Главная Менеджмент Организация производства - Курочкин А.С.

Организация производства - Курочкин А.С.

Методы организации производства

Тип производства определяет метод его организации. Метод организации производства — это совокупность приемов и способов реализации производственного процесса. К основным его характеристикам относятся:

• взаимосвязь последовательности выполнения операций техно­логического процесса с порядком размещения оборудования;

• степень непрерывности производственного процесса. Существуют три принципиальных метода организации производ­ства: непоточный (пооперационный), поточный, автоматизированный.

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

• производственное оборудование группируется по признаку вы­полняемой работы (процесса), как это показано на рис. 10. Так, в механическом цехе все токарные станки группируют на одном участке (участок токарных станков), все сверлильные — на другом и т. д.;

• технологическое оборудование в основном универсальное. В то же время для обработки особо сложных деталей применяются специальные станки, например продольно-строгальные, кару­сельные (участок специальных станков);

Рис. 10. Типичная непоточная (пооперационная) планировка производства

• между группами технологического оборудования, как правило, располагаются промежуточные склады и рабочие места контро­леров отдела технического контроля (ОТК);

• детали в процессе изготовления перемещаются с одной опера­ции на другую сложными маршрутами, поэтому в технологичес­ком процессе возникают длительные перерывы из-за ожидания на промежуточных складах и на рабочих местах контролеров ОТК. Это связано с тем, что каждый рабочий получает деталь для выполнения последующей операции не с предыдущей опера­ции, а с промежуточного склада или от контролера ОТК.

При разработке технологического маршрута изготовления дета­ли или узла с применением непоточного метода наиболее сложно ми­нимизировать транспортные операции. Кроме того, такой маршрут сложен в организационном отношении и не соответствует в полной мере принципам рациональной организации производственного про­цесса.

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 ожиданий на промежуточных складах и на рабочих местах контролеров ОТК. Это наиболее совер­шенный по четкости и законченности метод организации производства.

К характерным признакам поточного метода организации произ­водства относятся:

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

• специализация каждого рабочего места 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 устройств.

Типичная поточная планировка размещения рабочих мест пред­ставлена на рис. 11. Такой метод базируется на принципах рациональной организации производства — прямоточности, непрерывности и рит­мичности.

Рис. 11. Типичная поточная планировка производства

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

В зависимости от уровня специализации производства, объема и характера выпускаемой продукции, применяемой техники и техноло­гии поточные линии классифицируются по определенным признакам.

По номенклатуре обрабатываемых изделий различают такие по­стоянно-поточные линии:

• однопредметные (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 (это наиболее современная форма поточ­ного производства. Здесь обеспечиваются строгая ритмичность и наиболее короткая продолжительность производственного цикла. Широко применяются в автостроении, часовой промыш­ленности и др.);

• прерывно-поточные (на них не предусматривается четкая синх­ронизация операций на рабочих местах. В основном они приме­няются при серийном типе производства, когда трудоемкие про­цессы обработки деталей осуществляются на разнообразном оборудовании).

По способу поддержания такта различают линии:

• с регламентированным тактом (на них изделия перемещаются с одного рабочего места на другое через точно фиксированное время; характерны для непрерывно-поточных линий);

• со свободным тактом (на них изделия перемещаются на последу­ющие рабочие места по мере готовности их к приему).

В поточном производстве применяются следующие специальные транспортные средства (рис. 12):

• бесприводные — рольганги, склизы-желоба, скаты, тележки и др.;

• приводные:

- подъемно-транспортные механизмы — мостовые, краны, кран-балки, автопогрузчики, электропогрузчики и т. п.;

- конвейеры, т. е. приводные транспортные устройства, которые не только перемещают предметы труда с одной операции на другую, но и регулируют такт потока.

По конструктивным признакам различают конвейеры:

• ленточные;

• цепные — пластинчатые, скребковые, подвесные и др.

В зависимости от характера движения конвейеры бывают с непре­рывным и прерывным (пульсирующим) движением.

На конвейерах с непрерывным движением операции выполняются одновременно с перемещением предметов труда, на конвейерах с пульсирующим движением — в период его неподвижности.

В заключение отметим основные количественные параметры по­точного производства. Одним из них является расчетный такт поточ­ной линии (Лт), мин:

где Фр — фонд рабочего времени за принятый период, мин; Пш — про­грамма за тот же период с учетом минимально допустимого брака, шт. Если брак превышает 1 %, то программа, шт.,

где Пш — программа без брака, шт; 8— допустимый брак, %.

При расчете такта для непрерывно-поточных линий с регламенти­рованным ритмом работы учитываются устанавливаемые для таких линий регламентированные перерывы в работе для отдыха рабочих и организационно-технического обслуживания. Примерный график пе­рерывов при восьмичасовом рабочем дне приведен в табл. 10. Таким образом, в формулу расчета такта следует ввести коэффициент ис­пользования рабочего времени (к). В этом случае формула приобрета­ет следующий вид:

Таблица 10

ПРИМЕРНЫЙ ГРАФИК ЧЕРЕДОВАНИЯ РЕГЛАМЕНТИРОВАННЫХ ПЕРЕРЫВОВ НА ПОТОЧНО-КОНВЕЙЕРНЫХ ЛИНИЯХ В ТЕЧЕНИЕ СМЕНЫ

Пример. Если в течение смены конвейер имеет два перерыва по 20 мин, значит, к = 440 : 480 = 0,91. Тогда при Пш = 220 шт. такт по­точной линии

Рабочая длина конвейера определяется на основании расстояния между центрами смежных рабочих мест (шага конвейера) и общего ко­личества рабочих мест на линии. В общем виде шаг

где V — скорость движения конвейера, м/мин.

Скорость движения конвейера принимается такой: при работе без снятия предметов с ленты — 0,2-0,8 м/мин, со снятием предмета с лен­ты (конвейеры прерывного действия) — до 2,5 м/мин.

Если продолжительность одной операции не превышает 3 мин, це­лесообразно применять непрерывно-поточный вид производства, если превышает это время — прерывно-поточный.

В организации любого поточного производства особое значение имеет нормальный уровень заделов. Без достаточного насыщения за­делами всех фаз производственного процесса нельзя обеспечить плано­мерное и бесперебойное выполнение программы. По местоположению различают заделы внутрилинейные (цикловые) и межлинейные (межце­ховые), или складские. Сначала подсчитывают их количество по каж­дому виду, затем суммируют и результат принимают за основу для расчета программных заданий.

При поточной организации производства необходимо придержи­ваться определенных правил:

• следить за величиной заделов, поддерживать расчетный такт и своевременно подавать транспортные партии деталей на кон­вейер;

• соблюдать регламентированные перерывы на отдых;

• добиваться освоения рабочими смежных профессий и операций на линии;

• периодически передвигать рабочих по операциям линии.

Реализация преимуществ поточного метода организации производственного процесса

При поточном методе организации производства основные принципы рацио­нальной организации производственного процесса реализуются наиболее полно. В то же время во всех остальных случаях достоинства одних принципов достигаются за счет других.

Принцип специализации реализуется за счет закрепления за каж­дым рабочим местом определенных операций; принцип пропорцио­нальности — за счет синхронизации операций и организации парал­лельных рабочих мест; принцип параллельности — за счет параллель­ного движения изделий, когда над различными частями изделия одновременно выполняются разные операции; ритмичность выпуска изделий — за счет поточной линии, когда изделия с нее сходят через определенный промежуток времени; принцип прямоточности — за счет размещения рабочих мест в соответствии с технологическим процес­сом; непрерывность обработки изделий — за счет параллельного дви­жения изделий, т. е. без пролеживания.

Специализация оборудования и технологического оснащения, рит­мичная повторяемость процессов обеспечивают резкое повышение производительности труда, которая, в свою очередь, способствует увеличению объема выпуска продукции с единицы оборудования и производственной площади, т. е. увеличению общего объема выпуска продукции.

Благодаря внедрению поточного производства удешевляется про­дукция за счет снижения ее себестоимости. Отметим также, что при ис­пользовании поточного метода организации производства возрастает техническое оснащение процессов обработки и контроля, повышается ответственность каждого исполнителя за порученную работу, в ре­зультате чего повышается качество продукции и уменьшается коли­чество брака.

Для организации поточного метода производственного процесса не­обходимо наличие определенных технико-организационных условий: конструкторских, технологических, организационных и материальных.

Конструкторские условия — специальные требования к выдержи­ванию однотипности конструкций, взаимозаменяемости элементов конструкции, стандартизации и нормализации узлов и деталей изде­лий, расчленяемости изделия на блоки и узлы, которые можно соби­рать до общей сборки. Если у изделий, планируемых к переводу на по­точные методы изготовления, некоторые из указанных требований не выдержаны, то изделия переконструируются.

Технологические условия — тщательная отработка технологичес­кого процесса с максимальным разделением его на отдельные опера­ции, применение высокопроизводительного оборудования и оснастки, механизация и автоматизация контрольных операций, регулировоч­ных и испытательных процессов. Специфическое требование — каж­дая операция, оснастка должны содействовать решению не только технологических задач, но и обеспечивать такую продолжительность операций, чтобы выдерживался такт поточной линии.

Организационные условия — достаточный объем производства, кото­рый обеспечивает полную загрузку рабочих мест на поточной линии (осо­бенно параллельных, организуемых в целях ликвидации простоев обору­дования при параллельном движении изделий), четкая специализация ра­бочих мест, оптимальный выбор системы их обслуживания, определение режима работы поточной линии, регламентированные перерывы.

Материальные условия — четкая организация бесперебойного ма­териально-технического снабжения, планомерное и ритмичное "пита­ние" поточной линии, обеспечение каждого рабочего места необходи­мым запасом комплектов оснащения.

Опыт показывает, что при удовлетворении этих условий можно внедрять поточные методы организации производственного процесса не только в массовом и крупносерийном производствах, но и в мелко­серийном.

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.

Различают четыре основных направления автоматизации. Первое направление — внедрение полуавтоматических и автоматических станков. Наивысшим достижением этого направления являются стан­ки с числовым программным управлением (ЧПУ). Они работают по заданной программе без непосредственного участия человека и изго­товляют различные детали или выполняют определенные производ­ственные операции. Использование станков с ЧПУ позволяет повы­сить производительность труда на каждом рабочем месте в 3-4 раза.
Второе направление — создание комплексных станков с автома­тизацией всех звеньев производственного процесса. Типичным приме­ром таких систем машин являются автоматические линии (АЛ). Они представляют собой объединение в производственное целое системы машин-автоматов с автоматическими механизмами и устройствами для транспортировки, контроля, накопления заделов, удаления отхо­дов, а также управления (рис. 13).

Значительно эффективнее автоматические роторные линии (АРЛ), которые представляют собой разновидность автоматических линий, оснащенных специальным оборудованием на основе роторных машин и специальных транспортирующих устройств.

Эффективность применения АЛ значительно повышается в резуль­тате создания их на основе многоцелевых станков, т. е. создания так называемых гибких автоматических линий. Такие линии с программи­руемым устройством оснащаются ЧПУ, что делает их экономически эффективными не только в массовом и крупносерийном производ­ствах, но и в мелкосерийном.

Третье направление — конструирование и производство промыш­ленных роботов. В производственном процессе они выполняют функ­ции, подобные человеческой руке, и благодаря этому заменяют движе­ния человека. Внедрение в производство роботов позволяет создавать многоцелевые технологические системы, способные выполнять за че­ловека универсальные ручные операции во всем их многообразии. Та­кие системы принято называть робототехническими комплексами (РТК). В процессе выполнения операций роботы способны решать сложные ло­гические задачи, остававшиеся до недавнего времени монополией чело­веческого ума.

Показателем эффективности функционирования РТК является наиболее полная загрузка включенного в его состав оборудования. С введением в производственную деятельность роботов коренным образом меняется вся организация технологического процесса, уст­раняются многие отрицательные факторы, вызываемые утомлением человека, притуплением его внимания, нарушением координации движений. В результате ликвидируются ручные операции, резко по­вышаются производительность труда и качество продукции.

Четвертое направление — развитие компьютеризации и гибкости производств и технологий. Под гибкостью производства понимается его способность быстро и при минимальных затратах на том же обору­довании переходить к выпуску новой продукции. Основой гибких про­изводственных систем (ГПС) является гибкий производственный мо­дуль (ГПМ) — легкопереналаживаемая и автономно функционирую­щая единица автоматизированного оборудования с ЧПУ, где загрузка заготовок и удаление обработанных деталей осуществляются с помо­щью промышленных роботов (манипуляторов), автоматизированы за­мена инструмента и удаление стружки, подача охлаждающей жидко­сти, контроль и диагностика неисправностей. Гибкие производствен­ные модули не только быстро переналаживаются на изготовление и сборку новых деталей или узлов, но и легко встраиваются в гибкие производственные комплексы, линии и даже участки.

Гибкие производственные системы экономически высокоэффектив­ны. Так, в случае применения ГПС механической обработки корпус­ных деталей на станках типа "обрабатывающий центр" производи­тельность труда повышается в 2-2,5 раза, на 15-20 % увеличивается фондоотдача. Благодаря почти двукратному сокращению продолжи­тельности изготовления деталей экономится до 25-30 % оборотных средств. При этом улучшается культура производства, создаются ус­ловия для ритмичной работы производственных подразделений, повы­шается качество выпускаемой продукции.

Гибкая производственная система, являясь высшей формой авто­матизации, включает в себя в различных сочетаниях оборудование с ЧПУ, РТК, ГПМ и различные системы обеспечения их функциониро­вания. Как показывает отечественная практика, применение ГПС це­лесообразно тогда, когда годовой объем выпуска каждого из 5-10 ти­поразмеров (наименований) деталей составляет 50-2000 шт. Гибкие модули эффективны при годовом объеме выпуска любого из 30-80 ти­поразмеров деталей, равном 20-500 шт.