Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Любая отрасль возникает и функционирует в соответствии с законом разделения и обобществления труда. Сам закон разделения и обобществления труда конкретно проявляется в сфере производства через формы организации общественного производства - специализацию, концентрацию, кооперацию и комбинирование производства. Каждая из них - самостоятельная форма организации производства, хотя они тесно взаимосвязаны и взаимообусловлены.

На первом этапе развития общественного производства (а любое производство в рынке носит общественный характер независимо от форм собственности и хозяйствования) специализация производства в постадийной или подетальной форме создает условия для высокопроизводительного труда и роста масштаба производства. Такая специализация производства также создает предпосылки для применения техники, что еще более увеличивает масштабы производства, то ость концентрацию производство. Концентрированное и специализированное производство в меру экономической целесообразности нормирует новые отрасли, профилирующиеся на изготовлении отдельных деталей, узлов, стадий общего готового продукта. А это предполагает возникновение специфических кооперированных связей между ними для сборки, окончательного изготовления готового продукта, годного к самостоятельному потреблению. Это порождает кооперирование производства как выражение обобществления труда. Кооперирование, таким образом, появляется как следствие, порождение, производное специализации производства.

На известном этапе развития специализации концентрации и кооперирования под воздействием научно-технического прогресса и размещения производительных сил становится экономически выгодным и целесообразным слияние в рамках одного предприятия технологически и экономически взаимосвязанных производств, то есть появление комбинирования производства.

Это новый этап обобществления труда. При этом комбинирование не только не противопоставляется специализации, а, наоборот, развивает её на более высокой основе. Комбинирование, тесно объединяя разноотраслевые, но технологически взаимосвязанные производства, профилируется само, а внутри крупномасштабного производства, каким является комбинат, четко формирует специализированные производства в соответствующих цехах и участках. Комбинирование, таким образом, еще более повышает уровень концентрации, специализации и кооперирования производства. Все эти сложные процессы дополняются развитием научно-технического прогресса, масштабным внедрением его достижений в производство, рационализацией размещения производительных сил с минимальными затратами средств. При этом оптимальный уровень всех форм организации производства специализации, концентрации, кооперирования и комбинирования определяется уровнем развития производительных сил, обусловленных, в свою очередь, достижением научно-технического прогресса и требованиями размещения.

Появление, функционирование и исчезновение отрасли обусловлено экономической целесообразностью под воздействием этих сложных процессов. Поэтому реально отрасль эффективно функционирует в форме концентрации, специализации, кооперирования и комбинирования производства, акцентируя свою деятельность в силу отраслевой специфики и целесообразности преимущественно на те или иные формы, а то всей совокупности форм.

Концентрация, специализация, кооперирование и комбинирование производства - формы функционирования отрасли, важнейшие факторы её эффективного функционирования. Это особенно ярко проявляется в отраслях пищевой и перерабатывающей промышленности АПК.

Оптимальный уровень концентрации, специализации, кооперирования и комбинирования производства является мощным фактором развития производства и повышения его эффективности. Любое отклонение от оптимума - потеря для национальной экономики.

1. Типы и методы организации производства

1.1 Типы производства и их технико-экономическая характеристика

Промышленные предприятия различаются по структуре и объему выпускаемой продукции, широте и устойчивости ее номенклатуры. В зависимости от этих факторов рабочие места, участки, цехи и предприятия подразделяются на несколько организационных типов производства. Основным признаком деления на типы производства является специализация рабочих мест. Ее уровень определяется коэффициентом закрепления операций К3.0, представляющим собой отношение числа всех технологических операций, выполняемых на данном рабочем месте, к числу рабочих мест:

где i=1., n - количество наименований деталей, обрабатываемых на рабочем месте, участке, в цехе; тi - количество операций, которые проходит i-я деталь в процессе ее обработки на рабочем месте, участке, в цехе; Pmj - количество рабочих мест на данной операции, участке, в цехе.

Тип производства предопределяет структуру предприятий и цехов, характер загрузки рабочих мест и движение предметов труда в процессе производства. Каждый тип производства имеет свои особенности организации производства и труда, применяемого оборудования и технологических процессов, состава и квалификации кадров, а также материально-технического обеспечения. Применительно к конкретному типу производства строится система планирования и учета.

Тип производства - это комплексная характеристика организационно-технологического уровня производства, представляющая собой совокупность номенклатуры продукции, объема производства, повторяемости продукции, выпуска однотипной продукции, характера загрузки рабочих мест, типа используемого оборудования, квалификации рабочих, себестоимости продукции.

Различают три основных типа производства: единичное, серийное, массовое.

Тип производства может также характеризоваться таким показателем, как уровень серийности, который определяется по формуле

Этот показатель - обратная величина К3 0. Для массового производства его величина составляет 0,8…1, для серийного - 0,2…0,8 и для единичного - < 0,2.

1.1.1 Единичный тип производства

Единичный тип производства характеризуется широкой номенклатурой изготовляемой продукции и небольшим объемом выпуска одинаковых изделий. Технологические процессы и нормативы разрабатываются с указанием межцеховых технологических маршрутов и необходимого оборудования. Они уточняются и дорабатываются в цехах и на рабочих местах. Оборудование, инструмент и приспособления преимущественно универсальные. Его габариты и кинематические возможности должны обеспечивать выполнение различных работ данного профиля. Оборудование располагается по группам однотипных станков. Доработка технологического процесса на рабочих местах требует применения труда рабочих высокой квалификации. Рабочие места, как правило, не имеют закрепленных за ними операций и загружаются различными операциями без определенного чередования. Коэффициент закрепления операций не регламентируется и может быть более 40.

Предприятия с единичным типом производства рассчитаны на изготовление продукции ограниченного потребления в народном хозяйстве, например прокатные станы, экскаваторы большой мощности, турбины для электростанций.

1.1.2 Серийный тип производства

Серийный тип производства характеризуется изготовлением ограниченной номенклатуры изделий, которая периодически повторяется. Изделия запускаются в производство сериями, детали обрабатываются партиями в определенной, заранее установленной периодичности.

Под серией понимается количество конструктивно-технологически одинаковых изделий, запускаемых в производство одновременно или последовательно.

Однородность конструктивных решений в изделии позволяет изготавливать значительное количество унифицированных деталей, что дает возможность закрепить за рабочими местами ряд деталей (операций) для постоянного или периодически повторяющегося выполнения.

Повторяемость изготовления одних и тех же изделий экономически оправдывает использование наряду с универсальным и специализированного оборудования, приспособлений и инструментов, приводит к специализации рабочих мест. Широко применяются быстропереналаживаемые станки-автоматы, манипуляторы, что дает возможность в условиях серийного производства повысить производительность труда, сократить длительность производственного цикла.

В серийном производстве детально разрабатывается технологический процесс, позволяющий снижать припуски на обработку, повышать точность заготовок.

В зависимости от масштабов, номенклатуры продукции, уровня специализации рабочих мест различают мелко-, крупно- и среднесерийное производства.

1.1.3 Мелкосерийное производство

Мелкосерийное производство характеризуется выпуском
продукции в небольших количествах и разнообразной номенклатуры изделий. Коэффициент закрепления операций составляет 21-40.

1.1.4 Крупносерийное производство

Крупносерийное производство специализируется на выпуске продукции сравнительно узкой номенклатуры изделий в больших количествах. Оно характерно для многих процессов в машиностроении, для обувных и швейных предприятий. Коэффициент закрепления равен 2 -10.

1.1.5 Среднесерийное производство

Среднесерийное производство является промежуточным между мелко- и крупносерийным.

производство единичный серийный автоматизированный

1.1.6 Массовое производство

Для массового производства характерна ограниченная номенклатура обрабатываемой продукции при больших масштабах ее производства (телевизоры, холодильники, стиральные машины, трактора, автомобили, часы). Используются специальные оборудование, инструмент и технологическая оснастка. Широко применяются станки-автоматы, манипуляторы, автоматические линии. Рабочие выполняют ограниченный круг операций: Коэффициент закрепления операций равен 1, что обеспечивает их узкую специализацию.

Технологический процесс разрабатывается подробно на каждую операцию с указанием режимов работы оборудования, используемого инструмента, норм затрат времени, материалов. Оборудование располагается по ходу технологического процесса, применяется параллельный метод сочетания операций, что приводит к значительному сокращению длительности производственного цикла, величины заделов, достигается более высокая производительность труда и значительно снижаются затраты на производство продукции.

Каждому типу производства соответствуют свои методы его организации.

2. Методы организации производства

2.1 Организация непоточного производства

В зависимости от особенностей производственных процессов и типа производства применяется определенный метод организации производства.

Метод организации производства - это способ осуществления производственного процесса, представляющий собой совокупность средств и приемов его реализации и характеризующийся рядом признаков, главными из которых являются взаимосвязь последовательности выполнения операций технологического процесса с порядком размещения оборудования и степень непрерывности производственного процесса.

Существует три метода организации производства:

1) непоточный (единичный);

2) поточный;

3) автоматизированный.

Непоточное производство характеризуется следующими признаками:

1) все рабочие места размещаются по однотипным группам оборудования без определенной связи с последовательностью выполнения операций; например, на машиностроительных предприятиях это группы токарных, фрезерных, сверлильных, шлифовальных, строгальных станков, слесарных верстаков и др.;

2) на рабочих местах обрабатываются разные по конструкции и технологии изготовления предметы труда, так как их выпуск исчисляется единицами;

3) технологическое оборудование в основном универсальное, однако для обработки особо сложных по конструкции деталей, больших габаритов могут применяться станки с ЧПУ, «обрабатывающие центры» и т.п.;

4) детали перемещаются в процессе изготовления сложными маршрутами, в связи с чем возникают большие перерывы в обработке из-за ожидания их на промежуточных складах и в подразделениях отдела технического контроля (ОТК). После каждой операции деталь, как правило, поступает или на промежуточный склад цеха, или на рабочее место контролера ОТК. Еще большие перерывы наблюдаются при межцеховых ожиданиях (из механического цеха - в термический или гальванический, а затем обратно в этот же механический цех). Каждый рабочий получает деталь для выполнения последующей операции не с предыдущей операции, а с промежуточного склада или 6т контролера ОТК.

Непоточный метод применяется в основном в единичном и мелкосерийном производстве и характерен для экспериментального и ремонтно-механического цехов, цеха мелких серий и других специальных цехов предприятия (например, цехи с оборудованием ГПС - гибкие производственные системы и т.п.).

Разработка технологических процессов для каждого изделия и детали носит индивидуальный характер и выполняется обычно тех. частью цеха по индивидуальным заказам.

Непоточное производство в организационном отношении является довольно сложным и не соответствует в полной мере принципам организации производственного процесса.

Для рациональной организации непоточного производства заказы на изготовление деталей и изделий следует комплектовать по времени их обработки и осуществлять запуск деталей в производство группами (при таком способе этот метод организации производства иногда называют групповым и применяют в мелкосерийном типе производства).

2.2Организация поточного производства

Из всех методов организации производства наиболее совершенным по своей четкости и законченности является поточный, при котором предмет труда в процессе обработки следует по установленному кратчайшему маршруту с заранее фиксированным темпом.

Важнейшим условием поточной организации производства является устойчивая концентрация в родном производственном звене значительных масштабов выпуска однородной или конструктивно-технологически сходной продукции.

В массовом производстве, характеризующемся устойчивым выпуском однородной продукции, поток является основным методом его организации. Применяется он и при крупно- и среднесерийном выпуске продукции, особенно на участках, где выпускаются узлы и детали широкого применения. При единичном производстве используются элементы поточного производства для изготовления унифицированных деталей и узлов.

Поточная организация производства характеризуется следующими признаками:

1) разделение производственного процесса на отдельные операции и длительное их закрепление за определенным рабочим местом

2) специализация каждого рабочего места на выполнении определенной операции с постоянным закреплением одного или ограниченного количества технологически сходных предметов труда;

3) согласованное и ритмичное выполнение всех операций на основе единого расчетного такта (ритма) поточной линии;

4) размещение рабочих мест в строгом соответствии с последовательностью технологического процесса;

5) передача обрабатываемых деталей с операции на операцию с минимальным перерывом и при помощи специальных транспортных устройств.

В поточном производстве наиболее полно выражены основные принципы высокоэффективной организации производственного процесса и в первую очередь принципы прямоточности, непрерывности и ритмичности.

Основным звеном поточного производства является поточная линия, т.е. совокупность специализированных рабочих мест, расположенных согласно технологическому процессу и выполняющих определенную его часть.

В зависимости от уровня специализации производства, объема и характера выпуска продукции, применяемой техники и технологии поточные линии классифицируются по ряду признаков.

По номенклатуре обрабатываемых изделий выделяют постоянно-поточные однопредметные линии, за которыми закрепляется на длительное время обработка или сборка одного наименования продукции, что возможно в условиях массового производства;

постоянно-поточные многопрёдметные линии, на которых ведется обработка нескольких наименований изделий, сходных в конструктивном и технологическом отношении без переналадки оборудования; такие линии применяются, когда трудоемкость работ по одному наименованию изделия недостаточна для полной загрузки рабочих мест (серийное производство);

По методу обработки закрепленных предметов различают:

переменно-поточные линии, создаваемые для поочередной обработки нескольких наименований деталей (изделий), имеющих сходные технологические маршруты; при переходе от изготовления одной детали к изготовлению другой проводится переналадка оборудования поточной линии; сроки запуска в производство изготовляемой продукции регулируются стандартными графиками; применяется в серийном производстве;

групповые поточные линии, на которых обрабатывается или собирается по типовым технологическим процессам на одном и том же оборудовании значительная номенклатура продукции, близкой по формам предмета труда, имеющей общий технологический маршрут, с использованием групповой оснастки, но без переналадки оборудования.

На основе специальной классификации подбирается группа деталей, имеющих конструктивную и технологическую общность. Создается условная деталь, которая заключает особенности деталей, включенных в данную группу, и для нее разрабатывается единый групповой технологический процесс, определяется набор инструмента и специальных приспособлений, обеспечивающих обработку всех деталей группы.

По степени непрерывности производства выделяют:

непрерывные поточные линии, являются наиболее современной формой поточного производства; на ней продолжительность каждой операции равна или кратная такту; предметы труда с одной операции на другую перемещаются поштучно и без прослеживания, применяётся параллельный метод движения предметов труда; они обеспечивают строгую ритмичность и наиболее короткую длительность производственного цикла; широко применяются при сборке часов, тракторов, приборов, автомобилей;

прерывные (прямоточные) линии, они не имеют четкой синхронизации всех операций; на отдельных, более трудоемких операциях образуется оборотный задел, для обработки которого привлекаются дополнительные рабочие места; работа ведется партиями по стандартному графику; применяются прямоточные линии при обработке трудоемких деталей на разнотипном оборудовании в механических цехах и при серийном типе производства.

По способу поддержания такта различают:

линии с регламентированным тактом, на которых изделия (детали) передаются с одной операции на другую через точно фиксированное время, что характерно для непрерывно-поточных линий; при свободном ритме детали на последующую операцию передаются по мере готовности, возможны отклонения от расчетного такта;

По охвату производства выделяют:

поточные, участковые, цеховые, межцеховые, сквозные.

Для поточных линий характерно применение специальных транспортных устройств, которые выполняют функцию не только перемещения предметов труда с одного рабочего места на другое, но часто и поддержания такта работы поточной линии. Выбор вида транспортных устройств зависит от вида поточной линии, особенностей конструкции предмета труда и технологического процесса,

Применяемые транспортные устройства в поточном производстве делятся на беспроводные (скаты, рольганги, склизы-желоба и др.) и приводные. Приводные устройства делятся на подъемно-транспортные механизмы (мостовые краны, кран-балки, электрокары, автопогрузчики и др.) и конвейеры. Беспроводные и подъемно-транспортные механизмы применяются на прямоточных линиях.

Конвейеры - приводные транспортные устройства, которые не только перемещают предметы труда с одной операции на другую, но и регулируют такт потока (См. в приложении на рис. 2).

По конструктивным признакам различают ленточные и цепные (пластинчатые, скребковые, ковшовые, подвесные и др.) конвейеры.

В зависимости от характера движения конвейеры бывают с непрерывным и прерывным (пульсирующим) движением. При непрерывном движении конвейера все операции выполняются одновременно с перемещением предметов труда. На пульсирующих конвейерах операция выполняется в период его неподвижности.

При наличии на поточной линии параллельных рабочих мест, выполняющих одинаковые операции, применяются распределительные конвейеры с адресованием предметов труда (См. в приложении на рис. 3). Для этого каретки, тележки, где находятся предметы труда, номеруются. За каждым рабочим местом закрепляется определенная последовательность их номеров для обработки предметов труда. Широко используются в пошивочных цехах обувных предприятий, а также в машиностроении на технологических потоках.

В механосборочных цехах машиностроительных предприятий массового производства находят применение толкающие автоматические конвейеры с программным управлением для адресования изделий на рабочие места.

Таким образом, действующие в комплексе и синхронно с другими рабочими машинами конвейеры позволяют регламентировать движение изделий на линии путем соблюдения установленного такта (ритма). Они обеспечивают параллельное выполнение операций, снижают длительность производственного цикла, повышают производительность труда.

Организация поточного производства предусматривает проведение ряда организационно-технических мероприятий и расчета показателей работы линии. Высокие требования предъявляются к выбору и размещению оборудования, качеству и точности оснастки, качеству материалов, обработанности конструкции и прогрессивности технологических процессов, обслуживанию основного производства, планированию и учету. Конструкция изделий должна быть отработана, стабильна, с широким применением стандартных и унифицированных деталей и узлов, большое значение имеет технологичность конструкции, обеспечивающая минимальную трудоемкость и себестоимость ее изготовления, минимальную материалоемкость; конструкция изделия должна быть разработана на принципе взаимозаменяемости дёталей и узлов; высокое качество конструкции должно способствовать ее устойчивости.

Разрабатываемая технология должна обеспечивать применение высокопроизводительного специального оборудования и прогрессивных методов обработки, взаимозаменяемость деталей и узлов, специализацию рабочих мест. Важным вопросом технологической подготовки является синхронизация операций, т.е. обеспечение равенства или кратности времени операций такту поточной линии.

Различают предварительную синхронизацию операций, проводимую в период проектирования поточной линии, и окончательную, которая осуществляется в период отладки и освоения поточной линии. Синхронизация операций достигается путем внедрения более прогрессивной технологии; подбора специального оборудования или оснастки, сокращающих длительность операций; укрупнения мелких и разделения продолжительных операций; введения параллельных рабочих мест; изменения режимов работы оборудования. Четкая синхронизация операций обеспечивает ритмичную работу линий.

В зависимости от числа рабочих мест на линии, применяемых транспортных устройств, площади участка, цеха планировка линий может быть с прямолинейным, двухрядным, зигзагообразным, кольцевым расположением рабочих мест.

При проектировании поточной линии производят расчет ряда показателей ее работы. Исходным показателем является такт r поточной линии - интервал времени, через который периодически производится выпуск определенной продукции. В общем виде его величина определяется по формуле

где Ф - плановый фонд времени работы линии за расчетный период (смена, сутки, месяц, год) с учетом регламентированных перерывов, мин или ч; А - объем выпуска продукции за тот же период, шт.

Число рабочих мест n_р.м на i-й операции определяется отношением длительности операции t_i к такту r:



Общая численность рабочих, занятых на поточной линии, равна количеству рабочих, занятых на каждой операции. Затем определяют шаг конвейера l - расстояние между центрами двух смежных рабочих мест. Его величина зависит от габарита обрабатываемой (собираемой) продукции.

Важным показателем работы поточной линии является скорость движения конвейера V. Для непрерывно-поточной линии она определяется делением шага конвейера на такт, т.е. расстояние, равное шагу, конвейер проходит за время, равное такту.

Для определения общей длины конвейера необходимо знать количество изделий, одновременно находящихся на конвейере К, которое равно длительности цикла Д изготовления деталей, деленное на величину такта:

Общая длина конвейера L равна количеству деталей, находящихся на конвейере, умноженному на его шаг l:

Эффективность работы поточных линий в значительной степени зависит от уровня организации работы. Тесная взаимозависимость рабочих мест на поточной линии требует высокой технологической и трудовой дисциплины, четкой организации обслуживания и обеспечения рабочих мест.

На поточных линиях на основе применения специальных датчиков широко применяется автоматизированная система учета готовой продукции, что дает возможность не только учитывать объем, но и осуществлять оперативное регулирование производства. На ряде предприятий результаты учета отражаются на световом табло, где показываются плановая величина и фактический выпуск поточной линии с начала смены. Таким образом, коллектив, занятый на поточной линии, видит результаты своего труда.

Применение высокопроизводительного специального оборудования, инструмента и оснастки, специализация рабочих мест, использование прогрессивной технологии и оптимальных режимов работы оборудования снижают трудоемкость выпускаемой продукции. Рациональная система обслуживания рабочих мест, отсутствие или сведение к минимуму простоев из-за переналадки оборудования, четкий режим работы поточных линий обеспечивают наиболее полное использование рабочего времени, рост производительности труда. При поточной организации производства сокращаются все элементы длительности производственного цикла, в частности технологического - за счет роста производительности труда, транспортного - за счет расположения рабочих мест по ходу технологии, отсутствия межоперационного прослеживания полуфабрикатов, применения параллельного сочетания операций, совмещения технологических, транспортных и контрольных операций, применения высокопроизводитёльных транспортных устройств. Уменьшение длительности производственного цикла приводит и к сокращению заделов, величины оборотных средств и ускорению их оборачиваемости.

Тщательная разработка технологического процесса и его устойчивость обеспечивают приобретение рабочими производственных навыков, что создает условия для выпуска продукции запланированного качества и сокращения брака.

Рациональные планировка и использование оборудования приводят к увеличению выпуска продукции и улучшают фондоотдачу.

В результате рационального выбора основных материалов, установления их оптимальных размеров, допусков и припусков, применения эффективных методов централизованного раскроя и использования отходов обеспечивается снижен их затрат.

Все эти факторы в конечном итоге приводят к снижению себестоимости выпускаемой продукции росту прибыли и рентабельности производства, быстрой окупаемости затрат, связанных с организацией поточного производства.

Использование достижений научно-технического прогресса при организации поточного производства позволяет значительно расширить его применение. Включение в поточную линию сборочных, сварочных автоматов, установок токов высокой частотах, литейных агрегатов, автоматов по контролю качества, загрузки станков, применение более совершенных транспортных устройств создают предпосылки для ликвидации разрывов в производстве между отдельными поточными линиями, цехами и перехода к сквозному потоку от запуска сырья, материалов в производство до получения готовой продукции.

Важнейшими предпосылками эффективности поточной организации производства являются стабильность на длительное время номенклатуры и значительные масштабы выпускаемой продукции, специализация рабочих мест и расположение их по ходу технологического процесса. В то же время узкая специализация рабочих мест, их длительное закрепление за определенным рабочим, жесткая регламентация трудовой деятельности приводят к однообразию труда, снижают содержательность работы. Организация поточного производства должна иметь производственные условия, что требует разработки и применения более совершенных форм его организации.

Увеличение содержательности труда рабочих обеспечивается путем укрупнения операций, отказа от жесткого закрепления рабочего за одной операцией, перевода рабочих на смежные операции, кроме основных, контрольных и наладочных. Путем создания межоперационных заделов рабочие могут самостоятельно выбирать ритм своей работы. На ряде предприятий отказались от разделения процесса производства на простейшие операции. На сборке автомашин за группой рабочих закрепляется целый ряд операций. На КамАЗе внедрен конвейер на воздушной подушке, который позволяет отказаться от жесткого ритма сборки. Все это улучшает условия труда рабочих, усиливает ее привлекательность.

Таким образом, развитие новых форм поточного производства позволяет эффективно применить его с учетом современных требований научно-технического прогресса.

2.3 Организация автоматизированного производства

Под автоматизацией производства понимают процесс, при котором все или преобладающая часть операций, требующих физических усилий рабочего, передаются машинам и осуществляются без его непосредственного участия. За рабочим остаются лишь функции наладки, надзора и контроля.

Автоматизация производственного процесса достигается путем использования систем машин-автоматов, представляющих собой комбинацию разнородного оборудования и других технических устройств, расположенных в технологической последовательности и объединенных средствами транспортировки, контроля и управления для выполнения частичных процессов производства изделий. Особо важную роль при этом играет комплексная автоматизация производства, при которой без непосредственного вмешательства человека, но под его контролем машинами-автоматами осуществляются все процессы производства - от поступления сырья до выхода готового продукта.

Различают четыре основных направления автоматизации.

Первое направление - внедрение полуавтоматических и автоматических станков. Наивысшим достижением этого направления являются станки с числовым программным управлением (ЧПУ). Они работают по заданной программе без непосредственного участия человека и изготавливают различные детали или выполняют определенные производственные операции. Использование станков с ЧПУ позволяет повысить производительность труда на каждом рабочем месте в 3-4 раза.

Второе направление - создание комплексных систем машин с автоматизацией всех звеньев производственного процесса. Типичным примером комплексных систем машин являются автоматические линии. Автоматическая линия (АЛ) представляет собой объединение в единое производственное целое системы машин-автоматов с автоматическими механизмами и устройствами для транспортировки, контроля, накопления заделов, удаления отходов, а также управления (См. в приложении на рис. 4).

Значительно шире границы эффективности у автоматических роторных линий (АРЛ), которые представляют собой разновидность автоматических линий, оснащенных специальным оборудованием на основе роторных машин и транспортирующих устройств. Во вращающемся цилиндре-роторе сделано столько гнезд, сколько по технологии нужно операций для полного изготовления детали. Установленная деталь на особом приспособлении направляется навстречу орудиям обработки. Поворот по кругу гнезда с деталью означает завершение одной операции и переход к следующей (См. в приложении на рис. 5).

Роторные линии имеют существенные преимущества по сравнению с другими линиями изготовления деталей. Они полностью исключают транспортные операции, не требуют переналадки инструмента, пока идет обработка одной и той же детали.

Преимуществом роторных линий является также то, что на каждой из них одновременно можно обрабатывать несколько разных деталей. Для этого в разных позициях ротора устанавливаются разные инструменты. Эта особенность позволяет совмещать выпуск схожих по технологическому циклу изделий на одной линии и автоматизировать изготовление небольших серий деталей.

Количество включенного в состав автоматической линии оборудования зависит от сложности обрабатываемых деталей: от 5 -10 (для деталей средней сложности) до 100 - 150 (при массовом производстве деталей сложной формы с большим количеством технологических операций) единиц.

Границы эффективного применения автоматических линий расширяются в результате перехода к их созданию на основе многоцелевых станков (гибкие автоматические линии). Такие линии с программируемым устройством оснащаются числовым программным управлением, что делает их экономически эффективными не только в массовом, крупносерийном, но и в мелкосерийном производстве.

В качестве третьего направления рассматривается конструирование и производство промышленных роботов, выполняющих в производственном процессе функции, подобные человеческой руке, и благодаря этому заменяющие движения человека. Их внедрение в производство позволяет продолжить эксплуатацию неавтоматизированной техники, которая при переходе к освоению новой продукции может оказаться непригодной, если ее расставить в определенном порядке и связать в единую технологическую линию роботами. Эта принципиально новая многоцелевая технологическая система способна выполнять за человека универсальные ручные операции во всем их многообразии, решая одновременно сложные логические задачи, остававшиеся до недавнего времени монополией человеческого ума. Многозвенная управляемая манипуляционная система (механические руки с управляемыми приводами в каждом суставе) легко программируется с простейшими элементами «искусственного интеллекта» для ручных операций.

Кроме автоматических линий в автоматизированном производстве используют робототехнические комплексы (РТК) для выполнения различных работ (механической обработки, сварки, кузнечно-прессовых и т.п.). При их внедрении требуется решение ряда задач, связанных с автоматизацией смены изделий и инструмента на оборудовании, транспортирования изделий согласно технологическому процессу.

В отличие от АЛ и АРЛ критерием функционирования РТК служит условие наиболее полной загрузки включенного в его состав оборудования. На загрузку оборудования оказывают влияние такие факторы, как трудоемкость выполняемых операций для всего изделия, схема компоновки РТК и выбор промышленного робота, соотношение времени работы оборудования и робота.

Для транспортирования заготовок и изделий в процессе обработки в РТК используются промышленные роботы (манипуляторы). Количество единиц оборудования и накопителей в РТК рассчитывается с учетом соотношения времени обработки изделия и загрузки робота. Так, для схем компоновок РТК (См. в приложении на рис. 6, 7) длительность цикла изготовления изделия определяется следующим образом:

где t_ТР - время транспортирования изделия; t_зн - время загрузки накопитёля; t_рн - время разгрузки накопителя; t_М - время машинное (основное) обработки изделия.

Оптимальный режим функционирования робота выбирается путем моделирования большого количества производственных ситуаций (т.е. задача имеет комбинаторный характер).

Использование РТК на предприятии - это новый этап в автоматизации производства и имеет следующие преимущества:

1) качество обработки изделия (за счет жесткости установки комплекса; быстрого восстановления РТК после отказа в электропитании; большого рабочего диапазона режимов обработки изделий разной номенклатуры);

2) гибкость (смена заготовки, оснастки, детали, инструмента производятся легко; программы задаются при помощи ручного подвесного пульта интерактивного действия; за счет большой емкости памяти новые программы могут вызываться без задержек в ходе гибкого мелкосерийного производства; комплектация РТК новым оборудованием и устройствами не представляет сложности; открытая система управления допускает построение интегрированных и гибких комплексов.

3) надежность и безопасность (во время работы рабочая зона РТК контролируется фотоэлементами; абсолютные кодирующие устройства обеспечивают быстрое восстановление РТК после сбоев; количество электропроводов в компактной конструкции РТК сокращено до минимума; для электропроводов предусмотрена хорошая защита в виде двойной оболочки; рабочая зона отличается безопасностью и высоким уровнем гигиены, так как технологический процесс обработки осуществляется внутри камеры, выполненной из защитного стекла и стеновых панелей; рабочее место сконструировано с учетом высоких требований эргономики);

4) эффективность (РТК оснащен пультом управления, способным управлять как собственно роботом, так и всем остальным оборудованием; экономия времени на монтаж и установку РТК достигается благодаря 'компактности его конструкции; способность РТК быстро восстанавливаться после отказа в электропитании позволяет сокращать простои и сохранять производительность;

5) РТК разработан с учетом быстрой переналадки и высокой скорости выполнения циклов обработки; в РТК заложена передовая технология производства, а системный каталог обеспечивает удобный доступ ко всем параметрам технологического процесса).

С введением роботов коренным образом меняется вся организация технологического процесса, устраняются многие отрицательные факторы, вызываемые чрезмерным утомлением человека, притуплением его внимания, нарушением координации движений. В результате ликвидируются ручные операции, резко повышаются производительность труда и качество продукции.

Четвертым, принципиально важным и перспективным направлением автоматизации является развитие компьютеризации и гибкости производств и технологий. Потребность в развитии гибкой автоматизации производства определяется усилением международной конкуренции, требующей быстрого обновления и освоения изделий, тенденцией работы на конкретного потребителя с соответствующим снижением серийного выпуска продукции.

Под гибкостью производства понимается его способность быстро и при минимальных затратах на том же оборудовании переходить на выпуск новой продукции. Основой гибких производственных систем (ГПС) является гибкий производственный модуль. Это легко переналаживаемая и автономно функционирующая единица автоматизированного оборудования с ЧПУ, где загрузка заготовок и удаление обработанных деталей ведутся с помощью роботов, автоматизированы замена инструмента и удаление стружки, подача охлаждающей жидкости, контроль и диагностика неисправностей. Модуль не только быстро переходит на изготовление и сборку новых деталей или узлов, но и легко встраивается в гибкие производственные комплексы, линии и даже участки.

ГПС обладают высокой экономической эффективностью. Так, гибкий комплекс механической обработки корпусных деталей на станках типа «обрабатывающий центр» позволяет повысить производительность труда в 2 - 2,5 раза. Одновременно на 15-20% увеличивается фондоотдача. Благодаря примерно двукратному сокращению продолжительности изготовления деталей экономится 25-30% оборотных средств, улучшается культура производства, создаются условия для ритмичной работы производственных подразделений, растет качество выпускаемой продукции. Коэффициент загрузки оборудования увеличивается в 2 раза, а коэффициент сменности оборудования - с 1,6 до 3. Коренным образом меняется характер труда, он делается творческим, появляется необходимость повышения профессиональных знаний, устраняются различия между умственным и физическим трудом, формируется новый тип рабочего.

Гибкая производственная система является высшей формой автоматизации, включает в себя в различных сочетаниях оборудование с ЧПУ, РТК, ГПМ и различные системы обеспечения и функционирования.

Практика показывает, что применение ГПС целесообразно, если в течение года каждый из 5 -10 типоразмеров (наименований) деталей надо изготовить в количестве от 50 до 2000 шт., Гибкие модули эффективны при годовом выпуске любого из 40 - 80 типоразмеров деталей, равном 20 - 500 шт.

Для выпуска одного-двух типоразмеров в количестве более 2-5 тыс. шт. в год целесообразно использовать традиционные автоматические линии с жестким управлением либо роторные и роторно-конвейерные линии. При 2-8 типоразмерах с объемом выпуска 1 - 15 тыс. шт., лучше применять переналаживаемые автоматические линии с ограниченной гибкостью.

Опыт создания и эксплуатации гибких производств показывает, что для повышения их эффективности необходимо решать проблемы по сокращению затрат на создание, обеспечению высокой надежности и повышению коэффициента сменности при их эксплуатации.

Заключение

Организация производственных процессов на предприятии, выбор наиболее рациональных методов подготовки, планирования и контроля за производством во многом определяется типом производства.

Тип производства - совокупность организационно-технических и экономических характеристик и особенностей сочетания факторов и элементов организации производства, обусловленных номенклатурой, масштабом и регулярностью выпуска продукции. В свою очередь, номенклатура и масштаб выпускаемой продукции определяют уровни концентрации, специализации, кооперирования и комбинирования производства.

Основой классификации типов производства на предприятии являются следующие факторы:

1) номенклатура выпускаемой продукции, которая характеризует специализацию производства;

2) масштаб выпускаемой продукции (объем выпуска);

3) периодичность выпуска;

4) характер загрузки рабочих мест и их специализация, т.е. закрепление за рабочими местами определенных операций технологического процесса.

Литература

1. Кожекин Г.Я. Синицина Л.М. Организация производства. Минск ИП «Экоперспектива», 2006 г.

2. БАКАЛАВР ЭКОНОМИКИ (Хрестоматия) Т.2 Автор: Видяпина В.И., редакт. 2006 г.

3. Аврашков Л.Я. Адамчук В.В., Антонова О.В., и др. Экономика предприятия. - М., ЮНИТИ, 2005.

4. Вильям ДЖ. Стивенсон Управление производством. - М., ЗАО «Изд-во

БИНОМ», 2007.

5. Грузинов В.П., Грибов В.Д. Экономика предприятия. Учебное пособие.-

М.: ИЭП, 2006.

6. Калачева А.П. Организация работы предприятия. - М.: ПРИОР, 2007. - 431 с.

7. Сергеев И.В. Экономика предприятия: Учеб. пособие. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Финансы и статистика, 2007. - 304 с.

Размещено на Allbest.ru