрузку оборудования в условиях мелкосерийного производства и приспособлена к частым изменениям в технологическом процессе. В то же время применение технологической формы организации производственного процесса имеет ряд отрицательных последствий. Большое количество деталей и их многократное перемещение в процессе обработки приводят к росту объема незавершенного производства и увеличению числа пунктов промежуточного складирования. Значительную часть производственного цикла составляют потери времени, обусловленные сложной межучастковой связью.

Рис. 11.1. Варианты пространственной структуры производственного процесса

Предметная форма организации производства имеет ячеистую структуру с параллельно-последовательной (последовательной) передачей предметов труда в производстве. На предметном участке устанавливается, как правило, все оборудование, необходимое для обработки группы деталей с начала и до конца технологического процесса. Если технологический цикл обработки замыкается в пределах участка, он называется предметно-замкнутым.

Предметное построение участков обеспечивает прямоточность и уменьшает длительность производственного цикла изготовления деталей. В сравнении с технологической формой предметная позволяет снизить общие расходы на транспортировку деталей, потребность в производственных площадях на единицу продукции. Вместе с тем данная форма организации производства имеет и недостатки. Главный из них в том, что при определении состава оборудования, устанавливаемого на участке, на первый план выдвигается необходимость проведения определенных видов обработки деталей, что не всегда обеспечивает полную загрузку оборудования.

Кроме того, расширение номенклатуры выпускаемой продукции, ее обновление требуют периодической перепланировки производственных участков, изменения структуры парка оборудования. Прямоточная форма организации производства характеризуется линейной структурой с поштучной передачей предметов труда. Такая форма обеспечивает реализацию ряда принципов организации: специализации, прямоточности, непрерывности, параллельности. Ее применение приводит к сокращению длительности производственного цикла, более эффективному использованию рабочей силы за счет большей специализации труда, уменьшению объема незавершенного производства.

Рис. 11.2. Формы организации производства

При точечной форме организации производства работа полностью выполняется на одном рабочем месте. Изделие изготовляется там, где находится его основная часть. Примером служит сборка изделия с перемещением рабочего вокруг него. Организация точечного производства имеет ряд достоинств: обеспечивается возможность частых изменений конструкции изделий и последовательности обработки, изготовления изделий разнообразной номенклатуры в количестве, определяемом потребностями производства; снижаются затраты, связанные с изменением расположения оборудования, повышается гибкость производства.

Интегрированная форма организации производства предполагает объединение основных и вспомогательных операций в единый интегрированный производственный процесс с ячеистой или линейной структурой при последовательной, параллельной или параллельно-последовательной передаче предметов труда в производстве. В отличие от существующей практики раздельного проектирования процессов складирования, транспортировки, управления, обработки на участках с интегрированной формой организации требуется увязать эти частичные процессы в единый производственный процесс. Это достигается путем объединения всех рабочих мест с помощью автоматического транспортно-складского комплекса, который представляет собой совокупность взаимосвязанных, автоматических и складских устройств, средств вычислительной техники, предназначенных для организации хранения и перемещения предметов труда между отдельными рабочими местами.

Управление ходом производственного процесса здесь осуществляется с помощью ЭВМ, что обеспечивает функционирование всех элементов производственного процесса на участке по следующей схеме: поиск необходимой заготовки на складе - транспортировка заготовки к станку - обработка - возвращение детали на склад. Для компенсации отклонений во времени при транспортировке и обработке деталей на отдельных рабочих местах создаются буферные склады межоперационного и страхового заделов. Создание интегрированных производственных участков связано с относительно высокими единовременными затратами, вызванными интеграцией и автоматизацией производственного процесса.

Экономический эффект при переходе к интегрированной форме организации производства достигается за счет сокращения длительности производственного цикла изготовления деталей, увеличения времени загрузки станков, улучшения регулирования и контроля процессов производства. На рис. 11.3 изображены схемы расположения оборудования на участках с различной формой организации производства.

Рис. 11.3. Схемы расположения оборудования (рабочих мест) на участках с различной формой организации производства: а) технологическая; б) предметная; в) прямоточная: г) точечная (для случая сборки); д) интегрированная

В зависимости от способности к переналадке на выпуск новых изделий перечисленные выше формы организации производства условно можно разделить на гибкие (переналаживаемые) и жесткие (непереналаживаемые). Жесткие формы организации производства предполагают обработку деталей одного наименования.

Изменение в номенклатуре выпускаемой продукции и переход на выпуск конструктивно новой серии изделий требуют перепланировки участка, замены оборудования и оснастки. К числу жестких относится поточная форма организации производственного процесса.

Гибкие формы позволяют обеспечить переход на выпуск новых изделий без изменения состава компонентов производственного процесса при незначительных затратах времени и труда.

Наибольшее распространение на машиностроительных предприятиях в настоящее время получили такие формы организации производства, как гибкое точечное производство, гибкие предметная и поточная формы.

Гибкое точечное производство предполагает пространственную структуру обособленного рабочего места без дальнейшей передачи предметов труда в процессе производства. Деталь полностью обрабатывается на одной позиции. Приспособленность к выпуску новых изделий осуществляется за счет изменения рабочего состояния системы. Гибкая предметная форма организации производства характеризуется возможностью автоматической обработки деталей в пределах определенной номенклатуры без пpерывания на переналадку. Переход к выпуску новых изделий осуществляется путем переналаживания технических средств, перепрограммирования системы управления. Гибкая предметная форма охватывает область последовательной и параллельно-последовательной передачи предметов труда в сочетании с комбинированной пространственной структурой.

Гибкая прямолинейная форма организации производства характеризуется быстрой переналадкой на обработку новых деталей в пределах заданной номенклатуры путем замены инструментальной оснастки и приспособлений, перепрограммирования системы управления. Она основана на рядном расположении оборудования, строго соответствующем технологическому процессу с поштучной передачей предметов труда.

Развитие форм организации производства в современных условиях Под влиянием научно-технического прогресса в технике и технологии машиностроения происходят существенные изменения, обусловленные механизацией и автоматизацией производственных процессов. Это создает объективные предпосылки развития новых форм организации производства. Одной из таких форм, получившей применение при внедрении средств гибкой автоматизации в производственный процесс, является блочно-модульная форма.

Создание производств с блочно-модульной формой организации производства осуществляется путем концентрации на участке всего комплекса технологического оборудования, необходимого для непрерывного производства ограниченной номенклатуры изделий, и объединения группы рабочих на выпуске конечной продукции с передачей им части функций по планированию и управлению производством на участке. Экономической основой создания таких производств являются коллективные формы организации труда. Работа в этом случае строится на принципах самоуправления и коллективной ответственности за результаты труда. Основными требованиями, предъявляемыми к организации процесса производства и труда в этом случае, являются: создание автономной системы технического и инструментального обслуживания производства; достижение непрерывности процесса производства на основе расчета рациональной потребности в ресурсах с указанием интервалов и сроков поставок; обеспечение сопряженности по мощности механообрабатывающих и сборочных подразделений; учет установленных норм управляемости при определении количества работающих; подбор группы работающих с учетом полной взаимозаменяемости. Реализация указанных требований возможна только при комплексном решении вопросов организации труда, производства и управления. Переход к блочно-модульной форме организации производства проводится в несколько этапов. На этапе предпроектного обследования принимается решение о целесообразности создания таких подразделений в данных производственных условиях. Проводится анализ конструктивно-технологической однородности продукции и дается оценка возможности комплектации "семейств" деталей для обработки в рамках производственной ячейки. Затем определяется возможность концентрации всего комплекса технологических операций по выпуску группы деталей на одном участке; устанавливается число рабочих мест, приспособленных для внедрения групповой обработки деталей; определяются состав и содержание основных требований к организации процесса производства и труда исходя из намеченного уровня автоматизации.

На стадии структурного проектирования определяются состав и взаимосвязи основных компонентов производственного процесса.

На стадии организационно-экономического проектирования объединяются технические и организационные решения, намечаются пути реализации принципов коллективного подряда и самоуправления в автономных бригадах. Вторым направлением развития форм организации производства является переход на сборку сложных агрегатов стендовым методом, отказ от конвейерной сборки за счет организации минипотока. Впервые мини-поток был внедрен шведской автомобильной фирмой "Вольво".

Производство здесь организовано следующим образом. Весь процесс сборки разделен на несколько крупных этапов. На каждом этапе действуют рабочие группы по 15-25 сборщиков. Бригада располагается вдоль внешних стен четырех- или пятиугольника, внутри которого расположены кассы с необходимыми на данном этапе сборки деталями. Машины собираются на самодвижущихся платформах, передвигаясь по укрупненным операциям в пределах заданного этапа. Каждый рабочий полностью завершает свою операцию. Принцип потока при такой системе сборки полностью сохраняется, так как общее число одинаковых параллельно работающих стендов такое, что выдерживается средний заданный такт потока. За движением платформ с собираемыми машинами с одного этапа сборки на другой следит диспетчерская служба с помощью четырех ЭВМ.

Другим решением организации поточного производства является сохранение конвейерной системы с включением в нее и подготовительных операций. В таком случае сборщики по собственному усмотрению работают то на основных, то на подготовительных операциях. Указанные подходы в развитии поточной формы организации производства не только обеспечивают рост производительности труда и повышение качества, но и дают сборщикам чувство удовлетворения от работы, исключают монотонность труда.

11.3. Методы организации производства

Методы организации производства представляют собой совокупность способов, приемов и правил рационального сочетания основных элементов производственного процесса в пространстве и во времени на стадиях функционирования, проектирования и совершенствования организации производства.

Метод организации индивидуального производства используется в условиях единичного выпуска продукции или ее производства малыми сериями и предполагает: отсутствие специализации на рабочих местах; применение широкоуниверсального оборудования, расположение его группами по функциональному назначению; последовательное перемещение деталей с операции на операцию партиями. Условия обслуживания рабочих мест отличаются тем, что рабочие почти постоянно пользуются одним набором инструментов и небольшим количеством универсальных приспособлений, требуется лишь периодическая замена затупившегося или изношенного инструмента. В противоположность этому подвозка деталей к рабочим местам и оправка деталей при выдаче новой и приемке законченной работы происходят несколько раз в течение смены. Поэтому возникает необходимость в гибкой организации транспортного обслуживания рабочих мест.

Рассмотрим основные стадии организации индивидуального производства.

Определение типов и количества станков, необходимых для выполнения заданной производственной программы. При организации индивидуального производства точно установить номенклатуру выпускаемой продукции трудно, поэтому допустимы приближенные расчеты потребного количества станков. В основу расчета закладываются следующие показатели: съем продукции с единицы оборудования q; число станко-часов, необходимое для обработки комплекта деталей на одно изделие h. Точность укрупненных расчетов зависит от того, насколько верно определены значения указанных показателей. Расчетное количество станков Sр определяется по формуле

(11.2) где S p j - расчетное количество станков по j-й группе оборудования;
Q - годовой объем выпуска продукции, шт.; K см j - коэффициент сменности работы по j-й группе оборудования; F э j - эффективный фонд рабочего времени одного станка j-й группы.

где t p - нормативные затраты времени на ремонт данного оборудования, % к номинальному фонду; t п - нормативные затраты времени на наладку, переналадку, передислокацию этого оборудования, % к номинальному фонду.

Номинальный фонд времени работы станка зависит от числа календарных дней Д к и нерабочих дней в году Д н, принятого режима сменности работы в сутки и определяется по формуле

(11.4)

где Т чс - среднее число часов работы станка в сутки по принятому режиму сменности.

Принятое количество станков по каждой группе оборудования устанавливается путем округления полученного значения до целого так, чтобы общее количество станков не выходило за пределы принятого их числа.

Коэффициент загрузки оборудования определяется отношением расчетного количества станков к принятому.

Согласование пропускной способности отдельных участков по мощности. Производственная мощность участка, оснащенного однотипным оборудованием, определяется следующим образом:

где S пр - принятое количество оборудования; К н.см - нормативный коэффициент сменности работы оборудования; К - коэффициент выполнения норм, достигнутый в базисном году по участку (цеху); С тр - плановое задание по снижению трудоемкости, нормо-ч.

Нормативный коэффициент сменности работы оборудования определяется исходя из загрузки установленного оборудования, как правило, при двухсменном режиме работы с учетом нормативного коэффициента, учитывающего время пребывания станков в ремонте.

Сопряженность отдельных участков по мощности определяется по формуле

(11.6)

где К м - коэффициент сопряженности участков по мощности; М у1 , М у2 - мощности сравниваемых участков (продукция 1-го участка используется для изготовления единицы продукции 2-го участка); У 1 - удельный расход продукции 1-го подразделения.

Организация рабочего места. Особенности организации и обслуживания рабочих мест заключаются в следующем: наладка станка перед началом работы, а также установка инструмента на рабочих местах осуществляется самими рабочими, при этом рабочие места должны быть оснащены всем необходимым для обеспечения непрерывной работы; транспортировка деталей должна осуществляться без задержек, на рабочих местах не должно быть излишнего запаса заготовок.

Разработка планировки участков. Для индивидуального производства характерна планировка участков по видам работ. В этом случае создаются участки однородных станков: токарные, фрезерные и др. Последовательность расположения участков на площади цеха определяется маршрутом обработки большинства типов деталей. Планировка должна обеспечивать перемещение деталей на малые расстояния и только в направлении, которое ведет к завершению изготовления изделия.

Метод организации поточного производства 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 или 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 узлы и детали транспортабельны, изделия можно делить на конструктивносборочные 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 узлов; 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 д - действительный фонд времени работы линии за определенный период (месяц, сутки, смену) с учетом потерь на ремонт оборудования и регламентированных перерывов, мин; N 3 - программа запуска 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.

Следующим этапом в организации поточного производства является определение потребности в оборудовании. Расчет количества оборудования осуществляется исходя из числа рабочих мест по операциям процесса:

где С pi - расчетное число рабочих мест на одной операции процесса; t i - норма времени на операцию с учетом установки, транспортировки и снятия деталей, мин.

Принятое число рабочих мест С прi 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.

Коэффициент загрузки рабочих мест Кз определяется по формуле

(11.9)

Для обеспечения полной загрузки оборудования и непрерывности производственного процесса при поточном производстве осуществляется синхронизация (выравнивание) операций во времени.

Способы синхронизации операций на металлорежущих станках

Способы синхронизации сборочных операций

• Дифференциация операций. Если операционная норма времени больше и не кратна такту и процесс сборки легко поддается дифференциации, выравнивать время, затрачиваемое на каждую операцию, можно путем разбиения ее на более мелкие части (переходы).
• Концентрация операций. Если операция по длительности меньше такта, мелкие операции или переходы, запроектированные в других операциях, группируются в одну.
• Комбинирование операций. Если время выполнения двух смежных операций меньше такта работы сборочной линии, можно организовать передвижение рабочего вместе с собираемым им изделием, поручив ему выполнение нескольких операций. После того как достигнута синхронизация операций на поточной линии, составляется план-график ее работы, облегчающий контроль за использованием оборудования и рабочих. Правила построения плана-графика работы линии изложены в 12.6.
• Одно из основных условий непрерывной и ритмичной работы поточных линий - организация межоперационного транспорта.

В поточном производстве транспортные средства не только используются для перемещения изделий, но и служат для регулирования такта работы и распределения предметов труда между параллельными рабочими местами на линии.

Применяемые в поточном производстве транспортные средства можно разделить на приводные и бесприводные непрерывного и прерывного действия.

Наиболее часто в условиях потока применяются разнообразные приводные транспортные средства-конвейеры.

Скорость ленты конвейера при непрерывном движении рассчитывается в соответствии с тактом поточной линии:

В случае прерывного движения скорость конвейера определяется по формуле

где l o - расстояние между центрами двух смежных рабочих мест (шаг конвейера), м; t тр - время транспортирования изделия с одной операций на другую, мин.

Выбор транспортных средств зависит от габаритных размеров, веса обрабатываемых деталей, типа и числа оборудования, величины такта и степени синхронизации операций.

Проектирование потока завершается разработкой рациональной планировки линии. При планировке необходимо соблюдать следующие требования: предусмотреть удобные подходы к рабочим местам для ремонта и обслуживания линии; обеспечить непрерывную транспортировку деталей к различным рабочим местам на линии; выделить площадки для накопления задела и подходы к ним; предусмотреть на линии рабочие места для выполнения контрольных операций.

Метод групповой организации производства применяется в случае ограниченной номенклатуры конструктивно и технологически однородных изделий, изготовляемых повторяющимися партиями. Суть метода состоит в сосредоточении на участке различных видов технологического оборудования для обработки группы деталей по унифицированному технологическому процессу .

Характерными признаками такой организации производства являются: подетальная специализация производственных подразделений; запуск деталей в производство партиями по специально разрабатываемым графикам; параллельно-последовательное прохождение партий деталей по операциям; выполнение на участках (в цехах) технологически завершенного комплекса работ.

Рассмотрим основные этапы организации группового производства.

Конструктивно-технологическая классификация деталей . Несмотря на многообразие и различие конструкций, детали машин имеют много сходных конструктивных, размерных и технологических признаков. Пользуясь определенной системой, можно выявить эти общие признаки и объединить детали в определенные группы. Объединяющими качествами в группе могут быть общность применяемого оборудования и технологического процесса, однотипность оснастки.

Окончательное комплектование групп деталей, закрепленных за данным участком, осуществляется с учетом трудоемкости и объема их выпуска по показателю относительной трудоемкости Кд:

(11.13)

где N i - объем выпуска i-й детали в плановом периоде, шт.; k oi число операций по технологическому процессу обработки 1-й детали; tшт ij - штучное время обработки i-й детали по j-й операции, мин; К вj - средний коэффициент выполнения норм времени.

Указанный показатель рассчитывается по каждой детали анализируемой совокупности. Установление суммарных показателей для деталей последней ступени классификации обеспечивает синтез их в группы по принятому признаку.

Определение потребности в оборудовании. Необходимо оценить требуемое число единиц оборудования по каждой группе на годовую программу выпуска по формуле (11.1).

Принятое количество станков устанавливают путем округления полученного значения S pi до целого. При этом допускается 10%-ная перегрузка в расчете на один станок.

Рассчитывают средние коэффициенты загрузки оборудования по группам К зj и участку в целом К з.у:

(11.14)

где S прj - принятое число станков; h - число групп оборудования на участке.

Для обеспечения экономически целесообразной загрузки ее устанавливают с учетом внутриучастковой, а по уникальным и специальным станкам межучастковой кооперации - путем передачи некоторой части работ с недогруженных станков на станки смежных групп.

Определение числа производственных участков. В соответствии с количеством станков в цехе определяется число создаваемых в нем участков исходя из нормы управляемости для мастеров.

При реорганизации действующих цехов количество организуемых участков можно определить по формуле

(11.16)

где Р я - явочное число основных рабочих, чел.; С м - режим сменности работы; Н у - норма управляемости для мастера, выражаемая числом обслуживаемых им рабочих мест; С р - средний разряд работ на участке; К з.о - среднее число операций, закрепленных за одним рабочим местом участка в течение месяца.

При проектировании новых цехов в связи с отсутствием данных о явочном числе основных рабочих количество участков определяется следующим образом:

Определение степени замкнутости производственных участков.

На основе анализа конструктивно-технологической классификации и показателей Кд осуществляют отбор и закрепление деталей за участками. Эффективность группового производства определяется степенью замкнутости производственных участков.

Участок является замкнутым, если на нем выполняются все операции по обработке групп деталей (технологическая замкнутость) и станки не загружены выполнением работ по кооперации с других участков (производственная замкнутость).

Количественная оценка степени замкнутости определяется с помощью показателей:

(11.18)

(11.19)

где К т.з - коэффициент технологической замкнутости; Т S - трудоемкость изготовления деталей, закрепленных за участком, ч; Т вi - время обработки i-й детали за пределами участка, ч;
k - число деталей, цикл обработки которых не завершаетсяна данном участке; К п.з - коэффициент производственной замкнутости; T ni - время обработки i-й детали, изготовляемой на участке по кооперации; m - количество деталей, переданных для обработки на данный участок по межучастковой кооперации.

Интегральный показатель степени замкнутости Кинт рассчитывается по формуле

(11.20)

При К инт = 1 применение методов группового производства наиболее эффективно.

Разработка маршрутной карты производственного процесса. Маршрутная карта представляет собой графическое изображение последовательности всех операций, включая перемещение материалов и их ожидание.

Разработка планировки цеха (участка). Планировка цеха (участка) составляется с учетом общего направления движения материалов. Необходимые данные берут из маршрутной карты производственного процесса. Расстановка оборудования производится по существующим нормативам с максимальным соблюдением прямоточности.

Метод организации синхронизированного производства. Основные принципы организации синхронизированного производства разработаны в 60-е годы в японской компания "Toyota". Метод синхронизированного производства интегрирует ряд традиционных функций организации производственных процессов: оперативного планирования, контроля складских запасов, управления качеством продукции. Суть метода в отказе от производства продукции крупными партиями и создании непрерывно-поточного многопредметного производства, в котором на всех стадиях производственного цикла требуемый узел или деталь поставляется к месту последующей операции точно в необходимое время.

Поставленная цель реализуется путем 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 предметноспециализированным подразделениям;
• передача функций управления непосредственно исполнителям.

Особое значение имеет использование принципа вытягивания в управлении ходом производства.

При традиционной системе деталь переходит с одного участка на другой (следующий по технологическому процессу) и далее на склад готовой продукции. Такой метод организации производства позволяет задействовать рабочих и оборудование независимо от того, есть ли спрос на данный вид изделий. Напротив, при системе "точно вовремя" 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.

Управление ходом производственного процесса осуществляется по следующим принципам: объем, номенклатура и сроки выполнения задания определяются участком (рабочим местом) последующей ступени производства; ритм выпуска задается участком, замыкающим производственный процесс; возобновление цикла изготовления на участке начинается лишь в том случае, если получен соответствующий заказ; рабочий с учетом сроков сдачи деталей (сборочных единиц) заказывает такое количество заготовок (комплектующих), которое необходимо для выполнения полученного задания; доставка комплектующих (деталей, сборочных единиц) к рабочему месту осуществляется в сроки и в количествах, установленных в заявке; комплектующие, узлы и детали подаются к моменту сборки, отдельные детали - к моменту сборки узлов; необходимые заготовки - к началу изготовления деталей; за пределы участка передается только годная продукция.

Функции оперативного управления производственным процессом передаются непосредственным исполнителям. В качестве средства передачи информации о потребностях в деталях используется карта "канбан".

На рис. 11.4 показана схема организации синхронизированного производства. Движение контейнеров с деталями и карт "канбан" между участками обозначено на схеме стрелками и описано ниже.

Например, обеспечение участка шлифовки заготовками осуществляется в следующем порядке.

1. Как только заканчивается обработка очередной партии деталей на участке шлифовки, освободившийся контейнер с картой расхода поступает на промежуточный склад.
2. На складе сопровождающая контейнер карта расхода снимается, помещается в специальный ящик - коллектор, а контейнер с прикрепленной к нему производственной картой подается на участок сверления.
3. Производственная карта служит сигналом к началу производства. Она выполняет роль наряда, на основе которого изготавливаются детали в необходимом количестве.
4. Детали для каждого выполненного заказа загружают в пустой контейнер, к нему прикрепляется производственная карта, и полный контейнер отправляется к месту промежуточного хранения.
5. С промежуточного склада контейнер с заготовками и картой расхода, которая прикрепляется вместо производственной карты, поступает на участок шлифовки.

Эффективность действия системы с использованием карт "канбан" обеспечивается соблюдением следующих правил:

• изготовление деталей начинается лишь в том случае, если получена производственная карта. Лучше допустить приостановку производства, чем изготавливать детали, в которых нет необходимости;
• на каждый контейнер приходятся только одна транспортировочная и одна производственная карты, число контейнеров по каждому типу деталей определяется в результате расчетов.

Метод синхронизированного производства предполагает внедрение системы комплексного управления качеством, которая основывается на соблюдении определенных принципов, включающих: контроль производственного процесса; наглядность результатов измерения показателей качества; соблюдение требований к качеству; самостоятельное исправление брака; проверка 100% изделий; постоянное повышение качества.

Проверка качества в ходе производства в соответствии с указанными принципами ведется на всех этапах производственного процесса, на каждом рабочем месте.

Для обеспечения наглядности результатов измерения показателей качества создаются специальные стенды. Они поясняют рабочему, администрации, какие показатели качества проверяются, каковы текущие результаты проверки, какие мероприятия по повышению качества разрабатываются и находятся в процессе внедрения, кто получил премии за качество и т. д. В этом случае задача обеспечения качества стоит на первом месте, а выполнение плана производства - на втором.

Меняются роли отделов и других подразделений технического контроля, их полномочия, круг решаемых задач, методы. Ответственность за качество перераспределяется и становится всеобщей: каждая организационная единица в пределах своей компетенции отвечает за обеспечение качества. При этом главная ответственность ложится на самих изготовителей продукции.

Для ликвидации дефектов и обеспечения качества допускается приостановка производственного процесса. Так, на заводе "Кавасаки" в США сборочные линии снабжены красными и желтыми сигнальными лампами. При возникновении трудностей рабочий включает желтый сигнал. Если дефект достаточно серьезный и требуется остановка линии, он зажигает красный сигнал.

Брак исправляется рабочими или бригадой, которая его допустила, самостоятельно. Контролю подлежит каждое готовое изделие, а не выборка из партии, и там, где это возможно, - комплектующие узлы и детали.

Последний принцип - поэтапное улучшение качества продукции. Задача состоит в разработке и реализации проектов улучшения качества на каждом производственном участке. В разработке таких проектов принимает участие весь персонал, включая специалистов отдельных служб. Обеспечение качества работы и достижение непрерывности производственного процесса в условиях синхронизированного производства происходят за счет профилактического обслуживания оборудования, которое включает регистрацию характера эксплуатации каждого станка, тщательное определение потребности в профилактике и частоты ее проведения.

Рис. 11.4. Схема организации синхронизированного производства: I - маршрутная схема производственного процесса; II - схема движения контейнеров с картами "канбан"

Ежедневно рабочий-станочник совершает ряд операций по проверке своего оборудования. Началу рабочего дня предшествуют смазка, отладка станка, закрепление и заточка инструментов. Поддержание порядка на рабочем месте рассматривается как обязательное условие качественной работы. В отечественном машиностроении реализация принципов, положенных в основу метода синхронизированного производства, возможна несколькими этапами.

Первый этап. Создание условий, позволяющих обеспечить бесперебойное снабжение производства необходимыми материалами.

Второй этап. Организация запуска деталей в производство партиями, размер которых определяется потребностями сборки, исходя из трех- или пятидневного выпуска изделий.

Система оперативного планирования в этом случае максимально упрощается. Цеху (участку, бригаде) устанавливается задание: количество, наименование деталей, которые должны быть изготовлены в ту или иную пятидневку или трехдневку. Размеры партий с учетом применяемости деталей и пяти- или трехдневного выпуска машин определяет производственно-диспетчерское бюро (ПДБ) цеха. Порядок запуска и выпуска определяют мастер, бригада. Диспетчерская служба принимает и учитывает только те комплекты деталей, которые предусмотрены к сдаче в этот период. Так же закрываются к оплате наряды. График может быть дополнен аварийными требованиями, обусловленными браком или другими причинами. Уменьшение размера партий может привести к потерям в производительности труда, что отразится на заработной плате рабочих. Поэтому временно может быть предложен повышающий коэффициент к расценке.

Третий этап. Организация работы по принципу: "За качество отвечают рабочий, бригада, цех. Личное клеймо - каждому рабочему".

Четвертый этап. Введение порядка, при котором рабочий занят выполнением своей основной работы при условии, что в ней есть необходимость. В противном случае его надо использовать там, где имеется дефицит рабочей силы.

Если задание не выполнено, рабочий или бригада выполняют его в сверхурочное время. Каждый случай срыва задания должен быть проанализирован с обязательным участием рабочего, бригады, руководителя цеха и конкретных виновников. Сноски

1. Групповой метод изготовления деталей разработан д-ром техн. наук С.П. Митрофановым. Основные результаты его работы отражены в трудах "Научная организация машиностроительного производства" (М., 1976) и "Групповая технология" (М. ,1986).
2. Данная зависимость предложена д-ром экон. наук Г.Э. Слезингером.

Совокупность способов, приемов и правил оптимального сочетания основных элементов производственного процесса в пространстве и во времени на всех стадиях производства представляют собой методы организации производства.

Организация производственного процесса на предприятии осуществляется различными методами: поточным, партионным, индивидуальным или единичным, которые различаются между собой уровнем специализации рабочих мест, видами сочетания операций во времени, степенью непрерывности производственного процесса. Методы организации производственного процесса зависят от типа организации производства, то есть:

Единичному типу организации производства соответствует индивидуальный метод;

Серийному - партионный метод;

Массовому - поточный метод.

Наиболее эффективным методом организации производства, обеспечивающим высокий уровень непрерывности производственного процесса, является поточный, где все рабочие процессы выполняются одновременно, в едином ритме. Образуется непрерывное движение обрабатываемых изделий с одного рабочего места на другое в порядке последовательности выполнения технологических операций.

Поточный метод организации производства экономически целесообразно применять при наличии трех условий: во-первых, массового или крупносерийного производства, обеспечивающего высокий уровень загрузки рабочих мест поточной линии, в течение длительного периода времени; во-вторых, тщательной отработки конструкции и технологического процесса, так как резкое изменение конструкции и технологического процесса изготовления изделия ведет к значительным потерям на производстве и в связи с перестановкой (перепланировкой) оборудования, а также в связи с необходимостью включения в состав поточной линии новых типов оборудования в результате появления новых технологических операций; в-третьих, четкой организации обслуживания рабочих мест поточной линии, снабжения их материалами, комплектующими деталями с целью предотвращения незапланированных простоев в течение рабочей смены .

Поточный метод производства имеет ряд характерных черт:

Закрепление отдельных операций расчлененного производственного процесса за строго определенными рабочими местами, оборудованием, полностью загружая их. Такое закрепление операций обеспечивает непрерывную повторяемость выполнения этих операций, а, следовательно, четкую специализацию оборудования, рабочих мест;

Расположение оборудования и рабочих мест по ходу технологического процесса. Такое «цепное» их расположение исключает необходимость возвратных движений деталей по цеху, что неизбежно при групповом способе расположения оборудования. Эта характерная черта дает возможность транспортировать детали между рабочими местами поштучно или небольшими партиями (2-3-5 штук деталей) и таким образом значительно сократить пролеживание деталей у рабочих мест в ожидании накопления транспортной партии для отправки ее на последующую операцию;

Механизация и автоматизация передвижения предметов труда от операции к операции, что стало возможным в результате закрепления выполнения данной операции строго за определенным рабочим местом и «цепной» расстановки оборудования в непосредственной близости друг от друга с учетом норм технической безопасности;

Синхронность операций, то есть их равенство или кратность такту. Другими словами: установление порядка, при котором через промежуток времени, равный такту, на первую операцию поточной линии должна поступать заготовка, а с последней операции должен выходить готовый объект поточной обработки или сборки. При этом под тактом потока понимается промежуток времени между двумя выпускаемыми друг за другом с последней операции изделиями;

Непрерывность движения обрабатываемых предметов труда. Эта особенность вытекает из совместного действия предыдущих характерных черт поточного метода организации производства.

Учитывая вышеизложенные характерные черты поточного метода организации производства, можно дать следующее определение поточному производству. «Поточным называется такой метод организации производства, когда операции обработки или сборки изделия закреплены за определенными рабочими местами оборудованием, которые расположены в порядке выполнения операций технологического процесса в непосредственной близости друг от друга. Причем обрабатываемая деталь или собираемое изделие предается с операции на операцию сразу же после выполнения предшествующей операции и, как правило, при помощи транспортных устройств .

В промышленности применяются разнообразные виды поточных линий. В основу классификации положены признаки, которые наиболее существенно влияют на организационное их построение: степень специализации производства, уровень синхронизации производственного процесса, способ поддержания ритма, способ передвижения предметов труда, характер движения конвейера, место выполнения операции, уровень механизации и автоматизации труда, степень производственной взаимозависимости операций.

По степени специализации производства поточные линии подразделяются на одно- и многопредметные.

Однопредметными называются поточные линии, на которых обрабатываются одни и те же изделия или детали в течение длительного времени. Применяются такие линии в массовом и крупносерийном производстве, то есть при сравнительно устойчивом выпуске изделий в больших количествах. Например, однопредметными линиями являются линии сборки автомобиля или двигателя, большинства их узлов и деталей.

Многопредметными называются поточные линии, на которых одновременно или последовательно изготавливаются изделия или детали, сходные по конструкции и технологии обработки. Эта организационная форма поточных линий нашла наиболее широкое использование в условиях среднесерийного и крупносерийного производства.

Однопредметные и многопредметные поточные линии в зависимости от степени синхронизации операций производственного процесса могут быть организованы как непрерывно-поточные линии с полной синхронизацией операций производственного процесса или как прерывно-поточные (прямоточные) линии с частичной синхронизацией производственного процесса.

Непрерывно-поточные линии характеризуются непрерывностью производственного процесса изготовления продукции. На такой линии каждая деталь движется без каких-либо перерывов. Наиболее широкое применение эта форма нашла в процессах сборки узлов и изделий.

Если не достигается полная синхронизация операций производственного процесса, то организуют прерывно-поточные (прямоточные) линии. На таких линиях движение деталей от начала до конца потока в местах несинхронности прерывается. В этих местах детали периодически накапливаются и пролеживают определенное время. Прерывно-поточные линии нашли широкое применение главным образом в процессах механической обработки деталей машин, различных приборов.

По способу поддержания ритма различают поточные линии с регламентированным и свободным ритмом.

Регламентированный ритм достигается с помощью определенной скорости движения конвейера. Такой ритм может дополняться звуковыми, световыми сигналами или разметкой конвейера, предупреждающими рабочих на поточной линии о наступлении срока окончания операции.

Поточные линии со свободным ритмом не имеют технических средств, строго регламентирующих ритм работы. Соблюдение ритма возлагается в этом случае на работников данной линии или мастера. Для передачи деталей используются чаще всего транспортные средства периодического действия.

По положению объектов на поточной линии они подразделяются на стационарно-поточные и передвижно-поточные линии. На стационарно-поточных линиях объект обработки или сборки неподвижен, так как перемещение его затруднено, при этом рабочие переходят от одного объекта к другому. На передвижно-поточных линиях объект передвигается с помощью различных транспортных устройств, а рабочие места неподвижны.

Большую роль в организации поточных методов производства играют транспортные средства. Изделие от одной операции к другой на поточных линиях обычно передвигается с помощью конвейера или различных транспортных средств (транспортеров). Конвейером считают такое транспортное средство, которое регулирует ритм работы и распределяет ее между параллельными рабочими местами в случае, когда определенная операция выполняется на нескольких рабочих местах.

Если же транспортное средство только облегчает или ускоряет перемещение предметов труда от одного рабочего места к другому, то это просто транспортер. Конвейеры или транспортеры движутся либо непрерывно между стационарными рабочими местами, либо их действие имеет характер периодического.

В зависимости от роли транспортных устройств в производственном процессе они бывают двух видов - рабочие и распределительные.

Рабочие конвейеры или транспортеры характеризуются тем, что технологические операции выполняются на самом конвейере, где имеются необходимые для выполнения операции специальные приспособления. Рабочие конвейеры широко применяются при сборке автомашин, моторов, крупных узлов и агрегатов.

Распределительные конвейеры или транспортеры применяются на поточных линиях, где технологические операции выполняются на стационарных рабочих местах и обеспечивают перемещение обрабатываемых деталей между рабочими местами, расположенными около конвейера.

По степени производственной взаимозависимости операций производственного процесса различают поточные линии с жестко связанными и гибко связанными операциями.

Поточные линии с жестко связанными операциями характеризуются наличием только технологических и транспортных заделов. В результате этого случайные перерывы в работе на любом рабочем месте приводят к остановке всей поточной линии. Преимуществами поточных линий с жестко связанными операциями являются: отсутствие накопительных оборотных заделов, возможность использования простейших транспортных устройств для передачи деталей с операции на операцию, сокращение необходимой производственной площади для организации поточной линии. Такая организационная форма нашла широкое распространение в автоматических поточных линиях, например, при обработке корпусных деталей.

Поточные линии с гибко связанными операциями, кроме технологических и транспортных заделов, характеризуется наличием оборотных и резервных заделов деталей, которые позволяют в определенных пределах сократить случайные перерывы в работе поточных линий, продолжать работу на многих рабочих местах поточной линии в случае выхода из строя некоторых видов оборудования. Поточные линии с гибко связанными операциями широко используются при создании потоков механической обработки небольших деталей, а также потоков сборки часов.

С точки зрения уровня механизации производственных процессов различают механизировано-ручные поточные линии и комплексно-механизированные (автоматизированные) поточные линии.

Механизировано-ручные поточные линии - поточные линии, в которых большая часть операций производственного процесса изготовления продукции или полуфабриката, узловой или общей сборки выполняются механизмами, машинами и другими видами оборудования и, кроме того, механизированы процессы перемещения продукции от одного рабочего места к другому. При этом в отдельных случаях допускается перемещение продукции, выполнение отдельных операций вручную.

Комплексно-механизированные поточные линии - поточные линии, в которых все операции производственного процесса изготовления продукции или полуфабриката, узловой или общей сборки выполняются механизмами, автоматизированными видами оборудования с взаимоувязанной производительностью и, кроме того, механизированы все процессы перемещения продукции или полуфабриката от одного рабочего места к другому. При этом рабочие выполняют только функции наладки, наблюдения, управления за системой машин.

Разнообразие производственных процессов и условий производства в машиностроении, приборостроении предопределило наличие различных видов поточных линий. Однако их можно объединить в следующие четыре типовые группы:

Однопредметные непрерывно-поточные линии, более часто встречающиеся в сборочных цехах с массовым или крупносерийным производством;

Однопредметные прерывно-поточные линии, которые характерны для обрабатывающих цехов массового и крупносерийного производства;

Многопредметные непрерывно-поточные линии, характерные для сборочных цехов серийного и мелкосерийного производства;

Многопредметные прерывно-поточные линии, характерные для обрабатывающих цехов серийного и мелкосерийного производства.

Основное звено поточного производства - поточная линия, то есть группа рабочих мест, предназначенных для выполнения закрепленных за ними операций, расположенных по ходу технологического процесса. При создании поточной линии рассчитываются такт, темп, ритм поточной линии, число рабочих мест, скорость движения конвейера, технологический и транспортный, оборотный и страховой заделы.

Основной расчетной величиной поточной линии является такт потока. Под тактом поточной линии понимается интервал времени между двумя выпускаемыми друг за другом с последней операции или между любыми смежными операциями изделиями. В общем виде величина такта поточной линии (Т) определяется по формуле

Т=Фпл/П, (1.2)

гдеФпл - плановый, полезный фонд времени работы оборудования за определенный промежуток времени, в часах и минутах;

П - производственная программа за тот же промежуток времени в натуральном измерении, в штуках и др.

Темп потока (Тм) - это величина, обратная такту, то есть Тм=1:Т. Темп потока характеризует интенсивность процесса производства и измеряется количеством продукции, выпускаемой поточной линией в единицу времени действия.

При поштучной передаче деталей с операции на операцию период между передачей двух следующих одна за другой деталей равен установленному такту. При передаче деталей с операции на операцию передаточными минипартиями (Пп), например, когда размеры детали очень малы или когда величина такта измеряется секундами, рассчитывают ритм поточной линии (Р):

Р=Т Пп, (1.3)

гдеПп - величина передаточной минипартии деталей.

Расчет количества рабочих мест поточной линии (Кр) по каждой операции производится по формуле:

Кр=Тшт/Т(1.4)

Где Тшт - трудоемкость операции поточной линии в тех же единицах измерения, что и такт потока.

Скорость движения конвейера поточной линии (Ск) должна соответствовать такту потока. Это соответствие достигается, если путь, равный расстоянию между двумя смежными деталями, конвейер проходит за время, равное такту потока:

Ск=Шк/Т (1.5)

Где Шк - расстояние между двумя обрабатываемыми друг за другом деталями на конвейере (шаг конвейера).

Одним из наиболее важных условий непрерывности производственного процесса является поддержание на всех стадиях поточного производства определенной величины производственных заделов. Под производственными заделами понимается незавершенное производство в натуральном выражении: заготовки, полуфабрикаты, готовые детали, сборочные единицы, находящиеся на разных стадиях производственного процесса (на разных уровнях готовности) и предназначенные для обеспечения бесперебойного хода работы.

После расчета основных показателей поточной линии составляют план-график работы линии, который называется стандартным планом. Для однопредметных прерывных поточных линий разрабатывается пооперационный стандарт-план, для многопредметных непрерывных поточных линий - подетальный стандарт-план.

Широкое применение поточного метода организации производства в разных отраслях промышленности обусловлено как необходимостью изготовления изделий в больших количествах, так и высокой экономичностью производственного процесса.

Предпосылками высокой эффективности поточного производства являются массовый и устойчивый выпуск продукции, высокая степень технологичности и стабильности конструкции изделий, широкая механизация и автоматизация всех работ, типизация технологических процессов и оснастки, совершенствование организации труда и рабочих мест, а также бесперебойное обслуживание рабочих мест.

Эффективность поточного метода организации производства проявляется в улучшении ряда важных технико-экономических показателей.

Во-первых, значительно повышается производительность труда. Во-вторых, сокращается длительность производительного цикла. В-третьих, сокращаются размеры незавершенного производства. В-четвертых, сокращается размер оборотных средств в запасах товарно-материальных ценностей. В-пятых, снижается себестоимость изготовляемых изделий, и, следовательно, растут прибыль и рентабельность продукции и производства.

Партионный метод организации производства представляет собой построение производственного процесса при изготовлении партии изделий. Такой метод производства экономически оправдан, когда на предприятии обширная номенклатура изделий, каждое из которых выпускается в небольшом количестве .

Такой метод организации производства применяется на предприятиях серийного и на отдельных участках массового производства и имеет следующие характерные черты:

Изготовление продукции сериями и запуск деталей в производство партиями;

Периодическая переналадка оборудования, количество которого зависит от размера партии деталей и частоты их повторяемости;

Расположение оборудования по группам однородных станков и агрегатов;

Использование транспортных средств общего назначения;

Применение универсального и специального оборудования.

Достижение равномерной работы обеспечивается не синхронизацией операций по отношению к такту потока или ритму, а разработкой и соблюдением в производстве ряда нормативов, организующих производственный процесс; закрепление за рабочим местом нескольких периодически повторяющихся деталеопераций; значительный объем незавершенного производства как между рабочими местами, так и между производственными участками.

Различают три разновидности партионного метода организации производства:

1) мелкосерийный, который приближается по своим особенностям к индивидуальному методу;

2) среднесерийный - это классическая форма партионного метода;

3) крупносерийный, который по особенностям своей организации приближается к поточному методу.

Важнейшее организационно-экономическое значение для партионных методов организации производства имеет величина и повторяемость партий деталей, запускаемых в производство. Именно размер партии деталей оказывает решающее влияние на эффективность производства в цехе, на предприятии.

Расчет партии деталей, запускаемых в производство, дифференцируется на три типовых способа.

Первый способ заключается в нахождении такого количества деталей в партии, при котором общая сумма затрат на одну деталь принимает минимальное значение.

Второй способ расчета партии деталей исходит из условия наиболее полного использования оборудования. В основу расчетов здесь положено предельно допустимое соотношение между подготовительно-заключительным временем (Тпзв) и штучным временем (Тштв) ведущей операции. Ведущей операцией считается операция с самым длительным подготовительно-заключительным временем. Расчет партии деталей (П) ведется по формуле:

П= Тпзв/ Тштв Кн(1.6)

гдеКн - коэффициент наладки оборудования.

Третий способ расчета партии деталей исходит из условия, что время обработки данной партии деталей на любом рабочем месте не должно быть продолжительностью менее смены. Расчет партии деталей ведется по формуле:

П=Фсм/Тштм Кн(1.7)

гдеФсм - сменный фонд времени работы оборудования, ч.;

Тштм - минимальное штучное время операции, затрачиваемое при изготовлении детали в данном цехе.

Результат расчета размера партии деталей при любом способе должен рассматриваться как предварительный. Его надо конкретизировать, учитывая требования организационно-производственного и экономического характера.

Тенденция ухудшения технико-экономических показателей работы предприятия при партионном методе организации производства по сравнению с поточным является следствием сокращения объема выпуска продукции и расширения номенклатуры, ассортимента продукции.

Но вместе с тем, есть значительные резервы повышения эффективности партионного метода организации производства. Это прежде всего резервы повышения равномерности производства продукции, пропорциональности, параллельности, непрерывности, специализации производства в прямоточности грузовых потоков.

Эффективность партионного метода организации производства в целом уступает поточному. Но отметим одно преимущество партионного метода организации производства перед поточным методом организации - сравнительная легкость перехода с производства одного на выпуск другого вида продукции.

В тех случаях, когда продукция изготавливается единицами или мелкими партиями, применяется индивидуальный (единичный) метод организации производства.

Индивидуальный метод организации производства характерен для заводов и цехов, изготовляющих различные изделия в ограниченных количествах, как правило, без повторения их выпуска в дальнейшем либо с повторением через небольшой промежуток времени, когда конструкция изделия значительно изменится. Это продукция тяжелого машиностроения и судостроения.

Индивидуальный метод производства свойственен также заводам и цехам, производственная программа которых включает в себя изготовление большого числа систематически меняющейся продукции в ограниченных количествах, например, опытное производство, специальное инструментальное производство .

Для единичного метода производства характерны следующие черты:

Изделия запускаются в производство в размере, равном всему количеству изделий в заказе;

Вместо подетальной технологии разрабатывается маршрутная технология, в которой определяются только цехи-изготовители, виды обработки, инструмент;

Изготовление деталей и узлов изделия не закрепляется за конкретным рабочим местом;

Оборудование располагается группами однородных станков;

Применяется, как правило, универсальное оборудование, обеспечивающее изготовление деталей широкой номенклатуры, а также уникальные станки, станки высокой мощности и точности;

Применяются, как правило, универсальные приспособления;

На работе используются рабочие-универсалы высокой квалификации, имеющие определенные навыки выполнения значительного количества разнообразных операций;

В условиях единичного производства усложнено материально-техническое обеспечение, так как для производства требуется огромный ассортимент материалов и высокая оперативность органов снабжения.

Эти особенности индивидуального метода организации производства увеличивают затраты на производство, обусловленные сложностью работ, универсализацией оборудования и увеличением производственного цикла.

При единичном производстве осуществляются расчеты загрузки оборудования, определяют величину заделов продолжительности производственного цикла, разрабатывают цикловые графики выполнения заказа, предусматривающих максимальное совмещение во времени отдельных работ.

Пути совершенствования единичного метода организации производства:

Организация параллельной работы, конструкторов, технологов и совмещения технической подготовки производства с выполнением производственной программы, что значительно сокращает длительность производственного цикла.

Использование унифицированных и нормализованных деталей и узлов как предпосылки организации поточного метода организации производства, что ведет к росту загрузки оборудования, производительности труда.

Типизация технологических процессов, то есть выбор наиболее рациональных технологических процессов и распространение их на изготовление однотипной по технологии продукции, что позволит сократить расходы на оснастку.

Подведем итоги, методы организации производства представляют собой совокупность операций и приемов при изготовлении продукции или оказании услуг. Различают три основных метода организации производства: единичный, партионный и поточный.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru

Введение

1. Понятие производственного процесса

2. Виды производственных процессов

3. Научные принципы организации процессов производства

3.1. Деятельность по организации производственных процессов

3.2. Принципы организации производственного процесса

4. Организация производственных процессов в пространстве

5. Организация производственных процессов во времени. Производственный цикл

6. Методы организации производства

6.1. Метод организации индивидуального производства

6.2. Метод организации поточного производства

6.3. Способы синхронизации сборочных операций

6.4. Метод групповой организации производства

6.5. Метод организации синхронизованного производства

Практическая часть

Заключение

Список использованной литературы

Введение

Любая экономическая система, в том числе и предприятие, решает три главных вопроса: что производить, как производить, для кого производить? Организация производства напрямую связана с поиском ответа на вопрос: как производить? Она призвана определить эффективные взаимосвязи между отдельными элементами производственно-сбытового процесса и создать условия для повышения конкурентоспособности продукции и предприятия в целом. Именно поэтому переход к рыночным отношениям обуславливает необходимость совершенствования организации производственного процесса на предприятии.

Многие организационные вопросы и факторы повышения эффективности предприятия могут быть успешно реализованы только при условии тщательного изучения технологических и производственных процессов, структуры парка оборудования, конструктивно-технологической характеристики изделия и перспектив технического прогресса в данной отрасли.

Целью данной работы является изучение методов организации производственного процесса на предприятии, а также основных требований к его организации.

1. Понятие производственного процесса

Современное производство представляет собой сложный процесс превращения сырья, материалов, полуфабрикатов и других предметов труда в готовую продукцию, удовлетворяющую потребности общества.

Производственный процесс - совокупность всех действий людей и орудий труда, осуществляемых на предприятии для изготовления конкретных видов продукции.

Основной частью производственного процесса является технологический процесс, который содержит целенаправленные действия по изменению и определению состояния предметов труда. В ходе реализации технологического процесса происходит изменение геометрических форм, размеров и физико-химических свойств предметов труда.

Производственный процесс включает также и нетехнологические процессы, которые не имеют своей целью изменение геометрических форм, размеров или физико-химических свойств предметов труда или проверку их качества. К таким процессам относятся транспортные, складские, погрузочно-разгрузочные, комплектовочные и некоторые другие операции и процессы.

В производственном процессе трудовые процессы сочетаются с естественными, в которых изменение предметов труда происходит под влиянием сил природы без участия рабочего (например, сушка окрашенных деталей на воздухе, охлаждение отливок, старение литых деталей).

2. Виды производственных процессов

По своему назначению и роли в производстве процессы подразделяются на: основные, вспомогательные и обслуживающие.

Основными называются производственные процессы, в ход которых осуществляется изготовление основной продукции выпускаемой предприятием. Результатом основных процессов в машиностроении является выпуск машин, аппаратов и приборов, составляющих производственную программу предприятий и соответствующих его специализации, а также изготовление запасных частей к ним для поставки потребителю.

К вспомогательным относятся процессы, обеспечивающие бесперебойное протекание основных процессов. Их результатом является продукция, используемая на самом предприятии. Вспомогательными являются процессы по ремонту оборудования, изготовлению оснастки, выработка пара и сжатого воздуха.

Обслуживающими процессами называются такие, в ходе реализации которых выполняются услуги, необходимые для нормального функционирования и основных, и вспомогательных процессов. К ним относятся, например, процессы транспортировки, складирования, подбора и комплектования деталей.

В современных условиях наблюдается тенденция к интеграции основных и обслуживающих процессов. Так, в гибких автоматизированных комплексах объединены в единый процесс основные, комплектовочные, складские и транспортные операции.

Совокупность основных процессов образует основное производство. На предприятиях машиностроения основное производство состоит из трех стадий: заготовительной, обрабатывающей и сборочной. Стадией производственного процесса называется комплекс процессов и работ, выполнение которых характеризует завершение определенной части производственного процесса и связано с переходом предмета труда из одного качественного состояния в другое. К заготовительной стадии относятся процессы получения заготовок - резка материалов, литье, штамповка. Обрабатывающая стадия включает процессы превращения заготовок в готовые детали. Сборочная стадия - заключительная часть производственного процесса. В нее входят сборка узлов и готовых изделий, регулировка и отладка машин и приборов, их испытания.

Состав и взаимные связи основных, вспомогательных и обслуживающих процессов образуют структуру производственного процесса.

В организационном плане производственные процессы подразделяются на простые и сложные. Простыми называются производственные процессы, состоящие из последовательно осуществляемых действий над простым предметом труда. Сложный процесс представляет собой сочетание простых процессов, осуществляемых над множеством предметов труда.

3. Научные принципы организации процессов производства

3. 1 Деятельность по организации производственных процессов

Многообразные производственные процессы, в результате которых создается промышленная продукция, необходимо соответствующим образом организовать, обеспечив их эффективное функционирование.

Организация производственных процессов состоит в объединении людей, орудий и предметов труда в единый процесс производства материальных благ, а также в обеспечении рационального сочетания в пространстве и во времени основных, вспомогательных и обслуживающих процессов.

Пространственное сочетание элементов производственного процесса и всех его разновидностей реализуется на основе формирования производственной структуры предприятия и входящих в него подразделений. В связи с этим важнейшими видами деятельности являются выбор и обоснование производственной структуры предприятия, т.е. определение состава и специализации входящих в него подразделений и установление рациональных взаимосвязей между ними.

В процессе разработки производственной структуры выполняются проектные расчеты, связанные с определением состава парка оборудования, учетом его производительности, взаимозаменяемости, возможности эффективного использования. Разрабатывается рациональная планировка подразделений, размещения оборудования, рабочих мест. Создаются организационные условия для бесперебойной работы оборудования и непосредственных участников производственного процесса -- рабочих.

Одним из основных аспектов формирования производственной структуры является обеспечение взаимоувязанного функционирования всех составляющих производственного процесса: подготовительных операций, основных производственных процессов, технического обслуживания.

Важный элемент организации производственных процессов - организация труда работающих, т.е. реализация процесса соединения рабочей силы со средствами производства. Методы организации определяются формами организации производственного процесса.

Организация производственных процессов предполагает также необходимость сочетания их элементов во времени, что находит выражение в установлении порядка выполнения отдельных операций, рациональном совмещении времени выполнения различных видов работ, определении календарно-плановых нормативов движения предметов труда. Нормальное функционирование процессов во времени обеспечивается также порядком запуска-выпуска изделий, созданием необходимых запасов (резервов) и производственных заделов, бесперебойным снабжением рабочих мест инструментом, заготовками, материалами. Важным направлением этой деятельности является рациональная организация движения материальных потоков. Эти задачи решаются на основе разработки и внедрения систем оперативного планирования производства с учетом типа производства и технико-организационных особенностей производственного процесса.

Наконец, в ходе организации процессов производства на предприятии немаловажное место отводится разработке системы взаимодействия отдельных производственных подразделений.

3.2 Принципы организ ации производственного процесса

Принцип дифференциации предполагает разделение производственного процесса на отдельные части - процессы, операции - и их закрепление за соответствующими подразделениями предприятия. Принципу дифференциации противостоит принцип комбинирования, который означает объединение всех или части разнохарактерных процессов по изготовлению определенных видов продукции в пределах одного участка, цеха или производства.

Принципы дифференциации и комбинирования распространяются и на отдельные рабочие места. Поточная линия, например, представляет собой дифференцированный комплекс рабочих мест.

В практической деятельности по организации производства приоритет в применении принципов дифференциации или комбинирования должен отдаваться тому принципу, который обеспечит наилучшие экономические и социальные характеристики производственного процесса. Так, поточное производство, отличающееся высокой степенью дифференциации производственного процесса, позволяет упрощать его организацию, совершенствовать навыки рабочих, повышать производительность труда. Однако чрезмерная дифференциация повышает утомляемость рабочих, большое число операций увеличивает потребность в оборудовании и производственных площадях, ведет к излишним затратам на перемещение деталей.

Принцип концентрации означает сосредоточение определенных производственных операций по изготовлению технологически однородной продукции или выполнению функционально-однородных работ на отдельных рабочих местах, участках, в цехах или производствах предприятия. Целесообразность концентрации однородных работ на отдельных участках производства обусловлена следующими факторами:

Общностью технологических методов, вызывающих необходимость применения однотипного оборудования; возможностями оборудования;

Возрастанием объемов выпуска отдельны видов продукции; экономической целесообразностью концентрации производства определенных видов продукции или выполнения однородных работ.

При выборе того или иного направления концентрации необходимо учитывать следующие преимущества каждого из них.

При концентрации в подразделении технологически однородных работ требуется меньшее количество дублирующего оборудования, повышается гибкость производства и появляется возможность быстрого перехода на выпуск новой продукции, возрастает загрузка оборудования.

При концентрации технологически однородной продукции сокращаются расходы на транспортировку материалов и изделий, уменьшается длительность производственного цикла, упрощается управление ходом производства, сокращается потребность в производственных площадях.

Принцип специализации основан на ограничении разнообразия элементов производственного процесса. Реализация этого принципа предполагает закрепление за каждым рабочим местом и каждым подразделением ограниченной номенклатуры работ, операций, деталей или изделий. В противоположность принципу специализации универсализация - это такой принцип организации производства, при котором каждое рабочее место или производственное подразделение занято изготовлением деталей и изделий широкого ассортимента или выполнением разнородных операций.

Уровень специализации рабочего места определяется специальным показателем - коэффициентом закрепления операций К з.о, который характеризуется количеством деталеоперация, выполняемых на рабочем месте в определенный промежуток времени. При К з.о = 1 имеет место узкая специализация рабочих мест, при которой в течение периода на рабочем месте выполняется одна деталеоперация.

Принцип пропорциональности заключается в закономерном сочетании отдельных элементов производственного процесса, которое выражается в их определенном количественном отношении друг с другом. Пропорциональность по производственной мощности предполагает равенство мощностей участков или коэффициентов загрузки оборудования. В этом случае пропускная способность заготовительных цехов должна соответствовать потребности в заготовках механических цехов, а пропускная способность этих цехов - потребности сборочного цеха в необходимых деталях. производственный сборочный операция

Нарушение принципа пропорциональности ведет к диспропорциям, появлению «узких мест» в производстве, вследствие чего ухудшается использование оборудования и рабочей силы, возрастает длительность производственного цикла, увеличиваются заделы.

Пропорциональность в рабочей силе, площадях, оборудовании устанавливается в процессе проектирования предприятия. Пропорции выявляют на основе системы нормативов и норм, которые определяют количество взаимных связей между различными элементами производственного процесса.

Производственный процесс изготовления машины состоит из большого числа операций. Выполнение их последовательно одна за другой вызвало бы увеличение продолжительности производственного цикла. Поэтому отдельные элементы процесса изготовления продукции должны выполняться параллельно.

Параллельность достигается при обработке одной детали на одном станке несколькими инструментами, одновременной обработкой разных деталей одной партии по данной операции на нескольких рабочих местах, одновременной обработкой деталей по различным операциям на нескольких рабочих местах, одновременным изготовлением различных деталей одного и того же изделия на разных рабочих местах. Соблюдение принципа параллельности ведет к сокращению длительности производственного цикла и времени пролеживания деталей, к экономии рабочего времени.

Под прямоточностью понимают такой принцип организации производственного процесса, при соблюдении которого все стадии и операции производственного процесса осуществляются в условиях кратчайшего пути прохождения предмета труда от начала до конца. Принцип прямоточности требует обеспечения прямолинейного движения предметов труда по ходу технологического процесса, устранения различного рода «петель» и возвратных движений.

Достичь полной прямоточности можно путем пространственного расположения операций и частей производственного процесса в порядке следования технологических операций. При проектировании предприятий добиваться расположения цехов и служб в последовательности, предусматривающей минимальное расстояние между смежными подразделениями. Детали и сборочные единицы разных изделий должны иметь одинаковую или сходную последовательность протекания стадий и операций производственного процесса. При реализации принципа прямоточности возникает также задача оптимального расположения оборудования и рабочих мест.

Соблюдение требований прямоточности ведет к упорядочению грузопотоков, сокращению грузооборота, уменьшению затрат на транспортировку.

Принцип ритмичности означает, что все отдельные производственные процессы и единый процесс производства определенного вида продукции повторяются через установленные периоды времени. Различают ритмичность выпуска продукции, ритмичность работы и ритмичность производства.

Ритмичностью выпуска называется выпуск одинакового или равномерно увеличивающегося (уменьшающегося) количества продукции за равные отрезки времени. Ритмичность работы - это выполнение равных объемов работ за равные интервалы времени. Ритмичность производства - соблюдение ритмичного выпуска продукции и ритмичности работы.

Ритмичная работа - основа роста производительности труда, оптимальной загрузки оборудования, полного использования кадров и гарантия выпуска продукции высокого качества.

Принцип непрерывности реализуется в таких формах организации производственного процесса, при которых все его операции осуществляются непрерывно, без перебоев, и все предметы труда непрерывно движутся с операции на операцию.

Полностью принцип непрерывности производственного процесса реализуется на автоматических и непрерывно-поточных линиях, на которых изготавливаются или собираются предметы труда, имеющие операции одинаковой или кратной такту линии продолжительности.

Нарушение принципа непрерывности вызывает перебои в работе, ведет к увеличению длительности производственного цикла и размера незавершенного производства.

Принцип избыточности в организации производства предполагает наличие у производственной системы некоторых резервов и страховых запасов, которые необходимы для сохранения управляемости и устойчивости системы. Различные нарушения нормального течения производственного процесса, возникающие в результате действия многих факторов, ряд из которых трудно или невозможно предвидеть, устраняются методами управления, но требуют затрат дополнительных производственных ресурсов. Организуя производственную систему, необходимо предусмотреть такие запасы и резервы, например страховые (гарантийные) запасы сырья и резервы мощности предприятия и отдельных его подразделений. В каждом конкретном случае необходимая избыточность производственной системы устанавливается на основании практического опыта, статистических закономерностей или минимизируется с использованием экономико-математических методов.

Приведенные выше принципы организации производства на практике действуют не изолированно, они тесно переплетаются в каждом производственном процессе.

Степень реализации принципов организации имеет количественное измерение. Поэтому в дополнение к действующим методам анализа производства должны быть разработаны и применяться на практике формы и методы анализа состояния организации производства и реализации ее научных принципов.

Соблюдение принципов организации производственных процессов имеет большое практическое значение. Проведение в жизнь этих принципов является делом всех звеньев управления производством.

4. Организация производственных процессов в пространстве

Производственная структура предприятия. Сочетание частей производственного процесса в пространстве обеспечивается производственной структурой предприятия. Под производственной структурой понимается совокупность производственных единиц предприятия, входящих в его состав, а также формы взаимосвязей между ними. При этом производственный процесс в современных условиях может рассматриваться в двух его разновидностях:

Как процесс материального производства с результатом - товарной продукцией;

Как процесс проектного производства с результатом - научно-техническим продуктом.

Характер производственной структуры предприятия зависит от видов его деятельности, основными из которых выступают следующие: научно-исследовательская; производственная; научно-производственная; производственно-техническая; управленческо-хозяйственная.

Состав подразделений предприятия, специализирующегося на производственной деятельности, определяется особенностями конструкции производимой продукции и технологии ее изготовления, масштабами производства, специализацией предприятия и сложившимися кооперированными связями.

В современных условиях большое влияние на структуру предприятия оказывает форма собственности. Переход от государственной к более прогрессивным формам собственности - частной, акционерной, арендной -приводит к сокращению лишних звеньев и структур, дублирования в работе, численности контрольного аппарата.

В современных условиях большое влияние на структуру предприятия оказывает форма собственности. Переход от государственной к более прогрессивным формам собственности - частной, акционерной, арендной - приводит, как правило, к сокращению лишних звеньев и структур, дублирования в работе, численности контрольного аппарата.

В настоящее время распространены организационные формы малых, средних и крупных предприятий, производственная структура каждого из которых обладает соответствующими особенностями.

Производственная структура малого предприятия отличает я простотой. Она, как правило, имеет минимум или не имеет совсем внутренних структурных производственных подразделений. На малых предприятиях очень незначителен аппарат управления, широко применяется совмещение управленческих функций.

Структура средних предприятий предполагает выделение в их составе цехов, а при бесцеховой структуре - участков. Здесь уже создаются минимально необходимые для обеспечения функционирования предприятия собственные вспомогательные и обслуживающие подразделения, отделы и службы аппарата управления.

Крупные предприятия в обрабатывающей промышленности имеют в своем составе весь набор производственных, обслуживающих и управляющих подразделений.

На основе производственной структуры разрабатывается генеральный план предприятия. Под генеральным планом понимается пространственное расположение всех цехов и служб, а также транспортных путей и коммуникаций на территории предприятия. При разработке генерального плана обеспечивается прямоточность материальных потоков. Цехи должны быть расположены в последовательности выполнения производственного процесса. Службы и цехи, связанные между собой, должны располагаться в непосредственной близости.

5. Организация производственных процессов во времени . Производственный цикл

Для обеспечения рационального взаимодействия всех элементов производственного процесса и упорядочения выполняемых работ во времени и в пространстве необходимо формирование производственного цикла изделия.

Производственным циклом называется комплекс определенным образом организованных во времени основных, вспомогательных и обслуживающих процессов, необходимых для изготовления определенного вида продукции. Важнейшей характеристикой производственного цикла является его длительность.

Длительность производственного цикла - это календарный период времени, в течение которого материал, заготовка или другой обрабатываемый предмет проходит все операции производственного процесса или определенной его части и превращается в готовую, продукцию. Длительность цикла выражается в календарных днях или часах. Структура производственного цикла включает время рабочего периода и время перерывов. В течение рабочего периода выполняются собственно технологические операции и работы подготовительно-заключительного характера. К рабочему периоду относятся также длительность контрольных и транспортных операций и время естественных процессов. Время перерывов обусловлено режимом труда, межоперационным пролеживанием деталей и недостатками в организации труда и производства.

Время межоперационного пролеживания определяется перерывами партионности, ожидания и комплектования. Перерывы партионности возникают при изготовлении изделий партиями и обусловлены тем, что обработанные изделия пролеживают, пока вся партия не пройдет через данную операцию. При этом следует исходить из того, что производственной партией называется группа изделий одного и того же наименования и типоразмера, запускаемых в производство в течение определенного интервала времени при одном и том же подготовительно-заключительном времени. Перерывы ожидания вызываются несогласованной длительностью двух смежных операций технологического процесса, а перерывы комплектования - необходимостью ожидания того времени, когда будут изготовлены все заготовки, детали или сборочные единицы, входящие в один комплект изделий. Перерывы комплектования возникают при переходе от одной стадии производственного процесса к другой.

В наиболее общем виде длительность производственного цикла Т ц выражается формулой:

Т ц = Т т + Т n -3 + Т е + Т К + Т ТР + Т МО + Т ПР,

где Т т - время технологических операций

Т n -3 - время работ подготовительно-заключительного характера;

Т е - время естественных процессов;

Т К - время контрольных операций;

Т ТР - время транспортирования предметов труда;

Т МО - время межоперационного пролеживания (внутрисменные перерывы);

Т ПР - время перерывов, обусловленных режимом труда.

Операционный цикл - это продолжительность законченной части технологического процесса, выполняемой на одном рабочем месте.

6. Методы организации производства

Методы организации производства представляют собой совокупность способов, приемов и правил рационального сочетания основных элементов производственного процесса в пространстве и во времени на стадиях функционирования, проектирования и совершенствования организации производства. Рассмотрим первую группу методов.

6.1 Метод организац ии индивидуального производства

Данный метод используется в условиях единичного выпуска продукции или производства ее малыми сериями и предполагает отсутствие специализации на рабочих местах; применение широкоуниверсального оборудования, расположение его группами по функциональному назначению; последовательное перемещение деталей с операции на операцию партиями. Условия обслуживания рабочих мест отличаются тем, что рабочие почти постоянно пользуются одним набором инструментов и небольшим универсальных приспособлении, требуется лишь периодически замена затупившегося или изношенного инструмента. В противоположность этому подвозка деталей к рабочим местам и отправка деталей при выдаче новой и приемке законченной работы происходит несколько раз в течение смены. Поэтому возникает необходимость в гибкой организации транспортного обслуживания рабочих мест.

Определение типов и количества станков, необходимых для выполнения заданной производственной программы. При организации индивидуального производства точно установить номенклатуру выпускаемой продукции трудно, поэтому допустимы приближенные расчеты потребного количества станков. В основу расчета принимаются целующие показатели: съем продукции с единицы оборудования q; число станко-часов, необходимое для обработки комплекта деталей на одно изделие h. Точность укрупненных расчетов зависит от того, насколько верно определены значения указанных показателей. Расчетное количество станков S p определяется по формуле:

S p j = Q/qi * K cmj ; S pj = hQ/F э j ,

где S pj - расчетное количество станков по j-ой группе оборудования;

Q - годовой объем выпуска продукции, шт.;

К с mj - коэффициент сменности работы по j-ой группе оборудования;

F э j - эффективный фонд рабочего времени одного стоика j-ой группы.

F э j = F н j (l - (t p + t n)/100),

где t - нормативные затраты времени на ремонт данного оборудования, % к номинальному фонду;

t n - нормативные затраты времени на наладку, переналадку, передислокацию этого оборудования, % к номинальному фонду.

Номинальный фонд времени работы станка зависит от числа календарных дней Д к и нерабочих дней в году Д н, принятого режима сменности работы в сутки и определяется по формуле:

F H = (Д К -Д н)-Т чс,

где Т чс - среднее число часов работы станка в сутки по принятому режиму сменности.

Согласование пропускной способности отдельных участков по мощности.

Производственная мощность участка, оснащенного однотипным оборудованием, определяется следующим образом:

M y = S пр * K н.см * F н * K + C тр,

где K н.см - нормативный коэффициент сменности работы оборудования;

К - коэффициент выполнения норм, достигнутый в базисном году по участку (цеху);

C тр - плановое задание по снижению трудоемкости, нормо-ч.

Нормативный коэффициент сменности работы оборудования определяется исходя из расчета загрузки установленного оборудования, как правило, при двухсменном режиме работы и нормативного коэффициента, учитывающего время пребывания станков в ремонте.

Сопряженность отдельных участков по мощности определяется по формуле:

К м = М у1 ,/М у2 У;

где К м - коэффициент сопряженности участков по мощности;

М у1 , М у2 - мощности сравниваемых участков (продукция 1-го участка используется для изготовления единицы продукции 2-го участка);

У - удельный расход продукции 1-го подразделения.

Организация рабочего места. Особенности организации и обслуживания рабочих мест заключаются в следующем: наладка станка перед началом работы, а также установка инструмента на рабочих местах осуществляется самими рабочими, при этом рабочие места должны быть оснащены всем необходимым для обеспечения непрерывной работы; транспортирование деталей должно осуществляться без задержек, не создавая на рабочих местах излишнего запаса заготовок.

Разработка планировки участков. Для индивидуального производства характерна планировка участков по видам работ. В этом случае создаются участки однородных станков: токарные, фрезерные. Последовательность расположения участков на площади цеха определяется маршрутом обработки большинства типов деталей. Планировка должна обеспечивать перемещение деталей на малые расстояния и только в направлении, которое ведет завершению изготовления изделия.

6.2 Метод организации поточного производства

Этот метод используется при изготовлении изделий одного наименования ила 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 посте 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 узлы 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 узлов; 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:

r = F д / N з,

где F д - действительный фонд времени работы линии за определенный период (месяц, сутки, смену) с учетом потерь на ремонт оборудования и регламентированных перерывов, мин;

N з - программа запуска 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.

Следующим этапом в организации поточного производства является определение потребности в оборудовании. Расчет количества оборудования осуществляется исходя из числа рабочих доест по операциям процесса:

где C pi - расчетное число рабочих мест на одной операции процесса;

t i - норма времени на операцию с учетом установки, транспортирования и снятия детален, мин. Принятое число рабочих мест С п. 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.

Коэффициент загрузки рабочих мест К з определяется по формуле:

K з = С р - С пр,

Для обеспечения полной загрузки оборудования и непрерывности протекания производственного процесса в поточном производстве осуществляется синхронизация (выравнивание) операций во времени.

6.3 Способы синхронизации сборочных операций

Дифференциация операций. Если операционная норма времени больше и не кратна такту и процесс сборки легко поддается дифференциации, выравнивать время, затрачиваемое на каждую операцию, можно путем разбиения ее на более мелкие части (переходы).

Концентрация операции. Если операция по длительности меньше такта, мелкие операции или переходы, запроектированные в других операциях, группируются в одну.

Комбинирование операций. Если время выполнения двух смежных операций меньше такта работы сборочной линии, можно организовать передвижение рабочего вместе с собираемым изделием, поручив ему выполнение нескольких операций.

Посте того как достигнута синхронизация операций на поточной линии, составляется план-график ее работы, облегчающей контроль за использованием оборудования и рабочих. Правила построения плана-графика работы линии изложены ранее.

Одним из основных условий непрерывной и ритмичной работы поточных линий является организация межоперационного транспорта. В поточном производстве транспортные средства не только используются для перемещения изделий, но и служат для регулирования такта работы и распределения предметов труда между параллельными рабочими местами на линии.

Применяемые в поточном производстве транспортные средства можно разделить на приводные и бесприводные непрерывного и прерывного действия.

Наиболее часто в условиях потока применяются разнообразные приводные транспортные средства-конвейеры.

Скорость ленты конвейера при непрерывном движении рассчитывается в соответствии с тактом поточной линии

В случае прерывного движения скорость конвейера определяется по формуле:

где 1 0 -- расстояние между центрами двух смежных рабочих мест (шаг конвейера), м;

t тр -- время транспортирования изделия с одной операций на другую, мин.

Выбор транспортных средств зависит от габаритных размеров, веса обрабатываемых деталей, типа и числа оборудования, такта, степени синхронизации операций.

Проектирование потока завершается разработкой рациональной планировки линии. При планировке необходимо соблюдать следующие требования: предусмотреть удобные подходы к рабочим местам для ремонта и обслуживания линии, обеспечить непрерывную транспортировку деталей к различным рабочим местам на линии; выделить площадки для накопления задела и подхода к ним; предусмотреть на линии рабочие места для выполнения контрольных операций.

6.4 Метод гру пповой организации производства

Этот метод применяется в случае ограниченной номенклатуры конструктивно и технологически однородных изделий, изготовляемых повторяющимися партиями. Суть метода состоит в сосредоточении на участке различных видов технологического оборудования для обработки группы деталей по унифицированному технологическому процессу.

Характерными признаками организации производства являются: подетальная специализация производственных подразделений; запуск деталей в производство партиями по специально разрабатываемым графикам; параллельно-последовательное прохождение партий деталей по операциям; выполнение на участках (в цехах) технологически завершенного комплекса работ.

6.5 Метод организации синхронизированного производства

Основные принципы организации синхронизированного производства разработаны в 60-е годы в японской компания «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 требуемый узел 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 системе деталь переходит с 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 вовремя» 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.

Управление ходом производства осуществляется по следующим принципам: объем, номенклатура и сроки выполнения задания определяются участком (рабочим местом) последующей ступени производства; ритм выпуска задается участком, замыкающим производственный процесс; возобновление цикла изготовления на участке начинается лишь в случае, если получен соответствующий заказ; рабочий с учетом сроков сдачи деталей (сборочных единиц) заказывает такое количество заготовок (комплектующих), которое необходимо для выполнения полученного задания; доставка комплектующих (деталей, сборочных единиц) к рабочему месту осуществляется в сроки и количествах установленных в заявке; комплектующие, узлы и детали подаются к моменту сборки; отдельные детали - к моменту сборки узлов; необходимые заготовки -- к началу изготовления деталей; за пределы участка передается только годная продукция.

Функции оперативного управления производственным процессом передаются непосредственным исполнителям. В качестве средства передачи информации о потребностях в деталях используется карта «KANBAN».

Метод синхронизированного производства предполагает внедрение системы комплексного управления качеством, которая основывается на соблюдении следующих принципов: контроль производственного процесса; наглядность результатов измерения показателей качества; соблюдение требований к качеству; самостоятельное исправление брака; проверка 100% изделий; постоянное повышение качества.

Организация контроля качества в соответствии с принципами осуществляется следующим образом. Проверка качества в ходе производства ведется на всех этапах производственного процесса, на каждом рабочем месте.

Для обеспечения наглядности результатов измерения показателей качества создаются специальные стенды. Они поясняю рабочему, администрации, какие показатели качества проверяются, каковы текущие результаты проверки, какие мероприятия по повышению качества разрабатываются и находятся в процессе внедрения, кто получил премии за качество и т.д. В этом случае задача обеспечения качества стоит на первом месте, а выполнение плана производства -- на втором.

Меняются роль отделов и других подразделений технического контроля, их полномочия, круг решаемых задач, методы. Ответственность за качество перераспределяется и становится всеобщей: каждая организационная единица в пределах своей компетенции отвечает за обеспечение качества. При этом главная ответственность ложится на самих изготовителей продукции.

Для ликвидации дефектов и обеспечения качества допускается приостановка производственного процесса. Так, на заводе «Кевасаки» в США сборочные линии снабжены красными и желтыми сигнальными лампами. При возникновении трудностей рабочий включает сигнал. Если дефект достаточно серьезный и требуется остановка линии, он зажигает красный сигнал.

Брак исправляется рабочими или бригадой, которая ее допустила, самостоятельно. Контролю подлежит каждое готовое изделие, а не выборка из партии, и там, где это возможно, - комплектующие узлы и детали.

Последний принцип - поэтапное улучшение качества продукции. Задача состоит в разработке и реализации проектов улучшения качества на каждом производственном участке. В разработке таких проектов принимает участие весь персонал, включая специалистов отдельных служб.

Одним из путей обеспечения качества работы и достижения непрерывности производственного процесса в условиях синхронизированного производства является профилактическое обслуживание оборудования, которое включает регистрацию характера эксплуатации каждого станка, тщательное определение потребности в профилактике и частоты ее проведения.

В отечественном машиностроении реализация принципов, положенных в основу метода синхронизированного производства, возможна несколькими этапами.

Первый этап. Создание условий, позволяющих обеспечить бесперебойное снабжение производства необходимыми материалами.

Второй этап. Организация запуска деталей в производство партиями, размер которых определяется потребностями сборки, исходя из трех- или пятидневного выпуска изделий.

Система оперативного планирования в этом случае максимально упрощается. Цеху (участку, бригаде) устанавливается задание: количество, наименование деталей, которые должны быть изготовлены в ту или иную пятидневку или трехдневку. Размеры партий с учетом применяемости деталей и пяти- или трехдневного выпуска машин определяет ПДБ цеха. Порядок запуска и выпуска определяют мастер, бригада. Диспетчерская служба принимает и учитывает только те комплекты деталей, которые предусмотрены к сдаче в этот период. Так же закрываются к оплате наряды. График может быть дополнен аварийными требованиями, обусловленными браком или другими причинами.

Уменьшение размера партий может привести к потерям в производительности, что отразится на заработной плате рабочих. Поэтому временно может быть предложен повышающий коэффициент к расценке.

Третий этап. Организация работы по принципу: «За качество отвечает рабочий, бригада, цех. Личное клеймо -- каждому рабочему».

Четвертый этап. Введение порядка, при котором рабочий занят выполнением своей основной работы при условии, что в Вей есть необходимость. В противном случае его надо использовать там, где имеется дефицит рабочей силы.

Если задание не выполнено, рабочий или бригада выполняют его в сверхурочное время. Каждый случай срыва задания должен быть проанализирован с обязательным участием рабочего, бригады, руководителя цеха и конкретных виновников.

Практическая часть

Задача 1

Основные производственные фонды предприятия на начало 2004 г. составляли 2735 тыс. руб. Ввод и выбытие основных фондов в течение года приведены в таблице.

На первое число	Основные фонды, тыс. руб.

Определить среднегодовую стоимость основных производственных фондов и стоимость основных фондов на конец года, а также коэффициенты выбытия и обновления основных фондов.

1. Определим среднегодовую стоимость основных фондов:

Ф = Ф нг + Ф в х М/12 - Ф л х М 1 /12

где, Ф нг - стоимость основных фондов на начало года;

Ф в - стоимость основных фондов, введенных в отчетном году;

М - число полных месяцев с момента ввода основных фондов до конца года;

Ф л - стоимость основных фондов, ликвидированных в отчетном году;

М 1 - число полных месяцев с момента ликвидации основных фондов до конца года.

Ф = 2735 + (50 * 10 + 40 * 7 + 60 * 5 + 20 * 2)/12 - (4 * 10 + 6 * 7 + 5 * 5 + 8 * 2)/12 = 2735 +1120/12 + 123/12 = 2735 + 93,33 - 10,25 = 2818,08 тыс. руб.

2. Стоимость основных фондов на конец года определяется следующим образом:

ОФ к = ОФ н + ОФ п + ОФ в,

где ОФ н и ОФ к - стоимость основных средств соответственно на начало и конец периода;

ОФ п и ОФ в - стоимость соответственно поступивших и выбывших основных средств в течение периода.

ОФ к = 2735 + 170 - 23 = 2882 тыс. руб.

3. Коэффициент выбытия основных фондов рассчитывается по следующей формуле:

К выб. ОФ = ОФ в /ОФ кон. год.

Таким образом, коэффициент выбытия основных фондов составит:

К выб. ОФ = 23/2882 = 0,007, или 0,7 %

4. Коэффициент обновления основных фондов рассчитывается по следующей формуле:

К обн. ОФ = ОФ нов /ОФ кон. год. ,

где, ОФ в - стоимость ликвидируемых основных фондов;

ОФ кон. год. -стоимость основных фондов на конец года.

Таким образом, коэффициент обновления основных фондов составит:

К выб. ОФ = 170/2882 = 0,059, или 5,9 %

Задача 2

Срок службы токарного станка составляет девять лет при полной первоначальной стоимости 12,1 тыс. руб. Расходы на демонтаж - 0,25 тыс. руб., остаточная стоимость станка - 0,5 тыс. руб.

Определить норму амортизации (при линейном методе), годовую и ежемесячную суммы амортизационных отчислений.

1. Норма амортизации - установленный в процентах размер амортизационных отчислений по каждому виду основных фондов за определенный период.

где Т - нормативный срок службы;

А - полная сумма амортизации, начисленная на нормативный срок службы, руб.; Ф - первоначальная стоимость основных производственных фондов, руб.

n = 11,35 / 9 * 12,1

2. Годовая сумма амортизационных отчислений - 1,26 тыс. руб.;

Ежемесячная сумма амортизационных отчислений - 0,11 тыс. руб.

Заключение

Организация производственного процесса учитывает и отражает положение экономики производства на предприятии и управления производством, использует ряд принципов и категорий данных наук при построении производственных систем и обеспечении их функционирования.

В связи с переходом России в 90-х годах прошлого века к рыночной экономике стали выдвигаться новые требования последовательной отработки хозяйственного механизма, поиска эффективных форм и методов организации производственного процесса на предприятию. К числу важнейших направлений совершенствования организации производственных процессов на предприятиях в настоящий период времени следует отнести:

Внедрение гибких методов организации производственного процесса, позволяющих оперативно учитывать и удовлетворять требования потребителей;

Введение новых методов разработки и освоения производства новых видов продукции, конкурентоспособной на мировом рынке;

Введение современных информационно-коммуникационных технологий и построенных на их основе новых методов организации производственного процесса, разработки и освоения производства новых видов продукции;

Обеспечение ритмичной и устойчивой работы предприятий путем внедрения прогрессивных методов организации производственных процессов.

Таким образом, актуальность рациональной и эффективной организации производственного процесса с течением времени не снижается, а постоянно возрастает.

При написании данной работы были освещены закономерности организации процессов производства на предприятиях и разработанные на их основе рациональные формы и методы осуществления производственных и сбытовых процессов на предприятии и управление им. Проведенное исследование позволит глубже понять сущность организации производственного процесса на предприятии.

Список использованной литературы

1. Бухалков М.И. Внутрифирменное планирование: Учебник. - М.: ИНФРА-М, 2000

2. Ильин А.И. Планирование на предприятии: Учеб. пособие. В 2 ч. Ч.1. Стратегическое планирование. - Минск. - ООО «Новое знание», 2001

3. Макмиллан Ч. Японская промышленная система / пер. с англ. - М.: Прогресс, 1988

4. Организация производства: Учебник для вузов / Под ред. О.Г. Туровцева. - М.: Экономика и финансы, 2000

5. Организация производства на предприятии: Учебник для технических и экономических специальностей: под ред. О.Г. Туровцева и Б.Ю. Сербиновского. - Ростов-на-Дону: Издательский центр МарТ, 2002

6. Сербиновский Б.Ю. Теория и методы диагностики производственных систем. - Новочеркасск: ЮРГТУ, 2000

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Виды производственных процессов, организация производственных процессов в пространстве и во времени. Виды и взаимосвязи производственных процессов в организации по ходу производства. Расчет длительности производственного цикла изготовления изделия.

контрольная работа , добавлен 08.11.2009


Организация производственного процесса во времени представляет собой способ сочетания во времени основных, вспомогательных и обслуживающих процессов по переработке "входа" организации в ее "выход". Расчет длительности производственного цикла.

реферат , добавлен 03.06.2008


Сущность производственного процесса. Структура и технологический порядок осуществления операций. Соблюдение принципов организации производства как основополагающее условие его эффективности. Целесообразность единичного и серийного его типов в экономике.

презентация , добавлен 24.03.2014


Непоточная и поточная формы организации производственного процесса на участке серийного типа, их особенности. Организация и методика расчета одногрупповых поточных линий. Определение очередности запуска деталей и построение графика работы поточной линии.

курсовая работа , добавлен 18.03.2013


Экономическое обоснование выбора оборудования для производственного процесса, подбор возможных вариантов. Проектирование организации производственного процесса поточным методом. Экономическая оценка уровня организации производства и его резервов.

курсовая работа , добавлен 07.01.2011


Экономическое обоснование выбора оборудования для организации производственного процесса. Технологии изготовления творога, производительность оборудования. Основной элемент поточного производства. Проектирование организации производственного процесса.

курсовая работа , добавлен 19.02.2011


Принципы организации процессов производства, понятие моделирования. Организация управления запасами торгово-производственного предприятия. Построение дискретно-событийной модели производственной логистики "Барабан-Буфер-Веревка" мебельный компании.

дипломная работа , добавлен 10.02.2017


Понятие производственного процесса, принципы организации. Факторы, влияющие на длительность производственного цикла. График последовательного вида движения партии деталей по операциям. Синхронизация: понятие, способы. Классификация строительных проектов.

презентация , добавлен 02.09.2016


Производственный процесс, его организация во времени. Определение длительности производственного цикла изготовления, времени запуска в производство партии моторов по срокам отгрузки потребителю. Организация поточного производства и складского хозяйства.

контрольная работа , добавлен 05.10.2010


Расчет производственных участков с непоточной и однономенклатурной поточной формой организации технологического процесса обработки однотипных деталей; определение показателя массовости; построение эпюр заделов по фазам; планировка участка, спецификация.

Феодосийский политехнический институт

Национального университета кораблестроения им. адм. Макарова

по организации производства

МЕТОДЫ ОРГАНИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВА

Феодосия 2009

Понятие методов организации производства. Факторы, влияющие на выбор метода организации производства

Метод организации производства - это способ осуществления производственного процесса, совокупность и приемов его реализации характеризующихся рядом признаков главным из которых является взаимосвязь последовательности выполнения операций техпроцесса с порядком размещения оборудования и степени непрерывности производственного процесса. В зависимости от особенностей производственного процесса и типа производства на рабочих местах участка, цеха применяется определенный метод организации производства непоточный или поточный.

На выбор методов организации поточного или непоточного производства влияют различные факторы, к ним относятся:

Размеры и масса изделия; чем крупнее изделие и больше его масса, тем труднее организовать поточное производство;

Количество изделий подлежащих выпуску за определенный период времени (год, квартал, месяц, сутки); при выпуске небольшого количества изделий, как правило, нецелесообразно организовывать поточное производство (слишком большие капитальные затраты);

Периодичность выпуска изделий, т.е. они могут выпускаться регулярно и нерегулярно; при регулярном (ритмичном) выпуске, например, по 20 изделий ежемесячно, целесообразно организовать поточное производство, а если регулярность неопределенная или через различные периоды времени и в различных количествах, то приходится использовать непоточные методы организации производства;

Точность и шероховатость поверхности деталей; при высокой точности и малой шероховатости следует применять непоточные методы.

В рамках производственного цикла применяются три основных метода организации производственных процессов: поточный, партионный и единичный.

Поточный метод предполагает расчленение производственного процесса на небольшие по объему и непродолжительные по времени относительно самостоятельные элементы - операции и закрепление последних за рабочими местами. Операции различаются по двум основным признакам: назначению и степени механизации.

Сами производственные операции в свою очередь можно расчленить на отдельные элементы - трудовые и технологические. К первым относятся: трудовое движение (однократное перемещение корпуса, головы, рук, ног, пальцев исполнителя в процессе осуществления операции); трудовое действие (совокупность движений, производимых без перерыва); трудовой прием (совокупность всех действий над данным объектом, в результате которого достигается поставленная цель); комплекс трудовых приемов.

Производственные операции, закрепленные за отдельными рабочими местами, располагаются в строгой технологической последовательности, образуя своего рода поток, соответствующий ходу производственного процесса. В его рамках происходит движение обрабатываемых изделий от одного рабочего места к другому. В то же время выполнение операций на самих рабочих местах может быть и параллельным.

Организационной формой поточного метода осуществления производства является поточная линия, представляющая собой совокупность специализированных рабочих мест. В ее рамках происходят непрерывный отбор, загрузка и движение предмета труда через последовательные этапы обработки. Часто поточная линия служит основой таких структур, как участок или цех.

Партионный метод организации производства отличается от поточного запуском сырья, материалов, полуфабрикатов в технологический процесс определенными частями - партиями через соответствующие промежутки времени, а не непрерывно. Величина партий не произвольна, а обусловливается задачей минимизации простоя оборудования под переналадкой.

Наконец, в случае изготовления уникальной или мелкосерийной продукции широкой номенклатуры с длительным производственным циклом, необходимостью частой смены оборудования, большой долей ручных работ, продолжительными межоперационными перерывами и нерегулярным выходом готовых изделий применяется единичный метод организации производства, максимально индивидуализированный по отношению к каждому конкретному экземпляру. Если продукция габаритна, тяжела или пространственно фиксирована, ее обработка осуществляется путем перемещения самих рабочих мест, например, при сооружении корабля на стапеле.

К организации всех элементов производственного процесса и методов их взаимодействия должен применяться комплексный подход, обеспечивающий их реальное единство. В этой комплексности состоит последний из основополагающих организационных принципов совместного производства.

Организация непоточного производства. Формы специализации непоточного производства

Непоточный метод организации производства характеризуется следующими признаками:

1) на рабочих местах обрабатываются разные по конструкции и технологии изготовления предметы труда, поскольку выпуск их небольшой;

2) рабочие места размещаются на однотипных группах оборудования без определенной связи с последовательностью выполнения операций, например, группы токарных, фрезерных, сверлильных операций и др.;

3) детали перемещаются в процессе изготовления сложными маршрутами, в связи с чем возникают большие перерывы в обработке. После каждой операции детали, как правило, поступают в цеховые промежуточные кладовые, пока освободится рабочее место для выполнения следующей операции.

Непоточный метод применяется преимущественно в единичном и серийном производстве. Иногда в рамках непоточного выделяют единичный и партионный методы организации производственного процесса.

При единичном методе детали и изделия изготавливаются единицами или небольшими партиями. Такой метод организации производственного процесса характерен для опытного производства и для предприятий единичного и мелкосерийного производства. С появлением уникальных агрегатов, сложных технических систем удельный вес такого производства повышается,

Партионный метод предполагает запуск в производство и изготовление деталей, узлов, изделий периодически повторяющимися партиями определенного размера. Этот метод характерен для предприятий серийного производства.

Количество оборудования в непоточном производстве рассчитывается по группам однотипных взаимозаменяемых станков:

где n – количество наименований деталей, обрабатываемых на данном оборудовании; N j - количество деталей j-го наименования, обрабатываемых за расчетный период времени (обычно год); t j - норма времени на обработку j-й детали, мин; Ф эф – эффективный фонд времени работы единицы оборудования за расчетный период; К вн – коэффициент выполнения норм времени.

Поскольку в непоточном производстве на одних и тех же рабочих местах обрабатывается большая номенклатура деталей, очень важно определить количество одинаковых деталей, обрабатываемых непрерывно на каждой операции, т.е. партию деталей. Это связано с тем, что величина партии деталей влияет на эффективность производства.

В непоточном производстве применяется, как правило, универсальное оборудование. Разработка технологических процессов для каждого изделия носит индивидуальный характер. Приспособления, оснастка, специальный инструмент обычно стоят дорого и списываются при снятии изделия с производства задолго до их физического износа. Все это удорожает себестоимость продукции и не способствует эффективности производства.

Непоточное производство в организационном отношении является довольно сложным и не соответствует в полной мере принципам рациональной организации производственного процесса.

Непоточное производство может быть специализировано в следующих формах: технологической, предметной и смешанной.

Технологическая форма специализации характеризуется созданием цехов и участков, на которых оборудование (рабочие места) специализированы по признаку их технологической однородности и размеров. Например, в механообрабатывающих цехах могут быть участки, созданные по видам металлорежущих станков, которые разделяются еще на группы крупных, средних и малых станков (токарных, фрезерных, сверлильных и др.).

На технологических участках (групповом расположении оборудования) партии деталей могут обрабатываться одновременно на нескольких единицах оборудования (станках дублерах). В этом случае может быть организованно многостаночное обслуживание, при котором значительно сокращается продолжительность производственного цикла обработки партии деталей, снижается себестоимость их обработки.

При предметной форме специализации создаются производственные цехи и участки, специализированные по предметам. Они могут быть предметно-замкнутыми (ПЗУ) и предметно-групповыми (ПГУ).

На предметно-замкнутых участках (в технологическом отношении) должны выполняться, как правило, все (от первой до последней) операции, необходимые для обработки деталей или сборки сборочной единицы.

Поскольку полностью замкнуть процесс изготовления детали на одном участке (в цехе) в некоторых случаях по ряду причин не представляется возможным допускается некоторая кооперация с участками данного цеха или других цехов.

Номенклатура деталей, обрабатываемых на ПЗУ, значительно меньше, чем на любом технологическом участке. Вся номеклатура деталей, закрепляемая за цехом, при предметной форме специализации разбивается по нескольким участкам, на каждом из которых обрабатывается только эта часть (несколько или одна номенклатурная единица). В связи с этим в основе организации ПЗУ заложена классификация деталей и сборочных единиц по определенным признакам и за крепление каждой классификационной группы деталей за определенной группой рабочих мест.

При предметно-групповой форме организации непоточного производства создаются предметные, групповые или подетально-групповые участки на основе использования групповой технологии обработки деталей. К достоинствами ПГУ можно отнести: 1) отсутствие времени на переналадку оборудования, что приводит к снижению себестоимости обработки деталей, повышению производительности и увеличению коэффициента использования оборудования; 2) упрощение внутрицехового оперативно-производственного планирования и управления за счет сокращения внешних связей каждого участка; 3) повышение степени саморегулирования участком вследствие увеличения внутренних связей на участке. Однако в некоторых случаях не удается производить детали на одном участке (ПЗУ или ПГУ) по ряду причин (слишком малая загрузка того или иного оборудования, необходимость вынесения отдельных операций по санитарно-гигиеническим или технологическим условиям в отдельные помещения и т. д.). В таком случае используется смешанная форма специализации производства, т.е. обработка деталей ведется на технологических и предметно- замкнутых участках (предметно-групповых) участках. Данная форма имеет те же преимущества и недостатки, что и две рассмотренные выше формы, но при этом появляются дополнительные трудности в организации производства:

1.Технологический маршрут разрывается на отдельные части, если выделяемые операции не начальные и не конечные.

2. Значительно удлиняется маршрут движения деталей в связи с заходами их в другие цехи (участки) и возрастает продолжительность производственного цикла за счет увеличения времени транспортировки.

3. Снижается ответственность единого лица за сроки изготовления деталей и их качество.

4. Появляются оборотные заделы между участками, что вызывает потребность складских помещений и обусловливает рост незавершенного производства.

Особенности организации предметно-замкнутых участков (ПЗУ)

Как отмечалось выше, на предметно-замкнутых участках производится полная обработка деталей (или почти полная, без отдельных операций), в результате которой получается законченная продукция.

На практике различают следующие разновидности предметно-замкнутых участков обработки деталей:

1. участки с одинаковыми или однородными технологическими процессами или маршрутами движения (например, обработка корпусов одного типа, но разных размеров);

2. участки разнообразных деталей, сходных по конфигурации и операциям обработки (например, детали плоские, детали типа тел вращения и др.);

3. участки деталей, сходных по габаритам и операциям обработки (например, детали крупные, мелкие и т. д.);

4. участки деталей из материалов и заготовок определенного вида (штамповок, сплавов, пластмасс, керамики и т. д.).

Для организации работы таких участков необходимо рассчитывать следующие календарно-плановые нормативы: размер партии деталей конкретного наименования; периодичность (ритмичность) чередования партии деталей этого наименования; число партий по каждому наименованию деталей; количество единиц оборудования по каждой операции производственного процесса и коэффициент его загрузки; продолжительность производственного цикла обработки партии деталей каждого наименования; нормативы заделов и незавершенного производства.

В основу расчета календарно-плановых нормативов закладываются: программа выпуска (запуска) деталей каждого наименования на плановый период; технологический процесс и нормы времени обработки деталей каждого наименования по конкретной операции; нормы подготовительно-заключительного времени на каждую операцию по каждому наименованию детали; допустимые потери рабочего времени на переналадку и плановые ремонты оборудования; число рабочих дней в плановом периоде, продолжительность рабочей смены и режим работы.

Характеристика поточного производства и классификация поточных линий

Поточное производство является высокоэффективным методом организации производственного процесса. В условиях потока производственный процесс осуществляется в максимальном соответствии с принципами его рациональной организации - прямоточностью, непрерывностью, пропорциональностью и др.

Для поточного производства характерны следующие основные признаки:

1. за группой рабочих мест закрепляется обработка или сборка предмета одного наименования или ограниченного количества наименований предметов, родственных в конструктивно-технологическом отношении;

2. рабочие места располагаются по ходу технологического процесса; технологический процесс изготовления изделия разбивается на операции и на каждом рабочем месте выполняется одна или несколько родственных операций;

3. предметы передаются с операции на операцию поштучно или небольшими передаточными (транспортными) партиями в соответствии с заданным ритмом работы поточной линии, благодаря чему достигается высокая степень параллельности и непрерывности;

4. основные и вспомогательные операции вследствие узкой специализации рабочих мест отличаются высоким уровнем механизации и автоматизации. Широко применяется специальный межоперационный транспорт, выполняющий не только функции перемещения обрабатываемых предметов, но и поддержания ритма производства.

Элементы поточной организации производства имели место уже в мануфактурный период капиталистической промышленности. Впервые поточное производство в его наиболее совершенной форме было организовано Г. Фордом в начале нашего века при изготовлении автомобилей. В промышленности дореволюционной России поточного производства не существовало. После Октябрьской революции вместе с развитием промышленности и технического прогресса поточные методы получают широкое развитие. В годы Великой Отечественной войны они сыграли огромную роль в бесперебойном снабжении фронта боеприпасами и военной техникой. В настоящее время поточные методы широко распространены во многих отраслях промышленности: в машиностроении, например, выпуск продукции поточными методами составляет более 40 %.

Основным звеном поточного производства является поточная линия, представляющая собой группу рабочих мест, за которыми закреплено изготовление одного или ограниченного количества наименований предметов труда и производственный процесс, на котором осуществляется в соответствии с признаками поточного производства.

В зависимости от конкретных производственных условий применяются различные виды поточных линий.

1. По номенклатуре изготовляемых, изделий поточные линии делятся на одно- и многопредметные.

Однопредметной называется поточная линия, на которой обрабатывается или собирается предмет одного типоразмера в течение длительного периода времени. Для перехода на изготовление предмета другого типоразмера требуется перестройка линии (перестановка, замена оборудования, изменение планировки и др.). Однопредметные поточные линии применяются при устойчивом выпуске изделий в больших количествах, т. е. в массовом производстве.

Многопредметной называется поточная линия, за которой закреплено изготовление нескольких типоразмеров предметов, сходных по конструкции и технологии обработки или сборки. Такие линии характерны для серийного производства, когда объем выпуска предметов одного типоразмера является недостаточным для эффективной загрузки рабочих мест линии.

Многопредметные поточные линии могут быть постоянно-поточными (групповыми) и переменно-поточными.

Постоянно-поточной (групповой) называется поточная линия, на которой обрабатывается или собирается группа родственных в технологическом отношении предметов без переналадки оборудования. Для этого каждое рабочее место должно быть оснащено групповыми приспособлениями, необходимыми для обработки изделий, закрепленных за линией.

На переменно-поточной линии различные предметы обрабатываются или собираются последовательно чередующимися партиями. После обработки или сборки партии одних предметов проводится переналадка оборудования и запускается в производство следующая партия.

2. По степени непрерывности процесса поточные линии делятся на непрерывные и прерывные, или прямоточные.

Непрерывной является поточная линия, на которой обрабатываемые или собираемые предметы перемещаются по всем операциям линии непрерывно, т. е. без межоперационного простоя. Такое движение предметов по операциям называют параллельным.

Непрерывное движение предметов по операциям эффективно только при непрерывности работы оборудования и рабочих. Условием непрерывности поточной линии является равная производительность па всех операциях линии. Для создания подобного условия необходимо, чтобы продолжительность каждой операции на линии была равна или кратна единому такту работы линии.

Непрерывные поточные линии являются наиболее совершенной формой поточного производства. Они обеспечивают строгую ритмичность в работе и самую короткую длительность производственного цикла.

Прерывной, или прямоточной, называется поточная линия, операции которой не синхронизированы и, следовательно, не могут быть выровнены по производительности. Между операциями образуются оборотные заделы (запасы) обрабатываемых предметов, вследствие чего непрерывность процесса нарушается. Прямоточные линии применяются при обработке трудоемких деталей на разнотипном оборудовании, когда перераспределение работ между операциями в целях синхронизации невозможно.

3. По способу поддержания ритма различают линии с регламентированным и свободным ритмом.

На линии с регламентированным ритмом обрабатываемые или собираемые предметы передаются с операции на операцию через точно фиксируемое время, т. е. с заданным ритмом, поддерживаемым с помощью специальных устройств. Как правило, регламентация ритма достигается определенной скоростью или периодичностью движения конвейера, а также путем звуковой и световой сигнализации, информирующей рабочих об окончании данной операции и необходимости передачи предмета на следующую. Линии с регламентированным ритмом характерны для непрерывно поточного производства.

На линии со свободным ритмом соблюдение последнего возлагается на рабочих линии и мастера. Передача отдельных предметов может производиться с отклонениями от расчетного ритма работы, тогда на линии образуются межоперационные запасы обрабатываемых предметов. Линии со свободным ритмом применяются как в непрерывно-поточном, так и прямоточном производстве. Заданный ритм в условиях непрерывно-поточного производства обеспечивается обычно стабильной производительностью рабочего на первой операции. Может применяться также звуковая и световая сигнализация для ориентации рабочих (ритм становится полусвободным).

4. По способу транспортирования предметов между операциями различают конвейерные и неконвейерные поточные линии.

Для транспортирования, а также поддержания заданного ритма работы на поточных линиях широко применяются транспортные средства непрерывного действия с механическим приводом, называемые конвейерами. Конвейеры могут быть различных конструкций: ленточные, пластинчатые, тележечные, подвесные и др. Применяемый вид конвейера зависит от многих факторов, и в первую очередь от особенностей обрабатываемого или собираемого изделия: его габаритных размеров, массы и др.

На линиях неконвейерного типа (в основном прерывно-поточные линии) применяются разнообразные транспортные средства, которые подразделяют на бесприводные гравитационного действия - рольганги, скаты, желоба, склизы и т. д. и циклического действия - краны, электротележки, автопогрузчики и др.

Перемещать предметы по рабочим местам не всегда целесообразно. При сборке, например, крупных и тяжелых машин проще организовать гак называемую стационарную поточную линию, на которой собираемое изделие устанавливается неподвижно па сборочном стенде, а перемещаются специализированные бригады рабочих, за которыми закреплены отдельные операции. Число бригад равно или кратно числу сборочных мест на такой линии, Стационарные поточные линии организуются в самолетостроении, судостроении, при производстве тяжелых станков.

5. В зависимости от места выполнения операций различают поточные линии с рабочими конвейерами и конвейерами со снятием предметов для обработки.

Рабочий конвейер кроме транспортирования и поддержания ритма служит еще местом выполнения операций непосредственно на его несущей части. Типичным примером таких конвейеров являются сборочные конвейеры.

Конвейеры со снятием предметов характерны для обработки деталей на различном оборудовании,

6. В зависимости от характера перемещения различают конвейеры с непрерывным и пульсирующим движением.

На конвейере с непрерывным движением несущая его часть движется непрерывно с установленной скоростью.

На конвейере с пульсирующим движение во время обработки (сборки) предметов несущая часть конвейера находится в неподвижном состоянии и приводится в движение периодически через промежуток времени, равный такту линии. Конвейеры с пульсирующим движением применяются в тех случаях, когда по условиям технологического процесса обрабатываемый или собираемый предмет должен быть неподвижным, например, при сборке точных машин. Пульсирующее движение характерно как для рабочих конвейеров, так и для конвейеров со снятием предметов.

Подготовка внедрения и расчет параметров поточных линий

Внедрение поточного производства основывается на предварительном проведении большого круга технических и организационных мероприятий, обеспечивающих эффективную работу поточных линий. Весь комплекс мероприятий, проводимых в процессе проектирования потока, должен обеспечить создание следующих условий: 1) достаточный по объему и устойчивости выпуск продукции; 2) высокую степень технологичности и стабильности (отработанности) конструкции изделия; 3) применение прогрессивной технологии, основанной на широкой механизации и автоматизации процессов; 4) целесообразную планировку рабочих мест и четкую организацию труда на них.

На основе анализа объемов выпуска продукции, состояния технологического процесса и возможностей его совершенствования, массы и габаритных размеров изделия выбирается тот или иной вид поточной линии. Так, если объем выпуска изделий данного наименования достаточен для загрузки оборудования линии, то используют однопредметную поточную линию. Если такой возможности нет, то организуются многопредметные линии при наличии соответствующих условий (достаточный выпуск конструктивно и технологически подобных изделий, типизация технологических процессов и т. п.).

В зависимости от возможностей синхронизации операций технологического процесса проектируется непрерывно-поточная или прерывно-поточная линия и соответственно выбирается способ поддержания ритма.

Масса, габаритные размеры изделий и характер их обработки (сборки) влияют на выбор транспортных средств, организацию рабочего конвейера или конвейера со снятием изделия.

Поточное производство предъявляет к организации производственного процесса ряд требований, В области технологической дисциплины - четкое выполнение всех элементов операции, предусмотренных картой технологического процесса. Важнейшим условием нормальной работы поточной линии является бесперебойное обслуживание рабочих мест материалами или заготовками, наладкой и под наладкой оборудования, режущим инструментом и оснасткой. В области трудовой дисциплины поточное производство требует жесткого соблюдения трудового режима. Следует иметь высококвалифицированных резервных рабочих, которые могли бы заменить отсутствующих на любой операции. Все эти вопросы должны решаться в процессе подготовки поточного производства к внедрению, строго регламентироваться в технологической и организационной документации (картах технологического процесса, инструкциях, графиках смены инструмента, схемах маневрирования, замены рабочих, совмещения операций).

При проектировании поточной линии производится ряд расчетов показателей поточной линии (см сборник задач, с 14-18; 21-22).

Планировка поточных линий может быть различной в зависимости от числа рабочих мест, применяемых транспортных средств, площади участка. Наиболее простая планировка - это прямолинейное расположение рабочих мест по ходу технологического процесса. Однако это возможно, когда число рабочих мест на линии невелико. В других случаях используются двухрядное, зигзагообразное, кольцевое и другие виды расположения рабочих мест. Смежные поточные линии должны располагаться таким образом, чтобы облегчить транспортирование изделий между ними. При организации поточной обработки и сборки изделий линии, питающие сборочный конвейер, располагаются обычно перпендикулярно.

Переход на поток улучшает важнейшие показатели работы предприятия: повышаются производительность труда и качество продукции, улучшается использование оборудования, сокращается длительность производственного цикла и снижаются размеры незавершенного производства. В конечном счете, снижается себестоимость продукции и повышается рентабельность производства.

Организация автоматического производства

Процесс развития автоматизации на промышленных предприятиях прошел ряд этапов. На первом этапе проводилась автоматизация отдельных операций или их групп с полным или частичным освобождением рабочего от выполнения трудоемких, вредных, монотонных операций. В этих условиях создавались полуавтоматы и автоматы.

Полуавтомат - это такая машина, цикл работы которой в конце выполняемой операции автоматически прерывается и для его возобновления необходимо вмешательство рабочего. Автомат представляет собой саморегулирующую рабочую машину, которая осуществляет все элементы обработки, кроме контроля и наладки.

При применении автоматов и полуавтоматов для выполнения отдельных операций, т. е. при частичной автоматизации производственного процесса, как правило, применяются непоточные методы организации производства, организуется многостаночное обслуживание.

Второй этап развития автоматизации характеризуется появлением автоматической линии, т. е. автоматической системы машин, расположенных по ходу технологического процесса и осуществляющих без непосредственного участия человека в определенной последовательности и с заданным ритмом технологические операции по изготовлению продукции. Человеком выполняются функции наладки и управления.

Автоматические линии являются дальнейшим развитием поточных. Они, так же как и поточные, могут быть одно- и многопредметными. Важной характеристикой автоматических станочных линий является способ кинематической связи оборудования, которая может быть жесткой и гибкой.

При жесткой кинематической связи все оборудование линии связано и жесткую систему единым транспортером, перемещающим обрабатываемые предметы с операции на операцию одновременно в соответствии с заданным ритмом. Основной недостаток линии с жесткой связью состоит в том, что остановка одного из станков требует остановки всей линии. Если в линию включается довольно большое количество станков с невысокой степенью надежности их работы, то такая линия может оказаться неэффективной.

На линиях с гибкой кинематической связью между каждой парой смежных станков (или их группой) имеется независимое транспортное устройство и накопитель деталей (бункер). В случае отказа одного из станков остальные работают за счет имеющегося задела и межоперационных накопителях. Линия меньше простаивает, однако она более сложна в конструктивном отношении, дороже и, кроме того, увеличивает незавершенное производство.

Третий этап автоматизации организация комплексно-автоматизированных участком, цехов и заводов в целом с использованием электронно-вычислительной техники.

Возможности автоматизации производственных процессов во многом зависят от типа производства. Наиболее просто поддается автоматизации массовое производство, характеризующееся узкой специализацией рабочих мест, четкой и устойчивой направленностью потоков заготовок, материалов, деталей от одного рабочего места к другому, я также между цехами. Массовое производство характеризуется выпуском изделий с хорошо отработанной, неизменной конструкцией (хотя возможен выпуск нескольких близких по конструкции модификаций основного изделия), высокой стабильностью технологических процессов на всех рабочих местах. Здесь развитие автоматизации идет по пути создания комплексных автоматических линий, переналаживаемых на различные размеры деталей

В серийном производстве автоматизация производственных процессов связана с большой обновляемостью производственной программы (например, в машиностроении в среднем по 20 % в год). При этом в процессе производства для улучшения технологических и эксплуатационных свойств продукции изменяют конструкцию изделий, одновременно в производстве может находиться несколько серий разных изделий. Это требует гибкого использования производственного оборудования, создания предметно-замкнутых участков и групповых поточных линий, компонующихся из быстро переналаживаемых одно- и многопозиционных станков.

Большие трудности встречаются при автоматизации мелкосерийного и единичного производства. Их преодолению способствовало создание систем числового программного управления (ЧПУ) рабочими циклами станков. В станках с ЧПУ программа работы станков задается цифрами, получаемыми непосредственно из чертежей обрабатываемых деталей.

В СССР серийное производство станков с ЧПУ началось в конце 70-х, к концу же 1985 г. число единиц оборудования с программным управлением в промышленности составило более 125 тыс. В настоящее время все наиболее распространенные виды станков (токарные, револьверные, фрезерные, сверлильные, расточные и т. д.) оснащены системами ЧПУ. Практика использования станков с ЧПУ на отечественных и зарубежных предприятиях выявила их огромные технологические, организационные и экономические преимущества: производительность таких станков в сравнении с обычными выше примерно в 3-5 раз; трудоемкость переналадки ниже на 60-70 %, так как переналадка станков заключается в замене программы, записанной на соответствующем носителе, а в ряде случаев - в замене инструмента; значительно сокращается потребность в производственных площадях; меньше требуется затрат на оснастку; экономится время на контроль, повышается качество продукции. Широкий диапазон работ, выполняемых этими станками, делает их незаменимыми в единичном и мелкосерийном производстве. Они также применяются в серийном и массовом производстве, есть опыт включения станков с ЧПУ в поточные линии.

Автоматизация вспомогательных операций, выполняемых в процессе обработки деталей на металлообрабатывающих станках, способствовала появлению многоинструментальных станком с ЧПУ, так называемых обрабатывающих центров. По производительности они эквивалентны 3 - 4 станкам с ЧПУ и 8-12 обычным станкам. Расширение области применения станков с ЧПУ, повышение из надежности и производительности осуществляются на основе объединения станков с ЧПУ и ЭВМ в единую комплексную систему Внедрение систем группового управления станками с ЧПУ, в свою очередь, приводит к изменениям к организации производства. Появляется необходимость взаимной увязки работы станков. Отсюда - задача одновременной автоматизации процессов производства и оперативного планирования и управления. В настоящее время у нас в стране и за рубежом ведутся разработки единых систем автоматизированного проектирования, изготовления деталей на станках с ЧПУ и календарного планирования их производства.

В решении задач комплексной автоматизации особое место принадлежит внедрению в производство автоматических манипуляторов с программным управлением промышленных роботов.

Промышленные роботы современных конструкций - это универсальные автоматизированные машины, запрограммированные на выполнение от нескольких десятков до нескольких сотен последовательных команд. Их универсальность, возможность быстрой переналадки при смене условий или объектов производства, высокая надежность, длительный срок службы позволяют осуществлять гибкую автоматизацию серийного и мелкосерийного производства, освобождают человека от выполнения монотонных, утомительных операций, а также процессов, протекающих во вредной среде.

Современный период развития промышленного производства характеризуется, как уже отмечалось, высокой степенью обновляемости объекта производства, который во всех без исключения случаях оказывается динамичнее условий производства. В связи с тем, что производственный аппарат промышленных предприятий обновляется медленнее, чем изделия, выпуск которых они призваны осуществлять, возникает одна из острейших проблем современного производства - проблема его адаптации к быстро меняющимся требованиям подлежащей выпуску продукции.

Производственная система, соответствующая требованиям современного этапа НТР, учитывающая современные тенденции и перспективы развитая промышленного производства, должна быть; высокоэффективной - отличаться высокой производительностью при минимальных издержках производства; высоко-адаптивной, что предполагает высокий уровень гибкости техники и технологии, обеспечивающий минимум потерь трудовых и материальных затрат при смене (обновлении) объектов производства; стабильной - характеризоваться постоянным составом и структурой технических средств, технологического процесса и организации производства в течение определенного периода времени.

Современная производственная система должна сочетать гибкость, низших (единичного, мелкосерийного) и высокую производительность, высших (крупносерийного, массового) типов производства. При этом под гибкостью производства понимается его способность без каких-либо существенных изменений техники, технологии и организации производства обеспечивать освоение новых изделий в кратчайшие сроки и с минимальными затратами трудовых и материальных ресурсов вне зависимости от изменения конструктивных и технологических характеристик изделий.

Гибкое автоматизированное производство представляет собой организационно-техническую производственную систему, функционирующую на основе комплексной автоматизации, обладающую способностью (в диапазоне технических возможностей) с минимальными затратами и в короткие сроки заменить выпускаемую продукцию па новую путем перестройки технологического процесса (в пределах наличного станочного парка и обслуживающего комплекса) за счет замены управляющих программ.

Основными уровнями развития ГАП являются гибкий производственный модуль, или ячейка (ГПМ) и гибкий производственный комплекс (ГПК).

ГПМ - это способная автоматически переналаживаться и автономно функционировать единица автоматического оборудования (с ЧПУ), оснащенная автоматизированными устройствами (роботами) загрузки заготовок, удаления обработанной детали (узла), отходов (например, стружки), подачи и замены инструмента, измерений и контроля в процессе обработки, а также устройствами диагностики неполадок и отказов в работе.

ГПК - два и более взаимосвязанных гибких производственных модуля, объединенных автоматизированными системами управления, транспортно-складской системой и системой инструментального обеспечения, синхронизацию работы которых осуществляет (как и управление всем производственным циклом) единая ЭВМ или сеть ЭВМ, обеспечивающая быстрый переход на обработку любой другой детали (узла) В пределах технических возможностей оборудования.

Гибкое автоматизированное производство - два и более взаимосоединенных гибких производственных комплекса с автоматизированной инженерной и технической подготовкой производства, обеспечивающей быструю перестройку технологии производства и выпуск новых изделий,

ГАП состоит из трех основных компонентов: автоматизированной системы управления производством (АСУП), автоматизированных участков подготовки производства и гибких автоматизированных производственных комплексов. В ГАП интегрируется АСУП САПР конструирования и технологии, а также автоматизированная система управления технологическими процессами (АСУТП). Такая структура ГАП является общей для всех видов производств (механообрабатывающих, литейных, сварочных) и единой как для основного, так и для вспомогательного производства.

В зависимости от структурного уровня производственной единицы ГАП может представлять собой участок, цех, завод. Поэтому под АСУП понимается автоматизированная система управления той производственной единицей, которая автоматизирована, при этом предусматривается наличие связей с АСУП более высокого иерархического уровня.

Гибкое автоматизированное производство предполагает автоматизацию практически всех технологических, вспомогательных, транспортных операций. Например, в ГАП механообработки могут быть автоматизированы: загрузка заготовок па станки и снятие с них деталей; обработка деталей по заданной программе; смена режущих инструментов; контроль деталей в процессе и после обработки; уборка стружки; транспортирование деталей от станка к станку в любой задаваемой последовательности; изменение программ обработки; управление работой всего комплекса оборудования, входящего в состав ГАП, по принципу гибко перестраиваемой технологии.

Гибкость автоматизированных производств, т. е. их способность к перестройке, обеспечивается:

Связью всех единиц автоматического технологического оборудования в единый производственный комплекс с помощью автоматизированных транспортно-складских систем и участков комплектования;

Широким использованием микропроцессоров; унифицированным модульным составом всех компонентов ГАП; принудительной синхронизацией работы всех производственных компонентов от ЭВМ:

Программируемостью технологии и управления и др.

Все созданные ГАП выполняют еще только часть перечисленных функций. В частности, они не имеют гибко перестраиваемых автоматизированных участков подготовки производства. Тем не менее, уже сегодня видно, что трудности, препятствующие созданию ГАП в полном объеме, преодолимы. Реализация ГАП, как показывает отечественный и зарубежный опыт, позволяет: обеспечить быструю перестройку производства на выпуск повой продукции и этим полнее удовлетворять запросы потребителей; повысить коэффициент сменности до 2,5-2,8, а коэффициент использования оборудования - до 0,85-0,9 и приблизить показатели мелко- и среднесерийного выпуска продукции к характеристикам массового производства; улучшить условия труда, сократить число занятых во вторую и третью смены, существенно уменьшить объем ручных работ; повысить производительность труда и снизить себестоимость продукции.

Автоматизация коренным образом меняет характер организации производственного процесса и труда. Если в поточном производстве труд носит однообразный характер, так как рабочий продолжительное время выполняет небольшую по объему операцию дифференцированного технологического процесса, то в автоматизированном производстве высококвалифицированные наладчики и диспетчеры контролируют работу машин и регулируют их действия. Это требует от рабочих больших знаний и навыков, овладение ими способствует стиранию различий между физическим и умственным трудом.

Основные задачи, стадии и этапы проектно-конструкторской подготовки

Основной задачей проектно-конструкторской подготовки производства является создание комплекта чертежной документации для изготовления и испытания макетов, опытных образцов (опытной партии), установочной серии и документации для установившегося серийного или массового производства новых изделий с использованием результатов прикладных НИР, ОКР и в соответствии с требованиями технического задания.

Техническое задание является исходным документом, на основе которого осуществляется вся работа по проектированию нового изделия. Оно разрабатывается на проектирование нового изделия либо предприятием - изготовителем продукции и согласуется с заказчиком (основным потребителем), либо заказчиком. Утверждается ведущим министерством (к профилю которого относится разрабатываемое изделие)

В техническом задании определяется назначение будущего изделия, тщательно обосновываются его технические и эксплуатационные параметры и характеристики: производительность, габариты, скорость, надежность, долговечность и другие показатели, обусловленные характером работы будущего изделия. В нем также содержатся сведения о характере производства, условиях транспортировки, хранения и ремонта, рекомендации по выполнению необходимых стадий разработки конструкторской документации и его составу; технико-экономическое обоснование и другие требования.

Разработка технического задания базируется на основе выполненных научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, результатов изучения патентной информации маркетинговых исследований, анализа существующих аналогичных моделей и условий их эксплуатации.

Техническое предложение разрабатывается в том случае, если техническое задание разработчику нового изделия выдано заказчиком. Второе содержит тщательный анализ первого и технико-экономическое обоснование возможных технических решений при проектировании изделия, сравнительную оценку с учетом эксплуатационных особенностей проектируемого и существующего изделия подобного типа, а также анализ патентных материалов.

Порядок согласования и утверждения технического предложения такой же, как и технического задания. После согласования и утверждения техническое предложение является основанием для разработки эскизного проекта Последний разрабатывается в том случае, если это предусмотрено техническим заданием или техническим предложением, там же определяются объем и состав работ.

Эскизный проект состоит из графической части и пояснительной записки.

Первая часть содержит принципиальные конструктивные решения, дающие представление об изделии и принципе его работы, а также данные, определяющие назначение, основные параметры и габаритные размеры. Таким образом, она дает конструктивное оформление будущей конструкции изделия, включая чертежи общего вида, функциональные блоки, входные и выходные электрические данные всех узлов (блоков), составляющих общую блок-схему. На этой стадии разрабатывается документация для изготовления макетов, осуществляется их изготовление и испытания, после чего корректируется конструкторская документация.

Вторая часть эскизного проекта содержит расчет основных параметров конструкции, описание эксплуатационных особенностей и примерный график работ по технической подготовке производства.

В состав задач эскизного проекта входит и разработка различных руководящих указаний по обеспечению на последующих стадиях технологичности, надежности, стандартизации и унификации, а также составление ведомости спецификаций материалов и комплектующих изделий на опытные образцы для последующей передачи их в службу материально-технического обеспечения. Макет изделия позволяет добиться удачной компоновки отдельных частей, найти более правильные эстетические и эргономические решения и тем самым ускорить разработку конструкторской документации на последующих стадиях системы СОНТ.

Эскизный проект проходит те же стадии согласования и утверждения, что и техническое задание.

Технический проект разрабатывается на основе утвержденного эскизного проекта и предусматривает выполнение графической и расчетной частей, а также уточнения технико-экономических показателей создаваемого изделия. Он состоит из совокупности конструкторских документов, содержащих окончательные технические решения, которые дают полное представление об устройстве разрабатываемого изделия и исходные данные для разработки рабочей документации.

В графической части технического проекта приводятся чертежи общего вида проектируемого изделия, узлов в сборке и основных деталей. Чертежи обязательно согласовываются с технологами.

В пояснительной записке содержатся описание и расчет параметров основных сборочных единиц и базовых деталей изделия, описание принципов его работы, обоснование выбора материалов и видов защитных покрытий, описание всех схем и окончательные технико-экономические расчеты. На этой стадии при разработке вариантов изделий изготавливается и испытывается опытный образец.

Технический проект проходит те же стадии согласования и утверждения, что и техническое задание.

Рабочий проект является дальнейшим развитием и конкретизацией технического проекта. Эта стадия КПП разбивается на три уровня: а) разработка рабочей документации опытной партии (опытного образца); б) разработка рабочей документации установочной серии; в) разработка рабочей документации установившегося серийного или массового производства.

Первый уровень рабочего проектирования выполняется в три, а иногда и в пять этапов.

На первом этапе разрабатывают конструкторскую документацию для изготовления опытной партии. Одновременно определяют возможность получения от поставщиков некоторых деталей, узлов, блоков (комплектующих). Всю документацию передают в экспериментальный цех для изготовления по ней опытной партии (опытного образца).

На втором этапе осуществляют изготовление и заводские испытания опытной партии. Как правило, проводят заводские механические, электрические, климатические и другие испытания.

Третий этап заключается в корректировке технической документации по результатам заводских испытаний опытных образцов.

Если изделие проходит государственные испытания (четвертый этап), то в процессе этих испытаний уточняются параметры и показатели изделия в реальных условиях эксплуатации, выявляются все недостатки, которые впоследствии устраняются.

Пятый этап состоит в корректировке документации по результатам государственных испытаний и согласовании с технологами вопросов, касающихся классов шероховатости, точности, допусков и посадок.

Второй уровень рабочего проектирования выполняется в два этапа.

На первом этапе в основных цехах завода изготавливают установочную серию изделий, которая затем проходит длительные испытания в реальных условиях эксплуатации, где уточняют стойкость, долговечность отдельных деталей и узлов изделия, намечают пути их повышения. Запуску установочных серий предшествует, как правило, технологическая подготовка производства.

На втором этапе производят корректировку конструкторской документации по результатам изготовления, испытания и оснащения технологических процессов изготовления изделий специальной оснасткой. Одновременно с этим корректируют и технологическую документацию.

Третий уровень рабочего проектирования выполняется в два этапа.

На первом этапе осуществляют изготовление и испытание головной или контрольной серии изделий, на основе которого производят окончательную отработку и выверку технологических процессов и технологического оснащения, корректировки технологической документации, чертежей приспособлении штампов и т. д., а также нормативов расхода материалов и рабочего времени.

На втором этапе окончательно корректируют конструкторскую документацию.

Такой, на первый взгляд громоздкий, порядок осуществления конструкторской подготовки производства в массово"" или крупносерийном производстве дает большой экономический эффект. За счет тщательной отработки конструкции изделия и его отдельных частей обеспечиваются максимальная то технологичность в производстве, надежность и ремонтопригодность в эксплуатации.

Круг работ, выполняемых на стадиях, может отличаться от рассмотренного выше в зависимости от типа производства, сложности изделия, степени унификации, уровня кооперирования и ряда других факторов.

Стандартизация и унификация в конструкторской подготовке производства

Важнейшей особенностью современной организации конструкторской подготовки производства является широкое использование стандартизации, которая позволяет избежать необоснованного многообразия в качестве, типах и конструкциях изделий, в формах и размерах деталей и заготовок, в профилях и марках материалов, в технологических процессах и организационных методах. Стандартизация является одним из эффективных средств ускорения научно-технического прогресса, повышения эффективности производства и роста производительности труда конструкторов, сокращения цикла СОНТ.

Конструкторская унификация - это комплекс мероприятий, обеспечивающих устранение необоснованного многообразия изделий одного назначения и разнотипности их составных частей и деталей, приведение к возможному единообразию способов их изготовления, сборки и испытания. Унификация является базой агрегирования, т. е. создания изделий путем их компоновки из ограниченного числа унифицированных элементов, и конструкционной преемственности. Унификация дополняет стандартизацию, это своего рода конструкторская стандартизация.

Государственная система стандартизации, установив основные положения в этой области, предусматривает следующие категории стандартов: государственные стандарты (ГОСТ), отраслевые стандарты (ОСТ) и стандарты предприятий (СТП).

ГОСТ - одна из основных категорий стандартов, установленных государственной системой стандартизации.

ОСТы устанавливаются на продукцию, не относящуюся к объектам государственной стандартизации, например на технологическую оснастку, инструмент, специфические для данной отрасли технологические процессы, а также на нормы, правила, требования, термины и обозначения, регламентация которых необходима для обеспечения взаимосвязи в производственно-технической деятельности предприятий и организаций отрасли. ОСТы обязательны для всех предприятий и организаций данной отрасли.

Стандарты предприятий устанавливаются на продукцию одного или нескольких предприятий (заводов).

Основной задачей заводской стандартизации является создание максимального числа сходных, геометрически подобных либо аналогичных элементов в изделиях не только одного, но и различного назначения.

Заводская стандартизация значительно упрощает, удешевляет и ускоряет технологическую подготовку и является важной предпосылкой стандартизации технологической оснастки.

Стандарт - это устойчивый образец, он закрепляет достижения в области технического прогресса и новой техники, которые разработаны, проверены и могут быть применены в промышленности, на транспорте, в сельском хозяйстве. Он является строго обязательным. При проектировании новых машин в первую очередь должны быть применены изделия и нормы из государственных стандартов.

Основными видами государственных стандартов в машиностроении являются:

Стандарты технических условий (определяют качество продукции, содержат потребительские характеристики, правила приемки, методы проверки качества, требования к маркировке, упаковке, транспортировке, хранению);

Стандарты параметров или размеров (содержат параметрические ряды конструкций, т. е. ряды основных показателей, построенные в определенной математической закономерности);

Стандарты типов и основных параметров (содержат не только параметрические ряды, но и дополнительные характеристики, например конструктивные схемы, компоновки и т. д.);

Стандарты конструкций и размеров (устанавливают конструктивные решения и основные размеры для унификации);

Стандарты марок (устанавливают номенклатуру и обозначение марок материалов, их химический состав, физико-механические свойства);

Стандарты сортамента (устанавливают размеры, геометрическую форму, требования к точности и т. д.);

Стандарты технических требований (охватывают эксплуатационные характеристики конструкции - требования безопасности, удобства эксплуатации, технической эстетики; нормы надежности, долговечности, устойчивости к внешним воздействиям);

Стандарты правил эксплуатации и ремонта;

Стандарты типовых технологических процессов;

Стандарты организационного типа (внедрение передовых примеров и методов выполнения работ).

В процессе проектирования конструктор обязан широко использовать все стандарты, относящиеся к проектируемому объекту. Особенно эффективно применение стандартных деталей, узлов и агрегатов, изготовляемых в централизованном порядке на специализированных заводах. К числу основных методов конструктивной стандартизации относятся: внедрение конструктивных стандартов (нормалей); создание параметрических рядов (гамм) машин; агрегатирование; обеспечение конструктивной преемственности.

Внедрение конструктивных стандартов на заводах проводится по двум направлениям: 1) разработка и внедрение стандартов; 2) нормализационный контроль (нормоконтроль чертежей и других конструкторских документов).

Разработка стандартов основывается на систематизации и обобщении передового конструкторского опыта, отраженного в государственных, отраслевых и заводских стандартах; в свободных таблицах применяемости отдельных марок металлов, подшипников, крепежных деталей, конструктивных элементов (модели зубчатых колес, допуски и посадки, резьбы и др.); в результатах лабораторных и эксплуатационных испытаний узлов, деталей; в данных нормализационного контроля.

Введение нормоконтроля имеет большое воспитательное и организующее значение. Нормоконтроль стимулирует у конструкторов уважение к стандартам и унификации. Еще одна задача нормоконтроля - проверка правильности выполнения конструкторских документов в соответствии с требованиями ЕСКД.

Создание параметрических рядов (гамм) – один из наиболее эффективных методов конструирования изделий. Под параметрическим рядом подразумевается совокупность изготовляемых на данном заводе или в данной отрасли машин, приборов или иного оборудования одного эксплуатационного назначения, аналогичных по кинематике или рабочему процессу, но различных по габаритам, мощностным или эксплуатационным параметрам.

Агрегатирование – это форма унификации, состоящая в том, что создаются ряды унифицированных узлов и агрегатов, используемые для создания разнообразных изделий. Агрегатирование позволяет создавать сборно-разборное оборудование, состоящее из взаимозаменяемых нормализованных элементов, при необходимости оно может быть разобрано, а входящие в него агрегаты использованы в новых сочетаниях для создания другого оборудования. При этом в десятки раз сокращается число типов и размеров основных элементов конструкции оборудования.

Обеспечение конструктивной преемственности – другой (после агрегатирования) метод конструктивной стандартизации и унификации, под которой подразумевается применение в конструкции нового изделия, узлов и деталей ранее освоенных изделий, которые хорошо зарекомендовали себя в работе и применение которых не отразится на качестве новых конструкций.

Научно-техническое и организационно-методическое руководство работами по стандартизации на предприятиях осуществляет конструкторско–технологическое бюро стандартизации. Основные его задачи следующие: а) организация разработки и внедрения стандартов и других документов по стандартизации на производимую продукцию; б)обеспечение соответствия показателей и норм, устанавливаемых в стандартах и других документах по стандартизации, требованиям научно-технического прогресса и действующего законодательства, в) осуществление нормоконтроля технической документации, разрабатываемой предприятием.

Система автоматизированного проектирования в конструкторской подготовке производства

Системы автоматизированного проектирования (САПР) в настоящее время являются во многих случаях единственно возможными методами при конструировании новых видов изделий (например, интегральных микросхем).

Под автоматизацией проектирования понимается автоматизированный конструкторский синтез устройства с выпуском необходимой конструкторской документации (КД).

В отличие от проектирования вручную, результаты которого во многом определяются инженерной подготовкой конструкторов, их производственным опытом, профессиональной интуицией и т. д. автоматизированное проектирование позволяет исключить субъективизм при принятии решений, значительно повысить точность расчетов, выбрать варианты для реализации на основе строгого математического анализа, значительно повысить качество конструкторской документации, повысить производительность труда проектировщиков, снизить трудоемкость, существенно сократить сроки конструкторской и технологической подготовки производства в цикле СОНТ, эффективнее использовать технологическое оборудование с ЧПУ.

Важным результатом внедрения САПР являются и социологические факторы: повышение престижности и культуры труда при замене неавтоматизированных методов автоматизированными; повышение квалификации исполнителей; сокращение численности работников, занятых рутинными операциями.

Наибольшую эффективность от внедрения САПР можно получить при автоматизации всего процесса проектирования - от постановки задачи, выбора предпочтительных вариантов построения изделия до технологической подготовки его производства и выпуска.

До внедрения САПР на предприятии нужно прежде всего решить, применительно к каким задачам (или работам) проектирования наиболее эффективно ее применение, сформулировать требования к ней, определить в общем виде структуру, выделить этапы разработки системы и составить перечень необходимых для этого исследований, а также установить, в каком объеме и виде она будет выдавать техническую документацию проекта и соответствие ее действующим нормативно-техническим документам (ГОСТ, ОСТ, СТП, РТМ и т. д.). Кроме того, должны быть выполнены работы по формализации задач выбора и оптимизации проектных и конструкторских решений, формированию библиотек типовых технических и проектных решений, информационных баз, пакетов прикладных программ и технологии автоматизированного проектирования.

САПР представляет собой организационно-техническую систему, состоящую из комплекса средств автоматизации проектирования, взаимосвязанного с проектировщиками и подразделениями проектной организации. Проектировщик (конструктор, технолог) входит в состав любой САПР и является ее пользователем, так как без человека автоматизированная система не может функционировать. Объектом автоматизации в САПР являются действия проектировщиков, разрабатывающих изделия или технологические процессы. САПР нельзя создать вне конкретного производства, на котором она будет использована.

Комплекс средств автоматизации включает математическое, лингвистическое, программное, информационное, методическое, организационное, аппаратное и техническое обеспечение.

Математическое обеспечение составляют математические методы, модели и алгоритмы, необходимые для осуществления автоматизированного проектирования.

Лингвистическое обеспечение - совокупность специальных языковых средств проектирования, предназначенных для общения человека с техническими и программными компонентами САПР. Практика использования ЭВМ в проектировании привела к созданию наряду с универсальными алгоритмическими языками программирования (АЛГОЛ, ФОРТРАН и др.) проблемно-ориентированных алгоритмических языков, специализированных для проектных задач. Например, для автоматизации вычерчивания изображений служат графические языки ГП-ЕС, ГРАФОР, РЕДГРАФ, ФАП-КФ и др.

Программное обеспечение является непосредственным производным компонентом от математического обеспечения и представляет собой комплекс всех программ и эксплуатационной документации к ним.

Информационное обеспечение - это информация о прототипах проектируемых изделий или процессов, комплектующих изделиях и материалах, об используемом режущем инструменте, о правилах и нормах проектирования, а также любая другая справочная информация, используемая проектировщиками для выработки проектных решений. Основная часть информационного обеспечения содержится в банках данных, состоящих из баз данных и систем управления базами данных.

Организационное обеспечение устанавливает взаимодействие проектирующих и обслуживающих подразделений, ответственность специалистов за определение вида работ, приоритеты пользования средствами САПР и другие регламенты организационного характера. Соответствующий комплект документов составляют необходимые инструкции, приказы и штатные расписания.

Техническое обеспечение - комплекс всех технических средств, используемых при автоматизированном проектировании и для поддержания средств автоматизации в работоспособном состоянии.

Некоторые виды обеспечений объединены в группы, соответствующие наиболее простому представлению состава САПР, которому часто следуют на практике, когда не все обеспечения САПР разрабатываются, например, программно-информационное обеспечение, которое воплощается в виде программ и сопровождающей документации. На этот вид обеспечения, как правило, приходится основная трудоемкость разработки. В общей трудоемкости разработки сложных САПР его доля достигает 75 % и более. Организационно-методическое обеспечение включает весь комплекс обеспечивающих мероприятий, а также регламентирующую и организующую процесс автоматизированного проектирования документацию применительно к условиям конкретной проектной организации.

Условиями возможности и целесообразности создания САПР являются: а) единство принципов построения объектов проектирования; б) высокий уровень типизации и стандартизации элементов, из которых компонуют объекты проектирования; в) высокий уровень унификации процессов проектирования; г) большой объем проектных работ при индивидуальных требованиях к объектам проектирования.

Эволюция средств и методов автоматизации проектирования тесно связана с развитием вычислительной техники и программного обеспечения. На ранних стадиях создания САПР ЭВМ решала лишь отдельные инженерные задачи высокой трудоемкости. Затем с ее помощью стали выполняться в пакетном режиме задачи технической подготовки производства, включающие: разработку плановых показателей; нормирование расхода ресурсов; составление графиков запуска новых изделий, карт применяемости деталей, сборочных единиц, технологических карт; расчет режимов обработки деталей.

Однако это не позволило существенно сократить сроки запуска новых изделий в производство, так как при этом не охватывались проектно-конструкторские работы, на которые затрачивалось значительное время в цикле технической подготовки производства.

С появлением средств машинной графики - графических дисплеев, графопостроителей, графических печатающих устройств (плоттеров), кодировщиков и других - стало возможным автоматизировать наиболее трудоемкие процессы проектирования изделий и технологий. В состав таких САПР обязательно входит развитое программное обеспечение, включая универсальные и специализированные пакеты прикладных программ, обеспечивающие, как правило, работу системы в интерактивном (диалоговом) режиме.

В общем случае процесс проектирования включает три этапа: составление эскизного, технического и рабочего проектов.

Затраты труда на разработку объекта распределяются по этапам приблизительно в таком соотношении: 10, 25 и 65 %.

Наиболее творческой является стадия эскизного проектирования, требующего применения интерактивных средств графики. С их помощью конструктор может строить трехмерное изображение детали и моделировать траекторию движения инструмента для ее обработки (без чертежей).

Техническое проектирование предусматривает исполнение конкретного замысла в заданном масштабе, а также осуществление необходимых расчетов. Здесь используется значительный объем информации о стандартных деталях, покупных изделиях и т. д.

На стадии рабочего проектирования создаются рабочие чертежи и техническая документация. Деталировка, определение и нанесение размеров, составление спецификаций полностью формализуются и могут выполняться на ЭВМ с использованием средств машинной графики.

Технико-экономическое обоснование на стадии проектирования новой техники

Каждый вновь создаваемый вид техники или мероприятие по улучшению освоенной техники должен быть лучше ранее освоенных: он должен давать большую экономию живого и овеществленного труда, быть лучше по качеству и в большей мере удовлетворять потребности в новых или усовершенствованных видах продукции. Показатели качества вновь создаваемой техники должны быть на уровне высших мировых достижений в данной отрасли.

Новая или усовершенствованная техника должна быть лучше и эффективнее той, взамен которой она создается и будет производиться, с производственной, эксплуатационной или обеих точек зрения.

В первом случае к новой (усовершенствованной) конструкции предъявляются требования как к объекту производства на заводе-изготовителе. Главным здесь является экономичность производства и минимальные сроки его подготовки и освоения. Экономичность изготовления каждой новой конструкции зависит от ее технологичности, оттого, насколько прогрессивными и производительными будут применяемые технологические процессы. Конструкция является технологичной, если она экономична для производства.

При наличии нескольких вариантов конструкции техники, полностью удовлетворяющих эксплуатационным требованиям, предпочтение отдается более технологичной.

Для выбора наилучшего варианта конструкции имеется ряд показателей технологичности:

Трудоемкость изготовления - абсолютная (на одно изделие) и относительная (на единицу установленной мощности, производительности, другого показателя);

Материалоемкость или масса конструкции - абсолютная или относительная;

Трудоемкость подготовки изделия к функционированию;

Степень конструктивной стандартизации и унификации;

Капиталовложения в производство новой продукции;

Себестоимость и отпускная цена новой продукции;

Прибыль и рентабельность производства.

Трудоемкость изготовления продукции определяется в процессе ее проектирования и является весьма важным показателем. Более технологичной считается та конструкция, которая при прочих равных условиях менее трудоемка. Снижение трудоемкости изделия на стадии его производства - одна из важнейших задач, которая ставится перед разработчиками. Большие возможности снижения трудоемкости заложены в правильном выборе современных прогрессивных методов получения заготовок, рациональном выборе квалитетов и классов шероховатости. На смену обработки деталей резанием (механообработки) постепенно приходят точные методы формообразования деталей - штамповки, прессования, литья под давлением и др.

Материалоемкость характеризует общий расход материала на изготовление данной конструкции изделия или удельную материалоемкость на эксплуатационный параметр. Во многих случаях у конструктора есть возможность при проектировании детали выбрать материал из двух или даже многих, обеспечивающих одинаковые эксплуатационные свойства детали, но различные по стоимости, трудоемкости обработки, а иногда способствующие снижению массы изделия.

Повышение определяющего эксплуатационного показателя изделия, как правило, дает снижение материалоемкости и трудоемкости в расчете на единицу основного параметра. При этом снижение удельной материалоемкости на единицу мощности или другого параметра происходит значительно быстрее, чем уменьшение общего расхода материала на единицу изделия.

Трудоемкость подготовки изделия к функционированию определяется в процессе проектирования и зависит от сложности регулировочно-настроечных процессов, проводимых с целью получения необходимых технико-экономических параметров. Возможности снижения трудоемкости здесь заложены в качестве используемой контрольно-измерительной аппаратуры и специальных стендов для испытаний.

Степень конструктивной стандартизации и унификации - это показатель, характеризующий конструкцию изделия сточки зрения реализации в ней стандартизированных и унифицированных деталей, что приводит к повышению объема выпуска однотипных деталей, сборочных единиц, изделий в целом, а также к применению более прогрессивной технологии, а это как следствие позволяет не только существенно снизить трудоемкость изготовления, но и несколько уменьшить материалоемкость.

Капиталовложения в производство новой конструкции характеризуют общие затраты на приобретение дополнительного и изготовление нестандартного оборудования и перепланировку в производственных цехах, создание производственных запасов. Чем меньше потребности предприятия в капиталовложениях, тем технологичнее новая конструкция изделия.

Себестоимость, прибыль и рентабельность новой конструкции изделия являются обобщающими показателями ее технологичности.

С производственной точки зрения новая конструкция будет считаться технологичной, а следовательно, и эффективной в том случае, если дополнительная прибыль (ΔП), полученная в результате освоения, выпуска и реализации новой продукции, обеспечит рентабельность не ниже средней сложившейся рентабельности на предприятии-изготовителе. Этому условию должно удовлетворять неравенство:

где ΔК - дополнительные капиталовложения, связанные с освоением новой конструкции изделия; П - суммарная годовая прибыль предприятия-изготовителя до выпуска новой конструкции изделия; О ф - стоимость производственных фондов предприятия-изготовителя.

Дополнительная прибыль (ДП) определяется по формуле

ΔП = - ,

где N 1 и N 2 - среднегодовой выпуск ранее освоенной и новой конструкции изделия; Ц 1 и Ц 2 - соответственно цены на ранее освоенную и новую конструкцию; С 1 и С 2 - соответственно себестоимость ранее освоенной и новой конструкции; З т - среднегодовые затраты, связанные с технической подготовкой и освоением в производстве конструкции нового изделия.

С эксплуатационной точки зрения потребителя новая конструкция должна обладать следующими показателями: 1) более надежной (долговечной, безотказной, ремонтопригодной и сохраняемой) в эксплуатации; 2) удобной в обслуживании и ремонте эстетичной и безопасной в эксплуатации; 3) эргономичной (с точки зрения психологии, физиологии и гигиены труда работников обслуживания); 4) более производительной в единицу времени; 5) более экономичной в потреблении электроэнергии и капиталовложений эксплуатационников новой продукции; 6) обеспечивать минимальную себестоимость единицы работы, выполняемой изделием.

Если эксплуатационные свойства новой техники повышаются по сравнению с ранее освоенной (заменяемой), то экономическая эффективность ее определяется путем соизмерения капитальных вложений потребителя со снижением себестоимости работы, выполняемой новой техникой. Лучшим признается вариант с наименьшей суммой приведенных затрат:

U i + E н К i → min,

где U i - годовые эксплуатационные издержки предприятия-потребителя продукции по i-му варианту; К i - капитальные вложения предприятия - потребителя продукции по i-му варианту; Е Н - нормативный коэффициент экономической эффективности.

После расчета суммы приведенных затрат по вариантам техники можно определить годовой экономический эффект использования новой или усовершенствованной техники.