Основные принципы выбора структуры цеха

Как известно, существуют две формы специализации основных цехов машиностроительного производства — технологическая и предметная. В первом случае цехи специализируют по признаку выполняемых технологических процессов (литейные, кузнечные, механические, сварочные), во втором — по признаку изготовляемых изделий (деталей); при этом в одном цехе сосредоточивается все оборудование, необходимое для полного изготовления сборочной единицы (детали). Применительно к механообработке и сборке в массовом и крупносерийном производстве в основном создают механосборочные предметно-специализированные цехи, в серийном и единичном — самостоятельные механические и сборочные, т. е. технологически специализированные цехи.

Структура этих цехов может быть различной. При проектировании нового цеха, а также при реконструкции и техническом перевооружении существующих цехов важным этапом является синтез его структуры, т. е. обоснованный выбор состава его отделений и участков. Это очень сложный вопрос, требующий тщательного анализа номенклатуры и объемов выпускаемой продукции, технологии их изготовления и организационных форм их выполнения.

Относительно просто решается этот вопрос для цехов массового и крупносерийного производства, где естественной является предметная целевая специализация цехов (цехи по производству двигателей, шасси и т. д.) и участков (участок изготовления деталей и сборки коленчатого вала с маховиком, участок изготовления деталей и сборки масляного насоса и др.). Такая структура обеспечивает прямоточность производственного процесса, когда в конце поточных линий обработки располагаются участки узловой сборки, а дальше выполняется сборка агрегатов или изделий.

Сложнее решить задачу структуризации для цехов средне- и мелкосерийного производства, где обширная номенклатура деталей и изделий, изготовляемых последовательно на одних и тех же рабочих местах, на первый взгляд предопределяет технологическую специализацию участков, выполняющих однотипные операции. Однако современная теория организации производства, базирующаяся на системном подходе к анализу и синтезу структур производственных процессов, в большинстве случаев отвергает подобную структуру.

В современном проектировании системный подход является методологией анализа и синтеза структуры основных производственных процессов.

При использовании системного подхода к анализу каждой производственной системы и ее составной части выделяют триединые части (подсистемы) — функциональную, элементную и организационную, которые не могут быть разделены, поскольку представляют собой три стороны одного целого: взаимосвязь, единство и взаимодействие.

Функциональная сторона производственной системы (цеха) и его подсистем (участков, линий) определяется их технологическим назначением.

Элементная сторона определяется составом этих участков и их оборудования для обеспечения их технологического назначения (цели).

Организационная сторона устанавливает структуру системы, ясную цель для каждой ее составной части и реализует выполнение цели в соответствии с функциональным назначением. Чем в большей степени цель составной части соответствует цели всей системы, тем эффективность производственной системы выше.

При традиционном подходе к определению структуры и организации работы цеха основное внимание уделялось расчленению общего объема работ на отдельные операции изготовления деталей или сборки узлов. Указанные операции, особенно в условиях серийного производства, концентрировались на соответствующих участках, сформированных по технологическому, т. е. функциональному признаку. При этом рекомендации о структуре строились в основном на основе анализа и не затрагивали вопросов взаимодействия операций как системы в целом. Структурная схема производственного процесса и возникающих при этом связей показана на рис. 4.1, а.

На схеме условно показаны три участка, каждый из которых сформирован из станков одинакового технологического назначения. Указанные станки могут принадлежать к одной группе или к разным размерным группам. При такой структуре возникают многочисленные прямые и обратные внешние связи между технологически специализированными участками для изготовления множества деталей Д.

При системном подходе решающее значение имеют взаимосвязь, единство и эффективность работы как отдельных участков (подсистем), так и цеха (системы) в целом. Выбор структуры при этом производится по результатам анализа и синтеза составных частей системы как интегрированного целого объекта с качественно новыми свойствами.

Поэтому при системном подходе структура производственных процессов основывается на использовании целевой подетальной или предметной специализации участков и цехов. Схема структуры производственного процесса при системном подходе показана на рис. 4.1, б. В этом случае цех также состоит из трех участков, но построены они по принципу подетальной специализации при пересечении внешних вертикальных и внутренних горизонтальных связей. Здесь конечные цели производственной системы складываются из целей обособленных подразделений (участков), выпускающих законченные детали, — подмножества [Д₁, Д₂Д₃] ÌД.

Ориентация участков на законченный конечный результат, существенное уменьшение внешних связей значительно упрощают решение проблем разделения и согласования труда и способствуют приобретению ими свойств самоорганизации и саморегулирования.

Рисунок 4.1 - Схема структуры производственного процесса, сформированного при традиционном и системном подходе

/, //, /// — участки обработки; a, b, c — группы станков одинакового технологического назначения

Таким образом, при определении структуры цеха необходимо использовать системный подход, при котором наиболее эффективной является программно-целевая организация производственных процессов. При этом в условиях серийного производства создают подетально-специализированные механические цехи, подетально-специализированные участки, многономенклатурные групповые поточные линии. Эти же организационные формы наиболее эффективны и при создании ГПС.

В условиях массового и крупносерийного производства основной организационной формой являются предметно-специализированные поточные линии.

В условиях единичного производства в небольших механических цехах могут создаваться участки, сформированные по технологическому принципу.

В крупных цехах единичного производства необходимо рассматривать целесообразность подетальной специализации участков.