Розділ 11. Організація виробництва 1 страница

Виробничий процес — це сукупність взаємозв'язаних дій людей, засобів праці та природи, потрібних для
виготовлення продукції. Основними елементами ви­робничого процесу є процес праці як свідома діяльність людини, предмети та засоби праці.
Це ресурсні складові виробничого процесу, які потребують певної витрати коштів. Поряд з цим у багатьох виробництвах використовуються природні процеси (біологічні, хімічні процеси в аграрних та аграрно-промислових виробництвах, сушіння, охо­лоджування деталей після термічної обробки тощо). Природні процеси потребують витрат часу, а ресур­си витрачаються тільки в разі їхньої штучної інтен­сифікації.
Головною складовою виробничого процесу є тех­нологічний процес — сукупність дій зі зміни та ви­значення стану предмета праці. На підприємствах здійснюються різноманітні виробничі процеси, їх поділяють передусім за такими ознаками: призначен­ня, перебіг у часі, ступінь автоматизації.
За призначенням виробничі процеси поділяються на основні, допоміжні та обслуговуючі. Основні про­цеси — це процеси безпосереднього виготовлення основної продукції підприємства, яка визначає його виробничий профіль, спеціалізацію і поступає на ринок як товар для продажу.
Основні процеси в низці виробництв поділяються на стадії: заготівельну, обробну, випускну (складальну). Разом вони утворюють основне виробництво. До допоміжних належать процеси виготовлення продукції, яка використовується на самому підприємстві для забезпечення нормального перебігу основ­них процесів. Допоміжні процеси групуються за їхнім призначен­ням, утворюючи такі допоміжні виробництва, як ремонтне, інстру­ментальне, енергетичне та ін. Обслуговуючі процеси забезпечують нормальні умови здійснення основних і допоміжних. До них нале­жать складські, транспортні процеси.
За перебігом у часі виробничі процеси поділяють на дискретні (переривані) та безперервні. Дискретним процесам притаманна циклічність, зв'язана з виготовленням виробів певної форми, які обчислюються в штуках (машини, прилади, одяг тощо). Безпе­рервні процеси властиві виробництву продукції, яка не має ста­лого об'єму й форми (сипкі, рідкі, газоподібні речовини), тому їхній перебіг не потребує технологічної циклічності.
За ступенем автоматизації розрізняють ручні, механізовані, ав­томатизовані та автоматичні процеси. Ручні процеси здійснюються безпосередньо робітником, фізична сила якого є основним джере­лом енергії. Механізовані процеси виконуються робітником за до­помогою машин. Робітник керує машинами, а безпосередньо вико­нує тільки допоміжні операції. Автоматизовані процеси викону­ються машинами під наглядом робітника. За останнім можуть за­лишатися деякі допоміжні операції. Автоматичні процеси здійсню­ються машинами без участі робітника за попередньо розробленою програмою.
Основною структурною одиницею виробничого процесу є опе­рація.
Операція — це закінчена частина виробничого процесу, яка виконується на одному робочому місці, над тим самим предметом праці без переналагоджування устаткування. З усіх операцій спе­ціально виділяють технологічні, сукупність яких утворює техно­логічний процес.


Принципи організації виробничого процесу. Виробничий процес та окремі його операції мають бути раціонально організовані в просторі і часі. Для цього за проектування та організації виробничого процесу слід дотримуватися певних принципів. До таких принципів належать: спеціалізація, пропор­ційність, паралельність, прямоточність, безперервність, ритміч­ність, автоматичність, гнучкість, гомеостатичність.

Принцип спеціалізації означає обмеження різноманітності еле­ментів виробничого процесу, передусім зменшення номенклатури продукції, яка виготовляється на кожній ділянці підприємства, а також різновидів виробничих операцій, що виконуються на робо­чих місцях.
Збільшуючи однорідність виробництва, спеціалізація спрощує його організацію, створює передумови для його автоматизації, унаслі­док чого поліпшується використання ресурсів підприємства, підви­щується якість продукції, знижується її собівартість.
Рівень внутрішньозаводської спеціалізації істотно залежить від конструктивної, технологічної та організаційної уніфікації. Уніфі­кація — це зведення продукції, методів її виробництва або їхніх елементів до єдиних форм, розмірів, структури, складу. Уніфікація дає змогу зменшити номенклатуру деталей і вузлів, розумно обме­жити різноманітність методів виробництва, типи й марки устатку­вання, маршрути виготовлення деталей тощо.
Додержання принципу спеціалізації істотно впливає на здійснення інших принципів раціональної організації виробни­чого процесу.
Принцип пропорційності потребує узгодження пропускної спро­можності всіх частин виробничого процесу, усієї взаємозв'язаної си­стеми підрозділів і машин. Пропорційність досягається тоді, коли
сукупна продуктивність технологічно зв'язаних ланок виробницт­ва пропорційна обсягу робіт, що виконуються. Це відповідає умові:

де n — кількість технологічно взаємозв'язаних підрозділів;
П, В, М — у кожному підрозділі відповідно обсяг робіт, про­дуктивність одного робочого місця, кількість робочих місць.
Порушення цього принципу призводить до виникнення «вузь­ких місць» або неповного завантаження окремих підрозділів. На підприємствах зі складною структурою виробництва важко досяг­ти повної пропорційності потужностей окремих підрозділів (бри­гад, дільниць, цехів, виробництв). Вона періодично порушується внаслідок освоєння нових виробів, неоднакових темпів зниження їхньої трудомісткості в різних підрозділах тощо. Виникнення дис­пропорцій — закономірний результат розвитку виробництва та його функціонування в динамічному середовищі. Проте їх потрібно пе­редбачати й планомірно мінімізувати.
Принцип паралельності передбачає одночасне виконання ок­ремих операцій і процесів. Додержання цього принципу є особли­во важливим у виготовленні складних виробів, що компонуються з багатьох деталей, вузлів, агрегатів, послідовне виробництво, яких потребувало б тривалого часу. Паралельність досягається раціо­нальним розчленуванням виробів на складові частини, суміщен­ням часу виконання різних операцій над ними, одночасним виго­товленням різних виробів. Паралельне виконання робіт на робочо­му місці забезпечується багатоінструментальною обробкою загот­івок, суміщенням часу виконання основних і допоміжних операцій.
Принцип прямоточності означає, що предмети праці в про­цесі обробки повинні пересуватися найкоротшим шляхом на всіх стадіях та операціях виробничого процесу, без зустрічних і зво­ротних переміщень. Для дотримання цього принципу цехи, дільниці, робочі місця (наскільки це можливо) розміщують за хо­дом технологічного процесу. Допоміжні виробництва, служби, скла­ди, у свою чергу, тримають якнайближче до тих підрозділів, котрі вони обслуговують.
Принцип безперервності потребує, щоб перерви між суміжни­ми технологічними операціями були мінімальними або їх було зовсім ліквідовано. Найбільшою мірою цей принцип реалізується в безперервних виробництвах — хімічному, металургійному, енергетичному та ін. У дискретному виробництві, де технологіч­ний процес має широку диференціацію, повністю ліквідувати пе­рерви неможливо як з технологічних, так і з організаційних при­чин. За таких умов важливим завданням є мінімізація перерв у структурі виробничого циклу через синхронізацію операцій, зас­тосування прогресивних методів оперативного управління вироб­ництвом. Безперервність виробничого процесу треба доповнюва­ти безперервністю роботи устаткування й робітників.
Принцип ритмічності полягає в тім, що робота всіх підрозділів підприємства і випуск продукції мають здійснюватися за певним ритмом, планомірною повторюваністю. За додержання цього принципу в однакові проміжки часу виготовляють однакову або таку, що рівномірно зростає, кількість продукції, забезпечуючи рівно­мірне завантаження робочих місць. Ритмічна робота дає змогу якнайповніше використати виробничу потужність підприємства та його підрозділів.
Принцип автоматичності передбачає економічно обґрунто­ване звільнення людини від безпосередньої участі у виконанні опе­рацій виробничого процесу. Особливо актуальною є реалізація цього принципу у виробництвах із важкими та шкідливими умовами праці. Автоматизуються не тільки виробничі процеси, а й інші сфери діяльності людини, у тім числі управління.
Принцип гнучкості означає, що виробничий процес має опера­тивно адаптуватися до зміни організаційно-технічних умов, зв'яза­них із переходом на виготовлення іншої продукції або з її модифі­кацією. Гнучкість виробничого процесу уможливлює освоєння нової
продукції в короткий термін і з меншими витратами. Значення прин­ципу гнучкості особливо зростає за умов прискорених темпів нау­ково-технічного прогресу, коли об'єкти виробництва часто змінюються.
Гнучке виробництво швидко адаптується до зміни кон'юнктури ринку, що підвищує його конкурентоспроможність. Гнучкість ви­робничого процесу досягається універсалізацією знарядь праці, засобів автоматизації та методів обробки, запровадженням верстатів із ЧПК, гнучких виробничих систем.
Принцип гомеостатичності полягає в тім, щоб виробнича система була здатною стабільно виконувати свої функції в межах допустимих відхилень і протистояти дисфункціональним впливам. Це досягається створенням технічних та організаційних механізмів саморегулювання і стабілізації. До стабілізаційних організаційних систем належать системи оперативного планування й регулювання виробництва, планово-запобіжного ремонту устаткування, ре­зервних запасів та низка інших заходів.
Розглянуті принципи раціональної організації виробничого про­цесу тісно між собою пов'язані, доповнюють один одного і різною мірою реалізуються на практиці. Проектуючи виробничий процес, його організацію, треба враховувати ці принципи, але оптимальні організаційно-технічні рішення вибирати за критерієм економіч­ної ефективності.

11.2. Організаційні типи виробництва

Особливості діяльності підприємства, специфіка конкретних технічних та організаційних рішень істотно залежать від типу ви­робництва. Тип виробництва — це класифікаційна категорія виробництва, яка враховує такі його властивості, як широта номенк­латури, регулярність, стабільність і обсяг випуску продукції. Є три типи виробництва: одиничне, серійне й масове.
Одиничне виробництво характеризується широкою номенкла­турою продукції, малим обсягом випуску однакових виробів, по­вторне виготовлення яких здебільшого не передбачається. Серійне виробництво має обмежену номенклатуру продукції, виготовлен­ня окремих виробів періодично повторюється певними партіями (серіями) і сумарний їхній випуск може бути досить значним. Масове виробництво характеризується вузькою номенклатурою про­дукції, великим обсягом безперервного й тривалого виготовлення однакових виробів.
Окремо виділяють дослідне виробництво, що в ньому виготов­ляються зразки або партії (серії) виробів для проведення дослід­них робіт, випробувань, доопрацювання конструкцій. За дослідни­ми зразками розробляється конструкторська та технологічна доку­ментація для серійного або масового виробництва. За своїми ха­рактеристиками дослідне виробництво близьке до одиничного.
За ознаками типу виробництва можна характеризувати вироб­ничі підрозділи: від робочого місця до підприємства взагалі. При цьому важливою кількісною характеристикою є рівень спеціалізації робочих місць, який обчислюється за допомогою коефіцієнта за­кріплення операцій.
Коефіцієнт закріплення операцій — це середня кількість тех­нологічних операцій, яка припадає на одне робоче місце за місяць. Він обчислюється за формулою:

де kз.о. — коефіцієнт закріплення операцій;
n— кількість найменувань предметів, які обробляються на даній групі робочих місць (на дільниці, в цеху) за місяць;
mi - кількість операцій, що їх проходить i-й предмет у процесі обробки на даній групі робочих місць;
М — кількість робочих місць, для яких обчислюється kз.о.
Робочі місця одиничного виробництва характеризуються вико­нанням різноманітних операцій над різними деталями в межах тех­нологічних можливостей устаткування. Останнє є універсальним, розміщується однотипними технологічними групами. Через часту зміну предметів праці багато часу витрачається на переналагоджування устаткування.
Виконання різноманітних операцій за умов недостатньо опра­цьованих унаслідок частої зміни об'єктів виробництва технологіч­них процесів потребує висококваліфікованих робітників-універсалів. Орієнтовно для одиничного виробництва kз.о. > 40.
На робочих місцях серійного виробництва виконуються операції над обмеженою номенклатурою деталей, які обробляються періо­дично партіями. Застосовується універсальне та спеціальне устат­кування, що розміщується як технологічними групами, так і за предметним принципом. Кваліфікація робітників у цілому може бути середньою, за винятком тих високваліфікованих спеціалістів, які працюватимуть на машинах з ЧПК та на гнучких автоматизо­ваних лініях.
Залежно від широти номенклатури, величини партій, періодич­ності їхньої обробки серійне виробництво поділяється на дрібносерійне, середньо серійне і велико серійне. Робочі місця дрібносерійного виробництва за своїми характеристиками близькі до робочих місць одиничного виробництва з дещо меншою кількістю операцій, які на них виконуються, оскільки предмети обробляються малими партіями. Коефіцієнт закріплення операцій орієнтовно в межах 20 < kз.о.< 40. Для робочих місць середньосерійного виробництва характерне ще більше обмеження кількості виконуваних операцій, оскільки партії виробів стабільно повторюються. Устаткування має більш високий рівень спеціалізації, 10 < kз.о.≤ 20. На робочих місцях великосерійного виробництв; предмети обробляються великими партіями, устаткування спеціалізоване.
Робочі місця масового виробництва характеризуються постійним виконанням однієї операції над одним предметом праці, тобто kз.о. =1. Устаткування є вузько спеціалізованим, застосовується спеціальне оснащення. Принцип розміщення устаткування — предмет­ний. Виконання елементарних операцій на потокових лініях не по­требує високої кваліфікації робітників, але на автоматизованих си­стемах їхня кваліфікація має бути на рівні техніка чи навіть інжене­ра.
Практично немає підприємств з однорідним типом виробницт­ва. Тому тип виробництва дільниці, цеху, підприємства визначається типом виробництва, що переважає на робочих місцях.
Підприємства одиничного виробництва виготовляють продук­цію в одиничних екземплярах, що не повторюються взагалі або повторюються нерегулярно. На дільницях і в цехах переважають одиничні процеси, але є робочі місця та цілі підрозділи із серійним виробництвом уніфікованих деталей і вузлів для різних виробів (шестерні, валики, кріпильні деталі, ручки, контрольні прилади тощо). До підприємств одиничного виробництва належать заводи важкого, енергетичного машинобудування, суднобудування та ін. Підприємства серійного виробництва випускають серії виробів обмеженої номенклатури, які періодично повторюються. Серія це певна кількість виробів одного типорозміру, що виготовляється за незмінною технічною документацією. На серійних підприєм­ствах робочі місця переважно серійного типу виробництва. Водно­час можуть використовуватися і процеси масового виробництва уніфікованих деталей на потокових лініях. Типовими прикладами підприємств серійного виробництва є верстатобудівні, літакобудівні заводи, підприємства з виробництва сільськогосподарської техні­ки, електровозів тощо.
Підприємства масового виробництва безперервно випускають один або кілька виробів протягом тривалого часу за умов високої внутрішньозаводської спеціалізації. На робочих місцях переважа­ють масові процеси, проте в окремих випадках за низької трудо­місткості операцій використовуються серійні типи виробництва, наприклад на заготівельних процесах. До таких підприємств належать автомобільні, тракторні заводи, підприємства з виготовлення годинників, телерадіоапаратури та ін.
Тип виробництва істотно впливає на його організаційно-техніч­ну побудову й ефективність. Від типу виробництва залежить ви­робнича структура підприємства і його підрозділів, вибір техноло­гічних процесів, устаткування й оснащення, методів організації ви­робництва та управління. Найбільш ефективним є масове вироб­ництво, де легко застосовувати високопродуктивне спеціальне устаткування й максимально реалізувати принципи раціональної організації виробничого процесу. Технічно та організаційно складним і найменш ефективним є одиничне виробництво. Тому важливою передумовою підвищення ефективності виробництва є збільшення його серійності, перехід (за можливості) від одиничного до серійного, а від серійного до масового виробництва. Досягаєть­ся це різними способами, зокрема розширенням ринку збуту і збільшенням серій виробів, уніфікацією деталей і агрегатів особ­ливо складних машин і приладів, запровадженням групових методів обробки тощо.

11.3. Організація виробничого процесу в часі

Виробничий цикл та його структура.
Організація виробничого процесу в часі характеризується способами поєднання операцій технологічного процесу, структурою та тривалістю виробничого циклу. Виробничий цикл — це інтервал від початку до закінчення процесу виготовлення продукції, тобто час, протягом якого запущені у виробництво предмети праці перетворюються на готову продукцію.
Він обчислюється для одного виробу або для певної кількості виробів, що виготовляються одночасно. Виробничий цикл є важливим календарно-плановим нормативом організації виробничого процесу в часі. Виходячи з його тривалості, визначають термін запуску продукції у виробництво, складають календарні плани її виготовлення на всіх стадіях виробничого процесу, узгоджують роботу суміжних підрозділів (дільниць, цехів). На підставі виробничого циклу обчислюється величина незавершеного виробництва — важливого елемента оборотних коштів підприємства.
З нього видно, що виробничий цикл складається з власне виробничого часу і перерв. Час виробництва особливих пояснень не потребує. Час перерв включає перерви в робочий час, тобто тоді, коли підприєм­ство працює, і неробочий час, який визначається режимом роботи (вихідні, святкові дні, перерви між робочими змінами.
Перерви в робочий час поділяються на перерви партіонності та чекання. Перерви партіонності виникають тоді, коли предмети праці обробляються партіями. Партія предметів — це певна кількість однакових предметів, які обробляються на кожній операції безпе­рервно з одноразовою витратою підготовчо-завершального часу. Предмети партії обробляються не одночасно, а по одному або кілька одразу. Кожний предмет праці чекає спочатку своєї черги на об­робку, а потім — кінця обробки всієї партії. Перерви партіонності обчислюються не окремо, а разом із тривалістю технологічних опе­рацій, утворюючи технологічний цикл. Перерви чекання виника­ють унаслідок несинхронності операцій виробничого процесу: предмети праці нема де обробляти, бо робочі місця зайнято інши­ми операціями. Перерви чекання виникають також тоді, коли де­талі, що входять до одного комплекту, виготовляються в різний час.
Конкретна структура виробничого циклу залежить від особли­востей продукції, технологічних процесів її виготовлення, типу виробництва та деяких інших факторів. У безперервних виробниц­твах (хімічному, металургійному і т. п.) найбільшу частку у вироб­ничому циклі займає час виробництва. У дискретних виробницт­вах істотну частку виробничого циклу становлять перерви. Особ­ливо тривалими є перерви в одиничному виробництві, менши­ми — в серійному й мінімальними — у масовому.

Методи поєднання операцій та їхній впив на операційний цикл.
Виробничий цикл можна обчислювати як для ок­ремих предметів (деталей, вузлів, виробів), так і для цілих партій. Визначення циклу здійснюється за складовими його елементами. Для виробів із тривалим циклом величина останнього обчислюється в календарних днях, у цьому разі враховуються всі перерви. Короткі цикли (до 5 днів) обчислюються в робочих днях без урахування вихідних.
У багатьох випадках виконання допоміжних операцій збігаєть­ся із часом перерв, особливо перерв чекання. Тоді величина циклу є меншою за суму його складових. Це треба враховувати під час обчислення загальної тривалості циклу.
Основною складовою виробничого циклу є тривалість техно­логічних операцій, яка становить технологічний цикл. Технологіч­ний цикл обробки партії предметів на одній операції дорівнює
Тm=nt/M, (11.3)
де Тm — технологічний цикл в одиницях часу, як правило, хви­линах;
n — кількість предметів у партії;
t — тривалість обробки одного предмета;
М — кількість робочих місць, на яких виконується операція.

Технологічний цикл партії предметів, які обробляються на кількох операціях, залежить також від того, як поєднується вико­нання операцій над предметами партії. Існують три способи по­єднання операцій технологічного процесу (три способи передачі предметів): послідовний, паралельний, паралельно-послідовний.
Послідовне поєднання операцій полягає в тім, що наступна опе­рація починається тільки після закінчення обробки всіх предметів партії на попередній операції. Партія предметів передається з опе­рації на операцію повністю. Технологічний цикл за такого поєднан­ня операцій обчислюється за фор­мулою

де m — кількість операцій технологічного процесу (i = І,2...m).
Послідовне поєднання операцій є досить простим за своєю організацією, полегшує оперативне планування та облік. Але воно потребує тривалого циклу, бо кожний предмет лежить, чекаючи обробки всієї партії. Послідовне поєднання операцій застосовується в одиничному та серійному виробництвах.
Паралельне поєднання операцій характеризується тим, що кож­ний предмет праці після закінчення попередньої операції відразу передається на наступну операцію й обробляється. Відтак предме­ти однієї партії виготовляються паралельно на всіх операціях. Малогабаритні нетрудомісткі предмети можуть передаватися не поштучно, а транспортними (передаточними) партіями — nm. За поштучного передавання nm=1.
За паралельного поєднання операцій істотно скорочується технологічний цикл проти послідовного. Проте, якщо при цьому три­валість операцій не однакова і не кратна, тобто, коли вони не синхронізовані, то на всіх операціях, крім операції з максимальною тривалістю, виникають перерви в роботі. Перерви ліквідуються за умови синхронізації операції, коли
t1\M1 = t2\Mm= … tm\Mm
Паралельне поєднання операцій застосовується у масовому та великосерійному виробництвах.
Паралельно-послідовне поєднання операцій, яке ще називають змішаним, відрізняється тим, що обробка предметів праці на на­ступній операції починається до закінчення обробки всієї партії на попередній, але за умови, щоб партія оброблялась на кожній опе­рації безперервно.
Технологічний цикл за пара­лельно-послідовного поєднання операцій коротший за цикл послідовного поєднання на час паралельного виконання суміжних операцій τ, тобто

Час паралельного виконання суміжних операцій дорівнює до­бутку кількості деталей без однієї транспортної партії та тривалості
меншої операції. Якщо останню позначити (t\M)K, то в загально­му вигляді для будь-якої пари суміжних операцій

τ = (n-nm)(t\M)K

Для m операцій таких суміщень буде m - 1. Тоді можна остаточ­но записати:

За паралельно-послідовного поєднання операцій технологічний цикл триваліший від циклу за паралельного і менший ніж цикл за послідовного поєднання операцій. Застосовується цей метод, коли предмети обробляють великими партіями, що відповідає умовам великосерійного виробництва.
Для обчислення виробничого циклу обробки партії предметів поряд із технологічним циклом треба визначити інші його елемен­ти. Тривалість природних процесів береться згідно з вимогами технології, час виконання допоміжних операцій та міжопераційних перерв визначається за певними нормативами або з досвіду. Тоді виробничий цикл обробки партії предметів у календарних днях може бути обчислений, наприклад, для послідовного поєднання операцій за формулою.

де kкал. — коефіцієнт календарності;
kзм — кількість змін за добу;
tзм — тривалість зміни в годинах;
kзм. — тривалість природних, допоміжних операцій, що не перекриваються, хв;
tпр.,tg —тривалість середньої між операційної перерви (чекання), хв.
Коефіцієнт календарності — це відношення кількості календар­них днів до кількості робочих днів у певному періоді (місяці, квар­талі, році).
Особливості обчислення виробничого циклу складного виробу.
Викладена методика обчислення виробничого циклу виходить з того, що готовий виріб одержу­ють унаслідок послідовного виконання операцій над тим самим предметом праці. Проте більшість виробів у дискретному виробництві складається
з багатьох деталей, вузлів, агрегатів (автомобілі, верстати, телевізо­ри і т. д.), які виготовляються певною мірою паралельно. Для такої продукції виробничий цикл обчислюється графоаналітичним ме­тодом. Спочатку обчислюються виробничі цикли обробки окремих деталей, складання вузлів, агрегатів і виробу в цілому за методи­кою, розглянутою вище. Після цього будується цикловий графік (стрічковий або сітковий) виготовлення виробу з урахуванням па­ралельності окремих процесів. Виробничий цикл складного виробу дорівнює найбільшій сумі циклів взаємозв'язаних послідовних процесів.

Економічне зна­чення і способи скорочення виробничого циклу
Виробничий цикл є важливим показником рівня організації виробничого процесу, що істотно впливає на його ефективність. Скорочення виробни­чого циклу зменшує незавершене виробництво і відповідно оборотні кошти підприємства. Унаслідок зменшення незавершеного виробництва економиться площа, зайнята зберіганням предметів праці, а це забезпечує економію витрат.
Крім того, скорочення виробничого циклу збільшує виробничу потужність відповідних підрозділів і підприємства взагалі.
Для скорочення виробничого циклу треба зменшувати час ви­робництва і перерв. Час виробництва за конкретних умов може зменшуватися під впливом різних факторів. Передусім це меха­нізація і автоматизація технологічних процесів, допоміжних опе­рацій, інтенсифікація природних процесів, ретельне опрацювання технічної документації на стадії підготовки виробництва, па­ралельне виконання робіт під час виготовлення складних виробів та ін. Час перерв зводиться до мінімуму застосуванням передових методів організації виробництва та систем оперативно-календар­ного управління.

11.4. Методи організації виробництва

Виробничий процес здійснюється в часі і просторі. Організа­цію виробничого процесу в часі було вже розглянуто вище. Про­сторова організація виробничого процесу передбачає розміщення робочих місць і їхніх груп (дільниць, цехів) на території підприєм­ства та забезпечення пересування предметів праці по операціях за найкоротшими маршрутами. Поєднання цих двох аспектів побудо­ви виробничого процесу здійснюється застосуванням відповідно­го методу організації виробництва. Є два методи організації вироб­ництва: непотоковий і потоковий.

Організація непотокового виробництва
Непотоковому виробництву властиві такі ознаки: на робочих місцях обробляються різні за конструкцією і технологією виготовлення предмети
праці, бо кількість кожного з таких є невеликою й недостатньою для нормального завантаження устаткування; робочі місця розмі­щуються за однотипними технологічними групами без певного зв'язку з послідовністю виконання операцій, наприклад, групи то­карних, фрезерних, свердлильних та інших верстатів; предмети праці переміщуються в процесі обробки за складними маршрута­ми, унаслідок чого є великі перерви між операціями. Після окре­мих операцій предмети праці часто поступають на проміжні скла­ди і чекають звільнення робочого місця для виконання наступної операції.
Непотоковий метод застосовується переважно в одиничному і серійному виробництвах. Залежно від номенклатури виробів і їхньої кількості він може мати різні модифікації. За умов одиничного ви­робництва непотоковий метод здійснюється переважно у формі одинично-технологічного, коли окремі предмети праці одиницями або невеликими партіями, які не повторюються, проходять оброб­ку згідно з наведеним вище порядком. У серійному виробництві цей метод набирає форми партіонно-технологічного або предмет­но-групового.
Партіонно-технологічний метод відрізняється від одинично-технологічного тим, що предмети праці проходять обробку партія­ми, які періодично повторюються. Партія предметів праці є важ­ливим календарно-плановим нормативом організації партіонного виробництва і її величина істотно впливає на його ефективність, причому цей вплив не однозначний. З одного боку, збільшення величини партії забезпечує зменшення кількості переналагоджувань устаткування, унаслідок чого поліпшується його використання, зменшуються витрати на підготовчо-завершальні роботи (переналагоджування, одержання і здача роботи, ознайомлення з техніч­ною документацією і т. п.). Крім цього, спрощується оперативне планування й облік виробництва. З іншого боку, обробка предметів великими партіями збільшує обсяг незавершеного виробництва, по­требує більших складських приміщень, а це призводить до додат­кових витрат.
Зменшення величини партії предметів справляє на ефективність виробництва протилежний вплив. Відтак дуже важливо визначи­ти величину оптимальної партії. Оптимальною є така партія пред­метів, коли загальні витрати на її виготовлення будуть мінімаль­ними. Вона обчислюється у процесі оперативного управління ви­робництвом.
Одиничне- і партіонно-технологічні методи виробництва орга­нізаційно є досить складними, їхні недоліки трохи послаблюють­ся застосуванням предметно-групового методу. Суть останнього полягає в тім, що вся сукупність предметів праці розподіляєть­ся на технологічно подібні групи. Обробка предметів кожної гру­пи здійснюється за приблизно однаковою технологією і потребує однакового устаткування. Це дає змогу створювати для обробки предметів групи предметно спеціалізовані дільниці, підвищувати рівень механізації та автоматизації виробництва. Предметно-гру­пові методи створюють передумови для переходу до потокового виробництва.
Устаткування в непотоковому виробництві є переважно універ­сальним, а робітники — універсалами високої кваліфікації. Вищий рівень спеціалізації устаткування, як зазначалося, використовуєть­ся в разі застосування предметно-групових методів, оскільки за пев­ною предметне спеціалізованою дільницею закріплюється менша кількість предмето-операцій.
Для непотокових методів характерне послідовне (рідко — по­слідовно-паралельне) поєднання операцій, що поряд зі складними маршрутами обробки збільшує тривалість виробничого циклу. Проте непотокове виробництво має свою сферу застосування, воно широко використовується в промислових дискретних процесах. За невеликих обсягів виготовлення окремих виробів непотоковий метод забезпечує ліпше використання устаткування, більш повне його завантаження в часі та за потужністю, оскільки обробку пред­метів можна розподіляти між верстатами групи з урахуванням їхніх параметрів.
Загальна характеристика потокового виробництва
Потокове виробництво — високоефективний метод організації виробничого процесу. За умов потоку виробничий процес здійснюється в мак­симальній відповідності до принципів його раціональної організації. Потокове виробництво має такі ознаки:
за групою робочих місць закріплюється обробка або скла­дання предмета одного найменування або обмеженої кількості най­менувань конструктивно та технологічно подібних предметів;
робочі місця розміщуються послідовно за ходом технологіч­ного процесу;
технологічний процес має високу поопераційну диференціа­цію, на кожному робочому місці виконується одна або кілька схо­жих операцій;
предмети праці передаються з операції на операцію поштуч­но або невеликими транспортними партіями згідно з ритмом робо­ти, що забезпечує високий ступінь паралельності та безперервності процесу. Широко застосовується спеціальний міжопераційний транспорт (конвеєри), який виконує не тільки функції переміщен­ня предметів, а й задає ритм роботи.
Потокові методи застосовуються для виготовлення продукції в значних обсягах і протягом тривалого часу, тобто в масовому й великосерійному виробництві.
Основною структурною ланкою потокового виробництва є по­токова лінія — технологічно та організаційно виокремлена група робочих місць, яка виготовляє один або кілька подібних типорозмірів виробів. Потокові лінії бувають різними, тому їх класи­фікують за певними ознаками.
За номенклатурою виробів потокові лінії поділяють на одно- і багатопредметні. Однопредметною називається лінія, на якій об­робляється або складається виріб одного типорозміру протягом тривалого часу. Для переходу на виготовлення виробу іншого ти­порозміру потрібна перебудова лінії (перестановка устаткування, його заміна тощо). Застосовуються ці лінії в масовому виробництві. Багатопредметною є потокова лінія, на якій одночасно або по­слідовно виготовляється кілька типорозмірів виробів, схожих за конструкцією й технологією виробництва. Сфера застосування — серійне виробництво.
За ступенем безперервності процесу потокові лінії поділяються на безперервні та переривані. Безперервною є лінія, на якій предме­ти праці переміщуються по операціях безперервно, тобто без міжо-пераційного чекання (паралельне поєднання операцій). Перерива­ною, або прямоточною, вважається лінія, що не може забезпечити безперервної обробки предметів через несинхронність операцій. Між операціями з різною продуктивністю предмети праці чекають своєї черги на обробку, утворюючи періодично оборотні запаси.
За способом підтримування ритму відрізняють лінії з регламен­тованим і вільним ритмом. На лінії з регламентованим ритмом предмети праці передаються з операції на операцію через точно фіксований час, тобто за заданим ритмом, який підтримується за допомогою спеціальних засобів (переважно конвеєра). Регламен­тований ритм застосовується на безперервних лініях. На лініях з вільним ритмом предмети з операції на операцію можуть переда­ватися з відхиленням від розрахункового ритму. Загальний ритм у цьому разі забезпечується стабільною продуктивністю робітника на першій операції лінії або ритмічною сигналізацією (звуковою, світловою).
Залежно від місця виконання операцій лінії поділяють на лінії з робочим конвеєром і конвеєром зі зняттям предметів для їхньої обробки. Робочий конвеєр, крім транспортування й підтримування ритму є безпосереднім місцем виконання операцій. Це передусім складальні конвеєри. Конвеєри зі зняттям предметів характерні для процесів, операції яких виконуються на технологічному устатку­ванні.
За способом переміщення виокремлюють конвеєри з безперер­вним та пульсуючим рухом. Конвеєр з безперервним рухом має по­стійну швидкість і під час роботи не зупиняється. Конвеєр з пуль­суючим рухом під час виконання операцій стоїть нерухомо. Він приводиться в дію періодично через проміжок часу, що дорівнює такту лінії. Такі конвеєри застосовуються тоді, коли за технологіч­ними умовами виконання операції потребує нерухомого стану пред­мета праці.
Переміщувати самі предмети не завжди можливо й доцільно (наприклад за складання великогабаритних машин). У цьому разі організується так званий стаціонарний потік, коли вироби встанов­люються нерухомо на складальних стендах, а переміщуються спеці­алізовані групи (бригади) робітників, які виконують певні операції. Кількість груп (бригад) робітників дорівнює кількості стендів.

Особливості організації і параметри потокових ліній
Запровадження потокового виробництва потребує певних умов. Основні з них такі:
достатній за обсягом і тривалістю випуск продукції;
висока стабільність І технологічність конструкції виробу;
можливість раціонального розміщення робочих місць і чітка організація їхнього обслуговування;
застосування прогресивної технології, механізація та авто­матизація процесів.
На підставі аналізу продукції, її обсягу, стану технологічного процесу, можливостей його вдосконалення, маси і габаритів виро­бу вибирається певний різновид потокової лінії та обчислюються основні її параметри: такт, ритм, кількість робочих місць, довжина робочих зон, швидкість руху конвеєра.
Такт потокової лінії— це інтервал часу, за який сходять з лінії вироби, що пересуваються один за одним:
r=Tp\N (11.12)
де r — такт потокової лінії, хв;
Тp — плановий фонд часу роботи лінії за розрахунковий період, хв;
N — обсяг виробництва продукції за той самий період у нату­ральному вимірі.
Обчислюючи час роботи безперервних потокових ліній, треба передбачати періодичні короткочасні перерви в роботі конвеєра для відпочинку робітників.
Якщо предмети праці передаються не поштучно, а транспорт­ними партіями (nm), то вони сходять з лінії за інтервал часу, що називається ритмом лінії:
R = r*nm (11.13)
де R — ритм лінії, хв.
У разі, коли організується безперервна потокова лінія, після обчислення такту проводять синхронізацію операцій. Операції вва­жають синхронізованими, коли тривалість кожної з них дорівнює або є кратною такту лінії. Синхронізація операцій досягається вживанням низки технологічних і організаційних заходів: диферен­ціацією, концентрацією операцій, скороченням їхньої тривалості за рахунок певних удосконалень тощо.
Кількість робочих місць обчислюється для кожної операції за формулою
Mpi=ti/r, (11.14)
де Мpi — розрахункова кількість робочих місць на /-й операції. Вона заокруглюється до більшого цілого числа М, після чого об­числюється коефіцієнт завантаження робочих місць (&з) для кож­ної операції:
kзі = Mpi/Mi (11.15)
Швидкість руху конвеєра залежить від його такту й відстані між виробами:
V=L/r (11.16)
де V— швидкість руху конвеєра, м/хв;
L—відстань між центрами двох суміжних виробів на конвеєрі, м.
Швидкість конвеєра, що рухається безперервно, обмежується раціональним режимом праці. На пульсуючому конвеєрі, який вклю­чається періодично, вона встановлюється максимальною з урахуванням правил безпеки праці.
На робочому конвеєрі з безперервним рухом за виконання опе­рації робітник пересувається за ходом конвеєра в межах відведе­ної йому робочої зони. Після закінчення операції робітник повертається до початку зони і виконує операцію над наступним виро­бом, який на цей момент має підійти до неї. Довжина робочої зони обчислюється за формулою
α i=L*ti/r, (11.17)
де α— довжина робочої зони на i-й операції, м.
За обробки або складання невеликих виробів і малої швидкості руху конвеєра робітник може перебувати (сидіти) на одному місці. Наприклад, складання годинників, монтаж радіоапаратури та ін.
Просторове розміщення потокових ліній може бути різним за­лежно від кількості робочих місць, типу транспортних засобів, площі дільниці (цеху). Найпростішим і найпоширенішим є прямо­лінійне розміщення робочих місць за ходом технологічного проце­су. Але це не завжди можливо, тому буває дворядне, кільцеве, зиг­загоподібне їхнє розміщення. Суміжні потокові лінії треба розмі­щувати так, щоб було зручно транспортувати предмети праці між ними. За організації потокової обробки і складання виробів до­поміжні лінії, що забезпечують складальний конвеєр, розміщують перпендикулярно до нього.

Тенденції розвит­ку потокового виробництва
Потокове виробництво внаслідок високої спеці­алізації, механізації та чіткої організації вироб­ничого процесу є високоефективним. Його ефективність виявляється у високій продуктивності праці, скороченні виробничого циклу і незавершеного виробництва, ліпшому ви­користанні основних фондів. Усе це забезпечує зменшення вит­рат на виробництво. Водночас потокове виробництво має й помітні недоліки.
Найбільшим недоліком потокового виробництва є примітивіза­ція праці робітників, обмеження її виконанням елементарних ме­ханічних операцій, що є наслідком високої диференціації технологічного процесу. Це робить працю на потоковій лінії малозмістовною, суперечить загальній тенденції підвищення освітнього і ква­ліфікаційного рівня працівників. Крім того, є непривабливими для людини жорсткий ритм роботи на потокових лініях, брак будь-яких творчих елементів у праці.
Цей недолік потокового виробництва усувається його автомати­зацією і створенням автоматичних потокових ліній, коли всі техно­логічні операції і транспортування предметів праці здійснюються автоматично. Автоматичні лінії широко застосовуються в масово­му виробництві.
Істотним недоліком потокового виробництва в його традиційній вузькоспеціалізованій формі є суперечність між його тяжінням до конструктивно-технологічної стабільності (тобто між його консер­вативністю) і вимогою динамічності виробництва, постійного онов­лення продукції відповідно до науково-технічного прогресу та по­треб ринку. Вузька спеціалізація робочих місць, їхня жорстка прив'язка до ходу технологічного процесу створюють труднощі для переходу на випуск нової продукції. Виникає необхідність у заміні устаткування, його переміщенні, створенні нового оснащення, пе­рекваліфікації робітників, що зв'язано з великими витратами часу й коштів.
Ця негативна сторона потокового виробництва поступово нейт­ралізується підвищенням гнучкості технологічних систем, засто­суванням машин із числовим програмним керуванням (ЧПК), запровадженням автоматичних багатофункціональних маніпуляторів-роботів.
Об'єднання верстатів з ЧПК, роботів, автоматичних транспор­тних засобів і складів під загальним керуванням ЕОМ дає мож­ливість створювати гнучкі автоматизовані системи (ГАС) з даль­шим залученням до них автоматизованого проектування продукції. Такі системи поєднують переваги потокового (висока продук­тивність) і непотокового (гнучкість) виробництва, можуть застосовуватись в усіх його типах, і є особливо ефективними в серій­ному виробництві.
Вони швидко і без великих витрат часу й коштів переналагод­жуються на випуск іншої продукції (у межах технічних можливо­стей). Для цього потрібно змінити програму виробничого проце­су, записану на машинному носії. Гнучкі автоматизовані систе­ми — це стратегічний напрямок розвитку техніки та організації виробництва.

Дата добавления: 2015-05-22