Пространственная организация производственных процессов
Производственная структура предприятия. Сочетание частей производственного процесса в пространстве обеспечивается производственной структурой предприятия. Под производственной структурой понимаются совокупность производственных единиц предприятия, входящих в его состав, а также формы взаимосвязей между ними. В современных условиях производственный процесс может рассматриваться в двух его разновидностях: как процесс материального производства с конечным результатом — товарной продукцией; как процесс проектного производства с конечным результатом — научно-техническим продуктом. 7. Организация непоточного производства Непоточному производству присущи такие признаки: на рабочих местах обрабатываются различные по конструкции и технологии изготовления предметы труда, ибо количество каждого из них является небольшим и недостаточным для нормальной загрузки оборудования; рабочие места размещаются однотипными технологическими группами без определенной связи с последовательностью выполнения операций, например, группы токарных, фрезерных, сверлильных и других станков; предметы труда перемещаются в процессе обработки по сложным маршрутам, вследствие чего есть большие перерывы между операциями. После отдельных операций предметы труда часто поступают на промежуточные склады и ожидают освобождения рабочего места для выполнения следующей операции. Непоточный метод применяется преимущественно в единичном и серийном производствах. В зависимости от номенклатуры изделий и их количества он может иметь различные модификации. Обычно применяются три модификации: единично-технологическая, партийно-технологическая и предметно-групповая (рис. 2). Рисунок 2. Возможные модификации организации непоточного производства. В условиях единичного производства непоточный метод осуществляется преимущественно в виде единично-технологической модификации, когда отдельные предметы труда единицами или небольшими партиями, которые не повторяются, проходят обработку в соответствии с приведенным выше порядком. В серийном производстве этот метод принимает вид партийно-технологической или предметно-групповой модификаций.Партийно-технологическая модификация отличается от единично-технологической тем, что предметы труда проходят обработку партиями, периодически повторяющимися. Партия предметов труда является важным календарно-плановым нормативом организации партийного производства и её величина существенно влияет на его эффективность. Это влияние не однозначно. Конечно, увеличение величины партии обеспечивает уменьшение количества переналадок оборудования, вследствие чего улучшается его использование, снижаются затраты на подготовительно-заключительные работы (переналадка, получение и сдача работы, ознакомление с технической документацией и т.п.). Кроме того, упрощается оперативное планирование и учёт производства. Однако обработка предметов большими партиями увеличивает объём незавершенного производства, требует больших складских помещений, а значит, и дополнительных затрат. Уменьшение величины партий предметов оказывает на эффективность производства противоположное влияние. Это объясняет важность определения оптимальной величины партии. В общем виде можно сказать, что оптимальной является такая партия предметов, которая требует минимальных общих затрат на её изготовление. Она исчисляется в процессе оперативного управления производством.Единичные и партийно-технологические модификации непоточного метода производства являются очень сложными. Их недостатки несколько ослабляются применением предметно-группового метода. Сущность последнего состоит в том, что вся совокупность предметов труда разделяется на технологически подобные группы. Обработка предметов каждой группы осуществляется по приблизительно одинаковой технологии и требует одинакового оборудования. Это позволяет создавать для обработки группы предметно специализированные участки, повышать уровень механизации и автоматизации производства. Предметно-групповые методы создают предпосылки для перехода к поточному производству.Количество оборудования в непоточном производстве определяется отдельно для каждой группы однотипных, технологически взаимозаменяемых станков: где М – количество станков (машин) в технологической группе; п – количество наименований предметов, обрабатываемых на данном оборудовании; Ni – количество предметов i -го наименования, обрабатываемых за расчетный период (обычно за год); ti – норма времени на обработку i -го предмета, часов;Тр – плановый фонд времени работы единицы оборудования за расчетный период;Кн – коэффициент выполнения нормы времени.Оборудование в непоточном производстве является преимущественно универсальным, а рабочие – универсалами высокой квалификации. Более высокий уровень специализации оборудования, как отмечалось, используется в случае применения предметно-групповой модификации, поскольку за определённым предметно-специализированным участком может быть закреплено меньшее количество деталей операций.Для непоточных методов характерно последовательное (редко последовательно- параллельное) сочетание операций, что наряду со сложными маршрутами обработки увеличивает длительность производственного цикла. Однако непоточное производство имеет широкую сферу применения: оно используется в промышленных дискретных процессах. При небольших объёмах изготовления отдельных изделий непоточный метод обеспечивает лучшее использование оборудования, более полную его загрузку во времени и по мощности, поскольку обработку предметов можно распределить между станками группы с учетом их параметров.8. Организация поточного производства Выбор предприятием на некоторый период времени стратегии процесса производства одного или нескольких изделий (составных частей изделий), ориентированный на продукт, дает ему возможность строить процессы, в полной мере отвечающие принципам рациональной организации производства. Речь идет об обеспечении непрерывного, прямоточного, ритмичного прохождения материальных потоков. Такое производство традиционно называют поточным производством. Для организации поточного производства характерны следующие признаки:
Предпосылками организации поточного производства (условиями для перехода на поточные методы производства) являются:
Основным структурным элементом поточного производства является поточная линия, которая представляет собой совокупность рабочих мест, расположенных строго по ходу технологического процесса. Под рабочим местом будем подразумевать - часть производственной площади, оснащенную всем необходимым для выполнения отдельных операций производственного процесса одним или группой рабочих. Сформулируем основные преимущества поточного производства:
Широкое распространение поточных методов производства объясняется их высокой эффективностью. Однако переход на поточное производство влечет за собой и рост капитальных вложений. В связи с этим необходимо определять размер капитальных вложений и их экономический эффект. 9. Организация поточного автоматизированного и роботизированного производств В основе автоматизированного производства лежат автоматические линии, которые обладают всеми преимуществами поточного производства, позволяют непрерывность производственных процессов сочетать с автоматичностью их выполнения. Автоматическая линия (АЛ) — это система машин-автоматов, размещенных по ходу технологического процесса и объединенных системой управления и автоматическими механизмами и устройствами для решения задач транспортировки, накопления заделов, удаление отходов, изменения ориентации. Автоматические линии служат для выполнения в автоматическом режиме определенных операций (стадий) производственного процесса и зависят от вида исходных материалов (заготовок), габаритов, массы и технологической сложности изготовляемых изделий, поэтому в состав АЛ может входить разное количество оборудования: от 5–10 для изделий средней сложности до 100–150 ед. оборудования при массовом производстве сложных изделий. В комплекс АЛ входит транспортная система, предназначенная для подачи заготовок со склада к стендам, перемещения подвесного технологического оборудования от одного стенда к другому, для транспортировки со стендов готовых изделий на главную линию или склад готовой продукции. Выделяют жесткие (синхронные) автоматические линии с характерной жесткой межагрегатной связью и единым циклом работы станков и гибкие (несинхронные) АЛ с гибкой межагрегатной связью. В этом случае каждый станок имеет индивидуальный магазин-накопитель межоперационных заделов. В зависимости от функционального назначения АЛ в машиностроении могут быть заготовительными, механообрабатывающими, термическими, механосборочными, сборочными, контрольно-измерительными, упаковочными, консервационными и комплексными. По характеру транспортировки изделий, а также по наличию и расположению бункерных устройств различают 5 основных типов автоматических линий: 1) прямоточная автоматическая линия представляет собой систему взаимосвязанных автоматически действующих механизмов с непосредственной передачей полуфабриката с одной рабочей позиции на другую и величиной перемещения изделий, равной расстоянию между рабочими позициями. В таких линиях создаются только технологические заделы; 2) поточные автоматические линии представляют собой ту же систему механизмов, но с постоянным перемещением полуфабрикатов по транспортеру. На таких линиях по мимо технологического существует и транспортный задел; 3) бункерные автоматические линии представляют собой систему отдельных автоматических машин, работающих независимо друг от друга благодаря наличию у каждого бункера (приемника – накопителя); 4) бункерно-прямоточные автоматические линии состоят из нескольких участков автоматически взаимосвязанных работающих механизмов, разделенных бункерами. Полуфабрикаты перемещаются по рабочим позициям на величину расстояния между ними; 5) бункерно-поточные автоматические линии представляют собой такую же систему механизмов, что и бункерно–прямоточные, различия заключаются в том, что полуфабрикаты по рабочим позициям перемещаются постоянно за один ход на величину габаритного изделия. Автоматическая линия (АЛ) - система согласованно работающих и автоматически управляемых станков (агрегатов), транспортных средств и контрольных механизмов, размещенных по ходу технологического процесса, с помощью которых обрабатываются детали или собираются изделия по заранее заданному технологическому процессу в строго определенное время (такт АЛ). Роль рабочего на АЛ сводится лишь к наблюдению за работой линии, к наладке и подналадке отдельных механизмов, а иногда к подаче заготовок на первую операцию и снятию готовых изделий на последней операции. Это позволяет рабочему управлять значительным числом машин и механизмов. Характер труда рабочего меняется коренным образом и все более и более приближается к труду техника и инженера. Основным параметром (нормативом) АЛ является ее производительность. Производительность линии рассчитывают по производительности последнего (выпускающего) станка. Различают технологическую, цикловую, фактическую, потенциальную производительности линий. Технологическая производительность АЛ определяется по формулам или, (1) где tо - время непосредственной обработки детали (рабочих ходов станка, автомата, линии), т.е. основное время, мин.; N - количество изделий, изготавливаемых за время tо, шт. Цикловая производительность АЛ рассчитывается по формулам или, (2) где Тц - продолжительность рабочего цикла, мин.; tв - время холостых ходов рабочей машины, связанных с загрузкой и разгрузкой, межстаночным транспортированием, зажимом и разжимом деталей, т.е. вспомогательное время, мин. Потенциальная производительность АЛ рассчитывается по формулам или , (3) где tоб т - время технического обслуживания поточной линии, мин. Для большинства автоматических линий продолжительность рабочего цикла и всех его элементов остается неизменной в процессе работы машины, поэтому значения технологической и цикловой производительностей являются постоянными величинами. В реальных условиях периоды бесперебойной работы рабочей машины АЛ чередуются с простоями, вызванными различными организационными причинами. Вследствие этого фактическая производительность АЛ определяется по формулам или , (4) где tобсл. орг - время на организационное обслуживание, мин. Коэффициент общего использования АЛ () характеризует качество работы, уровень эксплуатации и надежности, степень загрузки автоматической линии и может быть рассчитан по формуле , (5) где tпр - время простоя рабочей машины за плановый период (по техническим и организационным причинам), мин. Такт (ритм) АЛ определяется суммарным временем обработки tо, временем установки, закрепления и снятия изделия tв деталей и временем транспортировки изделий с одной позиции на другую tтр: .(6) Обычно на автоматической линии выделяются отдельные участки, и синхронизация их работы обеспечивается по группам операций на каждом участке. Для компенсации отклонений от такта формируются компенсационные заделы.
|