1.5. Типы, формы и методы организации производства

1.5.1. Типы производства и их характеристика

Организация производственного процесса на предприятии зависит от организационных, технических и экономических особенностей производства.

К ним относятся: специализация оборудования, рабочих мест, детализация разрабатываемых технологических процессов, их нормирование, квалификация рабочих и т.п. Указанные особенности являются общими для предприятия. Однако в зависимости от широты номенклатуры, объема выпуска изделий, их повторяемости выделяются соответствующие типы производства с конкретными характеристиками каждого из них.

В общем виде понятие о типе производства можно сформулировать следующим образом.

Тип производства – комплексная характеристика организационных, технических и экономических особенностей производства, определяемых специализацией, широтой номенклатуры, объемом, повторяемостью выпуска изделий.

Различают три основных типа производства: единичный, серийный и массовый.

Отнесение производственного подразделения к тому или иному типу имеет условный характер, так как практически на каждом предприятии встречается сочетание различных типов производства.

Кроме перечисленных выше признаков выделяется конкретный показатель типа производства, который характеризует специализацию рабочих мест по количеству детале-операций, выполняемых на отдельном рабочем месте в месяц.

Такой показатель называется коэффициентом закрепления операций (К_з.о).

Коэффициент определяется отношением количества детале-операций, выполняемых в производственном подразделении в месяц (К_д.о), к количеству рабочих мест в подразделении (К_р.м), т.е.

Единичное производство характеризуется неповторяющимся или повторяющимся нерегулярно выпуском единичных экземпляров изделий широкой номенклатуры. Это делает невозможным постоянное закрепление операций за отдельными рабочими местами, и коэффициент закрепления К_з.о здесь более 40, т.е. каждое рабочее место в среднем два раза в течение рабочего дня настраивается на выполнение новой операции. На таком производстве применяется универсальное оборудование и требуется высокая квалификация рабочих, имеет место большой удельный вес ручных, сборочных и доводочных работ, относительно большая длительность производственного цикла изготовления изделий.

Технологические процессы в условиях единичного производства разрабатываются укрупнено в виде маршрутных карт на обработку деталей по каждому заказу.

Разновидностью единичного производства является опытное производство изделий как образцов новой техники, в конструкцию которых закладываются прогрессивные идеи, повышающие их производительность, экономичность в использовании.

Такие изделия выпускаются в единичных экземплярах, и их изготовление соответствует в основном принципам единичного производства.

Типичными представителями этого типа производства являются изделия ограниченного потребления, которые выпускаются предприятиями, как правило, тяжелого машиностроения.

Серийное производство характеризуется выпуском ограниченной номенклатуры изделий сравнительно большим объемом и повторяющимися через определенные промежутки времени партиями.

В зависимости от числа закрепляемых за каждым рабочим местом операций, регулярности повторения партий и их размера различают три вида серийного производства:

- мелкосерийное, в котором за каждым рабочим местом закрепляется от 20 до 40 операций (Кз.о=20-40), изделия выпускаются малыми партиями, повторяющимися нерегулярно;

- среднесерийное, (или собственно серийное), в котором за каждым рабочим местом закрепляется от 10 до 20 операций (Кз.о=10-20), выпуск изделий осуществляется партиями среднего размера, которые регулярно повторяются;

- крупносерийное, при котором за каждым рабочим местом закрепляется от 2 до 10 операций (Кз.о=2-10), изделия выпускаются крупными, регулярно повторяющимися партиями.

Для серийного производства характерны следующие основные особенности:

- специализация рабочих мест, за которыми постоянно закрепляется выполнение нескольких операций;

- использование специального оборудования, инструментов и станочных приспособлений;

- уменьшение удельного веса работ в общей трудоемкости изготовления изделий;

- сокращение длительности производственного цикла, т.е. использование параллельно-последовательного и параллельного видов движения предметов труда в ходе их производства и др.

Станки, вычислительная, бытовая техника, другие изделия, пользующиеся спросом у населения, являются предметом выпуска на предприятиях серийного типа производства.

Массовое производство характеризуется выпуском узкой номенклатуры изделий в течение длительного периода и большим объемом. В этом производстве каждое рабочее место специализировано на выполнении одной, постоянно повторяющейся операции (Кз.о=1). При полной синхронизации операций обеспечиваются строго ритмичная работа и ритмичный выпуск продукции, а также непрерывное движение изделий через все операции.

Основные особенности массового производства:

- рабочие места специализируются на выполнении, как правило, одной операции;

- достаточно высокий удельный вес использования при обработке деталей специального оборудования и высоко производительной оснастки;

- высокий уровень механизации и автоматизации труда рабочих, резкое сокращение ручных работ;

- сокращение длительности производственного цикла обработки деталей и сборки изделий и др.;

- массовое производство организуется в форме поточного производства.

Автомобили, тракторы, сельскохозяйственные и другие изделия, необходимые народному хозяйству страны и населению - представители массового типа производства.

1.5.2. Формы организации производства

Представленное выше описание типов производства вызывает необходимость обоснования и разработки форм и методов организации производства, обеспечивающих при реализации наиболее высокую эффективность протекающих в них производственных процессов.

Элементы производственного процесса при рациональном их сочетании в пространстве и времени определяют структуру разрабатываемой производственной системы, содержание и устойчивость связей между ними, т.е. форму организации производства.

Таким образом, форма организации производства – совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих между собой элементов производственного процесса в пространстве и времени, представляющая собой производственную систему, соответствующую определенному типу производства.

Различают следующие формы организации производства: технологическую, предметную, поточную, гибкую – интегрированную.

Технологическая форма организации производства характерна главным образом для цехов единичного и мелкосерийного производства с широкой номенклатурой изготавливаемых деталей.

При большом разнообразии деталей не достигается их взаимозаменяемость. Детали группируется по выполнению однородных технологических операций, для обработки используется универсальное оборудование без специальной оснастки.

В этих условиях производственные участки цеха организованы по принципу группового расположения оборудования. Так, в механическом цехе организуются токарные, фрезерные и др. группы (участки) станков.

Обработка деталей по технологическому процессу происходит неравномерно, не всегда их маршрут совпадает последовательности размещения групп оборудования. В результате образуется сложный процесс передачи деталей с одной группы оборудования на другую. Возникает переплетение маршрутов, что создает для деталей относительно длительные перерывы в их обработке и тем самым удлиняется производственный цикл, нарушается загрузка отдельных рабочих мест, образуются большие заделы перед рабочими местами, увеличивается размер оборотных средств.

Это вызывает необходимость спрямления движения деталей в процессе обработки, требует периодической перепланировки участков, изменения структуры парка оборудования.

В современных условиях выход из этого положения найден для деталей типа тел вращения и корпусных деталей, обработка которых осуществляется в гибких производственных системах, т.е. при интегрированной форме организации производства.

Предметная форма организации производства основана на выделении групп деталей, для обработки которых используются последовательно установленное оборудование с начала и до конца выполнения технологического процесса. Например, группы деталей типа валов, шестерен, втулок, шпинделей, корпусных деталей и т.д.

Такой принцип выделения деталей характерен при серийном производстве изделий. В этом случае организуется замкнутый процесс их изготовления, что способствует соединению обработочной и сборочной фаз, образуя механосборочное производство, на котором обрабатываются детали определенной группы и осуществляется лишь узловая сборка, например, коробок скоростей автомобилей.

Окончательная же сборка всего изделия выполняется в специальном сборочном цехе, например, на конвейере. Предметно-замкнутый процесс организуется при предварительной конструктивно-технологической классификации деталей, соответствующей их группировке, разработке типовых технологических процессов на каждую выделенную группу деталей и соответствующего комплекта групповой оснастки, определении потребного количества станков, проведении расчетов календарно-плановых нормативов движения деталей.

Предметный принцип формирования цехов и участков получил широкое распространение и развитие в машиностроении, т.к. значительно уменьшает длительность производственного цикла изготовления деталей, снижает расходы на транспортировку деталей, потребность в производственной площади на единицу продукции.

Предметная форма организации обеспечивает прямоточность и непрерывность хода производства, что позволяет при крупных масштабах производства перейти на поточную форму организации производства – наивысшую форму организации производственного процесса.

В современных условиях насыщения предприятий станками автоматами, обрабатывающими центрами, роботами, ЭВМ для автоматизированного управления производством выделяется гибкая интегрированная форма организации производства.

Гибкая интегрированная форма объединяет основные и вспомогательные операции в единый интегрированный процесс, в котором автоматизировано выполнение операций складирования, транспортировки заготовок, обработки и контроля качества деталей, удаления стружки, управления ходом всего производственного процесса.

Указанная форма организации производства является предпосылкой создания цехов и предприятий – автоматов.

1.5.3. Методы организации производства

1.5.3.1. Общие положения

Методы организации производства представляют собой совокупность способов, на основе которых определяется конфигурация цехов и производственных участков по составу, количеству и расположению оборудования, обозначающая принятую форму организации производства, систему обеспечения и обслуживания протекающих в них производственных процессов.

Способы следует различать по периодам проектирования, функционирования, совершенствования и развития организованного производства, учитывая тип производства.

Метод организации индивидуального производства, используемый при единичном и мелкосерийном изготовлении изделий, предусматривает определение состава и количества широкоуниверсального оборудования, размещение его в соответствующих группах, расположение сформированных групп оборудования в рабочем пространстве цеха, организацию рабочих мест, их обеспечение всем необходимым для обработки деталей на станках и своевременное обслуживание всего производственного процесса.

На стадии первоначального проектирования предприятия и организации производства в цехах выбор состава и количества оборудования осуществляется на основе установленной проектом специализации предприятия, годового объема выпуска изделий, разработанных для каждого изделия технологических процессов обработки деталей и их сборки, формы организации производства.

Определение потребного количества оборудования производится по следующему алгоритму.

1. Установить по спецификациям сборочных чертежей применяемость (количество) деталей по каждому из ее наименований – j (j=1,2,...,e) в каждом из изделий – i (i=1,2,...,м), включенных в годовой объем выпуска (b_ij).

2. Определить потребность деталей по каждому наименованию на проектируемый объем выпуска i-го изделия .

3. Суммировать выявленные потребности одноименных деталей по всем изделиям для определения проектируемого объема их выпуска

.

4. Закрепить за каждым цехом в соответствии с его специализацией определенную номенклатуру и объем выпускаемых деталей.

Ниже описываемый процесс продолжен на примере цехов механической обработки деталей.

5. Определить трудоемкость обработки в принятых единицах измерения закрепленных за цехом деталей (t_j) по операциям технологического процесса (s) , где s=1,2,…,p.

6. Определить суммарную трудоемкость обработки деталей в часах по каждой технологической группе оборудования (q). , где q=1,2,…,u. (токарные, фрезерные, шлифовальные, др. станки)

7. Определить годовой действительный фонд работы единицы оборудования в часах ,

где D – количество рабочих дней в году;

С – сменность работы q-ой группы оборудования;

t_pc – длительность рабочей смены в часах;

K_q – коэффициент, характеризующий нормативные затраты на ремонт q-ой группы оборудования (t_qo) в % к номинальному фонду

8. Рассчитать потребное количество оборудования по каждому его наименованию .

Полученный результат округляется до целого числа.

Аналогичная работа выполняется в процессе функционирования и совершенствования организованного производства на основе утвержденной производственной программы выпуска изделий на очередной год, изменений, вносимых в технологические процессы в соответствующие группы оборудования по его составу и количеству.

Производственная мощность устанавливается по ведущей группе оборудования, участка, цеха и ежегодно уточняется.

Расположение оборудования при планировке производственных участков осуществляется по видам работ в соответствии с однородностью групп станков: токарные, фрезерные, сверлильные, шлифовальные и т.д.

Последовательность расположения групп оборудования и участков на площади цеха определяется маршрутом обработки большинства типов деталей.

Организация и обслуживание рабочих мест осуществляется по каждому из них в соответствии со спецификой выполнения технологического процесса.

Особенность организации этой работы заключается в обеспечении каждого рабочего места необходимым режущим и мерительным инструментом, а также специальными приспособлениями для закрепления деталей для обработки, картой технологического процесса (если это необходимо) и сменным заданием. Должно быть выделено место для заготовок и складирования обработанных деталей.

Наладка станка для выполнения работ в соответствии со сменным заданием осуществляется самим рабочим.

Развитие производства при единичном и мелкосерийном типах производства в современных условиях сопровождается количественными и качественными изменениями в технологических процессах, оборудовании и приводит к созданию принципиально новой гибкой интегрированной формы организации производства, описание и содержание которой представлено в соответствующем разделе учебного пособия.

Метод групповой организации производства. Метод применяется при ограниченной номенклатуре конструктивно и технологически однородных изделий, изготовляемых повторяющимися партиями. Суть метода состоит в сосредоточении на участке различных видов технологического оборудования для обработки группы деталей по унифицированному технологическому процессу.

Характерными признаками организации производства являются:

- подетальная специализация производственных подразделений;

- запуск деталей в производство партиями по специально разрабатываемым графикам;

- параллельно-последовательное прохождение партий деталей по операциям;

- выполнение на участках (в цехах) технологически завершенного комплекса работ.

Конструктивно-технологическая классификация деталей позволяет выявить сходные конструктивные, размерные и технологические признаки, которые позволяют свести детали в определенные группы. Объединяющими признаками деталей в группе могут быть общность применяемого оборудования, технологического процесса, однотипность оснастки. Количество единиц оборудования по каждой группе определяется по указанному выше алгоритму.

Определение числа производственных участков зависит от количества станков в цехе и нормы управляемости для мастеров, которая устанавливается количеством обслуживаемых им и рабочих мест.

Эффективность группового производства определяется степенью замкнутости производственных участков.

Участок является замкнутым, если на нем выполняются все операции по обработке групп деталей (технологическая замкнутость) и станки не загружены выполнением работ по кооперации с других участков (производственная замкнутость).

Для участка разрабатывается маршрутная карта производственного процесса, которая представляет собой графическое изображение последовательности всех операций, включая перемещение материалов и их ожидание.

Планировка цеха (участка) составляется с учетом общего направления движения материалов.

Необходимые данные берут из маршрутной карты производственного процесса. Расстановка оборудования производится по существующим нормативам с максимальным соблюдением прямоточности.