Методы организации производства

Тип производства обусловливает метод его организации.

Методы организации производства представляют собой совокупность способов, приемов и правил рационального сочетания основных элементов производственного процесса в пространстве и во времени на стадиях проектирования, функционирования и совершенствования организации производства.

Различают индивидуальный (единичный), групповой (партионный)
и поточный методы организации производства.

Индивидуальный (единичный) метод организации производства применяется в тех случаях, когда продукция изготавливается единицами или мелкими партиями. Этот метод характеризуется изготовлением широкой номенклатуры продукции в единичных экземплярах, повторяющихся через определенный промежуток времени либо не повторяющихся никогда. Он используется в условиях единичного выпуска продукции или ее производства малыми сериями и предполагает отсутствие специализации на рабочих местах; применение широкоуниверсального оборудования, расположение его группами по функциональному назначению; каждое подразделение оснащено оборудованием, пригодным для выполнения определенных технологических операций; предмет труда от поступления в производство и до окончательного изготовления изделия проходит путь через несколько производственных подразделений, перемещение деталей с операции на операцию осуществляется последовательно поштучно или малыми партиями.

Индивидуальный метод организации производства, как правило, внедряется на заводах и в цехах, производственная программа которых включает в себя изготовление большого числа систематически меняющейся продукции в ограниченных количествах, что характерно для опытного или специального инструментального производства.

Индивидуальный метод организации производства имеет ряд особен-ностей:

– изделия запускаются в производство в размере, равном всему количеству изделий в заказе, а детали изготавливаются партиями, равными всей потребности в них для выполнения заказа;

– вместо подетальной технологии разрабатывается маршрутная технология, в которой определяются только цехи-изготовители, виды обработки, инструмент. Такая технология предусматривает выполнение возможно большего количества следующих друг за другом операций на одном станке, так как выгодно переналадить станок, где уже находится деталь (часто крупногабаритная), и тем самым сократить расходы на транспортировку. Разработка подетальной технологии нецелесообразна еще
и потому, что полная технологическая подготовка может надолго задержать начало выпуска изделия и значительно повысить себестоимость изготовления изделия;

– оборудование располагается группами однородных по технологическому признаку станков. Изготовление деталей и узлов изделия не закрепляется за конкретным рабочим местом;

– как правило, применяется универсальное оборудование, обеспечивающее изготовление деталей широкой номенклатуры, а также при необходимости – уникальные станки, станки высокой мощности и точности;

– используются универсальные приспособления, пригодные для закрепления на станке самых разных деталей, универсальный режущий инструмент, допускающий выполнение нескольких типовых операций, универсальный измерительный инструмент, позволяющий измерять детали разных размеров;

– работу выполняют рабочие-универсалы высокой квалификации, имеющие навыки выполнения значительного количества разнообразных операций, которым разрешается самостоятельно решать некоторые вопросы детализации технологии;

– в условиях единичного производства усложнено материально-техническое обеспечение, так как для производства требуется огромный ассортимент материалов и высокая оперативность органов снабжения.

Все эти особенности индивидуального метода организации производства увеличивают затраты, обусловленные сложностью работ, универсализацией оборудования и увеличением производственного цикла.

Технико-экономические расчеты в индивидуальном производстве охватывают расчеты загрузки оборудования, величинызаделов, продолжительности производственного цикла, определяемой путем построения циклового графика выполнения заказа, предусматривающего максимальное совмещение во времени отдельных работ. В основу этого графика положена продолжительность цикла производства наиболее трудоемкой детали каждой сборочной единицы по каждому цеху в отдельности. Обработка остальных, менее трудоемких деталей может производиться параллельно с трудоемкой ведущей деталью. К технологическому циклу следует прибавить также время межоперационных и естественных перерывов.

При индивидуальном методе организации производства календарное планирование отличается особой сложностью:

– во-первых, для изделий с длительным производственным циклом нужно тесно увязывать план изготовления и выпуска продукции и технологическую подготовку производства;

– во-вторых, в момент составления календарных планов-графиков выпуска продукции отсутствуют нормы затрат живого и овеществленного труда, т. е. нормы времени, расхода материалов и топливно-энергетичес-ких ресурсов;

– в-третьих, при распределении производственных процессов во времени и в пространстве необходим учет наиболее полной загрузки всех рабочих мест и обеспечения выполнения заказа в установленный заказчиком срок.

Особенности организации и обслуживания рабочих мест при индивидуальном методе заключаются в следующем:

– наладка станка перед началом работы, а также установка инструмента на рабочих местах осуществляется самими рабочими, при этом рабочие места должны быть оснащены всем необходимым для обеспечения непрерывной работы;

– транспортировка деталей должна осуществляться без задержек, на рабочих местах не должно быть излишнего запаса заготовок и скопления готовых деталей.

Совершенствование индивидуального метода организации производства может осуществляться:

– за счет организации параллельной работы конструкторов, технологов и совмещения технической подготовки производства с выполнением производственной программы, что значительно сокращает длительность производственного цикла;

– использования унифицированных и нормализованных деталей
и узлов в качестве предпосылки для перехода к поточному методу организации производства, что ведет к росту загрузки оборудования и повышению производительности труда;

– типизации технологических процессов, т. е. выбора наиболее рациональных технологических процессов и их распространения на изготовление однотипной по технологии продукции, что позволит сократить расходы на оснастку.

Для индивидуального производства характерна планировка участков по видам работ, при котором создаются участки однородных станков: токарных, фрезерных и др. Последовательность расположения участков на площади цеха определяется маршрутом обработки большинства типов деталей. Планировка должна обеспечивать перемещение деталей на малые расстояния и только в том направлении, которое ведет к завершению изготовления изделия.

При организации индивидуального производства точно установить номенклатуру выпускаемой продукции практически невозможно, поэтому допустимы приближенные расчеты потребного количества станков. В основу расчета закладывается число станко-часов, необходимое для обработки комплекта деталей на одно изделие. Точность укрупненных расчетов зависит от того, насколько верно приняты значения показателей.

Расчетное количество станков по j -й группе оборудованияопределяется по формуле

(4.2)

где h_j – число станко-часов, необходимое для обработки комплекта деталей на одно изделие; Q – годовой объем выпуска продукции, штук; t _р– нормативные затраты времени на ремонт данного оборудования, % к номинальному фонду; t _н– нормативные затраты времени на наладку, переналадку, передислокацию этого оборудования, % к номинальному фонду; D_k, D_n – число календарных и нерабочих дней в году; – среднее число часов работы j -гостанка в сутки при заданном режиме сменности.Принятое количество станков по каждой группе оборудования устанавливается путем округления полученного значения до целого так, чтобы общее количество станков не выходило за пределы принятого их числа. При этом допускается 10%-я перегрузка в расчете на один станок.

Групповой (партионный) метод организации производства представляет собой построение производственного процесса при из­готовлении партии изделий. Это метод, при котором периодически изготавливается относительно ограниченная номенклатура продукции, в количествах, определяемых партиями их запуска и выпуска. Он применяется в случае ограниченной номенклатуры конструктивно и технологически однородных изделий, изготавливаемых повторяющимися партиями. Суть метода состоит в сосредоточении на производственном участке различных видов технологического оборудования для обработки группы деталей по унифицированному технологическому процессу.

Такой метод производства целесообразен и экономически оправдан в условиях, когда на предприятии производитсся обширная номенклатура изделий, каждое из которых выпускается в небольшом количестве.

Групповой метод организации производства применяется на предприятиях серийного, а иногда и на отдельных участках массового производства.

Характерными признаками такой организации производства являются предметная 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.

Можно считать, что производство организовано по групповому методу, если для изготовления постоянного, систематически или, по крайней мере, часто повторяющегося вида изделий или серий, требующих выполнения полностью или частично одинаковых технологических операций, устанавливается различное технологическое оборудование (рабочие места), и эти машинные или ручные рабочие места объединяются в пространственном отношении.

При групповом методе организации производства отмечается значительный объем незавершенного производства как между рабочими местами, так и между производственными участками, что связано с запуском деталей в производство партиями. Размеры партий деталей достигают больших величин, и они передаются с операции на операцию после окончания обработки всей партии деталей или в размере транспортной партии.

При групповом производстве большая часть оборудования имеет универсальное назначение, так как изделия отличаются друг от друга. Конкретное их соотношение на предприятии зависит от размера партии однотипных деталей, запускаемых в производство, и частоты их повторяемости.

Переналадка оборудования производится с периодичностью, частота которой зависит от размера партии деталей и их повторяемости. Оборудование располагается по группам однородных станков и агрегатов. За каждым рабочим местом закреплено выполнение нескольких деталеопераций.

Передача изделий с операции на операцию производится партиями
с использованием транспортных средств общего назначения (кранов, тележек, электрокаров и других подобных транспортных средств), так как выполнение операций по времени на отдельных рабочих местах строго не регламентируется.

Достижение равномерной работы обеспечивается разработкой и соблюдением в производстве ряда нормативов, организующих производственный процесс. Важнейшими из них являются величина партии деталей, длительность производственного цикла изготовления различных партий деталей, период повторяемости запуска партий, размеры задела, стандартные графики запуска-выпуска, в которых определяются только крайние точки – дни запуска и выпуска данной партии деталей.

Выпуск продукции во все больших количествах при групповом методе организации производства позволяет провести значительную унификацию выпускаемых изделий и технологических процессов на базе стандартизации или нормализации деталей.

В рамках группового производства легко реализуются принципы серийности. Объединение оборудования в пространстве сокращает маршруты внутренних перевозок и, следовательно, расходы на них. Метод групповой организации производства характеризуется рядом преимуществ:

– все рабочие места, участвующие в производстве, могут быть сконцентрированы вблизи друг от друга, что сокращает маршруты перевозок
и расходы на них по сравнению с индивидуальным производством и уменьшает длительность производственного цикла;

– возрастает ответственность работников цехов и участков за качество продукции и выполнение плана по номенклатуре, по сравнению с индивидуальным методом облегчается управление производством;

– повышается производительность труда и улучшаются другие экономические показатели работы.

Однако групповое производство имеет и недостатки. Оно чувствительно к изменениям конструкции изделий, технологии, которые приводят к необходимости перестановки оборудования и, соответственно, к большому объему строительно-монтажных работ; в определенной мере ограничена возможность полной загрузки станков, так как не всегда их можно использовать для производства других видов продукции.

При организации группового производства следует стремиться к разработке единой технологии, на основании которой виды изделий, входящие в одну группу, по возможности обрабатывались бы на одних и тех же станках в одинаковой последовательности. Для этого выполняется конструктивно-технологическая классификация деталей. Несмотря на многообразие
и различие конструкций, детали машин имеют много сходных конструктивных, размерных и технологических признаков. Пользуясь определенной системой, можно выявить эти общие признаки и объединить детали в группы. Объединяющими качествами в группе могут быть общность применяемого оборудования и технологического процесса, однотипность оснастки.

Технологическим процессом при групповом производстве выступает маршрутная карта производственного процесса, которая представляет собой графическое изображение последовательности всех операций, включая перемещение материалов и их ожидание.

На основании маршрутной карты определяются типы и количество необходимых станков и разрабатывается планировка цеха (участка), которая составляется с учетом общего направления движения материалов. Необходимые данные берутся из маршрутной карты производственного процесса. Расстановка оборудования проводится по существующим нормативам с максимальным соблюдением прямоточности.

После отбора изделий, которые будут обрабатываться в рамках группового производства, выполняются следующие этапы организации производства:

– расчет штучного времени для обработки деталей (изделий);

– организация рабочих мест внутри группы;

– согласование загрузки каждого станка и времени на обработку деталей;

– анализ загрузки группы оборудования в целом и по каждому станку в отдельности;

– точное определение распорядка работы (составление графика).

Важной задачей является построение группового производственного процесса во времени. При этом следует стремиться к тому, чтобы производственный цикл по возможности был более коротким, загрузка станков равномерной, а межоперационные перерывы сведены к минимуму.

Необходимо особенно отметить, что организация группового производства в значительной мере зависит от степени совершенства конструкций и технологии, типизации, а также стандартизации. Действительно, если
с изменением конструкции или технологии увеличить число взаимозаменяемых стандартизованных узлов изделий, то увеличится объем производства одинаковых деталей и появится возможность для организации группового производства, которое невыгодно при низком уровне серийности.

Поточный метод организации производства основан на ритмичной повторяемости согласованных во времени и пространстве основных, вспомогательных и обслуживающих производственных операций, выполняемых на специальных рабочих местах, расположенных по ходу производственного процесса. Этот метод характерен для крупносерийного и массового производства и используется при изготовлении изделий одного наименования или конструктивного ряда.

Поточный метод предполагает соблюдение следующих условий:

– возможность деления производственного процесса изготовления продукции на более или менее простые операции и их закрепление за отдельными рабочими местами (станками) или за группой одинаковых рабочих мест;

– оснащение рабочих мест поточной линии специальным оборудованием, инструментом и приспособлениями, обеспечивающими высокопроизводительное выполнение закрепленных операций;

– размещение рабочих мест в строгом соответствии с последователь-ностью технологического процесса;

– непрерывно повторяющееся единообразие всех производственных факторов: качества и форм материалов, инструментов, приспособлений
и т. п.;

– специализация каждого рабочего места на выполнении одной из операций, высокая степень механизации и автоматизации процессов производства;

– передача предметов труда с операции на операцию поштучно или мелкими партиями сразу же после окончания обработки;

– транспортная направленность, регламентирующая все произ-водство во времени и в пространстве;

– ритмичность выпуска, синхронность операций, детальная проработка организации технического обслуживания рабочих мест.

На выбор поточного метода организации производства влияют номенклатура и годовая программа выпускаемой продукции, периодичность выпуска, трудоемкость продукции, характер технологии производства.

Организация поточного производства связана с проведением ряда расчетов и подготовительных работ. Исходным моментом при проектировании поточного производства является определение такта потока на основании объема выпуска продукции. Такт – это промежуток времени между запуском (или выпуском) двух смежных изделий на линии:

где F _д – действительный фонд времени работы линии за определенный период (месяц, сутки, смену) с учетом потерь на ремонт оборудования и регламентированных перерывов, мин; N _з – программа запуска за тот же период времени, штук.

Полученное значение используется при определении потребности
в оборудовании. Расчет количества оборудования осуществляется, исходя из числа рабочих мест по операциям процесса:

где – расчетное число рабочих мест на одной операции процесса; t_i – норма времени на операцию с учетом установки, снятия и транспортировки деталей, мин. Принятое число рабочих мест находится округлением расчетного количества до ближайшего целого числа. При этом учитывается, что на стадии проектирования допускается перегрузка в пределах 10...12 % на каждое рабочее место.

Для обеспечения полной загрузки оборудования и непрерывности производственного процесса при поточном производстве осуществляется синхронизация (выравнивание) операций во времени по каждому рабочему месту.

Наиболее часто в условиях потока применяются разнообразные приводные транспортные средства-конвейеры. Скорость ленты конвейера при непрерывном движении рассчитывается в соответствии с тактом поточной линии:

где l ₀ – расстояние между центрами двух смежных рабочих мест (шаг конвейера), м.

В случае периодического движения скорость конвейера определяется как

где t _тр – время транспортирования изделия с одной операций на другую, мин.

Проектирование потока завершается разработкой рациональной планировки линии.

Таким образом, метод организации производства является определяющим фактором для ритмичной повторяемости, периодичности изготовления и широты номенклатуры выпускаемой продукции.