Современное предприятие (объединение) является весьма сложным по своему составу. Основной производственной единицей предприятия является цех.

Цех - основное производственное подразделение, выполняющее определенную часть производственного процесса. Цех обычно состоит из участков, число которых различно в зависимости от объемов и специализации производства, сложности выполняемой работы, состава оборудования, квалификации рабочих.

Состав основных и вспомогательных цехов и обслуживающих хозяйств производственного назначения, а также формы их производственных связей называют производственной структурой предприятия (объединения). Соответственно этому состав участков цеха, порядок и формы их кооперирования образуют производственную структуру цеха. Состав рабочих мест участка и формы их производственных связей называется производственной структурой участка.

Производственную структуру предприятия (объединения) не следует смешивать с ее составом. В состав предприятия помимо цехов и обслуживающих хозяйств производственного назначения входят хозяйства и учреждения по обслуживанию рабочих, службы управления и охраны.

Производственная структура предприятия определяется следующими важными факторами:

- видом и объемом выпускаемой продукции;

- трудоемкостью выпуска продукции;

- конструктивно-технологической однородностью изделий;

- формами специализации и уровнями межзаводской кооперации;

- условиями выполнения работ и формами организации коллективного труда;

- нормативами численности рабочих и управляемости производственных подразделений.

Вид изделий и их конструктивно-технологическая однородность влияют на технологию их изготовления, конкретный состав и число цехов, уровень и формы специализации цехов и трудоемкость изготовления продукции. Чем однороднее продукция, изготовляемая предприятием (объединением), тем однороднее используемая технология ее изготовления и тем вероятнее более узкая специализация цехов. Следовательно, шире возможности применения кооперирования не только внутри и вне объединения, меньше трудоемкость изготовления продукции.

Объем выпуска продукции и трудоемкость ее изготовления влияют на размеры цехов, на их число и специализацию. Чем больше объем выпуска продукции и ее трудоемкость, тем крупнее могут быть цехи предприятия, тем больше они специализируются.

Формы специализации и уровень межзаводской кооперации определяют сложность производственной структуры предприятия. Чем выше уровень специализации и кооперирования, тем ограниченнее номенклатура изготовляемой продукции, однороднее технология производства и проще производственная структура предприятия.

Нормативы численности рабочих, устанавливаемые предприятием в зависимости от объемов его производства и других факторов, а также нормы управляемости производственных подразделений, которые определяются числом рабочих, занятых в цехе и на участке, существенно влияют на число и размеры цехов и участков.

Производственная структура предприятия (объединения) не может быть неизменной. Она может изменяться в связи с изменениями в номенклатуре и объеме выпускаемой продукции с развитием специализации и кооперирования производства; совершенствованием техники, технологии и организации производства. Структура предприятия (объединения) должна обеспечить наиболее правильное сочетание во времени и пространстве всех звеньев производственного процесса.

Производственная структура предприятия (объединения) должна определяться при проектировании, реконструкции и уточняться при значительном изменении годовой производственной программы.

При научно обоснованном подходе осуществляется выбор оптимального варианта производственной структуры в рамках отрасли. Это обусловлено тем, что предприятия отрасли взаимосвязаны друг с другом по кооперативным поставкам продукции. Следовательно, так решаются проблемы определения вида и объема выпускаемой каждым предприятием продукции; состава основных и вспомогательных цехов и хозяйств производственного назначения, занятых производством этой продукции; вида и объема продукции, получаемой от других предприятий отрасли. Критерием оптимальности производственной структуры предприятия должны быть приведенные затраты, связанные с производством и транспортировкой продукции.

Проектирование, реконструкция и совершенствование производственной структуры предприятий могут быть представлены в виде экономико-математической модели. При этом при выборе оптимального варианта допускается ряд ограничений следующего характера: обеспечено удовлетворение потребности каждого объединения в необходимой продукции; показано, что вся производимая продукция существующими или реконструируемыми и вновь создаваемыми объединениями потребляется объединениями отрасли; определено возможное потребление ресурсов вновь создаваемыми объединениями; показано, что из множества вариантов создания и реконструкции каждого объединения может быть выбрано не более одного варианта; охарактеризована взаимосвязь для вновь создаваемого или реконструируемого объединения варианта производственной структуры и перевозок продукции, они целочисленны.

Трудности вызывает разработка вариантов создания или реконструкции объединений, для которых требуются большие проектные расчеты.

Возможен другой подход к определению производственной структуры предприятия (объединения), основанный на том, что номенклатура и объем производимой продукции объединением, а также номенклатура и объем поставляемой объединению и отправляемой им продукции установлены заранее. В этом случае возникают задачи определения состава цехов и хозяйств производственного назначения; их специализации и кооперирования, обеспечивающих минимальные приведенные затраты, которые связаны с производством продукции и кооперированием производственных подразделений в рамках предприятия (объединения).

3. Генеральный план производственного предприятия

1. Цех как основная производственная единица. Состав цехов.

2. Факторы, определяющие производственную структуру предприятия.

3. Специализация цехов и участков предприятия.

4. Определение оптимальной производственной структуры предприятия.

5. Генеральный план предприятия.

6. Разработка генерального плана производственного предприятия.

ЛЕКЦИЯ 4

Степень специализации предприятий, устойчивость номенклатуры изготовляемых изделий и объем выработки определяют тип производства: единичное, серийное или массовое.

Единичное производство характеризуется неустойчивой и разнообразной номенклатурой изделий, отдельные виды которых вырабатываются в незначительном количестве через определенные промежутки времени по отдельным заказам либо только один раз. Такие предприятия выпускают прокатные станы, паровые турбины, блюминги и подобную продукцию. К единичному производству относят также опытные предприятия по производству новых видов оборудования.

Разнообразная номенклатура продукции требует применения универсального оборудования, которое подвергается переналадке и может выполнять ряд операций. Содержание операций, выполняемых на отдельных рабочих местах основного производства, изменяется, как правило, после изготовления каждой единицы продукции.

В процессе производства одновременно находится большое количество разнообразных частей и деталей изделия, что усложняет оперативное руководство производственным процессом. В этих условиях обычно применяют последовательный вид движения предметов труда.

Ограниченное применение специального оборудования и приспособлений вызывает увеличение живого труда и является причиной низкой производительности труда.

Для единичного типа производства характерны технологическая специализация рабочих мест и невозможность постоянного закрепления определенных предметов труда и операций за рабочими местами.

В этом типе производства относительно велик удельный вес ручных сборочных и доводочных операций (до 70 %). Нет возможности организовать основное производство на основе непрерывного производственного потока.

Применение универсального оборудования и приспособлений вызывает необходимость привлекать рабочих высокой квалификации с высоким уровнем специального образования, умеющих самостоятельно решать технические задания.

Серийное производство характеризуется изготовлением повторяющихся партий или серий продукции. В зависимости от объема производства и разнообразия номенклатуры изделий (т. е. степени специализации предприятия) серийное производство подразделяется следующие виды:

- мелкосерийное производство, организуется для выпуска продукции, требующейся в небольших количествах. При этом номенклатура продукции довольна разнообразна. Такое производство приближается по своему характеру к единичному производству;

- крупносерийное производство, отличается выпуском сравнительно узкой номенклатуры изделий, изготовляемых в больших количествах, но все же недостаточных для применения методов массового производства. Такое производство только приближается к массовому;

- среднесерийное производство - промежуточный тип, сочетающим особенности мелкосерийного и крупносерийного производства.

Для серийного производства характерна повторяемость процессов труда и устойчивость их структуры. Специализация работ и обусловленная этим возможность применения высокопроизводительного оборудования значительно уменьшают затраты живого труда и сокращают длительность производственного процесса.

Запуск в производство партий продукции и изготовление их через определенные повторяющиеся промежутки времени позволяют организовать поточное производство. Однако частота перехода от изготовления одного вида изделий к изготовлению другого вида изделий оказывает влияние на уровень производительности труда и другие технико-экономические показатели производственного процесса. В мелкосерийном производстве наблюдаются более частые переходы на другой вид продукции, чем в крупносерийном производстве. Каждый переход вызывает потери времени и дополнительные расходы, поэтому продолжительность изготовления каждой серии имеет большое значение. Затраты времени на переходы оказывают тем меньшее влияние на производительность труда, чем больше период изготовления одной серии.

Для многих предприятий, выпускающих большую номенклатуру изделий, характерен серийный тип производства. На этих предприятиях необходима рациональная специализация поточных линий, предусматривающая закрепление за ними изделий на протяжении смены или суток. При этом большую роль играет оперативно-производственное планирование. Графики работы отдельных поточных линий должны быть построены так, чтобы при выполнении поточной линией и цехом в целом плана по ассортименту уменьшалось бы количество переходов на каждой поточной линии и снижалась их продолжительность.

Постоянство довольно широкой номенклатуры продукции, выпускаемой в значительных количествах является предпосылкой для специализации рабочих мест на выполнение нескольких постоянно закрепленных за ними операций.

В серийном производстве наряду с универсальным применяется специализированное и специальное оборудование, что предполагает применение в основном производстве специализированных рабочих высокой квалификации со средним специальным образованием.

По сравнению с единичным производством преимущество серийного производства заключается в том, что в нем существует более глубокое разделение труда, специализация рабочих мест, лучше используется оборудование, доля ручного труда снижается до 30 %, выше производительность труда, т. е. более эффективна организация производственного процесса.

Массовое производство отличается выпуском однородной продукции в массовом количестве. Чаще всего такое предприятие специализируется на выпуске одного или двух изделий. В массовом производстве применяется поточный метод организации основного производства. Это создает экономическую целесообразность широкого применения в конструкциях изделий унифицированных и взаимозаменяемых элементов.

Смена изделий в массовом производстве происходит редко и сопровождается, как правило, реконструкцией предприятия.

Большие объемы выпуска и высокая стабильность структуры изделия обуславливают экономическую выгоду тщательной разработки технологических процессов. Операции технологического процесса дифференцируются до отдельных переходов и выполняются на специальном оборудовании при помощи специальной оснастки.

Значительные объемы выпуска и дифференциации технологических процессов позволяют использовать высокопроизводительное оборудование (автоматы, агрегатные станки, автоматические линии).

Вместо универсальной оснастки используется специальная. Дифференцированный технологический процесс позволяет узко специализировать рабочие места посредством закрепления за каждым из них ограниченного числа операций.

Тщательная разработка технологического процесса, применение специальных станков и оснастки позволяют использовать труд высококвалифицированных узкоспециализированных рабочих с начальным уровнем специального образования. Резко сокращаются объемы ручных работ (до 10-15 %), исключаются доводочные и пригоночные работы. При массовом производстве применяется параллельный вид движения предметов труда, что обеспечивает сокращение длительности производственного цикла.

Указанные особенности массового производства характеризуют его как наиболее эффективный тип производства.

Чем ближе предприятие к массовому типу, чем больше объем выпуска продукции, тем меньше затраты труда на изготовление продукции и ниже ее себестоимость.

2. Методы организации производства

Контрольные вопросы

Наиболее прогрессивным методом организации основного производства является поточный метод, который соответствует принципам рациональной организации производства. Поточное производство характеризуется следующими основными признаками:

1) расчленение производственного процесса на операции;

2) закрепление одного или ограниченного числа наименований изделий за определенной группой рабочих мест, а каждой отдельной операции - за определенным специализированным рабочим местом (или несколькими рабочими местами);

3) одновременное выполнение всех операций;

4) немедленная передача предмета труда с одной операции на другую;

5) выполнение на каждом рабочем одной или большего числа операций, что обуславливает узкую специализацию рабочих мест и самих рабочих;

6) расположение рабочих мест по ходу технологического процесса, что обеспечивает кратчайший путь движения предметов труда при обработке;

7) высокая степень непрерывности технологического процесса, т. е. происхождение каждого отдельного изделия по рабочим местам с наименьшими перерывами между операциями, что возможно при обеспечении принципов пропорциональности и параллельности организации производственных процессов;

8) высокая степень ритмичности выполнения отдельных операций и всего процесса в целом, т. е. запуском в обработку и выпуском из обработки изделий с определенным ритмом.

Технологическое оборудование, расположенное в последовательности выполнения технологического процесса, образует поточную линию, Расчленение производственного процесса на составные части, повторяющиеся на каждом рабочем месте, вызывает необходимость постоянного перемещения предметов труда от одного рабочего места к другому, которое может осуществляться как вручную так и механизмами. Чтобы каждое предыдущее рабочее место непрерывно давало работу каждому последующему, необходима согласованность продолжительности выполнения операций на рабочих местах. Этим обеспечивается непрерывность технологического процесса и сокращается перерывов в движении предмета труда. В зависимости от того, как реализуются эти требования, поточные лини подразделяют на несколько видов.

По количеству машин, закрепленных за одним рабочим местом, поточные линии делятся на простые и сложные. Простой поточной линией называется такая, в которой на каждом рабочем месте используется одна машина. К сложным поточным линиям относятся такие, в которых на отдельных рабочих местах установлены не одна, а несколько однотипных машин, выполняющих определенную технологическую операцию.

По степени механизации поточные линии подразделяются на линии с преобладанием ручного труда, частично механизированные, комплексно-механизированные и автоматизированные.

По степени специализации поточные линии делятся на однопредметные и многопредметные.

Однопредметной называется поточная линия, на которой обрабатываются или собираются изделия одного типоразмера длительный период времени. Для изготовления изделия другого типоразмера необходима перестройка (реорганизация) всей поточной линии. Применяются однопредметные поточные линии, как правило, в массовом или крупносерийном производстве, т. е. при сравнительно устойчивом выпуске изделий в больших количествах в течение длительного периода.

Многопредметными называются такие поточные линии на которых одновременно или последовательно изготавливаются изделия различных типоразмеров (наименований), сходных по конструкции или технологии их обработки и сборки. Схема изготавливаемых на линии изделий может сопровождаться переналадкой оборудования всех или части рабочих мест линии и изменением режима ее работы. Применяются многопредметные поточные линии в серийном производстве, когда число выпускаемых изделий одного наименования за соответствующий период времени недостаточно для полной загрузки оборудования и рабочих.

По степени охвата производства линии подразделяются на участковые и сквозные. Участковые поточные линии охватывают какую-либо часть технологического процесса, сквозные - весь технологический процесс.

По расположению в пространстве поточные линии могут быть горизонтальными, вертикальными и смешанными.

По способу перемещения предмета труда от одной операции к другой линии делятся на конвейерные и бесконвейерные. В конвейерных линиях в качестве транспортных средств используется транспортер, в бесконвейерных - тележки, электрокары, рольганги.

По способу поддержания ритма линии могут быть с регламентированным и со свободным ритмом. Регламентированный ритм обеспечивается применением автоматического оборудования не только на технологических, но и на перемещающих операциях, в результате чего предмет труда поступает с одного места к другому через строго определенные промежутки времени. На поточных линиях со свободным ритмом скорость передачи предмета труда определяется рабочим.

По форме поточные линии могут быть прямыми, замкнутыми, змеевидными, зигзагообразными, собирательными, круговыми, кольцевыми, Г-образными, П-образными и пр.

Производственные поточные линии или их совокупность образует производственный поток, который может быть однолинейным и многолинейным.

Однолинейный поток образует одна простая или сложная линия.

Многолинейный поток состоит из нескольких поточных линий и может быть простым или сложным. Простой многолинейный производственный поток состоит из нескольких последовательно расположенных линий. Сложный многолинейный поток включает в себя несколько поточных линий, расположенных последовательно и параллельно.

Производственный поток может быть непрерывным и прерывным.

Непрерывная поточная линия - это линия, на которой каждая отдельная штука или несколько штук изделий какого-либо наименования проходит обработку по всем операциям непрерывно и независимо от других. По окончании обработки одной штуки на первой операции, она передается на вторую, где сразу начинается ее обработка, и так до последней операции.

К непрерывным поточным линиям с принудительным движением относятся линии, на которых передача изделий с операции на операцию осуществляется при помощи единого для всех операций транспортного средства. К таким транспортным средствам относятся конвейеры различных видов: ленточные, пластинчатые, поворотные, напольные, тележечные, роликовые, подвесные (канатные и цепные), и т. п.

Непрерывный технологический поток - наиболее совершенная форма организации поточного производства. Он соответствует всем признакам потока, и все рабочие места в нем согласованы по производительности. Ритмы рабочих мест равны между собой и ритму потока. Предмет труда перемещается с одной операции на другую без пролеживания.

Равенство или кратность выполнения каждой операции ритму поточной линии обеспечивается синхронизацией технологического процесса. В результате создается возможность организации графика параллельного вида движения предметов труда и непрерывного протекания производственного процесса. Это создает условия для непрерывной работы всех машин потока.

Прерывная поточная линия - линия, на которой движение изделий по некоторым операциям происходит с перерывами. На таких операциях каждое изделие после обработки на предыдущей операции и до начала обработки его следующей операцией некоторое время пролеживает. Прерывные поточные линии часто называются также прямоточными, так как на них рабочие места расположены по ходу технологического процесса. Организуются они в тех случаях, когда продолжительность некоторых операций, несмотря на выравнивание их, не равна и не кратна ритму, т. е. когда перерывы на операциях после обработки каждой штуки будут большими и организация непрерывной поточной линии нецелесообразна. В большинстве случаев такие линии применяются для работ с большим удельным весом машинного времени обработки, точное выравнивание продолжительности которых практически невозможно.

Прерывный поток имеет все признаки потока, но характеризуется отсутствием согласованной производительности рабочих мест потока и значительными расхождениями между ритмами каждого рабочего места и заданным ритмом потока. Загрузка оборудования и рабочих на таких линиях недостаточно равномерна, и неизбежны простои машин и рабочих на некоторых рабочих местах.

Прерывный поток является наименее совершенной формой поточного производства, но он имеет существенные преимущества перед непоточной формой организации производства. Эти преимущества состоят в том, что резко сокращаются промежутки времени между выпуском двух готовых изделий, следующих одно за другим, или двух партий продукции.

2. Организация технологической подготовки производства

Совокупность мероприятий, обеспечивающих технологическую готовность производства, называется технологической подготовкой производства (далее ТПП). Под технологической готовностью производства понимается наличие на предприятии полных комплектов конструкторской и технологической документации и средств технологического оснащения, необходимых для осуществления заданного объема выпуска продукции.

Единая система технологической подготовки (ЕСТПП) - установленная государственными стандартами система организации и управления технологической подготовкой производства, предусматривающая широкое применение прогрессивных технологических процессов, стандартной технологической оснастки и оборудования, средств механизации и автоматизации производственных процессов. Основное значение ЕСТПП заключается в создании системы организации и управления ТПП. ЕСТПП обеспечивает:

1) единый для всех предприятий и организаций системный подход к выбору и применению методов и средств технологической подготовки производства, соответствующих достижениям науки, техники и производства;

2) освоение производства и выпуска изделий высшей категории качества в минимальные сроки при минимальных трудовых и материальных затратах на ТПП на всех стадиях создания изделий;

3) организацию производства высокой степени гибкости, дающей возможность непрерывного его усовершенствования и быструю переналадку на выпуск новых изделий;

4) рациональную организацию механизированного и автоматизированного выполнения комплекса инженерно-технических и управленческих работ.

Порядок формирования и применения документации на методы и средства ТПП определяются отраслевыми стандартами, стандартами предприятий и документацией различного назначения, разработанной в соответствии со стандартами ЕСТПП.

Основными задачами ТПП являются освоение производства и выпуск новых изделий высокого качества в установленные сроки, а также совершенствование действующей технологии выпуска изделий.

Технологическая подготовка производства изделий включает решение задач по следующим основным функциям:

1) обеспечение технологичности конструкции изделия;

2) разработка технологических процессов и методов контроля;

3) проектирование и изготовление технологической оснастки и специального оборудования;

4) организация и управление процессом ТПП.

Данные функции охватывают весь необходимый комплекс работ по ТПП, в том числе конструктивно-технологический анализ изделий, организационно-технический анализ производства, расчет производственных мощностей, составление производственно-технологических планировок, определение материальных и трудовых нормативов, отладку технологических процессов и средств технологического оснащения.

Содержание и объем работ по технологической подготовке производства зависят от конструктивных и технологических особенностей изделий и типа производства. Чем больше предметов труда, тем больше число операций и технологических процессов их выполнения, число единиц технологической оснастки и технологических документов.

Основные этапы ТПП более укрупненно разрабатываются в единичном и мелкосерийном производстве, часто проектирование технологических процессов заключается в разработке лишь технологических маршрутов. В крупносерийном и массовом производстве, когда изготовляются большое количество изделий, необходимы более глубокое разделение труда и, следовательно, большая дифференциация операций, технологические процессы и документация по ТПП разрабатывается более подробно.

Трудоемкость ТПП изделия в единичном и мелкосерийном производстве составляет 20-25 %, в серийном - 50-55 %, в крупносерийном и массовом - 60-70 % от общей трудоемкости технической подготовки производства.

Технологическая подготовка производства на предприятии выполняется в отделе главного технолога и в технологических бюро основных цехов.

В зависимости от типа и масштаба производства применяется централизованная, децентрализованная и смешанная системы ТПП.

При централизованной системе, применяемой в массовом, крупносерийном и серийном производстве, ТПП выполняется научно-исследовательскими институтами, конструкторскими бюро или технологическими отделами предприятия. Технологические бюро цехов участвуют во внедрении технологических процессов, а также в их последующем совершенствовании.

При децентрализованной системе, применяемом в единичном и мелкосерийном производстве с частой сменой выпускаемых изделий, разработка технологических процессов ведется в технологических бюро цехов. Технологические отделы предприятия осуществляют методологическое руководство по типизации технологических процессов и стандартизации технологического оснащения.

В смешанной системе технологические процессы на устойчивую продукцию разрабатываются в технологических отделах предприятия, а на часто меняющуюся продукцию в технологических бюро цехов.

Различают два вида технологичности:

- производственную, которая состоит в сокращении затрат средств и времени на конструкторскую и технологическую подготовку производства, на процессы изготовления, в том числе контроля и испытаний;

- эксплуатационную, которая заключается в сокращении затрат времени и средств на техническое обслуживание и ремонт.

Показатели технологичности конструкции изделий делятся:

- по области проявления - на производственные и эксплуатационные;

- по области анализа - на технические и технико-экономические;

- по системе оценки - на базовые и разрабатываемые конструкции;

- по значимости - на основные и дополнительные;

- по числу характеризуемых признаков - на частные и комплексные;

- по способу выражения - на абсолютные и относительные.

Установлено три вида технологических процессов: единичный, типовой и групповой.

Технологический процесс разрабатывается для изготовления или ремонта изделия или совершенствования действующего технологического процесса. Разрабатываемый технологический процесс должен быть прогрессивным. Прогрессивность технологического процесса оценивается показателем, устанавливаемым системой аттестации технологических процессов. Технологический процесс должен соответствовать требованиям техники безопасности и промышленной санитарии.

Основными этапами разработки технологических процессов являются:

1) анализ исходных данных;

2) выбор действующего типового, группового технологического процесса или поиск аналога единичного процесса;

3) выбор исходной заготовки и методов ее изготовления;

4) выбор технологических баз;

5) составление технологического маршрута обработки;

6) разработка технологических операций;

7) нормирование технологического процесса;

8) определение требований техники безопасности;

9) расчет экономической эффективности технологического процесса;

10) оформление технологического процесса.

Типовой технологический процесс должен быть рациональным в конкретных производственных условиях и разрабатывается на основе анализа множества действующих и возможных технологических процессов на производство типовых представителей групп изделий. Типовой технологический процесс может быть оперативным, отражающим прогрессивное состояние технологии в настоящий момент времени, и перспективным, предусматривающим его дальнейшее совершенствование.

Дальнейшим развитием типизации технологических процессов является разработка типовой технологии, которая наиболее эффективна при небольших партиях обрабатываемых деталей и частой переналадке оборудования.

Групповой технологический процесс предназначен для совместного изготовления или ремонта группы изделий различной конфигурации. Он должен состоять из комплекса групповых технологических операций, выполняемых на специализированных рабочих местах и в последовательности технологического маршрута изготовления определенной группы изделий. При разработке групповых технологических операций следует предусматривать достаточную величину их суммарной трудоемкости для работ без переналадки технологического оснащения.

Основой разработки группового технологического процесса и выбора общих средств технологического оснащения является комплексное изделие, которое может быть одним из изделий группы или условным (искусственно созданным). Групповые технологические процессы разрабатываются на уровне предприятия для всех типов производства.