Фактори, що визначають виробничу структуру

Структуру як підприємства, яке реконструюється, так і знову споруджуваного підприємства визначає наступне:

1 Галузева приналежність підприємства:

- видобувні галузі ( структура складна, але одностадійна, залежна від виду копалини і способів її збереження і видобутку);

- обробні галузі ( чітко виражена три стадійна структура : заготівельна, обробна, складально-оздоблювальна).

2 Складність продукції, що випускається (чим складніше продукція, більше її трудомісткість, тим більше розгалужена структура. Чим вище якість продукції, тим більше додаткових виробничих підрозділів, що забезпечують необхідну точність і якість виготовлення).

3 Характер виробничого процесу - прийнято розрізняти 3 види виробничого процесу:

1) АНАЛІТИЧНИЙ процес виробництва - припускає одержання з комплексного виду сировини декількох видів продукції (нафтопереробна, хімічна промисловість).

Структура підприємства: розгалужена, що складається з предметно-спеціалізованих випускаючих цехів. Заготівельні підрозділи нечисленні, але великих розмірів. Сильно розвинене складське відділення, складна система комунікацій;

2) СИНТЕТИЧНИЙ процес виробництва - припускає поступове компонування і збірку готового виробу з вузлів і деталей, що проходять обробку на багатьох стадіях техпроцесу (автомобілебудування, тракторобудування, важке машинобудування).

Структура підприємства: найбільш складна, із предметною і технологічною спеціалізацією підрозділів з різними типами виробництва.

Для таких підприємств характерні кооперування і поділ праці з головним складальним заводом (центром);

3) ПРЯМИЙ процес - припускає чітко визначену технологічну спрямованість, коли предмет праці, пройшовши кілька стадій, перетворюється в готовий продукт. В організації праці робітників використовують комплексні бригади і сполучення професій.

Структура підприємства: або предметна спеціалізація підрозділів (приклад: виготовлення залізобетону - від готування бетонної суміші, до термообробки й обробки виробу), або змішана (предметно-технологічна з виділенням технологічних переділів у підрозділи)

Етапи проектування виробничої структури

Робота з удосконалювання структури підприємства проводиться в періоди його реконструкції, технічного переозброєння, зміни його профілю чи поглиблення його спеціалізації.

Етапи проектування:

1 Вихідним моментом для проектування є характеристика виробничого процесу, визначення типу виробництва: визначають склад підрозділів основного і допоміжного виробництва і можливість постачань продукції по кооперації.

2 Визначають масштаби однорідних виробничих процесів з метою визначення виду руху деталей у виробництві і можливості поглиблення спеціалізації цехів і ділянок (організації потокового методу).

3 Визначаються форми і напрямки взаємозв'язку між підрозділами: аналізують можливі шляхи погодженості темпів роботи підрозділів з метою досягнення їх однакової вихідної потужності.

4 Вибір організаційної структури з урахуванням особливостей юридичного статусу підприємства (АТ, ЗАТ, ТОВ) і форм контролю за ходом виробництва і його керування.

5 Вибір планування підприємства - розробка генерального плану просторове планування підприємства.

Генеральний план підприємства

Генплан - це частина проекту промислового підприємства. Він містить комплексне рішення питань планування і благоустрою території, розміщення будинків, споруджень, транспортних комунікацій, інженерних мереж, організації систем господарського і побутового обслуговування, а також розташування підприємства в промисловому районі.

Вимоги до генерального плану підприємства:

1 Розташування підрозділів строго по ходу технологічного процесу ( склади сировини, матеріалів і напівфабрикатів, заготівельні, обробні, складальні цехи, склади готової продукції).

2 Розміщення допоміжних ділянок, господарств поблизу основних цехів, що вони обслуговують.

3 Раціональне розташування залізничних колій усередині підприємства. Вони повинні бути підведені як до приміщення складів сировини, матеріалів, напівфабрикатів, так і до складів готової продукції.

4 Генплан повинний забезпечувати прямоточність і найкоротші шляхи транспортування сировини, матеріалів, напівфабрикатів і готової продукції.

Необхідно виключити зустрічні потоки вантажів і поворотні потоки як усередині приміщень, так і поза цехами.

5 Компактність розміщення комунікацій, їхнє приєднання до інженерних мереж, дорог, залізничних колій.

Генплан повинний також передбачати можливість подальшого розвитку підприємства і забезпечувати таку виробничу структуру, що забезпечує найбільш оптимальні результати виробництва при мінімальних витратах; створювати умови для максимального задоволення всіх працівників підприємства.



2.4 Організація потокового виробництва на підприємстві

2.4.1 Сутність і характеристика потокового виробництва

ПОТОКОВИМ виробництвом називається прогресивна форма організації виробництва, заснована на ритмічній повторюваності погоджених у часі основних і допоміжних операцій, виконуваних на спеціалізованих робочих місцях, розташованих у послідовності технологічного процесу.

Для потокового виробництва характерно:

- ланцюгове розташування робочих місць строго відповідно до ходу тех. процесу, що виключає зворотні рухи виробів, що виготовляються;

- безперервність передачі їх з однієї операції на іншу чи одночасне протікання декількох операцій.

Показником безперервності потокового виробництва є відсутність пролежування заготівель, деталей, складальних одиниць через календарну непогодженість виконання операцій .

При потоковому виробництві час виконання кожної операції на потоковій лінії повинний бути або рівним, або кратним один одному. У цьому випадку використовується рівнобіжний спосіб обробки деталей і процес здійснюється безупинно при синхронізації передачі предметів праці з одного робочого місця на інше (суміжне).

Для потокового виробництва характерні всі розглянуті раніше принципи організації процесу виробництва:

- принцип СПЕЦІАЛІЗАЦІЇ - втілюється в створенні предметно-замкнутих ділянок у виді потокових ліній, призначених для обробки одного чи декількох технологічно родинних виробів;

- принцип ПРЯМОТОЧНОСТІ - передбачає розміщення устаткування і робочих місць у порядку ходу операцій технологічного процесу;

- принцип БЕЗПЕРЕРВНОСТІ - здійснюється за рахунок синхронізації операцій, тобто коли операції рівні чи кратні один одному за часом. При повній синхронізації деталі на лінії не пролежують, а знаходяться або в обробці, або транспортуються;

- принцип ПАРАЛЕЛЬНОСТІ - виявляється в рівнобіжному русі предметів праці. Деталі передаються з операції на операцію або поштучно, або передатними партіями;

- принцип РИТМІЧНОСТІ - виявляється в ритмічному випуску продукції з ліній і в ритмічному повторенні всіх операцій на кожному робочому місці.

Для потокового виробництва характерні наступні основні ознаки:

за групою робочих місць закріплюється обробка чи збірка предмета одного найменування чи обмеженої кількості найменувань предметів, аналогічних у конструктивно-технологічному відношенні;

робочі місця розташовуються по ходу технологічного процесу;

техпроцес виготовлення виробу розбивається на операції і на кожному робочому місці виконується одна чи кілька споріднених операцій;

предмети праці передаються з операції на операцію поштучно чи невеликими передатними партіями відповідно до заданого ритму роботи потокової лінії, завдяки чому досягається високий ступінь паралельності і безперервності;

основні і допоміжні операції унаслідок вузької спеціалізації робочих місць відрізняються високим рівнем механізації й автоматизації. Широко застосовується спеціальний межопераційний транспорт, що виконує не тільки функції переміщення оброблюваних предметів, але і підтримки ритму виробництва.

Щоб з'ясувати, чому подібне виробництво називається потоковим, розглянемо приклад.

ПРИКЛАД: для обробки деталі потрібно 5 операцій з наступною тривалістю:

1-ша оп - 2 хв, 2-га оп. - 6 хв, 3-тя оп. - 4 хв,

4-та оп - 2 хв, 5-та оп.- 4хв.

Очевидно, що для узгодженої ритмічної роботи на другій операції повинне бути в три рази більше верстатів, ніж на першої, тому що tшт₂ більше в три рази . Аналогічно синхронізуються й інші операції.

Зобразимо графічно

Рисунок 6 - Розміщення верстатів за технологічними операціями

За 24 хвилини продуктивність операцій буде наступна:

24/21=12 шт.; 24/63=12 шт.; 24/42=12 шт.;

24/21=12 шт.; 24/42=12 шт.;

Під структурою потокової лінії розуміють робочі місця, які входять до її складу (технологічні ділянки), транспортні засоби, що керують, і інші пристрої (системи) і виробничі взаємозв'язки між ними.

Вибору структури потокового виробництва і його комплектуванню повинний передувати аналіз конструкційно-технологічних особливостей виробів і визначення рівня їхньої технологічності з урахуванням форми, габаритів, маси, марок і видів матеріалів, їхніх властивостей, характеру технології і складу вхідних у неї операцій, методів їхнього виконання і витрат часу, необхідного устаткування, інструментів, пристосувань, засобів механізації й автоматизації, приладів для попередження дефектів і виявлення браку, з обліком технічних і експлуатаційних вимог до виробів, передбачених ДСТ і ТУ замовника.

2.4.2 Класифікація потокових ліній

1 За ступенем спеціалізації:

- однопредметні (одна деталь - масове виробництво);

- багатопредметні (багатосерійне, серійне виробництво).

2 За ступенем синхронізації:

- безперервно-потокові (конвеєр);

- переривані-потокові (прямоточні).

3 За способом підтримки ритму:

- з регламентованим ритмом (безперервно-потокові);

- з вільним ритмом (перервно-потокові).

4 За способом транспортування предметів праці:

- конвеєрні;

- за допомогою інших транспортних засобів.

Для транспортування деталей у потоковому виробництві використовують наступні транспортні засоби:

1) приводні конвеєри різних конструкцій;

2) безпривідні (гравітаційні) транспортні засоби ( рольганги, схили);

3) підйомно-транспортне устаткування циклічної дії - бруківки й ін. крани , автонавантажувачі.

З перерахованих транспортних засобів у потоковому виробництві найбільше широко застосовують конвеєри. Розрізняють робочі і розподільні конвеєри.

РОБОЧІ КОНВЕЄРИ призначені для виконання операцій техпроцеса безпосередньо на несучій його частині. Вони бувають:

- з безупинним рухом (автоскладальні) - операції виконуються при постійному русі;

- пульсуючий конвеєр - виконання операцій при нерухомому об'єкті.

РОЗПОДІЛЬНІ КОНВЕЄРИ застосовуються на потокових лініях з виконанням операцій на стаціонарних робочих місцях і з різним числом робочих місць-дублерів.

Різновиди планування потокових ліній



Рисунок 7 - Види планування потокових ліній

При компонуванні потокових ліній бажано домогтися прямолінійного розташування устаткування, якщо дозволяють виробничі площі і тип обраних транспортних засобів.

Оцінка ОПТИМАЛЬНОСТІ ВАРІАНТА ПЛАНУВАННЯ ЛІНІЇ виробляється за наступними техніко-економічними показниками:

- частка площі, зайнята технологічним устаткуванням;

- випуск продукції на 1м² виробничої площі;

- довжина шляху, який проходиться за зміну робітниками при обслуговуванні ними декількох одиниць устаткування.

Важливим структурним елементом потокового виробництва є транспорт. Вибір і розробка транспортних засобів здійснюється з обліком:

- конфігурації;

- габаритних розмірів;

- маси;

- особливостей виконання операцій;

- обсягу;

- сталості випуску виробів;

- функцій, що виконуються транспортними пристроями і системами;

- технічних і експлуатаційних властивостей транспортних засобів.

2.4.3 Особливості організації і розрахунок основних параметрів потокових ліній

Вибір організаційних форм потокових ліній визначається тактом роботи лінії, ступенем синхронізації операцій техпроцесу, рівнем завантаження робочих місць на лінії.

Під тактом потокової лінії r розуміється календарний період часу між запуском (випуском) на лінію даного об'єкта (деталь, зб. одиниця, виріб) і наступного за ним.

1 Величина такту, год, хв, визначається за формулою

r = F_д.е /N_зап,

де F_{д.е (доб., міс., рік)} - відповідний дійсності ефективний фонд часу за плановий період (доба, місяць, рік);

N_зап - кількість об'єктів, що запускаються на потокову лінію виробництва за той же період, шт. (програма запуску).

2 F_д.е.доб = (Т_см - Т_пер)S,

F_{д.е.міс,рік} = (Т_см - Т_пер)SД_р,

S - число змін у пору;

Т_см - тривалість зміни, година;

Т_пер - тривалість перерв (по організаційно-технічних причинах), година;

Д_р - число робочих днів у чи місяці році.

3 N_зап = 100 N_вип / (100 П_п),

де N_вип - виробнича задача, шт;

Р_р - технічно неминучі втрати часу (спробні зразки, руйнування при контролі і відбраковування), %

У тих випадках, якщо передача з операції на операцію здійснюється транспортними партіями (невеликі деталі, маленька величина такту, обмірювана секундами), розраховується ритм потокової лінії:

R = r p,

де r - такт роботи лінії;

р - величина транспортної (передатної) партії.

Щоб забезпечити єдиний такт чи ритм потокової лінії, при організації потокового виробництва здійснюється синхронізація, тобто продуктивність вирівнюється по всіх операціях техпроцеса.

СИНХРОНІЗАЦІЯ - це досягнення рівності чи кратності часу виконання операцій тех. процесу встановленому такту їхньої роботи.

СПОСОБИ СИНХРОНІЗАЦІЇ :

- розчленовування операції на переходи і комбінування варіантів їх чи виконання групування переходів декількох операцій;

- концентрація операцій;

- уведення рівнобіжних робочих місць на операціях, тривалість яких кратна такту.

Повна синхронізація операцій забезпечується при досягненні рівності:

t _шт-к1 / С_р1 = t _шт-к2 / С_р2 = …= t _{шт-к m} / С _{р m} = r,

де t _шт-к1,…t_m-штучно-калькуляційні час виконання m-операції;

С _р1,…C_pm - кількість робочих місць на операціях лінії.

Існує два етапи синхронізації:

- попередня - у період проектування лінії;

- остаточна - під час налагодження в цехових умовах.



5 Кількість робочих місць по операціях

а) потокової лінії

С _{р і} = t _{шт-к і} / r,

t _шт-к - штучно-калькуляційні час на i-ю операцію;

r - такт роботи лінії.

б) виробничої ділянки

C _рi = N_зап / F_д.э П_ч,

де П_г - година продуктивність устаткування, шт/година.

При такій синхронізації потоку величина С_рі - завжди ціле число, завантаження робочих місць повна й однакова на всіх операціях. При неповній синхронізації на несинхронних операціях С_рі - дробове число, округляється до найближчого меншого (більшого) числа.

6 Коефіцієнт завантаження робочих місць (обладнання)

k _з.о.= (С_р / С_пр) 100%

(допускається перевантаження 10-12% зі зняттям її при налагодженні лінії).

У масово-потоковому виробництві k _з.о = 80-85%; у серійно-потоковому - k _з.о min = 70-75 %.

7 Число робітників-операторів на i-тої операції:

Р _оi = С_{пр і} / t _обсл.і,

де t _обсл.і - норма обслуговування на i-ої операції, хв (година).

Планування робочої лінії починається з розробки схем робочих місць по всіх операціях і вибору раціональних транспортних засобів.

У результаті загального компонування потокової лінії визначається її зовнішній контур, спосіб розміщення устаткування, розташування транспортних засобів, засобів проміжного й остаточного контролю, місць для заділів. Планування потокової лінії повинне забезпечувати прямоточність - найбільш короткий шлях руху виробу, раціональне використання виробничих площ, зручність транспортування заготівель і деталей до робочих місць, до місць обслуговування і виконання ремонтів.

Після розрахунку r, С_рі, для наступного планування визначається крок конвеєра.

8 Крок конвеєра - відстань між осями симетрії двох об'єктів, розт на конвеєрі. Вибирається зі співвідношення:

l _{ш. min} < l _ш < l _{ш max}

l _{ш. min} ( визначається габаритами об'єкта l_об і середньою відстанню між двома об'єктами, що знаходяться поруч на конвеєрі:

9 Швидкість руху конвеєра

V _k = l _ш/r.

10 Довжина робочої частини конвеєра

L_p = l_ш ( С_пр - при однобічному розташуванні устаткування).

і=1

L_p = l_ш ( С_пр / 2 - при 2-бічному розташуванні устаткування).

і=1

Розрізняють потокові лінії:

1) з РОЗПОДІЛЬНИМ КОНВЕЄРОМ - це лінія, оснащена механічним транспортером, що переміщає предмети роботи, що виготовляються, направляє їх за допомогою розмічальних знаків чи автоматичних пристроїв до робочих місць, регламентує ритм роботи лінії.

Застосовуються потокові лінії з розподільним конвеєром при обробці і зборці деталей, вузлів, виробів невеликих габаритів і маси на стаціонарних робочих місцях. V = 0,5 - 2 м/хв;

потокові лінії з робочим конвеєром. Робочий конвеєр оснащений механічним транспортером, що переміщає оброблюваний об'єкт уздовж лінії, регламентує ритм роботи і служить місцем виконання операцій. Через те, що об'єкти не знімаються з конвеєра, потокові лінії з робочим конвеєром застосовують для зборки і зварювання виробів, заливання у форми , фарбування.

Приймається l_ш=1-1,2 м; V=0,5-0,25 м/хв;

розрізняють потокові лінії з безупинним і перериваним (пульсуючим) рухом конвеєра.

На безупинних потокових лініях операції виконуються на ходу.

На перериваних потокових лініях операції виконуються в період зупинки конвеєра. Застосовуються пульсуючі конвеєри для виробів, що вимагають нерухомого положення при операціях техпроцесу чи швидкість конвеєра при безупинному його русі більше припустимої (V>2,5 м/хв).

Безперервно-потокова форма є найбільш сучасною і характеризується тим, що норми часу на всіх операціях потокової лінії рівні чи кратні один одному і дорівнюють такту. Предмети роботи переміщаються з одного робочого місця на інше без пролежування; кожна операція закріплена за визначеним робочим місцем; усі робочі місця розташовуються строго відповідно ходу тех. процесу .

Прямоточна форма потокового виробництва застосовується в тих випадках, якщо в силу обставин об'єктивного характеру не вдається цілком зрівняти норми часу на всі операції чи хоча б досягти їхньої кратності. Прямоточною ця форма називається, оскільки робочі місця на потоковій лінії розташовуються по ходу техпроцесу.

Для забезпечення безперебійної роботи безперервно-потокових ліній на них створюються заділи: технічні, транспортні, страхові (резервні).

Під ЗАДІЛОМ розуміється продукція, що знаходиться в процесі виробництва на різних стадіях обробки.

ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЗАДІЛ відповідає тій кількості деталей, що одночасно знаходиться в процесі обробки на всіх робочих місцях потокової лінії:

Z_техн = Ц_і n_i,

де Ц_і число робочих місць;

n_i число деталей, одночасно оброблюваних на i-му робочому місці, шт.

ТРАНСПОРТНИЙ ЗАДІЛ складається з того числа деталей, що одночасно перебувають у стадії транспортування:

Z_тр = L_р р/l_ш,

де L_р - довжина робочої частини конвеєра, м;

l_ш - крок конвеєра;

р - розмір передатної партії, шт.

СТРАХОВИЙ (резервний ) заділ ( створюється на найбільш відповідальних і нестабільно працюючих робочих місцях, контрольних пунктах (4-5 % змінної задачі).

Для кожної операції, яка виконується на безупинному конвеєрі, приділяється зона (площадка), границі якої відзначають умовними знаками на полу чи на нерухомій частині конвеєра.

11 Довжина робочої зони

l_pi = l_ш t_{шт-к і} /r,

l_{pi чи} = l_ш З _{ін і .}

12 Тривалість технологічного циклу виготовлення деталей на потоковій лінії

Т_ц = r C_л

де число робочих місць на лінії

СТАЦІОНАРНІ БЕЗПЕРЕРВНО-ПОТОКОВІ ЛІНІЇ застосовуються при виробництві великогабаритних конструкцій великої маси, виготовлення яких зв'язане зі складними складально-монтажними операціями. Їхнє транспортування технічно ускладнене. Робітники переходять від одного стенда до іншого через один такт.

Закінчивши першу операцію на першому стенді, група переходить для виконання цієї ж операції на другому стенді, а до першого стенда приходить друга група.

БАГОТОНОМЕНКЛАТУРНІ потокові лінії - застосовуються в цехах, що випускають широку номенклатуру виробів невеликого обсягу.

Повне завантаження потокової лінії досягається шляхом закріплення за останньою трохи технологічно подібних найменувань виробів і виконання на кожному робочому місці декількох операцій.

Розрізняють переналагоджувані перемінно-потокові лінії і групові лінії, що не переналаджуються.

Особливості організації перериванох-потокових (прямоточних) ліній

При створенні прямоточних ліній виникає необхідність розрахунку оборотного міжопераційного заділу. Він утворюється на тих робочих місцях, на яких тривалість операцій більше, ніж на наступних суміжних робочих місцях у зв'язку з відсутністю синхронізації процесу (виникає через різну продуктивність).

Оборотний міжопераційний заділ величина змінна і змінюється від нуля до максимального значення і потім у зворотному напрямку.

Максимальне значення оборотного міжопераційного заділу розраховується по формулою

Z_{МО мах} = Т Ц_і / t_i -Т Ц_і+1 / t_i+1,

де Т період часу роботи на суміжних операціях при незмінному числі працюючих верстатів, хв;

Ці, Ц_і+1 число одиниць устаткування на відповідних суміжних операціях, що працюють протягом періоду Т;

t_i , t_i+1 норми часу на відповідних суміжних операціях, хв.

Порядок розрахунку міжопераційних оборотних заділів для двох суміжних операцій

Методика розрахунку прямоточної лінії:

1 Продуктивність устаткування в годину: П = 60хв: t (хв).

2 Час роботи устаткування: Т = N_вып : П.

3 В устаткування: З=Т:8 година (зміна).

4 Час роботи кожної одиниці устаткування.

5 Визначають точки перегинів заділів.

6 Визначають величини заділів між операціями.

Міжопераційний оборотний заділ на прямоточній лінії може бути тільки між суміжними операціями, що мають різну тривалість обробки. Протягом зміни величина заділу змінюється, але початкове значення заділу завжди дорівнює кінцевому.

Точки перегину заділів завжди мають місце на початку і наприкінці зміни, а також у момент початку і закінчення роботи устаткування на кожній із суміжних операцій.

Z > 0 - накопичування заділу за період часу t;

Z < 0 - споживання заділу за період часу t, тобто на початок періоду t необхідно заздалегідь створити заділ, що потім зменшується до кінця періоду.

РОЗГЛЯНЕМО НА ПРИКЛАДІ.

t₁=7хв; t₂ =10 хв. Змінне завдання , тобто продуктивність лінії в зміну

N=120 шт.

1 Визначаємо годинну продуктивність одиниці устаткування на кожній із суміжних операціях за формулою

П_i =60:t_i ; П₁ = 60:7 = 8,57 шт./ година; П₂ = 60:10 = 6 шт./ год.

2 Розрахуємо час , необхідний обладнанню для виконання змінного завдання:

Т_i = N / П_i ; Т₁ = 120 / 8,57 = 14 година; Т₂ = 120/6=20 год.

3 Визначаємо число одиниць обладнання на операціях і час завантаження:

С_пр1 = 14/82 верстати;С_пр2 = 20/8 3 верстати.

Отже, якщо на 1-й операції перший верстат зайнятий 8 годин, то 2-й - 6 годин; на 2-й операції - 2 верстати по 8 годин, а 3-й - 4 години.

4 Будуємо графік роботи устаткування (див. графік).

5 Визначимо точки перегину заділів, що мають місце на початку і наприкінці зміни, а також у момент початку чи зупинки устаткування на кожній із суміжних операціях.

Спочатку відзначаємо точки на початку і наприкінці зміни (т. 1 і 4), потім наносимо т. 2 (закінчив роботу 3-й верстат на 2-й операції) і т.3 (закінчив роботу 2-й верстат на 1-й операції).



Таблиця 3 - Дані для розрахунку межопераційних заділів

№ операції	ti, хв	Пі, шт./ ч	час завантаження обладнання	С пр і, шт	№ верстата	Час завантаження одиниці облад.	Графік роботи обладнання
							1	2	3	4	5	6	7	8
1	7	8,57	14	2	1 2	8 6
2	10	6	20	3	1 2 3	8 8 4

6 Визначимо відрізки часу між двома суміжними крапками перегину:

_1-2 = 4 години; _2-3 = 6-4 =2 години; _3-4 = 8-6 = 2 години.

7 Максимальна величина заділу між парою суміжних точок:

Z_1-2 = (П₁ С_пр1 П₂ С_пр2)_1-2,

де П_i і П_i+1 годинна продуктивність одиниці устаткування відповідно на попередній і наступній операціях, шт./год.

С_прi і С_прi+1 число одночасно працюючих одиниць устаткування відповідно на попередній і наступній операціях на відрізку часу ;

проміжок часу між двома суміжними крапками перегину заділу, годин.

Дробові числа округляються.

Z_1-2 = (8,572 - 63)4 = - 3,4 - 3 шт.;

Z_2-3 = (8,572 - 62)2 = +10,3 + 10 шт.;

Z_3-4 = (8,571 - 62)2 = - 6,9 -7 шт.;

У = 0.

Якщо заділи розраховані правильно, то їхня алгебраїчна сума дорівнює 0.

Перед побудовою графіка руху заділів проаналізуємо їхню динаміку: «-» означає споживання заділу; «+» - його накопичування.

У даному прикладі рух заділів починається зі споживання 3-х штук виробів, значить саме такий заділ і повинний бути на початок зміни. Якщо на початку йде нагромадження заділу, то він на початок зміни дорівнює 0.

8 Будуємо в масштабі графік руху заділів. Якщо він побудований правильно, то заділи на початок і кінець зміни рівні.

Цей графік служить для контролю ритмічності роботи прямоточної лінії.

Рисунок 7 - Графік руху заділів

2.5 Основи організації автоматизованого виробництва

Потокове виробництво у своєму розвитку йде шляхом автоматизації.

Автоматичні лінії, володіючи всіма перевагами потокової лінії, дозволяють безперервність виробничих процесів сполучити з автоматичністю їхнього виконання.

АВТОМАТИЧНА ЛІНІЯ це система машин-автоматів, розміщених по ходу технологічного процесу й об'єднаних автоматичними механізмами і пристроями для рішення задач транспортування, накопичування заділів, знищення відходів, зміни орієнтації. Автоматична лінія оснащена системою керування.

У залежності від використовуваного устаткування виділяють типи автоматичних ліній:

Автоматичні лінії з агрегатних верстатів збираються з уніфікованих налагоджених агрегатних вузлів => легко проектувати і виконувати монтаж.

Автоматичні лінії з універсальних верстатівавтоматів і напівавтоматів проектується на базі потокових ліній з оснащенням механізмами автоматичного завантаження-вивантаження деталей.

Автоматичні лінії зі спеціального устаткування застосовуються в масовому виробництві.

Автоматичні лінії з програмувальними пристроями роблять їх ефективними в дрібносерійному виробництві.

Автоматичні лінії з багатоцільових верстатів (гнучкі автоматичні лінії ГАЛ) високоефективні автоматизовані гнучкі технологічні комплекси з керуванням ЕОМ.

Роторні і роторно-конвеєрні автоматичні лінії створюються на базі роторних машин і роторних транспортуючих пристроїв. Основна перевага: обробка деталей у часі сполучена з їхнім безупинним транспортуванням по операціях тех. процесу.

У залежності від способу забезпечення ритмічності розрізняють:

синхронні (тверді) автоматичні лінії, для яких характерна твердий

міжагрегатний зв'язок і єдиний цикл роботи верстатів;

несинхронні (гнучкі ) автоматичні лінії із гнучким міжагрегатним зв'язком (кожен верстат постачений бункером, магазином для накопичування міжопераційних заділів).

У залежності від використовуваних пристосувань автоматичні лінії можуть бути:

- супутникові;

- безсупутникові.

У залежності від технологічних потоків:

- однопотокові (які не галузяться);

- багатопотокові (галузяться).

За функціональним призначенням автоматичні лінії можуть бути:

- механообробні;

- механоскладальні;

- складальні;

- заготівельні;

- контрольно-вимірювальні;

- термічні;

- пакувальні і консерваційні;

- комплексні.

До основних характеристик автоматичних ліній відносяться:

1 ТАКТ лінії:

r = t₀ + t_всп + t_тр,

де t₀ - час обробки (основний);

t_всп - допоміжний час на установку, закріплення, зняття деталі;

t_тр - час на транспортування.

2 ЦИКЛОВА (НОМІНАЛЬНА) ПРОДУКТИВНІСТЬ лінії за умови повної відсутності простоїв:

q_ц = N_ц / Т_ц,

де N_ц число виробів, що виготовляються за один цикл;

Т_ц час одного циклу:Т_ц = t₀ + t_всп.

3 ПОТЕНЦІЙНА ПРОДУКТИВНІСТЬ лінії з урахуванням часу на регулювання і підналагодження:

q_n = N_ц / (Т_ц + t _{тех.обсл}),

де t _{тех.обсл} час технічного обслуговування.

4 ФАКТИЧНА ПРОДУКТИВНІСТЬ з урахуванням утрат часу по організаційних причин:

q_ф = N_ц / (Т_ц + t_{тех.обсл} + t_{орг. обсл} ),

де t_{орг. обсл} час на орг. обслуговування.

5 ТЕХНІЧНИЙ РІВЕНЬ лінії визначається коефіцієнтом технічного використання, що відбиває рівень циклових непродуктивних витрат часу і позацикловими простоями через планові і позапланові ремонти.

К_т.і = q_n / q_ц.

6 ОРГАНІЗАЦІЙНО-ТЕХНІЧНИЙ РІВЕНЬ коефіцієнт загального використання

к_о-т.и = q_ф / q_ц = Т_ц / (Т_ц + t_{тех.обсл} + t_{орг. обсл} ).



РОЗДІЛ 3. ОСНОВИ ОРГАНІЗАЦІЇ, ПЛАНУВАННЯ И ОСВОЄННЯ НОВОЇ ТЕХНІКИ

Зміст процессу проектування, виготовлення і впровадження нової конструкції

Процес створення і постановки на виробництво нових виробів включає:

1 Підготовчі роботи:

- визначення потреби в новій продукції;

- прогноз розвитку конструкції виробу;

- прогноз розвитку технології виробництва;

- оцінка сучасного рівня технології й організації виробництва;

- комплексна стандартизація й уніфікація.

2 Розробка конструкції виробу:

- технічне завдання;

- технічна пропозиція;

- ескізний проект;

- технічний проект;

- розробка робочої документації:

- досвідченого зразка;

- настановної серії;

- сталого серійного чи масового виробництва.

3 Розробка технології виробництва:

- документація на технологічні процеси;

- документація на спеціальне технологічне устаткування й оснащення;

- документація на засоби механізації й автоматизації;

- виготовлення спеціального технологічного устаткування й оснащення;

- виготовлення засобів механізації й автоматизації.

4 Організаційно-планова підготовка виробництва:

- розробка проекту організації процесів виробництва;

- розробка системи організації праці і її оплати;

- створення нормативної бази техніко-економічного й оперативно - виробничого планування;

- організація матеріально-технічного постачання;

- організація системи обслуговування нової продукції у споживача.

5 Постановка продукції на виробництво:

- перепланування цехів і ділянок;

- шефмонтажні і пусконалагоджувальні роботи;

- освоєння нових технологічних процесів;

- здавання приймальній комісії настановної серії;

- атестація якості продукції.

Типовий зміст робіт на стадіях життєвого циклу продукції

Дослідження і проектування продукції:

- формується рівень якості, що відповідає сучасним досягненням і прогнозу суспільних потреб на період виробництва продукції;

- підготовляється технічна і нормативна документація для виготовлення, обігу, споживання чи експлуатації продукції з метою дотримання встановлених техніко-економічних показників продукції (продуктивність, точність, собівартість).

2 Виготовлення продукції:

- забезпечення виготовлення продукції відповідно до планованого обсягу і заданої якості;

- підвищення якості продукції шляхом удосконалювання технології і поліпшення її техніко-економічних показників.

3 Обіг продукції:

- збереження обсягів і якості готової продукції в період її транспортування від підприємства-виготовлювача до споживача;

- збереження і збут продукції при дотриманні встановлених техніко-економічних показників.

4 Споживання чи експлуатація , утилізація:

- організація споживання продукції відповідно до її призначення, правильна її експлуатація;

- проведення профілактичних заходів щодо максимального збереження властивостей продукції при дотриманні встановлених ТЕП (ремонт, профілактика);

- максимальне використання утилізованих речовин після втрати продукцією споживчих властивостей.

У ринкових умовах дуже важливо організувати підготовку виробництва (на всіх її стадіях) і виготовлення продукції таким чином, щоб забезпечити її конкурентноздатність, тобто здатність відповідати вимогам даного ринку на визначений період.

У відповідність з перерахованими видами робіт, далі в даному розділі курсу ми розглянемо їхню організацію на всіх стадіях життєвого циклу продукції.

3.1 Основи організації технічної підготовки виробництва. Її етапи і стадії

Реалізація досягнень науки в машинобудуванні здійснюється наступними взаємозалежними етапами:

- теоретичні дослідження, що мають фундаментальний і пошуковий характер;

- прикладні дослідження, у процесі яких отримані на першому етапі результати знаходять свій розвиток у різних напрямках їхнього практичного застосування;

- дослідно-конструкторські роботи, у ході виконання яких здійснюється втілення наукових ідей у технічну документацію і досвідчені зразки;

- технологічне проектування, у процесі якого розробляються технологічні методи виробництва нових виробів;

- організаційні заходи щодо впровадження у виробництво нових виробів, нового обладнання, нової технології, освоєння нових виробничих потужностей;

- освоєння нового виробництва, коли створені на попередніх етапах конструкції виробів, нові матеріали, спеціальне технологічне устаткування й оснащення, нові технологічні процеси перевіряються і впроваджуються у виробництво;

- стале промислове виробництво по випуску нової продукції;

- використання знову створеної продукції в сфері експлуатації.

Процес розробки й освоєння нових видів машин у сучасних умовах сформувався як самостійна, підготовча стадія процесу виробництва, одержавши назву технічної підготовки виробництва нових виробів.

ПІД ТЕХНІЧНОЮ ПІДГОТОВКОЮ ВИРОБНИЦТВА розуміють сукупність процесів наукового, технічного й організаційного характеру, спрямованих на розробку й освоєння нових видів продукції, а також її модернізацію, які здійснюються від початку передпроектних робіт до уведення виробів в експлуатацію і визначають технічний рівень, якість і ефективність нових виробів, як у виробництві, так і в експлуатації.

Зміст технічної підготовки виробництва включає конструкторську і технологічну підготовку виробництва.

ОСНОВНІ ЗАДАЧІ технічної підготовки виробництва і шляхи їхнього здійснення.

1 Забезпечити безперервність технічного прогресу на рівні передових досягнень у даній галузі промисловості шляхом:

- створення зроблених конструкцій машин;

- проектування і впровадження передової технології й організації вироництва;

- впровадження комплексної механізації й автоматизації виробничих процесів.

Рішення даної задачі можливо за допомогою:

- прогнозування основних напрямків розвитку галузі;

- наявності сучасної наукової і технічної інформації;

- конструкторської уніфікації, стандартизації;

- технологічної уніфікації і типізації техпроцесів;

- створення конструкторсько-технологічних комплексних груп, що вирішують питання технологічності конструкції у виробництві й експлуатації.

2 Створити умови для організації рівномірного й економічного виробництва шляхом:

- упровадження прогресивних форм організації виробництва і праці;

- вибору раціональної системи керування, планування й обліку виробництва.

Рішення даної задачі можливо за допомогою:

- організації усіх видів потокового й автоматизованого виробництва і техніко-економічне обґрунтування доцільності їхнього застосування;

- застосування АСУП.

3 Скорочення тривалості, трудомісткості і вартості підготовки виробництва:

- застосування методів сіткового планування і керування;

- сполучення в часі конструкторських і технологічних робіт;

- наукова організація праці працівників усіх підрозділів підприємства.

Технічна підготовка виробництва включає:

- створення нових видів машинобудівної продукції;

- модернізацію продукції, що випускається, і удосконалювання технологічних способів її виробництва;

- поточне технічне керівництво виробництвом.

За місцем виконання технічна підготовка виробництва поділяється на позазаводську і внутрішньозаводську. Позазаводською підготовкою виробництва займаються галузеві проектні і науково-дослідні інститути, конструкторські бюро. Внутрішньозаводська підготовка виробництва здійснюється безпосередньо заводами, що випускають нову продукцію.

Структура органів техничної підготовки виробництва

Обсяг, рівень централізації робіт з технічної підготовки виробництва на підприємстві, а також структура її органів визначаються такими факторами, як вид виробів і технологічних процесів (структурний склад, новизна, складність, обсяг випуску продукції (тип виробництва), частота відновлення продукції).

Існують три організаційні форми технічної підготовки виробництва:

- централізована - при якій уся робота здійснюється в апараті заводоуправління;

- децентралізована - при якій основний обсяг роботи переноситься в цехові органи підготовки виробництва;

- змішана - робота з технічної підготовки виробництва розподіляється між заводськими і цеховими органами.

На машинобудівних підприємствах масового і багатосерійного виробництва технічна підготовка виробництва нових виробів здійснюється централізовано:

- головний інженер - головний конструктор - начальник конструкторсько-експериментального відділу, головний технолог, начальник відділу планування технічної підготовки виробництва.

На ряді великих машинобудівних заводах виділяються два конструкторських відділи: дослідно-конструкторський і серійно-конструкторський. Перший займається розробкою нових виробів, другий - модернізацією і підготовкою машин, що випускаються, а також поточним конструкторським супроводом ходу виробництва.

Матеріальною базою для відпрацьовування створюваних конструкцій є експериментальний цех чи опитне виробництво; базою технологічної підготовки є цехи: інструментальний, нестандартного устаткування, механізації й автоматизації.

Значне місце в організації технічної підготовки виробництва займає правильно організована система технічної інформації. У підпорядкуванні головного інженера знаходиться найважливіший підрозділ інформаційного обслуговування процесів технічної підготовки виробництва відділ науково-технічної інформації.

3.2 Організація наукових досліджень, винахідництва і патентної роботи

Задачі і види наукових досліджень у машинобудуванні

Наукові дослідження усе більше стають найбільш актуальним фактором розвитку виробництва і випуску конкурентноздатної продукції.

Наукові дослідження поділяються на :

- фундаментальні;

- пошукові;

- прикладні.

ФУНДАМЕНТАЛЬНІ ДОСЛІДЖЕННЯ - спрямовані на відкриття нових закономірностей і принципів, що можуть бути використані при створенні нової техніки, що принципово відрізняється від існуючої.

Вони можуть бути теоретичними й експериментальними.

ПОШУКОВІ ДОСЛІДЖЕННЯ базуються звичайно на фундаментальних і, використовуючи нові принципи, дають можливість створення і розвитку нових напрямків у техніці, що забезпечують істотне підвищення ефективності виробництва.

ПРИКЛАДНІ дослідження на основі фундаментальних і розшукових робіт вирішують конкретні наукові проблеми, точно зв'язані з виробництвом, і дозволяють забезпечити створення нових виробів і техпроцесів. Науково дослідні роботи промисловості тісно зв'язані з винахідництвом, раціоналізацією, проектно-конструкторськими роботами і розробкою нових технологій, а також базуються на відкриттях, винаходах у науці і техніці.

Відкриття і винаходи визначають новизну створюваної техніки, є основою для якісних зрушень у підвищенні ефективності промислового виробництва. Саме значними техніко-економічними перевагами конструкцій, що володіють новизною, визначається прискорення відновлення продукції в сучасних умовах.

ВІДКРИТТЯ установлення не відомих раніше об'єктивно існуючих закономірностей, властивостей, явищ матеріального світу (наприклад, відкриття квантового резонансу, потім розробка лазерів, що широко застосовуються в техніці зварювання, зміцнення, різання). На відкриття видається диплом.

До відкриттів не відносяться: дослідження географів, археологів, досягнення в області суспільних наук.

ВИНАХІД - технічне рішення в будь-якій області господарства, що володіє новизною чи істотною відмінністю від аналогів і яке дає позитивний ефект. На відкриття видається авторське свідоцтво чи патент.

Якщо як визнання винаходу автор одержує авторське свідоцтво, то тим самим він здобуває право на винагороду і пільги, передбачені законодавством, але при цьому виключне право на сам винахід, на його використання в народному господарстві передається державі. У випадку, якщо автор одержує патент, то це означає визнання за ним не тільки авторства, але і виключного права на використання винаходу, а також на одержання визначеної частки ефекту від його використання. Ніхто не може використовувати винахід без згоди автора, якщо на нього виданий патент.

Винаходи часто робляться на базі відкриттів. Об'єктами винаходів можуть бути:

- нова будова машини, агрегату;

- спосіб, методика розрахунку;

- речовина, якщо вона не отримана технічним чи хімічним шляхом (сплави металів);

- застосування відомих пристроїв, способів і речовин по новому призначенню.

Винаходом не є: методи і системи організації господарства, методи і системи виховання, системи знаків.

ВЛАСТИВІСТЮ ВИНАХОДУ є його корисність і новизна.

Економічний ефект від упровадження винаходу присутній не завжди (винаходи з охорони праці, в області медицини).

ЛІЦЕНЗІЯ - надання права використання винаходу за визначену винагороду. Ліцензія може бути:

- простою - видається багатьом покупцям;

- винятковою - тільки один покупець;

- повна - при покупці автор втрачає усі права.

Автор у перших двох випадках ліцензії одержує 3% від виторгу в інвалюті.

ТЕХПРОПОЗИЦІЯ - технічне рішення, що є новим і корисним для підприємства, якому воно подано, що передбачає зміну конструкції, технології виробництва, техніки, яка застосовується, складу чи властивостей матеріалу.

Останнім часом, особливо в умовах ринкової економіки, стало звичним поняття «НОУ-ХАУ» - це науково-технічні, комерційні, організаційні знання, володіння якими забезпечує перевагу підприємству, що одержало ці знання.

НОУ-ХАУ не патентується, і тому в договорах на використання його є пункт про збереження конфіденційності переданих знань і виплату збитків у випадку порушення.

НОУ-ХАУ , техпропозиції, технічні рішення не мають спеціального правового захисту, але їхнє розголошення може нанести шкоду власнику (промислове шпигунство), тому вони є складовою частиною комерційної таємниці підприємства, нерозголошення якої повинно бути обговорене в документах прийому на роботу працівника. Якщо відбулося розголошення інформації, то співробітник може понести кримінальну відповідальність. Але той, хто одержав необхідну інформацію, уже може користатися нею зовсім вільно.

У зв'язку зі збільшенням експорту машин і устаткування з країн СНД за рубіж, виникають проблеми патентної чистоти виробу. З цією метою з'ясовуються два питання:

чи немає в машині принципу дії, вузла, механізму, що можуть стати об'єктами патентування? У противному випадку інші країни чи фірми будуть використовувати їх безкоштовно і, що ще гірше, самі запатентують їх, а фірму-продавця обвинуватять у незаконному використанні;

чи немає в машині принципу дії, вузла, механізму, що запатентовані іншими країнами чи фірмами, а підприємство використовує їх, не предбавши ліцензію? І якщо такий винахід піде на експорт, то підприємство-продавець змушено буде заплатити великі суми штрафу.

Перевірка патентної чистоти виконується:

1) при постачанні устаткування на експорт;

2) при передачі технічної документації за кордон у порядку технічної допомоги;

3) при відправленні експонатів на міжнародні виставки і ярмарки.

Результатом такої перевірки є складання офіційного документа - патентного формуляра. У нього вноситься інформація про всі основні елементи конструкції (вузли, агрегати), вказуються іноземні аналоги, враховані при розробці, використовувані авторські свідоцтва і патенти, а також терміни їхньої дії, після закінчення яких конструкція позбавляється патентної чистоти.

Етапи науково-дослідних робіт

Усі зазначені види досліджень проводяться найчастіше в НДІ, конструкторських групах і ВУЗах у рамках держбюджетних і госпдоговірних тем по наступним основним етапам (табл. 4) :



Таблиця 4 - Етапи науково-дослідних робіт

№ етапу	Зміст робіт
Подготовчий, 5%	Підбір і вивчення науковотех. літератури та ін. матеріалів. Узагальнення досвіду: аналіз стану питання, складання, узгодження і затвердження технічного завдання (ТЗ) і календарного плану проведення робіт по темам
Теоретична розробка теми, 35%	Розробка схем і теоретичних обґрунтувань за питаннями теми, проведення розрахунків і розробка проектів, вишукування нових матеріалів і виробничих методів, систематизація теоретичних розробок
Виготовлення дослідних зразків і засобів випробування, 15%	Розробка і випробування макетів, пристроїв, апаратури та інших засобів випробування, їх монтаж і відлагодження
Експериментальні роботи і випробування, 20%	Проведення експериментальних, лабораторних випробувань, які передбачаються теоретичними розробками
Доробка і коректування теор. розробок за результатами 4-го етапу, 20%	Внесення за результатами проведених випробувань, виправлень і коректувань у розроблені схеми, розрахунки, проекти
Розробка рекомендацій і пропозицій за темою, 5%	Узагальнення результатів випробувань і робіт за темою, розробка ТЗ на планування, конструювання і виготовлення зразків виробів нової техніки, технології. Визначення можливості впровадження у виробництво результатів проведеної роботи і можливості проведення подальших досліджень за основним напрямком теми
Технічний звіт	Складання і віддання технічного звіту про виконану роботу з визначенням річного економічному ефекту Ег від впровадження роботи
Заключний етап	Затвердження заказником результатів роботи. Надання звітної калькуляції вартості виконаної роботи за темою

Планування промислових науково дослідних робіт (НДР)

Конструкторська і технологічна підготовка виробництва тісно зв'язані з НДР. І проектування нових конструкцій, і створення нових технологій ставить перед підприємствами задачу випереджального росту наукових розробок з метою їхнього подальшого використання в ході технічної підготовки виробництва. У зв'язку з цим встає питання планування НДР.

При плануванні НДР керуються наступною тематикою:

- проблемною (у даній науці);

- галузевій (у даній галузі);

- заводській (на даному підприємстві).

Для розробки заводської тематики НДР керуються наступним:

1 Тематика повинна точно відповідати виробничому профілю підприємства і планам освоєння виробництва.

2 Вона повинна ґрунтуватися на проблемній і галузевій тематиці.

При плануванні НДР плановані етапи повинні:

- бути розділені так, щоб вони дозволяли використовувати результати НДР, не чекаючи закінчення всього комплексу робіт;

- на всіх стадіях НДР проводитися техніко-економічні розрахунки, що визначають ступінь ефективності технічних рішень, і їхня оптимізація;

- мати логічну послідовність виконання;

- забезпечувати максимальну рівнобіжність виконання робіт;

- мати найкращі методи контролю виконання і стимулювання робіт (матеріальне стимулювання).

Розділення тем на етапи залежить від:

- характеру теми, новизни і складності;

- обдарованості колективу, його складу і кваліфікації ведучих груп фахівців;

- ступеня забезпеченості лабораторним устаткуванням.

Коштовним матеріалом для проведення НДР є рекламації на етапах створення й експлуатації техніки про недостатню якість виготовлення.

На правильне визначення напрямку НДР на підприємстві і скорочення витрат на НДР впливає організація своєчасного одержання необхідної інформації .

Американці підрахували, що через недостатньо ефективне використання інформації непродуктивно витрачається до 45% засобів, затрачуваних на дослідження.

Організація й обробка інформації - важливе питання, на підприємстві воно розв'язується відділом інформації.

Види корисної й актуальної інформації можуть бути згруповані таким чином: