Понятия о производственном процессе

Производственный процесс представляет собой совокупность процессов труда и естественных процессов, необходимых для изготовления определенного вида продукции. Основными элементами, определяющими процесс труда, аследовательно, и производственный процесс, являются целесообразная деятельность или сам труд, предметы труда и средства труда. Целесообразная деятельность или сам труд осуществляется человеком, который затрачивает нервно-мышечную энергию для выполнения различных механических движений, наблюдения и контроля за воздействием орудий труда на предметы труда (изделия).

Изделием является любой предмет или набор предметов труда, подлежащих изготовлению на предприятии. Изделия делятся на изделия основного производства, предназначенные для реализации, и изделия вспомогательного производства, предназначенные для собственных нужд предприятия (инструмент собственного производства и др.). Установлены следующие виды изделий: деталь - изделие, изготовленное из однородного по наименованию и марке материала без применения сборочных операций или изготовленное с использованием сварки, склейки и т. п., сборочная единица - изделие, составные части которого подлежат соединению между собой на предприятии-изготовителе сборочными операциями; комплекс - два и более специфицированных изделия, не соединенных на предприятии-изготовителе сборочными операциями, но предназначенных для выполнения взаимосвязанных эксплуатационных функций; комплект - дваи более изделия, не соединенных на предприятии-изготовителе сборочными операциями и представляющих набор изделий, имеющих общее эксплуатационное назначение вспомогательного характера. Кроме того, предусматривается деление изделий на неспецифицированные (детали) и специфицированные (сборочные единицы, комплексы, комплекты), которые соответственно и являются объектами сборочного производства.

Наличие большого количества деталей, изготовленных из различных материалов, а также различных сборочных единиц и высокие требования, предъявляемые к их точности, вызывают необходимость расчета размерных цепей и обоснования применяемых в производстве принципов компенсации погрешностей изготовления. Это сокращает объем регулировочных работ и уменьшает трудоемкость сборочных операций. Большое количество деталей и сборочных единиц в конструкции транспортной техники требует не только размерной, но и функциональной взаимозаменяемости. Поэтому в процессе изготовления деталей при сборочных и монтажных работах приходится предусматривать операции по контролю, испытаниям и наладке.

Производственный процесс состоит из основных, вспомогательных и обслуживающих процессов.

Основными являются технологические процессы производства или ремонта машин, работа над предметами труда, из которых слагается продукция предприятия.

Вспомогательными производственными процессами являются процессы изготовления изделий вспомогательного производства (производство и ремонт инструмента, приспособлений и прочей технологической оснастки, ремонт оборудования и др.).

Обслуживающими процессами являются те, которые связаны лишь с обслуживанием основных и вспомогательных процессов (к ним относятся транспортные, складские, контрольные работы).

Основной производственный процесс обычно делится на ряд отдельных, последовательно выполняемых элементов (фаз). Например, производственный процесс на ремонте включает разборку, ремонт и сбору. Разборка машины или ее сборочных элементов может быть полной или частичной. Степень разборки определяется видом ремонта и характером износа или повреждения деталей, сборочных элементов машин.

Процесс ремонта включает процессы очистки, дефектации, восстановительной и прочностной технологии; процесс сборки, узловую общую сборку машины, испытание, окраску, сдачу машин и ее элементов, прошедших ремонт. Объем сборочных работ определятся степенью разборки. Ремонтное производство обычно включают и машиностроительные процессы по изготовлению запасных частей и агрегатов. Эти производственные процессы в свою очередь состоят из заготовительных, обработочных и сборочных процессов. По признаку, характеризующему участие рабочих в осуществлении производственных процессов, последние подразделяются на автоматизированные, машинные, машинно-ручные и ручные.

К автоматизированным процессам относят такие, в которых весь процесс изменения предмета труда осуществляется рабочими органами машины автоматически, без участия мускульной энергии человека. Участие человека определяется лишь необходимостью наблюдения за правильностью и стабильностью настройки машины-автомата, а в некоторых случаях и заполнения ее загрузочного устройства, например, работа токарного станка-автомата автоматических линий и т. п.

К машинным процессам относят такие, в которых действия исполнителей направлены на выполнение лишь вспомогательных функций, а элементы основной работы осуществляются воздействием на предмет труда исполнительного органа машины без приложения мускульной энергии рабочего, например, работа на строгальных и горизонтально-фрезерных станках, управление локомотивами и т. п.

К машинно-ручным механизированным процессам относят такие, в которых мускульная энергия человека воздействует на предмет труда через орудия труда (инструменты, приспособления), рабочий орган приводится в действие от внешних источников энергии (электрической, тепловой и т. п.), например, сверление отверстий электродрелью, клепка и обрубка пневматическим инструментом и т. п.

К ручным процессам относят такие, в которых работу выполняют или полностью вручную, или с помощью орудий труда, но без использования каких-либо внешних источников энергии, например, опиловка металла напильником, окраска деталей вручную, зачистка деталей, разборка и сборка узлов, агрегатов и т. п.

В особую группу выделяют аппаратурные процессы, протекающие в специальных аппаратах (печах, ваннах) под воздействием на предмет труда тепловой, электрической или химической энергии. В этих процессах деятельность рабочего сводится лишь к наблюдению за работой аппарата и регулировке хода процессов в соответствии с технологическими требованиями.

Каждый производственный процесс можно расчленить на технологический и организационный.

Технологическим процессом принято называть часть производственного процесса, непосредственно связанного с изменением формы, размеров, внешнего вида, физико-механических свойств и состояния предметов труда.

Технологический процесс ремонта локомотивов определяет собой совокупность технических средств и методов производства ремонтных работ, а также порядок осуществления технических операций, обеспечивающий высокое качество выполнения ремонта, соблюдение установленных норм простоев локомотивов в ремонте и рациональное использование рабочей силы и материалов. Технологический процесс каждого вида технического обслуживания и ремонта локомотивов разрабатывается в форме графиков технологического процесса, в которых отражается перечень, начало и окончание всех ремонтных работ, последовательность и параллельность их выполнения, число исполнителей, продолжительность выполнения работ и их трудоемкость.

Технологический процесс ремонта отдельных узлов и деталей локомотивов оформляется в виде карт технологического процесса, которые включают: чертежи данного узла и детали, марку материала, наименование и последовательность операций, перечень оборудования и инструмента, необходимых для выполнения отдельных операций, нормы времени на выполнение каждой операции и разряд исполнителей.

При разработке графиков технологических процессов ремонта локомотивов и вагонов должны быть учтены: полный объем ремонтных работ, предусмотренный правилами данного вида ремонта; максимально возможная параллельность выполнения ремонтных операций; полное использование мощности оборудования и технологи ческой оснастки; минимально необходимое число рабочих, участвующих в ремонте; ликвидация простоев рабочей силы между отдельными операциями и др.

Постоянное совершенствование технологических процессов ремонта локомотивов способствует сокращению времени простоя их в ремонте и повышению качества ремонта.

Наибольшее распространение получили ленточные и сетевые графики технологических процессов ремонта локомотивов.

Департаментом локомотивного хозяйства разработаны типовые сетевые графики технологических процессов всех видов ремонта основных серий локомотивов с использованием технологии передовых депо. С учетом местных условий в каждом депо в сетевые графики вносятся необходимые коррективы.

Сетевые графики являются основой системы сетевого планирования и управления (СПУ) производством одной из форм научной организации труда при ремонте локомотивов. Сетевой график в отличие от ленточного наглядно показывает последовательность выполняемых работ, что очень важно при сложных технологических процессах, в которых участвует несколько цехов в бригад исполнителей. Сетевой график позволяет активно управлять производством, выявлять «узкие» места в резервы производства в направлении повышения производительности труда, снижения трудоемкости и себестоимости, находить оптимальные решения.

Большим достоинством сетевых графиков является возможность нахождения критического пути, т. е. совокупности тех работ, которые определяют продолжительность простая локомотивов в ремонте. Это позволяет в процессе разработки сетевого графика наметить мероприятия по сокращению общей продолжительности ремонта, а при контроле производства по сетевому графику сосредоточить внимание руководителя на работах, определяющих критический путь. В процессе контроля производства по сетевому графику осуществляется непрерывное оперативное планирование. Исходными данными для составления сетевого графика являются технологические карты.

Работу по составлению сетевых графиков можно разделить на три этапа:

по перечню работ в их продолжительности составляется первичный сетевой график;

по первичному сетевому графику рассчитывается сеть, определяется критический путь, производятся его анализ и оптимизация;

осуществляется корректировка организации процесса ремонта и разрабатывается оптимальный вариант сетевого графика, по которому составляется окончательная ведомость работ.

Технические основы и методика построения сетевых графиков даны в специальной литературе. Рассмотрим общие вопросы расчета сетевого графика, представленного на рисунке 5.

Рисунок 5. Сетевой график ремонта тележки.

Работы, изображенные утолщенными линиями, лежат на критическом пути; штриховыми линиями обозначены связи между событиями (фиктивные работы)

Организационный процесс включает в себя операции контроля, транспортировки, хранения и учета.

Фаза - комплекс работ, выполнение которых характеризует завершение определенной части технологического процесса и связано с переходом предмета труда из одного качественного состояния в другое. В машиностроении и приборостроении технологические процессы в основном делятся на три фазы: заготовительная; обрабатывающая; сборочная. Фазная структура технологических процессов представлена на рисунке 6.

Технологический процесс расчленяют на технологические операции, выполняемые над определенным предметом труда одним исполнителем (или определенной группой исполнителей) непрерывно и на одном рабочем месте. Таким образом, технологическая операция характеризуется неизменностью предметов труда (деталь), рабочего места (оборудования) и исполнителей.

Технологическая операция - законченная часть технологического процесса, выполняемая на одном рабочем месте при неизменных орудиях и предметах труда одним или группой рабочих, а в условиях автоматического производства - под наблюдением рабочего. Операция - основной элемент нормирования, планирования и учета производства. Операции, которые не ведут к изменению геометрических форм, размеров, физико-химических свойств предметов труда, относятся к не технологическим операциям (транспортные, погрузочно-разгрузочные, контрольные, испытательные, комплектовочные и др.).

Производственная операция в технологическом отношении делится на переходы и проходы, а в трудовом - на приемы, действия и движения. Операция может выполняться в один или несколько установов детали. Установ - эточасть технологической операции, выполняемая при неизменном закреплении обрабатываемых деталей или собираемой сборочной единицы. Операции и установы делятся на позиции. Позицией называют фиксированное положение, занимаемое закрепленной обрабатываемой заготовкой или собираемой сборочной единицей совместно с приспособлением относительно инструмента или неподвижной части оборудования для выполнения определенной части операции.

Рисунок 6. Фазная структура технологических процессов

Технологическим переходом называется часть операции, характеризующаяся неизменностью обрабатываемой поверхности или применяемого инструмента, режима работы оборудования. Изменение перехода связано с изменением одного из указанных факторов.

Вспомогательный переход – это законченная часть технологической операции, состоящая из действий человека или оборудования, которые не сопровождаются изменением свойств предметов труда (формы, состояния), но необходимы для выполнения технологического перехода, например: установка заготовки, снятие готовой детали, смена инструмента и т. д.

Технологический переход может иметь несколько проходов.

Проходом называется повторяющаяся часть перехода, которая ограничивается снятием одного слоя материала с обрабатываемой поверхности.

Прием - законченная совокупность действий человека, применяемых при выполнении перехода или его части и объединенных одним целевым назначением. Прием предусматривает комплекс движений, имеющих целью взять (отложить) или переместить что-либо, например, прием при сборке - взять болт и установить в отверстие.

Основные принципы организации производственного процесса. Организация производства призвана постоянно обеспечивать рациональное взаимодействие всех звеньев производственного процесса для получения наибольшего эффекта при наименьших затратах. Она должна базироваться на наилучшем сочетании в пространстве и во времени основных и вспомогательных процессов и подчиняться ряду общих принципов, важнейшими из которых являются: специализация, технологическая унификация; пропорциональность, параллельность; прямоточность; непрерывность; ритмичность; механизация и автоматизация; профилактика; эргономичность; экономическая оптимальность.

Дифференциация - разделение производственного процесса изготовления одноименных изделий между отдельными подразделениями предприятия (например, по технологическому).

Специализация в организации производственного процесса внутри предприятий обусловливает выделение и обособление цехов, участков, технологических линий и отдельных рабочих мест, сосредоточенных на выпуске конструктивно-технологически однородной продукции или на выполнении определенных технологических процессов. Специализация способствует внедрению совершенных методов организации производства и в результате позволяет повышать качество продукции, производительность труда, снижать ее себестоимость и повышать рентабельность производства. Специализация подразделений предприятий тесно связана с концентрацией производства, межотраслевой специализацией и кооперированием.

Технологическая унификация осуществляется с целью сокращения многообразия технологических процессов и их оснастки, что способствует совершенствованию производства и, в конечном итоге, улучшению экономических показателей.

Пропорциональность заключается в обеспечении соответствия пропускной способности (мощности) всех подразделений производственного предприятия (цехов, участков, технологических линий, позиций, рабочих мест), соблюдения необходимых пропорций между программами всех подразделений, их оборудованием, наличием рабочей силы и материальных ресурсов. Нарушение пропорциональности вызывает появление «узких» мест, диспропорций в производстве.

Параллельность предусматривает одновременное выполнение отдельных элементов производственных процессов, что способствует сокращению длительности производственного цикла, достижению равномерной загрузки всех подразделений предприятия.

Прямоточность осуществляется с целью сокращения длины технологических линий и перемещений агрегатов и узлов, сокращения транспортных расходов и улучшения использования производственных площадей и объемов помещений.

Непрерывность процесса производства характеризуется удельным весом перерывов в производственном цикле. Наибольшей непрерывностью обладает автоматическое производство. Сокращение перерывов позволяет уменьшать длительность производственного цикла, повышать его эффективность.

Ритмичность предусматривает выпуск в равные промежутки времени равных или возрастающих количеств продукции или выполнение в равные периоды времени одинаковых или возрастающих объемов работ. Внедрение этого принципа обеспечивает равномерность хода производства, выпуска продукции и значительное улучшение использования оборудования, площадей, трудовых и материальных ресурсов производства.

Механизация и автоматизация лежат в основе одного из ведущих направлений технического процесса в производстве. Внедрение этого принципа предусматривает максимальное выполнение операций производственного процесса с помощь механизмов и автоматического оборудования. Механизация и автоматизация позволяют повышать производительность и облегчать труд, улучшать качество и снижать себестоимость продукции.

Профилактика предусматривает организацию планово-предупредительного технического обслуживания и ремонта технологического оборудования с широким применением предупредительного контроля с целью поддержания в исправности и работоспособности оборудования и восстановления этих свойств в период функционирования для сокращения возможных простоев производства.

Эргономичность - оптимальное взаимодействие элементов системы «человек - машина - производственная среда» с целью повышения коэффициента ее полезного действия.

Экономическая оптимальность заключается в осуществлении только тех организационно-технических мероприятий, которые экономически эффективны или облегчают и делают безопасной трудовую деятельность человека.

Экономическая эффективность рациональной организации производственного процесса выражается в сокращении длительности производственного цикла изделий, в снижении издержек на производство продукции, улучшении использования основных производственных фондов и увеличении оборачиваемости оборотных средств

Организация производственного процесса в пространстве. В локомотивных и вагонных депо, на машиностроительных заводах в производственном процессе участвуют основные, вспомогательные и обслуживающие подразделения (участки, хозяйства). Основные подразделения выполняют разборку, ремонт и сборку объектов ремонта (участки ТО-8, ТО-7, ТО-6 и др.). Вспомогательные подразделения выполняют ремонт и изготовление инструмента и приспособлений (инструментальные отделения), ремонт технологического оборудования (ремонтно-механические, электроремонтные участки). Обслуживающие подразделения выполняют транспортные, складские и другие операции.

Состав основных, вспомогательных и обслуживающих подразделений и формы их взаимосвязи определяют производственную структуру предприятия. Производственная структура и состав подразделений зависят от конструктивных и технологических особенностей объекта производства, видов ремонта, степени концентрации, формы специализации и уровня кооперирования предприятиями.

По типам производства классифицируются предприятия, участки и отдельные рабочие места. Тип производства предприятия определяется типом производства ведущего цеха, а тип производства цеха - характеристикой участка, где выполняются наиболее ответственные операции и сосредоточена основная часть производственных фондов.

Отнесение завода к тому или иному типу производства носит условный характер, поскольку на предприятии и даже в отдельных цехах может иметь место сочетание различных типов производства.

Производственная структура предприятия - это совокупность производственных единиц предприятия (цехов, служб), входящих в его состав и формы связей между ними. Производственная структура зависит от вида выпускаемой продукции и его номенклатуры, типа производства и форм его специализации, от особенностей технологических процессов. Причем последние являются важнейшим фактором, определяющим производственную структуру предприятия. Производственная структура - это, по существу, форма

Характеристики типов производств по организации производственного процесса. В ней различают подразделения производств: основного, вспомогательного, обслуживающего.

В цехах (подразделениях) основного производства предметы труда превращаются в готовую продукцию. Цехи (подразделения) вспомогательного производства обеспечи­вают условия для функционирования основного производства (инструменты, энергия, ремонт оборудования). Подразделения обслуживающего производства обеспечивают основное и вспомогательное производства транспортом, складами (хранение), техническим контролем и т.д.

Таким образом, в составе предприятия выделяются основные, вспомогательные и обслуживающие цехи и хозяйства производствен­ного назначения.

В свою очередь цехи основного производства (в машиностроении, приборостроении) подразделяются:

- на заготовительные;

- обрабатывающие;

- сборочные.

Заготовительные цехи осуществляют предварительное формообразование деталей изделия (литье, горячая штамповка, резка заготовок и т.д.)

В обрабатывающих цехах производится обработка деталей механическая, термическая, химико-термическая, гальваническая, сварка, лакокрасочные покрытия и т.д.

В сборочных цехах производят сборку сборочных единиц и изделий, их регулировку, наладку, испытания.

На основе производственной структуры разрабатывается генеральный план предприятия, т.е. пространственное расположение всех цехов и служб, а также путей и коммуникаций на территории завода. При этом должна быть обеспечена прямоточность материальных потоков. Цехи должны быть расположены в последовательности выполнения производственного процесса.

Цех - это основная структурная производственная единица предприятия, административно обособленная и специализирующаяся на выпуске определенной детали или изделий либо на выполнении технологически однородных или одинакового назначения работ. Цехи делятся на участки, представляющие собой объединенную по определенным признакам группу рабочих мест. Производственная структура цеха показана на рисунке 7.

Рисунок 7. Производственная структура цеха

Цехи и участки создаются по принципу специализации:
технологической; предметной; предметно-замкнутой; смешанной.

Технологическая специализация основана на единстве применяемых технологических процессов. При этом обеспечивается высокая загрузка оборудования, но затрудняется оперативно- производственное планирование, удлиняется производственный цикл из-за увеличений транспортных операций. Технологическая специализация применяется в основном в единичном и мелкосерийном производствах.

Предметная специализация основана на сосредоточении деятельности цехов (участков) на выпуске однородной продукции. Это позволяет концентрировать производство детали или изделия в рамках цеха (участка), что создает предпосылки для организации прямоточного производства, упрощает планирование и учет, сокращает производственный цикл. Предметная специализация характерна для крупносерийного и массового производств.

Если в пределах цеха или участка осуществляется законченный цикл изготовления детали или изделия, это подразделение называется предметно-замкнутым.

Цехи (участки), организованные по предметно-замкнутому принципу специализации, обладают значительными экономическими преимуществами, так как при этом сокращается длительность производственного цикла в результате полного или частичного устранения встречных или возвратных перемещений, снижаются потери времени на переналадку оборудования, упрощается система планирования и оперативного управления ходом производства.