Типы, формы и методы организации проивздства

Масштабы производства на предприятии, разнообразие и степень постоянства номенклатуры продукции обуславливают тип организации производства – массовый, серийный или единичный. Тип – это характеристика производства с присущими ему техническими, организационными и экономическими особенностями. Тип организации производства предприятия, цеха определяется преобладанием типа организации производства на рабочих местах. Основным показателем, характеризующим тип производства является коэффициент закрепления операций для группы рабочих мест – отношение числа всех различных технологических операций, выполненных или подлежащих выполнению подразделением в течение месяца, к числу рабочих мест.

Коэффициент закрепления операций отражает степень стабильности производственных условий на рабочих местах, частоту смены технологических операций. Он зависит от числа операций, нормы времени операций, числа наименований изделий, величины подготовительно-заключительного времени, явочного числа основных рабочих, фонда времени рабочего, производственной программы, числа рабочих мест, величины межоперационного времени, длительности производственного цикла.

На предприятиях массового производства изготавливают длительное время в больших количествах однотипную продукцию, преобладают рабочие места массового производства – узкоспециализированные, непрерывно выполняющие одну операцию в течение длительного времени.

Серийное производство характеризуется изготовлением ограниченной номенклатуры изделий партиями, повторяющимися через определенные промежутки времени. В зависимости от количества изделий в партии или серии и значения коэффициента закрепления операций различают мелкосерийное, серийное и крупносерийное производство. Для мелкосерийного производства коэффициент закрепления операций принимают от 21 до 40 включительно, среднесерийного производства – от 11 до 20 включительно, крупносерийного производства – от 1 до 10 включительно.

Предприятия единичного типа производства изготавливают одинаковые изделия в единичных количествах, которые либо не повторяются, либо повторяются редко и нерегулярно. На рабочих местах единичного производства выполняются различные операции. Коэффициент закрепления операций для единичного производства принимается свыше 40.

Тип производства предопределяет производственную структуру предприятия и цехов, характер загрузки рабочих мест и движения предметов труда в процессе производства. Каждому типу производства свойственны определенные особенности организации производства, труда и материально-технического снабжения, состав оборудования, применяемые технологические процессы, состав и квалификация кадров (табл. 13.2).

Сравниваемые характеристики	Массовый	Серийный	Единичный

1. Номенклатура	Ограниченная номен-клатура деталей, изготавливаемых в большом объеме	Устойчивая номенклатура (при мелкосерийном менее устойчивая) повторяющихся в производстве изделий. Изготовление изделий сериями (партиями) определенного размера	Неограниченная номенклатура деталей, изготовляемых по заказу
2. Повторяемость выпуска	Постоянно повторяется	Периодически повторяется. Повторяемость выпуска изделий позволяет организовать выпуск продукции более или менее ритмично. Экономически целесообразно производить выпуск продукции по циклически повторяющемуся графику, что обеспечивает порядок чередования изделий в цехах, на производственных участках и рабочих местах	Не повторяется

3. Специализация рабочих мест	Закрепляется одна-две операции	Специализация рабочих мест на выполнении нескольких периодически повторяющихся операций. Организация труда отличается высокой специализацией	Отсутствует закрепление операций
4. Движение предметов труда в процессе производства	Параллельное движение деталей	Параллельно-последовательное движение деталей. В цехах – предметно-замкнутые участки. Предметная специализация участков позволяет обрабатывать партии деталей параллельно на нескольких станках, выполняющих следующие друг за другом операции. Организация прямоточного перемещения деталей в процессе их изготовления	Последовательное движение деталей
5. Унификация деталей и узлов	Предпосылки применения унифицированных и взаимозаменяемых элементов	Часть изделий являются родственными по конструктивно-технологическим признакам. Имеется возможность проводить унификацию изделий и технологических процессов	Ограниченная возможность унификации деталей и узлов
6. Форма организации производственного процесса	Прямолинейная	Предметная групповая, гибкая предметная. Группировка оборудования и рабочих мест преимущественно на основе предметного принципа	Технологическая. Производственные участки строятся по технологическому принципу с расстановкой оборудования по однородным группам. Производство должно быть достаточно гибким и приспособленным к выполнению различных производственных заказов
7. Применяемое оборудование и оснастка	Дорогостоящее высокопроизводительное оборудование: специальное, станки-автоматы и автоматические линии, манипуляторы. Специальная технологическая оснастка	Специальное и универсальное оборудование (в зависимости от масштаба серийности). Быстро переналаживаемые станки-автоматы и автоматические линии, переналаживаемые манипуляторы с программным управлением	Универсальное оборудование и оснастка, обеспечивающие изготовление деталей широкой номенклатуры

8. Расположение оборудования	По ходу технологического процесса обработки отдельных деталей	По группам для обработки конструктивно и технологически однородных деталей	По группам однородных станков
9. Квалификация рабочих	Рабочие низкой квалификации	Широкое применение рабочих средней квалификации. Значительно меньшая в сравнении с единичным производством доля ручных работ в общей трудоемкости изготовления изделий Условия работы позволяют рабочему хорошо освоить инструмент, приспособления, процесс обработки, приобрести навыки и усовершенствовать приемы обработки. Наладка оборудования осуществляется специальными рабочими-наладчиками	Рабочие высокой квалификации – универсалы (наладчики, операторы), обладающие различными профессиональными навыками, позволяющими выполнять разнообразные работы на многих участках, особенно в опытном производстве
10. Степень детализации разработки технологического процесса и расходных нормативов	Тщательная разработка технологического процесса по переделам, норм затрат труда, материалов и других нормативов.	Технологические процессы обработки и сборки разрабатываются детально, операции представляются по переходам. Устанавливаются режимы обработки, достаточно точные технологические нормы времени. Степень детализации разработки технологического процесса и расходных нормативов зависит от уровня серийности производства.	Технологические процессы разрабатываются укрупненно в виде маршрутных карт на обработку деталей по каждому заказу. Укрупненные нормы расхода материала
11. Технико-экономические показатели	Предпосылки высоких технико-экономических показателей: снижения трудозатрат, издержек, оборотных средств, более короткого производственного цикла, меньших перерывов в процессе производства.	Сокращение в сравнении с единичным производством трудоемкости, длительности цикла, перерывов и себестоимости изготовления изделий. Снижаются объемы незавершенного производства.	Трудности в бесперебойном снабжении. Сравнительно большие запасы материалов, что ведет к омертвлению оборотных средств. Относительно вы-сокая трудоемкость изделий и большой объем незавершенного производства вследствие длительного пролеживания деталей между операциями. Высокая доля заработной платы в себестоимости

Предприятия единичного типа производства изготавливают одинаковые изделия в единичных количествах, которые либо не повторяются, либо повторяются редко и нерегулярно. На рабочих местах единичного производства выполняются различные операции. Коэффициент закрепления операций для единичного производства принимается свыше 40.

Форма организации производства – определенное сочетание, структурное построение во времени и в пространстве элементов производственного процесса.

Различные структурные построения во времени и пространстве образуют совокупность основных форм организации производства.

Временная структура форм организации производства определяется составом элементов производственного процесса и порядком их взаимодействия во времени. По виду временной структуры различают формы организации с последовательной, параллельной и параллельно-последовательной передачей предметов труда в производстве.

Форма организации с последовательной передачей предметов труда представляет собой такое сочетание элементов производственного процесса, при котором обеспечивается движение обрабатываемых изделий по всем производственным участкам партиями произвольной величины. Предметы труда на каждую последующую операцию передаются лишь после окончания обработки всей партии на предшествующей операции. Данная форма является наиболее гибкой по отношению к изменениям, возникающим в производственной программе, позволяет достаточно полно использовать оборудование, что дает возможность снизить затраты на его приобретение. Недостаток формы организации с последовательной передачей предметов труда заключается в относительно большой длительности производственного цикла, так как каждая деталь перед выполнением последующей операции пролеживает в ожидании обработки всей партии.

Форма организации с параллельной передачей предметов труда основана на таком сочетании элементов производственного процесса, которое позволяет запускать, обрабатывать и передавать предметы труда с операции на операцию поштучно и без ожидания. Такая организация производственного процесса приводит к уменьшению количества деталей, находящихся в обработке, сокращению потребностей в площадях, необходимых для складирования и проходов. Недостаток формы организации с параллельной передачей предметов труда заключается в возможных простоях оборудования (рабочих мест), возникающих вследствие различий в длительности операций.

Форма организации с параллельно-последовательной передачей предметов труда является промежуточной между последовательной и параллельной формами и частично устраняет присущие им недостатки. При этом обеспечиваются непрерывность использования оборудования и рабочей силы, частично параллельное прохождение партии деталей по операциям технологического процесса.

Пространственная структура форм организации производства определяется количеством технологического оборудования, сосредоточенного на рабочей площадке (числом рабочих мест), и расположением их относительно направления движения предметов труда и окружающего пространства.

В зависимости от количества технологического оборудования (рабочих мест) различают однозвенную производственную систему и соответствующую ей структуру обособленного рабочего места и многозвенную систему с цеховой, линейной или ячеистой структурой.

Цеховая пространственная структура характеризуется созданием участков, на которых оборудование (рабочие места) расположено параллельно потоку заготовок, что предполагает их специализацию по признаку технологической однородности. В этом случае партия деталей, поступающая на участок, направляется на одно из свободных рабочих мест, где проходит необходимый цикл обработки, после чего передается на другой участок (в цех).

На участке с линейной пространственной структурой рабочие места (оборудование) располагаются по ходу технологического процесса, и партия деталей, обрабатываемая на участке, передается с одного рабочего места на другое в прямой последовательности.

Ячеистая пространственная структура объединяет признаки линейной и цеховой. Комбинация пространственной и временной структуры производственного процесса при определенном уровне интеграции частичных процессов обусловливает различные формы организации производства: технологическую, предметную, прямоточную, точечную, интегрированную. Рассмотрим характерные черты каждой из них.

Технологическая форма организации характеризуется цеховой структурой с последовательной передачей предметов труда. Такая форма организации широко распространена на машиностроительных заводах, поскольку обеспечивает максимальную загрузку оборудования в условиях мелкосерийного производства и приспособлена к частым изменениям в технологическом процессе. В то же время применение технологической формы имеет ряд отрицательных последствий. Большое количество деталей и их многократное перемещение в процессе обработки приводят к росту объема незавершенного производства и увеличению числа пунктов промежуточного складирования.

Предметная форма организации производства имеет ячеистую структуру с параллельно-последовательной (последовательной) передачей предметов труда в производстве. На предметном участке устанавливается, как правило, все оборудование, необходимое для обработки группы деталей от начала и до конца технологического процесса. Если технологический цикл обработки замыкается в пределах участка, он называется предметно-замкнутым. Предметное построение участков обеспечивает прямоточность и уменьшение длительности производственного цикла изготовления деталей. В сравнении с технологической формой организации предметная позволяет снизить общие расходы на транспортировку деталей, потребность в производственной площади на единицу продукции. Вместе с тем данная форма имеет и недостатки. Главный из них состоит в том, что при определении состава оборудования, устанавливаемого на участке, на первый план выдвигается необходимость выполнения определенных видов обработки, что не всегда обеспечивает полную загрузку оборудования. Кроме того, расширение номенклатуры выпускаемой продукции, ее обновление обусловливают потребность в периодической перепланировке производственных участков, изменении структуры парка оборудования.

Прямоточная форма организации производства характеризуется линейной структурой с поштучной передачей предметов труда. Такая форма обеспечивает реализацию ряда принципов организации: специализации, прямоточности, непрерывности, параллельности. Применение прямоточной формы приводит к сокращению длительности цикла, более эффективному использованию рабочей силы за счет большей специализации труда; уменьшению объема незавершенного производства.

При точечной форме организации производства работа полностью выполняется на одном рабочем месте. Изделие изготавливается там, где находится его основная часть. В качестве примера может служить сборка изделия с перемещением рабочего вокруг него. Организация точечного производства имеет ряд достоинств: обеспечивается возможность частых изменений конструкции изделий и последовательности обработки, возможность изготовления изделий разнообразной номенклатуры в количестве, определяемом потребностями производства; снижаются затраты, повышается гибкость производства.

Интегрированная форма организации производства предполагает объединение основных и вспомогательных операций в единый интегрированный производственный процесс с ячеистой или линейной структурой при последовательной, параллельной или параллельно-последовательной передаче предметов труда в производстве. В отличие от существующей практики раздельного проектирования процессов складирования, транспортировки, управления, обработки на участках с интегрированной формой организации требуется увязать эти частичные процессы в единый производственный процесс. Это достигается путем объединения всех рабочих мест с помощью автоматического транспортно-складского комплекса. Транспортно-складской комплекс представляет собой совокупность взаимосвязанных автоматических и складских устройств, компьютерных систем, предназначенных для организации хранения и перемещения предметов труда между отдельными рабочими местами.

В зависимости от способности к переналадке на выпуск новых изделий перечисленные выше формы организации условно можно разделить на гибкие (переналаживаемые) и жесткие (не переналаживаемые). Жесткие формы организации производства предполагают обработку деталей одного наименования. Изменение в номенклатуре выпускаемой продукции и переход на выпуск конструктивно новой серии изделий вызывает необходимость перепланировки участка, замены оборудования и оснастки. К числу жестких относится поточная форма организации. Гибкие формы организации производства позволяют обеспечить переход на выпуск новых изделий без изменения состава компонентов производственного процесса при незначительных затратах труда и времени.

Различают следующие формы организации производства: гибкое точечное производство, гибкая предметная форма, гибкая поточная форма. Гибкое точечное производство предполагает пространственную структуру обособленного рабочего места без дальнейшей передачи предметов труда в процессе производства. Деталь полностью обрабатывается на одной позиции. Приспособленность к выпуску новых изделий осуществляется за счет изменения рабочего состояния системы.

Гибкая предметная форма организации производства характеризуется возможностью автоматической обработки деталей в пределах определенной номенклатуры без перерывов на переналадку. Переход к выпуску новых изделий осуществляется путем переналаживания технических средств, перепрограммирования системы управления. Гибкая предметная форма охватывает область последовательной и параллельно-последовательной передачи предметов труда в сочетании с комбинированной пространственной структурой.

Гибкая поточная форма организации производства характеризуется быстрой переналадкой на обработку новых деталей в пределах заданной номенклатуры путем замены инструментальной оснастки и приспособлений, перепрограммирования системы управления. Она основана на рядном расположении оборудования, строго соответствующем технологическому процессу с поштучной передачей предметов труда.

Научно-технический прогресс создает объективные предпосылки для развития новых форм в организации производства. Одной их таких форм, получивших применение при внедрении средств гибкой автоматизации в производственный процесс, является блочно-модульная форма организации производства.

Создание производства с блочно-модульной формой организации производства осуществляется путем концентрации на участке всего комплекса технологического оборудования, необходимого для непрерывного производства ограниченной номенклатуры изделий и объединения группы рабочих на выпуске конечной продукции с передачей им части функций по планированию и управлению производством на участке. Экономической основой создания таких производств выступают коллективные формы организации труда. Основными требованиями, предъявляемыми к организации процесса производства и труда, в этом случае являются:

− создание автономной системы технического и инструментального обслуживания производства;

− достижение непрерывности процесса производства на основе расчета рациональной потребности в ресурсах с указанием интервалов и сроков поставок;

− обеспечение сопряженности по мощности механообрабатывающих и сборочных подразделений;

− учет установленных норм управляемости при определении количества работающих;

− подбор групп работающих с учетом полной взаимозаменяемости.

Реализация указанных требований возможна только при комплексном решении вопросов организации труда, производства и управления.

Применение той или иной формы организации в условиях серийного производства зависит от трудоемкости и объема выпуска закрепленных за участком изделий. Так, крупные, трудоемкие детали, изготавливаемые в большом количестве и имеющие сходный технологический процесс, закрепляют за одним участком с организацией на нем переменно-поточного производства. Детали средних размеров, многооперационные и менее трудоемкие объединяют в партии. Если запуск их в производство регулярно повторяется, организуются участки групповой обработки. Мелкие, малотрудоемкие детали, например нормализованные шпильки, болты, закрепляют за одним специализированным участком. В этом случае возможна организация прямоточного производства.

Методы организации производства представляют собой совокупность способов, приемов и правил организации производства, рационального сочетания основных элементов производственного процесса в пространстве и во времени. Их основные характеристики представлены в таблице 13.3.

Характеристика методов организации производства

Методы организации производства	Условия применения	Специальные приемы организационного построения производственного процесса

Поточный	Изготовление изделий одного наименования или конструктивного ряда. Объем выпуска продукции достаточно большой и не изменяется в течение длительного периода времени	Расчленение процесса на операции, которые во времени равны или кратны между собой. Достигается это синхронизацией операций за счет изменения технологии, режимов работы, замены оборудования, соединения нескольких операций в одну или расчленение в несколько.


	Конструкция изделия технологична, отдельные узлы и детали транспортабельны, изделия можно делить на конструктивно-сборочные единицы, что особенно важно для организации потока на сборке Затраты времени по операциям могут быть установлены с достаточной точностью, синхронизированы и сведены к единичной величине Обеспечивается непрерывная подача к рабочим местам материалов, деталей, сборочных узлов; возможна полная загрузка оборудования Непрерывная производственная система обычно требует более крупных инвестиций в связи с применением специального оборудования и большим числом операций При непрерывном производстве маркетинговые исследования направлены на развитие каналов распределения для крупных объемов продукции и на то, чтобы убедить потребителей принять стандартизированную продукцию. Непрерывная система обычно предполагает более низкие затраты, чем дискретная. Затраты на хранение обычно ниже в непрерывных производственных системах, так как сырье находится в запасе меньшее время, а запасы полуфабрикатов быстро принимают законченную форму. Время, требуемое для производства, обычно короче в непрерывных производственных системах, чем в дискретных. Наиболее важным этапом развития является применение роботов и компьютеров	Расположение оборудования и рабочих мест по ходу технологического процесса. Такое расположение сокращает путь движения деталей в процессе обработки и способствует более рациональному использованию производственной площади. Оборудование подбирается с таким расчетом, чтобы на нем можно было выполнять различные работы: например, в линию механической обработки может быть включено кроме металлорежущих станков оборудование для сварки, окраски и др. Расположение рабочих мест по ходу технологического процесса создает более короткий путь для перемещения предметов и позволяет применять транспорт постоянного направления Рабочие места специализируются на выполнении определенных операций. Это позволяет использовать кадры невысокой квалификации и снижает затраты времени и средства на их подготовку Предмет труда в таком производстве движется непрерывно. Это объясняется кратностью операций по трудоемкости, а также специальным межоперационным транспортом

Партионный	Широкая номенклатура изделий, изготавливающихся партиями. Значительны размеры незавершенного производства. Сравнительно большие специальные складские помещения.	Продукция выпускается сериями, производство деталей запускается партиями согласно графикам. При этом технико-экономические показатели: загрузка оборудования, производительность труда, себестоимость и другие – зависят от величины и повторяемости партий


	При дискретном производстве маркетинговые исследования направлены на получение и выполнение индивидуальных заказов на различные изделия	За одним рабочим местом закрепляется несколько деталей и операций В работе оборудования возникают периодические перерывы для переналадки в связи с переходом на производство новой партии деталей или на выполнение других операций по этим же деталям В дискретных системах используется оборудование общего назначения, что обеспечивает большую гибкость в переналадке производства
Метод групповой организации производства	Используются преимущества поточного производства в серийном, мелкосерийном и даже единичном типах производства при внедрении группового метода обработки деталей, то есть при использовании типовых процессов для группы изделий и групповых специальных приспособлений и оснастки. Для этого все детали группируются по признаку конструктивного и технологического сходства, а для каждой группы выбирается наиболее сложное изделие-представитель, включающее основные сложные элементы группы. Применительно к ней рассчитываются основные нормативы организации производства. При этом разрабатывается единый технологический процесс, пригодный для всех деталей данной группы. Сокращаются затраты на разработку технологии. Используются универсально-сборные приспособления. Упрощается внутрицеховое планирование, техническое нормирование. Нормы рассчитываются на деталь-представитель. Для остальных используются поправочные коэффициенты. Различные виды технологического оборудования сосредотачиваются для обработки группы деталей по унифицированному технологическому процессу
Метод организации синхронизированного производства	Принципы организации синхронизированного производства разработаны в 60-е годы в японской компании. Метод синхронизированного производства интегрирует ряд традиционных функций организации производственных процессов: оперативного планирования, контроля складских запасов, управления качеством продукции. Суть метода сводится к отказу от производства продукции крупными партиями и созданию непрерывно-поточного производства, в котором на всех стадиях производственного цикла требуемый узел или деталь поставляется к месту последующей операции в необходимое время Метод синхронизированного производства предполагает совокупность специальных приемов и правил организации производственного процесса: изготовление деталей и организация их перемещения к участкам и цехам-потребителям точно в необходимое время, обеспечение качества продукции, создание системы профилактического технического обслуживания
Единичный	Широкая номенклатура не повторяющихся в производстве изделий Подвозка деталей к рабочим местам, приемка законченной работы несколько раз в течение смены Гибкая организация тран-спортного обслуживания рабочих мест.	Частая переналадка производства Продукция изготавливается на универсальном оборудовании, которое расположено группами Закрепление деталей и операций за рабочими местами отсутствует Кадры-универсалы высокой квалификации Широкоуниверсальное оборудование, расположенное группами по функциональному назначению
Большая трудоемкость с высоким удельным весом ручного труда. Большая длительность производственного цикла. Сравнительно большее незавершенное производство. Увеличивается трудоемкость материально-технического обеспечения. Селективный способ маркетинга

Коэффициент закрепления деталей – операций в среднем на одном рабочем месте (коэффициент серийности, специализации) определяется по формуле:

где	r − среднее количество операций, которые выполняются при изготовлении каждой детали;
	n − количество наименований деталей, которые обрабатываются данной группой рабочих мест;
	p − число рабочих мест. Массовое производство – 1 ÷ 3, крупносерийное – 4 ÷ 10, среднесерийное – 11 ÷ 20, мелкосерийное – более 20.

Коэффициент пропорциональности, отражающий соответствие пропускной способности подразделений (К_пр.), определяется по формуле:

где	М₁, М₂ − мощность цехов, участков, агрегатов, между которыми определяется сопряженность;
	Р_у − удельный расход продукции первого звена технологического процесса (агрегата, участка, цеха).

Коэффициент пропорциональности исчисляется как среднегеометрическое значение от пропускной способности отдельных звеньев и подразделений:

где	К_пр._i − показатели пропускной способности производственных единиц;
	n − число производственных единиц.

Коэффициент непрерывности, отражающий изменение времени перерывов в процессе изготовления и передвижения предметов труда от одной операции к следующей, определяется отношением длительности технологической части производственного цикла (Т_{ц. техн.}) к полной его продолжительности (Т_ц.).

Коэффициент ритмичности, отражающий равномерность работы, определяется по формуле:

где	Σ_ΔQ − объем недоданной продукции;
	ΣQ_пл. − плановый выпуск продукции.

Чем ближе К_ритм. к 1, тем выше уровень организации производства на предприятии.

Коэффициент прямоточности, отражающий кратчайший путь прохождения изделия по производственному циклу от запуска в производство до выхода готовой продукции, определяется как отношение длительности транспортных операций (ΣТ_тр.) к общей продолжительности цикла (ΣТ_ц.):