Организация производства

Организация производства Модуль 1 Раздел 1. Теоретический аспект организации производства Тема 1. Организация производства как система научных знаний и область практической деятельности. Предмет и содержание курса Дисциплина «Организация и планирование производства, управление предприятием» преследует цель научить будущих инженеров высококвалифицированным методам производственно-хозяйственной деятельности, вооружить их знаниями основ организации производства в различных объективных условиях, планирования и управления применительно к ним. Задачи курса: 1) Изучение сущности, закономерности и основные принципы организации производства; 2) Изучение производственной структуры предприятия; 3) Изучение принципов и методов рациональной организации производственного процесса с учетом требования НТП; 4) Изучение основ организации технического контроля, нормирования труда; 5) Изучение основ управления предприятием (принципы и методы, функции, целенаправленное воздействие на коллектив в целом и на каждого отдельного работника). Предметом курса организации производства является изучение на основе достижений науки, техники и передового опыта количественных и качественных зависимостей в производстве продукции, определяющих оптимальное сочетание трудовых и вещественных элементов совокупного производственного процесса и путей его бесперебойного предприятия исходя из поставленных задач. Содержанием курса является изучение основных сторон производственной деятельности предприятия, т.е. труда, орудий труда, предметов труда, продукта труда, в частности: условий и факторов наиболее эффективной организации производственных процессов во времени и пространстве, включая проблемы рационального построения производственных структур и планировок заводов, цехов, участков; вопросов рациональной организации трудовых процессов, в том числе техническое нормирование, организация заработной платы и управления производственными процессами; проблем повышения эффективности капитальных вложений на предприятии, замены старой техники новой и внедрение автоматизированных систем управления; проблем повышения качества продукции; основных направлений снижения издержек производства и роста прибыльности предприятия и др. Законы организации: 1) закон синергии гласит: потенциал и возможности организации как единого целого превышают сумму потенциала и возможностей ее отдельных элементов, что обусловлено их взаимной поддержкой и дополнением; 2) закон дополнения внутриорганизационных процессов и функций противоположно направленными: разделение дополняется объединением, специализация - универсализацией, дифференциация - интеграцией и наоборот; 3) закон сохранения пропорциональности между организацией и ее элементами при любых возможных изменениях, что позволяет в максимальной степени реализовывать их возможности; 4) закон композиции гласит: функционирование всех без исключения организационных элементов в той или иной степени подчиняется общей цели, а индивидуальные цели каждого из них представляют собой ее конкретизацию и являются по отношению к ней подцелями; 5) закон самосохранения предполагает: любая организация, равно как и ее отдельный элемент, стремятся сохранить себя как целое, что требует соблюдения ряда условий (например, недопущение конфликтов, перестроек; экономия и рациональное использование ресурсов; расширение сферы деятельности); 6) закон информированности: в организации не может быть больше порядка, чем у ее членов имеется информации о реальном положении вещей, позволяющей им принимать осмысленные решения; 7) закон онтогенеза: жизнь любой организации состоит из трех основных фаз, последовательно сменяющих друг друга: становления, развития и угасания. Основные этапы формирования и развития науки об организации и управлении производством Историю формирования и развития науки «Организация производства на промышленном предприятии» можно проследить начиная с первой половины 18 века, когда английский предприниматель в области текстильной промышленности, механик по образованию Р.Аркрайт (1732-1792) создал «Фабричный кодекс», предусматривавший систему штрафов за нарушение трудовой дисциплины в процессе производства и казарменный режим для рабочих. В конце 19 столетия, когда капитализм вступил в монополистическую стадию, ему понадобились более тонкие методы регулирования общественного труда, чем примитивные законы Аркрайта. Основоположником разработки принципов научной организации труда считается инженер Ф.У.Тейлор (1856-1915). Основные положения его теории изложены в работах «Управление фабрикой» (1903г.) и «Принципы научного управления» (1911г.). В 1913 г. американский капиталист Г.Форд – старший (1863-1947) на принадлежащих ему автомобильных заводах внедрил новую систему организации производства (поточные методы), основанную на развитии систем Ф.Тейлора. эта система получила название «фордизм». Система Г.Форда характеризуется следующими основными положениями: максимальным разделением труда, в результате которого почти все операции производственного процесса становятся простыми и могут выполняться рабочими низкой квалификации при исключительно напряженном темпе. В основу системы был положен сборочный конвейер, который привнес в производство технические, технологические и особенно организационные новшества. С 27 сентября 1908 года, когда на заводе в Детройте, штат Мичиган, был изготовлен первый «Форд Т», за последующие 20 лет, их продали 15 миллионов 484 тысячи 784 штуки. Заметный вклад в разработку теории и практики организации производства внесли также: К.Адамецки (1866-1933), создатель построения производственных процессов во времени. Г.Б.Мейнард и его сотрудники (40-е годы), разработавшие систему микроэлементного нормирования труда, основы которой были заложены в начале 20 века Ф.Б.Гильбретом (18681924). У.Одчи, в 70-80е годы разработавший систему «теория зет», в которой предусматриваются возможности переноса японских методов организации производства в другие страны. Кроме того, значительный вклад в развитие науки об организации производства внес профессор С.П.Митрофанов, разработавший научные принципы групповых методов обработки деталей, за которые ему была присуждена Ленинская премия. Понятие производственного процесса Производственный процесс представляет собой совокупность взаимосвязанных основных, вспомогательных и обслуживающих процессов труда и орудий труда в целях создания потребительских стоимостей – полезных предметов труда, необходимых для производственного или личного потребления. Производственный процесс – это совокупность всех действий людей и орудий труда, необходимых на данном предприятии для изготовления и ремонта продукции. Это пространственно-временная категория, эффективное построение которой предполагает сведение к минимуму затрат времени, пространства и ресурсов при получении необходимой продукции. Различают основные, вспомогательные и обслуживающие производственные процессы (рис 3.1). Рис. 3.1. Структура производственного процесса Основные производственные процессы – это та часть процессов, в ходе которых происходит непосредственное изменение форм, размеров, свойств, внутренней структуры предметов труда и превращение их в готовую продукцию. Вспомогательные производственные процессы объединяют такие процессы, результаты которых используются либо непосредственно в основных процессах, либо для обеспечения их бесперебойного и эффективного осуществления (изготовление инструментов, приспособлений, штампов, электроэнергии, сжатого воздуха и др.). Обслуживающие производственные процессы – это процессы труда по оказанию услуг, необходимых для осуществления основных и вспомогательных процессов (транспортировка мат ценностей, складские операции). Основные, а в некоторых случаях и вспомогательные производственные процессы протекают в разных стадиях. Стадия – это обособленная часть производственного процесса, когда предмет труда переходит в другое качественное состояние (материал-заготовка, заготовка-деталь). Основные производственные процессы протекают в следующих стадиях: заготовительной, обрабатывающей, сборочной, регулировочно-настроечной. Заготовительная стадия предназначена для производства заготовок деталей. Методы – резка из листового материала, литье заготовок, штамповка. Обрабатывающая стадия - включает механическую и термическую обработку. В результате выполнения этой стадии деталям придаются размеры, соответствующие заданному классу точности. Сборочная (сборочно-монтажная) – это процесс, в результате которого получаются сборочные единицы (мелкие сборочные единицы, подузлы, узлы) или готовые изделия. Различают две основные формы сборки: стационарную и подвижную. Стационарная – это когда изделие изготавливается на одном рабочем месте (детали подаются). При подвижной изделие создается в процессе его движения от одного рабочего места к другому. Регулировочно-настроечная стадия проводится с целью получения необходимых технических параметров готового изделия (стенды для испытания). Составными элементами стадий основного и вспомогательного процессов являются технологические операции. Операция – часть производственного процесса, которая, как правило, выполняется на одном рабочем месте без переналадки и одним или несколькими рабочими. В зависимости от степени технического оснащения производственного процесса различают операции: ручные, машиноручные, машинные, автоматические и аппаратные. Как основные, так и вспомогательные, а иногда и обслуживающие производственные процессы состоят из основных и вспомогательных элементов — операций. К основным относятся операции, непосредственно связанные с изменением размеров, форм, свойств и внутренней структуры предмета труда или с превращением одного вещества в другое, а также с изменением местоположения предметов труда относительно друг друга. К вспомогательным относятся операции, выполнение которых способствует протеканию основных, например перемещение предметов труда, контроль качества, снятие и установка, хранение и т. д. В организационном отношении основные и вспомогательные производственные процессы (их операции) условно подразделяются на простые и сложные. Простыми называют процессы, в которых предметы труда последовательно проходят несколько связанных между собой операций, в результате которых образуются частично готовые продукты труда (заготовки, детали, т.е. неразъемные части изделия). Сложные процессы — это когда в результате соединения частных продуктов получаются готовые продукты труда, т. е. сложные изделия (станки, машины и др.). Движение предметов труда в производственном процессе осуществляется так, что результат труда одного рабочего места становится исходным предметом для другого, т.е. каждый предыдущий во времени и в пространстве дает работу последующему, и это обеспечивается организацией производства. От правильной и рациональной организации производственных процессов (особенно основных) зависят результаты производственно-хозяйственной деятельности предприятия, экономические показатели его работы, себестоимость продукции, прибыль и рентабельность производства, величина незавершенного производства и размер оборотных средств. Тема 2. Научные основы организации производства. Основные принципы организации производственных процессов Организация производственных процессов подчинена некоторым общим принципам: дифференциации, концентрации и интеграции, специализации, пропорциональности, прямоточности, непрерывности, параллельности, ритмичности, автоматичности, профилактики, гибкости, оптимальности, электронизации, стандартизации и др. Принцип дифференциации – разделение производственного процесса на отдельные технологические процессы, которые в свою очередь подразделяются на операции, переходы, приемы и движения. Принцип специализации – форма разделения общественного труда, которая, развиваясь планомерно, обуславливает выделение на предприятии цехов, участков, линий, отдельных рабочих мест. Они изготавливают продукцию ограниченной номенклатуры и отличаются особым производственным процессом. Принцип пропорциональности предполагает равную пропускную способность всех производственных подразделений, выполняющих основные, вспомогательные и обслуживающие процессы. Нарушение этого принципа приводит к возникновению «узких» мест в производстве или, наоборот, к неполной загрузке отдельных рабочих мест, участков, цехов, к снижению эффективности функционирования всего предприятия. Поэтому для обеспечения пропорциональности проводятся расчеты производственной мощности как по стадиям производства, так и по группам оборудования и производственным площадям. Принцип прямоточности означает такую организацию производственного процесса, при которой обеспечиваются кратчайшие пути прохождения деталей и сборочных единиц по всем стадиям и операциям от запуска в производство исходных материалов до выхода готовой продукции. Поток материалов, полуфабрикатов и сборочных единиц должен быть поступательным и кратчайшим, без встречных и возвратных движений. Это обеспечивается соответственной планировкой расстановки оборудования по ходу технологического процесса. Классическим примером такой планировки является поточная линия. Принцип непрерывности предусматривает, чтобы рабочий трудился без простоев, оборудование работало без перерывов, предметы труда не пролеживали на рабочих местах. Наиболее полно этот принцип проявляется в массовом или крупносерийном производствах при организации поточных методов производства, в частности при организации одно- и многопредметных непрерывно-поточных линий. Он обеспечивает сокращение цикла изготовления изделия и тем самым способствует интенсификации производства. Принцип параллельности предполагает одновременное выполнение частичных производственных процессов и отдельных операций над аналогичными деталями и частями изделия на различных рабочих местах, т.е. создание широкого фронта работы по изготовлению данного изделия. Параллельность в организации производственного процесса применяется в различных формах: в структуре технологической операции — многоинструментальная обработка (многошпиндельные многорезцовые полуавтоматы) или параллельное выполнение основных и вспомогательных элементов операций; в изготовлении заготовок и обработке деталей; в узловой и общей сборке. Этот принцип обеспечивает сокращение продолжительности производственного цикла и экономию рабочего времени. Принцип ритмичности обеспечивает выпуск одинаковых или возрастающих объемов продукции за равные периоды времени и соответственно повторение через эти периоды производственного процесса на всех его стадиях и операциях. Принцип автоматичности предполагает максимальное выполнение операций производственного процесса автоматически, т. е. без непосредственного участия в нем рабочего либо под его наблюдением и контролем. Особенно важна автоматизация обслуживающих процессов. Автоматизированные транспортные средства и склады не только выполняют функции по передаче и хранению объектов производства, но и могут регламентировать ритм всего производства. Принцип гибкости обеспечивает эффективную организацию работ, дает возможность мобильно переходить к выпуску другой продукции, входящей в производственную программу предприятия, или выпуску новой продукции при освоении ее производства. Он обеспечивает сокращение времени и затрат на переналадку оборудования при выпуске деталей и изделий широкой номенклатуры. Принцип оптимальности состоит в том, что выполнение всех процессов по выпуску продукции в заданном количестве и в сроки осуществляется с наибольшей экономической эффективностью или с наименьшими затратами трудовых и материальных ресурсов. Оптимальность обусловлена законом экономии времени. Принцип профилактики предполагает организацию обслуживания оборудования, направленную на предотвращение аварий и простоев технических систем. Это достигается с помощью системы планово-предупредительных ремонтов (ППР). Принцип электронизации обусловливает широкое использование возможностей ЧПУ, основанных на применении микропроцессорной техники, что позволяет создавать принципиально новые системы машин, сочетающие высокую производительность с требованиями гибкости производственных процессов. С помощью ЭВМ и промышленных роботов, обладающих искусственным интеллектом, можно выполнять самые сложные функции в производстве без участия в нем человека. Принцип стандартизации предполагает широкое использование стандартизации, унификации, типизации и нормализации при создании и освоении новой техники и новой технологии, что позволяет избегать необоснованного многообразия в материалах, оборудовании, технологических процессах и резко сократить продолжительность цикла создания и освоения новой техники (СОНТ). Принцип избыточности в организации производства предполагает наличие у производственной системы некоторых оправданных (минимальных) резервов и страховых запасов, которые необходимы для сохранения управляемости и устойчивости системы. Дело в том, что различные нарушения нормального течения производственного процесса, возникающие в результате действия многих факторов, ряд из которых трудно или невозможно предвидеть, устраняются методами управления, но требуют затрат дополнительных производственных ресурсов. Поэтому, организуя производственную систему, необходимо предусмотреть такие запасы и резервы, например страховые (гарантийные) запасы сырья и резервы мощности предприятия и отдельных его подразделений. В каждом конкретном случае необходимая избыточность производственной системы устанавливается на основании практического опыта, статистических закономерностей или минимизируется с использованием экономико математических методов. Типы производства и их технико-экономические характеристики. Организация производственных процессов, выбор наиболее рациональных методов подготовки, планирования и контроля за производством во многом определяются типом производства на машиностроительном предприятии. Под типом производства понимается совокупность признаков, определяющих организационно-техническую характеристику производственного процесса, осуществляемого на одном или многих рабочих местах в масштабе участка, цеха, предприятия. Тип производства во многом предопределяет формы специализации и методы организации производственных процессов. В основу классификации типов производства положены следующие факторы: широта номенклатуры, объем выпуска, степень постоянства номенклатуры, характер загрузки рабочих мест и их специализация. Номенклатура продукции представляет собой число наименований изделий, закрепленных за производственной системой, и характеризует ее специализацию. Чем шире номенклатура, тем менее специализирована система, и, наоборот, чем она уже, тем выше степень специализации. Объем выпуска изделий - это количество изделий определенного вида, изготавливаемых производственной системой в течение определенного периода времени. Объем выпуска и трудоемкость изделия каждого вида оказывают решающее влияние на характер специализации этой системы. Степень постоянства номенклатуры - это повторяемость изготовления изделия данного вида в последовательные периоды времени. Если в один плановый период времени изделие данного вида выпускается, а в другие - не выпускается, то степень постоянства отсутствует. Характер загрузки рабочих мест означает закрепление за рабочими местами определенных операций технологического процесса. Если за рабочим местом закреплено минимальное количество операций, то это узкая специализация, а если за рабочим местом закреплено большое количество операций (если станок универсальный), то это означает широкую специализацию. В зависимости от указанных выше факторов различают три типа производственных процессов или три типа производства: единичное, серийное и массовое (рис. 5.1). Рис. 5.1. Классификация типов производства Основными показателями для определения типа производства могут служить коэффициенты специализации рабочих мест (Ксп), серийности (Ксер) и массовости (Км). Коэффициент специализации рабочих мест Ксп = mдо / Спр, где тдо - количество деталеопераций по технологическому процессу, выполняемому в данном подразделении (на участке, в цехе); Спр - число рабочих мест (единиц оборудования) в данном подразделении. Коэффициент серийности Ксер = r / tср шт где r - такт выпуску изделий, мин/шт.; r = Fэф / N; tср шт - среднее штучное время по операциям технологического процесса, мин; tср шт = tшт / m , где tшт - штучное время на i-й операции технологического процесса, мин; т - число операций. Коэффициент массовости определяется по формуле Км   tшт.ш mr , Каждому типу производства соответствуют: величина указанных коэффициентов, вид используемого оборудования, технология и формы организации производства, виды движений предметов труда, производственная структура предприятия (цеха, участка) и другие особенности. Единичное производство характеризуется широкой номенклатурой изделий и выпуском малых объемов одинаковых изделий, повторное изготовление которых, как правило, не предусматривается. Это делает невозможным постоянное закрепление операций за отдельными рабочими местами, коэффициент специализации Ксп > 40 деталеопераций на одно рабочее место. Специализация таких рабочих мест обусловлена только их технологической характеристикой и размерами обрабатываемых изделий. При этом производстве применяют универсальное оборудование и в основном последовательный вид движения партий деталей по операциям технологического процесса. Заводы имеют сложную производственную структуру, а цехи специализированы по технологическому принципу. Характеризуется низким уровнем конструкторско-технологической подготовки производства. Серийное производство специализируется на изготовлении ограниченной номенклатуры изделий сравнительно небольшими объемами и повторяющимися через определенное время партиями (сериями). В зависимости от числа закрепляемых за каждым рабочим местом операций, регулярности повторения партий изделий и их размера различают три подтипа (вида) серийного производства: мелкосерийное, среднесерийное и крупносерийное. Мелкосерийное производство тяготеет к единичному: изделия выпускаются малыми сериями широкой номенклатуры, повторяемость изделий в программе завода либо отсутствует, либо нерегулярна, а размеры серий неустойчивы; предприятие все время осваивает новые изделия и прекращает выпуск ранее освоенных. За рабочими местами закреплена широкая номенклатура операций, Ксп = 20 -40 операций (Ксер > 20; Км < 1 ). Оборудование, виды движений, формы специализации и производственная структура те же, что и при единичном производстве. Для среднесерийного производства характерно, что выпуск изделий производится довольно крупными сериями ограниченной номенклатуры; серии повторяются с известной регулярностью по периоду запуска и числу изделий в партии; годичная номенклатура все же шире, чем номенклатура выпуска в каждом месяце. За рабочими местами закреплена более узкая номенклатура операций, Ксп = 10-20 операций (Ксер = 20: Км < 1). Оборудование универсальное и специальное, вид движения предметов труда - параллельнопоследовательный. Крупносерийное производство тяготеет к массовому. Изделия производятся крупными сериями ограниченной номенклатуры, а основные или важнейшие выпускаются постоянно , и непрерывно. Рабочие места имеют более узкую специализацию, Ксп = 10 - 20 операций (Ксер = 20; Км < 1). Оборудование преимущественно специальное, виды движений предметов груда - параллельно-последовательный и параллельный. Заводы имеют простую производственную структуру, обрабатывающие и сборочные цехи специализированы по предметному принципу, а заготовительные - по технологическому. Массовое производство характеризуется выпуском узкой номенклатуры изделий в течение длительного периода времени и большим объемом, стабильной повторяемостью. За рабочими местами закреплена узкая номенклатура операций, Ксп10 операции (Ксер < 2; Км  1 ). Все изделия номенклатуры завода изготовляются одновременно и параллельно. Числа наименований изделий в годовой и месячной программах совпадают. Оборудование специальное, вид движения предметов труда - параллельный. Цехи и участки специализированы преимущественно по предметному принципу. Заводы имеют простую и четко определенную производственную структуру. Тема 3. Предприятие как производственная система. Производственная система – целенаправленный процесс, благодаря которому происходит превращение отдельных элементов системы в полезную продукцию1. Полная система производственной деятельности организации называется операционной системой2. В кибернетике под системой понимают так или иначе упорядоченную совокупность элементов или частей, взаимодействующих между собой. Любая система представляет собой совокупность взаимодействующих компонентов. При этом каждый компонент может представлять самостоятельную систему, включающую в себя более простые элементы. Операционная система состоит из подсистем. Для полного описания системы нужно знать состояние элементов, а также состояние связей между ними – состояние входов и выходов. Перерабатывающая подсистема выполняет производительную работу, непосредственно связанную с превращением входных величин в выходные результаты. Подсистема обеспечения выполняет функции обеспечения перерабатывающей подсистемы. Модель можно рассматривать как копию, или абстрактное отражение, основных характеристик какого либо процесса. Модель отражает связи между причиной и следствием, между желаниями и возможностями. Совокупность элементов системы подразделяется на управляемые и управляющие объекты, т.е. управляемую и управляющую подсистемы. Управлять системой означает обеспечение ее целенаправленного поведения в изменяющихся условиях. Это достигается надлежащей организацией и развитием. Системы различаются своими целями. 1 Дж. Риггс Производственные системы: планирование, анализ, контроль., пер. с англ. Общая ред. А.И. Анчишкина.- М.: Прогресс, 1972., с.9. 2 Мескон М.Х., Альберт М., Хедоури Ф. Основы менеджмента: Пер. с англ.-М.:"Дело", 1992, с. 596.. Схему функционирования производственной системы можно представить следующим образом (рис. 2). Все методы и средства организации предполагают создание условий, максимально содействующих достижению поставленных целей. Планирование представляет собой постановку проблемы, прогнозирование, определение целей, разработку стратегии их выполнение, определение условий и средств достижения цели. Функционирование системы обеспечивается благодаря регулированию, которое включает учет и контроль. В процессе планирования принимаются решения. Потом создаются условия для его выполнения, и система начинает функционировать. Однако под влиянием внутренних и внешних факторов могут возникать отклонения от намеченных целей. Регулирование направлено на нейтрализацию причин отклонений и обеспечения желаемого хода развития системы. Помехи Вход Планирование и организация Выход Проблемы Результаты Регулирование, контроль, учет Помехи Внешние условия Рис. 2. Механизм функционирования производственной системы Для обеспечения функционирования системы осуществляются сбор, хранение и обработка информации для расчета показателей, характеризующих функционирование системы и их анализ. Контроль предполагает наблюдение за ходом достижения поставленных целей, проверку выполнения управленческих решений и оценку их последствий. Регулирование позволяет выявить проблемы, требующие новых управленческих решений, новых организационных структур. Последствия этих решений вновь будут регулироваться, контролироваться. Таким образом, производственные системы включают: планирование, анализ, контроль В зависимости от особенностей производственной системы осуществляется процесс управления. Основной функцией производственной системы является выпуск продукции. Производство включает непосредственно технологические процессы и вспомогательные операции, связанные с изготовлением продукции. Управление производством связано с составлением календарных планов, установлением норм выработки, совершенствованием технологии, контролем качества, обработкой материалов и т. п. Подсистема планирования и контроля получает от перерабатывающей подсистемы информацию о состоянии системы и незавершенном производстве. Информация может поступать из внутренней и внешней среды организации. Например, информация о спросе на продукцию, стоимости ресурсов, тенденции развития технологии, правительственных документах и т. п. поступает из внешней среды. Подсистема планирования и контроля перерабатывает информацию и выдает решения, как должна работать перерабатывающая подсистема. Конкретными вопросами, которые требуют решения, могут быть:  планирование производственных мощностей;  диспетчеризация;  управление материально-производственными запасами;  контроль качества. Управление может сталкиваться с разными проблемами, например: размещение предприятий; планировка предприятий и рабочих площадей; распределение ресурсов и последовательность их использования; выбор оборудования, его эксплуатация, текущий и капитальный ремонт, замена; материальные ресурсы; проектирование технологического процесса и контроль его хода; методы работы; контроль качества. Нетрудно убедиться в том, что это только небольшой круг проблем. Каждая из них может быть разбита на дополнительные подпункты. Однако, в общем виде сущность управления операциями состоит в следующем:  разработка и реализация общей стратегии и направлений операционной деятельности организации;  разработка и внедрение операционной системы, включая разработку производственного процесса, решение о месторасположении производственных мощностей, проектирование предприятия;  планирование и контроль текущего функционирования системы. Таким образом, производственная система может быть представлена как "затраты – превращение- выпуск", подчиняющаяся критериям планирования, анализа и контроля, что обеспечивает согласованное управление производством. Вся деятельность предприятия представляет собой сложную единую систему, состоящую из сети подчиненных подсистем. Подсистема может быть представлена как подразделение первого порядка единой или целой сложной системы. В структуру системы могут входить подразделения последующих порядков, т. е. второго, третьего и т.д. Примером могут служить взаимоотношения сложной системы и подсистем в промышленности (рис.3). Консультирование Исследование Промышленная среда Подготовка производства Распределение Производство Рис. 3. Взаимоотношения в промышленной системе На рис. 3 представлена концепция продукта, обеспечивающая прибыльность производства и сбыта. Для данной концепции характерны прямые и обратные связи между отдельными подсистемами: исследованием, конструированием, освоением, производством, распределением. Каждая подсистема должна способствовать достижению общей цели, хотя решает конкретные задачи. Например, подсистема "исследование" может включать определение направлений разработки проекта; составление календарного плана разработки; расчет сметы затрат и методов контроля издержек; определение надежности разрабатываемого продукта и др. Может быть выделена подсистема "кадры", включающая расчет потребности в кадрах, что предполагает учет характера работы; определение требований к квалификации работников; определение норм выработки. Таким образом, целостная сложная система состоит из систем первого порядка или подсистем, которые в свою очередь состоят из систем второго порядка, или системных составляющих, которые, в свою очередь подразделяются на низшие и более низшие системы третьего, четвертого порядка и т.д. Причем, деление продолжается до выделения простой системы n-го порядка. Вся сеть систем, образующих целостную сложную систему, проектируется таким образом, чтобы способствовать решению конечной задачи, для реализации которой осуществляется разработка всего проекта. Для сферы промышленности это предполагает обеспечение ответственных исполнителей информацией, необходимой для эффективного управления работами по исследованию, конструированию и разработке новых проектов, а также производственными и сбытовыми функциями. Сложной системой является комплексный объект (предприятие в целом, его организационное подразделение, группа или комплекс оперативных функций или даже одна из них). Подсистема представляет подразделение первого порядка в сложной системе. Подсистем должно быть не менее двух, в противном случае деление лишается смысла. Составляющей системой является подразделение второго порядка, существующее в рамках сложной системы. Низшие системы – это системы, входящие в систему подразделения третьего, четвертого и других порядков. Существует также понятие коренной системы, которая составляет конечное подразделение. Процесс проектирования систем состоит из пяти этапов: исследование, получение информации; моделирование; испытание и корректировка модели. Исследование предполагает выбор средств и методов для проектирования систем (экономикоматематические методы, статистические, социология и др.) Получение информации предполагает определение достаточности имеющейся информации и потребности в дополнительной информации. В процессе моделирования могут применяться как специальные, так и традиционные методы и средства. Например, для проектирования системы нормирования и организации труда могут потребоваться технологические карты, маршрутные схемы производственного процесса, специальные компьютерные программы, различные методы теории управления. На этапе испытания и корректировки модели могут быть использованы методы теории игр, методы оценки эффективности и качества работы. Как правило, основную часть работы по проектированию систем в крупных западных компаниях выполняет отдел организации производства. Отдел возглавляются вицепрезидентом по организации производства. Названия соответствующих подразделений отражают характер их деятельности. Ведущую роль при проектировании систем играет отдел операционных исследований и прикладной науки. Он имеет право привлекать компетентных работников из других подразделений. Это повышает вероятность разработки оптимального проекта системы путем улучшения существующей системы или ее изменения, либо путем проектирования совершенно новой системы. В фирмах, имеющих менее сложную организационную структуру, центром работ по проектированию системы может быть инженер по организации производства. Могут быть также привлечены для консультации специалисты в соответствующей области. Инженеров по организации производства называют производственными менеджерами. Производственные менеджеры, являясь центральной фигурой производственных систем, сочетают знания и способности специалистов различных областей науки и техники. Модуль 2 Раздел 2. Практический аспект организации производства Тема 4. Особенности организации производства на предприятиях машиностроения. Процесс создания и освоения новой техники. Новая техника - это результат научно-технического достижения, способствующего при его производстве и реализации развитию производительных сил и удовлетворению потребностей общества в продукции более высокого качества, чем известные ранее прототипы или аналоги. Соединение науки, техники и производства должно быть наиболее тесным, взаимосвязанным в одной системе. Полный комплекс работ по созданию и освоению новой техники (СОНТ) включает все стадии жизненного цикла изделия: 1) научно-исследовательские работы, 2) опытно-конструкторские работы; 3) конструкторскую подготовку производства; 4) технологическую подготовку производства; 5) организационную подготовку производства; 6) отработку нового изделия в опытном производстве; 7) освоение нового изделия в промышленном производстве (рис. 15.5). Первые две стадии охватывают работы, которые по своему содержанию не относятся к производству. Как правило, они выполняются в отраслевых НИИ и КБ и являются первым этапом системы СОНТ. Последующие четыре стадии составляют второй этап системы СОНТ. Они обеспечивают техническую подготовку производства (ТП) и выполняются проектными организациями или отделами главного конструктора и главного технолога предприятия - изготовителя новой техники. Седьмая стадия непосредственно создает условия для промышленного производства нового изделия. Условно стадии создания нового изделия, включая НИР, ОКР, КПП и частично ТПП, относятся к исходной фазе цикла СОНТ, а частично стадия ТПП и остальные стадии ОПП, ООП и ОСП относятся к заключительной фазе. Все работы цикла СОНТ и прежде всего стадии исходной фазы требуют широкого информационного обеспечения, т. е. соответствующей информационной подготовки, а также экономической проработки. Последняя выполняется на каждой стадии цикла с различной степенью глубины в зависимости от того, насколько данная стадия влияет на эффективность изготовления нового изделия. Стадии заключительной фазы ни в коем случае не должны быть оторваны от исходных. Тесная увязка стадий исходной фазы позволяет соединять в одну систему все подразделения, выполняющие работы по созданию и освоению выпуска нового изделия. Исследуя работы по созданию и освоению новой техники как систему, можно целенаправленно стремиться к ее оптимизации по тому или иному выбранному критерию. Подключение к системе технической подготовки работ по НИР и ОКР во много раз усложняет задачу управления и координации системы СОНТ, и в то же время при хорошо организованном управлении и четкой координации проведения всех стадий процесс СОНТ во много раз облегчает достижение конечной цели. Одновременно с этим снижаются затраты на освоение и переход на выпуск новой продукции. Систему СОНТ следует рассматривать как открытую систему. Она обменивается информацией, энергией, материальными носителями с окружающей средой. Входами системы СОНТ являются результаты фундаментальных и особенно прикладных исследований, а также плановые задания, установленные сроки, материалы и комплектующие изделия, выходом готовая продукция, поступающая в сферу потребления (эксплуатации). Основные направления сокращения цикла СОНТ Для сокращения цикла СОНТ, повышения экономической эффективности создаваемой техники есть весьма разнообразные конструкторские, технологические, организационноплановые пути, к числу которых можно отнести: - Использование систем автоматизированного проектирования – САПР как одного из самых действенных средств ускорения конструкторского и технологического проектирования и принятия оптимальных конструкторских, технологических и управленческих решений; - Совершенствование организационных форм системы СОНТ, в частности улучшение организации совместной работы конструкторов и технологов с первых стадий проектирования и выработки совместных конструкторско-технологических решений; - Унификацию, стандартизацию и типизацию конструкторских, технологических и организационных решений; - Комплексный анализ технологичности конструкций в процессе ПКР и ТПП; - Организацию, механизацию и автоматизацию информационного обслуживания; - Многовариантный сравнительный технико-экономический анализ (в том числе и функционально-стоимостной) и оптимизацию конструкторских, технологических и организационных решений; - Моделирование процессов СОНТ, предусматривающее параллельно-последовательное выполнение научно-исследовательских и проектно-конструкторских работ, технологической подготовки и освоения производства; - Применение сетевых методов планирования и управления в системе СОНТ и др. Наиболее успешно эти направления реализуются научно-производственных объединениях (НПО) и межотраслевых научно-технических комплексах (МНТК), сближающих процессы НИР, конструирования, разработки технологии и ее освоения непосредственно на предприятии, поскольку последнее является составной частью НПО и МНТК. Содержание и задачи планирования комплексной подготовки производства. Планы создания и освоения новой техники составляется на 3-5 лет (перспективные) и на год с разбивкой объемов работ на кварталы (текущие). В перспективных планах указываются сроки выполнения стадий и этапов системы СОНТ, определяется трудоемкость работ по всем стадиям и этапам, устанавливаются циклы отдельных стадий, этапов и в целом на всю разработку, намечаются конкретные подразделения-исполнители работ и руководители. В текущих планах указываются объемы и сроки исполнения работ конкретными исполнителями. При этом, естественно, предусматриваются методы организации работ и обеспечение надежного оперативного контроля за ходом процессов СОНТ. Основной задачей планирования процессов СОНТ является обоснованное установление начальных и конечных сроков выполнения стадий, этапов и отдельных работ, обеспечивающих своевременный запуск создаваемого изделия в производство и выпуск его в установленные сроки. Успешное выполнение этой задачи достигается при условии правильного определения работ по стадиям и этапам системы СОНТ, их последовательного и параллельного выполнения, а также разработки системы нормативов для расчета трудоемкости и продолжительности выполнения стадий, этапов и отдельных видов работ. Планирование процессов СОНТ, если они не используют вероятностные методы невозможно без научно обоснованной нормативной базы. В систему нормативов включаются два типа: a) Объемные, т.е. нормативы объема работ в натуральном выражении; b) Трудовые, т.е. нормативы объема работ в нормо-часах. К первому нормативу относятся, например, нормативы количества листов документации на изделие, сборочную единицу, оригинальную деталь; нормативы количества листов технологической документации на одну деталь, коэффициенты оснащенности технологических процессов и др. Ко второму типу относятся, например, трудоемкость конструкторских, чертежных, копировальных и других работ по конструированию одной оригинальной детали, трудоемкость разработки технологического процесса и конструирования оснастки на оду деталь в зависимости от группы сложности и степени новизны и др. Организация научно-исследовательских работ По своему содержанию и характеру получаемых результатов научные исследования могут быть фундаментальными, поисковыми и прикладными. Фундаментальные исследования делятся на теоретические и экспериментальные. Основой фундаментальных исследований является открытие новых явлений, закономерностей и принципов, которые могут быть использованы при создании новой техники, технологии производства, организации производства и потребления и др. Результаты фундаментальных исследований, как правило, служат основой для проведения поисковых и прикладных исследований, прямо касающихся вопросов создания новых видов материалов, средств и способов производства. Формы информации - теории, гипотезы и т.д. Поисковые научные исследования направлены на изучение более конкретных проблем, например, возможностей создания новых материалов, техники, технологии, повышения производительности труда и качества выпускаемой продукции и т. п. Результатами поисковых исследований является научно-техническая информация, которая во многих случаях имеет материально-техническое воплощение. При положительных результатах выводы поисковых работ имеют вполне конкретный характер и выдаются в виде отчетов, технической документации, макетов, экспериментальных образцов. Прикладные научные исследования непосредственно направлены на создание новых конкретных изделий либо на совершенствование существующих, а также на разработку способов их производства; на разработку средств механизации и автоматизации производства, систем и методов контроля за качеством продукции и т. д. Результаты прикладных исследований в форме отчетов, технической документации, макетов, опытных образцов и т. п. являются основой дальнейших разработок с целью внедрения в практику научных идей. Прикладные НИР стали комплексными, их выполняют научно-исследовательские, конструкторские и производственные подразделения, а часто и специализированные проектные службы. В проведении научных исследований особое место занимают конструкторские бюро и научные лаборатории предприятий. Как правило, они осуществляют конструкторскую подготовку серийного производства и иногда самостоятельно разрабатывают проекты. Цикл НИР, проводимых подразделениями предприятий и другими организациями, состоит из стадий, а также возможных этапов по стадиям. Под стадией понимается логически обоснованный раздел НИР, имеющий самостоятельное значение и являющийся объектом планирования и финансирования. Организация опытно-конструкторских работ Опытно-конструкторские работы (ОКР) проводятся в порядке реализации результатов НИР или непосредственно по техническому заданию на ОКР без предшествующей научноисследовательской работы. Они осуществляются в несколько этапов. Первый этап – технико-экономическое обоснование (ТЭО) целесообразности создания нового изделия и передачи его в серийное производство. При этом обосновываются возможности решения задач, варианты конструкторских и технологических решений. Составляется перечень работ, подлежащих исполнению, уточняется общий объем работ, затраты и сроки исполнения, определяются исполнители. На втором этапе уточняются данные ТЭО, выбирается оптимальный вариант построения изделия и его частей с учетом стоимости, эффективности и масштабов производства. Разрабатываются структурные, функциональные, принципиальные и другие схемы, определяются общие конструкторские и технологические решения, рассматриваются вопросы энергопитания, ремонтопригодности и т.д. Макетируются наиболее важные функциональные части изделия. На третьем этапе осуществляется теоретическая и экспериментальная проверка схемных, конструкторских и технологических решений; уточняются принципиальные схемы; проверяются новые материалы; изготавливаются макеты, которые проходят механические и климатические испытания. На этом этапе оцениваются надежность изделия, его функциональных узлов и частей, электрические и температурные режимы. Разрабатывается рабочая документация для изготовления опытного образца. На четвертом этапе составляется перечень элементов, подлежащих выходному контролю, и элементов, подлежащих тренировке, макетируется и компонуется сложная функциональная часть изделия. Готовая техническая документация на изготовление опытного образца сдается в отдел технической документации для размножения и передачи в производство. Опытный образец изготавливается при минимальном технологическом оснащении. Предварительные заводские испытания проводятся при участии представителя заказчика. Затем проводятся государственные испытания, и все это оформляется актом. Основные задачи проектно-конструкторских работ на предприятии Основной задачей проектно-конструкторской подготовки производства является создание комплекта чертежной документации для изготовления и испытания макетов, опытных образцов (опытной партии), установочной серии и документации для установившегося серийного или массового производства новых изделий с использованием результатов прикладных НИР, ОКР и в соответствии с требованиями технического задания. Содержание и порядок выполнения работ на этой стадии системы СОНТ регламентируются ГОСТами в единой системе конструкторской документации (ЕСКД). ГОСТ определяет следующие стадии конструкторской подготовки производства (КПП): техническое задание, техническое предложение, эскизный проект, технический проект и рабочий проект. Техническое задание является исходным документом, на основе которого осуществляется вся работа по проектированию нового изделия. Оно разрабатывается на проектирование нового изделия либо предприятием - изготовителем продукции и согласуется с заказчиком (основным потребителем), либо заказчиком. Разработка технического задания базируется на основе выполненных научноисследовательских и опытно-конструкторских работ, результатов изучения патентной информации маркетинговых исследований, анализа существующих аналогичных моделей и условий их эксплуатации. Техническое предложение разрабатывается в том случае, если техническое задание разработчику нового изделия выдано заказчиком. Второе содержит тщательный анализ первого и технико-экономическое обоснование возможных технических решений при проектировании изделия. После согласования и утверждения техническое предложение является основанием для разработки эскизного проекта. Последний разрабатывается в том случае, если это предусмотрено техническим заданием или техническим предложением. Эскизный проект состоит из графической части и пояснительной записки. Технический проект разрабатывается на основе утвержденного эскизного проекта и предусматривает выполнение графической и расчетной частей, а также уточнения техникоэкономических показателей создаваемого изделия. В графической части технического проекта приводятся чертежи общего вида проектируемого изделия, узлов в сборке и основных деталей. Чертежи обязательно согласовываются с технологами. В пояснительной записке содержатся описание и расчет параметров основных сборочных единиц и базовых деталей изделия, описание принципов его работы, обоснование выбора материалов и видов защитных покрытий, описание всех схем и окончательные техникоэкономические расчеты. На этой стадии при разработке вариантов изделий изготавливается и испытывается опытный образец. Технический проект проходит те же стадии согласования и утверждения, что и техническое задание. Рабочий проект является дальнейшим развитием и конкретизацией технического проекта. Эта стадия КПП разбивается на три уровня: а) разработка рабочей документации опытной партии (опытного образца): б) разработка рабочей документации установочной серии; в) разработка рабочей документации установившегося серийного или массового производства. Первый уровень рабочего проектирования выполняется в три, а иногда и в пять этапов. На первом этапе разрабатывают конструкторскую документацию для изготовления опытной партии. На втором этапе осуществляют изготовление и заводские испытания опытной партии. Третий этап заключается в корректировке технической документации по результатам заводских испытаний опытных образцов. Задачи ТПП, ее стадии. Технологическая подготовка производства (ТПП) представляет собой совокупность мероприятий, обеспечивающих технологическую готовность производства, т. е. наличие на предприятии полных комплектов конструкторской и технологической документации и средств технологического оснащения, необходимых для выпуска заданного объема продукции с установленными технико-экономическими показателями. Эта одна из важнейших стадий системы СОНТ весьма значительна по объему и сложности. Основными этапами ТПП являются: 1) разработка технологических процессов; 2) проектирование технологической оснастки и нестандартного оборудования; 3) изготовление средств технологического оснащения (оснастки и нестандартного оборудования); 4) выверка и отладка запроектированной технологии и изготовленного технологического оснащения. На первом этапе осуществляют выбор рациональных способов изготовления деталей и сборочных единиц, разработку новых технологических процессов. Содержание работ по проектированию технологических процессов складывается из следующих элементов: выбора вида заготовок; разработки межцеховых маршрутов; определения последовательности и содержания технологических операций; формирования рабочей документации на технологические процессы в соответствии с ЕСТП и др. На втором этапе ТПП, во-первых, проектируют конструкции моделей, штампов, приспособлений, специального инструмента и нестандартного оборудования, а во-вторых, разрабатывают технологический процесс изготовления технологического оснащения. На третьем этапе ТПП изготавливают всю оснастку и нестандартное оборудование. Это наиболее трудоемкая часть технологической подготовки (60- 80 % труда и средств от общего объема ТПП). На четвертом этапе ТПП выверяют и отлаживают запроектированную технологию; окончательно отрабатывают детали и узлы (блоки) на технологичность. Технологическая документация для различных типов производства (единичного, серийного и массового) отличается глубиной разработки технологических процессов и степенью их детализации. Сначала разрабатываются маршрутные межцеховые карты на технологические процессы изготовления деталей и сборочных единиц. Маршрутные карты указывают последовательность прохождения заготовок, деталей или сборочных единиц по цехам и производственным участкам предприятия. Кроме того, для определенных изделий разрабатываются карты типовых технологических процессов нанесения электролитических покрытий, химической обработки, нанесения лакокрасочных покрытий, ведомости удельных норм расхода растворителей, анодов, химикатов, ведомости подетальных отходов и другие документы. Исходная информация для разработки технологических процессов может быть базовой, руководящей и справочной. Базовая информация включает наименование объекта, а также данные, содержащиеся в конструкторской документации. Руководящая информация - это отраслевые и заводские стандарты, устанавливающие требования к технологическим процессам, оборудованию, оснастке, документация на действующие типовые и групповые технологические процессы, производственные инструкции, документация для выбора нормативов по технике безопасности и промышленной санитарии. Справочная информация включает документацию опытного производства, описания прогрессивных методов изготовления, каталоги, справочники, альбомы компоновок, планировок и др. Организационно-экономические пути ускорения технологической подготовки производства Одним из направлений сокращения трудоемкости и продолжительности ТПП является использование технологической унификации и стандартизации. К основным ее направлениям относятся: типизация и нормализация технологических процессов; унификации технологической документации; групповые методы обработки деталей; унификация оборудования и технологической оснастки. Под типизацией технологических процессов (ТТП) понимается система их рациональной разработки, основанной на создании групп конструктивно-технологически подобных деталей или сборочных единиц. Наибольшее распространение ТТП получила при разработке технологических процессов механообработки. Работы по ТТП осуществляются в два этапа. Первый этап – классификация деталей в группы конструктивно-технологического подобия и выбор типового представителя каждой группы. Формирование таких групп, как правило, осуществляется на основе разработанного конструктивно-технологического классификатора деталей, при котором детали предварительно группируются в классы по признаку служебного назначения. Второй этап – разработка технологического процесса на базовую деталь, который утверждается как типовой для данной группы. Кроме необходимых сведений для изготовления базовой детали ТТП содержит указание о методах обработки всех деталей данной группы в виде полного перечня и последовательности операций и переходов обработки деталей данного типа. ТТП сборки осуществляется с помощью типовых технологических схем, определяющих структуру технологического процесса в виде перечня типовых операций и последовательности их выполнения. Нормализация технологических процессов (НТП) дополняет ТТП. В распоряжении технологов имеются технологические нормали на используемые исходные материалы (сплавы, марки, профили и другое), режимы и методы обработки, припуски, допуски и др. Групповые методы обработки деталей аналогично ТТП базируются на классификации деталей по группам по тем же признакам конструктивно-технологического подобия. Однако групповой технологический процесс разрабатывается не на конкретную базовую деталь, а на комплексную деталь, которая включает в себя все элементарные поверхности деталей. Унификация технологической документации приводит к сокращению общего количества документов, облегчению труда технологов при подготовке производств и внесении изменений в действующие процессы. К числу основных унифицированных документов, используемых при разработке ТТП, относятся карты типовых представителей, операционные технологические карты ТТП и т.д. Унификация технологического оборудования и технологической оснастки позволяет использовать ее при смене объектов производства, повысить коэффициент загрузки оснастки и ее эффективность, предоставляя возможность вести обработку деталей большими партиями. Наибольшее распространение на предприятиях получили такие системы унифицированной оснастки, как сборно-разборные, универсально-сборные, универсальноналадочные приспособления, универсальная безналадочная, неразборная специальная, специализированная наладочная. Организация технологических служб Технологическая подготовка производства выполняется, как правило, службами и цехами предприятия. В условиях крупного машиностроительного предприятия руководство технологической подготовкой производства осуществляет заместитель главного инженера по подготовке производства. Задачи ТПП решаются отделом главного технолога, отделом главного металлурга, отделом главного сварщика, если на предприятии есть соответствующие производства, а также инструментальным отделом и инструментальными цехами, отделом механизации и автоматизации, технологическими бюро основных производственных цехов, бюро планирования подготовки производства, информационно-вычислительным центром. В отдел главного технолога (ОГТ) машиностроительного предприятия с серийным типом производства входит технологическое бюро разработки технологических процессов, которое включает в себя группы по видам работ (обработка резаньем, штамповка и др.) и по конструктивно однородным деталям и сборочным единицам (технология изготовления корпусных деталей и др.). Конструкторское бюро проектирования специальной технологической оснасткой имеет в составе группы, специализирующиеся по видам работ (оснастка для литья, приспособления для обработки резаньем и др.). Технологическое бюро организационного проектирования занимается выбором наиболее эффективной формы производственных участков, осуществляет проектирование предметнозамкнутых участков. Технологическое бюро подготовки программ обеспечивает подготовку управляющих программ для станков с ЧПУ. Технологическое бюро подготовки и внедрения мероприятий по действующему производству осуществляет модернизацию действующих техпроцессов. Технологическое бюро трудовых и материальных нормативов выполняет нормирование техпроцессов. Бюро механизации и автоматизации осуществляет работы по созданию и совершенствованию системы автоматизированного проектирования. Бюро технической документации оформляет, размножает и хранит техническую документацию ТПП. В зависимости от специфики машиностроительного предприятия и традиционно сложившегося положения различают три системы технологической подготовки производства: централизованную, децентрализованную и смешанную. Централизованная система предполагает выполнение комплекса работ по проектированию технологических процессов, средств оснащения и их наладке технологами отдела главного технолога. Такая организация обеспечивает высокое качество разрабатываемых процессов, но усложняет учет цеховых условий, снижает до некоторой степени оперативность освоения новой технологии. Централизованная система в большей степени отвечает условиям массового и крупносерийного производства. Децентрализованная система предполагает выполнение работ по проектированию технологии и средств технологического оснащения цеховыми технологами в соответствии с расцеховкой деталей. Децентрализованная система соответствует характеру мелкосерийного и единичного производства. Содержание и основные этапы организационной подготовки производства Первой стадией в организации освоения производства новой техники является организация опытного производства новой техники. Опытные цехи предприятий, находясь на стыке науки и производства, выполняют роль связующего звена между этими фазами и существенным образом влияют на сферы научной и производственной деятельности. Отработка изделий в опытном производстве производится параллельно со стадиями технической подготовки производства (КПП, ТПП ОПП). Понятие «опытное производство» охватывает различные производственные подразделения: экспериментальные цехи предприятий массового и серийного типов производства; предприятия единичного производства;, временно используемые для отработки и опробования новых идей, и др. Практика показывает, что чем быстрее меняются такие концепции как физикохимические, схемотехнические, конструкторские, технологические и др., характерные для предприятий машиностроения, тем более оправданно существование опытных производств в виде самостоятельных предприятий или подразделений, входящих в научно-производственные объединения. Важной составной частью системы СОНТ является стадия организационной подготовки производства (ОПП). Она представляет собой совокупность взаимосвязанных процессов: по выбору наиболее рациональных форм и методов организации производства новых изделий; по обеспечению их материалами; по подготовке кадров соответствующих профессий; по сбору необходимых данных для оперативно-производственного планирования. Организационная подготовка производства осуществляется соответствующим отделами и службами завода (ОГК, ОГТ, ОГМ, ОТ и З, ПЭО и др.). Важным этапом ОПП является планирование. Оно начинается с укрупненного технологического анализа составных частей нового изделия, чтобы выявить возможности исползования имеющихся и приобретения или изготовления дополнительной технологической оснастки и нестандартного оборудования. Затем рассчитываются необходимые календарноплановые нормативы для составления плана работы ОПП. Другим важным этапом ОПП является изготовление изделий установочной серии. По результатам изготовления изделий установочной серии и испытания ее в реальных условиях производится корректировки конструкторской и технологической документации перед запуском изделий в установившееся серийное или массовое производство. От уровня ОПП зависят качество и сроки проведения промышленного освоения производства новых изделий. Следующей стадией является организация процесса освоения производства новой техники. Находясь на стыке науки, техники и производства, процесс освоения производства (ОСП) обладает двойственным характером. На этой стадии СОНТ реализуются, с одной стороны, функции исследования и разработки, с другой – непосредственно производственные функции в промышленном производстве. В обоих случаях процесс ОСП оказывает значительное влияние на все экономические показатели предприятия в связи с повышенными затратами труда, основных фондов и оборотных средств. Следует различать два вида освоения выпуска новой продукции. Первый вид – освоение выпуска опытного изделия (отработка изделия в опытном производстве – ООП). Второй вид – освоение промышленного выпуска новой продукции (промышленное освоение). Оно заключается в последовательном развертовании серийного и массового выпуска новой продукции. Методы перехода на выпуск новой продукции Используемые в машиностроении разнообразные методы переда на выпуск новой продукции различаются прежде всего степенью совмещения времени выпуска заменяемых и осваиваемых )деталей (либо наличием перерыва между окончанием выпуска .меняемой и началом выпуска осваиваемой модели), а также отношением темпов снижения выпуска снимаемой с производства и темпов нарастания выпуска осваиваемой продукции. Можно выделить следующие методы перехода на новую продукцию: последовательный, параллельный, параллельно-последовательный. Последовательный метод перехода характеризуется тем, что производство новой продукции начинается после полного прекращения выпуска продукции, снимаемой с производства. В зависимости от наличия значительного перерыва между окончанием выпуска старой продукции и началом выпуска новой можно выделить варианты этого метода: прерывно-последовательный и непрерывно-последовательный. Прерывно-последовательный вариант предполагает, что после прекращения выпуска старого изделия 1 на тех же производственных площадях выполняются работы по перепланировке и монтажу технологического оборудования и транспортных средств, а по их завершении начинается освоение производства нового изделия 2 (рис. 2.14.). Непрерывно-последовательный вариант последовательного метода характеризуется тем, что выпуск осваиваемого изделия начинается сразу же после прекращения выпуска изделия, снимаемого с производства, т.е. АГ=0 (рис. 2.14,6) Для параллельного метода перехода характерно постепенное замещение снимаемой с производства продукции вновь осваиваемой. Одновременно с сокращением объемов производства старой модели происходит нарастание выпуска новой. Применяются разнообразные варианты параллельного метода, различающиеся величиной отрезка времени дТ, в течение которого совмещается выпуск старого и нового изделий, величиной уменьшения суммарного выпуска в период освоения нового изделия. В условиях массового производства (прежде всего в автомобиле- и тракторостроении) широко применяется параллельно-поэтапный вариант параллельного метода. Процесс обновления выпускаемой продукции выполняется в несколько этапов, в ходе которых осваивается выпуск так называемых переходных моделей. Рис. 2.15. Параллельный метод перехода на выпуск нового изделия: Параллельно-последовательный метод перехода (рис. 2.16) достаточно широко применяется в условиях массового производства при освоении новой продукции, существенно отличающейся по конструкции от снимаемой. На предприятиях создаются дополнительные мощности (участки, цехи), на которых начинается освоение нового изделия — отрабатываются технологические процессы. В этот начальный период освоения в основном производстве продолжается выпуск изделий, подлежащих замене. После завершения начального периода освоения происходит кратковременная остановка как в основном производстве, так и на дополнительных участках, в течение которой осуществляется перепланировка оборудования. Недостатком этого метода являются очевидные потери в суммарном выпуске продукции за время остановки производства и в начале последующего периода освоения нового изделия в цехах. Ускорение процессов СОНТ Основные задачи организации и планирования процессов СОНТ с целью сокращения продолжительности цикла заключается в снижении до минимума числа изменений, вносимых после передачи результатов из предшествующей стадии в последующую; в определении рациональной степени параллельности фаз, стадий и этапов цикла; в обеспечении минимума затрат времени при выполнении работ и минимума потерь при передаче результатов работ из предыдущей стадии в последующую. Решение первой задачи достигается главным образом инженерно-техническими методами, обеспечивающими качество отработки и выполнения этапов работ системы СОНТ. В результате уменьшается число переделок, а также случаев повторного выполнения уже пройденных этапов, т.е. снижается трудоемкость работ, а следовательно, и затраты на их выполнение. Вторая задача решается планово-координационными методами, в том числе методами сетевого планирования. Рациональное совмецение стадий и этапов работ системы СОНТ (параллельно-последовательный или параллельный метод выполнения фаз, стадий, этапов и работ) приводит к сокращению цикла, на не трудоемкости процессов. При решении третьей задачииспользуются организационные методы, которые влияют на продолжительность цикла СОНТ за счет сокращения трудоемкости этапов цикла и изменения хирактера и сроков их выполнения. Поэтому организационные методы ведут к двоякому экономическому эффекту: 1) сокращению затрат на выполнение стадий и этапов системы СОНТ; 2) получению экономического выйгрыша от сокращения цикла (дополнительное количество продукции, получаемое в результате сокращения цикла подготовки и освоения производства, без дополнительных затрат на содержание оборудования, а также без значительного увеличения условно-постоянных расходов). Задачи ускорения процесса СОНТ вызывают потребность в дальнейшей автоматизации как умственных, так и производственных процессов. Необходимой базой автоматизации является математическое моделирование, позволяющее в разумных пределах формализовать выполнение операций с целью нахождения наиболее рациональных решений в различных производственных ситуациях. Моделирование является предпосылкой перехода к АСУ процессами СОНТ. Оно предусматривает использование в каждом случае модели, в достаточной степени адекватной объекту управления и отражающей его основные закономерности. Тема 5. Производственный цикл изготовления изделия и его структура. Продолжительность производственного цикла изготовления продукции (независимо от числа одновременно изготавливаемых деталей или изделий) - это календарный период времени, в течение которого сырье, основные материалы, полуфабрикаты и готовые комплектующие изделия превращаются в готовую продукцию, или, другими словами, это отрезок времени от момента начала производственного процесса до момента выпуска готового изделия или партии деталей, сборочных единиц. Например, производственный цикл простого процесса начинается с запуска в производство заготовки (партии заготовок) и заканчивается выпуском готовой детали (партии деталей). Производственный цикл сложного процесса состоит из совокупности простых процессов и начинается с запуска в производство первой заготовки детали, а заканчивается выпуском готового изделия или сборочной единицы. Продолжительность производственного цикла, как правило, выражается в календарных днях или часах (при малой трудоемкости изделий). Знание продолжительности производственного цикла изготовления всех видов продукции (от изготовления заготовок, деталей до сборки изделий) необходимо: 1) для составления производственной программы предприятия и его подразделений; 2) для определения сроков начала производственного процесса (запуска) по данным сроков его окончания (выпуска); 3) для расчетов нормальной величины незавершенного производства. Продолжительность производственного цикла зависит от времени трудовых и естественных процессов, а также от времени перерывов в производственном процессе (рис. 6.1). В течение трудовых процессов выполняются технологические и нетехнологические операции. К технологическим относятся операции, в результате которых изменяются внешний вид и внутреннее содержание предметов труда, а также подготовительно-заключительные работы. Их продолжительность зависит от типа производства, его технической оснащенности, прогрессивности технологии, приемов и методов труда и других факторов. Рис. 6.1. Структура производственного цикла Время выполнения технологических операций в производственном цикле составляет технологический цикл (Тц). Время выполнения одной операции, в течение которого изготавливается одна деталь, партия одинаковых деталей или несколько различных деталей, называется операционным циклом (Топ). К нетехнологическим относятся операции по транспортировке предметов труда и контролю качества продукции. Естественными считаются такие процессы, которые связаны с охлаждением деталей после термообработки, с сушкой после окраски деталей или других видов покрытия и со старением металла. Перерывы в зависимости от вызвавших их причин могут быть подразделены на межоперационные (внутрицикловые), межцеховые и междусменные. Сокращение продолжительности производственного цикла имеет важное экономическое значение. Чем меньше продолжительность производственного цикла, тем больше продукции в единицу времени при прочих равных условиях можно выпустить на данном предприятии, в цехе или на участке; тем выше использование основных фондов предприятия; тем меньше потребность предприятия в оборотных средствах, вложенных в незавершенное производство; тем выше фондоотдача и т. д. При расчете продолжительности производственного цикла изготовления изделия учитывают лишь те затраты времени на транспортные и контрольные операции, естественные процессы и перерывы, которые не перекрываются операционным циклом. В заводской практике производственный цикл сокращается одновременно по трем направлениям: уменьшается время трудовых процессов, сокращается время естественных процессов и полностью ликвидируются или сводятся к минимуму различные перерывы. Расчет и анализ продолжительности производственного цикла простого процесса. В простом процессе детали (заготовки) в большинстве случаев изготавливают партиями, поэтому очень важным является вопросе рациональном выборе движения партии деталей через всю совокупность последовательно выполняемых операций. Выбранный вид этого движения определяет степени непрерывности и параллельности производственного процесса и продолжительность производственного цикла изготовления партии деталей. Процесс изготовления партии деталей, проходящей через многие операции, состоит из совокупности операционных циклов, каждый из которых представляет собой выполнение одной операции над всеми предметами производства данной партии. Совокупность операционных циклов, а также способ сочетания во времени смежных операционных циклов и их частей образуют временную структуру многооперационного технологического цикла. Продолжительность многооперационного технологического цикла существенно зависит от способа сочетания во времени операционных циклов и их частей, а также от определяемого вида движения партии деталей по операциям. Существуют три вида движения партии деталей по операциям технологического процесса: последовательный, параллельно-последовательный и параллельный. Сущность последовательного вида движения заключается в том, что каждая последующая операция начинается только после окончания изготовления всей партии деталей на предыдущей операции. При этом передача с одной операции на другую осуществляется целыми партиями. Продолжительность операционного технологического цикла обработки партии деталей определяется по формуле на основе графика (рис5.2). m Тц (посл )  n  t 1  n  t 2  ..... n  tm  n   t , i 1 где n - число деталей в обрабатываемой партии, шт.; t - штучное время на i-й операции, мин; т - число операций в технологическом процессе. Если на одной или нескольких операциях обработка деталей ведется одновременно на нескольких рабочих местах (Спр), то продолжительность технологического цикла рассчитывается по формуле ti , i 1 Cпрi m Тц (посл )  n   Пример. Пусть имеем партию деталей n = 3, технологический процесс состоит из т = 4 операций, продолжительность выполнения которых составляет t1=2; t2=1; t3=1,5; t4=2мин. Все операции выполняются соответственно на одном рабочем месте. Продолжительность цикла обработки партии деталей составляет Tц(пocл)=3•(2+1+1,5+2)=19,5 мин. Из рис. 5.2 следует, что технологический цикл обработки партии деталей при последовательном виде движений равен сумме операционных циклов (n*t). Как видно из рисунка и приведенных выше формул, продолжительность технологического цикла пропорциональна размеру партии и времени выполнения операций. При этом имеют место существенные перерывы партионности. Это связано с тем, что каждая деталь партии, за исключением первой и последней, пролеживает на каждой операции дважды: перед началом обработки и после нее до окончания обработки последней детали в партии. Общее время внутрипартионного пролеживания одной детали на всех операциях определяется по формуле tпр  (n  1) ti  Tц (посл)  tобр , где tобр - суммарное время обработки одной детали на всех операциях технологического процесса (2 + 1+1,5+2= 6,5 мин). В данном примере tпр=19,5-6,5=13мин. Общее время пролеживания всех деталей в партии (для определения величины незавершенного производства) рассчитывается по формуле Тпр=n*tпр =3*13=39мин. Преимуществом последовательного движения партии деталей является отсутствие перерывов в работе рабочих и оборудования на всех операциях. Однако этот вид движения имеет и существенные недостатки. Во-первых, детали пролеживают в течение длительного времени из-за перерывов партионности, свойственных данному виду движения, в результате чего создается большой объем незавершенного производства. Во-вторых, продолжительность технологического (производственного) цикла значительно увеличивается из-за отсутствия параллельности в обработке деталей. В связи с этим последовательное движение применяется преимущественно в единичном и мелкосерийном производствах. Сущность последовательно-параллельного движения заключается в том, что на каждом рабочем месте работа ведется без перерывов, как при последовательном движении, но вместе с тем имеет место параллельная обработка одной и той же партии деталей на смежных операциях. Передача деталей с предыдущей операции на последующую производится не целыми партиями (п), а поштучно или транспортными партиями (р). Пусть имеется такая же партия деталей, что и при последовательном виде движения, а величина транспортной партии р = 1. При построении графика данного вида движений деталей по операциям технологического процесса (рис. 2) необходимо учитывать следующие виды сочетаний периодов выполнения смежных операций. 1. Если периоды выполнения смежных операций (предыдущей и последующей) одинаковые, то между ними организуется параллельная обработка деталей, которые передаются с предыдущей операции на последующую поштучно или небольшими транспортными партиями сразу же после их обработки. 2. Если продолжительность последующей операции меньше, чем предыдущей, то отсутствие простоев оборудования на последующей операции может быть обеспечено только после накопления перед ней известного запаса деталей, позволяющего эту операцию выполнять непрерывно (в примере t2 < t1). Для того чтобы определить момент начала последующей операции, необходимо от точки, соответствующей окончанию предыдущей операции над всей партией (п), отложить вправо отрезок, равный в принятом масштабе времени выполнения последующей операции (t2) над одной транспортной партией (р), а влево - отрезок, равный продолжительности последующей операции над всеми предшествующими транспортными партиями. 3. Если продолжительность последующей операции больше, чем предыдущей (в нашем примере t3>t2 и t4>t3) то в этом случае транспортную партию (р) можно передавать с предыдущей операции на последующую сразу же по окончании ее обработки. Из рис. 5.3 видно, что продолжительность цикла изготовления партии деталей (п = 3) на т = 4 операциях технологического процесса при последовательно-параллельном движении меньше, чем при последовательном движении из-за наличия параллельности протекания каждой пары смежных операций на суммарное время совмещении t. Таких совмещении столько, сколько операций в технологическом процессе за минусом единицы. Время совмещения (параллельности) выполнения каждой пары смежных операций t =(n-р)*tкр , где индекс при tкр соответствует операциям с наименьшим временем их выполнения. Например, между первой и второй операциями tкр = t2, между второй и третьей операциями tкр =t2, между третьей и четвертой операциями tкр = t3. Тц(пп)= 3(2 +1+1,5+2)- (3- 1)(1 +1+1,5) = 12,5 мин. Достоинством этого вида движения является отсутствие перерывов в работе рабочих и оборудования и значительное сокращение продолжительности технологического (производственного) цикла по сравнению с последовательным видом движения. Данный вид движения позволяет вести работу большими партиями и при большой трудоемкости изготовления деталей, благодаря чему он широко используется в серийном и крупносерийном производстве. Сущность параллельного вида движений заключается в том, что детали с одной операции на другую передаются поштучно или транспортными партиями (р) немедленно после завершения обработки (независимо от времени выполнения смежных операций). При этом обработка деталей по всем операциям осуществляется непрерывно и пролеживание деталей исключено. Это значительно сокращает продолжительность технологического цикла и, следовательно, производственного. Пусть имеется такая же партия деталей, что и при последовательном и последовательнопараллельном видах движения, и величина транспортной партии р = 1. При построении графика параллельного движения партии деталей по операциям (рис. 5.4) необходимо учитывать следующие правила: 1. Сначала строится технологический цикл для первой транспортной партии по всем операциям без пролеживания между ними. 2. На операции с самой большой продолжительностью строится операционный цикл обработки деталей по всей партии (п) без перерывов в работе оборудования. 3. Для всех остальных транспортных партий достраивают ся операционные циклы. Из рис. 3 видно, что продолжительность технологического цикла изготовления партии деталей (п =3) на m = 4 операциях и при передаче их транспортными партиями (р = 1 ) определяется по формуле Тц(пар)  (n  p)  t max p ti , Если на отдельных операциях работа выполняется одновременно на нескольких рабочих местах (Спр), то формула принимает следующий вид: Подставив данные из приведенного выше примера (п = 3, m = 4, р =1) в полученную формулу, определим продолжительность технологического процесса: Тц(пар)=( 3-1)* 2+1*(2+1+1,5+ 2 )= 10,5 мин Рис. 5.4. График технологического цикла при параллельном движении деталей по операциям. Тема 6. Содержание и порядок проектирования организации основных производств на предприятиях машиностроения. Производственная структура предприятия В соответствии с рассмотренным выше содержанием производственного процесса как совокупности основных, вспомогательных и обслуживающих процессов производственного назначения на любом машиностроительном заводе различаются основные, вспомогательные и побочные цехи и обслуживающие хозяйства. Их состав, а также формы специализации вид и объем кооперированных производственных связей между ними принято называть производственной структурой предприятия. Цех - организационно обособленное подразделение предприятия, состоящее из ряда производственных и вспомогательных участков, и обслуживающих звеньев. Цех выполняет определенные ограниченные производственные функции, обусловленные характером кооперации труда внутри предприятия. На большинстве промышленных предприятий цех является их основной структурной единицей. Для цеха - участок, для участка - рабочее место. Часть мелких и средних предприятий может быть построена по бесцеховой структуре. В этом случае предприятие делится непосредственно на производственные участки. Совокупность производственных подразделений, в которых осуществляются производственные процессы определенного вида, образует производство. Некоторые наиболее крупные предприятия в организационно-административном отношении строятся по корпусной системе на основе объединения под единым руководством ряда цехов и хозяйств. К цехам основного производства относятся цехи, изготовляющие основную продукцию предприятия. Это заготовительные (литейные, кузнечно-прессовые и др.); обрабатывающие (механической обработки деталей, холодной штамповки, термические и др.); сборочные (узловой сборки, генеральной сборки, монтажные, регулировочно-настроечные и др.) цехи. К вспомогательным относятся цехи, которые способствуют выпуску основной продукции, создавая условия для нормальной работы основных цехов: оснащают их инструментом и приспособлениями, обеспечивают запасными частями для ремонта оборудования и проводят плановые ремонты, обеспечивают энергетическими ресурсами. Важнейшими из этих цехов являются инструментальные, ремонтно-механические, ремонтноэнергетические, ремонтно-строительные, модельные, штамповые и др. Число вспомогательных цехов и их размеры зависят от масштаба производства и состава основных цехов. К обслуживающим цехам и хозяйствам производственного назначения относятся: метрологическое, складское хозяйство, включающее различные заводские склады и кладовые; транспортное хозяйство, в состав которого входят депо, гараж, ремонтные мастерские и необходимые транспортные и погрузочно-разгрузочные средства; санитарно-техническое хозяйство, объединяющее водопроводные, канализационные, вентиляционные и отопительные устройства; центральная заводская лаборатория, состоящая из лабораторий механической, металлографической, химической, пирометрической, рентгеновской и др. Все они выполняют работу по обслуживанию основных, вспомогательных и побочных цехов. Побочные цехи - это такие, в которых изготавливается продукция из отходов основного и вспомогательного производства либо осуществляется восстановление использованных вспомогательных материалов для нужд производства, например цех производства товаров широкого потребления, цех регенерации формовочной смеси, масел, обтирочных материалов. Подсобные цехи осуществляют подготовку основных материалов для основных цехов, а также изготовляют тару для упаковки продукции. В основных и вспомогательных цехах помимо производственных участков могут быть следующие вспомогательные участки и службы: ремонтный участок цехового механика; участок заточки режущего инструмента; инструментально-раздаточная кладовая; участок поверки и ремонта мерительного инструмента; межоперационная кладовая; кладовая готовых деталей (изделий); транспортная служба и др. Наряду с производственной структурой различают общую структуру предприятия (состав предприятия). Она, кроме производственных цехов и обслуживающих хозяйств производственного назначения, включает различные общезаводские службы, а также хозяйства и предприятия, связанные с капитальным строительством, охраной окружающей среды и культурно-бытовым обслуживанием работников, например жилищно-коммунальное хозяйство, подсобное хозяйство, столовые, профилактории, медицинские учреждения, детские ясли, клубы и т. п. Производственная структура предприятия формируется при его создании, а также в результате непрерывно осуществляемого на нем в последующем процесса организации. Она определяется большой совокупностью факторов, основными из которых являются конструктивные и технологические особенности производимой продукции: объемы выпуска по каждому виду продукции; формы специализации подразделений предприятия; формы кооперирования с другими предприятиями по выпуску конкретных видов продукции; нормативы численности и управляемости производственных подразделений и др. Все многообразие производственных структур машиностроительных предприятий в зависимости от их специализации можно свести к следующим типам: заводы с полным технологическим циклом, располагающие всей совокупностью заготовительных, обрабатывающих и сборочных цехов; заводы механосборочного типа (с неполным технологическим циклом), располагающие ограниченным числом основных цехов и, как правило, получающие необходимые заготовки в порядке кооперирования со стороны; заводы. Под специализацией производства понимают его ориентацию на выполнение определенной работы. Чем выше уровень специализации производства на предприятии и больше кооперированных связей с другими предприятиями, тем ограниченнее номенклатура изготавливаемой продукции, однороднее технология производства и проще производственная структура предприятия. Чем выше уровень целевой специализации цехов и участков, тем сложнее в них внутренние материальные и информационные потоки, но зато меньше кооперированных связей между ними и рациональнее производственная структура предприятия и его цехов. Существуют три формы внутризаводской специализации: технологическая (функциональная), предметная и подетальная (относящиеся к целевой специализации). При технологической форме цехи и участки специализируются на выполнении однородных технологических процессов или операций. По этому принципу построены почти все заготовительные, термические, гальванические и т.п. цехи. В механообрабатывающих цехах формируют участки, обладающие однотипным оборудованием: токарные, фрезерные, шлифовальные и т.п. Однотипное оборудование упрощает организацию его технического обслуживания. Вместе с тем технологическая специализация усложняет внутризаводское и внутрицеховое кооперирование, ограничивает ответственность руководителей цехов и участков только за достижение локальных целей производственного процесса, а не за его конечный результат. При предметной форме цехи и участки специализируются на полном изготовлении одного или нескольких изделий или сборочных единиц (узлов, блоков), сходных по конструкции и технологии. В таких подразделениях существует максимально возможная технологическая замкнутость цикла производства изделий. Поэтому их часто называют предметно-замкнутыми. Наиболее часто в одном предметно-специализированном цехе или участке совмещают стадии обработки и сборки путем создания механосборочных цехов и участков. Примерами предметно-специализированных цехов и участков являются цехи киноаппаратуры, микрокалькуляторов и др., участки гидрораспределителей, творожных автоматов, и т.д. Предметная форма характерна для предприятий с массовым, крупно- и среднесерийным типами производства. При подетальной форме цехи и участки специализируются на законченном изготовлении одной или нескольких групп конструктивно-технологически однородных деталей одного или разных изделий. В подетально-специализированных подразделениях имеет место максимальная замкнутость технологического цикла по основному (например, металлообрабатывающему) процессу и минимально допустимая совместимость по другим частичным процессам (термообработка, нанесение покрытий и др.), обеспечивающим выдачу готовых деталей. Подетальная специализация цехов и участков характерна для заводов массового и крупносерийного производства. Эта прогрессивная форма эффективна также для механообрабатывающих цехов и участков со средне-, мелкосерийным и единичным типами производства. Предметная и подетальная формы специализации цехов и участков имеют ряд бесспорных преимуществ перед технологической:        повышается уровень специализации рабочих мест за счет сокращения номенклатуры обрабатываемых деталей; резко сокращается и упрощается межцеховая и межучастковая кооперация; повышается прямоточность производства, и сокращаются пути движения предметов труда; уменьшаются потери времени на переналадку оборудования и на межоперационные перерывы, в результате чего сокращается длительность производственного цикла; повышается ответственность руководителей цехов и участков за выпуск готовых изделий или законченных частей изделий в заданные сроки, за их количество и качество; улучшается планирование производства; создаются благоприятные условия для внедрения групповых и поточных методов производства, комплексной механизации и автоматизации производственных процессов. Все эти преимущества приводят также к существенному повышению производительности труда рабочих, снижению себестоимости продукции и улучшению других технико-экономических показателей. Методы организации производств. Организация непоточного производства. Под методом организации производства понимаются способы сочетания организации производственного процесса во времени и в пространстве. Организация производственного процесса во времени определяется степенью прерывности его. Прерывность зависит от вида продукции и технологии ее изготовления. Вся продукция, изготавливаемая на предприятиях, может быть разделена на два вида: дискретную и неделимую. К дискретному виду относится продукция, состоящая из различных частей, например машины, приборы, приемники, телевизоры, ЭВМ и другие изделия. Неделимую продукцию нельзя разделить на части или компоненты. К ней относятся жидкие химические вещества, металлы и сплавы металлов, лаки, краски и другие виды продукции. Для производства дискретной продукции могут быть применены прерывные (дискретные) технологические процессы и полунепрерывные технологические (производственные) процессы, а для производства неделимой продукции применяются только непрерывные технологические процессы. В полунепрерывных пpoизвoдcтвeнныx процессах одна часть производства выполняется непрерывно, а другая - с перерывами. Например, в процессе изготовления определенной детали такие операции, как плавка металла, заливка форм и остывание форм выполняются непрерывно, т. е. одна за другой, а остальные операции - с перерывами (токарная, фрезерная, шлифовальная и т. д). Вся продукция, изготавливаемая на предприятиях машиностроения и радиоэлектронного приборостроения, относится к дискретному виду. Организация производственного процесса в пространстве определяется расположением (планировкой) оборудования (рабочих мест), участков и цехов и зависит от вида продукции, ее количества и технологии изготовления. В прерывных производственных процессах оборудование (рабочие места) могут располагаться по однородным технологическим группам (технологическая форма специализации) или по разнородным группам для обработки однородных по конструкции и размерам деталей (предметная форма специализации). Для производства дискретной продукции в условиях непрерывного производственного процесса оборудование (рабочие места) располагается по ходу технологического процесса обработки деталей (сборки сборочных единиц и изделий). Такие методы организации производства относятся к поточным, все остальные - к непоточным. На выбор методов организации поточного или непоточного производства влияют различные факторы, к ним относятся: • размеры и масса изделия; чем крупнее изделие и больше его масса, тем труднее организовать поточное производство; • количество изделий, подлежащих выпуску за определенный период времени (год, квартал, месяц, сутки); при выпуске небольшого количества изделий, как правило, нецелесообразно организовывать поточное производство (слишком большие капитальные затраты); • периодичность выпуска изделий, т. е. они могут выпускаться регулярно и нерегулярно; при регулярном (ритмичном) выпуске, например, по 20 изделий ежемесячно, целесообразно организовать поточное производство, а если регулярность неопределенная или через различные периоды времени и в разных количествах, то приходится использовать непоточные методы организации производства: • точность и шероховатость поверхности деталей; при высокой точности и малой шероховатости следует применять непоточные методы. Непоточное производство может быть специализировано в следующих формах: технологической, предметной и смешанной. Формы специализации непоточного производства. Технологическая форма специализации характеризуется созданием цехов и участков, на которых оборудование (рабочие места) специализированы по признаку их технологической однородности и размеров. Например, в кузнечно-штамповочном цехе могут быть созданы участки, оснащенные только крупными, средними или мелкими молотами и прессами; в литейных цехах могут создаваться участки кокильного литья и литья в оболочковые формы, участки чугунного, стального или цветного литья, участки ручной или машинной формовки; в механообрабатывающих цехах могут быть участки, созданные по видам металлорежущих станков, которые разделяются еще на группы крупных, средних и малых станков (токарных, фрезерных, сверлильных и др.); в сборочных цехах могут быть выделены слесарно-сборочные участки по видам собираемых узлов, подузлов, блоков и других сборочных единиц. Следует отметить, что не все технологически специализированные участки могут быть самостоятельными административно-обособленными единицами. На технологических участках (при групповом расположении оборудования) партии деталей могут обрабатываться на нескольких единицах оборудования (станках-дублерах). В этом случае может быть организовано многостаночное обслуживание, при котором значительно сокращается продолжительность производственного цикла обработки партии деталей. При предметной форме специализации создаются производственные цехи и участки, специализированные по участкам. Они могут быть предметно-замкнутыми (ПЗУ) и предметногрупповыми (ПГУ). На предметно-замкнутых участках (в технологическом отношении) должны выполняться, как правило, все (от первой до последней) операции, необходимые для обработки деталей или сборки сборочной единицы. Поскольку полностью замкнуть процесс изготовления детали на одном участке (цехе) в некоторых случаях по ряду причин не представляется возможным, допускается некоторая кооперация с участками данного цеха или других цехов. Предметно-замкнутые участки не всегда являются административно-производственными единицами. Номенклатура деталей, обрабатываемых на ПЗУ, значительно меньше, чем на любом технологическом участке. На практике различают следующие разновидности предметно-замкнутых участков обработки деталей: 1) участки с одинаковыми или однородными технологическими процессами или маршрутами движения (например, обработка корпусов одного типа, но разных размеров); 2) участки разнообразных деталей, сходных по конфигурации и операциям обработки (например, детали плоские, детали типа тел вращения и др.); 3) участки деталей, сходных по габаритам и операциям обработки (например, детали крупные, мелкие и т.д); 4) участки деталей из материалов и заготовок определенного вида (ковок, штамповок, сплавов и т.д.). Сущность метода заключается в разработке технологического процесса и технологической оснастки для группы сходных между собой деталей или операций, для которых требуются однотипное оборудование и оснастка; при этом сокращается многообразие обрабатываемых деталей и операций. Групповое производство в процессе обрабатывающей стадии на базе групповой технологии, может быть создано в виде подетально-групповых цехов, участков и групповых (многопредметных) поточных линий, где детали обрабатываются без переналадки станков. Поточное производство, сущность, классификация. Принцип прямоточности предусматривает размещение оборудования и рабочих мест в порядке следования операций технологического процесса. Прямоточность обеспечивает кратчайший путь движения изделия в производстве. Принцип специализации воплощается в создании специализированных поточных линий, предназначенных для обработки одного закрепленного за данной линией изделия или нескольких технологически родственных изделий. Принцип непрерывности проявляется в виде непрерывного (без межоперационного пролеживания) движения изделий по операциям при непрерывной работе рабочих и оборудования. Принцип параллельности предусматривает параллельное движение изделий, при котором они передаются по операциям поштучно либо небольшими транспортными партиями. Принцип ритмичности характеризуется ритмичным выпуском продукции с линии и ритмичным повторением всех операций на каждом ее рабочем месте. Классификация поточных линий Организационные формы поточных линий весьма разнообразны, поэтому целесообразно делить их на группы по классификационным 1. По степени специализации различают одно- и многопредметные поточные линии. Однопредметные поточные линии, как правило, являются постоянно-поточными, для которых характерны: а) производство одного вида продукции в течение длительного периода времени до смены объекта производства на заводе; б) постоянно действующий, несменяемый технологический процесс; в) большой масштаб производства однотипной продукции. Эти линии, как правило, применяются в условиях массового или крупносерийного производства. Многопредметные поточные линии создаются в тех случаях, когда программа выпуска продукции одного вида не обеспечивает достаточной загрузки комплекта оборудования линии. В зависимости от метода чередования объекта производства многопредметные линии подразделяются на переменно-поточные и групповые. Переменно-поточная линия - это линия, на которой обрабатывается несколько конструктивно-однотипных изделий разного наименования, обработка ведется поочередно через определенный интервал времени с переналадкой рабочих мест (оборудования) или без их переналадки. В период изготовления предметов определенного наименования такая линия работает по тем же принципам, что и однопредметная. Групповая линия - это линия, на которой обрабатывается несколько изделий разных наименований по групповой технологии и с использованием групповой оснастки либо одновременно, либо поочередно, но без переналадки оборудования (рабочих мест). 2. По степени непрерывности технологического процесса различают непрерывные и прерывные (прямоточные) линии. Непрерывно-поточными могут быть как одно-, так и многопредметные поточные линии. На непрерывно-поточных линиях предметы труда с операции на операцию непрерывно передаются поштучно или небольшими транспортными партиями с помощью механизированных или автоматизированных транспортных средств (конвейеров) через одинаковый промежуток времени, равный такту или ритму потока. При этом время выполнения всех операций технологического процесса на данном рабочем месте должно быть равно или кратно такту (ритму). Такой технологический процесс принято называть синхронизированным. Прерывно-поточными также могут быть одно- и многопредметные поточные линии. Они создаются, когда отсутствует равенство или кратность длительности операций такту и полная непрерывность производственного процесса не достигается. Для поддержания беспрерывности процесса на наиболее трудоемких операциях создаются межоперационные оборотные заделы. 3. По способу поддержания ритма различают линии с регламентированным и свободным ритмом. 4. По виду использования транспортных средств различают линии со средствами непрерывного действия (линии с транспортным конвейером; линии с рабочим конвейером и линии с распределительным конвейером.), с транспортными средствами дискретного действия и линии без транспортных средств. 5. По характеру движения конвейера различают линии с непрерывным и пульсирующим движением конвейера. 6. По уровню механизации процессов различают автоматические и полуавтоматические поточные линии. Элементы расчета поточных линий При проектировании поточных линий расчитывают ряд показателей ее работы. Работа непрерывной поточной линии НПЛ основана на согласии длительности операций с тактом линии. Процесс согласования длительности операций с тактом ПЛ называется синхронизацией. Условие синхронизации может быть выражено в следующем виде: t1 t 2 tm   ...   rнл c1 c 2 cm , - такт времени. где t1…tm – норма штучного времени по операциям, мин; с1…сm – число рабочих мест на операции. rн.л. – такт (поштучный ритм) непрерывно-поточной линии, мин/шт. Исходными данными для расчета непрерывно-поточной линии являются: 1. Программа запуска изделий на линию за расчетный период (Nзап). 2. Действительный фонд времени (Фд). 3. Нормы времени (ti). Суточную программу запуска определяют по заданной программе выпуска Nвып. Nзап = Nвып*100/(100-а) , где а – технологические потери, %. Основным же расчетным параметром поточный линии является такт потока (выпуска) — интервал времени, через который периодически производится выпуск изделий или заготовок определенного наименования, типоразмера и исполнения. Это среднее расчетное время, по истечении которого в поток запускается, или с потока выпускается одно изделие или транспортная партия, промежуток времени между выпуском отдельных деталей, узлов или изделий на линии. r Фд  60 , Nзап При передаче де предметов труда партиями (p) период времени, определяющий выпуск (запуск) одной партии от последующей за ней, соответственно увеличивается и его называют ритмом работы линии R R = p*r, Число рабочих мест (расчетное) по операциям определяется по формуле: cpi  ti  cпi , r где Сpi, Спi – расчетное и принятое число рабочих мест. tшт i – норма штучного времени на выполнение i операции с учетом выполнения коэффициента норм, мин. Принятое число рабочих мест определяется округлением расчетного количества до ближайшего целого числа (допускается перегрузка не более 5%). Коэффициент загрузки рабочих мест (оборудования) на каждой операции Кз, находят по формуле: Кзi = Срi / Спi * 100 , % где Ср и Сп — расчетное и принятое число рабочих мест (станков, машин) на i-ой операции. Средний коэффициент загрузки рабочих мест: Кзi = Срi / Спi * 100. Скорость движения ленты конвейера  рассчитывается соответственно такту поточной линии:  = lo / r, где lO – шаг конвейера, м, т.е. расстояние между осями смежных изделий , равномерно расположенных на конвейере.  = lo / r*p - скорость конвейера при передаче изделий транспортными партиями (p) Наиболее удобная и безопасная для работы скорость ленты рабочего конвейера 0,1-2,0 м/мин, допустимая – до 3,5 м/мин. Рабочая длина поточной линии (рабочей части конвейера) L равна произведению шага конвейера (расстояния между рабочими местами) на общее количество рабочих мест, расположенных по одной стороне линии: Lp = lo Cni, Многостаночное обслуживание и совмещение профессий. Многостаночное обслуживание – такая форма организации труда, при которой один рабочий работает на нескольких станках, выполняя ручные приемы на каждой из них в период автоматичной работы всех остальных станков. Число одновременно обслуживаемых станков рабочим-многостаночником (норма обслуживания) может быть определено путем построения графика или аналитически из соотношения времени машинно-автоматической работы механизма tм и времени tз, характеризующего занятость рабочего многостаночника: n tмi   tз  tзi , i 1 при обслуживании станков-дублеров норма обслуживания рассчитывается исходя из основного условия многостаночной работы – отсутствия простоев в работе обслуживаемых станков (рис.54,а). Для станков-дублеров имеют место следующие соотношения: tм1=tм2=…=tмп; tз1=tз2=…=tзп; тогда tм=(n-1)tз. Норма обслуживания определяется по формуле: n tм  1, tз где tм – машинно-автоматическое время на любом из совмещаемых станков; tз – время занятости рабочего, т.е. ручное вспомогательное время tр с учетом времени перехода рабочего от одного станка к другому и времени активного наблюдения на любом из обслуживаемых станков. Во всех остальных случаях многостаночная работа без простоев станков возможна только при условии равенства или кратности оперативных времен tопi = tмi + tзi (рис.54,б,в). Если это условие осуществить не удается для обеспечения минимальных значений простоев станков, то следует подбирать операции с близкими оперативными временами (рис.54,г). В ином случае простои могут быть весьма значительными (рис.54,д). Цикл многостаночного обслуживания Тмс – период времени, в течении которого проводиться комплекс вспомогательных и прочих работ по всей группе обслуживаемых станков. В это время включается, помимо вспомогательных ручных приемов, время на переход рабочего от станка к станку и время активного наблюдения, а также свободное время рабочего. Для случая, когда Тмс равно сумме времен занятости рабочего на всех операциях, занятость рабочего, как видно из рис.54,в, полная. Поэтому свободное время у рабочего в течение цикла многостаночного обслуживания tсв составит: tсв  Тмс   tзi , Простои станков в течении цикла Пст  n  Tмс   tопi , Степень загрузки рабочего-многостаночника в течении цикла характеризуется коэффициентом занятости Кз и коэффициент загрузки станков в течении цикла Кзаг: Кз   tзi Тмс , Кзаг  n  Тмс  Пст , n  Тмс Совмещение профессий – это выполнение работником в трудовом процессе операций, относящихся к разным профессиям и специальностям. Виды совмещений: 1. При многостаночной работе на разнотипных станках; 2. Выполнение одним вспомогательным рабочим различных работ по обслуживанию оборудования; 3. Выполнение основных и вспомогательных работ одним рабочим. Совмещение профессий позволяет рационально использовать рабочее время на основе уплотнения рабочего дня, позволяет выполнять работы с меньшим количеством исполнителей. Коэффициент возможного совмещения работ: Ксов = Тсв / Тсм. Тема 7. Организационное проектирование вспомогательных производственных процессов. Содержание и задачи производственной инфраструктуры Эффективность изготовления и выпуска конкурентоспособной продукции с минимальными затратами и бесперебойная производственно-хозяйственная деятельность предприятия обеспечиваются не только рациональной организацией технологических процессов, но и высоким уровнем технического обслуживания основного производства и всех подразделений производственной инфраструктуры. Инфраструктура предприятия — это комплекс подразделений и служб, главная задача которых сводится к обеспечению нормального функционирования (без перерывов и остановок) основного производства и всех сфер деятельности предприятия. К инфраструктуре относятся инструментальное, энергетическое, транспортное, складское, тарное и другие хозяйства, а также службы материально-технического обеспечения, внешней кооперации, маркетинга, технического контроля качества продукции, метрологии и патентоведения, подготовки производства новой продукции, лабораторных испытаний, планирования и учета, кадровой и финансовой деятельности, сбыта готовой продукции и т.п. Состав и масштабы инфраструктуры предприятия зависят от типа производства, номенклатуры и объема выпуска продукции, уровня специализации и кооперирования, организации производственных. Для выполнения функций технического обслуживания на предприятии создается ряд цехов и хозяйств, прямо не участвующих в создании основных изделий, определяющих профиль предприятия, а по своей деятельности содействующих работе основных цехов. Для большинства предприятий машиностроения и металлообработки подразделениями вспомогательных производств (50%) и всей системы технического обслуживания являются инструментальное, ремонтное, энергетическое, транспортное, складское и тарное хозяйства. Применение на предприятии широкой номенклатуры и ассортимента инструментов и технологической оснастки создает необходимость организации инструментального хозяйства (27%), которое обеспечивает предприятие снабжением, проектированием, планированием, изготовлением, хранением. учетом и ремонтом необходимого инструмента с доставке; его до рабочих мест. Ремонтное хозяйство (30%) предприятия обеспечивает поддержание в технически исправном состоянии большого, часто весьма сложного парка технологического оборудования основных цехов путем его обслуживания, ремонта и модернизации. Значительное место в производственной инфраструктуре предприятия занимает энергетическое хозяйство (8%), так как современные производства являются крупными потребителями топлива, электроэнергии, пара, газа, воды, сжатого воздуха и других энергоносителей. Энергетическое хозяйство обеспечивает различными видами энергии основные, вспомогательные цехи и все подразделения и службы предприятия. Организация обслуживания производства инструментом и технологической оснасткой Инструментальное хозяйство предприятия — это совокупность общезаводских и цеховых подразделений, занятых приобретением, изготовлением, ремонтом и восстановлением инструмента и технологической оснастки, их учетом, хранением и выдачей в цехи и на рабочие места. Состав, характер и структура их зависят от типа и масштаба производства, номенклатуры и сложности инструмента. Задачи инструментального хозяйства: - своевременное и бесперебойное обеспечение цехов и рабочих мест основного производства качественной технологической оснасткой и инструментом; - повышение качества оснащения и организация рациональной его эксплуатации; снижение затрат на изготовление, приобретение, хранение и эксплуатацию оснащения; - организация заточки и восстановления инструмента, ремонта оснастки и мерительного инструмента. Инструментальное хозяйство состоит: Инструментальный отдел или бюро (ИНО, БИХ); Инструментальный цех; Участок ремонта и восстановления инструмента; участки централизованной заточки (ЦЗИ); центральный инструментальный склад (ЦИС); участок универсальных сборных приспособлений (УСП) цеховые инструментально-раздаточные кладовые (ИРК); отделения по ремонту в цехах. На предприятиях используются следующие методы организации инструментального хозяйства: 1) централизованный; 2) децентрализованный; 3) смешанный. При централизации создается инструментальный отдел предприятия, в состав которого входят инструментальные цехи, участки, отделения и склады, которые своими силами и средствами обеспечивают все подразделения предприятия необходимым инструментом. При децентрализации каждый цех предприятия самостоятельно обеспечивает свое производство необходимым инструментом. При смешанном методе организации происходит перераспределение работ между подразделениями инструментального хозяйства: изготовление инструмента осуществляет инструментальный цех, его содержание и распределение — ЦИС, а ремонт и восстановление — цехи основного и вспомогательного производств. Начальник инструментального отдела подчиняется главному технологу. Выполнение функций по приемке, хранению, учету, выдаче и регулированию снабжения инструментом цехов предприятия возлагается на ЦИС, а в цехах — на ИРК. В ЦИСе хранится как нормальный, так и специальный инструмент. На каждый вид инструмента заполняется карточка и отводится определенная ячейка (полка) для его хранения. ЦИС подчинен начальнику ИНО. Пополнение запасов ЦИС осуществляется за счет внешних поставщиков и продукции собственного инструментального производства. Потребность в инструменте (оснастке) на плановый период определяется: Кин = Кр.ин + Коб – Ко.ф., где Кр.ин - расход инструмента Коб - оборотный фонд Ко.ф - фактическая величина на начало планового периода. Для определения потребности в оснастке применяют три метода расчета: статистический, по нормам оснастки, по нормам расхода. Статистический метод. По отчетным данным за прошлый период определяется фактический расход инструмента, приходящийся на 100 тыс. руб. валовой продукции завода или на 1000 часов работы оборудования той же группы, на которой использовался соответствующий инструмент. Недостатки: Существенная погрешность. Применим в единичном и мелкосерийном производстве и для расчета инструмента, по которому трудно установить срок службы (слесарно-сборочный, в некоторых случаях мерительный). По нормам оснастки. Под нормой оснастки понимают число инструментов, которое одновременно должно находиться на соответствующем рабочем месте в течение всего планового периода. с Кр = (Fэф / Тизн)  i=1 nнi где Fэф - эффективный фонд времени работы оборудования в плановом периоде, ч. Тизн - срок службы инструмента данного вида до полного износа, ч. nнi - число инструментов, которые одновременно должны находиться на i –м рабочем месте. с - число рабочих мест, где одновременно применяется данный инструмент. Этим методом в основном рассчитывается инструмент долговременного пользования (универсальный режущий, мерительный, кузнечный, литейный и др.), который находится на рабочем месте до полного износа, а также применяется во вспомогательном производстве (РМЦ). По нормам расхода. Норма расхода – это число инструментов данного типоразмера, используемых при обработке одной детали или одного изделия. Кр = N * tм * nн 60 * Тизн *(1-R) Кр - количество режущего инструмента определенного типоразмера, шт. N - число деталей, обрабатываемых данным инструментом по годовой программе, шт. tм - машинное время на одну деталеоперацию, мин. nн - число инструментов, одновременно работающих на станке, шт. Тизн - машинное время работы инструмента до полного износа, ч. R - коэффициент преждевременного износа инструмента (принимается R = 0,05) Тизн = ( L / lср + 1) tст L - допустимая величина стачивания рабочей части инструмента при заточках, мм. lср - средняя величина снимаемого слоя при каждой переточке, мм. tст - стойкость инструмента (машинное время работы инструмента между переточками). Для поддержания запаса инструмента применяют две системы планирования пополнения запасов: «на заказ» и «на склад». Система «на заказ» состоит в том, что в соответствии с выявленной потребностью в данном инструменте заранее дается заказ на его изготовление или приобретение. Система «на склад» предусматривает установление максимального и минимального запаса инструмента в ЦИС и расчет нормы запаса, соответствующей точке заказа. При снижении текущего запаса в ЦИС до точки заказа подается заявка в инструментальный отдел для оформления заказа на изготовление или приобретение очередной партии инструмента. Тема 8. Организационное проектирование обслуживающих производств. Организация ремонтного хозяйства Ремонтное хозяйство включает ремонтно-механический цех, ремонтные участки цехов, склады оборудования и запасных частей и другие подразделения. Оно осуществляет все виды ремонта, модернизацию и технические осмотры (обслуживание) оборудования. Все работы по поддержанию оборудования в работоспособном состоянии подразделяются на техническое обслуживание и ремонт. Организация ремонтного хозяйства предприятия базируется на системе планово-предупредительного ремонта (ППР), разра6отанной в 1923г. Ремонт — это комплекс операций по восстановлению параметров технической характеристики оборудования и обеспечения дальнейшей его эксплуатации. Ремонт подразделяется на малый, средний и капитальный. Малый (текущий) ремонт предусматривает замену быстроизнашивающихся деталей и регулировку механизмов. При среднем ремонте выполняются частичная разборка агрегата, замена и ремонт отдельных сборочных узлов и механизмов, последующая сборка, регулировка и испытания под нагрузкой. Капитальный ремонт предусматривает полную разборку агрегата, дефектовку (сортировку на годные, негодные и требующие восстановления детали), замену или ремонт сборочных единиц с последующими сборкой, регулировкой и испытанием на всех режимах работы. При капитальном ремонте может осуществляться модернизация оборудования. Ремонты, вызываемые отказами и авариями оборудования, называются внеплановыми (аварийными). При хорошо организованной системе ППР и высокой культуре эксплуатации оборудования необходимость в таких ремонтах, как правило, не возникает. Система ППР предусматривает проведение ее технической подготовки. Конструкторская подготовка включаете составление альбомов чертежей сменных деталей; определение номенклатуры и нормализацию (унификацию) сменных а деталей и сборочных единиц. Альбомы чертежей деталей составляются на каждую группу оборудования и содержат паспорт и схемы — кинематическую, гидравлическую, пневматическую, электрическую и смазки; чертежи общего вида сборочных единиц и рабочие чертежи сменных деталей; спецификации подшипников, резиновых изделий — сальников, ремней и т.д., нормалей, аппаратуры, покупных деталей и т.п. Чертежи деталей составляются при разборке агрегата. Технологическая подготовка заключается в формировании типовых техпроцессов сборки, разборки агрегатов и изготовлении наиболее трудоемких и сложных деталей, а также в составлении дефектовочной ведомости при капитальном ремонте агрегата. В настоящее время вопросы, связанные с организацией ремонтного хозяйства, решаются на предприятиях самостоятельно, при этом используются рекомендации, ЕСППР и ТУ (технические условия) заводов-изготовителей оборудования. Управление ремонтным хозяйством осуществляет главный механик предприятия, который подчиняется главному инженеру. Главный механик руководит работой отдела (ОГМ) и подчиненного ему РМЦ. ОГМ на крупных предприятиях состоит из подразделений: бюро планово-предупредительного ремонта (БППР), конструкторско-технологического (КТБ), планово-производственного (ППБ) Система планово-предупредительного Планирование ремонта оборудования ремонта и обслуживания оборудования. Единая система ППР базируется на следующих основных нормативах: 1) категория ремонтной сложности; 2) ремонтная единица; 3) длительность и структура ремонтного цикла; 4) длительность межремонтных периодов и осмотров. Под категорией сложности понимается степень сложности ремонта агрегата (единицы оборудования), которая зависит от его технических и конструктивных особенностей, размеров обрабатываемых деталей, точности их изготовления и особенности ремонта. Категория ремонтной сложности обозначается буквой R и числовым коэффициентом перед ней. ЕСППР определены категории ремонтной сложности всех используемых моделей оборудования как по механической, так и по электрической части. Трудоемкость ремонтных работ и осмотров в течение межремонтного цикла рассчитывается по количеству и сложности установленного оборудования, продолжительности и структуре ремонтного цикла, утвержденным нормам затрат труда на единицу ремонтной сложности по формуле nk nc nT nTO 1 1 1 1 Тс   rk  tk   rc  tc   rT  tT   rTO  tTO , где n –количество капитальных, средних, текущих ремонтов и ТО в течение одного ремонтного цикла t – нормы времени на одну единицу ремонтной сложности соответственно капитального, среднего, текущего ремонта и ТО; r — количество единиц ремонтной сложности оборудования соответствующих ремонтных работ. Под длительностью ремонтного цикла понимается наименьший повторяющийся период эксплуатации оборудования, в течение которого осуществляются в установленной последовательности все виды технического обслуживания и ремонта в соответствии со структурой ремонтного цикла, т.е. период времени от установки оборудования до j капитального ремонта или между двумя очередными капитальными ремонтами. Трц = А*п*у*м*m где А – нормальная длительность ремонтного цикла, ч; п – к-т, учитывающий характер производства; у – к-т, учитывающий условия эксплуатации оборудования; м - к-т, учитывающий вид обрабатываемого материала; m – к-т, учитывающий особенности характеристики массы станков. Под структурой ремонтного цикла понимается перечень и последовательность выполнения работ по осмотру и ремонту в период между капитальными ремонтами или между вводом в эксплуатацию и первым капитальным ремонтом. Она зависит от технологического назначения оборудования, его сложности и условий эксплуатации. Технико-экономические показатели ремонтной службы. 1. Время простоя оборудования в ремонте, приходящееся на одну ремонтную единицу. Определяется делением суммарного времени простоя оборудования, находящегося в ремонте, на число ремонтных единиц оборудования, которые подвергаются ремонту в данном плановом периоде. Необходимо добиваться максимального сокращения этого периода. 2. Число ремонтных единиц установленного оборудования, приходящихся на одного ремонтного рабочего. Это число характеризует производительность труда ремонтных рабочих, которая постоянно должна увеличиваться. 3. Себестоимость ремонта одной ремонтной единицы, определяемая делением всех расходов (включая накладные) по ремонту в течение определенного времени (например в течение года) на число ремонтных единиц оборудования, ремонтируемого за этот же плановый период. Необходимо стремиться к максимальному снижению этого показателя. 4. Оборачиваемость парка запасных деталей. Этот показатель определяется отношением стоимости израсходованных запасных деталей к среднему остатку их на складе и должен быть максимально большой. 5. Число аварий, поломок и внеплановых ремонтов на единицу оборудования, характеризующее эффективность системы ППР. Оно должно быть минимальным. Организация энергетического хозяйства. Современные предприятия машиностроения потребляют различные виды энергии и энергоносителей, в частности электроэнергии, топлива, пара, сжатого воздуха, воды и т. д. По характеру использования потребляемая энергия подразделяется на силовую, технологическую и производственно-бытовую. Силовая энергия приводит в движение оборудование и подъемно-транспортные средства; технологическая энергия служит для изменения свойств и состояния материалов (плавление, термообработка и др.), производственно-бытовая энергия расходуется на освещение, вентиляцию, отопление и другие цели. Годовые затраты на потребляемую энергию на предприятиях весьма значительны, а их доля в себестоимости продукции в настоящее время достигает 25—30%. Основными задачами энергетического хозяйства являются: 1) бесперебойное обеспечение предприятия, его подразделений и рабочих мест всеми видами энергии с соблюдением установленных для нее параметров — напряжения, давления, температуры и др.; 2) рациональное использование энергетического оборудования, его ремонт и обслуживание; 3) эффективное использование и экономное расходование в процессе производства всех видов энергии. Экономия энергии достигается за счет внедрения следующих мероприятий: а) ликвидация и снижение прямых потерь энергии в сетях и местах ее потребления (неисправное состояние электросетей, соединений трубопроводов, шлангов, кранов, вентилей и др.); б) внедрение в производство высокоэкономичных технологических процессов, приборов, оборудования (внедрение электроиндукционного нагрева деталей при термообработке вместо нагрева в электропечах сопротивления снижает расход электроэнергии более чем в 2 раза); в) применение наивыгоднейших режимов работы технологического и энергетического оборудования, обеспечивающих полное использование мощности электромоторов и трансформаторов, уменьшение расхода энергии на холостом ходу (повышается коэффициент мощности в сетях — косинус фи); г) вторичное использование энергоресурсов - тепла (отходящих газов печей, отработанного пара кузнечных цехов, тепла охлаждающей воды и т.д.); д) организация четкого планирования и нормирования расхода, учета потребления энергии и контроля за ним (составление топливного и энергетического балансов по каждому виду энергии). Для осуществления перечисленных задач, а также для разработки и внедрения мероприятий по экономии всех видов энергии на предприятиях создаются энергетические хозяйства. Их структура зависит от ряда факторов: типа производства, объема выпуска продукции, энергоемкости продукции, развития кооперации с другими предприятиями и т. д. На крупных предприятиях (в объединениях) во главе энергетического хозяйства находится управление главного энергетика (УГЭ), на средних предприятиях — отдел главного энергетика (ОГЭ), на малых предприятиях — энергомеханический отдел во главе с главным механиком. Главный энергетик является заместителем главного механика. В состав энергетического хозяйства среднего предприятия входят: отдел главного энергетика, электросиловой цех (или участок), тепло- или паросиловой цех, электроремонтный и слаботочный цехи. Отдел главного энергетика возглавляет главный энергетик завода, подчиненный главному инженеру. В составе ОГЭ, как правило, создаются следующие функциональные подразделения: бюро планово-предупредительного ремонта (ГТПР), техническое бюро, плановопроизводственное бюро и бюро энергоиспользования. Бюро ППР планирует, контролирует и учитывает выполнение всех видов ремонтных работ энергетического оборудования и электрической части технологического оборудования, инспектирует правильность эксплуатации энергетического оборудования; ведет паспортизацию и учет всех видов энергетического оборудования; устанавливает номенклатуру, сроки службы, нормы расхода и лимиты на запасные части и покупные материалы, планирует изготовление или закупку материальных ценностей для ремонта. Техническое бюро осуществляет всю техническую подготовку производства системы ППР. Планово-производственное бюро планирует потребности предприятия в различных видах энергии и энергоресурсов. Планирование сводится к составлению энергетических балансов, которые подразделяются на плановые и отчетные. В плановом энергобалансе обосновываются потребности предприятия в энергии и энергоресурсах. Отчетный энергобаланс предназначен для контроля за фактическим энергопотреблением, для анализа использования энергии, а также для оценки качества работы энергоцехов. Основой для составления плановых энергобалансов служат удельные нормы расхода энергии, топлива и т.д., а также плановые задания по выпуску продукции основного производства. Бюро энергоиспользования занимается нормированием расхода и рационального использования энергии. Электросиловой цех включает участки: а) электроподстанцию с электросетями, которая принимает, преобразует в требуемое напряжение и доставляет электроэнергию заводским потребителям; основное оборудование - трансформаторы, мотор-генераторы, установки, электродвигатели высокого напряжения; б) монтажный участок, выполняющий подвод электросетей к вновь устанавливаемому оборудованию и ремонт действующих электросетей. Тепло- или паросиловой цех объединяет участки: а) парокотельный с трубопроводами, подающий пар и горячую воду потребителям; его основное оборудование — паровые котлы установки для подогрева воды; б) водонасосная станция и канализация с водопроводными и канализационными сетями; в) компрессорная станция, снабжающая цехи сжатым воздухом; ее основное оборудование — компрессоры; г) азотно-кислородная, газогенераторная и ацетиленовая подстанции. Электроремонтный цех выполняет все виды ремонтов энергетического оборудования согласно системы ППР, а также ремонт электрической части технологического оборудования. Слаботочный цех включает участок связи и сигнализации, обслуживающий телефонную сеть и радиосвязь, электрочасовые установки, диспетчерскую связь и т.п.; участок по обслуживанию контрольно-измерительных приборов и средств автоматики и телемеханики. Организация транспортного хозяйства. Работа современного машиностроительного предприятия связана с перемещением многочисленных разнообразных грузов как за пределами завода, так и внутри его. На завод в общезаводские или прицеховые склады доставляют материалы, топливо, комплектующие изделия и другие материальные ценности, а со складов или непосредственно из цехов вывозят готовую продукцию и отходы производства. Внутри завода осуществляется транспортировка материалов, комплектующих и других изделий с общезаводских складов в цехи; заготовок, деталей, сборочных единиц — между цехами; готовой продукции и отходов - из цехов в соответствующие пункты назначения. Внутри цехов заготовки, детали и сборочные единицы в процессе изготовления и сборки перевозятся между кладовыми и участками, с одного участка на другой, а на участках - между paбочими местами. В соответствии с этим различают внешнюю и внутреннюю транспортировку грузов; последняя подразделяется на межцеховую и внутрицеховую. Внутризаводская и частично внешняя транспортировка грузов осуществляется с помощью различных транспортных средств, принадлежащих заводу. Транспортное хозяйство завода включает все транспортные средства завода, осуществляющие внешние и внутренние перевозки, и все устройства общезаводского назначения (гаражи, ремонтные мастерские и т.д.). Перевозка грузов, погрузочно-разгрузочные и экспедиционные операции являются основными функциями транспортного хозяйства. Функции транспортного хозяйства завода не ограничиваются только перемещением грузов. Организация внутризаводского транспорта и его работа оказывают непосредственное влияние и на ход производственного процесса и на себестоимость выпускаемой продукции. От работы транспорта зависит ритмичная работа рабочих мест, участков и цехов, а также равномерный выпуск заводом готовой продукции. Время, затрачиваемое на внутрицеховые и межцеховые перевозки, влияет на продолжительность производственного цикла. Затраты на содержание транспортного хозяйства на некоторых заводах составляют 10—15% суммы всех косвенных расходов в себестоимости продукции. В связи с этим основной задачей транспортного хозяйства завода является бесперебойная транспортировка грузов при полном использовании транспортных средств и минимальной себестоимости транспортных операций. Это достигается путем правильной организации транспортного хозяйства и четкого планирования работы транспорта, обоснованного выбора транспортных средств, повышения уровня механизации и автоматизации погрузочно-разгрузочных работ. Применяемые на заводах транспортные средства классифицируются следующим образом: • по способу действия — прерывные и непрерывные; • по видам транспорта — рельсовые, безрельсовые, водные, подъемно-транспортные и специальный транспорт; • по назначению — внешние, межцеховые и внутрицеховые; • по направлению перемещения грузов - горизонтальные, вертикальные (лифты, подъемники); горизонтально-вертикальные (кранбалки, автопогрузчики); наклонные (монорельсовые дороги, конвейеры). Структура транспортного хозяйства завода зависит от характера выпускаемой продукции (габаритные размеры, масса); состава цехов; типа и масштаба производства. На крупных и средних предприятиях создается транспортный отдел, подчиненный непосредственно заместителю директора по общим вопросам или по маркетингу и сбыту. В состав этого отдела входят бюро (группы): планово-экономическое, диспетчерское, техническое, учета и др. Планово-экономическое бюро разрабатывает план производственно-хозяйственной деятельности (транстехплан), определяет грузооборот по заводу и объем погрузочноразгрузочных работ, рассчитывает потребность в транспортных и погрузочно-разгрузочных средствах, потребность в кадрах и фонд заработной платы, составляет смету затрат по транспортному хозяйству и калькуляцию себестоимости на отдельные виды услуг. Диспетчерское бюро осуществляет оперативно-производственное планирование работы транспорта, которое сводится к составлению квартальных, месячных и суточных планов перевозок и к оперативному регулированию транспортных работ. Методы построения планов определяются степенью устойчивости грузопотоков на заводе. Техническое бюро проводит техническую подготовку производства с целью комплексной механизации и автоматизации погрузочно-разгрузочных и транспортных операций; разрабатывает транспортно-технологические схемы, обеспечивающие стыковку отдельных звеньев транспортной сети предприятия и технологического оборудования; формирует альбомы чертежей по каждому виду подъемно-транспортного оборудования для изготовления запасных частей и проведения ремонтных работ. Бюро учета ведет паспортизацию всех видов транспортных средств, осуществляет бухгалтерский учет и отчетность работы транспортного хозяйства. Транспортный цех является материальной базой транспортного хозяйства. Цех, как правило, укомплектован различными транспортными средствами для осуществления межцеховых и внешних перевозок грузов. Для внешних перевозок используется, как правило, автомобильный и другой безрельсовый транспорт; для межцеховых перевозок — электрокары, роботоэлектрокары, тележки и т. д. Для внутрицеховых перевозок применяют конвейеры различной конструкции, электротележки и другие специальные транспортные средства, закрепленные за соответствующими цехами предприятия. Определение грузооборота предприятия, маршрутов транспорта и потребного количества транспортных средств Для правильного и бесперебойного транспортирования грузов необходимо обеспечить основные и вспомогательные цехи завода и транспортный цех достаточным числом соответствующих транспортных средств. Для расчета потребности в определенных видах транспортных средств и последующей организации их работы необходимо определить грузооборот завода и цеха, грузовые потоки и номенклатуру транспортируемых грузов. Грузооборотом завода или цеха называется количество груза, подлежащего перевозке за определенный период (год, квартал, месяц, сутки, смену). Грузовой поток — это количество грузов, перемещаемых в определенном направлении между пунктами погрузки и выгрузки. Грузооборот завода равен сумме отдельных грузовых потоков. Грузооборот цеха определяется по таблице, состоящей из двух частей; поступления и отправления грузов. В каждой части таблицы указывают пункты, наименование и количество груза. Грузооборот завода рассчитывается на основе грузооборотов цехов и общезаводских складов в виде шахматной ведомости, которая дает наглядную картину грузооборота и грузовых потоков и служит основой для расчета количества транспортных средств по соответствующим маршрутам (табл. 18.1). Схемы маршрутов могут быть различными. Таблица 18.1 Шахматная ведомость грузопотоков Куда Железнодо Общезавод Цех рожная ской склад № 1 станция Цех №2 Цех №3 Склад отходов Итого вывезли Откуда Железнодо рожная станция Общезаво дской склад Цех № 1 - 10 000 - - - - 10 000 7500 - 2000 8000 - - 17 500 - - - 1500 - 500 2000 Цех № 2 - - - - 7500 2000 9500 Цех № 3 - 7500 - - - - 7500 Склад отходов 2500 - - - - - 2500 Итого поступ ит 10 000 17 500 2000 9500 7500 2500 49 000 Маятниковые маршруты устанавливаются между двумя пунктами. Они могут быть односторонними, когда транспортные средства двигаются в одну сторону с грузом, а в другую — без груза, двухсторонними, когда грузы транспортируются в обоих направлениях, и веерными — одно- или двухсторонними (рис. 18.1). Рис. 18.1. Схемы маршрутов Кольцевые маршруты устанавливаются при обслуживании ряда пунктов, связанных последовательной передачей грузов от одного пункта к другому. Кольцевой маршрут может быть с равномерно нарастающим и уменьшающимся грузом (рис. 13.2). Исходя из схемы грузопотоков и объема перевозок по каждой группе грузов выбирают транспортные средства и рассчитывают потребность в них. Рис. 18.2. Схема кольцевого маршрута Организацич складского хозяйства. Складское хозяйство является важнейшей частью любого производственного предприятия, поскольку оно оказывает непосредственное влияние на ход производственных процессов. Подавляющее большинство материальных ценностей предприятий проходит через склады, поэтому они занимают значительную часть заводской территории. К основным задачам складского хозяйства относятся организация постоянного и бесперебойного снабжения производства соответствующими материальными ресурсами; обеспечение их количественной и качественной сохранности; максимальное сокращение затрат, связанных с осуществлением складских операций. Кроме того, в состав задач входят комплектование деталей и других материальных ценностей, подбор, дозировка и прочие операции подготовительного или заключительного характера. На складах, как правило, выполняется большой объем погрузочно-разгрузочных работ и работ по перемещению материальных ценностей. Поэтому основным направлением в развитии складского хозяйства являются комплексная механизация и автоматизация работ, улучшение использования складских помещений, а также организация материально-технического снабжения на основе оптовой торговли, внедрения систем материально-технического снабжения типа «точно вовремя» (в США это называется «джит», в Японии — «канбан»), которые значительно сокращают объем складских запасов. Складское хозяйство предприятия состоит из различных складов и кладовых, которые можно классифицировать по следующим признакам. 1. По назначению и подчиненности: • материальные — подчиняются отделу материально-технического снабжения; принимают и хранят используемые в производстве материалы и выдают их в производство; • сбытовые — подчиняются отделу сбыта; принимают, хранят и отпускают готовую продукцию завода для ее реализации; • производственные — подчиняются производственно-диспетчерскому отделу; это различные цеховые кладовые и общезаводские склады, обеспечивающие производственный процесс предметами и средствами труда; • склады запасных частей — подчиняются отделу главного механика; принимают, хранят и отпускают детали и другие материальные ценности для проведения всех ремонтов оборудования и других видов производственных фондов; • инструментальные склады — подчиняются инструментальному отделу; принимают, хранят и отпускают цехам все виды инструментов и приспособлений; • склады отдела главного энергетика, отдела автоматизации и механизации, отдела главного метролога, отходов и утиля. 2. Но масштабу работы: центральные, общезаводские, прицеховые и цеховые. Центральные и общезаводские склады обслуживают весь завод и занимают, как правило, отдельную площадь на территории завода (непроизводственную). Прицеховые склады находятся при каких-либо цехах, служат для хранения материальных ценностей группы цехов (спецодежды, мыла, хозяйственных товаров и прочих ценностей). Цеховые склады являются цеховыми подразделениями, обслуживают определенный цех и занимают его производственную площадь. Они подразделяются на склады материалов, заготовок, полуфабрикатов, инструмента и т.п. 3. Породу и назначению хранимых материалов различают склады универсальные (для хранения разнообразных материальных ценностей) и специальные (для хранения однородных материалов, например черных или цветных металлов, горючих материалов и др.). 4. По техническому устройству и в зависимости от свойств материалов различают склады открытые (оборудованные площадки), полузакрытые (площадки с навесами) и закрытые (отапливаемые и неотапливаемые). Склады оснащаются различными стеллажами и унифицированной тарой, мостовыми кранами, кран-балками, монорельсами и тельферами, конвейерами, штабелерами, авто- и электрокарами, роботоэлектрокарами. В гибких производственных системах используются специальные стеллажи, предназначенные для размещения плоских и ящичных поддонов. Такие стеллажи представляют собой систему ячеек по вертикали и горизонтали, позволяющую применять кодовую шифровку и средства автоматизации погрузочно-разгрузочных работ. Склады с этими стеллажами являются неотъемлемой частью автоматизированно-транспортной системы гибкого автоматизированного производства. Склады также должны быть оснащены измерительным оборудованием: весами, кружками, мерниками, счетчиками, линейными мерами для измерения длины, высоты и диаметра (метрами, рулетками, штангенциркулями и т.п.). Организация складских операций включает элементы, аналогичные тем, которые применяются при организации работ в ЦИС (см. разд. 10.4).