Формы организации производства и способы движения ресурсов

Выделяют две формы организации производства: поточное и непоточное.

Поточное производство — форма организации непрерывного производственного процесса, при которой все операции согласованы во времени, повторяются через строго установленные интервалы, все рабочие места являются специализированными и располагаются в соответствии с ходом технологического процесса. В поточном производстве воплощаются все принципы организации производственного процесса, что обеспечивает наиболее эффективное его функционирование. Поточные формы работы наиболее распространены в массовом производстве, но применяются также в серийном и единичном. Планирование и управление потоками при этой форме организации не представляют особой сложности в силу проработанности вопроса упорядочения движения предметов труда в пространстве и во времени, организации их ритмичной обработки. Поточное производство в своем развитии идет по пути автоматизации: внедрение автоматических линий, станков с числовым программным обеспечением; линий, содержащих оборудование с программным управлением; применение микропроцессорной техники, промышленных роботов, робототехнических комплексов, гибких производственных систем.

Непоточная форма, которая применяется в основном в единичном, мелкосерийном и серийном дискретных производствах, часто понимается как преимущественно неупорядоченное движение предметов труда в пространстве, сочетаемое с прогнозируемым движением во времени. Наибольшая сложность организации непоточного производства по сравнению с поточным состоит прежде всего в необходимости упорядочения движения предметов труда в пространстве, организации хаотичных потоков в единый технологический маршрут производства однотипной продукции.

Здесь упорядочение движения деталей возможно только путем координации однонаправленного движения, унификации и типизации технологических процессов изготовления деталей, закрепленных за одним предметно-замкнутым участком. Для организации непоточного производственного процесса в пространстве используют методы типизации технологических процессов и групповой унификации (к примеру, формирование типовых схем движения предметов труда).

Схемы технологических процессов представляют собой описание последовательности прохождения обрабатываемой детали или сборочной единицы по всем цехам, а внутри цехов — но всем операциям с указанием данных об оборудовании, оснастке, материальных и трудовых нормативов, а также содержат описание процесса изготовления на всех операциях. Внутризаводская специализация происходит на уровне подразделений предприятия: цехов и участков.

Предметная форма заключается в специализации подразделений на изготовлении одного изделия или группы либо частей изделия. В пределах одного цеха или участка сосредоточивается разнотипное оборудование для выполнения всех или основного комплекса операций по изготовлению изделия. По такой форме создаются цехи кузовов, шасси и т. п. Если в пределах цеха или участка осуществляется законченный цикл производства изделия или детали, это подразделение называют предметно-замкнутым. К преимуществам предметной специализации относят сокращение времени на транспортные перемещения, упрощение оперативного планирования, уменьшение производственного цикла, сокращение себестоимости продукции.

Подетальная форма, при которой цеха и участки с целью повышения производительности труда специализируются на выполнении полного цикла производства одной или нескольких однородных групп деталей одного или разных изделий, характерна для поточного непрерывного производства.

Технологическая форма характеризуется тем, что производственное подразделение специализируется на выполнении однородных технологических процессов и операций. Цеха и участки создаются по принципу общности основного технологического оборудования. По такому принципу могут создаваться литейные, кузнечные, механические, термические и другие цеха, токарный и шлифовальный участок в механическом цехе.

Преимущества технологической специализации заключаются в том, что она способствует применению наиболее рациональных, прогрессивных технологических способов обработки изделий и наиболее полному использованию оборудования, обеспечивает гибкость производства при смене производственной программы. К недостаткам относят необходимость формирования сложных технологических маршрутов, усложнение межцеховых связей, нарушение принципа прямоточности, увеличение производственного цикла, усложнение оперативно-производственного планирования.

Замена технологической специализации предметной и предметно-замкнутой является одной из современных тенденций совершенствования производственной структуры предприятия на основе концентрации производства и упорядочения движения предметов труда в пространстве. Переходный период от технологической к предметной специализации характеризуется применением подетальной формы специализации.

Дальнейшее упорядочение движения предметов труда основано на оптимальном размещении необходимого состава станочного парка производственных участков в соответствии с разработанными технологическими процессами или маршрутами.

Таким образом, однонаправленное движение предметов труда, основанное на типизации и унификации технологических процессов, является обязательным и достаточным условием для перехода от прогнозирования хода производственного процесса к его всестороннему планированию, поскольку при хаотичном движении предметов труда определить длительность производственного цикла и сроки изготовления деталей и изделий возможно только приближенно.

Организация технологических процессов позволяет перейти к оперативному позиционированию и управлению потоками в производстве в случае соблюдения следующих условий: ритмичной и согласованной работы по единому графику с равномерным выпуском продукции; максимальной непрерывности производственного процесса; максимальной надежности и гибкости плановых расчетов; обеспечения непрерывности планового руководства; обеспечения соответствия системы оперативного управления производством типу и характеру конкретного производства.

Изготовление деталей в процессе производства, как правило, осуществляется не штучно, а различными партиями, что позволяет сократить вспомогательное и подготовительное время. Если детали запускаются в производство поштучно, одна за другой, то все технологические операции по каждой детали могут быть выполнены исключительно последовательно. При запуске в производство деталей партиями появляется возможность варьирования.

Изготовление изделий можно осуществлять тремя способами поточного или непоточного движения: последовательным, параллельным и параллельно-последовательным.

При последовательном способе движения предметов труда каждая последующая операция начинается только после окончания изготовления всей партии предметов труда на предыдущей операции. Расчетная модель последовательного способа изготовления партии деталей, построенная по методологии расчета размерных цепей, приведена на рис. 3.4.

Рис. 3.4. Графическое представление расчетной модели параметров потока с последовательным способом движения при изготовлении партии деталей.

В этом случае технологический цикл П,"(п) изготовления партии деталей п на т-операциях составит.

где ti — норма времени на i-операцию; т — количество операций; п — количество деталей в партии.

С учетом всех перерывов, транспортных, складских и контрольных операций, а также естественных процессов рассчитывают производственный цикл Пц (п) последовательного вида движения в днях по формуле.

где с — количество мест рабочих; s — количество смен; q — продолжительность одной смены; tмо — время межоперационного хранения; te — время переходных процессов (в часах); - подготовительно-заключительное время.

При таком способе движения предметов труда получается наибольшая длительность производственного цикла и, соответственно, снижаются все производные технико-экономические показатели: использование производственной мощности, объем незавершенного производства, величина связывания оборотных средств, себестоимость продукции и др. Последовательный вид движения используют в единичном и мелкосерийном производствах при технологическом принципе создания цехов и участков.

Сократить технологический цикл можно, используя параллельный способ движения предметов труда по операциям (рис. 3.5), суть которого заключается в том, что транспортные партии или отдельные детали передаются на следующие операции сразу после их обработки на данной операции, что исключает хранение деталей. Однако по причине разной продолжительности отдельных операций на соответствующих рабочих местах образовываются простои оборудования и рабочих. Возникает проблема заполнения перерывов другими работами, что не всегда возможно, поскольку другая работа, как правило, требует переналадки оборудования.

Рис. 3.5. Графическое представление модели параметров потока при параллельном способе движения партии деталей.

В этом случае технологический цикл при параллельном способе движения составит.

а производственный цикл будет определяться из формулы.

где tгл - наибольшая длительность технологической операции детали, tгл=max ti.

Единственным вариантом, когда процесс идет непрерывно на всех рабочих местах, является тот, при котором продолжительности всех технологических операций либо равны, либо кратны друг другу. Кратность продолжительностей операций позволяет уравнять их путем увеличения на соответствующих операциях числа рабочих мест. Поэтому параллельный способ обычно применяется в крупносерийном и массовом производствах поточного типа.

Для сокращения длительности цикла и достижения непрерывности производственного процесса применяют также параллельно-последовательный способ. Его сущность заключается в разделении всей обрабатываемой партии на транспортные (передаточные) партии р. Подбор транспортных партий позволяет добиться непрерывности выполнения операций над партиями деталей, что обеспечивает возможность максимальной загрузки оборудования и рабочих.

При организации параллельно-последовательного движения возможны два варианта сочетания операций: а) последующая операция продолжительнее предыдущей; б) последующая операция менее продолжительна, чем предыдущая (рис. 3.6). Может быть и равенство операций.

В первом варианте максимальное сочетание операций можно получить, передавая первую транспортную (передаточную) партию р на последующую операцию сразу же после окончания работы над ней на предыдущей. Все последующие транспортные партии будут задерживаться между этими операциями, ожидая освобождения следующего рабочего места (i + 1), при этом обеспечивается непрерывная работа на всех рабочих местах. Во втором варианте для обеспечения непрерывной работы на последующей операции (i + 1) необходимо ориентироваться на последнюю транспортную партию, определяя возможное время работы над ней на этой (i + 1) операции. Чтобы обеспечить непрерывную загрузку рабочих мест операции (i + 1), к этому времени необходимо закончить работу над всеми предшествующими транспортными партиями, осуществляя ее без перерывов. То есть необходимо следовать правилу, при котором если ti > ti+i, то согласования проводят по конечной детали комплекта, а если ti< ti+1 — то по начальной.

Рис. 3.6. Варианты сочетаний операций:

а — последующая операция продолжительней предыдущей; б — последующая операция меньше предыдущей При этом сокращение технологического цикла на величину? достигается за счет частичного распараллеливания работ на смежных операциях. Эта экономия может быть рассчитана по наиболее короткой из двух смежных операций:

На рис. 3.7 представлено графическое изображение параллельно-последовательного вида движения.

В таком случае технологический цикл составит.

а производственный цикл параллельно-последовательного вида движения будет определяться из выражения.

Рис. 3.7. Графическое представление расчетной модели параметров потока с параллельно-последовательным способом движения партии деталей.

где tjKOP - время короткой операции в парном сочетании.