Основные принципы организации производственных процессов и их характеристики

Организация производственного процесса на любом маши­ностроительном предприятии в любом его цехе, на участке базируется на рациональном сочетании во времени и в пространстве всех ос­новных, вспомогательных и обслуживающих процессов. Это позволяет выпускать продукцию при минимальных затратах живого и овеществленного труда. Особенности и методы тако­го сочетания различны в разных производственных условиях. Однако при всем их многообразии организация производствен­ных процессов подчинена некоторым общим принципам: диф­ференциации, концентрации и интеграции, специализации, про­порциональности, прямоточности, непрерывности, параллель­ности, ритмичности, автоматичности, профилактики, гибкости, оптимальности, электронизации, стандартизации и др.

Принцип дифференциации предполагает разделение производственного процесса на отдельные технологичес­кие процессы, которые я свою очередь подразделяются на операции, переходы, приемы и движения. При этом анализ особенностей каждого элемента позволяет выбрать наи­лучшие условия для его осуществления, обеспечивающие минимизацию суммарных затрат всех видов ресурсов. Так, поточное производство многие годы развивалось за счет все более глубокой дифференциации технологических про­цессов. Выделение непродолжительных по времени выпол­нения операций позволяло упрощать организацию и тех­нологическое оснащение производства, совершенство­вать навыки рабочих, увеличивать производительность их труда.

Однако чрезмерная дифференциация повышает утомляе­мость рабочих на ручных операциях за счет монотонности и высокой интенсивности процессов производства. Большое число операций приводит к излишним затратам на перемеще­ние предметов труда между рабочими местами, установку, закрепление и снятие их с рабочих мест после окончания операций.

При использовании современного высокопроизводитель­ного гибкого оборудования (станки с ЧПУ, обрабатывающие центры, роботы и т. д.) принцип дифференциации переходите принцип концентрации операций и интеграции производствен­ных процессов. Принцип концентрации предполагает выпол­нение нескольких операций на одном рабочем месте (много­шпиндельные многорезцовые автоматы с ЧПУ). Операции ста­новятся более объемными, сложными и выполняются в соче­тании с бригадным принципом организации труда. Принцип интеграции состоит в объединении основных вспомогатель­ных и обслуживающих процессов.

Принцип специализации представляет собой форму разде­ления общественного труда, которая, развиваясь планомер­но, обусловливает выделение на предприятии цехов, участков, линий и отдельных рабочих мест. Они изготавливают продук­цию ограниченной номенклатуры и отличаются особым произ­водственным процессом.

Сокращение номенклатуры выпускаемой продукции, как поавило, приводит к улучшению всех экономических показа­телей, в частности к повышению уровня использования основ­ных фондов предприятия, снижению себестоимости продук­ции, улучшению качества продукции, механизации и автома­тизации производственных процессов. Специализированное оборудование при всех прочих равных условиях работает про­изводительнее.

Уровень специализации рабочего места определяется ко­эффициентом закрепления деталеопераций (Кcni), выполняе­мых на одном рабочем месте за определенный промежуток времени (месяц, квартал):

где Спр - число рабочих мест (единиц оборудования) производствен­ной системы;

m - число деталеопераций, выполняемых на i-м рабочем месте в течение единицы времени (месяца, года).

При коэффициенте KСП = 1 обеспечивается узкая специа­лизация рабочего места, создаются предпосылки для эффек­тивной организации производства. Для полной загрузки одно­го рабочего места одной деталеоперацией необходимо, чтобы соблюдалось условие:

где Nз.j - объем запуска деталей j-го наименования за единицу време­ни, например шт./мес;

tшт.i - трудоемкость операции на i-м рабочем месте, мин;

Fэф - эффективный фонд времени рабочего места, например, мин/мес.

Принцип пропорциональности предполагает равную про­пускную способность всех производственных подразделений, выполняющих основные, вспомогательные и обслуживающие Процессы. Нарушение этого принципа приводит к возникнове­нию «узких» мест в производстве или, наоборот, к неполной загрузке отдельных рабочих мест, участков, цехов, к снижению эффективности функционирования всего предприятия. Поэто­му для обеспечения пропорциональности проводятся расчеты производственной мощности как по стадиям производства, так и по группам оборудования и производственным площадям. Например, если известны объем выпуска деталей (Nз) и норма штучного времени (tщт). Можно определить загрузку опреде­ленной i-й группы оборудования по формуле:

Далее определяют пропускную способность этой группы оборудования

Предпочтительным вариантом является тот, когда Кзi = 1 и Qi=Рi.

Принцип прямоточности означает такую организацию про­изводственного процесса, при которой обеспечиваются крат­чайшие пути прохождения деталей и сборочных единиц по всем стадиям и операциям от запуска в производство исходных ма­териалов до выхода готовой продукции. Поток материалов, по­луфабрикатов и сборочных единиц должен быть поступатель­ным и кратчайшим, без встречных и возвратных движений. Это обеспечивается соответствующей планировкой расстановки оборудования по ходу технологического процесса. Классичес­ким примером такой планировки является поточная линия.

Принцип непрерывности означает, что рабочий трудится без простоев, оборудование работает без перерывов, предметы труда не пролеживают на рабочих местах. Наиболее полно этот принцип проявляется в массовом или крупносерийном произ­водстве при организации поточных методов производства, в частности при организации одно- и многопредметных непре­рывно-поточных линий. Этот принцип обеспечивает сокраще­ние цикла изготовления изделия и тем самым способствует повышению интенсификации производства.

Принцип параллельности предполагает одновременное выполнение частичных производственных процессов и отдель­ных операций над аналогичными деталями и частями изделия на различных рабочих местах, т. е. создание широкого фронта работы по изготовлению данного изделия. Параллельность в организации производственного процесса применяется в раз­личных формах: в структуре технологической операции - мно­гоинструментальная обработка (многошпиндельные многорез­цовые полуавтоматы) или параллельное выполнение основ­ных и вспомогательных элементов операций; в изготовлении заготовок и обработке деталей (в цехах заготовки и детали на разных стадиях готовности); в узловой и общей сборке. Принцип параллельности обеспечивает сокращение продол­жительности производственного цикла и экономии рабочего времени.

Принцип ритмичности обеспечивает выпуск одинаковых или возрастающих объемов продукции за равные периоды време­ни и соответственно повторение через эти периоды произ­водственного процесса на всех его стадиях и операциях. При узкой специализации производства и устойчивой номенклату­ре изделий ритмичность может быть обеспечена непосред­ственно по отношению к отдельным изделиям и определяется количеством обрабатываемых или выпускаемых изделий за единицу времени. В условиях широкой и изменяющейся но­менклатуры выпускаемых производственной системой изде­лий ритмичность работы и выпуска продукции может измерять­ся только с помощью трудовых или стоимостных показателей.

Где: Тавт - трудоемкость работ, выполняемых автоматическим или ав­томатизированным способом;

Тобщ - общая трудоемкость работ на предприятии (цехе) за опре­деленный период времени.

Уровень автоматизации может быть рассчитан как суммар­но по всему предприятию, так и по каждому подразделению отдельно.

Принцип профилактики предполагает организацию обслу­живания оборудования, направленную на предотвращение аварий и простоев технических систем. Это достигается с по­мощью системы планово-предупредительных ремонтов (ППР).

Принцип гибкости обеспечивает эффективную организацию работ, дает возможность мобильно перейти на выпуск другой продукции, входящей в производственную программу предпри­ятия, или на выпуск новой продукции при освоении ее произ­водства. Он обеспечивает сокращение времени и затрат на переналадку оборудования при выпуске деталей и изделий широкой номенклатуры. Наибольшее развитие этот принцип получает в условиях высокоорганизованного производства, где используются станки с ЧПУ, обрабатывающие центры (ОЦ), переналаживаемые автоматические средства контроля, скла­дирования и перемещения объектов производства.

Принцип оптимальности состоит в том, что выполнение всех процессов по выпуску продукции в заданном количестве и в сроки осуществляется с наибольшей экономической эффек­тивностью или с наименьшими затратами трудовых и матери­альных ресурсов. Оптимальность обусловлена законом эко­номии времени.

Принцип электронизации предполагает широкое использо­вание возможностей ЧПУ, основанных на применении микро­процессорной техники, что позволяет создавать принципиаль­но новые системы машин, сочетающие высокую производи­тельность с требованиями гибкости производственных процес­сов. ЭВМ и промышленные роботы, обладающие искусствен­ным интеллектом, позволяют выполнять самые сложные фун­кции в производстве вместо человека.

Использование мини- и микроЭВМ с развитым програм­мным обеспечением и многоинструментальных станков с ЧПУ позволяет выполнять большую совокупность или даже все опе­рации обработки деталей с одной их установки на станке за счет автоматической смены инструментов. Набор режущего инструмента для такого станка может достигать 100 - 120 еди­ниц, которые устанавливаются в револьверной головке или инструментальном магазине и заменяются по специальной программе.

При проектировании производственного процесса или про­изводственной системы следует исходить из рациональ­ного использования изложенных выше принципов.