Типы производства и организация производственного процесса

1. Типы производства и организация производственного процесса Производственный процесс – совокупность трудовых и естественных процессов, в результате действия которых сырье и материалы превращаются в готовую продукцию. Производственный процесс состоит из следующих элементов: –     средства труда (производственные здания, силовые машины, оборудование и т. п.); –     предметы труда (сырье, материалы, полуфабрикаты, топливо и т. п.); –     труд (непосредственно работник или группа работников). Виды производственного процесса В отношении элементов и их взаимосвязей производственный процесс делится по ряду признаков (табл. 2.1). Таблица 2.1 Классификация производственных процессов Признак Вид процесса Характеристика 1 2 3 Назначение Основной Процесс, который непосредственно связан с изготовлением продукции и оказанием услуг в соответствии со специализацией предприятия Вспомогательный Процесс, продукция которого непосредственно используется в основном производственном процессе (изготовление инструмента, оснастки и т. п.) Обслуживающий Процесс, обеспечивающий бесперебойную работу основного и вспомогательного процессов (погрузка, разгрузка, транспортировка и. т. п.) Стадия Заготовительный Процесс получения заготовок Обрабатывающий Процесс механической, термической, химической обработки предметов труда и т. п. Сборочный Процесс сборки, консервация, упаковка предметов труда Степень непрерывности Дискретный                             (прерывный) Характеризуется наличием перерывов в ходе процесса производства Непрерывный Процесс производства не прерывается по ходу производственного процесса Комбинирований (импульсный) Сочетает стадии дискретных и непрерывных процессов Отношение к труду Трудовой Выполняется с участием человека Естественный Выполняется без участия человека   Окончание табл. 2.1 1 2 3 Сложность Простой  Процесс, состоящий из ряда последовательных операций изготовления определенного объекта Сложный                    (комплексный) Совокупность координированных во времени простых процессов Способ воздействия  Ручной Процесс, в течение которого изменение свойств предмета труда достигается рабочим без применения машин и механизмов Механизирован- ный Процесс, в течение которого изменение свойств предмета труда достигается механизмом с участием рабочего Автоматизирован-ный Процесс, в течение которого изменение свойств предмета труда достигается рабочим органом машины под наблюдением рабочего Процесс состоит из операций, которые определяют структуру производственного процесса. Операция – часть производственного процесса, выполняемая на одном или нескольких рабочих местах одним или несколькими рабочими (бригадой) и характеризующаяся комплексом последовательных действий над определенными предметами труда. Виды операций: -основные, в процессе которых происходит изменение форм, свойств, объема, взаиморасположения предметов труда; -вспомогательные, в процессе которых происходит изменение месторасположения деталей, сборочных единиц в пространстве. Принципы организации производственного процесса Принцип организации производства – требование (условие) рационального сочетания в пространстве и во времени элементов производственного процесса.          Принципы рациональной организации делят на две категории: -     общие, не зависящие от конкретного содержания производственного процесса; -     специфические, характерные для конкретного процесса. Эффективная организация производственного процесса основывается на следующих основных принципах.          Специализация – разделение труда между отдельными подразделениями предприятия и рабочими местами и их кооперирование в процессе производства.          Непрерывность – сокращение перерывов (и или их ликвидация) в производстве каждого конкретного изделия;          Прямоточность – выбор наиболее коротких маршрутов движения предметов труда, информации и т. п. Этот принцип предполагает: расстановку технологического оборудования по ходу производственного процесса, расположение зданий на территории предприятия, а также размещение цехов должно обеспечивать поступательный и кратчайший поток материалов, полуфабрикатов и изделий;          Параллельность – одновременное выполнение работ на разных рабочих местах. Это определяется типом производства;          Пропорциональность – наличие равной пропускной способности всех рабочих мест, всех производственных подразделений; Ритмичность – степень точности выполнения задания по выпуску продукции в равных или возрастающих количествах в равных или повторяющихся промежутках времени. При этом выпуск продукции повторяется через определенное время; Автоматичность – выполнение процесса без участия рабочего: функция рабочего – только наблюдение; Гибкость – перестройка на выпуск меняющейся номенклатуры продукции с минимальной переналадкой или без нее;          Надежность – обеспечение устойчивого хода производственного процесса, безотказности техники и технологии;          Экологичность – экологическое обеспечение производственных процессов в соответствии со стандартами ISO.          Одним из путей улучшения перечисленных принципов рациональной организации производственных процессов является увеличение повторяемости процессов и операций. Формы организации производства Формы организации производства – это определенное сочетание в пространстве и во времени элементов производственного процесса. Существуют следующие основные формы организации производства: концентрация, специализация, кооперирование, комбинирование. Концентрация – это форма организации производства, при которой происходит процесс сосредоточения производства в крупных цехах, производствах, предприятиях или регионах.          Концентрация может осуществляется за счет увеличения: -     размера предприятий (их укрупнения), проявляемое как рост объема продукции (работ, услуг), увеличение численности работников, рост объема основных фондов; такой вариант концентрации называется «абсолютная концентрация производства»; -     удельного веса крупных предприятий в объеме производства отдельных отраслей и промышленности в целом, что называется «относительная концентрация.   Основные формы концентрации производства представлены  на рис. 2.1.   Рис. 2.1. Основные формы концентрации производства Специализация – это форма организации производства, при которой происходит процесс обособления особого вида производства и создание нового производственного подразделения. Экономический смысл специализации для предприятия заключается в том, чтобы повысить производительность труда и снизить издержки производства за счет распределения по цехам, участкам производство конструктивно и технологически однородных изделий или отдельных частей сложного продукта.  Различают следующие основные формы специализации производства (рис. 2.2).   Рис. 2.2. Основные формы специализации производства Кооперирование – это форма организации производства, при которой происходит перераспределение изготовления или производства отдельных элементов продукции (работ, услуг) между различными производителями (предприятие, цех и т. д.). Формы кооперирования разделяются в зависимости от следующих признаков (рис. 2.3). Рис. 2.3. Основные формы кооперирования производства Комбинирование – это форма организации производства, при которой производство продукта ведется из готовой продукции предыдущего передела или из отходов производства других переделов. В зависимости от характера объединения производств различают три основные формы комбинирования (рис. 2.4).   Рис. 2.4. Основные формы комбинирования производства Показатели оценки форм организации представлены в табл. 2.2. Таблица 2.2 Формы организации производства и показатели оценки Формы организации производства Показатели Концентрация Доля каждого продукта (работ, услуг) в общем объеме выпускаемой продукции Удельный вес основных фондов в общем объеме ОППФ         Удельный вес рабочих в общей численности Специализация Удельный вес основной (профилирующей) продукции (работ, услуг) в общем выпуске продукции (работ, услуг) Кооперирование Удельный вес покупных деталей, полуфабрикатов       Удельный вес поставок по кооперации   Удельный вес затрат Комбинирование Удельный вес использования отходов     Удельный вес использования сырья С помощью этих показателей можно определить преобладающую форму организации производства на предприятии. Типы организации производства Тип производства – совокупность организационно-технических и экономических особенностей производства, обусловленных номенклатурой изготовляемых изделий, объемами и степенью регулярности выпуска одноименной продукции. Факторы, определяющие тип производства: –     программа выпуска продукции; –     трудоемкость единицы продукции; –     действительный фонд времени работы оборудования в анализируемом периоде. В зависимости от соотношения объема производства и времени различают массовый, серийный и единичный типы производства и их разновидности (рис. 2.5).  Рис. 2.5. Типы производства Характеристика различных типов организации производства представлена в табл. 2.3. Таблица 2.3 Характеристика типов организации производства Фактор Тип производства массовый серийный единичный Характери-стика Постоянная повторяемость одних и тех же работ на рабочем месте в анализируемом периоде. Непрерывное движение предметов труда в производственном процессе Регулярная повторяемость одних и тех же работ на рабочих местах в анализируемом периоде. На каждом рабочем месте выполняется более одной производственной работы. Прерывное движение предметов труда в производственном процессе. Работа партиями Нерегулярная повторяемость или отсутствие повторяемости работ на рабочих местах в анализируемом периоде; прерывное движение предметов труда в производственном процессе Номенклатура Одно или несколько изделий Ограничена сериями Неограниченная Оборудование Специальное, специализированное Универсальное, специализированное Универсальное Технология Подетальная, пооперационная. Сборка изделий и механическая обработка на поточных линиях Подетальная Сборка изделий и механическая обработка на многопредметных поточных линиях Укрупненный метод. Сборка изделий индивидуальная, механическая обработка на технологических участках Персонал Низкая  квалификация Средняя квалификация Высокая квалификация Себестоимость ед. продукции Низкая Средняя Высокая Факторы эффективности Сокращение длительности производственного цикла, повышение производительности, снижение себестоимости, повышение фондоотдачи, упрощение контроля, расчета Изменение длительности производственного цикла за счет применения различных видов движения; увеличение производительности при использовании групповых методов организации производства; сложная система планирования, учета, обслуживания Длительность цикла значительная; сложная система планирования и управления; использование групповых методов производства   Организация производственных процессов во времени Организация производственного процесса во времени характеризуется производственным циклом. Производственный цикл определяется как интервал календарного времени от начала до окончания процесса изготовления или ремонта изделия. Длительность производственного цикла – это период времени от запуска сырья, материалов в производство до выхода готовой продукции. Длительность производственного цикла можно представить как сумму длительности технологического цикла, длительности перерывов и длительности естественных процессов (2.1):                 Таким образом, структура производственного цикла включает время выполнения основных, вспомогательных операций и перерывов (рис. 2.6).  Рис. 2.6. Структура производственного цикла Длительность цикла изготовления детали определяется по формуле (2.2): Предметы труда в производственном процессе передаются поштучно либо партиями. Партией называется число предметов, обрабатываемых на одном рабочем месте одним рабочим или бригадой с одной наладки или настройки. Партия характеризуется затратами подготовительно-заключительного времени. Длительность цикла изготовления партии деталей определяется по формуле (2.3): В производственном процессе могут быть использованы три вида движения предметов труда: последовательный; параллельный; параллельно-последовательный. Последовательный вид движения предметов труда характеризуется тем, что партия деталей передается с одного рабочего места на другое после окончания обработки всей партии на предыдущей операции (рис. 2.7). Длительность цикла при последовательном виде движения определяется по формуле (2.4): Такая передача осуществляется в условиях единичного и мелкосерийного производства. Этот цикл самый длительный. Параллельный вид движения. Партия разбивается на передаточные партии, и передача деталей осуществляется, не дожидаясь окончательной обработки всей партии деталей транспортными (передаточными) партиями или поштучно. Параллельный вид движения дает наиболее короткий цикл. Однако при параллельном виде движения возникают микропаузы из-за разной продолжительности операций. Применяется в условиях массового и крупносерийного производства, в том числе на поточных линиях при синхронизации операций. Параллельно-последовательный вид движения – передача с одной операции на другую осуществляется, не дожидаясь окончательной обработки всей партии деталей, но при этом на каждом рабочем месте партия обрабатывается непрерывно. Правила определения длительности цикла и построения графиков при параллельно-последовательном виде движения: -если предыдущая операция по трудоемкости меньше последующей операции, передача осуществляется сразу на последующую операцию после обработки одной детали или передаточной партии; -если предыдущая операция по трудоемкости больше последующей, построение графика ведется следующим образом: на графике откладывается (от последней детали-операции) отрезок, равный времени обработки одной детали в партии (или передаточной партии), и влево строится отрезок, равный трудоемкости обработки оставшихся деталей партии. При этом возникает перекрываемое время (рис. 2.9). Параллельно-последовательный вид движения используется при организации работы на прерывно-поточных линиях, и с точки зрения организации труда и производства этот вид движения наиболее приемлем. Методы организации производства Методы организации производства представляют собой совокупность способов, приемов и правил рационального сочетания основных элементов производственного процесса в пространстве и времени, используются на стадиях функционирования, проектирования и совершенствования организации производства. Выделяют методы организации индивидуального производства, поточного производства, групповой организации производства и организации синх­ронизированного производства. Метод организации индивидуального производства. Данный метод используется в условиях единичного выпуска продукции или производства ее малыми сериями и предполагает отсутствие специализации рабочих мест, применение универсального оборудования, расположение его группами по функциональному назначению, последовательное перемещение деталей с операции на операцию партиями. Условия обслуживания рабочих мест отличаются тем, что рабочие почти постоянно пользуются одним набором инструментов и небольшим числом универсальных приспособлений, требуется лишь периодическая замена за­тупившегося или изношенного инструмента. В противоположность этому подвозка деталей к рабочим местам и отправка деталей при выдаче новой и приемке законченной работы происходит несколько раз в течение смены. Поэтому возникает необходимость в гибкой организации транспортного обслуживания рабочих мест. Метод организации поточного производства. Этот метод используется при изготовлении изделий одного наименования или конструктивного ряда и предполагает совокупность следующих специальных приемов организационного построения производственного процесса: –     расположение рабочих мест по ходу технологического процесса; –     специализацию каждого рабочего места на выполнении одной из операций; –     передачу предметов труда с операции на операцию поштучно и мелкими партиями сразу же после окончания обработки; –     ритмичность выпуска, синхронность операций; –     детальную проработку организации технического обслуживания рабочих мест. Поточный метод организации можно применять при соблюдении следующих условий: –     объем выпуска продукции достаточно большой и не изменяется в течение длительного периода времени; –     конструкция изделия технологична, отдельные узлы и детали транспортабельны, изделия можно делить на конструктивно-сборочные единицы, что особенно важно для организации потока на сборке; –     затраты времени по операциям могут быть установлены довольно точно, синхронизованы и сведены к единой величине; –     обеспечивается непрерывная подача к рабочим местам материалов, деталей и сборочных узлов; –     возможна полная загрузка оборудования. Метод групповой организации производства. Этот метод применяется в случае ограниченной номенклатуры конструктивно и технологически однородных изделий, изготовляемых повторяющимися партиями. Суть метода состоит в сосредоточении на участке различных видов технологического оборудования для обработки группы деталей в соответствии с требованиями унифицированного технологического процесса. Характерными признаками организации производства являются: –     подетальная специализация производственных подразделений; –     запуск деталей в производство партиями по специально раз­рабатываемым графикам; –     параллельно-последовательное прохождение партий деталей по операциям; –     выполнение на участках (в цехах) технологически завершенного комплекса работ. Метод организации синхронизированного производства. Основные принципы организации синхронизированного производства разработаны в 1960-е годы в японской компании Toyota. Суть метода сводится к отказу от производства продукции крупными партиями и созданию непрерывно-поточного многопредметного производства, в котором на всех стадиях производственного цикла требуемый узел или деталь поставляется к месту последующей операции точно в необходимое время (система «точно в срок»). Поставленная цель реализуется посредством создания групповых, многопредметных поточных линий и использования принципа «вытягивания» в управлении ходом производства. Основными правилами организации производственного процесса в этом случае являются: –     изготовление продукции мелкими партиями; –     формирование серий деталей и применение групповой технологии в целях сокращения времени наладки оборудования; –     преобразование кладовых материалов и полуфабрикатов в буферные склады; –     переход от цеховой структуры производства к предметно специализированным подразделениям; –     передача функций управления непосредственно исполнителям. Особое значение имеет использование принципа «вытягивания» в управлении ходом производства. При традиционной системе деталь переходит с одного участка на другой (следующий по технологическому процессу) и далее на склад готовой продукции. Такой метод организации позволяет задействовать рабочих и оборудование в производстве независимо от того, есть ли спрос на данный вид изделий. Напротив, в системе «точно в срок» план-график выпуска устанавливается только для сборочного участка. Ни одна деталь не изготавливается до того, как возникает потребность в ней на окончательной сборке. Таким образом, сборочный участок определяет количество и порядок запуска деталей в производство. Управление ходом производства осуществляется в со­ответствии со следующими принципами: • объем, номенклатура и сроки выполнения задания определяются участком (рабочим местом) последующей ступени производства; • ритм выпуска задается участком, замыкающим производственный процесс; • возобновление цикла изготовления на участке начинается лишь в случае, если получен соответствующий заказ; • рабочий с учетом сроков сдачи деталей (сборочных единиц) заказывает такое количество заготовок (комплектующих), которое необходимо для выполнения полученного задания; • доставка комплектующих (деталей, сборочных единиц) к рабочему месту осуществляется в сроки и количестве, установленном в         заявке; • комплектующие, узлы и детали подаются к моменту сборки, отдельные детали – к моменту сборки узлов, необходимые заготовки – к началу изготовления деталей; • за пределы участка передается только годная продукция. Функции оперативного управления производственным процессом передаются непосредственным исполнителям. В качестве средства передачи информации о потребностях в деталях используется карта kanban.