Рабочий

период

Перерывы

Технологические операции

Транспортно-складские операции

Подготовительно-заключительное время

Контрольные операции

Штучное

время

В рабочее

время

В нерабочее

время

Естественные процессы

Нерабочие

дни

Организацион

ные перерывы

Междусменные перерывы

Регламентированные перерывы

Рис. 19. Структура производственного цикла

Рассмотрим содержание отдельных составляющих производ­ственного цикла.

Рабочий период изготовления предмета труда состоит из вре­мени технологических операций, транспортно–складских и контрольных операций. В свою очередь время технологических операций состоит из под­готовительно–заключительного времени и штучного времени. Подго­товительно–заключительное время затрачивается в начале рабочей смены на подготовку рабочего места, отладку оборудования, приспо­соблений, установку инструментов и в конце рабочей смены на сня­тие приспособлений, инструментов и т.п. Это время тратится на партию обрабатываемых в течение смены предметов труда.

Перерывы в рабочее время – это естественные процессы (сушка, нормализация после термообработки и другие опе­рации, протекающие без участия человека), организационные пе­рерывы (ожидание освобождения рабочего места, задержка по­ставки комплектующих изделий и т.п.), регламентированные пере­рывы (перерывы на обед, отдых и т.п.).

Длительность производственного цикла изготовления изделия в целом рассчитывается технологами после оценки графика процесса сборки изделия и расчета длительностей производственных циклов изготовления штучных или партий деталей.

Например, длительность производственного цикла изготовления партии одноименных деталей определяется как сумма по всем операциям подготовительно–заключительного времени, штучного времени (при этом учитывается одновременность выполнения одной и той же операции на нескольких рабочих местах, параллельность выполнения всех операций, планируемый коэффициент перевыполнения норм выработки), времени естественных процессов, транспортирования, контроля качества, перерывов.

Основными факторами сокращения длительности производ­ственных процессов являются:

• упрощение кинематической схемы изделия, его конструкции, повышение уровня блочности для изделий крупносерийного и массового производства. «Простота конструкции – мерило ума конструктора»;

• упрощение и совершенствование технологических процессов изготовления изделия;

• унификация и стандартизация составных частей изделия, его конструктивных элементов, элементов технологических процессов, оборудования, оснастки, организации производства;

• углубление подетальной, технологической и функциональной специализации на основе унификации и увеличения программы выпуска изделий и его составных частей;

• сокращение удельного веса механически обрабатываемых де­талей;

• анализ и соблюдение принципов рациональной организации производственных процессов: пропорциональности, параллельно­сти, непрерывности, прямоточности, ритмичности и др.;

• механизация и автоматизация учета времени, контрольных и транспортно–складских операций;

• сокращение времени естественных процессов путем замены их соответствующими технологическими процессами;

• сокращение межоперационных перерывов;

• увеличение удельного веса технически обоснованных норм времени, норм обслуживания, норм расхода ресурсов. Стимулирование экономии времени и выполнения требований по качеству.

Типы 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 (программа) выпускаемой продукции определяют уровни концентрации, специализации, кооперирования и комбинирования производства. Степень стандартизации и объем выпуска продукции или услуг влияют на способ ор­ганизации производства. На одном конце шкалы — единичное крупномасштабное из­делие или услуга, например, запуск космического корабля «Союз» (услуга) или стро­ительство небоскреба (продукт). Тип производства – проектный. На другом – непрерывный процесс, например, очистка нефти. Между этими крайностями – единичное индивидуальное производство, типа изготовления на заказ мебели, производства специализированных машин и обо­рудования, ремонта автомобилей; серийное производство, например, изготовление красок и продовольственных продуктов; и массовое производство – изготовление автомобилей, персональных компьютеров и бытовых приборов.

Краткая характеристика этих различных типов производства.

Проект – ряд действий, направленных на достижение единичной цели, обычно крупномасштабной, с ограниченными временными рамками.

Обычно проекты бывают относительно крупномасштабные. Проектный подход может использоваться при разработке нового изделия, установке компьютеризованной производственной линии, при доставке оборудования на новый производственный объект, при строительстве больницы. Иногда ситуация носит более персональный характер, например, планирование приема иностранной делегации, планирование от­пуска с путешествием, или организация благотворительной деятельности. Ключевая особенность всех этих проектов состоит в том, что у них есть определенные временные рамки, то есть они имеют определенные моменты на­чала и окончания.

Небольшие партии изделий или изделия на заказ производятся в специальных мастерских и цехах.

Единичное производство (мастерская) – предприятие по производству партий или единичных товаров и услуг, с разнообразными спецификациями, меняющимися в соответствии с потребностями потребителей.

Мастерские могут выполнять определенные рабочие операции, но, как правило, не отвечают за производство определенного изделия. Они выполняют работу по спецификациям заказчика; рабочие процессы обычно изменяются в соответствии с потребностями заказчика. Примеры мастерских – предприятия по производству ремонтных работ (например, ремонт бытовых приборов или автомоби­лей), здравоохранение, инструментальный цех и так далее.

Серийное производство – система по производству средних объемов однород­ной продукции.

Серийное производство используется, когда ком­пании должны произвести не очень большой объем однородных изделий. Производство продовольствия (например, хлебобулочная, консервная промышленность) обычно осу­ществляется партиями. Например, производитель мо­роженого производит партию одного типа, например, ванильного, затем партию дру­гого типа, например, клубничного, и так далее. Условия обработки и оборудование – те же самые, но некоторые ингредиенты изменяются от одной партии к другой. Изго­товители красок также используют серийное производство, делая сначала один цвет или тип краски, а затем другой. Выпуск партии может быть стандартизированным (на­пример, краска, мороженое, консервированные овощи) или специализированным. Пример специализированной продукции – печатные издания (например, журналы, газеты, учебники, справочники).

Массовое производство – производственная система, создающая один или несколько (немного) видов высоко стандартизированных изделий или услуг в больших объемах.

Предприятия, использующие этот тип производ­ства, как правило, сводят выпуск изделий или услуг к одному или нескольким однородным видам. Их произ­водственный процесс максимально эффективен. И ра­бота, и конечный продукт обычно бывают высоко стандартизированы. Эти производственные системы часто имеют возможности для автоматизации и ис­пользования специализированного оборудования.

Непрерывное производст­во – система по производ­ству высокооднородных то­варов или услуг, часто полностью механизирован­ная.

Химические процессы, производство бумаги и фо­топленки, нефтепереработка – примеры этого типа производства. Механизмы часто обеспечивают непре­рывные услуги, например, кондиционирование воздуха, отопление, непрерывную очистку и системы контроля.

В таблице 15 приведена примерная структура затрат рабочего времени в % по отдельным типам станков и типам производства.

Таблица 15. Затраты рабочего времени для разных типов производства

Тип стан ка	Тип Производства	Полезная работа станка	Вспомогательная работа	Подгото вительн о–заклю чительна я работа	Технческое обс луживан ие рабочих мест	Потери по орга низацио нным причи нам
Токарный	Единичное Мелкосерийное Крупносерийное	21 37 48	30 28 21	18 11 9	7 5 4	24 19 18
Рево львер ный	Единичное Мелкосерийное Крупносерийное Массовое	– 45 60 72	– 25 19 18	– 9 5 3	– 4 3 2	– 17 13 5

Для лучшего представления об особенностях типов производства проведены исследования, результаты которых приведены в таблице 16.

Таблица 16. Особенности разных типов производства

Элементы производственного процесса	Единичное производство	Массовое производство
1. Количество конечной продукции, выпускаемой за год, шт.	1–2	Тысячи и более
2. Уровень технологической и функциональной специализации	Низкий	Высокий
3. Количество деталеопераций, выполняемых на одном рабочем месте за месяц	Свыше 40	1
4. Уровень межпроектной и внутривидовой унификации изделия и его элементов	Высокий	Низкий
5. Технологический процесс изготовления	Маршрутная технология	Пооперацио-ионная технология
6. Технологическое оборудование	Универсальное	Специальное
7. Режущий и мерительный инструмент	Универсальный	Специальный
8. Рабочие	Высокой квали-фикации	Низкой квалификации
9. Коэффициент использования металлов	0,40–0,60	0,80–0,95
10. Уровень автоматизации производства	0,30–0,50	0,90–0,99
11 Трудоемкость и себестоимость изготовления единицы продукции	Высокая	Низкая
12. Качество продукции	Удовлетворительное	Хорошее

Примечание. Показатели серийного производства находятся в середине. Например, третий показатель для крупносерийного производства равен 2–10, среднесерийного – 11–20, мелкосерийного – 21–40.

Тип производства определяет метод его организации. Различа­ют поточный, партионный и единичный методы организации про­изводства.

Поточный метод организации производства – метод, осно­ванный на ритмичной повторяемости согласованных во времени и в пространстве основных, вспомогательных и обслуживающих про­изводственных опера-

ций, выполняемых на специализированных рабочих местах, расположенных по ходу технологического про­цесса. Он рекомендуется для массового и крупносерийного типов производства.

Партионный метод организация производства – метод, при котором периодически изготавливается относительно ограниченная номенклатура продукции в количествах, определяемых парти­ями их выпуска и запуска. Партионный метод характерен для серийного типа производства.

Единичный метод организации производства – метод, при котором изготавливается широкая номенклатура продукции в еди­ничных экземплярах, повторяющихся через определенный проме­жуток времени, либо не повторяющихся никогда.

Факторы, влияющие на выбор метода организации производства:

• номенклатура выпускаемой продукции;

• масштаб (готовая программа) выпускаемой продукции;

• периодичность выпуска;

• трудоемкость продукции;

• характер технологии производства.

Принципы рациональной организации производственного процесса

Основными принципами рациональной организации любых процессов являются пропорциональность, непрерывность, парал­лельность, прямоточность, ритмичность, а также концентрация однородных предметов труда (деталей, информации, документов и т.п.) в одном месте, гибкость процесса. Рассмотрим эти принципы подробнее.

Пропорциональность – принцип, выполнение которого обес­печивает равную пропускную способность разных рабочих мест одного процесса, пропорциональное обеспечение рабочих мест информацией, материальными ресурсами, кадрами и т.д.

Пример. Первоначальная мощность рабочих мест по изготовлению партии деталей из четырех операций была следующей (рис. 19).

1

2

3

4

М₁ = 10 М₂ = 15 М₃ = 6 М₄ = 10 шт/смену

Рис. 20. Производственный процесс изготовления деталей

Пропускная способность (мощность – М) технологической цепочки составила в смену 6 шт. 3–е рабочее место является «узким» местом. Мощность 2–го рабочего места используется на 6 х 100% / 15 = 40%, мощность 1–го и 4–го рабочего места используется на 6 х 100% / 10 = 60%.

Что нужно сделать для повышения пропорциональности производственного про­цесса? Имеются 4 возможных направления:

1) пересмотр конструкции детали с целью обеспечения пропорцио­нальности операций по трудоемкости:

2) пересмотр технологического процесса, режимов обработки;

3) разработка и реализация организационных мероприятий по замене оборудования перепланировка участка;

4) дозагрузка рабочих мест другой аналогичной деталью.

Если потребность в этих деталях – 10 шт/смену, то на 3–е рабочее место нужно поставить еще один станок с такой же производительностью. Тогда его мощ­ность будет 12 шт/смену. На 2 единицы (около 80 мин) это рабо­чее место нужно будет загрузить другой деталью, 2–е рабочее ме­сто необходимо дозагрузить на 30%. Если найдутся аналогичные де­тали для дозагрузки 2 и 3 рабочих мест, то линия по мощности будет отвечать требованиям пропорциональности. Принцип пропорциональности можно пояснить еще так: «скорость эскадры определяет­ся скоростью самого тихоходного судна».

Пропорциональность определяется по формуле:

К_пр = М_мин / М_мах, где

М_мин – минимальная пропускная способность, или параметр рабочего места в технологической цепи (например, мощность, разряд работ, объем и качество информации и т.п.),

М_мах – максимальная пропускная способность.

Пример: Оценка пропорциональности технологической цепочки по разряду работ (таблица 17).

Таблица 17. Пример оценки пропорциональности

Н аименование разряда Разряды по рабочим местам	1	2	3	4
Разряд работ	4	3	3	5
Разряд рабочего	3	3	4	3

Анализ данных табл. 17 показывает, что на 1–м рабочем месте разряд рабочего ниже требуемого разряда работ по технологии, значит, жди брака. На третьем рабочем месте, наоборот, работы третьего разряда выполняет рабочий четвертого, значит, налицо перерасход заработной платы, т.к. рабочему надо платить по его разряду. А на последнем рабочем месте, чаще самом ответствен­ном, чистовая работа пятого разряда выполняется рабочим тре­тьего разряда. Экономия на заработной плате чревата вероятнос­тью брака. По фактическим данным пропорциональность техно­логической цепочки по наиболее «узкому» месту равна: 3 х 100% / 5 = 60%

Значит, необходимо реализовать организационные мероприя­тия по обеспечению соответствия разрядов работ и рабочих.

Непрерывность – принцип рациональной организации производственных процессов, определяемый отношением рабочего времени к общей про­должительности процесса:

К_непр = Т_раб / Т_ц, где

Т_раб – продолжительность рабочего времени;

Т_ц – общая продолжительность процесса, включающая про­стои или пролеживания предмета труда между и на рабочих местах и т.п.

Параллельность – принцип рациональной организации производственных процессов, характеризующий степень совмещения операций во вре­мени. Виды сочетаний операций: последовательное, параллельное и параллельно–последовательное (рис. 21).

Последовательный метод выполнения операций предусматривает, что каждая последующая операция начинается после окончания предыдущей.

Параллельно–последовательное выполнение операций предусматривает частичное совмещение операций по времени. Это приводит к существенному уменьшению длительности производственного цикла по сравнению с последовательным методом, так как последующая операция для части деталей, прошедших предыдущую операцию, начинается раньше, чем заканчивается предыдущая операция для всех деталей. Применяется этот метод при партионной и поточной обработке (сборке) деталей (узлов). Метод позволяет передавать детали с одной операции на другую транспортными партиями.

При параллельно–последовательном методе выполнения работ, в отличие от последовательного, происходит частичное совмещение времени выполнения смежных операций. Время совмещения работы на первой и второй смежных операциях (t) равно времени обработки всей партии деталей на первой (более короткой) операции за вычетом времени обработки передаточной партии. Аналогичным образом определяется совмещаемое (перекрываемое) время между второй и третьей, третьей и четвертой операциями и т.д.

Параллельный метод выполнения операций предусматривает одновременное выполнение данной работы на всех операциях, т.е. в работе находится столько деталей, сколько имеется операций. При партионной обработке деталей он приемлем при синхронизации операций, что означает равную или кратную длительность всех операций. Эти условия можно обеспечить только в массовом или крупносерийном производстве.

Основная часть производственного цикла – это операционный цикл. Его сокращение можно осуществить путем оптимизации технологии и повышения технологичности конструкций, совершенствования процессов обслуживания, механизации транспортных работ, уменьшения межоперационных и междусменных перерывов, применения параллельно-последо-вательного метода выполнения операций и увеличения сменности работы (две смены, вместо одной; три смены, вместо двух). Сокращение производственного цикла дает возможность увеличить объем выпуска продукции, эффективнее использовать оборудование. В результате снизятся затраты на изготовление единицы продукции и увеличится прибыль предприятия.

Коэффициент параллельности рекомендуется определять по формуле:

К_пар = Т_ц.пар / Т_ц.посл

Ритмичность – принцип рациональной организации производственных процессов, характеризующий равномерность их выполнения во времени.

Коэффициент ритмичности рекомендуется определять по формуле:

К_ритм = å V_iф / å V_iп,

V_iф – фактический объем выполненной работы за анализи­руемый период (декада, месяц, квартал) в пределах плана (свыше плана не учитывается);

V_iп – плановый объем работ.

Пример оценки ритмичности (табл. 18).

Таблица 18. Пример оценки ритмичности

Показатели	1 декада	2 декада	3 декада	за месяц
V план, млн руб.	20	20	20	60
V факт, млн руб.	5	10	50	65