В данной главе рассматриваются основные положения по организации производственных процессов на промышленных предприятиях. Дается определение понятия "тип производства" и характеристика различных типов производства.
Рассматриваются структура и основные принципы рациональной организации производственных процессов на машино- и приборостроительных предприятиях.
Характеризуются производственная структура предприятия и формы внутризаводской специализации производства.
Дается определение понятия "производственный цикл" и раскрывается его структура.
Определяется понятие "вид движения" предметов труда в производственном процессе и описывается методика определения длительности производственного цикла при различных "видах движения". Показывается, как определяется структура и длительность производственного цикла сложного процесса.
- Что понимается под "типом производства"?
- Что является количественной характеристикой типа производства и как она определяется?
- Назовите основные типы производства и их разновидности, охарактеризуйте их.
- Как определяются типы производства различных организационных уровней производственных подразделений?
- Что такое производственный процесс и какова его структура?
- Перечислите принципы современной теории организации, лежащие в основе рациональной организации производственных процессов, охарактеризуйте их.
- Что понимается под "производственной структурой" предприятия, и каковы её составные части?
- От каких факторов зависит характер производственной структуры предприятия?
- Что понимается под "специализацией производства", и на что она оказывает влияние?
- Назовите формы внутризаводской специализации производства и охарактеризуйте их.
- Что такое "производственный цикл" и какова его структура?
- Что такое "производственный цикл простого процесса" и "производственный цикл сложного процесса"?
- Как определяется длительность производственного цикла простого процесса?
- Что такое "вид движения" предметов труда в производственном процессе?
- Какие существуют "виды движения" и как определяется длительность производственного цикла при различных "видах движения"?
- Какова структура и как определяется длительность производственного цикла сложного процесса?
Тип производства - классификационная характеристика производства по широте номенклатуры, объему регулярности и стабильности выпуска изделий.
Производственный процесс - совокупность взаимосвязанных трудовых и естественных процессов, под целенаправленным воздействием которых исходные материалы превращаются в исходную продукцию.
Производственная структура предприятия - состав его производственных подразделений (производств, цехов, хозяйств и служб), формы их специализации и вытекающие из них вид и объем кооперированных связей.
Специализация производства - ориентация производства на выполнение определенной работы.
Производственный цикл (время производства) - календарный период времени от моментов запуска предметов труда в производственный процесс до выхода из него готового продукта
Производственный цикл простого процесса - цикл изготовления детали или заготовки
Производственный цикл сложного процесса - цикл изготовления изделия или сборочной единицы
Вид движения предметов труда в производственном процессе - способ передачи изготавливаемых предметов между технологическими операциями
Параграф 1. Типы производства и их характеристика
Важнейшим фактором, предопределяющим формы и методы организации, планирования и управления на предприятии, является тип производства.
Под типом производства понимается классификационная характеристика производства по широте номенклатуры, объему, регулярности и стабильности выпуска изделий. С организационно-экономической точки зрения тип производства является обобщающей характеристикой производственного процесса, выражающей характер и число внутренних связей между основными элементами производственного процесса и зависящую от них степень постоянства производственных условий на рабочих местах.
Основной количественной характеристикой типа производства является коэффициент закрепления операций Kз.о, определяемый отношением количества всех различных детале-операций, выполняемых в производственной системе в течение месяца, Do к расчетному количеству загруженных рабочих мест Sp, т.е.
Как видно, Kз.о показывает среднее число детале-операций, выполняемых на одном рабочем месте производственной системы (участка, цеха) в течение месяца. Он характеризует степень стабильности производственных процессов на рабочих местах.
Расчетное число загруженных рабочих мест по участку (цеху) определяется отношением трудоемкости объема производства, потребного на выпуск продукции в плановом периоде (год, квартал, месяц), к эффективному фонду времени работы единицы оборудования в этом периоде, т.е.
где ti - трудоемкость изготовления единицы i-го изделия, ч; Ni - объем выпуска i-го изделия в плановом периоде, шт.; n - количество видов изделий; Fэ - эффективный фонд рабочего времени единицы оборудования в плановом периоде, ч.
Значение величины Kз.о для рассматриваемой производственной системы в сочетании с качественными признаками производственного процесса, такими, как регулярность (повторяемость) и стабильность (непрерывность) процессов на рабочих местах, характеризует тип производства.
Различают три основных типа производства: массовое, серийное и единичное.
Массовое производство характеризуется следующими отличительными признаками:
Узкая номенклатура и большие объемы выпуска изделий, непрерывно изготавливаемых в течение продолжительного времени.
Каждое рабочее место* загружено выполнением одной детале-операции, т.е. Kз.о = 1.
Для каждой операции объем выполняемой работы и эффективный фонд рабочего времени связаны неравенством вида:
причем это отношение является целым или близким к нему числом. Следовательно, для выполнения каждой операции над i-м предметом требуется одно или соответствующее количество рабочих мест при их полной загрузке.
4. Полная стабильность производственных условий на рабочих местах, что позволяет: узко специализировать рабочие места и оснащать их специальной высокопроизводительной оснасткой; устанавливать точные нормативы всех затрат; осуществлять тщательную техническую подготовку производства; выделять производство предметов на взаимосвязанных цепочках рабочих мест (поточных линиях); обеспечивать высокую степень параллельности, непрерывности и ритмичности производства.
5. В результате отмеченных преимуществ достигаются наиболее высокие технико-экономические показатели производства: высокая производительность труда; низкая себестоимость продукции; наиболее короткий цикл производства; минимальный размер незавершенного производства и связывания оборотных средств.
Серийное производство имеет следующие отличительные признаки:
- Ограниченная номенклатура и сравнительно большим объемом выпуска изделий, изготавливаемых периодически повторяющимися партиями.
- Каждое рабочее место загружено выполнением нескольких детале-операций, т.е. Kз.о
2. Поскольку здесь по каждой детале-операции объем работы tiNi < Fэ, то для достижения полной загрузки рабочего места необходимо закреплять за ним выполнение нескольких детале-операций Do с таким расчетом, чтобы соблюдалось условие
3. Относительная стабильность производственных условий на рабочих местах, определяемая важнейшим отличительным признаком этого типа - регулярной повторяемостью выпуска продукции сериями (партиями).
4. Более слабая по сравнению с массовым производством нормативная и техническая базы и более низкие технико-экономические показатели производства: работа с партиями предметов удлиняет цикл производства и увеличивает потребный размер оборотных средств.
5. В связи с чередованием в загрузке рабочих мест партий различных предметов значительно усложняются задачи организации, планирования и управления производством.
Различают три разновидности серийного производства: крупносерийное - Kз.о = 2 - 4 (по своим характеристикам тяготеет к массовому); среднесерийное - Kз.о = 5 - 22; мелкосерийное - Kз.о = 23 - 44. Отличительная особенность мелкосерийного производства - нерегулярная, эпизодическая повторяемость выпуска изделий через длительные (заранее неизвестные) периоды времени при единичных или малых объемах выпуска. Поэтому мелкосерийное производство тяготеет по характеру организации к единичному.
Единичное производство характеризуется отличительными признаками следующими:
- Широкая номенклатура изготавливаемых изделий при единичных или малых разовых объемах выпуска.
- Полная неповторяемость выпуска изделий при их изготовлении отдельными экземплярами или малыми сериями (партиями).
- Широкая номенклатура деталей и операций, закрепляемых за каждым рабочим местом - Kз.о = 23 - 66.
- Полная нестабильность производственных условий на рабочих местах, как следствие воздействия указанных признаков.
- Преобладание универсального оборудования, обслуживаемого рабочими высокой квалификации.
- Ограниченный состав нормативной базы, имеющей укрупненный характер.
- Очень высокая сложность задач организации и планирования производства вследствие громадной и постоянно меняющейся номенклатуры детале-операций, сборочных единиц и изделий.
- Более низкие по сравнению с серийным производством технико-экономические показатели.
Тип производства* первичных производственных подразделений (участков) определяется путем анализа расчетных значений Kз.о. и качественных характеристик стабильности и повторяемости производства изделий (частей). Тип производства цеха устанавливается по аналогичным признакам для его ведущих участков, а предприятия - по типу производства ведущих выпускающих цехов. Однако применительно даже к частям одного изделия в различных цехах и на различных участках завода могут быть представлены несколько типов производства. Определяется это, как было показано, сочетанием величин объемов выпуска частей изделий и трудоемкости их изготовления.
Параграф 2. Структура и принципы организации производственного процесса
Производственный процесс - это совокупность взаимосвязанных трудовых и естественных процессов, под целенаправленным воздействием которых исходные материалы превращаются в готовую продукцию.
Производственный процесс изготовления сложных изделий состоит из большого числа частичных процессов над частями изделий: основных, вспомогательных и обслуживающих.
Основными называются технологические процессы по непосредственному изготовлению основной продукции предприятия. Основной процесс обычно состоит из трех стадий - заготовительной, обрабатывающей, сборочной - и включает в себя большое число разнообразных операций. В зависимости от вида изготавливаемой продукции основные процессы могут использовать самые разнообразные технологии - металлургические, металлообработки, сварки, пайки, обработки стекла, термические, электрофизические, химические, фотолитографические и др.
Под вспомогательными (обеспечивающими) понимают процессы изготовления продукции для собственных нужд предприятия, не включаемой в состав его основной продукции. К ним относятся: изготовление и ремонт технологического оснащения; метрологическое обеспечение и ремонт нестандартного оборудования и приборов; производство энергии всех видов; выработка дистиллированной воды, водорода и др. Некоторые вспомогательные процессы, например изготовление технологического оснащения, могут также состоять из указанных выше трех стадий.
К обслуживающим относятся процессы, связанные с обслуживанием основных и вспомогательных процессов, в том числе: складские, транспортные, контрольно-измерительные, информационные и др. Суть процессов состоит в оказании услуг подразделениям основного, вспомогательного производства и управления.
Соотношение и характер взаимосвязей основных, вспомогательных и обслуживающих процессов формируют структуру производственного процесса.
Основные и вспомогательные процессы в организационном отношении подразделяются на простые и сложные. Простыми являются процессы изготовления простых предметов (частичных продуктов) путем выполнения ряда последовательных операций: изготовление заготовок, деталей, простейших сборочных единиц. Сложными являются процессы изготовления сложных законченных изделий путем соединения ряда частичных продуктов: изготовление узлов, блоков, приборов, агрегатов и т.п. Они представляют собой определенную совокупность простых процессов, скоординированных в пространстве и во времени по реализующим их подразделениям.
Основной структурной единицей производственного процесса является операция. Под операцией понимается совокупность действий, выполняемых рабочим или бригадой над одним или несколькими предметами труда на одном рабочем месте без переналадки оборудования. Различают два вида операций: основные, или технологические, в процессе которых происходит изменение форм, размеров, свойств или взаимного сочленения предметов труда; вспомогательные, связанные с перемещением предметов труда и контролем их качества. В зависимости от технологических требований и условий организации процесса разделение его на операции может быть различным. Например, черновая и чистовая обработка валика и нарезка резьбы, если они по технологическим и организационным условиям выполняются на одном станке, считаются одной операцией; если же эти работы выполняются на различных рабочих местах, они образуют три операции.
Организация производственных процессов на машино- и приборостроительных предприятиях строится на основополагающих принципах современной теории организации: целевой специализации, целостности состава элементов, плановости. Вместе с тем формы и методы пространственного и временного сочетаний всех основных, вспомогательных и обслуживающих процессов в зависимости от характера и условий производства весьма разнообразны. Поэтому помимо основополагающих принципов при организации производственного процесса необходимо учитывать локальные принципы: специализации, технологической стандартизации, параллельности, непрерывности, автоматичности, пропорциональности, прямоточности, ритмичности, профилактичности.
Специализация определяет необходимость закрепления за каждым производственным подразделением, начиная с предприятия и кончая рабочими местами, ограниченной номенклатуры объектов производства или видов работ. При этом подбор объектов производства должен производиться по признаку их конструктивно-технологической однородности. Соблюдение этого принципа обеспечивает повышение целостности и эффективности производства.
Технологическая стандартизация* направлена на сокращение разнообразия технологических процессов и их материального обеспечения путем максимальной унификации технологических процессов и режимов, а следовательно, уменьшения числа применяемых видов, типов, моделей оборудования и технологической оснастки. Этот вид стандартизации позволяет сократить производственный цикл и затраты на подготовку производства, уменьшить перерывы в загрузке рабочих мест, повысить производительность труда, снизить себестоимость продукции.
Параллельность означает одновременное (совмещенное во времени) выполнение отдельных операций или процессов, что ведет к сокращению длительности цикла производства продукции*.
Непрерывность выражается в максимальном сокращении или полной ликвидации перерывов между выполнением смежных операций или процессов. В результате растут загрузка оборудования и производительность труда, уменьшается время производства.
Автоматичность при изготовлении изделия или его частей обеспечивается путем выполнения отдельных операций или их комплексов, частичных процессов и производственного процесса в целом с помощью автоматического или автоматизированного оборудования.
Пропорциональность означает равенство или кратность производительности рабочих мест по всем операциям, процессам и стадиям. Повышение степени пропорциональности процессов способствует более полной реализации принципов параллельности и непрерывности.
Прямоточность достигается расположением рабочих мест, участков и цехов в соответствии с технологическим процессом изготовления или сборки выпускаемой продукции. В результате имеют место кратчайшие пути движения предметов в производстве за счет устранения возвратных и встречных перемещений, а также сокращаются перерывы и затраты на транспортировку.
Ритмичность заключается в обеспечении повторяемости процессов по изготовлению изделий и их частей через строго установленный период времени. В результате осуществляется регулярный выпуск продукции и достигается высокая эффективность производства за счет увеличения воздействия на него всех предыдущих принципов.
Профилактичность предполагает необходимость предусматривания мер по предупреждению отказов оборудования и возникновения перерывов в работе по организационным причинам, что способствует непрерывной реализации всех рассмотренных выше принципов.
Основные принципы лежат в основе организации любого производственного процесса, но реализованы могут быть в разной мере. Они действуют взаимозависимо и однонаправленно. Например, достигая количественной пропорциональности в процессе, одновременно создают предпосылки для непрерывности и ритмичности производственного процесса, прямоточности движения предметов труда* и т.п.
Параграф 3. Производственная структура предприятия. Формы внутризаводской специализации производства
Под производственной структурой предприятия понимают состав его производственных подразделений (производств, цехов, хозяйств и служб), формы их специализации и соответственные вид и объем кооперированных связей.
Производственная структура оказывает большое влияние на формы организации производственного процесса в пространстве, т.е. на распределение процесса производства основной и вспомогательной продукции между соответствующими подразделениями предприятия. Она предопределяет структуру органов управления предприятием и его подразделениями, а также существенно воздействует на технико-экономические показатели работы цехов и предприятия в целом.
Производственную структуру нельзя отождествлять с составом предприятия. В его состав помимо производственных подразделений входят хозяйства и учреждения непроизводственного назначения: жилищно-коммунальное хозяйство, больницы, столовые, клубы, детские сады и пр., а также службы управления и охраны предприятия.
Основным производственным подразделением предприятия является цех, для цеха - участок, для участка - рабочее место*.
Совокупность производственных подразделений, в которых осуществляются производственные процессы определенного вида, образует производство. В соответствии с видами производственных процессов выделяют производства: основное (заготовительное, обрабатывающее, сборочное); вспомогательное (инструментальное, энергетическое, ремонтное и т.п.); обслуживающие хозяйства (транспортное, складское и др.). На предприятии, выпускающем разнообразную продукцию, цехи, службы и хозяйства, относящиеся к выпуску определенного вида продукции, могут объединяться в продуктовые производства (производство микрокалькуляторов, печатных плат, товаров народного потребления и т.п.).
В соответствии с видами производственных процессов цехи подразделяются на основные, вспомогательные и обслуживающие.
Основные цехи в соответствии с тремя стадиями производства подразделяются на три группы:
- заготовительные - литейные (чугунного, стального и цветного литья); кузнечные (горячей штамповки и кузнечно-прессовые); цехи раскроя, правки и резки металла; производства пластмасс, полупроводниковых материалов;
- обрабатывающие - механические (механообрабатывающие); холодной штамповки; термические; гальванические; химические; окрасочные;
- сборочные - узловой и главной (генеральной) сборки; сборочно-монтажные; электромонтажные.
Вспомогательные цехи также подразделяются на три группы:
- энергетические - котельные; компрессорные; газогенераторные; электростанции или трансформаторные подстанции;
- инструментальные - модельные; штампов и приспособлений; режущих и измерительных инструментов; пресс-форм;
- ремонтные - ремонтно-механический; электроремонтный; механизации и автоматизации и др.
Обслуживающие цехи и хозяйства включают:
- транспортные цехи - автотранспортные, электрокарные, крановые и т.п.;
- складское хозяйство - склады и кладовые материальных ценностей;
- испытательные лаборатории (химическая, рентгеновская и др.);
- метрологическая служба;
- чертежное хозяйство;
- архив и др.
В основных и вспомогательных цехах помимо производственных участков могут быть следующие вспомогательные участки и службы: ремонтный участок цехового механика; участок заточки режущего инструмента; инструментально-раздаточная кладовая; участок поверки и ремонта мерительного инструмента; межоперационная кладовая; кладовая готовых деталей (изделий); транспортная служба и др.
Функционально-организационное обособление процессов технического обеспечения и обслуживания основного производства способствует лучшему использованию основных фондов, особенно технологического оборудования, росту производительности труда, улучшению качества и снижению себестоимости продукции.
Производственные структуры предприятий отличаются большим разнообразием и зависят от следующих основных факторов: конструктивных особенностей продукции; технологии ее изготовления; номенклатуры, объема выпуска и трудоемкости продукции; формы специализации и уровня кооперирования с другими производственными единицами.
Чем сложнее конструкция изготавливаемого предприятием изделия и чем больше состав его частей, тем сложнее и производственная структура. Увеличение номенклатуры изделий, разнообразия потребных для изготовления материалов, видов технологий, орудий и средств труда также ведет к усложнению производственной структуры. Чем больше объемы выпуска изделий и частей, тем больше подразделений в производственной структуре. Эти три фактора предопределяют конкретный состав основных и вспомогательных цехов и обслуживающих хозяйств. Например, при наличии в изделиях большого числа деталей, изготавливаемых из чугунных отливок, и значительном объеме выпуска таких деталей на предприятии может быть создан чугунолитейный цех. Если значительную долю в изделиях составляют оптические детали или электронные блоки, то создают оптический цех, цехи изготовления электронных приборов, интегральных схем и т.п.
Формы и уровень специализации и кооперирования предприятия в целом и его производственных подразделений по-разному влияют на производственную структуру.
Под специализацией производства понимают его ориентацию на выполнение определенной работы. Чем выше уровень специализации производства на предприятии и больше кооперированных связей с другими предприятиями, тем ограниченнее номенклатура изготавливаемой продукции, однороднее технология производства и проще производственная структура предприятия*. Чем выше уровень целевой специализации цехов и участков, тем сложнее в них внутренние материальные и информационные потоки, но зато меньше кооперированных связей между ними и рациональнее производственная структура предприятия и его цехов.
Существуют три формы внутризаводской специализации: технологическая (функциональная), предметная и подетальная (относящиеся к целевой специализации).
При технологической форме цехи и участки специализируются на выполнении однородных технологических процессов или операций. По этому принципу построены почти все заготовительные, термические, гальванические и т.п. цехи. В механообрабатывающих цехах формируют участки, обладающие однотипным оборудованием: токарные, фрезерные, шлифовальные и т.п. Однотипное оборудование упрощает организацию его технического обслуживания. Вместе с тем технологическая специализация усложняет внутризаводское и внутрицеховое кооперирование, ограничивает ответственность руководителей цехов и участков только за достижение локальных целей производственного процесса, а не за его конечный результат.
При предметной форме цехи и участки специализируются на полном изготовлении одного или нескольких изделий или сборочных единиц (узлов, блоков), сходных по конструкции и технологии. В таких подразделениях существует максимально возможная технологическая замкнутость цикла производства изделий. Поэтому их часто называют предметно-замкнутыми. Наиболее часто в одном предметно-специализированном цехе или участке совмещают стадии обработки и сборки путем создания механосборочных цехов и участков. Примерами предметно-специализированных цехов и участков являются цехи киноаппаратуры, астроприборов, микрокалькуляторов и др., участки фотозатворов, экспонометров, разъемов и т.д. Предметная форма характерна для предприятий с массовым, крупно- и среднесерийным типами производства.
При подетальной форме цехи и участки специализируются на законченном изготовлении одной или нескольких групп конструктивно-технологически однородных деталей одного или разных изделий. В подетально-специализированных подразделениях имеет место максимальная замкнутость технологического цикла по основному (например, металлообрабатывающему) процессу и минимально допустимая совместимость по другим частичным процессам (термообработка, нанесение покрытий и др.), обеспечивающим выдачу готовых деталей. Подетальная специализация цехов и участков характерна для заводов массового и крупносерийного производства. Эта прогрессивная форма эффективна также для механообрабатывающих цехов и участков со средне-, мелкосерийным и единичным типами производства.
Предметная и подетальная формы специализации цехов и участков имеют ряд бесспорных преимуществ перед технологической:
- повышается уровень специализации рабочих мест за счет сокращения номенклатуры обрабатываемых деталей;
- резко сокращается и упрощается межцеховая и межучастковая кооперация;
- повышается прямоточность производства, и сокращаются пути движения предметов труда*;
- уменьшаются потери времени на переналадку оборудования и на межоперационные перерывы, в результате чего сокращается длительность производственного цикла;
- повышается ответственность руководителей цехов и участков за выпуск готовых изделий или законченных частей изделий в заданные сроки, за их количество и качество;
- улучшается планирование производства;
- создаются благоприятные условия для внедрения групповых и поточных методов производства, комплексной механизации и автоматизации производственных процессов. Все эти преимущества приводят также к существенному повышению производительности труда рабочих, снижению себестоимости продукции и улучшению других технико-экономических показателей.
Общая оценка структурных, технико-организационных, социальных и экономических характеристик производства при технологической, предметной и подетальной формах специализации может быть выражена отношением 1:4:7.
Приведенные оценки говорят о том, что внедрение предметной и подетальнoй форм специализации должно стать важным направлением совершенствования производственной структуры при реконструкции действующих и проектировании новых предприятий.
Параграф 4. Производственный цикл и его структура
В организации производственного процесса* важное значение имеет согласование во времени всех его частей. Целью такого согласования является бесперебойная работа оборудования и рабочих.
Производственным циклом (временем производства) называется календарный период времени от момента запуска предметов труда в производственный процесс до выхода из него готового продукта.
На практике пользуются понятием длительности производственного цикла (Тц) изготовления изделия или его частей: узлов, деталей, заготовок.
Длительность производственного цикла чаще всего выражается в днях, а при малой трудоемкости изделий - в часах.
На длительность производственного цикла влияют структура производственного процесса и характер операций. Поэтому ее уменьшение связано с совершенствованием конструкции изделия, технологических процессов, организации труда и производства. Сокращение производственного цикла влияет на повышение эффективности производства - повышение темпа выпуска продукции, улучшение использования основных фондов и оборотных средств, увеличение фондоотдачи.
Структура производственного цикла представлена на рис. 8.1.
Рис. 8.1. Структура производственного цикла.
На рисунке использованы следующие обозначения:
РП - рабочий период;
ВП - время перерывов;
Тоц - операционный цикл (операционное время);
Топ - время технологических операций (оперативное время);
Тпз - время подготовительно-заключительных* работ;
Твсп - время вспомогательных операций;
Ткон - время контрольных операций;
Ттр - время транспортных операций;
Тест - время естественных процессов (естественная сушка окрашенных изделий, естественное старение отливок и др.);
Тмо - время межоперационных перерывов;
Тмс - время межсменных перерывов;
Пп - перерывы партионности, вызываемые пролеживанием предметов партии до начала обработки на операции и после нее до окончания обработки всей партии. Партией называется количество одинаковых предметов труда, одновременно запускаемых в производство с однократной затратой подготовительно-заключительного времени*. Каждый предмет труда в партии, кроме первого и последнего, пролеживает дважды - до начала обработки и по окончании нее;
Пож - перерывы ожидания, вызываемые пролеживанием на рабочем месте партии предметов вследствие его занятости изготовлением других предметов;
Пком - перерывы комплектования, вызываемые пролеживанием деталей перед началом сборки в ожидании комплектования их с другими деталями, входящими в состав сборочной единицы.
Межсменные перерывы - нерабочее время, обусловленное режимом работы, включают:
Псм - перерывы между сменами;
Поб - перерывы на обед;
ВД - выходные дни;
ПД - праздничные дни;
Различают производственный цикл простого процесса - цикл изготовления детали или заготовки и сложного процесса - цикл изготовления изделия или сборочной единицы.
Методики определения длительности производственного цикла для этих двух случаев разные.
Параграф 5. Производственный цикл простого и сложного процесса. Виды движения предметов труда
При простом процессе длительность производственного цикла складывается из операционного цикла и суммарного времени межоперационных перерывов:
Тц = Тоц + Тмо.
Операционный цикл выражается технологическим временем на партию предметов:
где: n - количество предметов в партии;
K0 - число операций обработки по техпроцессу;
tj - штучно-калькуляционное (операционное) время на j-ю операцию.
Суммарное время межоперационных перерывов определяется по формуле:
где tмоj - норматив неперекрываемого межоперационного времени.
Таким образом, для партии предметов длительность производственного цикла выразится формулой:
Длительность производственного цикла в большой степени зависит от величины межоперационных перерывов. В свою очередь, на длительность межоперационных перерывов большое влияние оказывает способ передачи обрабатываемых деталей между операциями, определяющий степень совмещения смежных операций во времени при обработке партий деталей. Способ сочетания смежных операций во времени называется видом движения предметов труда в производственном процессе*.
Возможны три вида движения партии деталей по операциям процесса: последовательный, параллельный и параллельно-последовательный.
При последовательном виде движения партия из n деталей целиком передается на последующую операцию после окончания ее обработки на предыдущей операции. График последовательного вида движения представлен на рис. 8.2.
Рис. 8.2. График последовательного вида движения
Из графика видно, что для производственного процесса, состоящего из K0 операций, длительность производственного цикла определяется суммой однооперационных циклов:
В организационном отношении такой вид движения имеет некоторые преимущества: отсутствуют межоперационные перерывы, партии изделий не дробятся, поэтому невелико число планово-учетных единиц, невелик темп транспортирования. Однако при больших партиях образующиеся длительные циклы приводят к ухудшению экономических показателей производства. Возникают трудности выдерживания жестких сроков окончания и начала смежных операций.
Применяется последовательный вид движения в единичном и мелкосерийном, ограниченно в серийном производствах.
При параллельном виде движения передача предметов с предыдущей операции на последующую осуществляется поштучно или частичными транспортными партиями p, кратными целой партии n. График такого вида движения представлен на рис. 8.3.
Рис. 8.3. График параллельного вида движения.
а графике выделяется наибольшая по трудоёмкости операция, называемая "главной":
Длительность производственного цикла складывается из трех зон продолжительностей обработки: p предметов на операциях, предшествующих "главной"; всей партии предметов на "главной"; p предметов на операциях, следующих за "главной":
Выделяя полную трудоемкость обработки частичной партии в самостоятельное слагаемое, получим:
При параллельном виде движения имеет место наиболее короткий производственный цикл, при этом детали не пролеживают в ожидании обработки. Вместе с тем, на всех операциях, кроме первой и главной, имеются простои оборудования и рабочих (микропаузы) из-за непропорциональности процесса. Увеличивается по сравнению с последовательным видом движения число планово-учетных единиц. Исключение или сокращение простоев может быть достигнуто полной или частичной синхронизацией операций процесса.
Применяется параллельный вид движения в массовом непрерывно-поточном производстве.
При параллельно-последовательном виде движения передача предметов между операциями также осуществляется частичными партиями или поштучно. При этом начало обработки предметов на последующей операции смещается таким образом, чтобы исключить простои оборудования. График такого вида движения представлен на рис. 8.4.
Рис. 8.4. График параллельно-последовательного вида движения
Смещения начал последующих операций зависят от соотношения операционного времени смежных операций. Величину этого смещения можно определить по следующему правилу:
tц j, j+1 = (n - p) tj.
если tj < tj + 1 , то начало (j + 1)-й операции сдвигается вправо относительно начала j-й операции на частичный цикл j-й операции ptj. При этом величина параллельного совмещения смежных операций (т. е. сокращения длительности производственного цикла) будет равна
если tj tj + 1 , то окончание (j + 1)-й операции сдвигается вправо относительно окончания j-й операции на частичный цикл (j + 1)-й операции ptj + 1. При этом величина совмещения или сокращения длительности цикла составит:
tц j, j+1 = (n - p) tj+1.
В обоих случаях в формулах для tц величины tj и tj + 1 являются трудоемкостями короткой из пары смежных операций. Обозначив их через tкор, получим общую формулу для сокращения длительности цикла для каждой пары операций:
tц j, j+1 = (n - p) tкор j, j+1
Тогда длительность цикла при параллельно-последовательном виде движения определится по формуле:
Достоинство этого вида движения в том, что существенно сокращается длительность цикла по сравнению с последовательным видом при непрерывной занятости рабочих мест. Однако при этом детали пролеживают в ожидании обработки, увеличивается число планово-учетных единиц, более высок темп работы транспортных средств.
Применяется этот вид движения в массовом прерывно-поточном и крупносерийном производствах, а также частично в более низких типах производства для сокращения длительности производственного цикла.
В последнем случае параллельно-последовательный вид движения распространяется только на такое число пар смежных операций, которое обеспечит требуемую величину сокращения длительности производственного цикла.
Пример. Определить необходимую суммарную величину сокращения и довести длительность цикла до заданной величины в условиях единичного производства при следующих данных:
t1 = 1,6 ч; n = 45 шт.
t2 = 0,9 ч; p = 15 шт.
t3 = 0,7 ч; Tзад = 200 ч
t4 = 2,0 ч;
Решение.
1. Определение длительности цикла последовательного вида движения, свойственного данному типу производства
Тц. пос = 45 · (1,6 + 0,9 + 0,7 + 2,0) = 234 ч.
2. Определение необходимой величины сокращения длительности цикла
Тц = 234 - 200 = 34 ч.
3. Определение величины сокращения длительности цикла по каждой паре смежных операций и суммарного сокращения
tц 1,2 = (45 - 15) · 0,9 = 27 ч;
tц 2,3 = (45 - 15) · 0,7 = 21 ч;
tц = 27 + 21 = 48 ч. > 34 ч.
Суммарное сокращение превышает необходимое по двум первым парам операций. Далее процесс организуется по последовательному виду движения.
Соотношение длительности цикла при различных видах движения следующее:
Тц пос > Тц п.п. > Тц пар.
Сокращение длительности цикла характеризуют коэффициентом параллельности:
Чем меньше Kпар, тем выше параллельность процесса и меньше длительность производственного цикла.
Сложный процесс - процесс изготовления изделия или сборочной единицы - включает в себя простые процессы изготовления заготовок и деталей, процессы сборки отдельных сборочных единиц (узловая сборка), агрегатов (агрегатная сборка), прибора в целом (общая сборка), а также операции отделки, регулировки, настройки, испытаний.
По изготовлению указанных частей изделия образуются соответствующие множества параллельно выполняемых частичных производственных процессов с их циклами, составляющих в совокупности циклы стадий производства (заготовительной, механообрабатывающей, сборочной и т. д.).
Общая продолжительность комплекса этих скоординированных во времени частичных процессов представляет собой производственный цикл сложного процесса. Целью координации процессов, составляющих сложный процесс, является обеспечение комплектности и бесперебойности хода производства при полной загрузке оборудования и рабочих.
В результате координации достигается определенное совмещение ряда простых процессов в сложном, характеризуемое коэффициентом параллельности:
где Тц сл - длительность производственного цикла сложного процесса; Тц прj - длительность производственного цикла j-го частичного процесса, входящего в сложный; L - количество частичных процессов.
На рис. 8.5. показан пример построения графика производственного цикла сложного процесса при изготовлении прибора.
Рис. 8.5. График производственного цикла сложного процесса.
Построение такого графика при большом числе частичных процессов представляет собой сложную задачу. Сложность решения этой задачи многократно возрастает при планировании изготовления в одном и том же периоде нескольких изделий. При этом необходимо решать: в какой очередности, в каких цехах и участках, на каких рабочих местах, в какие сроки должны запускаться, обрабатываться и собираться части изделия. Данные задачи призвана решать система оперативно-производственного планирования, проблемы и методы построения которой будут рассматриваться далее.
https://tinyurl.com/9xwy8kt3
