Машиностроения

4.1. Определение понятия «производственный процесс»

П од процессом вообще понимаются последовательные изменения какого-либо предмета или явления материального мира, в которых выражаются определенные объективные закономерности. Исходя из этого, можно было бы сказать, что производственный процесс – это последовательная смена трудовых операций при производстве тех или иных материальных благ.

Однако производство машин происходит не только в результате трудовых операций, но – в отдельных случаях – и в результате естественных технологических операций, таких, например, как сушка после окраски изделия, остывание после термической или гальванической обработки предмета труда, старение (изменение микроструктуры материала) и др.

Чтобы производственный процесс протекал нормально, необходимо им управлять, обеспечивать исходными материалами и полуфабрикатами, технологической оснасткой и т. п. Поэтому в общем виде можно сказать, что производственный процесс (процесс производства) представляет собой комплекс трудовых и естественных процессов, направленных на изготовление продукции заданного назначения и качества. В производственном процессе принимают участие средства труда, предметы труда и живой труд.

Составной частью и основой производственного процесса является технологический процесс, в ходе которого происходит изменение формы и размеров, физических и химических свойств предметов труда и в результате создаются отдельные детали, узлы, агрегаты и изделия в целом.

Каждый производственный процесс состоит из множества отдельных или, как их еще называют, частичных процессов. В результате частичных процессов создаются отдельные детали, узлы и т. п., а их соединение путем сборки позволяет получить необходимое изделие. Все частичные производственные процессы обычно подразделяются на основные, вспомогательные и обслуживающие (рис. 4.1).

Под основными производственными процессами понимаются такие процессы, в результате которых изменяются форма и размеры предмета труда, его внутренние свойства, состояние поверхности, взаимное расположение элементов конструкции и т. п. К числу основных относят, например, такие процессы, как обработка металла резанием, штамповка, гальванопокрытие, термическая обработка, сборка и разборка изделия, монтаж и демонтаж узлов и агрегатов, окраска, сушка и др.

К вспомогательным производственным процессам относятся такие процессы, результаты которых используются либо непосредственно в основных процессах, либо для обеспечения их бесперебойного и эффективного осуществления. Примерами таких процессов являются изготовление инструментов, приспособлений, штампов, средств механизации и автоматизации собственного производства, запасных частей для ремонта оборудования, производство на предприятии всех видов энергии (электрической энергии, сжатого воздуха, азота и т. д.).

Обслуживающие производственные процессы – это процессы труда по оказанию услуг, необходимых для осуществления основных и вспомогательных производственных процессов, например транспортировка материальных ценностей, складские операции всех видов, технический контроль качества продукции и др.

Рис.4.1. Структура производственного процесса

Основные, вспомогательные и обслуживающие производственные процессы имеют разные тенденции развития и совершенствования. Так, многие вспомогательные производственные процессы могут быть переданы специализированным заводам, что в большинстве случаев обеспечивает более высокую экономическую эффективность их производства.

С повышением уровня механизации и автоматизации основных и вспомогательных процессов обслуживающие процессы постепенно становятся неотъемлемой частью основного производства, играют организующую роль в автоматизированных и особенно в гибких автоматизированных производствах.

Основные, а в некоторых случаях – и вспомогательные производственные процессы протекают в разных стадиях (или фазах). Стадия – это обособленная часть производственного процесса, когда предмет труда переходит в другое качественное состояние. Например, материал переходит в заготовку, заготовка – в деталь и т. д.

Основные производственные процессы протекают в следующих стадиях: заготовительной, обрабатывающей, сборочной и регулировочно-настроечной.

Заготовительная стадия предназначена для производства заготовок деталей. Она характеризуется весьма разнообразными методами производства, например раскрой или резка заготовок деталей из листового материала, изготовление заготовок методами литья, штамповки, ковки и т. д. Основная тенденция развития технологических процессов на этой стадии заключается в приближении заготовок к формам и размерам готовых деталей. Орудиями труда на этой стадии являются отрезные станки, прессово-штамповочное оборудование, гильотинные ножницы и др.

Обрабатывающая стадия – вторая в структуре производственного процесса – включает механическую и термическую обработку. Предмет труда здесь – заготовки деталей. Орудиями труда на этой стадии в основном являются различные металлорежущие станки, печи для термической обработки, аппараты для химической обработки. В результате выполнения этой стадии деталям придаются размеры, соответствующие заданному классу точности.

Сборочная (сборочно-монтажная) стадия – это производственный процесс, в результате которого получаются сборочные единицы (мелкие сборочные единицы, подузлы, узлы, блоки) или готовые изделия. Предметом труда на этой стадии являются детали и узлы собственного изготовления, а также полученные со стороны (комплектующие изделия). Различают две основные организационные формы сборки: стационарную и подвижную. При стационарной сборке изделие изготавливается на одном рабочем месте, к которому детали подаются. При подвижной сборке изделие создается в процессе его перемещения от одного рабочего места к другому. Орудия труда здесь не так многообразны, как при обрабатывающей стадии. Основными из них являются всевозможные верстаки, стенды, транспортирующие и направляющие устройства (конвейеры, электрокары, роботы и др.). Сборочные процессы, как правило, характеризуются значительным объемом работ, выполняемых вручную, поэтому их механизация и автоматизация – главная задача совершенствования технологического процесса.

Регулировочно-настроечная стадия – заключительная в структуре производственного процесса, которая проводится с целью получения необходимых технических параметров готового изделия. Предметом труда здесь являются готовые изделия или их отдельные сборочные единицы, орудия труда, универсальная контрольно-измерительная аппаратура и специальные стенды для испытаний.

Любой производственный процесс является сложной системой, состоящей из множества простых элементов. Характерным и широко используемым элементом при планировании, учете, контроле, техническом нормировании и т. п. в практике предприятий является технологическая операция.

Технологическая операция – это законченная часть производственного процесса, выполняемая на одном рабочем месте (станке, агрегате, стенде и т. п.) с участием рабочего или автоматически, состоящая из ряда действий над каждым предметом труда или их группой, совместно обрабатываемой.

Понятие технологической операции широко используется в организации производственного процесса. Деление производственного процесса на операции, а далее на приемы и движения необходимо для разработки технически обоснованных норм времени выполнения операций.

Операция – это часть производственного процесса, которая, как правило, выполняется на одном рабочем месте без переналадки и одним или несколькими рабочими (бригадой).

В зависимости от степени технического оснащения производственного процесса различают ручные, машинно-ручные, машинные, автоматические и аппаратные операции.

Операции являются составной частью как основных, так и вспомогательных, а иногда и обслуживающих производственных процессов. К основным относятся операции, непосредственно связанные с изменением размеров, форм, свойств, внутренней структуры предмета труда или превращением одного вещества в другое, а также с изменением местоположения предметов труда относительно друг друга. К вспомогательным относятся операции, выполнение которых способствует протеканию основных, например перемещение предметов труда, контроль качества, снятие и установка, хранение и др.

В организационном отношении основные и вспомогательные производственные процессы (операции) условно подразделяются на простые и сложные.

Простыми называются процессы, в которых предметы труда подвергаются последовательному ряду связанных между собой операций, в результате чего получаются частично готовые продукты труда (заготовки, детали, т. е. неразъемные части изделия).

Сложные процессы – это процессы, в которых получаются готовые продукты труда путем соединения частных продуктов, т. е. производятся сложные изделия (станки, машины, приборы и т. д.).

Движение предметов труда в производственном процессе осуществляется так, что результат труда одного рабочего места становится исходным предметом для другого, т. е. каждый предыдущий работающий во времени и в пространстве дает работу последующему, это обеспечивается организацией производства.

От правильной и рациональной организации производственных процессов (особенно основных) зависят результаты производственно-хозяйственной деятельности предприятия, экономические показатели его работы, себестоимость продукции, прибыль и рентабельность производства, величина незавершенного производства и размер оборотных средств.

Непрерывное совершенствование основных процессов под воздействием научно-технического прогресса, механизация и автоматизация производства требуют соответствующего совершенствования вспомогательных и обслуживающих процессов. Их развитие должно быть гармоничным. Механизация и автоматизация производства должны быть комплексными. Только при этих условиях может быть достигнут значительный экономический эффект. Отставание механизации и автоматизации вспомогательных и обслуживающих процессов приводит к тому, что эффективность внедряемых современных машин и механизмов реализуется не полностью вследствие недоиспользования мощности и производительности и недостаточной загрузки оборудования во времени.

Проектирование любых процессов осуществляется на основе анализа и разработки мер по углублению межпроизводственной, внутрипроизводственной, технологической и функциональной специализации. Факторами углубления любой формы специализации являются унификация, типизация и стандартизация операций, процедур, методов, информации и других элементов систем управления.

Организация производственного процесса в пространстве представляет собой способ сочетания заготовительных, обрабатывающих и сборочных производственных процессов на территории предприятия (фирмы) по переработке входа системы (предприятия) в ее выход с параметрами, заданными в бизнес-плане. Организация производственных процессов в пространстве реализуется в производственной структуре предприятия.

Организация производственного процесса во времени представляет собой сочетание во времени основных (заготовительных, обрабатывающих и сборочных), вспомогательных и обслуживающих процессов по переработке входа системы (предприятия) в ее выход – готовый продукт.

Важнейшей характеристикой организации производственного процесса во времени является производственный цикл изготовления деталей, составных частей изделия и изделия в целом от заготовительных до сборочных и испытательных операций. Началом производственного цикла считается запуск изделия в производство от первой технологической операции с заготовками и другими материальными ресурсами. Производственный цикл характеризуется длительностью.