Дослідження організації виробничого процесу

4

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Зміст

Вступ

Розділ 1. Структура та принципи організації виробничого процесу

1.1 Структура виробничого процесу

1.2 Принципи організації виробничого процесу

Розділ 2. Організаційні типи виробництва

Розділ 3. Виробничий цикл і види руху предметів праці у виробництві

3.1 Виробничий цикл та його структура

3.2 Методи поєднання операцій та їхній вплив на виробничий цикл

3.3 Особливості обчислення виробничого циклу складного виробу

3.4 Економічне значення і способи скорочення виробничого циклу

Розділ 4. Методи організації виробництва

4.1 Організація непотокового виробництва

4.2 Загальна характеристика потокового виробництва

4.3. Особливості організації і параметри потокових ліній

4.4 Тенденції розвитку потокового виробництва

Розділ 5. Технічна підготовка виробництва

Висновки

Література

Вступ

Актуальність теми дослідження. Джерелом існування, розвитку та підвищення життєвого рівня людини є виробнича діяльність. Виробнича діяльність спрямована на задоволення потреб. Засоби для задоволення потреб, тобто споживчі блага, створюються у виробництві.

Реформування економіки країни, що відбувається, перш за все торкається зміни характеру організаційно-економічних відносин у процесі виробництва. Сучасні підходи до ринкового господарювання ставлять перед виробництвом конкретні цілі: випускати певні види продукції (надавати послуги) за номенклатурою, кількістю, якістю та ціною, які відповідають існуючому попиту чи прогнозу щодо нього. Тому завданнями виробництва є: систематичне підвищення рівня його організації, гнучкості реагування на зміни попиту, мобільності проектування та освоєння нової продукції (послуг); підтримання оптимальності функціонування з найменшими витратами; забезпечення високої культури трудової діяльності персоналу, спрямованої на точне і своєчасне виконання замовлень належної якості та конкурентоспроможності.

Проблема надання гнучкості та мобільності виробничим підприємствам особливо актуалізується на сучасному етапі реформування економіки, проведення широкомасштабних заходів реструктуризації промислового виробництва. Це потребує розроблення і впровадження нових підходів, способів та методів організації виробництва, які б узгоджувались із змінами, що виникають навколо та всередині підприємства.

Методи й умови створення та раціонального функціонування самої структури виробничої системи характеризують організацію виробництва. Практика показала, що традиційні, класичні концепції організації та управління виробництвом, що ґрунтуються на дрібному розподілі праці, стали стримувати розвиток, створювати бар'єр між вимогами своєчасного задоволення потреб споживачів та прагненням отримати якомога більшу економію на масштабах виготовлення продукції.

Таким чином, викладене вище зумовлює актуальність дослідження курсової роботи.

Об'єктом дослідження курсової роботи є теоретичні засади економіки.

Предмет дослідження - організація виробництва.

Метою дослідження курсової роботи є дослідження організації виробництва.

Мета роботи зумовлює виконання таких завдань:

дослідити структуру та принципи організації виробничого процесу;

охарактеризувати організаційні типи виробництва;

дослідити виробничий цикл і види руху предметів праці у виробництві;

виявити методи організації виробництва;

проаналізувати технічну підготовка виробництва.

виробничий процес скорочення

Розділ 1. Структура та принципи організації виробничого процесу

1.1 Структура виробничого процесу

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 (рис. 1.1).

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.

Рис. 1 Схема виробничого процесу [7, 247]

1.2 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 [21].

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.

Розділ 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 [7, 251]:



де kз.о - коефіцієнт закріплення операцій;

п - кількість найменувань предметів, які обробляються на даній групі робочих місць (на дільниці, в цеху) за місяць;

т - кількість операцій, що їх проходить і-й предмет у процесі обробки на даній групі робочих місць;

М - кількість робочих місць, для яких обчислюється.

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 висококваліфікованих 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, середньосерійне і великосерійне. 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 виробництва предмети обробляються великими партіями, устаткування спеціалізоване, 1 < kз.о < 10.

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. Характеристику різних типів виробництв наведено в табл. 1.1.

Таблиця 1 Порівняльна характеристика типів виробництв [7, 253]

Характеристика	Тип виробництва
	одиничне	серійне	масове
Широта номенклатури виробів	Необмежена	Обмежена кількістю типів	Один тип
Постійність виготовлення	Не повторюється	Періодично повторюється	Постійно випускається
Рівень спеціалізації робочих місць	Різні операції kз.о > 40	Обмежена кількість операцій, які періодично повторюються, kз.о < 40	Одна операція, kз.о =1
Рівень спеціалізації устаткування	Універсальне	Універсальне і спеціальне	Переважно спеціальне
Принцип розміщення робочих місць	Технологічний	Технологічний і предметний	Предметний
Рівень кваліфікації робітників	Високий	Середній, високий на автоматизованих системах	Невисокий на простих операціях, високий у автоматизованих системах

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.

Розділ 3. Виробничий цикл і види руху предметів праці у виробництві

3.1 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.

Структуру виробничого циклу показано на рис. 2.1. 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.

Рис. 2.1 Структура виробничого циклу [7, 254]

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.

3.2 Методи поєднання операцій та їхній вплив на виробничий 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 [7, 255]:

де Тm - технологічний цикл в одиницях часу, як правило, хвилинах;

п - 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, як це видно із графіка рис. 2.2, обчислюється за формулою [7, 256]:

де т - кількість операцій технологічного процесу (і = 1, 2 ... т).

За даними графіка Т = 4 (2 + 1 + 1,5 + 0,5) = 20 хв. 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 - пт. За поштучного передавання п = 1. На графіку рис. 2.2 видно, що технологічний цикл у цьому разі дорівнює тривалості обробки партії предметів на максимально трудомісткій операції і транспортної партії - на решті операцій [7, 256]:



Рис. 2.2 Графіки поєднання операцій [7, 257]

За даними графіка Тт.пар = (2 + 1 + 1,5 + 0,5) + (4 - 1) Ч 2 = 11 хв. 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 (опер. 2, 3, 4), виникають перерви в роботі. Перерви ліквідуються за умови синхронізації операції, коли [7, 257]:

Паралельне поєднання операцій застосовується у масовому та валикосерійному 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.

З графіка на рис. 2.2 видно, що технологічний цикл за паралельно-послідовного поєднання операцій коротший за цикл послідовного поєднання на час паралельного виконання суміжних операцій ф, тобто [7, 258]:

Час паралельного виконання суміжних операцій дорівнює добутку кількості деталей без однієї транспортної партії та тривалості меншої операції. Якщо останню позначити , то в загальному вигляді для будь-якої пари суміжних операцій [7, 258]:

Для т операцій таких суміщень буде т - 1. Тоді можна остаточно записати [7, 258]:

За даними графіка Тт.п.п = 20 - (4 - 1) (1 + 1 + 0,5) = 12,5 хв.

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 [7, 259]:

де kкал - коефіцієнт календарності;

kзм - кількість змін за добу;

tзм - тривалість зміни в годинах;

tпр, tg - тривалість природних, допоміжних операцій, що не перекриваються, хв.;

tт.о - тривалість середньої міжопераційної перерви (чекання), хв.

Коефіцієнт календарності - це відношення кількості календарних днів до кількості робочих днів у певному періоді (місяці, кварталі, році).

3.3 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 (рис. 3).

Виробничий цикл складного виробу дорівнює найбільшій сумі циклів взаємозв'язаних послідовних процесів. На рис. 3 це цикли виготовлення деталі Д - 3, складальної одиниці Со - 2 і загального складання Сз.

Рис. 2.3 Цикловий графік виготовлення виробу

3.4 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.

Розділ 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.

4.1 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.

Одинично- 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 предметне спеціалізовані дільниці, підвищувати рівень механізації та автоматизації виробництва. Предметно-групові методи створюють передумови для переходу до потокового виробництва.

Кількість устаткування в непотоковому виробництві обчислюється окремо для кожної групи однотипних, технологічно взаємозамінних верстатів [7, 262]:

де М - кількість верстатів (машин) у технологічній групі;

п - кількість найменувань предметів, які обробляються на даному устаткуванні;

Nі - кількість предметів і-го найменування, які обробляються за розрахунковий період (звичайно рік);

tі - норма часу на обробку г-го предмета, год.;

Тр - плановий фонд часу роботи одиниці устаткування за розрахунковий період, год.;

kн - коефіцієнт виконання норм часу.

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.

4.2 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 міжопераційного 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.

4.3 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 [8].

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 [7, 264]:

де r - такт потокової лінії, хв.;

Тр - 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 (nт), то вони сходять з лінії за інтервал часу, що називається ритмом лінії [7, 265]:

R = r · nт,

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 [7, 265]:

де Мрі - розрахункова кількість робочих місць на і-й операції. Вона заокруглюється до більшого цілого числа М, після чого обчислюється коефіцієнт завантаження робочих місць (kзі) для кожної операції [7, 265]:

Швидкість руху конвеєра залежить від його такту й відстані між виробами [7, 265]:

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 [7, 265]:



де бі - довжина робочої зони на і-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.

4.4 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.

Розділ 5. Технічна підготовка виробництва

Виробничий процес як сукупність певних операцій і засобів їхнього здійснення залежить від особливостей продукції та обсягів її виготовлення.

Тому зміна видів чи типорозмірів продукції, її модернізація зумовлюють відповідні зміни у виробничому процесі. Взагалі виробництву нової (модифікованої старої) продукції передує комплекс робіт, який називають підготовкою (технічною підготовкою) виробництва. За виготовлення складних виробів до таких робіт належать [7, 267]:

* науково-дослідні роботи, у процесі яких з'ясовуються можливості, принципи та методи створення нової або модернізації старої продукції. Це здійснюється в тісному зв'язку з маркетинговими дослідженнями;

* конструкторська підготовка виробництва - створення нової або вдосконалення продукції, що виготовляється, відповідно до вимог науково-технічного прогресу і перспектив ринкової кон'юнктури. У процесі конструкторської підготовки виробництва створюється комплект конструкторської документації, необхідної для виготовлення та експлуатації виробу (виробів);

* технологічна підготовка виробництва, яка охоплює сукупність робіт із забезпечення технологічної готовності підприємства до виготовлення продукції належної якості і в належному обсязі;

* організаційно-планова підготовка виробництва, а саме: адаптація виробничої та організаційної структур підприємства до умов виготовлення нової продукції, забезпечення потрібним обладнанням, перепланування технологічних схем і розміщення устаткування в підрозділах, розробка календарно-планових нормативів (серій виробів, партій деталей, виробничих циклів тощо), обґрунтування методу переходу на випуск нових виробів.

Підготовку виробництва нової продукції за наведеним переліком у повному обсязі можуть самостійно здійснити лише великі підприємства з розвинутою науково-дослідною та конструкторською базою. На більшості підприємств основними складовими є технологічна й організаційно-планова підготовка виробництва.

Для організації виробничого процесу визначальною можна вважати технологічну підготовку виробництва. Головне її завдання - розробка технологічних процесів, що забезпечують мінімальні витрати на виготовлення певного обсягу продукції належної якості.

За своїм змістом технологічна підготовка виробництва включає комплекс робіт такого функціонального призначення: а) забезпечення технологічності конструкції виробу; б) розробка технологічних процесів і методів контролю; в) проектування та виготовлення чи купівля технологічного оснащення; г) наладка і впровадження запроектованих технологічних процесів.

Технологічність конструкції виробу - це така її властивість, яка дає змогу виготовляти, монтувати, обслуговувати та ремонтувати виріб з оптимальними витратами часу й коштів. Для цього в процесі конструювання враховуються технологічні вимоги до конструкції виробу, проводиться технологічний контроль конструкторської документації, що передбачає відповідну участь технологів у процесі конструювання нових виробів.

Розробка технологічних процесів починається з визначення технологічних маршрутів деталей і складальних одиниць у процесі їхнього виготовлення. Після цього опрацьовуються технологічні процеси виготовлення заготівок, обробки деталей, складання вузлів і виробу в цілому, а також обчислюються норми витрат часу на всі види технологічних операцій.