Производственный процесс: содержание и его организация во времени

Производственный процесс, являясь совокупностью различных технологических процессов, состоит из взаимосвязанных основных, вспомогательных и обслуживающих процессов, направленных на преобразование природных веществ в продукты промышленного и бытового применения.

Основные процессы предназначены для выполнения миссии предприятия. Они обеспечивают производство продукции путем превращения в нее сырья и материалов при участии остальных факторов производства. Будучи ядром производства, тем не менее основные процессы не могут существовать без вспомогательных и обслуживающих.

Вспомогательные процессы связаны с изготовлением продукции и оказанием услуг, необходимых для жизнедеятельности основного производства. К ним относятся производство для собственных нужд специальной оснастки, инструмента, иногда — оборудования; производство тепловой и других видов энергии; ремонт основных фондов.

Обслуживающие процессы обеспечивают хранение сырья и материалов, (складское хозяйство); поставляют их в основное производство (материально-техническое обеспечение); перемещают сырье, материалы, полуфабрикаты, готовую продукцию как по территории предприятия, так и вне нее (транспортное хозяйство).

Отличительная черта вспомогательных и обслуживающих процессов — они могут выполняться как самим предприятием, так и специализированными фирмами. В условиях рынка развитие специализированных ремонтных, транспортных предприятий, производства специальной оснастки и инструментов по заказам позволяет повысить качество работ, развить межпроизводственные связи, совершенствовать и упростить структуру предприятий, повысить уровень автоматизации производственных процессов.

Производственный процесс протекает в пространстве и времени. Эффективная организация производственного процесса во времени имеет целью снижение издержек производства, ускорение оборачиваемости оборотных средств за счет, в частности, сокращения перерывов, устранения нерационального использования рабочего времени. Организация производственного процесса предполагает рационализацию сочетания основных, вспомогательных и обслуживающих, а также информационных процессов в пространстве и во времени. Временная характеристика производственного процесса отражается в показателе производственного цикла.

Производственный цикл — это период изготовления определенного вида продукции. Ею протяженность определяется с момента запуска сырья и материалов в производство до выхода готовой продукции (единицы или партии). Продолжительность производственного цикла зависит от целого ряда факторов, которые можно объели нить в три группы (рис. 10.4).

Вид экономической деятельности предприятия определяет принадлежность его к определенной отрасли. Для таких отраслей, как сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбоводство, продолжительность производственного цикла определяется объективными законами природы — периодами роста сельскохозяйственных культур, скота, строевого леса и т. д.

Рис. 10.4. Классификация факторов, определяющих продолжительность производственного цикла В обрабатывающих производствах, добыче полезных ископаемых состав и структура элементов производственного цикла определяются особенностями технологического процесса.

В общем виде производственный цикл включает следующие временные отрезки: (1) рабочий период и (2) перерывы.

Рабочий период складывается из времени проведения основных, вспомогательных и обслуживающих процессов и включает следующие элементы:

• (1) время протекания технологических операций (преобразования сырья и материалов в готовую продукцию);
• (2) время естественных процессов — остывание посуды после отжига, естественная сушка дерева (учитывается для специфических производств, в технологии которых заложены естественные процессы);
• (3) время транспортных операций по перемещению сырья, материалов, полуфабрикатов между операциями технологического процесса;
• (4) время контрольных операций — промежуточный и окончательный контроль (при использовании методов активного контроля промежуточный контроль совмещается с временем протекания технологических операций).

Перерывы могут иметь различную природу — объективную и субъективную. Объективные перерывы обусловлены режимом работы предприятия и выбранной системой организации производства. В перерабатывающих производственных процессах с использованием аппаратурных непрерывных технологий режим работы трехили четырехсменный. Соответственно в данном случае перерывы объективно связаны с техническими остановками на осмотры, обслуживание, плановые ремонты оборудования. Перерывы субъективного характера вызваны отклонениями от технологической и трудовой дисциплины. В производственном цикле, таким образом, учитываются временные промежутки — время перерывов внутрисменного и междусменного характера. Междусменные перерывы обусловлены режимом работы предприятия и минимальны для непрерывных производств; внутрисменные перерывы вызваны необходимостью переналадки оборудования (это перерывы объективного характера). Внутрисменные перерывы могут возникать при нерациональной организации производственного процесса, сбоях в работе оборудования, несоблюдении сроков поставки на рабочие места сырья, материалов, полуфабрикатов, инструментов, технической документации, невыходе работников на работу, нарушениях трудовой дисциплины (это перерывы субъективного характера).

Продолжительность производственного цикла в укрупненном виде можно рассчитать по следующей формуле:

где ?t_{тех i} — суммарное время осуществления i-го количества технологических операций;

?_{ест i} — суммарное время осуществления i-го количества естественных процессов;

?_{тр i} ^- суммарное время осуществления i-го количества транспортных операций;

?_{тр i} — суммарное время проведения i-го количества контрольных операций;

?_{пер i} — суммарное время i-го количества междусменных и внутрисменных перерывов.

n₁, n₂, n₃, n₄ и n₅ — количество технологических, транспортных, контрольных операций, естественных процессов, междусменных и внутрисменных перерывов.

Как уже отмечалось, продолжительность производственного цикла определяется группами влияющих на нее факторов. Первая группа факторов (вид экономической деятельности предприятия, степень сложности производимой продукции), а также часть третьей группы (прогрессивность оборудования и технологических процессов, параллельность осуществления операций технологического процесса) определяют величину рабочего периода. При этом совершенствование оборудования и технологии, а также организации производственного процесса положительно влияет на сокращение продолжительности производственного цикла. В ходе организации производственного процесса обеспечивается выбор вида движения сырья, материалов, полуфабрикатов по операциям разработанной технологии. Это может быть последовательное, параллельное или параллельно-последовательное движение.

При последовательном движении сырья, материалов и полуфабрикатов обработка партии на следующей операции не осуществляется до тех пор, пока не закончится обработка се на предыдущей операции. Такая организация осуществления движения сырья, материалов и полуфабрикатов по операциям производственного процесса настолько удлиняет технологическое время, насколько велика партия изделий. Помимо этого, последовательное сочетание операций технологического процесса способствует созданию запасов сырья, материалов, полуфабрикатов, комплектующих изделий, что вызывает увеличение потребности в оборотных средствах.

Параллельное, движение сырья, материалов и полуфабрикатов значительно экономит время, поскольку предметы труда поштучно, сразу после обработки на предыдущей операции, передаются на следующую. Параллельное движение предметов труда по операциям технологического процесса применяется для внедрения системы «канбан» на предприятиях японской промышленности. Данная система организации и управления производством предусматривает, что сырье, материалы, полуфабрикаты и комплектующие изделия производятся и поставляются точно в тот момент времени, когда начинается следующая операция обработки или сборки. Подобная система позволяет не только сократить продолжительность производственного цикла, но и максимально уменьшить запасы полуфабрикатов и соответственно затраты на их хранение. Основой проблемой во внедрении системы «канбан» является необходимость выработки высокой степени кооперации и координации с каждым внешним поставщиком сырья, материалов, полуфабрикатов и комплектующих изделий для поставки их малыми партиями через короткие промежутки времени. Кроме того, система основана на том, что количество бракованных деталей и полуфабрикатов должно быть равно нулю. Невозможность подобной координации с поставщиками в условиях большой территориальной разобщенности, вызывающей многократное увеличение транспортных расходов, делает эту систему практически нереализуемой в отечественной практике. В связи с этим параллельное движение сырья, материалов и полуфабрикатов по операциям производственного процесса используется в локальном (на уровне участков и цехов), а не глобальном (на уровне взаимодействия предприятия со смежниками) масштабе.

Параллельно-последовательное движение сырья, материалов и полуфабрикатов по операциям производственного процесса представляет собой комбинацию соответственно последовательного и параллельного. При этом виде движения сырья, материалов и полуфабрикатов по операциям производственного процесса обработка на последующей операции начинается раньше, нежели она закончена для всей партии на предыдущей операции.

Рациональная организация производственного процесса в пространстве и во времени позволяет значительно повысить его эффективность и положительно влияет на конечные результаты деятельности предприятия. Одним из инструментов организации производственного процесса является внедрение современных информационных технологий.

Информационные системы управления в организации производственных процессов. ФОБОС

Одним из примеров успешного применения в отечественной практике информатизации производственных процессов является система ФОБОС.

Интегрированная система технологической подготовки производства, оперативного календарного планирования и диспетчерского контроля цеха механообработки ФОБОС впервые появилась на рынке промышленных программных продуктов в 1987 г. как специализированный оптимизационный пакет для расчета производственных расписаний. Первый опыт ее внедрения на крупных заводах показал, что применение оптимальных методов календарного планирования в условиях действующих промышленных предприятий дает максимальный эффект в тех случаях, когда в комплексе решаются задачи организации производства: конструкторско-технологическая подготовка, оперативное планирование, диспетчерский контроль и управление материальными потоками.

Последующие версии системы ФОБОС включали в себя подсистему технологической подготовки как средство ввода исходных данных для расчета и подсистему оперативно-диспетчерского контроля как средство интерпретации полученных результатов. Подсистема оперативно-диспетчерского контроля предназначалась также для сбора информации из цеха о состоянии станочной системы и о величинах межоперационных заделов (незавершенного производства).

Возможности системы ФОБОС:

• o формирование и коррекция оперативных производственных планов цеха;
• o расчет производственного расписания загрузки оборудования по различным критериям;
• o представление результатов расчета расписания в виде таблиц текущего состояния партий запуска и диаграмм загрузки технологического оборудования;
• o формирование сменно-суточных заданий на рабочие места и участки цеха;
• o формирование оперативных маршрутных (пооперационных) карт по веем партиям запуска с контролем их прохождения по рабочим местам;
• o составление и автоматическая коррекция планово-учетного графика изготовления комплектов деталей с контролем готовности каждой партии запуска;
• o автоматизированный контроль состояния производственного процесса и имитационное моделирование материальных потоков в цехе;
• o расчет времени простои оборудования и пролеживания деталей;
• o формирование рабочих нарядов на выполнение текущих технологических операций, контроль процесса выдачи нарядов в соответствии с производственным расписанием;
• o печать внутрицеховых документов;
• o коррекция расписания работы цеха и конкретных единиц оборудования и рабочих мест в оперативном порядке;
• o моделирование материальных потоков в условиях различных режимов работы оборудования и различных сроков запуска деталей в обработку;
• o получение информации о текущем состоянии финансовых показателей производства;
• o визуализация данных без возможности внесения изменений;
• o система для коррекции данных с другого компьютера (АРМ мастера производственного участка);
• o специализированная подсистема для ввода технологических данных (АРМ технолога);
• o поддержка операций, технологически связанных с другими деталями комплекта, например сборочных операций.

Таким образом, автоматизация основных производственных процессов и задач управления ресурсами производственного уровня ведет к созданию интегрированной АСУП промышленного предприятия.