Экономика производства и управление проектами
Выбери формат для чтения
Загружаем конспект в формате pdf
Это займет всего пару минут! А пока ты можешь прочитать работу в формате Word 👇
Национальный исследовательский университет
«Московский энергетический институт»
Кафедра ЭКО
Экономики промышленности и организации предприятий [ЭКО]
Лекции
по дисциплине:
«ЭКОНОМИКА ПРОИЗВОДСТВА И УПРАВЛЕНИЕ ПРОЕКТАМИ»
Направление подготовки 38.04.01 Экономика
Авторский коллектив:
К.т.н., доцент кафедры ЭКО _________________ Иванов В.И.
Ассистент кафедры ЭКО _________________ А.Ю. Амелина
«____»________2013__ г.
Москва
2013 г.
СОДЕРЖАНИЕ
Раздел 1. ПРЕДПРИЯТИЕ, КАК КОМПЛЕКС ВЗАИМОСВЯЗАННЫХ
ФУНКЦИЙ (Лекция 1)..............................................................................................4
1.1. Основные задачи организации, планирования и управления производством..............5
1.2. Производство, как система управления........................................................................... 5
Раздел 2. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ОРГАНИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВА
(Лекция 2)................................................................................................................... 9
2.1. Эволюция принципов организации производства.......................................................... 9
Раздел 3. ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ПРОЦЕСС И ЕГО ЭЛЕМЕНТЫ (Лекция
3)................................................................................................................................ 13
Раздел 4. ОРГАНИЗАЦИОННЫЕ СТРУКТУРЫ ПРОИЗВОДСТВА (Лекция 4)
....................................................................................................................................17
Раздел 5. ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПРОЦЕССА ВО
ВРЕМЕНИ (Лекции 5-6)......................................................................................... 20
5.1. Производственный цикл, его структура и организация во времени........................... 20
5.2. Последовательный вид движения................................................................................... 21
5.3. Параллельный вид движения.......................................................................................... 22
5.4. Последовательно – параллельный (смешанный) вид движения..................................26
Раздел 6. ОРГАНИЗАЦИЯ ПОТОЧНЫХ МЕТОДОВ ПРОИЗВОДСТВА
(Лекции 6-9)............................................................................................................. 33
6.1. Организация непрерывно-поточной линии....................................................................34
6.2. Особенности организации прерывно-поточной (прямоточной) линии...................... 38
Раздел 7. СОДЕРЖАНИЕ И ЗАДАЧИ ТЕХНИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКИ
ПРОИЗВОДСТВА (Лекция 10)..............................................................................41
Раздел 8. ОРГАНИЗАЦИЯ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ РАБОТ И
ИЗОБРЕТАТЕЛЬСТВА (Лекция 10 продолжнение)...........................................43
Раздел 9. ОРГАНИЗАЦИЯ КОНСТРУКТОРСКОЙ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ
ПОДГОТОВКИ ПРОИЗВОДСТВА (Лекция 11)................................................. 50
Раздел 10. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ И РАСЧЕТЫ В
ОБЛАСТИ ТЕХНИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКИ ПРОИЗВОДСТВА (Лекция 11
продолжение)........................................................................................................... 60
Раздел 11. ОРГАНИЗАЦИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ
ПРОИЗВОДСТВА (Лекция 12)..............................................................................63
Раздел 12. ПЛАНИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ СОЗДАНИЯ И ОСВОЕНИЯ
НОВОЙ ПРОДУКЦИИ (Лекции 13-15)................................................................65
12.1. Сетевое планирование и управление (СПУ)................................................................65
12.2. Сетевая модель, ее характеристики.............................................................................. 66
12.3. Вероятностные расчеты в сетевом моделировании.................................................... 71
12.4. Оптимизация сетевой модели по времени................................................................... 72
Раздел 13. ОРГАНИЗАЦИЯ УПРАВЛЕНИЯ КАЧЕСТВОМ ПРОДУКЦИИ И
ОРГАНИЗАЦИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ НА ПРОИЗВОДСТВЕ
(Лекции 16-17)......................................................................................................... 75
13.1. Метод непосредственных замеров. Фотография рабочего дня (ФРД)......................80
13.2. Метод моментных наблюдений.................................................................................... 84
13.3. Метод хронометражных наблюдений.......................................................................... 87
Раздел 14. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ОРГАНИЗАЦИИ ГИБКИХ
АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ ПРОИЗВОДСТВ (Лекция 18).............................99
Раздел 1. ПРЕДПРИЯТИЕ, КАК КОМПЛЕКС ВЗАИМОСВЯЗАННЫХ
ФУНКЦИЙ (Лекция 1)
Предприятие
—
представляет
собой
самостоятельную
производственно-хозяйственную
единицу,
образованную
с
целью
изготовления необходимой продукции или выполнения работ и оказания
услуг.
Согласование всех производственных условий выполнения работ в
пространстве и времени (наличие конкретной цели, определение объёма,
сложности, всех видов затрат, разделение и распределение обязанностей и
ответственности между участниками, учёт и контроль хода работы)
составляют содержание функций любого предприятия: Организации,
планирования и управления.
Организация производства представляет собой целенаправленную
координацию во времени и пространстве всех материальных и трудовых
ресурсов производства, имеющихся или оптимально возможных в
определенных конкретных условиях.
Применительно к промышленному предприятию целенаправленная
координация означает достижение такого функционирования всего
комплекса основных, вспомогательных и обслуживающих звеньев
производства предприятия, при котором обеспечивается эффективное
выполнение поставленных перед ним задач, в первую очередь по выпуску
продукции (оказанию услуг).
Планирование, как средство любой организации, представляет собой
постановку целей и определение путей их достижения. Применительно к
промышленному предприятию планирование заключается в определении
конкретных показателей, направления и темпов развития новой техники,
размеров выпуска и реализации продукции в натуральном и денежном
выражении, численности и производительности труда работников,
материальных и денежных затрат, ввода новых мощностей и использования
ожидаемых финансовых и прочих результатов работы предприятия и его
отдельных подразделений на известный, всегда строго определенный отрезок
времени – плановый период.
Под управлением в широком смысле слова следует подразумевать
совокупность постоянных и временных (разовых) целенаправленных
воздействий центра управления системой на управляемые объекты, т.е. на
соответствующие
элементы
системы
для
получения
желаемых,
запрограммированных результатов от ее функционирования (работы).
Конкретным выражением воздействий, а следовательно, содержанием
самого управления, является выдача команд (сигналов), обязательных для
исполнения элементами системы, о направлениях, начале, окончании,
режиме и условиях работы и взаимной связи входящих в нее элементов, а
также контроль за выполнением этих команд.
Команды управления могут принимать самый различный вид в
зависимости от управляемого объекта. Они могут быть даны в виде закона,
декрета, постановления, приказа, распоряжения, инструкции, директивного
письма, задания и всякого рода устных указаний о выполнении работы, тех
или иных действий лиц и, наоборот, о воздержании от них, обязательных, а в
отдельных случаях лишь рекомендуемых для системы в целом и ее
отдельных элементов.
1.1. Основные задачи организации, планирования и управления
производством
1. Обеспечение выпуска высококачественной продукции в
соответствии с бизнес-планом.
2.
Уменьшение
трудоемкости
продукции,
повышение
производительности труда, его безопасности, улучшение условий работы.
3. Повышение эффективности производства, в частности, путем
лучшего использования основных производственных фондов и оборотных
средств, максимального использования имеющихся производственных
мощностей, сокращения длительности производственного цикла и ускорения
реализации продукции.
4. Улучшение качества продукции, повышения ее эксплуатационной
надежности; увеличение срока службы, предотвращение брака в
производстве.
5.
Снижение
себестоимости,
повышение
прибыльности
и
рентабельности выпускаемой продукции.
1.2. Производство, как система управления
Любое производство можно рассматривать как систему, состоящую из
трех компонентов: ресурсов, продукции и производственного процесса.
Схема на рис.1.2.1 показывает, каким путем сведены вместе и
трансформированы составные части системы в соответствии с целями, для
которых она предназначена.
Рабочие
Энергия
Материалы
Производственные
сооружения,
оборудование
Изделия и
услуги
Ресурсы
Производственный
процесс
Продукция
Рисунок 1.2.1. Система ресурсы-продукция
Важной функцией управления производством является регулирование
как ресурсов, так и производственного процесса, направленное на
осуществление целей фирмы.
Регулирование включает функцию проверки (контроля). Эта функция
может непосредственно входить в компетенцию менеджера производства.
Однако в современных условиях, когда количество переменных внешних
факторов, влияющих на положение фирмы резко возросло, стало
необходимым создание вычислительного центра для сбора информации,
поступающей из вне, и принятия оптимального решения, адекватного данной
ситуации. Для сбора исходной информации используются «мониторы»,
имеющие много назначений. «Монитор», например, изучает спрос на
продукцию организации и сравнивает его с запасами готовых изделий и
темпом производства (но не принимает решений о необходимых мерах).
Иногда монитор информирует о возникших отклонениях от принятых
нормативов и стандартов. Он должен обладать способностью обнаруживать
широкий круг внутренних и внешних помех, которые могут повлиять на
эффективность организации, и сообщать о них. Такими помехами могут быть,
например, действия, предпринимаемые конкурентами (скажем, новая
упаковка); угроза забастовки, которая может отразиться на важном
поставщике; надвигающееся повышение ставок оплаты энергии;
существенное ослабление экономической активности. В каждом случае
могут потребоваться некоторые меры, и, таким образом, монитор
перерабатывает свою информацию для функции регулирования.
С учетом выше сказанного можно расширить схему, показанную на
рис.1.2.1 (система ресурсы-продукция), получив схему регулируемой
системы ресурсы-продукция (рис.1.2.2)
Продукция
Регулирование
ресурсов
Орган, контролирующий
выпуск продукции
Производственный
процесс
Регулирование
производственного
процесса
Ресурсы
Рисунок 1.2.2. Схема регулируемой системы ресурсы-продукция
Функцию регулирования можно разбить на две части: 1) принятие
решения о том, что надо делать на основании информации, полученной от
монитора, и 2) выполнение того, что было решено сделать.
Первое обычно является обязанностью менеджера производства и его
наиболее
ответственных
помощников.
Второе
делегируется
административному персоналу, мастерам, рабочим и механикам.
Раздел 2. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ОРГАНИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВА
(Лекция 2)
2.1. Эволюция принципов организации производства
В начале ХХ века, как известно, возник не традиционный по тому
времени подход к управлению производством, уделяющий большое
внимание научному анализу организации труда рабочих и подчеркивающий
большое значение совершенствования надзора. Основоположником нового
направления был ФРЕДЕРИК У.ТЕЙЛОР (1856 —1915 г.г.), который считал,
что рабочего нельзя назначать на случайную работу, необходимо, чтобы он
делал ту работу, которую желает и может делать хорошо, что работу
необходимо стандартизировать. Он придавал большое значение мастерам и
другим менеджерам низшего звена управления, которые должны помогать
рабочему добиваться успеха через стимулирующее воздействие заработной
платы, помогая рабочим в планировании, организации и учете их работы.
К основным функциям производственного менеджмента Ф.Тейлор
относил: развитие научного управления каждым элементом труда, отбор
лучших рабочих для каждой операции и обеспечение их обучения для
развития способностей, поддержание дружеских отношений с теми, кто
выполняет работу, разделение ответственности между менеджерами и
рабочими почти на равные части, вместо перекладывания большей её части
на рабочего.
Развитие идей Ф.Тейлора получило в работах французского инженера
АНРИ ФАЙОЛЯ (1841—1925 г.г.), предложившего разделить процесс
производственного менеджмента на пять стадий: планирование, организация,
командование, координация и контроль. В настоящее время командование и
координация объединены в одну стадию – руководство. Кроме того, А.
Файоль считал, что производственные менеджеры должны соблюдать ряд
требований: знать в совершенстве свой персонал, отстранять от работы
неспособных; добиваться устойчивости персонала; хорошо знать условия,
связывающие предприятие и его персонал; устранять мелочный контроль над
ним; подавать хороший пример; поощрять инициативу работников; во
взаимоотношениях соблюдать иерархию и пр.
Среди отечественных теоретиков и практиков, стоявших у истоков
российского производственного менеджмента, следует отметить в первую
очередь А.К. ГАСТЕВА (1882— 1941 г.г.), отвергавшего методы
организации труда, не основывавшиеся на специальных расчетах, и
занимавшегося, в отличие от Ф.Тейлора, не организацией всего предприятия,
а конкретным рабочим местом. Также следует назвать современных ученых в
области организации производства — Д.М. Гвишиани и А.М. Омарова,
которые следующим образом сформулировали предложенные ими принципы:
необходимость продумывания модели работы до начала самой работы;
важность подготовки к работе, являющейся основой для получения
успешных результатов её выполнения; устранение рывков в работе; важность
инструктажа рабочих; обязательное чередование работы с отдыхом; широкое
вовлечение рабочих в процесс организации труда и рационализаторскую
работу.
Таким образом, основные принципы эффективной организации
производства могут быть сформулированы следующим образом:
1. Принцип целевого, технико-экономического и правового
единства, заключающийся в необходимости соблюдения полного
соответствия между поставленной целью, юридическими правами,
наличными или возможными техническими, материальными, трудовыми и
денежными ресурсами и условиями в каждом звене производства.
Для обеспечения эффективности организации системы необходимы не
только правильно поставленная цель, но и возможность её достижения во
времени и пространстве. Для этого необходимо определение динамичных
пропорций и постоянных и временных связей между составными элементами
(факторами) общей системы на основе конкретных расчетов.
Например, если цель сформулирована в виде задания по выпуску
определенного количества тех или иных изделий, то она должна быть
увязана во времени с платежеспособным спросом, с одной стороны, и
получением технической документации, технического оборудования,
рабочих кадров, с другой.
2. Принцип системности и комплексности, выражающийся в
планомерности
и
последовательном
осуществлении
каждого
организационного мероприятия, а также во всестороннем учете последствий
и влияний, которые вызываются его осуществлением не только в пределах
зоны непосредственного действия данного организационного мероприятия,
но и смежных областей.
Системность требует всестороннего анализа возможных результатов
действия осуществленного мероприятия за пределами исследуемого периода,
в котором проводится это мероприятие. Например, дополнительное рабочее
место, организуемое в целях увеличения основного рабочего времени, в
дальнейшем может быть совершенно ненужным. Возможно, в этом случае
правильней было бы организовать кооперацию с другим предприятием по
выпуску той или иной детали.
При осуществлении принципа системности крайне важно
рассматривать все вопросы связанные и с взаимодействием с окружающей
средой, которые сегодня стоят очень остро.
3.
Принцип
пропорциональности
и
соотносительности,
предполагающий
равную
относительную
производительность
в
определенную
единицу
времени
взаимосвязанных
подразделений
предприятия – рабочих мест, участков, цехов. Это определяет, например,
необходимость соблюдения пропорциональности между заготовительными и
обрабатывающими цехами, между цехами основного и вспомогательного
производства. Причем, если структура выпускаемой продукции часто
меняется, происходит освоение все новых и новых конструкций, необходимо
определение не просто правильных пропорций в производстве, но
обязательно выявление их в стратегическом, динамическом аспектах, т.е. не
только с позиций рассматриваемого данного периода, но и последующих, не
только для ближайшей, но часто весьма отдаленной перспективы.
4. Принцип параллельности, предусматривающий одновременность
выполнения отдельных частей производственного процесса, связанного,
например, с изготовлением определенного изделия. Параллельное
выполнение работ даже при неизменной трудоемкости каждой операции
существенно сокращает время изготовления продукции. Одним из условий
осуществления
принципа
параллельности
является
обеспечение
необходимого и достаточного фронта работ.
Под фронтом работ следует понимать количество точек рабочих мест,
на которых выполняется данная работа. Фронт работ в значительной мере
обусловливается степенью расчлененности изготовляемого изделия на
конструктивные элементы (детали и узлы) и длительностью операций. Чем
больше фронт работ, тем шире возможности осуществления параллельности
операций.
5. Принцип ритмичности, означающий, что весь производственный
процесс и составляющие его частичные производственные процессы по
изготовлению заданного количества изделий должны строго повторяться в
равные промежутки времени. Ритмичность — один из главнейших
принципов организации производства. Ритмичная работа — это работа без
рывков, штурмовщины, простоев, одинаковым темпом, с одинаковой
затратой физических, трудовых, умственных и нервных усилий людей и
нормальным износом механизмов.
6. Принцип прямоточности, заключающийся в таком построении
производственного процесса, при котором обеспечивается кратчайший путь
движения предметов труда, начиная от запуска в производство сырья,
материалов и полуфабрикатов и заканчивая выпуском готовой продукции.
Следовательно, прямоточность выражается в расположении рабочих мест по
ходу технологии, что обеспечивает прямую связь и кратчайшее расстояние
между ними.
7. Принцип непрерывности, предусматривающий, что каждый
последующий частичный процесс по изготовлению изделия должен
начинаться по возможности сразу же после окончания предыдущего, т.е.
протекать без перерывов.
8. Принцип целесообразной гибкости, т.е. возможности быстрого
перехода на выпуск новых изделий. Это требование обусловливается
необходимостью в обновлении изготовляемых видов изделий для
обеспечения конкурентоспособности производства в связи с постоянно
действующим фактором научно-технического прогресса.
9. Принцип надежности, означающий такое соединение элементов
производственного процесса, при котором в определенном отрезке времени
достигается его бесперебойное функционирование.
10. Принцип экономичности, определяющий, что организация
производственного процесса должна обеспечить экономное использование
трудовых, материальных и финансовых ресурсов при высоком качестве
продукции, а также, если она не причиняет ущерба людям и природе.
Следует иметь ввиду, что перечисленные принципы взаимосвязаны и
взаимозависимы. Так, специализация рабочих мест открывает широкие
возможности для автоматизации и механизации производственных процессов,
влияет на степень непрерывности и ритмичности производства, создает
предпосылки для выравнивания производительности рабочих мест, т.е. их
пропорциональности, создает необходимые условия для обеспечения
прямоточности производства. В свою очередь, повышение степени
прямоточности производства способствует обеспечению непрерывности,
параллельности и пропорциональности производственного процесса, а
принцип непрерывности достигается за счет высокого оснащения
производства, надежности, обеспечения параллельности, ритмичности и
пропорциональности. Все это ведет к экономичной организации процесса
производства и высокому качеству продукции.
Раздел 3. ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ПРОЦЕСС И ЕГО ЭЛЕМЕНТЫ (Лекция
3)
Производственный процесс представляет собой совокупность действий
по воспроизводству материальных благ, а в промышленности — по созданию
продукции. Он слагается из процессов труда и естественных процессов,
необходимых для создания определенной продукции.
Процесс труда — это целенаправленные работы по созданию
продукции (услуги), выполняемые непосредственно человеком, механизмом
под управлением или под его наблюдением, автоматами по заданной
программе.
Эти работы дополняются изменениями в материальных объектах
(предметах труда), происходящими под влиянием естественных сил природы.
Изготовляемые предприятием изделия в зависимости от их назначения
делятся на изделия основного и вспомогательного производства. Изделия
основного производства, как правило, предназначаются для реализации
(например, радиоприемники на радиозаводе), а изделия вспомогательного
производства используются для собственных нужд предприятия при
изготовлении изделий основного производства (например, специальная
оснастка, инструменты, изготовляемые на заводе для обработки деталей).
Изделия, которые необходимы для изготовления готовой продукции,
но не производятся данным предприятием, а приобретаются у других
предприятий, относятся к покупным. Различают покупные полуфабрикаты
(литьё, поковки и пр.), которые подлежат дальнейшей обработке на
предприятии, получившем их, и покупные готовые изделия (например,
электромоторы, измерительные приборы), которые используются данным
предприятием без доработки при сборке готовой продукции.
В отличие от покупных к полуфабрикатам собственного производства
относятся изделия, обработка которых закончена в одном из цехов данного
предприятия, но требуется дополнительная обработка в другом цехе этого
предприятия.
В зависимости от сложности изготовляемых предприятием изделий
различают простые и сложные производственные процессы. Простым
процессом обычно называется совокупность операций по изготовлению
отдельного простейшего конструктивного элемента продукции — детали.
Сложный процесс — совокупность операций по изготовлению и сборке
изделия, состоящего из нескольких деталей.
Технологический процесс сборки изделия складывается из ряда
частичных процессов, которые делятся на технологические операции (Рис
3.1).
Производственный
процесс
Частичный
процесс
….........
:
Простой
Частичный
процесс
Сложный
Технологическая
операция
Технологическая
операция
….........
Технологическая
операция
Технологическая
операция
Рисунок 3.1. Производственный процесс
Технологическая операция — это часть производственного процесса,
состоящая из ряда согласованных и однородных действий над каждым
отдельным или несколькими одновременно обрабатываемыми предметами
труда (деталями) одного или нескольких рабочих или на одном рабочем
месте
Рабочее место — это часть производственной площади, где рабочий
осуществляет определенную производственную операцию. Оно оснащается
необходимым для выполнения операции оборудованием и устройствами. От
уровня организации рабочих мест, обоснованного определения их количества
и специализации, расположения в пространстве существенно зависят
конечные результаты работы предприятия.
Производственный процесс состоит из большого числа частичных
производственных процессов, которые по назначению в изготовлении
продукции делятся на основные, вспомогательные и обслуживающие
процессы (Рис 3.2).
Частичный
процесс
Технологическая
операция
Технологическая
операция
Технологическая
операция
Рисунок 3.2. Частичный процесс
К основным процессам относятся технологические процессы, в
результате которых изменяются форма и размер предметов труда (например,
в металлообработке — фрезерование, сверление), внутренняя структура
(термическая обработка), внешний вид (окраска, хромирование и пр.) и
взаимное расположение составляющих его частей (сборка). Основные
процессы (рис 3.3) в своей совокупности образуют основное производство,
т.е. процессы изготовления продуктов, для выработки которых создано
данное предприятие (например, на радиозаводе все процессы, связанные с
изготовлением заготовок для деталей радиоприемников, обработка этих
деталей и сборка радиоприемников)
Основной процесс
в результате изменяются:
Форма и
размер
Внутренняя
структура
Внешний
вид
Взаимное
расположение частей
Рисунок 3.3. Основной производственный процесс
Основные процессы в сложном производстве включают в себя обычно
три стадии: заготовительную, в результате которой создаются заготовки
(отливки, поковки и пр.); обработочную, в результате которой заготовки
превращаются в готовую деталь путем выполнения механических,
термических,
электрочастотных,
электроискровых
и
других
электрофизикохимических операций, покрытия, и сборочную, в результате
которой из изготовленных деталей и покупных изделий выполняется узловая
и общая сборка изделий (См. рис 3.4).
Стадии
основного процесса
Заготовительная
Обработочная
Сборочная
Рисунок 3.4. Стадии основного производственного процесса
Производственный процесс,
как
уже
отмечалось,
помимо
рассмотренных трудовых процессов может включать и естественные
процессы. К естественным относятся процессы, при которых на предметы
труда воздействуют физические и химические силы природы. Эти процессы
протекают без применения орудий труда и затрат живого труда (например,
высыхание обмотки трансформатора после пропитки изоляцией, сушка
древесины). Естественные процессы занимают, как правило, длительное
время, в связи с чем их заменяют искусственными процессами (например,
сушка изделий после их окраски в специальных сушильных камерах).
Вспомогательные процессы необходимы для создания материальных
условий выполнения основных производственных процессов и связаны с
изготовлением инструмента для нужд основного производства, ремонтом
оборудования, выработкой пара, сжатого воздуха и т.д.
Обслуживающие процессы – процессы технического контроля,
транспортные, складские операции и т.п.
Раздел 4. ОРГАНИЗАЦИОННЫЕ СТРУКТУРЫ ПРОИЗВОДСТВА (Лекция 4)
Виды предприятий
Основным структурным звеном в системе производительных сил,
производственных и социальных отношений, в котором происходит
первичное, непосредственное соединение рабочей силы со средствами
производства и осуществляется самостоятельный кругооборот в процессе
производства, является предприятие.
По роду выпускаемой продукции или выполняемых работ и услуг
предприятия подразделяются на промышленные, сельскохозяйственные,
транспортные, научные и др.
Промышленные предприятия классифицируются по ряду признаков. В
зависимости от потребляемого сырья предприятия делятся на предприятия
добывающей и обрабатывающей промышленности; по назначению
изготовляемой продукции — на предприятия, преимущественно
изготовляющие средства производства и изготовляющие предметы
потребления; по степени непрерывности производственного процесса – на
предприятия с непрерывным и прерывным (дискретным) производственным
процессом; по выполнению стадий производства — на одностадийные
(например, предприятия, изготавливающие литье) и многостадийные
(например, часовой завод, где производится изготовление заготовок, их
обработка и сборка часов); по размеру предприятия делятся по
установленным в отраслевых инструкциях показателям на крупные, средние
и мелкие; по времени работы в течение года на круглогодичные и сезонные.
По типу производства предприятия делятся на массовые, серийные и
единичные.
Виды цехов предприятия
Все цехи промышленных предприятий классифицируются по их роли в
процессе производства на две группы — основные и вспомогательные.
Основные цехи осуществляют процессы производства продукции
являющейся специализацией предприятия. Так, на заводе изготавливающем
радиоприемники, все цехи, в которых ведется обработка деталей
радиоприемника, его сборка и настройка, относятся к основным.
Вспомогательные цехи изготовляют продукцию для нужд основных цехов
(инструментальные, ремонтно-механические и др.). Эти цехи способствуют
изготовлению основной продукции, создают условия для нормальной работы
основных цехов, обеспечивают их инструментом, осуществляют ремонт
оборудования и т.п.
Обслуживающие службы и хозяйства производственного назначения
выполняют работы, связанные
с обслуживанием основных и
вспомогательных цехов предприятия. К ним относятся: складское и
транспортное хозяйство, энергетическая служба, телефонная связь,
санитарно-технические службы и др.
Виды специализаций цехов
Цехи предприятия могут быть организованы на основе
технологической или предметной специализации.
При технологической специализации цех специализируется
на
выполнении однородных технологических операций (например, на
машиностроительном предприятии: штамповочный, литейный, термический,
механообрабатывающий, сборочный).
Технологическая специализация (рис. 4.1) приводит к усложнению
взаимосвязей между участками цеха и цехами, к частым переналадкам
оборудования.
Расположение оборудования по группам, выполняющие однородные
работы, приводит к встречным перевозкам предметов труда, увеличивает
протяженность транспортировки и длительность производственного цикла,
объем незавершенного производства, следовательно, и оборотных средств,
существенно усложняет учет. Вместе с тем технологическая специализация
цехов имеет и определенные положительные моменты – возможность
обеспечения высокой загрузки оборудования и определенная простота
руководства производством, занятым выполнением одного технологического
процесса.
ДЭ и С СГП
I
IV
ИРК
II
III
V
ЗМ
СМ СЗ РМ
Обозначения:
I-V – номер технологического участка;
I – токарный участок;
II – фрезерный участок;
III – шлифовальный участок;
IV – штамповочный цех;
V – сверлильный участок;
ДЭ и С – дежурные электрики и слесари;
СГП – склад готовой продукции;
ИРК – инструментально-раздаточная мастерская;
ЗМ – заточная мастерская;
СЗ – склад заготовок;
РМ – ремонтная мастерская.
Рисунок 4. 1. Схема организации технологической специализации цеха.
Такое построение цехов характерно для предприятий, номенклатура
которых разнообразна и часто меняется.
При предметной специализации цехи специализируются на
изготовлении изделия или его части, применяя при этом различные
технологические процессы. Такие цехи оснащаются соответствующим
оборудованием для выполнения различных операций, связанных с
изготовлением закрепленных за ним изделий.
Предметное построение создает возможность организации предметнозамкнутых цехов, в которых выполняются разнородные технологические
процессы (например, механосборочные цехи). Такие цехи имеют
законченный цикл производства.
Предметная специализация (рис. 4.2) имеет значительные преимущества
перед технологической. Здесь существенно повышается ответственность
работников цеха за качество и срок выпуска конечной продукции в
установленной номенклатуре. Более глубокая специализация рабочих мест
открывает
возможность
применения
высокопроизводительного
оборудования, обеспечивает рост производительности труда и повышает
качество продукции. Замкнутое построение производственного процесса в
пределах цеха уменьшает затраты времени и средств на транспортировку,
приводит к сокращению длительности производственного цикла. Все это
упрощает управление, планирование производства и его учет, приводит к
повышению технико-экономических показателей работы.
Однако при незначительном объеме производства и трудоемкости
закрепленных за цехом изделий предметная специализация может оказаться
неэффективной, так как приведет к недогрузке оборудования и
производственных площадей.
ДЭ и С СГП
ИРК
10
10 10
11
12
7
8
8
9
9
6
6
7
7
7
3
4
5
5
5
1
1
2
2
3
ЗМ
СМ
СЗ
Обозначения:
1-10 – номер рабочего места
РМ
Рисунок 4.2. Схема организации предметной специализации цеха
Следует иметь ввиду, что в условиях значительного масштаба
производства
и
устойчивой номенклатуры
выпуска
предметная
специализация цехов полностью не вытесняет технологическую.
Особенности технологического процесса приводят к тому, что
заготовительные цехи (например, литейный, штамповочный) строятся по
технологической специализации.
Раздел 5. ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПРОЦЕССА ВО
ВРЕМЕНИ (Лекции 5-6)
5.1. Производственный цикл, его структура и организация во времени
При организации производственного процесса во времени главной
задачей является достижение минимально возможной длительности
производственного цикла (ДПЦ), под которой понимается промежуток
времени от начала до завершения производственного процесса. Например,
производственный цикл изготовления детали — период времени от
поступления материала в производство до окончания изготовления детали, а
производственный цикл изделия — период времени от запуска исходного
материала и полуфабрикатов в обработку до окончания изготовления и
комплектации предназначенного к реализации изделия.
Производственный цикл в общем случае включает в себя рабочий
период — время выполнения технологической операции, естественных
процессов,
подготовительно-заключительных
работ,
контрольных,
транспортных операций и перерывы. Перерывы, учитываемые при расчете
длительности цикла, делятся на межоперационные (внутрисменные) и
междусменные.
Межоперационные перерывы образуются в результате ряда причин:
ожидание поступления деталей с предыдущих рабочих мест; несовпадение
сроков выполнения операций на одном и том же рабочем месте
(пролеживание деталей); подготовка рабочих мест к выполнению работы и
т.п.
Междусменные перерывы определяются режимом работы предприятия
(обеденные перерывы, перерывы между рабочими сменами, выходные и
праздничные дни). Схематично производственный цикл изображен на рис
5.1.1.
Структура
производственного
цикла
во
времени
может
рассматриваться с трех позиций: рабочего, механизмов и предметов труда —
прохождение заготовок и деталей. Часть элементов цикла может
совмещаться (перекрываться), например: основное время — с техническим и
организационным обслуживанием, ожидание деталей — с подготовкой
рабочего места.
Однако при расчете длительности производственного цикла в данном
разделе будут учитываться только те затраты времени, которые не
перекрываются временем технологических операций (например, на контроль,
транспортировку). Перерывы, вызванные организационно-техническими
неполадками (несвоевременное обеспечение рабочего места материалом,
инструментом, нарушение трудовой дисциплины и т.д.), при расчете
плановой длительности производственного цикла не учитываются.
Длительность
производственного цикла
Рабочий период
Длительность
рабочего цикла
Перерывы
Междусменные
Длительность
вспомогательного
цикла
Межоперационные
Обеденные перерывы
Перерывы между сменами
Выходные и праздничные
Комплектация
Ожидание
Партионность
Естественные процессы
Транспортные операции
Контрольные операции
Подготовительнозаключительные работы
Технологические операции
Рисунок 5.1.1. Структура производственного цикла
Виды движения предметов труда в производстве
Все многообразие вариантов организации производственного процесса
во времени можно свести к трем основным видам: последовательному,
параллельному и последовательно-параллельному (смешанному).
5.2. Последовательный вид движения
При последовательном варианте организации производственного
процесса во времени обработка партии одноименных предметов труда на
каждой последующей операции процесса начинается лишь после того, как
все детали партии прошли обработку на предыдущей операции (рис. 5.2.1).
№опер.
1
2
3
Тц посл.
Рисунок 5.2.1. График последовательного вида движения предметов труда
Длительность цикла при последовательном виде движения можно
определить по следующей формуле:
뇨
,
(5.2.1)
где 뇨 — нормы времени (трудоемкости) обработки одной детали по
операциям;
— количество рабочих мест; n — число деталей в партии;
m — число операций обработки; (на представленном графике m = 4); i —
индекс (номер) операции.
Очевидно,
что
последовательный
вид
движения
обладает
безусловными преимуществами, заключающимися в непрерывной работе
оборудования (рабочих) и в относительной простоте его организации.
Однако этот вид движения приводит к большей длительности
производственного цикла, а следовательно, и значительной величине
связанных оборотных средств в незавершенном производстве, так как каждая
деталь после обработки на очередной операции пролеживает, пока вся партия
деталей не будет обработана на этой операции. Причем, суммарное время
пролеживания деталей у рабочих мест составляет:
t
뇨
(5.2.2)
Этим
недостатком
определяется
область
применения
последовательного вида движения. Это единичное, реже мелкосерийное
производство, где партии деталей сравнительно невелики.
5.3. Параллельный вид движения
С целью сокращения длительности производственного цикла в условиях,
когда объемы производства значительны, передачу предметов труда с одной
операции на другую по мере их обработки можно вести не всей партией, а
поштучно, либо разделить всю партию на несколько частей – передаточные
(транспортные) партии и передавать каждую из них на последующую
операцию по мере её обработки на предыдущей. Такой вариант передачи
предметов труда возможно реализовать при организации параллельного вида
движения (рис. 5.3.1), при котором передача предметов труда на
последующую операцию осуществляется поштучно либо передаточной
партией сразу же после обработки на предыдущей операции.
№
опер.
t
1
뇨
2
3
㌠t
Рисунок 5.3.1. График параллельного вида движения предметов труда
Следует иметь ввиду, что при параллельном виде движения с целью
получения минимального значения длительности производственного цикла
обработку деталей на самой продолжительной — главной операции
(tшт.гл.) следует вести без перерывов между обработкой отдельных
передаточных партий.
Как видно из схемы движения в общем случае при передаче предметов
труда с одной операции на другую передаточными партиями длительность
производственного цикла равна:
㌠t
뇨
где p — размер передаточной партии, шт;
뇨
뇨
,
(5.3.1)
— продолжительность
наиболее трудоемкой — главной операции, мин./шт.р.м.
Ввиду того, что при параллельном виде движения удается совместить
во времени работу двух и более операций длительность производственного
цикла существенно сокращается по сравнению с последовательным видом
движения. Простой анализ показывает, что минимальное значение
длительности цикла достигается, когда длительности операций либо равны,
либо кратны друг другу. Однако в общем случае при неравенстве
длительностей отдельных операций и отсутствии каких либо
организационных мероприятий по синхронизации процесса возникают
перерывы в работе оборудования (простои рабочих мест) между обработкой
отдельных передаточных партий на всех операциях кроме главной.
Количество перерывов при параллельной организации процесса с
различной длительностью операций и одной главной операцией равно:
㌠t
Rt
(5.3.2)
.
Суммарное же время перерывов составляет:
㌠t
Rt
뇨
뇨
.
(5.3.3)
Синхронизация параллельного вида движения
Для уменьшения или ликвидации указанных перерывов прибегают к
наиболее распространенному организационно-техническому мероприятию –
синхронизации процесса, конечная цель которой выполнение условия, когда
뇨
뇨
뇨
Это условие достигается путем организации дополнительных рабочих
мест, прежде всего, на главной операции, а затем, при необходимости, и на
остальных операциях процесса, что как будет показано ниже, дает
возможность создать непрерывно-поточное производство.
Однако, организация дополнительных рабочих мест, очевидно, требует
дополнительных капитальных вложений, а это, следует помнить, ставит
проблему определения экономической целесообразности, заключающуюся в
анализе относительного сравнения экономии издержек, получаемой
вследствие сокращения длительности производственного цикла, и суммы
дополнительных финансовых ресурсов для создания дополнительных
рабочих мест.
Определение экономической эффективности (целесообразности)
проведения синхронизации
Экономическая
эффективность
(целесообразность)
проведения
синхронизации может быть оценена через показатель расчетной
эффективности:
t
t
tt
,
(5.3.4)
t
где
— экономия на издержках вследствие проведения
синхронизации, (руб./год); tt — дополнительные капитальные вложения
для организации дополнительных рабочих мест при
синхронизации, (руб.).
Экономия на издержках может быть представлена, как:
t
t 뇨
t
t 뇨
뇨Rt䳌
t
R
t
t
проведении
(5.3.5)
где t 뇨Rt䳌 — снижение производственных потерь, связанных с
простоем оборудования, (руб./год); t R — экономия производственных
затрат, связанная со снижением себестоимости продукции ввиду повышения
производительности труда и ростом объема выпуска, (руб./год). Причем,
㌠t
t
t 뇨
뇨Rt䳌
㌠t
Rt
,
(5.3.6)
где
Rt — суммарное временя перерывов в работе оборудования при
параллельном виде движения, (мин./год); t t — удельная стоимость
производственных потерь, связанных с простоем оборудования, (руб./мин.).
Кроме того,
t R = Rt
(5.3.7)
t ,
Rt
где
— снижение полной себестоимости единицы продукции,
связанное с ростом объема выпуска, (руб./шт.);
t — новый годовой
объем выпускаемой продукции с учетом роста производительности труда,
(шт./год.). Размер дополнительных капитальных вложений может быть
определен как
tt
tt ,
(5.3.8)
t
где t t — удельные капитальные вложения, необходимые для
организации одного рабочего места, (руб./р.м.);
— количество
t
дополнительных
рабочих
мест,
необходимых
для
организации
синхронизации, (р.м.).
Проведение синхронизации будет экономически оправдано, если,
установив норматив эффективности (например, для бюджетного
финансирования
= 0,12 (руб./год/руб.) или другой для соответствующего
коммерческого банка) будет выполнено неравенство
t
.
Следует также напомнить, что в качестве показателя эффективности
дополнительных капитальных вложений может быть использован и
расчетный срок их окупаемости при фиксированной норме дисконтирования
tt
tt
t
t
,
(5.3.9)
8 лет. Область
Для бюджетного финансирования это
t
применения параллельного вида движения предметов труда — серийное,
крупносерийное и массовое производства.
5.4. Последовательно – параллельный (смешанный) вид движения
Преимущества и недостатки последовательного и параллельного видов
движения создали предпосылки для организации такого вида движения,
который в максимальной степени позволил бы при производстве сочетать
параллельность в обработке деталей на разных операциях и отсутствие
перерывов в работе оборудования (рабочих мест), т.е. непрерывность
производственного процесса.
Такой вид движения предметов труда называется последовательнопараллельный. Он предполагает передачу деталей на последующую
операцию по мере их обработки на предыдущей — поштучно или
передаточной партией, при этом время выполнения смежных операций
частично совмещается таким образом, что партия деталей обрабатывается на
каждой операции без перерывов.
Рассмотрим сначала для простоты двух операционный процесс. При
этом возможны два варианта сочетания длительностей операций.
Вариант 1:
뇨
뇨
.
Длительность цикла в этом случае равна:
뇨
뇨
(5.4.1)
С другой стороны, длительность смешанного цикла можно представить
как разность между длительностью последовательного вида и временем
параллельной работы операций, называемым коэффициентом перекрытия
«»:
(5.4.2)
Предметом исследования менеджера производства является величина
коэффициента перекрытия поскольку, увеличивая его и доводя до
максимально возможного значения, возможно получить минимальную
продолжительность всего производственного цикла. Поэтому выразим из
последнего выражения величину :
(5.4.3)
Раскроем значения длительностей последовательного и смешанного
видов движения:
뇨
뇨
뇨
뇨
После соответствующих преобразований получим:
(5.4.4)
뇨
В этом случае график будет выглядеть следующим образом (рис. 5.4.1):
№
опер.
t
1
뇨
2
T
Рисунок 5.4.1. График двух операционного процесса смешанного вида движения
(Вариант 1)
Вариант 2:
뇨
뇨
Аналогично варианту 1 определим длительность производственного
цикла:
뇨
뇨
Выразим длительность цикла через коэффициент перекрытия «»:
Проведем соответствующие преобразования аналогичные варианту 1:
뇨
뇨
뇨
뇨
После соответствующих преобразований получим:
(5.4.5)
뇨
Построим график движения предметов труда аналогично варианту 1
при указанном соотношении продолжительностей операций.
№
опер.
t
1
뇨
2
T
Рисунок 5.4.2. График двух операционного процесса смешанного вида движения
(Вариант 2)
Следует обратить внимание на то, что в обоих вариантах двух
операционного процесса в выражении для коэффициента перекрытия « »
присутствует продолжительность более короткой операции по отношению к
смежной.
Многооперационный процесс
Рассмотрим
многооперационный
производственный
процесс,
организованный по смешанной схеме движения предметов труда и
определим его длительность.
Как видно из графика длительность производственного цикла будет
определена как разность между длительностью цикла последовательного
вида движения и суммарной экономией времени по сравнению с
последовательным видом движения за счет частичного перекрытия времени
(параллельности в обработке) выполнения каждой пары смежных операций.
(5.4.5)
№
опер.
1
2
3
4
T
Рисунок 5.4.3. График многооперационного процесса смешанного вида движения
Подставим в полученную формулу выражения для длительности цикла
последовательного вида движения и коэффициента перекрытия:
뇨
где
뇨
t t
뇨
(5.4.6)
t t
— продолжительность менее длительной короткой
операции из рассматриваемой пары смежных операций.
Рассмотрим пример расчета длительности производственного цикла
при последовательно-параллельном виде движения. Имеются следующие
исходные данные, приведенные табличным способом:
Таблица 5.4.1
Исходные данные для расчета длительность смешанного цикла
№опер.
뇨 мин./шт.
뇨
Взаимосвязь
операций
1
10
2
2
7
1
3
12
4
4
18
6
5
4
2
6
5
1
5
7
3
3
2
5
к
д/д
к/к
д/д
к/к
д
n = 100 шт., p = 25шт.
Длительность последовательно-параллельного цикла в этом случае
составит:
100(5 + 7 + 3 +3 + 2 + 5) – (100 – 25)(5 + 3 + 3 + 2 + 2) = 1375 мин.
Особенности последовательно-параллельного вида движения
1. Увеличение меньшей короткой операции, находящейся между более
длительными операциями, не только не увеличивает, а, наоборот, уменьшает
общую длительность производственного цикла.
2. Увеличение длительности меньших операций до больших, т.е.
выравнивание их, приводит также к сокращению длительности
производственного цикла.
3. Такие же результаты достигаются объединением нескольких
меньших операций при условии, что то или иное объединение операций не
создаст более длительной операции, чем имеющаяся в процессе до
объединения.
4. При сочетании операций, имеющих равенство или возрастание
длительности до tгл. и её уменьшение или равенство после tгл. . , длительность
последовательно-параллельного цикла равна длительности параллельного
цикла.
Последняя особенность требует разъяснений. Как отмечалось выше,
при организации смешанного вида движения преследовалась цель создания
оптимального варианта производственного процесса, когда оборудование
работает непрерывно и параллельно, т.е. сочетает в себе преимущества
последовательного и параллельного видов движения. При этом ожидалось,
что длительность производственного процесса смешанного вида движения
будет наименьшей по сравнению с последовательным и параллельным.
Однако практика показала, что реальное соотношение длительностей трех
рассмотренных видов движения таково:
㌠t
Причина того, что длительность смешанного вида движения оказалась
не меньше длительности параллельного заключается, очевидно, в том, при
организации последовательно-параллельного вида одновременно с
преимуществом последовательного вида движения — непрерывности работы
оборудования, была привнесена и часть его недостатка — пролеживание
деталей, что и привело к увеличению длительности цикла.
Поэтому, при организации смешанного вида движения менеджеры
производства стремятся минимизировать его длительность, т.е. стремятся
добиться равенства:
㌠t
(5.4.7)
Запишем равенство (5.4.7) в раскрытом виде, используя выше
приведенные выражения:
뇨
뇨
t t
뇨
뇨
(5.4.8)
Преобразуем полученное выражение, сгруппировав в разных частях
равенства слагаемые с одинаковыми сомножителями и вынесем их за скобки:
뇨
뇨
뇨
Упростим равенство (5.4.9):
뇨
뇨
뇨
(5.4.9)
t t
t t ).
(5.4.10)
Левая
часть
выражения
представляет
собой
суммарную
продолжительность всех операций, т.е. время обработки предмета труда на
всех операциях. Очевидно, что в левой части должно содержаться то же
самое, где первое слагаемое — продолжительность главной операции, а
второе должно содержать продолжительности всех оставшихся операций, но
таким образом, чтобы они были короткими. Это возможно при следующем
чередовании операций:
Таблица 5.4.2
Сочетание операций при равенстве параллельного и смешанного циклов
№ опер.
tшт.i/nр.м.i
Взаимосвязь
операций
1
5
к
2
6
д/к
3
7
д/к
4
8
д/к
5
9
д/к
6
10
Гл.
д/д
7
9
к/д
8
8
к/д
9
7
к/д
10
6
к
Приведенная табл. 5.4.2 подтверждает правомерность последней
особенности последовательно-параллельного вида движения.
Как уже отмечалось выше, длительность производственного цикла
определяет объем незавершенного производства, являющегося наиболее
существенной по удельному весу частью оборотных средств. Следовательно,
сокращение длительности производственного цикла приводит к ускорению
оборачиваемости этих средств и в конечном счете к увеличению прибыли
предприятия. Поэтому при решении вопроса о повышении эффективности
всего производства следует выбрать наиболее рациональную схему движения
предметов труда. Здесь следует иметь ввиду, что сокращение длительности
производственного цикла может быть достигнуто, в том числе, планомерным
совершенствованием техники и технологии, применением непрерывных и
совмещенных технологических процессов, углублением специализации и
кооперирования, применением мерной тары, внедрением методов научной
организации труда и обслуживания рабочих мест, совершенствованием
менеджмента (рис. 5.4.4).
Пути сокращения ДПЦ
Внедрение поточных
методов
Сокращение
рабочего периода
Совершенствование
технологических
процессов
Комплексная
автоматизация
Повышение
технологичности
конструкции
Углубление
специализации
Применение новых
процессов
Внедрение скоростных
режимов
Сокращение или
ликвидация перерывов
Рациональная
перепланировка
оборудования
Применение счетной и
мерной тары
Сокращение
длительности контроля
Внедрение типовых и
универсальных
наладок
Внедрение блочного
инструмента
Рисунок 5.4.4. Пути сокращения длительности производственного цикла (ДПЦ)
Раздел 6. ОРГАНИЗАЦИЯ ПОТОЧНЫХ МЕТОДОВ ПРОИЗВОДСТВА
(Лекции 6-9)
Одним
из
главных
условий
организации
рационального
производственного процесса является его ритмичность, которая означает
запуск и выпуск равных объемов продукции через одинаковые промежутки
времени при равномерности трудовых затрат на изготовление этой
продукции в течение каждого отрезка планового периода. Идеальная
ритмичность производственного процесса, как отмечалось, создается на
основе параллельной организации с одинаковой или кратной длительностью
всех операций при полной их синхронизации. Эти условия и составляют
основу поточной организации производства.
Другой важнейшей частью поточной организации производства
является узкая специализация рабочих мест на основе наибольшего
расчленения операций и синхронизации всех элементов производственного
процесса. Этим достигается его непрерывность. Естественным следствием
синхронизации операций и специализации рабочих мест является их
расположение по ходу технологического процесса. Такое последовательнотехнологическое размещение рабочих мест, устраняя возвратные и излишние
движения деталей, дает возможность применить специальные транспортные
средства (конвейеры) или иные устройства для передачи деталей от одного
рабочего места к другому с целью облегчения условий и сокращения
времени их транспортировки.
Исходя из этих основных признаков, поточное производство можно
определить как такую параллельную организацию производственных
процессов, при которой на основе наибольшего расчленения операций и их
синхронизации, а также расположения рабочих мест по ходу
технологического процесса обеспечиваются максимальная специализация
рабочих мест, непрерывность и ритмичность изготовления изделия (детали
или нескольких деталей).
Поточное производство характеризуется следующими основными
признаками: а) ритмичность производственного процесса; б) непрерывность
всего процесса производства, непрерывная связь отдельных процессов; в)
параллельность (одновременность) работы на всех стадиях производства; г)
специализация рабочих мест; д) короткие транспортные коммуникации.
Виды поточных линий
В зависимости от количества обрабатываемых или собираемых на
линии изделий различают одно-предметные и многопредметные поточные
линии.
На одно-предметной поточной линии обрабатывается или собирается
изделие одного типоразмера в течение длительного времени, что возможно в
условиях массового производства.
На многопредметной поточной линии также в течение длительного
времени обрабатываются или собираются изделия нескольких типоразмеров.
Такие линии применяются, когда трудоемкость работ по одному
наименованию изделия недостаточна для полной загрузки рабочих мест
(условия серийного производства).
В зависимости от степени непрерывности производственного процесса
одно-предметные и многопредметные линии делятся на непрерывнопоточные и прерывно-поточные (прямоточные).
На непрерывно-поточных линиях все операции синхронизированы, т.е.
время их выполнения равно или кратно друг другу. В связи с этим предметы
труда поступают с одного рабочего места на другое без межоперационного
пролеживания.
На прерывно-поточных (прямоточных) линиях синхронизация
технологического процесса проведена не полностью, либо отсутствует , т.е.
не достигается равная производительность на всех операциях и,
следовательно, предметы труда при передаче их с одного рабочего места на
другое могут пролеживать в ожидании последующей обработки. Наиболее
совершенной формой организации поточного производства является
непрерывно-поточное производство.
6.1. Организация непрерывно-поточной линии
темп.
Основными характеристиками поточной линии являются: такт, ритм и
Такт поточной линии, являющийся основной расчетной величиной
определяется как:
t
,
(6.1.1)
где t — располагаемый фонд времени за определенный период, мин.;
N — программа выпуска изделий за тот же период, шт.;
t
,
t㌠
(6.1.2)
где Fраб. — число рабочих дней в плановом периоде; s — число
рабочих смен в сутки; d — продолжительность смены, мин.
При передаче предметов труда с одного рабочего места на другое
передаточными партиями «р» промежуток времени между изготовлением
двух передаточных партий деталей или сборкой передаточных партий
изделий определяется ритмом поточной линии
,
(6.1.3)
Темп потока t определяется количеством продукции, которое сойдет с
поточной линии в единицу времени:
(6.1.4)
t
Количество рабочих мест на каждой операции поточной линии
определяется соотношением между трудоемкостью соответствующей i – ой
операции и тактом потока r .
(6.1.5)
뇨
Коэффициент загрузки рабочих мест на каждой операции:
t
t
㌠ t
t
t
t
,
(6.1.6)
где t
и t
соответственно, расчетное и принятое количество
рабочих мест.
Непрерывно-поточное производство характеризуется постоянством
ритма производственного процесса. Это постоянство достигается, как уже
отмечалось, синхронизацией операций, под которой в данном случае
понимается процесс согласования длительности операций с тактом потока,
т.е.
뇨
뇨
뇨
При синхронизации обеспечивается равенство или кратность их
длительности. В последнем случае на более длительных операциях
устанавливаются дублирующие станки (рабочие места).
При организации непрерывно-поточной линии расчетное дробное
количество рабочих мест должно быть округлено до целого. При этом
следует иметь ввиду, что при относительно малом числе рабочих мест
округление следует производить в большую сторону, чтобы не допустить
перегрузки устанавливаемых рабочих мест. В случае же значительного числа
рабочих мест округление производят в меньшую сторону, при этом,
возникающая перегрузка равномерно распределяется между рабочими
местами. Однако, при любом переходе от расчетного числа рабочих мест к
принятому действительная продолжительность соответствующих операций
принимает новое, по сравнению с установленной технологической
трудоемкостью 뇨 , значение 뇨h , равное:
h
뇨
(6.1.7)
.
t
И тогда можно говорить о том, что на непрерывно-поточной линии
продолжительности
всех
операций
пропорциональны
такту,
а
коэффициентом пропорциональности является число (принятое) рабочих
мест.
В ниже следующей таблице представлена схема работы непрерывнопоточной линии при следующих данных: m = 4; n = 5; t
= 1; t = 2;
= 3; t = 1.
t
При организации непрерывно-поточного производства для передачи
предметов труда с одной операции на другую в качестве транспортного
средства
наиболее
часто
применяется
конвейер,
выполняющий
регулирующую функцию. Длина конвейерной линии L определяется
произведением расстояния между осями двух смежных рабочих мест – шага
конвейера l на общее число рабочих мест по одну сторону конвейера :
(6.1.8)
При этом скорость конвейера непрерывного действия, очевидно, будет
равна, м/мин. :
(6.1.9)
t
Таблица 6.1.1
Пример работы непрерывно-поточной линии
№ опер.
1
2
3
4
뇨
뇨
뇨
뇨
뇨
t
1
1
2
1
2
3
1
1
1
2
2
3
3
1
4
4
2
Время в тактах
5
6
7
8
5
3
4
1
9
10
11
5
2
1
4
3
2
3
5
4
5
Для обеспечения непрерывности и ритмичности производственного
процесса в условиях поточной линии необходимо образовывать заделы. При
организации непрерывно-поточной линии образуют, так называемые,
внутрилинейные заделы: технологические, транспортные и резервные
(страховые).
Технологические заделы это заделы на рабочих местах, определяемые
количеством предметов труда, находящихся на всех операциях поточной
линии с учетом числа рабочих мест на каждой операции
.
При поштучной передаче предметов труда с операции на операцию
технологический задел равен
뇨R
,
t
(6.1.10)
а при передаче транспортными (передаточными) партиями:
뇨R
t
m
(6.1.11)
Транспортный задел зависит от вида применяемого транспортного
средства. Для конвейера непрерывного действия, транспортный задел при
поштучной передаче:
,
뇨t
(6.1.12)
а при передаче транспортной партией:
.
뇨t
(6.1.13)
Резервный (страховой) задел служит для обеспечения безостановочной
работы поточной линии в случаях нарушения передачи деталей от одного
рабочего место к другому. Эти нарушения возникают из-за брака продукции,
невыполнения или задержки выполнения операции по вине рабочего,
неисправности технологического оборудования или инструмента или других
причин.
В общем виде величина страхового задела может быть определена как:
뇨t
h
뇨
,
(6.1.12)
где h — время, необходимое для возмещения потери времени из-за
нарушения в работе на данной операции.
Количество всякого рода нарушений производственного процесса на
отдельных операциях, время наступления этих нарушений, а также срок,
необходимый для ликвидации возникшего нарушения представляются
весьма неопределенными. Здесь очень велико влияние случайных событий.
Другими словами, они являются вероятностными. Однако, следует иметь
ввиду, что для уменьшения размера связанных в незавершенном
производстве оборотных средств резервные заделы целесообразнее создавать
на наиболее ответственных операциях, где не достигнута высокая
стабильность работы, и обязательно на контрольных операциях. На таких
операциях создают этот задел в виде деталей (сборочных единиц) в той
стадии готовности, которая соответствует данной операции.
6.2. Особенности организации прерывно-поточной (прямоточной) линии
В условиях прерывно-поточного производства не достигается
синхронность операций, т.е. не соблюдено условие их равенства или
кратности.
Вместо синхронизации операций по времени в прерывно-поточном
(прямоточном) производстве обеспечивается согласование (синхронизация)
объема выпуска продукции в пределах определенного времени (часа, полу
смены, смены, суток и даже нескольких суток). Так, например, для
прямоточных линий, где синхронизация объема выпуска продукции
обеспечивается в пределах одного часа, часовое задание может быть
определено, как:
,
㌠
(6.2.1)
Тогда
часовая
производительность
отдельных
операций
производственного процесса, которая, очевидно, обратно пропорциональна
трудоемкости будет равна:
㌠
뇨
h
,
(6.2.2)
где h — коэффициент выполнения норм времени рабочим на i – ой
операции.
При прерывно-поточном производстве нет единства ритма процесса и
непрерывности процесса в буквальном смысле этого слова. На отдельных
рабочих местах, имеющих меньшую длительность, происходит накапливание
деталей согласно стабильному графику запуска, т.е. образуются, так
называемые оборотные заделы. С другой стороны, можно сказать, что
оборотные заделы служат для выравнивания производительности смежных
рабочих мест.
Расчетное число рабочих мест на операциях прямоточной линии
определяется, очевидно, соотношением между часовым заданием и часовой
производительностью, т.е.
t
t
㌠
㌠
.
(6.2.3)
Принятое число рабочих мест получается округлением расчетного
дробного числа рабочих мест до ближайшего целого с учетом отмеченного
при расчете непрерывно-поточной линии.
Причем в случае округления до ближайшего меньшего необходим
пересчет часовой производительности, поскольку принятое число рабочих
мест меньше расчетного и, следовательно, эти рабочие места должны
работать с большей производительностью, чтобы выполнить часовое задание.
Тогда новая производительность будет равна:
㌠
h
t
(6.2.4)
㌠
Коэффициент загрузки рабочих мест может быть определен аналогично
тому, как он определялся в условиях непрерывно-поточного производства.
Однако, проще он определяется с учетом того, что на операциях поточной
линии, в общем случае, есть полностью загруженные рабочие места, т.е.,
имеющие коэффициент загрузки, равный единице, а есть одно
недогруженное рабочее место с коэффициентом загрузки, равным величине,
стоящей после запятой в расчетном числе рабочих мест на соответствующей
операции. При этом время работы недогруженного рабочего места
определяется как произведение его коэффициента загрузки на ритм поточной
линии, который для прямоточной линии, как правило, принимается равным
продолжительности смены, т.е.
,
㌠
(6.2.5)
где R — ритм прерывно-поточной линии, равный d , в часах.
В нижеследующей табл. 6.2.1 показана схема работы прерывнопоточной линии.
Таблица 6.2.1
СТАНДАРТ – ПЛАН
работы прерывно-поточной линии
№
операции
1
2
3
4
5
6
,
뇨 .,
㌠ ,
шт./час мин./шт. шт./час
㌠
3,0
3,0
3,0
3,0
3,0
3,0
6,0
6,0
36,0
30,0
18,0
24,0
10,0
10,0
1,7
2,0
3,3
2,5
t
0.3
0,3
1,8
1,5
0,9
1,2
t
t
1,0
1,0
2,0
2,0
1,0
2,0
㌠
0,3
0,3
0,8
0,5
0,9
0,2
час
2,4
2,4
6,4
4,0
7,2
1,6
Время, час
,
2
4
6
8
Максимальная величина оборотных заделов, возникающих между
смежными операциями вследствие различной, в общем случае, часовой
производительности определяется как
h
t
뇨
−
t
뇨
,
(6.2.6)
где
— время совместной работы смежных (i – ой и i + 1)
h
операций; t и t
— число рабочих мест на этих операциях; 뇨 и
— норма штучного времени (трудоемкость) на этих операциях.
뇨
Рассмотрим пример работы прерывно-поточной (прямоточной) линии
при следующих исходных данных: N = 48 шт.; d = 8 часов; s = 2; m = 6, а
также известных трудоемкостях соответствующих операций.
Рассчитаем значения оборотных заделов между парами смежных
операций:
뇨
Положительная величина оборотного задела означает, что задел
накапливается
뇨
Отрицательная величина оборотного задела означает, что задел
потребляется
24 шт.
2,4
4,8
Рисунок 6.2.1. Эпюра изменения оборотных заделов
8
Раздел 7. СОДЕРЖАНИЕ И ЗАДАЧИ ТЕХНИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКИ
ПРОИЗВОДСТВА (Лекция 10)
Техническая
подготовка
производства
представляет
собой
совокупность работ по проектированию и освоению производства новых и
совершенствованию выпускаемых конструкций изделий и технологических
процессов их изготовления.
Техническая подготовка производства на предприятиях подразделяется
на конструкторскую и технологическую подготовку.
Конструкторская подготовка включает расчетно-конструкторские
работы (проектирование), исследовательские и экспериментальные работы,
работы по освоению изделий в производстве, стандартизации, нормализации
и унификации изделий и их составных частей.
Технологическая подготовка производства охватывает: проектирование
технологических процессов и специального технологического оснащения;
изготовление специального технологического оснащения; разработку
материальных и трудовых норм; проведение исследовательских и
экспериментальных работ по новой технологии и новому технологическому
оснащению; внедрение запроектированных технологических процессов и
технологического оснащения в производство; типизацию технологических
процессов; нормализацию и унификацию технологического оснащения.
В ходе технической подготовки производства должны быть
разработаны и переданы в цеха и отделы комплекты конструкторской и
технологической
документации
(рабочие
чертежи,
спецификации,
технические условия, схемы, карты технологических процессов и т. д.), а
также изготовлено необходимое оснащение. Состав комплектов
конструкторской и технологической документации на изделие изменяется в
зависимости от его сложности и типа производства. При этом
устанавливаются документы обязательные и документы, разрабатываемые по
мере надобности (ГОСТ 2.102-68).
К технической подготовке относятся также: выявление потребности в
материалах, полуфабрикатах, покупных изделиях и дополнительном
оборудовании; составление плана-графика технической подготовки
производства по заводу; составление сметы расходов на техническую
подготовку производства и плановой калькуляции на новое изделие;
оформление договорных отношений с заказчиками и поставщиками и т. д.
В некоторых случаях возникает потребность в реконструкции и
технологической перепланировке цехов и участков, подготовке кадров
рабочих новых профессий, перестройке организации и планирования
производства.
Весь этот комплекс работ принято называть организационно-плановой
подготовкой производства, входящей в круг работ соответствующих отделов
и служб завода.
Техническая подготовка производства должна быть направлена на
сокращение сроков выпуска новых изделий, обеспечение неуклонного
технического прогресса и повышение экономической эффективности в
отраслях народного хозяйства, потребляющих изделия завода, и в самом
производстве. В соответствии с этим основными задачами технической
подготовки производства являются:
1) создание наиболее совершенных конструкций изделий с высокими
технико-экономическими показателями в эксплуатации и технологичных в
производстве;
2) внедрение прогрессивной технологии и передовых методов
организации производства, механизации и автоматизации производственных
процессов, обеспечивающих рост производительности труда и снижение
себестоимости продукции.
Раздел 8. ОРГАНИЗАЦИЯ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ РАБОТ И
ИЗОБРЕТАТЕЛЬСТВА (Лекция 10 продолжнение)
Научные исследования являются основой для быстрого развития
техники, открывают перед ней новые возможности и потенциальные
источники для коренного преобразования производства. В свою очередь,
техника, развиваясь под влиянием производства и удовлетворяя его
потребности, способствует развитию научных исследований. Наука, техника
и производство находятся в постоянной связи и взаимодействии. К научноисследовательским работам относятся фундаментальные, поисковые и
прикладные исследования.
Фундаментальными называются исследования, которые изучают
объективные явления и закономерности, открывают принципиально новые
пути преобразования природы и общества, производительных сил, создания
техники и технологии будущего, использования новых источников энергии.
Они часто выполняются без учета возможных областей применения
полученных результатов, хотя в процессе фундаментальных исследований
можно получить и побочные результаты прикладного характера. На основе
результатов фундаментальных исследований формируется комплекс научнотехнических проблем прикладного характера применительно к потребностям
конкретных областей науки, техники и производства. Фундаментальные
исследования выполняются в основном в академических институтах, вузах, а
в объединениях и на предприятиях не проводятся.
Поисковыми называются исследования, направленные на создание
научного задела с целью его дальнейшего использования в прикладных
исследованиях. Они выполняются в том случае, если отсутствуют готовые
научные и технические решения, и направлены на поиск оптимальных
решений возникшей научной проблемы. Поисковые исследования
предназначены для изучения возможности создания новой техники, новых
форм и методов организации производства на основе ранее выполненных
исследований
фундаментального
характера,
вновь
открытых
закономерностей, принципов и явлений. В них исследуются принципиально
новые направления конструирования, технологии изготовления специального
оборудования и материалов, прогнозируются и определяются пути развития
технического прогресса в отрасли. Поисковые исследования выполняются
главным образом в отраслевых научно-исследовательских институтах, но
нередко ведутся академическими институтами и вузами. Предприятия
поисковых исследований не проводят.
Прикладными называются исследования, направленные на решение
научно-технических и организационно-экономических задач с целью
получения конкретного результата для непосредственного использования в
проектных разработках. Прикладные НИР предназначены для определения
наиболее совершенных методов создания новых изделий, новых
технологических процессов, коренного улучшения уже выпускаемой
продукции, материалов и способов их обработки. В ходе прикладных
исследований изучается состояние, определяются пути и методы
совершенствования организации и управления производством. Они ведутся в
основном крупными объединениями, предприятиями, а также отраслевыми
научно-исследовательскими институтами и вузами, которые заключают
хозяйственные договоры с предприятиями на выполнение конкретных
научных работ для непосредственного внедрения результатов в производство.
К научно-исследовательским работам, выполняемым на предприятиях,
условно относятся разработки по созданию нормативно-технических,
проектных и информационных документов, подлежащих непосредственному
внедрению в производство. К ним относятся стандартные и руководящие
материалы, проекты, справочники, научно-информационные материалы.
Кроме того, ведутся организационно-методические и плановые работы
исследовательского характера, вытекающие из общих задач НИИ,
предприятий; разработка перспективных планов развития отрасли,
подотрасли, объединения; разработка планов по стандартизации, надежности,
технико-экономическим исследованиям; работы по анализу деятельности
предприятий, научно-исследовательских и проектных организаций;
составление экспертных заключений; подготовительные работы к
составлению тематических планов.
Содержание и этапы научно-исследовательских работ
Последовательность выполнения научно-исследовательской работы,
количество этапов и их содержание зависят от направленности исследований,
характера и сложности НИР, степени разработанности темы. Для поисковых
НИР характерны следующие этапы: разработка технического задания, выбор
направления
исследования,
теоретические
и
экспериментальные
исследования, обобщение и оценка результатов исследований, приемка НИР.
При выполнении прикладных НИР выбор направления исследования в
самостоятельный этап не выделяется. При разработке технического задания
допускаются исключение и дополнение отдельных этапов, разделение или
совмещение этапов, а также уточнение их содержания. Конкретные этапы
для выполнения НИР устанавливаются в техническом задании, указываются
сроки их выполнения, исполнители и конечный результат.
Каждый этап НИР должен решать конкретные задачи, необходимые
для успешного проведения последующего этапа и уточнения содержания и
направления НИР в целом.
Техническое задание является важным исходным документом, в
котором указываются цель, содержание и порядок работ, намечается способ
реализации результатов исследования. При разработке технического задания
необходимо использовать методы научного прогнозирования и анализа
передовых достижений отечественной и зарубежной науки и техники,
результаты патентных исследований, учитывать требования заказчика. На
этом этапе выполняется технико-экономическое обоснование работы,
приводятся ожидаемые результаты, отмечаются преимущества новой
техники перед существующими отечественными и зарубежными аналогами,
рассчитывается ориентировочная экономическая эффективность работы.
Разрабатываемая новая техника должна соответствовать по своим техникоэкономическим параметрам мировому уровню на период ее производства.
Техническое задание разрабатывает исполнитель НИР и согласовывает с
заказчиком, а в необходимых случаях — с ведущей организацией по данной
продукции и с разработчиком программы по решению этой научнотехнической проблемы.
Выбор направления исследования выполняется с целью определения
направления исследования и способов решения поставленных задач. На этом
этапе проводятся сбор и изучение научно-технической литературы,
нормативно-технической документации. информации об аналогах и других
материалов по теме. Выполняются работы по патентным исследованиям.
Составляется отчет о патентных исследованиях.
На этапе выбора направления исследования формируются возможные
направления решения задач, поставленных в техническом задании;
уточняется экономическая эффективность от внедрения новой продукции;
определяются сроки освоения развернутого производства и морального
старения продукции; разрабатывается общая методика проведения
исследований; составляются программа работ, планы-графики и т.п.
Теоретические и экспериментальные исследования проводятся с целью
получения необходимых теоретических обоснований предлагаемых решений.
При выполнении поисковых НИР на этом этапе выявляют необходимость
проведения экспериментов для подтверждения отдельных положений
теоретических исследований или для получения конкретных значений
необходимых параметров; разрабатываются методики экспериментальных
исследований, подготавливаются макеты и испытательное оборудование,
проводятся эксперименты, результаты экспериментов сопоставляются с
теоретическими исследованиями. При выполнении прикладных НИР в связи
с отсутствием этапа «выбор направления исследования» некоторые его
работы проводятся вместе с теоретическими и экспериментальными
исследованиями.
Прикладные НИР часто включают этап разработки, изготовления и
испытания макета оборудования. Его проводят в тех случаях, когда
необходимо создать макет оборудования с целью исследования отдельных
характеристик и режимов работы нового изделия. Для изготовления макета
разрабатывают
эскизную
конструкторскую
документацию.
После
изготовления и испытания макета проводят экспериментальные работы.
Завершается этап разработкой предложений по технологии
изготовления новой техники и оформлением протокола испытаний.
Обобщение и оценка результатов исследований предполагает
составление и оформление отчета, который должен содержат! обобщение
результатов работ, проведенных на всех этапах НИР, и рекомендации по
разработке новой техники. В этот период оценивается полнота решения
поставленных задач. При необходимости приводятся дополнительные
исследования. Если установлена целесообразность выполнения проектных
работ, то разрабатываются проект технического задания на проведение ОКР
и предложения по стандартизации новой техники. Результаты научноисследовательской работы рассматриваются на научно-техническом совете
или его секции.
Завершающим этапом является «Приемка НИР». На этом этапе НИР
готовятся к рассмотрению приемочной комиссией, которая назначается
организацией-разработчиком
или
организацией-заказчиком
(для
подготовительных работ). Вид приемки НИР устанавливается в техническом
задании и зависит от важности исследования и его стоимости. Комиссия
принимает НИР в соответствии с подписанной ею программой. Работы
оцениваются путем сопоставления результатов с требованиями,
установленными в техническом задании. По результатам приемки
приемочная комиссия составляет акт, который утверждается специальным
решением комиссии. НИР считается выполненной и принятой после
утверждения решения по акту приемки организацией, назначившей
комиссию, при наличии документа о положительном результате
рассмотрения работы на научно-техническом совете или его секции и
утвержденного отчета о НИР
Организация и планирование научных исследований и
изобретательской деятельности на предприятиях
Организация научных исследований. На предприятиях в процессе
создания новой техники выполняется большой перечень научноисследовательских работ технического, организационно-экономического и
социально-психологического направления.
Основным структурным звеном предприятия, в котором проводятся
научно-исследовательские работы, являются лаборатории. Главные
специалисты предприятия (главный конструктор, главный технолог, главный
металлург, главный энергетик, главный метролог) иногда имеют
соответствующие лаборатории. Часто лаборатории технологического
профиля объединяются в центральную заводскую лабораторию.
Исследования
организационно-экономического
и
социального
характера проводятся в лабораториях экономического анализа, научной
организации труда и управления, социологических исследований.
Для каждой лаборатории разрабатывается положение, утверждаемое
директором предприятия или его заместителем. В положении излагаются
цели, задачи, структура лаборатории, перечень выполняемых работ. В
лабораториях должны выполняться научные и практические разработки,
которые проверяются на экспериментальной базе или непосредственно в
производственных условиях.
Чтобы разработать принципиально новую технику, прогрессивную
технологию, передовые методы организации производства и труда,
необходимо изучить отечественный и зарубежный опыт, провести
информационный и патентный поиск. Для этого на предприятиях создается
служба научно-технической информации.
Различают следующие виды специализации научно-исследовательских
подразделений: предметная, функциональная и смешанная. Предметная
специализация предполагает выполнение исследований по конкретным
объектам (машины, оборудование, узлы); функциональная — направлена на
выполнение работ по изучению отдельных характеристик изделий,
материалов,
процессов
(антикоррозийные
свойства,
прочностные
характеристики). Во многих случаях эти виды специализации совмещаются и
получается смешанная, предметно-функциональная специализация, при
которой лаборатория изучает только отдельные стороны создаваемого
изделия или процесса.
На практике преобладает жесткое закрепление сотрудников за
определенными лабораториями, группами, темами. Такая структура
позволяет вести планирование и учет работ, выполнять контрольные
функции. Но жесткое закрепление работников за подразделениями не дает
возможности маневрировать трудовыми ресурсами и приводит к увеличению
численности персонала.
На предприятиях получили распространение временные творческие
коллективы. Для решения конкретной задачи создаются творческие бригады
из специалистов разного профиля по всему циклу: теоретические
исследования — опытно-конструкторские работы — технологические
работы — освоение производстве. Отдельные этапы цикла совмещаются во
времени. Руководитель работ по мере необходимости привлекает отдельных
специалистов для решения конкретных вопросов. После решения
поставленной задачи бригада распадается. Такая система организации работ
позволяет сократить цикл создания и освоения новой техники, повысить
качество разработок, так как появляется возможность использовать знания и
опыт разных специалистов, быстро реагировать на последние достижения в
мировой науке и практике, приспосабливаться к переменам в направлениях
исследований. Однако такая система нарушает работу крупных
специализированных подразделений, часть работников которых временно
отвлекают для решения частных задач.
Одной из рациональных форм является матричная система организации
управления созданием новой техники, предполагающая взаимоувязку
функциональной ответственности научного руководителя «по вертикали» и
выполнение работ «по горизонтали» специализированными подразделениями.
Планирование научных исследований. Базой планирования НИР
являются научно обоснованные прогнозы, которые определяют пути
создания качественно новых изделий, оборудования, материалов на основе
достигнутого уровня науки и техники и потребности в изделиях в
планируемом периоде. Основной формой планирования НИР и ОКР служит
перспективный тематический план, который содержит перечень проблем и
тем, подлежащих разработке и реализации в период действия плана.
Разработка планов осуществляется по этапам: выявление основных
направлений и производственно-технических задач; разработка содержания
тем, обеспечивающих решение научно-технических задач по направлениям;
рассмотрение и принятие решений по предложениям смежных отраслей и
предприятий; определение основных объемных показателей плана.
Одновременно разрабатываются предложения по подготовке
лабораторий и опытно-производственной базы, подготовке кадров;
ориентировочно определяется потребность в специальных материалах,
оснастке, оборудовании, изготовление которых должно быть вновь
организовано. Основой планово-учетной единицы является тема.
На основе перспективного плана составляется годовой тематический
план НИР и ОКР.
Организация изобретательской деятельности. Темпы технического
прогресса зависят от количества и значимости открытий и изобретений, от
организации изобретательской и рационализаторской работы на
предприятиях.
Открытие — это установление неизвестных объективно существующих
закономерностей, свойств и явлений материального мира, вносящих
коренные изменения в уровень познания.
Изобретением называется новое, обладающее существенными
отличиями техническое решение задачи в любой области народного
хозяйства, социально-культурного и экономического строительства и
обороны страны, дающее положительный эффект.
Не признаются изобретениями методы и системы организации и
управления хозяйством (планирование, финансирование, учет, снабжение и
т.д.); условные обозначения; проекты и схемы планировки сооружений,
зданий и территорий; методы и системы воспитания, обучения и т.п., а также
такие, которые противоречат общественным интересам, принципам
гуманности.
Рационализаторским предложением называется техническое решение,
новое и полезное для предприятия, организации и учреждения, которым оно
подано, предусматривающее изменение конструкции изделия, технологии
производства, применяемой техники или состава материалов. Возникающие
отношения в связи с изобретательской деятельностью регулируются
«Положением об открытиях, изобретениях и рационализаторских
предложениях». Отделы изобретательства и рационализации (ОН и Р)
решают многочисленные задачи.
Для проверки уровня технических решений, их патентоспособности,
патентной чистоты патентный отдел выполняет специальные исследования,
проводит патентный поиск. Наиболее распространенным видом патентного
поиска является тематический (предметный) поиск, в котором используются
классификации изобретений, систематические показатели (текущие, годовые,
итоговые), рефераты, бюллетени и другая патентная документация.
Большую роль в обеспечении работников предприятий своевременной
и качественной информацией играет отдел научно-технической информации
(ОНТИ). На предприятиях наряду с ручным поиском информации стали
внедряться автоматизированные поисковые системы, которые разрабатывают
в рамках международной программы.
Важную роль в совершенствовании организации изобретательства и
рационализации и придании им правовой основы играет Закон об
изобретательской деятельности. Центральное место в законе принадлежит
вопросу о праве собственности на изобретение. Введен единый охранный
документ на изобретение — патент, согласно которому исключительное
право на использование изобретения принадлежит автору. Изобретатель
становится хозяином своего изобретения. В тех случаях, когда изобретение
создается в ходе выполнения автором служебных обязанностей, патент, на
изобретение выдается автору и предприятию совместно.
Раздел 9. ОРГАНИЗАЦИЯ КОНСТРУКТОРСКОЙ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ
ПОДГОТОВКИ ПРОИЗВОДСТВА (Лекция 11)
Содержание и организация конструкторской подготовки производства
Конструкторская подготовка производства на крупных и средних
заводах осуществляется отделом главного конструктора, а на малых
заводах – конструкторским бюро технического отдела. Материальной базой
конструкторской подготовки производства являются опытный цех,
специальные лаборатории и вычислительный центр завода. Содержание и
объем конструкторской подготовки зависят от степени участия завода в
проектировании новых изделий и от типа производства. Ведущие и крупные
заводы машиностроения, как правило, самостоятельно проектируют новые
изделия. Прочие заводы только участвуют в проектировании новых изделий,
выполняя обычно заключительную стадию проектирования. Все предыдущие
стадии проектирования поручаются специализированным проектноконструкторским организациям (ОКБ, СКВ, ЦКБ) или научноисследовательским институтам.
Проектирование нового изделия во всех отраслях промышленности по
ОСТ 2.103-68 расчленяется на следующие стадии:
1) разработка технического задания;
2) технического предложения;
3) эскизного проекта;
4) технического проекта;
5) рабочей документации.
Последняя стадия осуществляется в три этапа и включает разработку
рабочей документации: опытного образца (опытной партии); установочных
серий; установившегося серийного или массового производства.
В единичном и мелкосерийном производстве стадия эскизного
проектирования обычно объединяется или с техническим заданием на
проектирование изделия или чаще с техническим проектом, а опытный
образец изделия, как правило, не изготовляется. Вместо опытного образца
часто изготовляют модель изделия или модели наиболее ответственных и
новых по конструкции сборочных единиц. Кроме моделей могут
изготовляться макеты изделий, позволяющие выверить компоновку
элементов конструкции.
При отсутствии опытного образца изделия особое внимание уделяется
проведению предварительных исследовательских и экспериментальных
работ, а при изготовлении по проекту нескольких экземпляров изделий –
тщательному изучению работы первого (головного) образца изделия в
производственных условиях у заказчика.
Техническое задание на проектирование нового изделия обычно
разрабатывается заказчиком самостоятельно, или совместно с той проектной
организацией (заводом), которой поручается осуществление последующих
стадий проектирования. В техническом задании на проектирование
определяются целевое назначение изделия и обоснование необходимости
изготовления; его технические характеристики, показатели качества,
характер производства, где будет эксплуатироваться изделие, и техникоэкономические требования, предъявляемые к нему; выполнение
необходимых стадий разработки конструкторской документации и ее состав,
а также специальные требования к изделию.
Техническое предложение разрабатывается проектной организацией
(заводом). Оно содержит технические и технико-экономические обоснования
целесообразности разработки документации изделия на основании анализа
технического задания заказчика и различных вариантов возможных решений
изделия, сравнительной оценки их с учетом конструктивных и
эксплуатационных особенностей разрабатываемого и существующих изделий,
а также патентных материалов. Приводится укрупненный расчет
себестоимости изготовления и ожидаемой экономической эффективности от
использования проектируемого изделия.
Техническое предложение является основанием для разработки
эскизного
проекта.
Эскизный
проект
разрабатывается
при
проектировании изделий,
предназначенных для массового потребления, или при проектировании особо
сложных и оригинальных изделий, требующих нескольких вариантов
принципиально новых конструктивных решений в соответствии с
техническим заданием. Основное назначение эскизного проекта –
обоснование
технической
возможности
осуществления
требований, изложенных в техническом задании, н выбор наилучшего
варианта конструкции изделия. В эскизном проекте содержатся
принципиальные конструктивные решения, дающие общее представление об
устройстве и принципе работы изделия, а также данные, определяющие
назначение, основные параметры и габаритные размеры разрабатываемого
изделия, себестоимость и ожидаемую экономическую эффективность.
Технический проект включает конструкторскую документацию,
которая содержит окончательные технические решения, дающие полное
представление об устройстве разрабатываемого изделия, и исходные данные
для разработки рабочей документации.
Рабочая
документация
разрабатывается
в
соответствии
с
утвержденным техническим проектом и содержит все данные, необходимые
для изготовления промышленного образца нового изделия в условиях
конкретного производства, а также предварительные технические условия на
его изготовление и приемку.
На этой стадии производится дальнейшая полная детализация данных
технического проекта, включая проверку и корректировку предварительных
расчетов и разработок. При рабочем проектировании определяются формы,
размеры и материалы всех деталей изделия; устанавливаются поверхности
обработки деталей, характер и чистота их обработки, посадки, допуски на
неточность изготовления; разрабатываются технические условия на
материалы для ответственных деталей и методы испытаний их механических
свойств, технические условия на готовое изделие и отдельные его
ответственные сборочные единицы и детали, а также методы их испытаний;
изготовляются оформленные в соответствии с государственными
стандартами чертежи и вся остальная конструкторская документация. К
рабочей документации прилагаются материалы технического проекта, не
подлежащие переработке.
На этом этапе проводится завершающий технологический и
нормализационный контроль чертежей и на основе его делается
соответствующая корректировка и доработка конструкции, окончательно
устанавливается себестоимость изделия и его экономическая эффективность,
составляются все эксплуатационные и ремонтные документы и технические
условия.
Изготовление опытного образца (опытной партии) проводится при
серийном и массовом производстве для более тщательной отработки
конструкции.
Стендовые испытания изготовленного образца изделия и его отдельных
сборочных единиц проводятся в условиях, максимально приближающихся к
производственно-эксплуатационным.
Изготовление установочных серий осуществляется с целью еще более
тщательной и последней проверки конструкции с внесением в нее
необходимых изменений перед запуском в производство головной
(контрольной) серии, окончательной отработки ее на технологичность, а
также для проверки и испытания оснащения технологического процесса. Эта
заключительная стадия конструкторской подготовки производства связана с
эксплуатационными испытаниями изделия, в которых непосредственное
участие принимает завод-изготовитель. Рабочая документация на изделие
разрабатывается, как правило, заводами-изготовителями самостоятельно или
с привлечением конструкторских бригад проектной организации,
выполнявшей технический проект.
При проектировании изделия устанавливается тесное сотрудничество
конструкторов и технологов. В результате такого сотрудничества достигается
создание технологичных в производстве деталей, сборочных единиц изделий
в целом.
Под технологичностью конструкции понимается степень соответствия
ее производственно-техническим условиям при минимальных затратах
живого и овеществленного труда на изготовление заданного выпуска изделий
и удовлетворении эксплуатационных требований.
Для оценки технологичности конструкции изделия определяется ряд
показателей, характеризующих трудоемкость ее изготовления в нормо-часах;
материалоемкость (металлоемкость) или вес изделия; использование металла
и себестоимость изготовления изделия. Последний показатель является
обобщающим, так как в себестоимости отражаются трудоемкость,
металлоемкость и другие характеристики изделия.
Наиболее общим показателем является величина приведенных
народно-хозяйственных затрат на изготовление продукции с помощью
данного изделия.
При сравнении конструкций изделий разной производительности,
мощности, грузоподъемности и т. п. используют удельные показатели.
Дополнительными характеристиками технологичности конструкции
являются: коэффициент конструктивной преемственности, коэффициент,
характеризующий уровень стандартизации, нормализации и унификации
деталей
(сборочных единиц), а также коэффициент применяемости
материалов.
Для определения степени использования в новой конструкции деталей
заимствованных из других изделий и освоенных в производстве, используют
коэффициент конструктивной преемственности.
Конструктивная преемственность предопределяет и технологическую
преемственность,
т.
е.
максимально
возможное
использование
существующего оборудования, оснастки и материалов, что сокращает сроки
технологической подготовки производства,
Важным фактором, способствующим повышению технологичности
конструкций, является развитие стандартизации, нормализации и
унификации изделий и их составных частей.
Стандартизация
представляет
собой
систему
мероприятий,
проводимую в масштабе всего народного хозяйства и направленную к
ограничению числа разновидностей однородных изделий и их частей,
материалов, методов испытаний и т. д. целесообразным минимумом с
установлением для каждого стандартизированного объекта точных,
качественных требований. Соблюдение государственных стандартов
является строго обязательным.
Нормализация1 изделий и их составных частей представляет по
существу также стандартизацию, но проводимую в масштабе отрасли
машиностроения или отдельного завода.
Степень применения стандартных и нормализованных деталей в новой
конструкции определяется коэффициентом конструктивной стандартизации
и нормализации.
В машиностроении стандартизацией и нормализацией охватывают не
только изделия и их составные части, но также и элементы конструкции –
диаметры и длины, допуски и посадки, резьбовые и шлицевые соединения,
зубчатые зацепления и т. д.
Унификация также направлена на устранение многообразия типов и
типоразмеров изделий и их составных частей. Изделие, сборочная единица,
деталь, которые приняты в качестве объекта унификации, называются
базовыми. В число базовых могут быть включены объекты, освоенные в
производстве и проверенные в эксплуатации. Объекты, заменяемые в других
изделиях базовыми, принято называть унифицированными.
В результате стандартизации, нормализации и унификации изделий и
их составных частей достигается: повышение серийности производства,
позволяющее в рамках данного типа производства использовать
преимущества, свойственные более высоким типам; создание предпосылок
для улучшения экономических показателей производства — роста
производительности труда, снижения себестоимости продукции, повышения
ритмичности работы и равномерности выпуска продукции; сокращение
сроков технической подготовки производства и снижение затрат на ее
проведение.
Отдел (бюро, группа) стандартизации и нормализации осуществляет
нормализационный контроль чертежей.
Однако оценка конструкции изделия только на технологичность
недостаточна, потому что новое изделие должно иметь высокие
эксплуатационные свойства и требовать минимальных эксплуатационных
расходов в соответствии с лучшими мировыми образцами.
К
эксплуатационным
показателям
могут
быть
отнесены:
производительность изделия в единицу времени, коэффициент полезного
действия, удельные затраты топлива или энергии на единицу мощности
(производительности), долговечность и надежность в работе, удобство
обслуживания и ремонта, безопасность, а также экономичность, наиболее
полно отражающая конструктивное совершенство изделия в условиях его
эксплуатации.
Таким образом, комплексная оценка экономичности нового изделия
должна осуществляться на основе определения показателей его
экономической эффективности – срока окупаемости дополнительных
капитальных вложений или годового экономического эффекта.
Содержание и организация технологической подготовки
производства
Содержание и объем работ по технологической подготовке
производства зависят от конструктивных и технологических особенностей
изделий и от типа производства. Так, трудоемкость технологической
подготовки по отношению к общей трудоемкости технической подготовки
производства изделия в единичном и мелкосерийном производстве
составляет 20—25 %, в серийном — 50—55 %, а в крупносерийном и
массовом — 60—70 %.
В связи с этим особое значение приобретает организация работ по
выполнению качественной технологической подготовке производства.
В зависимости от типа и масштаба производства применяется
централизованная,
децентрализованная
или
смешанная
система
технологической подготовки производства.
При централизованной системе, применяемой в массовом,
крупносерийном и серийном производстве, технологическая подготовка
производства выполняется технологическими отделами заводоуправления,
которые разрабатывают и внедряют технологические процессы, проектируют
оснастку и т. д. Технологические бюро цехов участвуют во внедрении
технологических процессов и
последующих работ по
их
совершенствованию.
При децентрализованной системе, применяемой в единичном и
мелкосерийном производстве с частой сменой выпускаемых изделий,
технологические процессы разрабатывают цеховые технологические бюро.
Технологические службы завода кроме методического руководства
технологическими цеховыми бюро в отдельных случаях принимают участие
в разработке наиболее сложных и принципиальных технологических
процессов. Проектирование технологической оснастки централизовано в
технологических службах завода и только в отдельных случаях (простейшая
оснастка) производится цеховыми технологическими бюро. Кроме того,
отделы проводят работы по типизации технологических процессов и
нормализации
технологического
оснащения,
исследовательские
и
экспериментальные работы.
При
смешанной
системе
технологические
процессы
на
устойчивую продукцию разрабатываются технологическими службами за
вода, а на часто сменяющуюся в производстве продукцию – в цехах.
Технологическую подготовку производства нового изделия можно
разделить на четыре укрупненных этапа: технологический контроль
чертежей; проектирование технологических процессов; разработка
технологического оснащения и нестандартного оборудования; наладка и
внедрение запроектированных технологических процессов.
Технологический контроль чертежей. Одной из форм участия
технологов в проектировании изделия является технологический контроль
чертежей. В его задачу входит проверка по данным чертежей соответствия
деталей, сборочных единиц и изделия требованиям технологичности. Эта
работа выполняется технологами на стадиях технического и рабочего
проектирования, а также в процессе изготовления опытного образца.
Чертежи не могут быть переданы в производство без визы технолога,
проверившего технологичность конструкции.
Проектирование технологических процессов. Этот этап включает
разработку межцеховых токологических маршрутов деталей и сборочных
единиц, разработку технологических процессов на все виды работ
составление материальных и трудовых норм, определение методов и средств
технического
контроля. Межцеховые технологические маршруты устанавливаются с уч
етом
производственной структуры завода, производственной мощности цехов
наличия в цехах необходимого оборудования подъемно-транспортных
средств. Технологические маршруты указываются в спецификациях
сборочных единиц изделия.
Число разнообразных маршрутов прохождения деталей и сборочных
единиц по цехам завода, а также число цехов, которые они проходят, должно
быть минимальным. Это упрощает межцеховое кооперирование и облегчает
оперативное планирование производства.
На основе чертежей, установленных технологических маршрутов,
производственной программы, а также руководящих и нормативных
материалов
производится
разработка
технологических
процессов
изготовления заготовок, обработки деталей, сборки сборочных единиц и
изделий.
Проектируемые
технологические
процессы
фиксируются
в
технологических картах, формы и содержание которых определяются
характером технологического процесса и степенью его детализации.
Детализация технологического процесса зависит от типа и масштаба
производства.
Технологические карты составляются в виде маршрутных,
операционных и операционно-инструкционных карт.
Маршрутные карты содержат перечень технологических операций с
указанием оборудования, технологического оснащения, разряда работы и
нормы времени по каждой операции. Такие карты являются основными
технологическими документами в единичном и мелкосерийном производстве.
Операционные карты содержат перечень переходов с указанием
оборудования для выполнения операции, режимов обработки и
технологического оснащения по каждому переходу, разряда работы, нормы
времени по элементам и в целом на операцию. Они являются основными
технологическими документами в серийном производстве.
В задачи органов технологической подготовки производства входит
проведение работ по типизации технологических процессов.
Под типизацией технологических процессов понимается проводимая на
базе классификации деталей и обобщения передового опыта разработка
типовых процессов для каждой классификационной группы деталей.
Классификация деталей предусматривает группировку однородных
деталей, обладающих общими конструктивными признаками и требующих
общего технологического решения.
На все детали, относящиеся к определенной классификационной
группе, разрабатывается типовой технологический процесс, являющийся
основой для разработки конкретных процессов при технологической
подготовке производства новых изделий.
Типовые технологические процессы применяются на заводах
массового, крупносерийного, серийного, а также и мелкосерийного
производства при повторяющемся выпуске одних и тех же деталей. При
небольших партиях деталей и частой перенастройке оборудования их
использование не дает ощутимого экономического эффекта по сравнению с
обработкой по индивидуальным процессам. В этих условиях наиболее
производительной и экономичной является групповая обработка.
Для разработки групповых технологических процессов также
производится классификация деталей. Но они объединяются в классы по
признаку однородности оборудования, применяемого для их обработки, а
внутри классов — в группы по признаку геометрической формы, габаритов и
общности подлежащих обработке поверхностей. За базовую деталь группы
принимается наиболее характерная деталь, имеющая поверхности, которые
есть у деталей, включенных в группу. Для каждой группы деталей
разрабатываются технологические процессы и групповая наладка с
применением одинакового технологического оснащения.
Дальнейшим
развитием
типизации
является
разработка
нормализованных технологических процессов. Сущность нормализации
технологических процессов заключается в установлении единых
оптимальных методов и средств обработки деталей или их отдельных
элементарных поверхностей. За основу при построении нормализованного
технологического процесса рекомендуется принимать комплексную деталь
при групповом методе обработки или представителя типа при типовой
технологии. Единство признаков, установленных при классификации по
видам обработки, делает возможной обработку различных деталей на
отдельных операциях посредством одних и тех же средств и методов.
Проведение работ по нормализации технологических процессов и
операций
создает
благоприятные
условия
для
проектирования
нормализованной технологической оснастки.
Типизация
технологических
процессов
позволяет
повысить
производительность труда и снизить себестоимость продукции за счет
широкого применения наиболее прогрессивных технологических процессов,
сократить число разнообразных технологических маршрутов и значительно
сократить трудоемкость и длительность технологической подготовки
производства. Так, затраты времени на разработку групповых
технологических процессов уменьшаются на 15—20 % по сравнению с
затратами на разработку индивидуальных процессов, а затраты времени на
проектирование и изготовление групповой оснастки снижаются в среднем на
50 процентов.
Важный путь ускорения научно-технического прогресса –
стандартизация. Объектами стандартизации в настоящее время являются не
только качество продукции, документация, термины, но и системы
проектирования, организации и управления производством. Это вызывает
необходимость комплексной стандартизации, т.е. целенаправленного и
планомерного установления и применения системы взаимосвязанных
требований, как к самому объекту комплексной стандартизации в целом, так
и к его основным элементам в целях обеспечения оптимального решения
конкретной проблемы. Такой подход к стандартизации вызывает
необходимость внедрения в производство крупных общегосударственных
систем стандартизации. Задача Единой системы технологической подготовки
производства – повышение уровня типизации технологических процессов
подготовки
производства,
стандартизация
конструкторской
и
технологической документации, оснастки для достижения минимальных
сроков разработки, подготовки и внедрения новой продукции в производство
при снижении затрат трудовых, материальных и финансовых ресурсов.
Основу ЕСТПП составляют:
— Единая система технологической документации (ЕСТД);
— типизация и стандартизация технологических процессов;
— стандартизация, унификация и агрегатирование технологического
оборудования и оснастки;
— межотраслевая система переналаживаемой оснастки;
— стандартизации средств и методов автоматизации и механизации
инженерно-технических работ по технологической подготовке производства
и др.
Создание ЕСТПП предполагает использование в практике работы
промышленных предприятий ранее разработанной Единой системы
конструкторской документации (ЕСКД).
Единая
система
технологической
документации
(ЕСТД)
предусматривает типизацию, механизацию и автоматизацию как разработки
технологических процессов, так и самих процессов, обеспечивает их
устойчивость и контроль за ними, предполагает микрофильмирование
технологической документации, широкое внедрение вычислительной
техники в управление технологической подготовкой производства.
ЕСТД дает возможность отрабатывать изделия на технологичность уже
в процессе их проектирования, устанавливает единую стадийность,
комплектность в разработке этой документации, единый порядок ее
оформления и обращения.
ЕСТПП предполагает увеличение скорости обработки информации
более чем в 10 раз и одновременное сокращение номенклатуры технической
документации в 2 раза. С внедрением ЕСТПП особенно возрастает роль
информации и единой системы ее показателей. И эта задача решается в
ЕСТД.
Несмотря на то, что ЕСКД и ЕСТД являются самостоятельными
едиными общегосударственными системами, они представляют собой
подсистемы ЕСТПП, в значительной степени определяющие процесс
разработки и внедрения последней.
Классификация обрабатываемых деталей, внедрение типовых
технологий основаны на применении общесоюзного технологического
классификатора деталей машино- и приборостроения.
Сокращение времени подготовки и усиление мобильности
производства достигается стандартизацией, унификацией и агрегатирование
технологического оборудовании и оснастки, созданием переналаживаемых
приспособлений, совмещенной обработкой типовых деталей, внедрением
скомпанованных установочных приспособлений.
В
настоящее
время
значительный
процент
трудоемкости
технологической подготовки производства приходится на проектирование и
конструирование специальной технологической оснастки.
Эти затраты значительно сокращаются в результате создания и
внедрения
межотраслевой
системы
переналаживаемой
оснастки
многократного применения, основанной на принципах долговечности,
универсальности, обратимости и состоящей из подсистем, комплектов и
рядов различных типоразмеров, которые включают стандартизованные
детали.
При создании межотраслевой системы переналаживаемой оснастки
необходимо учитывать преемственность между используемой и
разрабатываемой оснасткой, возможность использования применяемых
инструментов и оборудования, максимальное снижение себестоимости
создания и внедрения системы.
Важной частью ЕСТПП является стандартизация средств и методов
автоматизации и механизации инженерно-технических работ по
технологической подготовке производства.
Автоматизированная ЕСТПП (АСТПП) может включать в себя
подсистемы: информационную, управления ТПП, нормативно-технических
данных, проектирования технологической оснастки, проектирования
процессов ТПП.
ЕСТПП содержит документы, определяющие последовательность
работ по автоматизации и механизации ТПП, создание АСТПП, методику
внедрения в ТПП ЭВМ, задачу создания общесоюзного фонда типовых
алгоритмов и программ решения задач подготовки производства.
Базой информационного обеспечения АСТПП явятся техникоэкономические классификаторы информации, в том числе общесоюзный
классификатор промышленной и сельскохозяйственной продукции,
технологический классификатор деталей машино- и приборостроения,
классификатор операций и др.
Типовая информационная модель-прогноз ЕСТПП с предельным
уровнем автоматизированной переработки информации является основой
рабочей информационной модели ТПП определенного предприятия.
Она обеспечивает оптимальный для данного предприятия уровень
автоматизации, на основании которого ведется дальнейшая работа по ТПП.
Носители
информации
выбираются
удобными
для
хранения,
обеспечивающими достаточную достоверность и надежность информации.
В процессе создания информационной модели определяется состав и
структура информации, строится график ее движения с учетом
своевременной и оптимальной загрузки всех средств автоматизации.
Математическое
обеспечение
должно
максимально
снижать
трудоемкость программирования путем создания и выбора проблемноориентировочных
алгоритмических
языков
с
использованием
унифицированного решения типовых задач.
Задача сокращения сроков технологической подготовки производства
эффективно решается с внедрением ЭВМ в проектирование ТПП. Процесс
проектирования вплоть до получения технологической документации
становится автоматизированным.
ЕСТПП является весьма удобной базой разработки и создания
автоматизированной системы управления технологической подготовкой
производства (АСУТПП) как подсистемы АСУП.
Необходимость разработки такой подсистемы определяется, во-первых,
возросшим уровнем автоматизации производства в целом и, во-вторых,
низкой степенью автоматизации не только управления, но и самой
технологической подготовки.
Раздел 10. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ И РАСЧЕТЫ В
ОБЛАСТИ ТЕХНИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКИ ПРОИЗВОДСТВА (Лекция 11
продолжение)
Наиболее
общими
показателями
эффективности
работ
по
технологической подготовке производства являются: срок освоения и
трудоемкость новой продукции, ее материалоемкость, себестоимость,
надежность, долговечность и т.д. Анализ этих и других показателей выявит
участки ТПП, требующие наибольшего совершенствования.
Технико-экономическое
обоснование
проектов
научноисследовательских, опытно-технологических работ отдельных заданий и
научно-технических программ в целом является документом, на основании
которого определяется не только целесообразность государственной
поддержки деятельности научных и производственных коллективов в
области создания научно-технической продукции, но и оценивается.
Деятельность коллективов за работу в области инноваций.
При всей сложности оценки ожидаемых результатов от разработки и
внедрения технических новшеств, особенно на начальных стадиях
жизненного цикла, необходимы управленческие решения, которые позволили
бы избегать ошибок при принятии решений, сводить до минимума
отклонения фактических результатов от планируемых. Для этого - научный
персонал, специалисты предприятий должны иметь полную информацию и
методическую базу для научного и технико-экономического обоснования
принимаемых решений в области инноваций.
Официально утвержденная в 1977 г. "Методика определения
экономической эффективности использования в народном хозяйстве новой
техники, изобретений и рационализаторских предложений" при наличии ряда
положений, которые не потеряли актуальности в настоящее время, содержит
и такие, использование которых не отвечает современным требованиям
экономического управления. Это относится, в первую очередь, к
нецелесообразности использования в числе главного показателя годового
экономического эффекта. Существенные изменения основных показателей не
только в период освоения новой продукции, но и в процессе серийного
изготовления требует учета результатов за весь период эксплуатации научнотехнических результатов. Для современного управления инновационной
деятельностью на всех уровнях требуется также применение более
дифференцированного подхода к расчету цен на всех этапах жизненного
цикла изделия, учету риска при определении социально-экономической
эффективности, оценки результатов государственной финансовой поддержки,
унификации выходной информации и др.
Настоящая методика содержит методические и организационные
рекомендации по определению социально-экономической эффективности
разрабатываемых и внедряемых проектов, сформулированы единые
требования к системе показателей и методам их определения; даются
рекомендации
по
определению
уровня
качества,
расчету
конкурентоспособных цен, учету риска и неопределенности. На примерах
расчетов конкретизируются методы определения основных показателей.
Особенностью данных положений по сравнению с официальной
методикой 1997 г. является то, что результаты и затраты оцениваются не за
год, а за определенный промежуток времени.
Основные положения соответствуют методам экономического
обоснования принятия решений, используемых за рубежом, и могут
применяться для обоснования совместных разработок:
1. Настоящая методика устанавливает единую систему показателей,
методов и правил для: принятия решения о целесообразности разработки и
дальнейшего внедрения проекта; выбора наилучшего из возможных
вариантов для включения в государственные программы, планы
технического перевооружения предприятия; оценки ожидаемых и
фактических результатов реализации проектов; проведения экспертизы при
принятии решения о государственной финансовой поддержке проекта;
формирования ценовой политики для реализации производимой продукции
(работ,
услуг);
обобщения
результатов
научно-технических
усовершенствований на всех уровнях управления; оценки фактических
результатов труда участников разработки и внедрения проектов.
2. На стадии принятия решения о начале работ, финансовой поддержки
со стороны государства по каждому проекту необходимо иметь: анализ
внутренних рынков сбыта, оценку возможностей реализации результатов за
рубежом, данные о сроках появления новых научных и технических решений,
стоимостные и качественные показатели аналогичной продукции основных
конкурентов.
3. При расчетах социально-экономической эффективности проектов
должно быть обеспечено условие "равенства эффектов", для чего
используется комплексный подход, предусматривающий:
1) обеспечение социальных стандартов, экологических норм (при
несоблюдении этого условия проекты отклоняются);
2) учет всех сопутствующих позитивных (и негативных) качественных,
социальных, экологических, внешнеэкономических условий в сопряженных
сферах производства и эксплуатации;
3) учет неравноценности затрат и результатов в различные моменты
времени и в связи с этим приведение их к единому моменту времени:
4) оценку затрат и результатов проекта за весь срок его использования;
5) учет риска и неопределенностей при расчете показателей
эффективности;
6) многовариантность методов расчета затрат и результатов на стадиях
жизненного цикла: укрупненные расчеты на стадии,
научно-
исследовательских работ, этапах технического задания, предложения
эскизного проектирования и детальные расчеты на стадии освоения и
производства продукции (научно-технические средства производства,
потребления, услуги, работы.);
7) соизмерение мировых и внутренних цен на материалы, а также учет
разницы в оплате труда при оценке внешнеторговой деятельности;
4. Для расчетов используется система обобщающих показателей
(единых для обоснования всех проектов) и частные показатели, отражающие
отраслевую и функциональную специфику, которые рассчитываются в
соответствии с действующими в отраслях стандартами и методами.
5. При определении показателей используются действующие цены и
тарифы на материалы и комплектующие изделия; установленная система
налогообложения, действующий порядок определения себестоимости
продукции (услуг, работ).
6. В тех случаях, когда по проекту предусматривается использование
зарубежной техники или сырья, и валютная стоимость переводится в
национальную валюту в соответствии с действующим законодательством.
7. По проектам, имеющим альтернативные решения (базы для
сравнения), рассчитывается сравнительная эффективность. Для этого
необходимо наличие нескольких вариантов, в том числе: один или несколько
проектных вариантов, вариант импортных закупок. Одним из них может
выступать существующий вариант.
8. По проектам, не имеющим аналога, рассчитывается абсолютная
эффективность, которая выражается в экономии совокупных затрат живого и
овеществленного труда, как в сфере производства, так и в сфере
эксплуатации. При отрицательной абсолютной народнохозяйственной
эффективности проект исключается из дальнейшего рассмотрения.
9. По совместным проектам с участием заграничных исполнителей
расчет показателей эффективности может осуществляться в национальной
валюте и в условных единицах.
10. Результаты расчета оформляются в табличной форме, данные
подтверждаются дополнительными расчетами.
11. Отдельные технические проекты могут являться частью комплекса
работ по разработке и внедрению новой техники, технологий и других
усовершенствовании. При осуществлении нескольких проектов, реализация
которых направлена на достижение одного результата, определяется долевое
участие каждого в распределении дохода. При оценке эффективности
каждый участник определяет свою долю эффекта, которая установлена
договорными обязательствами по удельному весу трудозатрат, экспертным
оценкам и др.
Раздел 11. ОРГАНИЗАЦИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ
ПРОИЗВОДСТВА (Лекция 12)
Организация обслуживающих хозяйств определяется их ролью в
производственном процессе. В ряде отраслей промышленности ведется
работа по концентрации производства специального инструмента и
технологической оснастки на базе крупных инструментальных цехов;
организуются объединенные транспортные цехи и энергетические хозяйства
по промышленным кустам; расширяется номенклатура выпускаемых
промышленностью подъемно-транспортных машин, в отраслях создаются
специализированные строительные организации, которые призваны более
совершенно решать вопросы реконструкции предприятий; создаются научнопроизводственные объединения, разрабатывающие комплексные проекты по
механизации транспортных, погрузочно-разгрузочных, складских процессов
и обеспечивающие изготовление механизмов и их монтаж на предприятиях.
Обеспечение бесперебойной работы оборудования требует проведения
систематического технического обслуживания и восстанови- тельных
ремонтов. На их выполнение расходуются существенные трудовые и
материальные ресурсы. Годовые затраты на ремонт и техническое
обслуживание оборудования на машиностроительных предприятиях
составляют 10—25 % его первоначальной стоимости, их удельный вес в
себестоимости продукции достигает 6—8 %. На ремонтных работах в нашей
стране занято около 4 млн. человек и более 25 % всего парка
металлорежущих станков. Простои оборудования и потеря точностных
характеристик нарушают комплектность и непрерывность хода производства,
приводят к ухудшению качества продукции и экономических показателей
работы.
Главной задачей рациональной организации ремонтного хозяйства
является обеспечение бесперебойной эксплуатации оборудования с
заданными точностными характеристиками и эксплуатационными
показателями при выполнении плановых заданий. Решение такой задачи
требует организации правильной эксплуатации, текущего обслуживания,
своевременного выполнения необходимого ремонта, а также модернизации
оборудования. В процессе эксплуатации оборудование изнашивается. Этот
износ должен быть возмещен либо заменой оборудования (реновация), либо
посредством ремонтов.
Организация ремонтного хозяйства и техническое обслуживание
оборудования базируется на системе планово-предупредительных ремонтов,
успешно применяемой в отечественной промышленности и за рубежом.
Выполнение всех работ по организации рационального обслуживания
оборудования и других основных фондов на предприятиях обеспечивается
специальной службой с ремонтно-восстановительными базами, цехами,
складами, получившей название ремонтного хозяйства. В состав ремонтного
хозяйства входит ремонтно-строительный цех, выполняющий ремонт зданий
и сооружений, подчиненный отделу или управлению капитального
строительства; электроремонтный цех (или мастерская), выполняющий
ремонт энерго-оборудования и подчиненный главному энергетику; ремонтно-механический цех, выполняющий ремонт технологического и других
видов оборудования и находящийся в подчинении главного механика.
Ремонтная база главного механика помимо ремонтно-механического цеха
включает смазочное и эмульсионное хозяйство, склады оборудования и
запасных частей. В крупных цехах также имеются ремонтные базы,
находящиеся в ведении механика цеха.
Раздел 12. ПЛАНИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ СОЗДАНИЯ И ОСВОЕНИЯ
НОВОЙ ПРОДУКЦИИ (Лекции 13-15)
12.1. Сетевое планирование и управление (СПУ)
Сетевое планирование и управление производством предусматривает
наилучшую реализацию оперативных и перспективных планов работ.
Важное значение имеет разработка модели, которая достаточно точно и
правильно отражает ход выполнения работ. Это позволяет организовать
более эффективное управление производством работ: учитывать в какой
степени возникшие отклонения от плана отразятся на последующих работах
и сроках производства работ и вовремя принимать действенные меры,
предупреждающие отставание на том или ином участке от установленных
сроков выполнения работ.
Одна из наиболее распространенных форм модели — обычная
линейная (ленточная) модель, т.е. линейный календарный график.
Линейные (ленточные) модели позволяют увязать 30—40 отдельных
видов работ во времени, установить необходимую их взаимозависимость и
последовательность, а также определить потребность в ресурсах. При
большем количестве работ установить их взаимозависимость по линейным
моделям трудно, так как в них отражаются только действия (работы) и
продолжительность их во времени. Результаты действий, т.е. промежуточные
цели и их взаимосвязь отразить в линейных моделях сложно. Поэтому при
составлении таких моделей отдельные работы укрупняют и объединяют и
линейная модель только в общем виде отражает укрупненный перечень работ
и их последовательность.
Линейная модель, как инструмент управления, эффективен лишь в тех
случаях, когда отклонения от хода отдельных работ незначительны и их
можно ликвидировать, не нарушая сроков начала последующих работ. Если
отклонения вызывают необходимость изменения прежде запланированных
сроков, то стройность линейных моделей нарушается, а их дальнейшее
применение становится нецелесообразным, так как задержка выполнения
одних работ влияет на начало других. Поскольку взаимосвязь и
взаимозависимость результатов работ линейные модели не отражают,
практически невозможно проследить, каким образом отставание некоторых
работ скажется на выполнении последующих этапов и особенно на сроках
окончания всего комплекса работ.
Следовательно, линейные модели мало пригодны для оперативного
управления. Кроме того, процесс достижения намеченной цели — процесс
динамический, а линейная модель — модель статическая, не позволяющая
достаточно четко отразить весь ход выполнения работ.
Таблица 12.1.1
Линейный календарный график выполнения работ
Работы
1
ноябрь
2
3
4
Недели
декабрь
5
6
7
январь
8
9
февраль
10
11
А
В
С
D
E
F
12.2. Сетевая модель, ее характеристики
Сетевая модель — это более прогрессивная модель; в ней отражаются
не только работы, но и их результаты, все взаимосвязи и взаимозависимости,
существующие между этими результатами. Сетевая модель — это
графическое изображение технологической последовательности работ.
Впервые сетевые модели были использованы в США (1955—1956г.г.)
при разработке ракетно-ядерной системы «Полларис». Использование
сетевого метода при разработке этой системы позволило сократить
продолжительность комплекса работ на 25—33% и на 10—15% сократить
стоимость выполнения работ.
Элементы сетевой модели
Элементами сетевой модели являются «работы» и «события» (рис.
12.2.1).
Работа — это производственный процесс, требующий затрат времени
и ресурсов, а также непроизводительного времени, например, затвердевание,
высыхание, реализация выданных заявок на поставку материальнотехнических ресурсов. «Работа» в сетевой модели изображается сплошной
линией со стрелкой. Кроме того, существуют еще так называемые
«фиктивные работы», обозначающие логические связи между результатами
двух или несколькими работ и указывающие, что возможность начала одной
работы непосредственно зависит от результатов другой, или, что данную
работу по условиям техники безопасности нельзя начать, не закончив другой.
Логические связи в сетевых моделях изображают штриховыми линиями со
стрелками. Фиктивные работы не требуют затрат ни времени, ни ресурсов.
Событие – это факт свершения, или иными словами, результат одной
или нескольких работ, необходимых для начала последующих. Изображается
«событие» кружком, внутри которого проставляются номер (индекс) данного
события, а в наиболее общем случае и другие характеристики события.
Работа
(операция)
t
- ранний срок
наступления
события «i»
Номер
события
я
i
- поздний срок
наступления
события «i»
t
Резерв времени
=
– t
Фиктивная
работа
Рисунок 12.2.1. Характеристики сетевой модели
Любая работа соединяет только два события и отражает процесс
перехода от одного события к другому. Событие, из которого стрелка
выходит, называется начальным или предшествующим по отношению к
данной работе.
Событие, в которое стрелка входит, является конечным или
последующим. Одно и то же событие (кроме начального и конечного)
одновременно является и предшествующим и последующим.
Каждая работа кодируется шифром двух событий: i– j — шифр работы,
где i — начальное событие для данной работы; j — конечное событие для
данной работы — результат.
Пример 12.2.1
Составление сетевой модели «Установка столба освещения»
На рис. 12.2.2. представлен
процесс установки столба освещения.
«Комплекс работ по установке
столба освещения»
1. Рытье ямы.
2. Покраска столба.
3. Установка столба.
Событие «1» — решение об
установки столба принято;
Работа «1-2» — рытьё ямы;
2
4
1
3
Рисунок 12.2.2. Сетевая модель
установки столба освещения
Событие «2» — наименование события: яма вырыта;
Работа «1-3» — покраска столба;
Событие «3» — столб покрашен;
Работа «3-4» — установка столба;
Событие «4» — столб установлен.
Правила построения сетевой модели
1. В сетевой модели не должно быть тупиков, т.е. событий кроме
завершающего, из которого не выходило бы ни одной работы.
2. В сетевой модели не должно быть событий, кроме исходного, в
которое не входило бы ни одной стрелки. Наличие таких событий в модели
свидетельствует о том, что результат, необходимый для начала выполнения
этих работ никому не задан.
3. В сетевой модели не должно быть замкнутых контуров, т.е. путей,
соединяющих данное событие с ним же самим.
4. Модель должна быть ориентирована слева направо. Необходимо
стремиться к отсутствию пересечения работ.
Виды путей сетевой модели
Путь в сетевой модели представляет собой непрерывную
технологическую последовательность работ (цепь) от исходного события до
завершающего. Такой путь называется полным. При этом понятие «путь»
распространяется на любую последовательность работ по направлению
стрелок. Длина пути определяется суммой продолжительностей лежащих на
нем работ.
Путей в сетевой модели может быть несколько. В отличие от полных
путей имеются ещё и укороченные пути, которые отсчитываются от начала
модели до данного события (предшествующий путь), или от конца её до
этого же события (последующий путь). В том и другом случае эти пути
представляют собой части полного пути (частичные пути).
Сравнением
полных
путей
выявляется
такой,
суммарная
продолжительность работ на котором имеет максимальное значение. Этот
путь называется критическим. Он определяет время, необходимое для
выполнения программы всех работ, включенных в сетевую модель. Все
работы, лежащие на критическом пути, являются критическими, и от их
продолжительности зависит конечный срок выполнения программы.
Сокращение или увеличение продолжительности критических работ
соответственно сокращает или увеличивает общую продолжительность
выполнения программы. Знание топологии критического пути и его
особенностей позволяет менеджеру минимизировать затраты времени и
средств на контроль выполнения работ сетевой модели.
Кроме того, существует ещё подкритический путь — это тоже полный
путь, имеющий продолжительность, близкую к продолжительности
критического пути.
Ненапряженные пути – это полные пути, продолжительность которых
существенно меньше продолжительности критического пути.
Выполнение работ, не лежащих на критическом пути, можно замедлить
или ускорить в определенных пределах и это никак не отразится на конечном
сроке завершении программы. Указанное обстоятельство объясняется тем,
что все работы, не лежащие на критическом пути, имеют некоторые резервы
времени (которые будут рассмотрены же).
Теперь можно определить критический путь и его продолжительность,
а также ранние и поздние сроки наступления событий t и
для
представленной сетевой модели. При этом следует иметь ввиду, что
наступившим считается событие, которое имеет законченные все работы,
входящие в это событие. Следовательно, t — это самый ранний срок
окончания всех работ, входящих в данное событие. С другой стороны – это
максимальный путь от начального события до события «i».
Характеристики работ сетевой модели
1. Возможно раннее начало работы i – j . Оно совпадает с
t
t
t
, т.е.
(12.2.1)
2. Возможно раннее окончание работы i – j. Оно отличается от
продолжительностью работы i – j , т.е.
t
t
t
(12.2.2)
3. Позднее время наступления события j (i) — это такой срок,
увеличение которого вызывает аналогичное увеличение срока наступления
завершающего события. Иными словами,
= tt — продолжительность
максимального пути от конечного события до события j .
4. Допустимо позднее окончание работы i – j есть:
(12.2.3)
5. Допустимо позднее начало работы i – j:
(12.2.4)
Резервы времени работ
В общем случае работы сетевой модели могут обладать следующими
резервами времени: полным и свободным.
Полный резерв времени у работ, не лежащих на критическом пути,
определяется величиной, на которую можно сдвинуть начало данной работы,
либо увеличить её продолжительность, не изменяя при этом конечного срока
сетевой модели, т.е. продолжительности её критического пути.
Аналитически полный резерв времени определяется как:
Rпi−j Тпj − Трi − ti−j .
(12.2.5)
R h i−j Трj − Трi − ti−j .
(12.2.6)
Следует иметь в виду, что полный резерв принадлежит не только
данной работе, но и всей цепочке путей, проходящих через данную работу.
Свободный резерв времени у работ, не лежащих на критическом пути,
определяется величиной, на которую можно сдвинуть начало данной работы,
либо увеличить её продолжительность, не изменяя при этом ранних сроков
начала последующих работ:
Коэффициент напряженности работ
На стадии оперативного управления нередко приходиться решать
вопрос о целесообразности того или иного перераспределения ресурсов.
Например, при выбытии из строя оборудования, занятого на критической
работе, необходимо принять решение о переключении аналогичного
оборудования с других работ, располагающих резервами времени. При
равных резервах у этих работ следует рассчитать коэффициент
напряженности каждой работы:
где:
t
tt i j max
tt i j max
,
(12.2.7)
– продолжительность отрезка критического пути, не
совпадающего с максимальным путем, проходящим через данную работу.
Работы считаются ненапряженными, если t
.
Пример. 12.2.2
Определение коэффициента напряженности
Для всех работ сетевой модели (см. рис. 12.2.3.) полный резерв Rпi−j
75 ед.вр. Тогда:
t
= 1 – 75/150 = 0,5;
t 5 7 = 1 – 75/200 = 0,625.
t 5 7 , для решения поставленной задачи
Поскольку t
выбирается резерв времени работы «2 – 6».
50
1
125
25
75
50
2
100
100
50
3
50
100
150
50
150
50
4
200
25
50
125
75
tt
6
100
7
8
200
175
75
35
= 200
85
5
160
75
Рисунок 12.2.3. Сетевая модель для определения коэффициента напряженности
12.3. Вероятностные расчеты в сетевом моделировании
После определения критического пути и его продолжительности её
сравнивают с установленной продолжительностью работ, называемой
директивным сроком ttt . Если такое сравнение дает удовлетворительный
результат, т.е. tt
ttt , то определяют вероятность свершения конечного
события не позднее ttt :
tt
ttt
ttt
tt
tt
.
(12.3.1)
где
tt – среднеквадратическое отклонение времени выполнения
работ, лежащих на критическом пути, от ожидаемого времени выполнения
t
tt
5
,
где с — количество работ, лежащих на критическом пути;
оптимистическая
оценка
времени
выполнения
работы,
(12.3.2)
—
т.е.
продолжительность выполнения работы при наиболее благоприятных
условиях;
— пессимистическая оценка времени выполнения работы, т.е.
продолжительность выполнения работы при наиболее неблагоприятных
условиях.
При этом ожидаемое время может быть определено, например, как:
t
(12.3.3.)
5
5 , то вероятность выполнения работ в директивные
Если
tt
сроки ничтожно мала. В этом случае необходима оптимизация сетевой
модели по времени. Цель оптимизации — сокращение продолжительности
критического пути tt
5
5 , то вероятность выполнения работ в
Если
tt
директивные сроки достаточна.
5 , то вероятность выполнения работ в директивные
Если tt
сроки велика. В этом случае, скорее всего, должна быть проведена
оптимизация сетевой модели по материальным ресурсам, поскольку высокое
значение вероятности или, иными словами, малое значение tt Может быть
достигнуто, проще всего, не оправдано высокими материальными затратами.
Если сравнение tt и ttt даёт неудовлетворительный результат, то
сетевую модель также необходимо оптимизировать по времени.
12.4. Оптимизация сетевой модели по времени
1. Необходимо проверить достоверность исходных данных о
продолжительности работ, и прежде всего, работ, лежащих на критическом
пути.
2. Пересмотр сетевой модели, направленный на возможные изменения
состава, длительности и последовательности выполнения работ с целью
сокращения продолжительности критического пути.
3.
Сокращение
продолжительности
критического
пути
с
использованием резервов времени работ (полного и свободного), не лежащих
на критическом пути, перераспределением ресурсов с этих работ на
соответствующие работы критического пути на время резервов.
4. Выделение дополнительных ресурсов. При этом определяется
коэффициент эффективности использования этих ресурсов:
tt
t
,
(12.4.1)
где
— возможное сокращение времени выполнения работ
tt
критического пути; t — предполагаемое удорожание стоимости работ —
размер выделяемых дополнительных ресурсов.
Выделение дополнительных ресурсов считается целесообразным и
экономически оправданным, когда
.
Оптимизация сетевой модели по ограниченному числу
исполнителей
Необходимость в проведении данного вида оптимизации возникает
тогда, когда требуемое число исполнителей работ, включенных в состав
сетевой модели, превосходит число располагаемое. Для выявления этой
необходимости составляется линейная диаграмма и строится график
ежедневной потребности ресурса — карта проекта.
Из графика ежедневной потребности видно, что в определенные дни
исполнителей требуется больше, чем мы располагаем, а в другие дни –
наоборот. С целью оптимизации, т.е. приведения в соответствие
фактического и требуемого числа исполнителей, есть возможность сдвига
отдельных работ, не лежащих на критическом пути, слева направо в пределах
их резервов времени.
На следующем этапе оптимизации стремятся добиться минимального
числа используемых исполнителей. И, наконец, на завершающем этапе
решают задачу равномерной загрузки исполнителей в течение всего времени
выполнения комплекса работ.
Пример 12.4.1
Оптимизация сетевой модели по ограниченному числу исполнителей
Исходные данные представлены на рис. 12.4.1.
2
3
2
1
3
4
i
= 13
1
3
4
4
3
-
6
8
3
3
5
3
3
1
1
tt
5
1
3
1
2
3
2
3
3
5
8
8
4
2
5
2
2
6
3
7
13
8
13
2
3
Число исполнителей
Рисунок 12.4.1. Сетевая модель для оптимизации по численности персонала
Пусть существует ограничение по числу исполнителей. Компания может
нанять не более 8 человек.
Построим линейную диаграмму и карту проекта (рис. 12.4.2). Как можно
заметить на участке времени от 3-х до 5 единиц времени существует
превышение фактической численности исполнителей над ее нормативным
значением. Проведем оптимизацию сетевой модели путем перемещения
работ таким образом, чтобы не увеличить длительность критического пути.
При этом будем иметь в виду, что передвижение некоторых работ может
повлечь за собой перемещение последующих работ. Передвинем работу 5-8 с
временного промежутка от 3-х до 5 на временной промежуток от 6 до 8
единиц времени.
Индекс
работ
4
1
1
2
4
3
2
1
Числ.
исполн.
7
6
4
2
3
10
1
8
7
5
8
8
6
6 7
7
5
3
7
8
5
5
6
13
8
t
8
7
5
6
2
t
Рисунок 12.4.2. Линейная диаграмма и карта проекта
Эффективность сетевых методов планирования и управления
1. Тщательное продумывание состава и последовательности работ до
начала проведения разработки.
2. Исчерпывающая формулировка содержания каждой работы, исходных
условий её выполнения и конечных результатов.
3. Наглядность обзора всего комплекса работ.
4. Возможность выделения работ критического пути.
5. Возможность осуществления оптимизации проведения разработки.
6. Возможность применения для расчетов и оптимизации ЭВМ.
7. Затраты на разработку невелики и составляют незначительную долю от
стоимости всего комплекса работ.
Раздел 13. ОРГАНИЗАЦИЯ УПРАВЛЕНИЯ КАЧЕСТВОМ ПРОДУКЦИИ И
ОРГАНИЗАЦИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ НА ПРОИЗВОДСТВЕ
(Лекции 16-17)
Качество — это совокупность свойств продукции, призванных
удовлетворять потребность в соответствии с назначением продукции. Любой
продукт представляет собой совокупность свойств, куда входят: надежность,
эргономичность, эстетические свойства, безопасность и экологичность
продукции.
В
централизованной
системе
управления
производством
преимущественно действует система управления качеством продукции,
основанная на
единых требованиях, предъявляемых к продукции,
определяемых едиными общегосударственными стандартами (ГОСТ) и
техническими условиями, выработанными на основе ГОСТов. В
современных условиях развития производства возможно принятие системы
управления качеством, основанной на различных подходах, различной
философии управления качеством.
2. Современная наука о качестве располагает рабочим инструментом в
виде стандартных подходов и методов, позволяющих целенаправленно
добиваться нужного уровня качества. Наилучшим образом эти подходы
аккумулированы в международных стандартах серии ИСО 9000, принятых к
использованию в настоящее время почти в 100 странах мира. Наряду
с
ГОСТом
на
многих
предприятиях
России
внедряют
стандарты, основанные на международных системах управления качеством.
Принятие любой системы управления качеством предполагает:
1) разработку философии качества;
2) принятие стандарта качества;
3) разработку системы;
4) экономическое обоснование принятой системы;
5) создание структуры системы управления качеством;
6) сертификация системы;
7) обеспечение качества, соответствующего требованиям контракта
(заказчика).
3. Политика предприятия в области качества включает:
1) улучшение экономического положения предприятия;
2) расширение или завоевание новых рынков сбыта;
3) достижение технического уровня продукции, до уровня ведущих
предприятий;
4) ориентацию на удовлетворение требований потребителя;
5) улучшение важнейших показателей качества продукции;
6) внедрение новейших технологий и снижение уровня дефектности
изготавливаемой продукции;
7) увеличение сроков гарантии на продукцию;
8) развитие сервиса.
4. В соответствии со стандартами ИСО жизненный цикл продукции,
который в зарубежной литературе обозначается как петля качества, включает
11 этапов.
С помощью петли качества осуществляется взаимосвязь изготовителя
продукции с потребителем, со всей системой, обеспечивающей решение
задачи управления качеством продукции. При управлении качеством
продукции непосредственными объектами управления, как правило,
являются процессы, от которых зависит качество продукции.
Основной задачей каждого предприятия или организации является
качество производимой продукции и предоставляемых услуг. Успешная
деятельность предприятия должна обеспечиваться производством продукции
или услуг, которые отвечают четко определенным потребностям.
Стратегия в управлении качеством.
В последние годы сформировался новый подход, новая стратегия в
управлении качеством. Она характеризуется рядом моментов:
1) обеспечение качества понимается не как техническая функция,
реализуемая каким-то одним подразделением, а как систематический процесс,
пропитывающий всю организационную структуру фирмы;
2)
новому
понятию
качества
должна
отвечать
соответствующая организационная структура предприятия;
3) вопросы качества актуальны не только в рамках производственного
цикла, но и в процессе разработок, конструирования, маркетинга и
послепродажного обслуживания;
4) качество должно быть ориентировано на удовлетворение требований
потребителя, а не изготовителя;
5) повышение качества продукции требует применения новой
технологии производства, начиная с автоматизации проектирования и кончая
автоматизированным измерением и процессе контроля качества;
6) всеобъемлющее повышение качества достигается только при
заинтересованном участии всех работников.
Стандартизация, сертификация продукции
1. Важным элементом в системе управления качеством изделий
является стандартизация - нормотворческая деятельность, которая находит
наиболее рациональные нормы, и затем закрепляет их в нормативных
документах типа стандарта, инструкции, методики требования к разработке
продукции.
В Российской Федерации нормативные документы по стандартизации
подразделяются на следующие категории:
1) государственные стандарты Российской Федерации (ГОСТ Р);
2) отраслевые стандарты (ОСТ);
3) технические условия (ТУ);
4) стандарты предприятий и объединений предприятий (союзов,
ассоциаций,
концернов,
акционерных
обществ,
межотраслевых,
региональных и других объединений) (СТП);
5) стандарты научно-технических обществ и инженерных союзов,
ассоциаций и других общественных объединений (СТО).
В зависимости от объекта стандартизации, его специфики и
содержания разрабатываемых к нему требований стандарты подразделяются
на следующие виды:
1) стандарты основополагающие;
2) стандарты на продукцию, услуги;
3) стандарты на процессы;
4) стандарты на методы контроля, испытаний, измерений, анализа.
2. Сертификация продукции. Определение понятия «сертификация
продукции» было разработано специальным комитетом по вопросам
сертификации продукции Международной организации по стандартизации
(ИСО): сертификация соответствия — действие третьей стороны,
доказывающее, что обеспечивается необходимая уверенность в том, что
должным образом идентифицированная продукция, процесс или услуга
соответствуют конкретному стандарту или другому нормативному
документу.
Сертификация
продукции
в
момент
покупки
позволяет
проверить соответствие товара требованиям стандартов. Сертификация
устанавливает, что продукция испытана, проверена достаточно объективно.
Сертификат может быть выдан непосредственно изготовителем
продукции (самосертификация), а также третьей стороной — сторонней
организацией, которая оценивает и подтверждает правильность проводимых
мероприятий (от испытаний до выдачи сертификата).
Организация и нормирование труда на предприятии
Чтобы рационально организовать труд, надо знать затраты времени на
выполнение каждой операции производственного процесса и её элементов.
При правильной организации труда и соответствующем навыке в
работе каждое трудовое действие и движение рабочих органов человека
выполняется экономично, целесообразно и производительно. Уменьшение
трудовых действий и отдельных движений при рациональном их
осуществлении приводит к снижению утомляемости и экономии затрат
времени на технологическую операцию. Тем самым создаются предпосылки
для повышения производительности труда без увеличения интенсивности
работы в течение рабочего дня.
В современных условиях при широком внедрении автоматизированных
систем управления производством (АСУП) особое значение приобретают
нормативные методы планирования и управления. Правильно построенная
система
нормативов
обеспечивает
автоматизированную
систему
информацией, необходимой для оперативного принятия решения по
оптимальному ведению производственного процесса.
Разработка и применение нормативов и норм затрат труда даёт
возможность менеджеру производства принять обоснованное решение при
выборе экономически целесообразных методов и технических средств
выполнения работы, при совершенствовании организации и обслуживания
рабочих мест, при выборе рациональных форм функционального и
квалификационного разделения труда, а также при определении мощности
производственных участков и т.д.
Задачей нормирования труда является изучение затрат рабочего
времени с целью повышения эффективности его использования, а также с
целью разработки и внедрения норм затрат труда.
Выполнение поставленных перед техническим нормированием задач
осуществляется проведением нормативно-исследовательской и оперативной
работы.
Нормативно-исследовательская
работа
включает:
изучение
производственных процессов, передовых форм организации труда, лучших
приёмов и методов выполнения работы, затрат времени на трудовые приёмы
и их комплексы; разработку нормативов времени, типовых и единых норм
времени (выработки), нормативов численности и норм обслуживания, а
также разработку мероприятий по внедрению нормативных материалов. В
состав нормативно-исследовательской работы входит также разработка
методических положений и инструкций по нормированию труда.
Рабочее время исполнителей
Время работы
Время перерывов
Продуктивная работа
Непродуктивная
работа
Регламентированн
ые перерывы
Негламентирован
ные перерывы
Оперативное время
Лишняя работа
Технологический
перерыв
Подготовительнозаключительное
время
Случайная
работа
Отдых и личные
надобности
Организационно
-технический
перерыв
Нарушения
трудовой
дисциплины
Время обслуживания
рабочего места
Рисунок 13.1. Структура рабочего времени
Оперативная работа включает: применение норм и нормативов для
нормирования трудовых процессов непосредственно на предприятиях;
инструктаж работников по вопросам нормирования труда и тарификации
работ и рабочих; разработку планов пересмотра норм; контроль за
выполнением применяемых нормативных материалов; выявление и изучение
причин потерь рабочего времени с целью их устранения, контроль за
проведением на предприятиях мероприятий, обеспечивающих внедрение
новых и выполнение применяемых норм.
Методы изучения использования рабочего времени
Изучение показателей использования рабочего времени является
важным элементом экономического анализа по выявлению резервов и
улучшению деятельности любого предприятия.
Наиболее полным источником такого анализа служат данные
визуального наблюдения и регистрации процессов труда на специальных
бланках, а также материалы статистического учёта или специального
обследования.
При изучении затрат рабочего времени выявляют потери и резервы в
использовании календарного и сменного времени, а также времени,
расходуемого непосредственно на выполнение производственного задания. В
соответствии с этим различают целодневные, внутрисменные и операционные
потери времени.
Степень использования календарного времени определяют по данным
поэлементного анализа бюджета рабочего времени одного среднесписочного
работника в течение года или другого отрезка времени. При этом,
сопоставляя данные фактического и планового бюджетов, определяют
величину расхождения показателей, выявляют причины, их вызвавшие, и
разрабатывают мероприятия по улучшению использования рабочего времени
на предприятии.
При анализе показателей бюджета рабочего времени определяют лишь
те потери, которые отражаются в статистической и бухгалтерской
отчётностях, а также регистрируются в соответствующих учётных
документах. К ним относятся неявки на работу по различным причинам,
изменение средней продолжительности отпуска и номинальной
продолжительности рабочего дня, вызываемое увеличением количества
работающих с сокращённой его продолжительностью (подростки, кормящие
матери и др.).
В течение рабочего дня время затрачивается не только на
непосредственное изготовление или перемещения продукта труда, но и на
ряд работ, обусловленных подготовкой к выполнению производственного
задания и его окончанием, на выполнение работ по обслуживанию рабочего
места и т.д. В процессе работы у исполнителей возникают различные
перерывы в работе (простои), работающие могут отвлекаться на выполнение
работ, не предусмотренных производственным заданием, по причинам,
зависящим или независящим от самих исполнителей. Такие внутрисменные
потери и вызывающие их причины определяют по данным визуального
наблюдения, которое называют фотографией рабочего времени (дня) — ФРД.
При этом пользуются методом непосредственных замеров величин затрат
времени и методом моментных наблюдений. Применение этих методов
обеспечивает получение в равной мере объективных и достаточно точных
данных для выполнения поставленных перед нормированием задач.
13.1. Метод непосредственных замеров. Фотография рабочего дня (ФРД)
Суть метода непосредственных замеров времени состоит в том, что
наблюдатель непрерывно записывает в бланк наблюдательного листа все
действия исполнителя и соответствующие им затраты времени в той
последовательности, в которой они происходят в течение рабочего дня.
Чтобы сделать правильные выводы о степени использования рабочего
времени и подготовить предложения по улучшению использования рабочей
силы и оборудования проводят несколько таких наблюдений.
Регистрацию наблюдений и обработку их результатов проводят на
бланках установленного образца. При этом определяют продолжительность
затрат времени по каждому элементу, группируют одноименные затраты,
составляют фактический баланс распределения рабочего времени дня
(смены), устанавливают причины его потерь и намечают мероприятия по их
устранению. Группировку проводят по определённой схеме классификации
затрат рабочего времени в зависимости от направленности действий
исполнителей и результатов их труда. При этом используют специальные
обозначения для отдельных элементов затрат времени:
ПЗ — подготовительно-заключительное время.
Оно расходуется один раз на всю партию деталей, изготовляемых за
одну наладку по одному чертежу. В подготовительно-заключительное время
входит время на ознакомление с чертежом, на наладку оборудования, на
подбор и установку необходимых специальных инструментов и
приспособлений, а после выполнения заказа – время на приведение рабочего
места в первоначальное состояние, сдачу документации, изготовленных
деталей.
ОП — оперативное время,
,
h
где
— основное время на операцию, т.е. время, в течении которого
либо изменяются форма и размеры обрабатываемой детали, либо происходит
соединение отдельных деталей в единое целое посредством сборки, либо
изменяется внешний вид путём окраски, полировки и т.д.; h
—
вспомогательное время на установку и снятие детали, на контрольные
промеры, включение и выключение станка, подвод и отвод инструмента.
ОБ — время обслуживания рабочего места,
или
뇨
ОБ=ОБТ+ОБО, где 뇨
— техническое обслуживание предусматривает
затраты времени на уход за оборудованием: смазку его, подналадку, смену
затупившегося инструмента;
— к организационному обслуживанию
относятся затраты времени на раскладку инструмента в начале смены и
уборку его в конце смены, на передачу рабочего места сменщику и т.д.
НР — непроизводительная работа, НР = НРР + НРО, где НРР —
непроизводительная работа по вине рабочего; НРО — непроизводительная
работа по вине организации производства.
ПО — простои по организационным причинам.
ПР — простои, зависящие от рабочего.
ОЛ — отдых, личные надобности.
Конечным этапом фотографии рабочего дня является составление
уплотнённого баланса, т.е. проектируемого распределения рабочего времени
в течении дня в условиях рациональной организации рабочего места. От
фактического он отличается тем, что его данные не содержат тех потерь и
лишних затрат рабочего времени, которые были выявлены при анализе
наблюдений и которые устраняются в результате осуществления
организационно-технических мероприятий.
При устранении всех лишних затрат времени повышение
производительности труда в % ( 뇨t ) определяют по формуле:
где
뇨t
t
h
h
,
(13.1.1)
— величина возможного сокращения потерь рабочего времени,
мин.; t — средняя продолжительность рабочего дня в период проведения
наблюдений, мин.
h
Пример. 13.1.1
Составление фотографии рабочего дня
На предприятии действуют следующие нормативы затрат времени (в %
к продолжительности смены):
Подготовительно-заключительное время…………………….6,2%;
Время на обслуживание рабочего места………………………4,2%
Время на отдых и личные надобности………………………..5,2%
Составим баланс использования рабочего времени (табл.6).
По результатам непрерывного наблюдения в течение рабочего дня
были получены следующие данные (табл. 13.1.1).
Таблица 13.1.1
Наблюдательный лист фотографии рабочего дня (ФРД)
токаря Иванова, работавшего в первую смену
№
Наблюдения
Текущее Продолжительность Индекс
п/п
время
(в мин.)
1.
Начало работы
8.00
2.
Рабочий пришел на рабочее место
8.02
2
ПР
3. Раскладывает
инструмент,
смазывает
8.10
8
ОБТ
станок
4. Обрабатывает детали
8.45
35
ОП
5. Укладывает обработанные детали и
8.50
5
ПЗ
сдает их
6. Получает от мастера новое задание и
8.56
6
ПЗ
инструктаж, знакомится с работой
7. Получает инструмент и заготовки
9.01
5
ПЗ
8. Налаживает станок и устанавливает
9.24
23
ПЗ
инструмент
9. Обрабатывает заготовки
10.06
42
ОП
10. Физкультурная пауза
10.11
5
ОЛ
11. Обрабатывает заготовки
10.48
37
ОП
12. Ожидает доставки заготовок
10.54
6
ПО
13. Получает заготовки
10.57
3
ПЗ
14. Обрабатывает заготовки
11.18
21
ОП
15. Разговаривает с соседом
11.25
7
ПР
16. Обрабатывает заготовки
11.40
15
ОП
17. Уходит с рабочего места по личным
11.46
6
ОЛ
надобностям
18. Убирает стружку, чистит станок
11.51
5
ОБТ
19. Преждевременный уход на обеденный
12.00
9
ПР
перерыв
20. Конец обеденного перерыва
13.00
21. Опоздал на рабочее место
13.03
3
ПР
22. Затачивает инструмент
13.07
4
ОБТ
23. Обрабатывает заготовки
14.01
54
ОП
24. Устранение неполадок в электрической
14.27
26
ПО
части станка электрослесарем
25. Обрабатывает заготовки
15.18
51
ОП
26. Уходит с рабочего места по личным
15.26
8
ОЛ
надобностям
27. Обрабатывает заготовки
16.12
46
ОП
28. Укладывает
и
сдает
обработанные
16.19
7
ПЗ
заготовки
29. Чистит станок и убирает рабочее место
16.28
9
ОБО
30. Преждевременный уход с рабочего места
17.00
32
ПР?
31. Окончание сметы
17.00
ИТОГО затрачено времени
480
Таблица 13.1.2
Фактический и нормативный балансы рабочего времени
Индекс Затраты рабочего времени
ПЗ
ОП
ОБ
ОЛ
ПО
ПР
НРР
НРО
Подготовительно –
заключительное время
Оперативное время
Обслуживание рабочего
места
Перерывы на отдых и
личные
надобности
Простои по
организационным причинам
Перерывы, зависящие от
рабочего
Непроизводительная работа
по вине рабочего
Непроизводительная работа
по вине организации
производства
Итого
Нормативные
затраты
Фактические
затраты
(мин.) % к
итогу
30
6.2
(мин.) % к
итогу
49
10.2
405
20
84.4
4.2
301
26
62.7
5.4
- 104
+6
25
5.2
19
4.0
-6
-
-
32
6.7
+ 32
-
-
53
11.0
+ 53
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
480
100.0
480
100.0
Отклонение
факта от
нормы
(мин.)
+ 19
-
По результатам анализа фактического и нормативного балансов
времени определяют коэффициенты, характеризующие эффективность
использования рабочего времени:
1. Коэффициент использования исполнителя:
,
(13.1.1)
где А — нормируемые затраты рабочего времени; В — общая величина
затраченного времени.
З
О
ОБ
ОЛ
t
(13.1.2)
В представленном выше примере В = 480 мин.
2. Коэффициент возможного самоуплотнения:
㌠
,
(13.1.3)
где а — перерывы, зависящие от рабочего; г — непроизводительная
работа по вине рабочего.
3. Коэффициент возможного уплотнения за счет улучшения
организации производства:
h
,
где
б — простои по организационным причинам;
непроизводительная работа по вине организации производства.
В сумме эти три коэффициента дают единицу, то есть:
(13.1.4)
в
—
4. Коэффициент возможного роста производительности труда:
(13.1.5)
По результатам анализа коэффициента
менеджером
разрабатываются рекомендации по минимизации (ликвидации) потерь
рабочего времени.
13.2. Метод моментных наблюдений
Метод моментных наблюдений представляет собой количественный
учет одноименных явлений, регистрируемых в процессе обхода рабочих мест;
он позволяет одновременно производить наблюдения за большим числом
объектов.
В соответствии с теорией вероятности, на которой основан этот метод,
моменты начала обходов должны быть случайными и нерегулярными. Их,
как правило, устанавливают по специальным таблицам или с помощью
генератора случайных величин.
Наблюдаемые явления регистрируют в заранее намеченных фиксажных
пунктах, т.е. таких местах по маршруту следования наблюдателя,
поравнявшись с которыми он должен установить и зафиксировать, чем занят
в этот момент исполнитель. Отметки в наблюдательном листе производятся
условными знаками без записи текущего времени и продолжительности
действий или перерывов.
По специальным формулам или таблицам устанавливается
необходимый объем наблюдений, т.е. число человеко-моментов и станкомоментов, которые нужно зафиксировать, чтобы получить достоверные
результаты.
Для определения затрат времени на редко повторяющиеся элементы
совершают больше обходов и, наоборот, если интересуемый элемент
повторяется чаще, устанавливают меньший объем наблюдений.
Обработку результатов наблюдений начинают с подсчета количества
зафиксированных моментов по каждой интересующей наблюдателя
категории и элементу затрат рабочего времени. Затем подсчитывается общее
число моментов по всем наблюдениям и определяется доля каждого элемента
в общем числе зафиксированных. По этой доле при необходимости
устанавливают абсолютные затраты времени.
Оба метода визуальных наблюдений имеют достоинства и недостатки,
поэтому выбор метода производят в каждом конкретном случае в
зависимости от назначения фотографии рабочего времени. Например, при
изучении внутрисменных потерь рабочего времени целесообразнее
применить метод моментных наблюдений, так как этот метод достаточно
прост, не трудоемок и позволяет получить достоверные результаты по общей
группе работников (обследуемого оборудования).
С помощью рассмотренных методов определяют прямые потери
рабочего времени, которые, как правило, не превышают 10—15% фонда
рабочего времени. Но устранение этих потерь не исчерпывает всех
возможностей повышения производительности труда.
Степень использования наиболее значительной части рабочего времени
(85-90%), расходуемого непосредственно на выполнение работы,
обусловленной производственным заданием, при данном виде наблюдений
не изучается. Однако среди этих затрат немало резервов, которые не лежат на
поверхности, а скрыты внутри самого процесса продуктивной работы. Для
изучения этой категории затрат времени применяются хронометражные
наблюдения.
По результатам моментных наблюдений можно:
1. Определить степень использования рабочего времени большим
числом исполнителей и степень использования во времени большого
количества оборудования.
2. Изучить структуру и установить удельный вес и абсолютные
значения отдельных элементов затрат рабочего времени исполнителя.
3. Установить причины и определить удельный вес и абсолютные
значения простоев рабочих и оборудования и разработать мероприятия по их
устранению.
4. Проанализировать состояние организации труда и разработать
мероприятия по их совершенствованию.
5. Получить необходимые исходные данные для разработки
нормативов
подготовительно-заключительного
времени,
времени
обслуживания рабочего места, а также норм обслуживания.
Пример. 13.2.1
Метод моментных наблюдений
Peкoмeндyютcя cлeдyющиe индeкcы:
A — oбopyдoвaниe дeйcтвyeт (нaблюдaeтcя oбpaбoткa дeтaлeй нa cтaнкe);
B — oбopyдoвaниe пpocтaивaeт вo вpeмя oбcлyживaния;
C — oбopyдoвaниe пpocтaивaeт вo вpeмя oжидaния oбcлyживaния;
D – цeлocмeнныe пpocтoи oбopyдoвaния, cвязaнныe c oтcyтcтвиeм paбoты
или paбoчиx.
Таблица 13.2.1.
Наблюдательный лист фотографии методом моментных наблюдений
Маршруты и объекты наблюдений Обходы
1
2
Время начала обхода
8-00 8-20
Маршрут 1
Станок 1
А
А
Станок 2
А
А
Станок 3
А
С
Станок 4
В
А
Маршрут 2
Станок 4
A
C
Станок 3
A
A
Станок 2
D
A
Станок 1
B
A
3
8-40
А
В
В
D
D
B
A
A
После
проведения
заданного
количества
наблюдений
n
подсчитывается общее количество наблюдаемых моментов: paбoты
оборудования
, eгo обслуживания рабочими всех групп
(в тoм числе
количество моментов обслуживания отдельными группами рабочих) и
простоев .
Ha основе полученных данных можно определить:
1) долю сменного фонда времени, в течение которого оборудование
работало:
t = /n = 14/24 = 0,58;
2) долю сменного фонда вpемeни, в тeчeниe кoтоpого оборудование
проcтaивaлo вo время обслуживания рабочими:
t =
/n = 5/24 = 0,21;
t =
/n = 2/24 =0,08;
t =
/n = 3/24 =0,13;
3) долю сменного фонда вpемeни, в тeчeниe кoтоpого оборудование
проcтaивaлo в ожидании обслуживания рабочими:
4) долю сменного фондa вpемeни, в тeчeниe кoтоpого оборудование
проcтaивaлo из-за отсутствия работы или рабочих:
5) среднее количество действующих единиц оборудования:
t
,
5虯
где N — общее количество наблюдаемых единиц оборудования;
6) среднее количество единиц оборудования, простаивающих в
ожидании обслуживания рабочими:
7) коэффициент
оборудования:
t =
t
занятости
/
5虯
рабочих
ʹ
обслуживанием
единицы
) = 0,21/(0,21+0,58)=0,23.
13.3. Метод хронометражных наблюдений
Основным назначением хронометражных наблюдений является
исследование составных частей рабочей операции и, в частности,
вспомогательного времени, в целях отбора лучших способов выполнения
каждого из трудовых приемов для распространения их среди всех
работающих.
С целью определения h
нормируемая операция разбивается на
приемы и движения, для которых затем устанавливаются фиксажные точки.
Поскольку хронометраж проводится сплошной, то начальная фиксажная
точка устанавливается лишь для первого приема. Для всех остальных
приемов определяются только конечные фиксажные точки, так как
начальной фиксажной точкой каждого последующего приема будет конечная
фиксажная точка предыдущего приема.
По каждому приему необходимо провести 8-10 наблюдений, после чего
соответствующим образом обработать их, а именно:
а) определить продолжительность каждого приема как разницу в
текущих отметках времени по данному и предшествующему приемам;
б) выявить и устранить из дальнейшего расчета нехарактерные
наблюдения. Например, продолжительность одного наблюдения по
закреплению детали резко отличалась в большую сторону от других
наблюдений. Это могло иметь место вследствие того, что при закреплении
деталь могла выпасть и рабочий вынужден был затратить на поднятие её
дополнительное время;
в) по оставшимся в каждом ряду наблюдениям определяется
устойчивость ряда, для чего необходимо определить коэффициент
устойчивости 뇨
뇨
,
(13.3.1)
где
,
— максимальная и минимальная продолжительности
данного приема.
Ряд считается устойчивым, если
находится для станочных
뇨
операций в пределах 1,2 —1,8;
г) находится средняя продолжительность каждого приема tср.
,
t
(13.3.2)
где
— суммарная продолжительность наблюдений по каждому
приему; n — количество наблюдений по данному приему (за вычетом
нехарактерных наблюдений);
д) определяется вспомогательное время на операцию:
h
где
— оперативное время операции;
Причем:
=
t
㌠
㌠
(13.3.3)
— время работы оборудования.
(13.3.4)
Наименование операции:
Разряд рабочего:
Ф.И.О. рабочего
№
п/п
1
2
Наименование
элементов
операции
Установка и
закрепление
детали
Фиксажные точки
начальная
Момент отрыва руки от
предмета, которого она
касалась до взятия
заготовки
Конечная 1
конечная
Момент отрыва руки от
заготовки
Конечная 2
Момент окончания
снятия
стружки
Момент отрыва
руки от рукоятки
суппорта
Момент касания
Кнопки «Стоп»
3
Подвод
инструмента,
включение станка
Обточка
4
Отвод инструмента
Конечная 3
5
Выключение
станка
Конечная 4
6
Контрольный
промер
Конечная 5
7
Снятие детали
Конечная 6
Итого затрачено времени
Таблица 13.3.1
Лист хронометражного наблюдения
Момент появления
стружки
Момент отрыва
руки от измерит.
инструмента
Момент отрыва
руки от изг. дет.
Время
Номер наблюдения
Т
1
15"
2
1'18"
3
2'24
4
3'33"
5
4'40"
6
5'47"
П
15"
14"
18"
20"
17"
18"
Т
22"
1'22"
2'30"
3'41"
4'46"
5'54"
П
Т
7"
32
4"
1'32"
6"
2'40"
8"
3'51"
6"
4'56"
7"
6'04"
П
Т
10"
38"
10"
1'42"
10"
2'47"
10"
3'57"
10"
5'03"
10"
6'11"
П
Т
6"
41"
10"
1' 5"
7"
2'50"
6"
4'00"
7"
5'06"
7"
6'14"
П
Т
3"
53"
3"
1'56"
3"
3'03"
3"
4'11"
3"
5'18"
3"
6'25"
П
Т
12"
1'04"
11"
2'06"
13"
3'13"
11"
4'23"
12"
5'29"
11"
6'35"
П
11"
10"
10"
12"
11"
10"
67,1" = 1,12 мин. = Топер.
kуст.
Кол.
харак.
набл.
4
Σt
сек.
tср.
73
18,3
2,00
(8/4)
5
34
6,8"
1,00
6
60
10"
Тосн.
1,67
(10/6)
5
33
6,6"
1,00
6
18
3"
1,18
(13/11)
6
70
11,7
1,20
(12/10)
6
64
10,7
1,47
(20/14)
Рассмотренные методы изучения использования рабочего времени
позволяют вскрыть внутрипроизводственные резервы, относящиеся к
различным сторонам организации процессов труда. Вместе с тем,
фотографию рабочего дня не следует противопоставлять хронометражу. Они
должны дополнять друг друга.
Однако изучение использования рабочего времени целесообразно
начинать с проведения фотографии рабочего дня, так как прежде чем изучать,
как выполняется та или иная работа, нужно определить, что делается на
протяжении рабочего дня. Опыт показывает, что при проведении фотографии
рабочего дня иногда обнаруживаются такие недостатки в использовании
времени, которые должны быть устранены в первую очередь, до
рационализации
режима
выполнения
самой
работы.
Иначе
совершенствование организации процесса труда не принесет желаемого
результата.
Следует иметь ввиду и то обстоятельство, что изучение затрат рабочего
времени наблюдением имеет своей целью не только выявление явных и
скрытых потерь, анализ их причин и разработку на этой основе мероприятий
по повышению производительности труда, но и получение исходных данных
для проектирования нормативов и норм затрат труда.
В этом отношении фотография рабочего времени и хронометраж
призваны решать различные задачи.
Фотография рабочего дня в условиях рациональной организации труда
дает возможность получить данные главным образом для нормирования
технологических
перерывов,
организационного
и
технического
обслуживания рабочих мест, а также действий по подготовке и завершению
работы над партией одноименных предметов труда или выполнения
нескольких единиц однородной работы. Данные фотографий рабочего
времени находят широкое применение при разработке норм обслуживания и
нормативов численности.
Результаты хронометражных наблюдений наряду с выполнением задач
по совершенствованию процессов труда на основе отбора лучших элементов
операции используются в качестве исходных данных для проектирования
нормативов времени на элементы ручной и машино-ручной работы, а также
для разработки норм времени (выработки).
Нормы затрат труда и их характеристика
Под нормами затрат труда понимается количество труда, которое
необходимо затратить на качественное выполнение заданной работы в
определенных организационно-технических условиях. При этом к
организационно-техническим условиям относят совокупность факторов,
оказывающих влияние на протекание производственного процесса во
времени.
Организационно-технические условия выполнения работ весьма
разнообразны как по содержанию, так и по степени воздействия на
производственный процесс, например, климатические условия труда
(влажность, температура), освещенность, способы выполнения работ
(вручную, с применением специальных приспособлений, механизмов),
степень разделения труда между исполнителями и т.п. Правильность выбора
этих условий предопределяет качество разрабатываемых норм.
Затраты труда могут быть измерены (выражены) либо рабочим
временем, установленным на единицу продукции, либо количеством
натуральной продукции, выполняемой в единицу времени, либо числом
рабочих, необходимых для выполнения определенной работы в единицу
времени. Все эти измерители затрат труда являются условными. Наиболее
универсальный из них — рабочее время. Зная количество рабочего времени,
требующееся на единицу продукции, можно при наличии общего задания
легко определить выработку каждым рабочим и число рабочих, необходимых
для выполнения заданной работы. В зависимости от принятого измерителя
нормы затрат труда подразделяют на нормы времени, нормы выработки и
нормы расхода рабочей силы.
Под нормой времени понимают рабочее время, необходимое для
качественного выполнения единицы заданной работы рабочим (или группой
рабочих) определенной профессии и квалификации при наиболее
эффективном использовании всех средств производства в условиях
рациональной организации труда на конкретном рабочем месте.
Под нормой выработки понимается количество продукции (предметов
труда), которую должен произвести один рабочий (или группа рабочих)
определенной профессии и квалификации в единицу времени при наиболее
эффективном использовании всех средств производства в условиях
рациональной организации труда на конкретном рабочем месте.
Под нормой расхода рабочей силы (численности) понимается число
рабочих определенной профессии и квалификации, необходимых для
качественного выполнения заданной работы в установленное время при
наиболее эффективном использовании всех средств производства в условиях
рациональной организации труда. Разновидностью норм расхода рабочей
силы являются нормы обслуживания рабочих мест и оборудования,
представляющих
собой
численность
рабочих
соответствующей
квалификации, необходимых для обслуживания одной или нескольких
единиц оборудования, машин, механизмов или аппаратов, либо одного или
группы рабочих мест.
Нормы труда
Единые
Типовые
По сфере
применения
По периоду
действия
По методу
освоения
По степени
укрупнения
Промышленные
Условнопостоянные
Научнообоснованные
Элементные
(дифференциро
ванные)
Сезонные
Опытностатистические
Отраслевые
Общероссийские
Республиканские
Укрупненные
Временные
Комплексные
Разовые
Районные
Рис. 13.3.1. Классификация норм труда
Для всех трех понятий характерным является то, что они содержат
одни и те же показатели: рабочее время, предмет труда (продукция),
контингент исполнителей и организационно-технические условия, причем
последние во всех определениях остаются неизменными. Различное же
сочетание и формулировка трех первых показателей приводит к качественно
разным наименованиям измерителя необходимых затрат труда. Однако это
вовсе не означает, что с изменением наименования измерителя меняется
количество необходимого труда для выполнения одной и той же работы.
Количество труда остается во всех трех случаях постоянным, так как
постоянным остаются организационно-технические условия, в которых
совершается (протекает) процесс труда.
А это свидетельствует о том, что между количественными
показателями каждой группы норм затрат
труда существует вполне
определенная зависимость.
Нормы выработки и норма расхода рабочей силы могут быть
представлены величинам, производными от норм времени. Для этих целей
используют следующую зависимость:
Н
Ч
,
(13.3.1)
где Н — норма выработки в принятых измерителях на рабочий день
(смену); Р — нормальная продолжительность рабочего дня, час; Ч —
количество исполнителей, одновременно участвующих в выполнении
нормируемой работы; Т — норма времени, человеко-час.
При решении вопроса о том, какой из этих трех норм и в каком случае
следует отдать предпочтение, обычно исходят из следующего. Для рабочих
мест, на которых предмет труда превращается в готовую продукцию в
результате непосредственного приложения мускульной энергии человека,
устанавливают нормы времени и нормы выработки, причем последние, как
правило, проектируются для рабочих мест, на которых производится
однородный продукт труда или выпускается продукция с незначительным
изменением номенклатуры продуктов труда.
С изменением структуры производственного процесса меняются
функции рабочего в осуществлении основной цели производства.
При механизации, автоматизации и роботизации производственных
процессов на смену функциям непосредственного воздействия рабочего на
предмет труда приходят функции управления машинами, автоматами и
робототехникой и их обслуживания. С увеличением степени автоматизации и
механизации производственных процессов уменьшается не только доля
времени непосредственного воздействия человека на предмет труда, но и
доля продолжительности его участия в процессе производства каждой
единицы продукции. Тем самым создаются предпосылки для участи одного
рабочего в одновременном производстве нескольких предметов труда.
Последнее становится возможным в том случае, если доля времени
непосредственного участия человека в процессе производства каждой
единицы продукции будет меньше половины продолжительности цикла её
производства, т.е. если в формуле:
t
t
, h€Ђ
t,
(13.3.2)
где t — общая длительность процесса изготовления единицы
продукции;
—
t — длительность процесса с участием ручного труда;
длительность машинных работ.
Порядок проектирования норм
Нормы проектируются с учётом организации и разделения труда,
характерных для рабочих мест каждого типа производства. Процесс
проектирования начинается с определения содержания нормируемого
процесса (операции). При этом учитывают, что нормативные материалы
(нормативы и нормы времени) проектируются лишь для такого содержания
комплекса трудовых приёмов, которые обязательно повторяются в
неизменном сочетании. Исключение составляют ремонтные и ряд других
процессов, при нормировании которых довольно часто возникает
необходимость объединить в одну норму время не только на те приёмы,
которые встречаются в неизменном сочетании при каждом повторении
операции, но и на те из них, которые встречаются периодически. Однако,
объединение постоянно повторяющихся трудовых приёмов с приёмами,
встречающимися лишь периодически, не должно приводить к ошибкам,
выходящим за пределы установленной точности расчётов.
В практике производственного менеджмента наиболее часто
применяется следующая шкала точности нормативных материалов (в %):
а) для массового производства………………………………..±3,5;
б) для крупно-серийного производства………........................±5,0
в) для серийного производства……………..............................±7,5;
г) для мелко-серийного и единичного производства………...±12,5
Важным элементом подготовительного этапа разработки норм является
определение производственных возможностей для выполнения каждого
элемента
нормируемой
операции
и
составление
регламента
производительной работы. От того, насколько правильно выбраны
организационно-технические условия осуществления процесса, во многом
зависит качество разрабатываемых норм и их прогрессивность.
При выборе организационно-технических условий необходимо
учитывать, что нормативные материалы могут и должны служить наиболее
эффективным способом распространения и внедрения новых форм
организации труда. Поэтому при проектировании нормативных материалов
обычно определяют возможность:
а) улучшить технологию обработки (путём внедрения новых
приспособлений, инструмента, изменения способа установки и обработки,
изменения последовательности обработки и т. д.);
б) внедрить более совершенные средства механизации и автоматизации
процессов труда;
в) улучшить сложившуюся кооперацию труда участников
производственного процесса на рабочем месте, уточнить расстановку
работников и их взаимосвязь в работе;
г) рационализировать процессы труда (путём устранения лишнего
физического напряжения,
сокращения
и
уплотнения
движений,
перепланировки и дополнительного оснащения рабочего места);
д) улучшить общие условия труда (температура, влажность и чистота
воздуха, достаточное и правильное освещение зоны работы, снижение шума,
чередование труда и отдыха и т.п.);
е) улучшить инструктирование работающих и обмен опытом между
ними.
После определения структуры и организационно-технических условий
выполнения работы одним из способов аналитического метода рассчитывают
затраты рабочего времени на выполнение каждого из элементов
нормируемой операции.
В общем случае норму времени на операцию можно представить
следующей формулой:
h
,
(13.3.3)
где
— норма основного времени; h — норма вспомогательного
времени;
— норма времени на обслуживание рабочего места;
—
норма времени на отдых и личные надобности;
— норма
подготовительно-заключительного времени.
Причём, сумма двух последних слагаемых представляет собой
совокупное время регламентируемых перерывов, т.е. tR Rt
.
Норма оперативного времени при проектировании во всех случаях
устанавливается в абсолютном значении времени. В серийном и единичном
производствах все остальные составляющие формулы часто устанавливаются
в виде нормативных коэффициентов к оперативному времени. В этом случае
для определения нормы штучного времени на операцию обычно используют
формулу:
(13.3.4)
뇨
где а — нормативный коэффициент, учитывающий время на
обслуживание рабочего места; b — нормативный коэффициент,
учитывающий время на отдых и личные надобности; c — нормативный
коэффициент, учитывающий время на подготовительно-заключительные
действия.
Нормативные коэффициенты выражаются в процентах от оперативного
времени.
Если
норма
подготовительно-заключительного
времени
устанавливается на партию деталей, то норму времени на операцию
называют штучно-калькуляционной и тогда применяют следующую формулу:
t㌠
뇨
(13.3.5)
где
— норма подготовительно-заключительного времени на
партию предметов труда; n — количество деталей в партии.
Структура штучно-калькуляционного времени
При проектировании технически обоснованных норм каждую из
структурных составляющих приведённых формул определяют следующим
образом:
а) нормы основного и вспомогательного времени на машинные
элементы операции – по соответствующим нормативам или расчётом, исходя
из принятых режимов производительной работы оборудования;
б) нормы основного и вспомогательного времени на машино-ручные и
ручные элементы операции — по соответствующим нормативам, а при их
отсутствии — по данным непосредственного изучения рабочего времени
наблюдением (применяется хронометраж и фотография производственного
процесса);
в) нормы времени га подготовительно-заключительные действия,
обслуживания рабочего места, а также на отдых и личные надобности – по
нормативам или по данным уплотнённого баланса времени рабочего дня для
данной группы рабочих мест.
Приведённые выше формулы используются главным образом при
расчёте норм на ручные и машино-ручные процессы труда.
Для
механизированных
и
роботизированных
процессов
проектирование норм складывается из изучения степени использования
машин, роботов, установление их расчётной производительности и
определение численного и квалификационного состава работников (звена),
обслуживающих эти машины или роботы.
При изучении затрат машинного времени составляется его баланс для
определения коэффициента использования машин в течение рабочего дня
(смены).
В тех случаях, когда изучение и анализ только машинного времени не
даёт возможности установить норму на механизированный процесс,
одновременно проводится изучение и анализ использования машин и затрат
рабочего времени исполнителей, участвующих в этом процессе.
Изучение и анализ затрат времени рабочих производится главным
образом для установления состава звена, обслуживающего машины.
Расчётная производительность машин в общем случае определяется по
следующим формулам:
а) для машин циклического действия (грузоподъёмные краны,
локомотивы и т.п.
t
Нt
;
(13.3.6)
б) для машин непрерывного действия (например, транспортеры):
Нt
t
,
(13.3.7)
где Нр — расчётная производительность машин за учётный период, не
который устанавливается норма; М — продолжительность учётного периода
в единицах времени;
— объём работы (продукции), выполняемый
машиной за один цикл;
— объём работы (продукции), выполняемый за
единицу времени Чистой работы;
— расчётный коэффициент
t
использования машин в течение рабочего дня (смены); А —
продолжительность цикла.
Время чистой работы машин (Z) складывается из времени эффективной
работы ( М ), неустранимой работы вхолостую ( М ) и цикличных
неустранимых простоев машин ( ):
М
.
М
(13.3.8)
Расчётный коэффициент использования машин ( t ) представляет
собой отношение времени чистой работы по уплотненному балансу времени
использования машин к продолжительности рабочего дня (смены), т.е
t
.
(13.3.9)
Продолжительность
цикла
(А)
определяется
как
сумма
продолжительности элементов, составляющих цикл (т.е. включает время
цикличных простоев).
При этом следует иметь в виду, что:
а) продолжительность элементов цикла, представляющих собой
эффективную или неустранимую холостую работу, определяется расчётом,
если они регламентированы какими-либо паспортными данными,
техническими условиями или нормативами (например, время нахождения на
перегоне и стоянка поездного локомотива на линейных станциях
регламентируется расписанием движения поездов, время перемешивания
замеса в ковше бетономешалки определяется технологией и т.п.) или по
данным анализа наблюдений (путём хронометража и фотографии
производственного процесса), если эти элементы не могут быть определены
расчётом по выше указанным данным;
б) если элементом цикла является неустранимый цикличный простой
машин (например, простой машины во время застропки и отстропки груза
при работе грузоподъёмных кранов, простой локомотива во время отцепки
вагонов в процессе маневровой работы и т.п.), то продолжительность этого
элемента зависящая от организации работ и числа рабочих, определяется
также по данным анализа наблюдений, причём для наблюдения выбирается
рационально организованный процесс работы.
Объём работы (продукции), выполняемый за один цикл или единицу
времени чистой работы машины, определяется расчётом, если загрузка
машин регламентируется какими-либо техническими условиями и
паспортными данными, если же невозможно произвести расчёт – по данным
анализа замеров выполняемой работы, полученным в процессе наблюдения.
Технически
обоснованные
нормы
не
являются
пределом
производительности труда. С изменением условий выполнения работ
пересматриваются и нормы. При этом результаты пересмотра норм за какойлибо учётный период оцениваются процентом изменения затрат времени и
норм выработки исходя из следующих соотношении:
;
(13.3.10)
,
(13.3.11)
где Y — процент повышения норм выработки; X — процент снижения
норм времени.
Пример. Выработка составила 14500 человеко-час. В результате
проведения организационно-технических мероприятий и пересмотра норм
трудоёмкость работ уменьшилась на 1740 человеко-час, т.е. нормы времени
снизились на 12%. В этом случае процент повышения норм выработки
составит:
%.
Если, например, известно, что внедрение организационно-технических
мероприятий позволяет увеличить выработку на 25%, то снижение времени
на эти работы в процентах составит:
5
5
%.
Раздел 14. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ОРГАНИЗАЦИИ ГИБКИХ
АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ ПРОИЗВОДСТВ (Лекция 18)
Автоматизация производства — процесс, при котором работа
оборудования, агрегатов, аппаратов, установок происходит автоматически по
заданной программе, а рабочий осуществляет контроль за их работой,
устраняет отклонения от заданного процесса, производит наладку
автоматизированного оборудования.
Цель автоматизации производства заключается в повышении
эффективности труда, улучшении качества выпускаемой продукции, в
создании условий для оптимального использования всех ресурсов
производства. Автоматизированное производство возникло в некоторых
отраслях промышленности (например, в химической и пищевой) уже в
начале 20 в. в основном на таких производственных участках, где
технология вообще не может быть организована по-другому.
Этапы развития автоматизации производства
На первом этапе были созданы автоматические линии. Второй период
развития
автоматизации
характеризуется
появлением
электроннопрограммного управления, созданием станков с числовым программным
управлением (далее ЧПУ), обрабатывающих центров и автоматических
линий. Предпосылкой развития автоматизации производства на третьем
этапе послужили новые возможности ЧПУ на базе микропроцессорной
техники, позволившие создать новую систему машин, которая сочетала
высокую производительность автоматических машин с требованиями
гибкости производственного процесса. На более высоком уровне
автоматизации создаются автоматические заводы будущего, оснащённые
оборудованием с искусственным интеллектом.
Различают частичную, комплексную и полную автоматизацию.
Частичная автоматизация производства, точнее — автоматизация
отдельных производственных операций.
При комплексной автоматизации производства участок, цех, завод,
электростанция
функционируют
как
единый
взаимосвязанный
автоматизированный комплекс. Комплексная Автоматизация производства
охватывает все основные производственные функции предприятия,
хозяйства, службы; она целесообразна лишь при высокоразвитом
производстве на базе совершенной технологии и прогрессивных методов
управления.
Полная автоматизация производства — высшая ступень
автоматизации, которая предусматривает передачу всех функций управления
и контроля комплексно-автоматизированным производством автоматическим
системам управления. Она проводится тогда, когда автоматизируемое
производство рентабельно, устойчиво, его режимы практически неизменны, а
возможные отклонения заранее могут быть учтены, а также в условиях
недоступных или опасных для жизни и здоровья человека.
Основой автоматизации выступают автоматические линии (далее АЛ).
Автоматические линии представляют собой систему согласованно
работающих и автоматически управляемых станков (агрегатов),
транспортных средств и контрольных механизмов, расположенных по ходу
технологического процесса, с помощью которых обрабатываются детали или
собираются изделия, накапливаются заделы, удаляются отходы по заранее
заданному технологическому процессу. Роль рабочего на АЛ сводится к
наблюдению за работой линии, наладке отдельных механизмов, а иногда
подаче заготовки на первую операцию и снятию готового изделия с
последней операции.
В комплекс АЛ входит транспортная система, предназначенная для
подачи заготовок со склада к стендам, перемещения подвесного
технологического оборудования от одного стенда к другому, для
транспортировки со стендов готовых изделий на главную линию или склад
готовой
продукции.
В зависимости от способа обеспечения ритмичности различают синхронные
(жёсткие) АЛ, для которых характерны жесткая межагрегатная связь и
единый цикл работы станков, и несинхронные (гибкие) АЛ с гибкой
межагрегатной связью.
Структурная компоновка АЛ зависит от объёма производства и
характера технологического процесса. Существуют линии параллельного и
последовательного действия, однопоточные, многопоточные, смешанные (с
ветвящимся потоком) (рис. 1.1.1).
Рис. 14.1 Структурные компоновки автоматических линий: а — однопоточная
последовательного действия; б — однопоточная параллельного действия; в —
многопоточная; г — смешанная (с ветвящимся потоком); 1 — рабочие агрегаты: 2 —
распределительные устройства.
АЛ параллельного действия применяются для выполнения одной
операции, когда продолжительность её значительно превышает необходимый
темп выпуска. Продукт переработки автоматически распределяется (из
магазина или бункера) по агрегатам линии и после обработки приёмными
устройствами собирается и направляется на последующие операции.
Многопоточные АЛ представляют собой систему из АЛ параллельного
действия, предназначенную для выполнения нескольких технологических
операций, каждая из которых по продолжительности больше заданного темпа
выпуска. В единую систему могут быть объединены несколько АЛ
последовательного или параллельного действия. Такие системы называются
автоматическими участками, цехами или производствами.
Автоматизированные участки (цехи) включают в себя автоматические
поточные линии, автономные автоматические комплексы, автоматические
транспортные системы, автоматические складские системы; автоматические
системы контроля качества, автоматические системы управления и т.д.
Автоматическая роторная линия
Автоматическая роторная линия – разновидность автоматической
лини, представляющая комплекс рабочих машин, транспортных устройств,
приборов, объединённых единой системой автоматического управления, в
котором одновременно с обработкой заготовки перемещаются по дугам
окружностей совместно с воздействующими на них орудиями. Наиболее
распространены автоматические роторные линии для операций,
выполняемых посредством прямолинейного рабочего движения (штамповка,
вытяжка, прессование, сборка, контроль).
На автоматических роторных линиях можно выполнять операции,
значительно различающиеся по продолжительности, например прессовые,
контрольные, термические и химические. Автоматическая роторная линия
может одновременно обрабатывать несколько различных изделий. Такие
многономенклатурные автоматические роторные линии могут применяться в
немассовых производствах.
Автоматическая роторная линия состоит из рабочих роторов, на
которых выполняются технологические операции, и транспортных роторов,
которые перемещают обрабатываемые предметы по операциям.
Рабочий ротор представляет собой жёсткую систему, на которой
монтируется группа орудий, равномерно расположенных вокруг общего
вращающего систему вала.
Транспортные роторы принимают, транспортируют и передают
изделия. Они представляют собой барабаны или диски, оснащенные
несущими органами. Чаще применяются простые транспортные роторы,
имеющие одинаковую транспортную скорость, общую плоскость
транспортирования и одинаковую ориентацию предметов обработки. Для
передачи изделий между рабочими роторами с различными шаговыми
расстояниями или различным положением предметов обработки
предназначены транспортные роторы, которые могут изменять угловую
скорость и положение в пространстве транспортируемых предметов.
Автоматические роторные линии могут работать по так называемым
рефлекторным циклограммам, обеспечивающим срабатывание каждого
органа в соответствии с командой контроля по одному из нескольких
предусмотренных законов (например, совершить рабочий ход или отказаться
от него). Рефлекторные циклограммы позволяют машине реагировать без
остановки на различные отклонения от нормального хода работы, например
на поступление некондиционного предмета, прекращение подачи детали при
сборке и т. п.
Производительность автоматических роторных линий определяется
транспортной скоростью ротора и шаговым расстоянием между изделиями в
роторе. Применение автоматических роторных линий по сравнению с
отдельными автоматами не роторного типа сокращает производственный
цикл в 10—15 раз, значительно уменьшаются межоперационные запасы
заготовок (в 20—25 раз), высвобождаются производственные площади, в
несколько раз снижается трудоёмкость изготовления и себестоимость
продукции, капитальные затраты окупаются за 1—3 года.
Применение робототехники и схема робототехнических
комплексов
Прогрессивная область техники — робототехника. Она решает задачи
создания отдельных промышленных роботов и роботизированных объектов и
процессов. Промышленный робот представляет собой механическую систему,
включающую манипуляционные устройства, т.е. исполнительные органы,
имитирующие действия рук человека; систему управления; чувствительные
элементы, позволяющие распознавать предметы и планировать действия в
зависимости от обстановки; средства передвижения – шагающие механизмы,
устройства
на
колёсах,
гусеницах
и
т.д.
Различают промышленные роботы первого поколения, второго и третьего.
Промышленные роботы первого поколения (автоматические манипуляторы)
работают по заданной «жесткой» программе. Промышленные роботы
второго поколения оснащены системами адаптивного управления,
представленные различными сенсорными устройствами (техническое зрение,
очувствленные схваты и т.д.) и программами обработки сенсорной
информации. Роботы третьего поколения позволяют выполнять самые
сложные функции при замене в производстве человека, поскольку они
обладают искусственным интеллектом.
Роботы-манипуляторы имеют механическую «руку», управляемую с
пульта управления, и систему рычагов и двигателей, приводящих ее в
действие. Наибольшее распространение получили манипуляторы с
дистанционным управлением и механической «рукой» на подвижном или
неподвижном
основании.
Промышленные роботы имеют перед человеком преимущество в скорости и
точности выполнения однообразных операций, манипулятор может
осуществлять такие движения, которые человек не может выполнить
физически.
Роботы-автоматы кроме «рук» имеют «электронный мозг» —
миниатюрную специализированную электронно-вычислительную машину,
которая управляет роботом по заданной программе с учетом изменения
окружающей обстановки.
Робот призван заменить человека в случаях, когда выполнение задачи
находится за пределами человеческих возможностей либо сопряжено с
чрезмерной угрозой здоровью и жизни человека, а также при недостатке
профессионально подготовленного персонала для выполнения трудоемких и
циклически повторяющихся задач.
Роботы можно классифицировать:
по
областям
применения
—
производственные
(промышленные),
медицинские,
военные
(боевые,
обеспечивающие), исследовательские;
по
среде
обитания
(эксплуатации)
—
наземные,
подземные,
надводные,
подводные,
воздушные,
космические;
степени подвижности — стационарные, мобильные;
по
типу
системы
управления
—
программные, адаптивные, интеллектуальные;
по функциональному назначению — манипуляционные, транспортные,
информационные,
комбинированные;
по
уровню
универсальности
—
специальные, специализированные, универсальные;
по типу исполнительных приводов — электрические, гидравлические,
пневматические;
по типу движителя — гусеничные, колесные, колесно-гусеничные,
полугусеничные, шагающие, колесно-шагающие, роторные, с петлевым,
винтовым, водометным и реактивным движителями;
по типу источников первичных управляющих сигналов —
электрические, биоэлектрические, акустические;
по способу управления
—
автоматические, дистанционно
управляемые (копирующие, командные, интерактивные, супервизорные,
диалоговые), ручные (шарнирно-балансирные, экзоскелетонные)
Характеристика и применение гибких производственных систем
Создание средств, станков с числовым программным управлением (ЧПУ),
робототехники обусловило создание базы для автоматизации серийного,
мелкосерийного и единичного производства, а также для перехода к гибкому
автоматизированному производству (далее ГАП) и к массовому внедрению
гибких производственных систем (далее ГПС).
Гибкое производство — это такое производство, в котором
представляется возможность за короткое время и при минимальных затратах
на том же оборудовании без перерыва производственного процесса и не
останавливая оборудования переходить на производство других изделий
произвольной номенклатуры в пределах технических возможностей и
технологического назначения оборудования
Функционирование ГПС обеспечивают две группы элементов:
производственно-технические функциональные элементы ГАП,
составляющие производственно-технологическую часть ГПС;
электронно-вычислительные
функциональные
элементы
ГАП,
составляющие информационно-вычислительную и управляющую часть ГПС.
Основными элементами производственно-технологической части ГПС
являются: гибкий производственный модуль (ГПМ), роботизированный
технологический комплекс (РТК) и система обеспечения.
Гибкий производственный модуль (ГПМ) — это единица
технологического оборудования промышленного робота и средств
оснащения для
производства изделий произвольной номенклатуры,
автономно функционирующая, автоматически осуществляющая все
производственные функции, имеющая возможность встраиваться в более
сложную систему.
Роботизированный технологический комплекс (РТК) — это
совокупность единиц технологического оборудования от 3 до 10 станков
ЧПУ, роторов и средств их оснащения.
Система
обеспечения
функционирования
ГПС
включает
автоматические системы: транспортно-складскую, инструментального
обеспечения, слежения за состоянием инструмента, обеспечения надёжности
качества продукции, удаления отходов производства.
Дальнейшее развитие ГПС создало более сложные гибкие системы в
виде
гибких
производственных
комплексов
(ГПК),
гибких
автоматизированных линий (ГАЛ), гибких автоматизированных цехов (ГАЦ)
и гибких автоматизированных заводов.
Как уже отмечалось, гибкие автоматизированные производства
позволяют быстро переходить от обработки одного изделия к другому,
одновременно выполнять различные операции. Гибкие автоматизированные
производства применяются в различных формах, определяемых
требованиями производства, для обработки самых разнообразных деталей
станков, двигателей, транспортных машин, турбин.
Обладая широкой гибкостью, ГАП обеспечивает высокую
производительность
оборудования,
приближающуюся
к
уровню
производительности автоматический линий и линий, скомпонованных из
специализированных станков. Основной показатель ГАП — степень
гибкости.
Степень гибкости производственной системы — это неоднозначный, а
многокритериальный показатель. В зависимости от конкретно решаемой
задачи ГАП выдвигаются различные аспекты гибкости:
1) машинная гибкость — простота перестройки технологического
оборудования для производства заданного большого количества изделий
каждого наименования;
2) технологическая гибкость — способность системы производить
заданное большое количество деталей каждого наименования при различных
вариантах технологического процесса;
3) структурная гибкость — возможность расширения ГАП за счёт
введения новых дополнительных технологических модулей, а также
объединение нескольких систем в единый комплекс;
4) гибкость по объёму выпуска — способность системы экономично
изготавливать изделия каждого наименования при разных объёмах партий
запуска и может быть охарактеризована минимальным размером партии, при
котором использование системы остаётся экономически эффективным;
5) гибкость по номенклатуре — способность системы к обновлению
выпуска продукции, характеризуется сроками и стоимостью подготовки
производства деталей нового наименования
Гибкие автоматизированные производства должны отвечать самым
высоким требованиям по точности, быстродействию, надежности. В
конструкциях
элементов
ГАП
применяются
пневматические,
электрогидравлические и электрические
приводы,
различающиеся
принципами действия и функциональными возможностями. Средства
вычислительной техники являются основными компонентами ГАП;
появление микропроцессорной техники обусловило широкое развитие ГАП.