Принципы организации производственных процессов
Принципы организации производственных процессов – это исходные положения, на основе которых осуществляется построение, функционирование и развитие процесса. К основным принципам организации производственного процесса относятся следующие.
1. Принцип пропорциональности – пропорциональная производительность в единицу времени всех производственных подразделений предприятия (цехов, участков) и отдельных рабочих мест.
2. Принцип дифференциации – разделение производственного процесса изготовления одноименных изделий между отдельными подразделениями предприятия (например, по технологическому).
3. Принцип комбинирования – объединение всех или части разнохарактерных процессов по изготовлению определенного вида изделия в пределах одного участка, цеха, производства.
4. Принцип концентрации – сосредоточение выполнения определенных производственных операций по изготовлению технологически однородной продукции или выполнению функционально однородных работ на отдельных участках и рабочих местах.
5. Принцип специализации – формы разделения труда на предприятии, в цехе; закрепление за каждым подразделением ограниченной номенклатуры работ, операций, деталей, изделий.
6. Принцип универсализации – определенное рабочее место или производственное подразделение занято изготовлением изделий и деталей широкого ассортимента или выполнением различных производственных операций.
7. Принцип стандартизации – это разработка, установление и применение однообразных условий, обеспечивающих наилучшее его протекание производственного процесса.
8. Принцип параллельности – одновременное выполнение технологического процесса на всех или некоторых его операциях. Реализация этого принципа существенно сокращает производственный цикл изготовления изделия.
9. Принцип прямоточности – требование прямолинейности движения предметов труда по ходу технологического процесса, то есть по кратчайшему пути прохождения изделием всех фаз производственного процесса без возвратов в его движении.
10. Принцип непрерывности – сведение к минимуму всех перерывов в процессе производства конкретного изделия.
11. Принцип ритмичности – выпуск в равные промежутки времени равного количества изделий.
12. Принцип автоматичности – максимально возможное и экономически целесообразное освобождение рабочего от затрат ручного труда на основе применения автоматического оборудования.
Соблюдение принципов организации производственного процесса – одно из основополагающих условий эффективной деятельности предприятия.
Экономическая эффективность рациональной организации производственного процесса выражается в сокращении длительности производственного цикла изделий, в снижении издержек на производство продукции, улучшении использования основных производственных фондов и увеличении оборачиваемости оборотных средств.
3.3. Организация, планирование и управление технологической
подготовкой производства
Технологическая подготовка производства (ТПП)– совокупность мероприятий, обеспечивающих наличие на предприятии полных комплектов конструкторской и технологической документации и средств технологического оснащения, необходимых для осуществления заданного объема выпуска продукции с установленными технико-экономическими показателями [9].
Единая система технологической подготовки производства(ЕСТПП), см. рисунок 4.4, установленная государственными или иными стандартами система организации и управления технологической подготовкой производства, предусматривающая широкое применение технологических процессов, стандартной технологической оснастки и оборудования, средств механизации и автоматизации производственных процессов, инженерно-технических и управленческих работ [10].
| Единая система конструкторской документации |
| Единая система технологической документации |
| Единая система классификации и кодирования технологической информации |
| Единая система качества продукции |
| Система разработки продукции |
| Нормативно-техническая документация |
| Государственная система обеспечения единства измерений |
| Плановая и организационно-распорядительная документация |
| Документация по механизации и автоматизации обработки информации |
| Система технологической подготовки производства |
Рисунок 3.1– Состав документации по методам и средствам ТПП
Основное назначение ЕСТПП, согласно [9], заключается в создании системы организации и управления процессом ТПП, обеспечивающей: единый системный подход к выбору и применению методов и средств технологической подготовки производства, соответствующих достижениям науки, техники и технологических основ производства; освоение производства и выпуска изделий высшей категории качества в минимальные сроки при минимальных трудовых и материальных затратах на ТПП на всех стадиях создания изделий, включая опытные образцы, а также изделия единичного производства; организацию производства высокой степени гибкости, допускающей возможность непрерывного его совершенствования и быструю переналадку на выпуск новых изделий; эффективную организацию механизированного и автоматизированного выполнения комплекса инженерно-технических и управленческих работ; взаимосвязи ТПП и управления ею с другими системами и подсистемами управления.
Порядок формирования и применения документации на методы и средства ТПП определяется отраслевыми стандартами, стандартами предприятий и документацией различного назначения, разработанной в соответствии со стандартами более высокого уровня, чем предприятие.
Основными задачами ТПП являются освоение производства и обеспечение выпуска новых изделий высокого качества в установленные сроки и заданного количества с высокой экономической эффективностью их производства и эксплуатации, а также совершенствование действующей технологии выпуска изделий.
Технологическая подготовка производства новых изделий включает решение задач по следующим основным функциям [10]:
а) обеспечение технологичности конструкции изделия;
б) разработка технологических процессов и методов контроля;
в) проектирование и изготовление технологической оснастки и нестандартного (специального) оборудования;
г) организация и управление процессом ТПП.
Функции, указанные в подпунктах а, б, в и г, охватывают весь необходимый комплекс работ по ТПП, в том числе конструктивно-технологический анализ изделий, организационно-технический анализ производства, расчет производственных мощностей, составление производственно-технологических планировок, определение материальных и трудовых нормативов, отладку технологических процессов и средств технологического оснащения.
Содержание и объем работ по технологической подготовке производства зависят от конструктивных и технологических особенностей изделий и типа производства. Чем больше деталей и сборочных единиц входит в изделие, тем больше число операций и соответственно технологических процессов их выполнения, число единиц технологической оснастки и технологических документов, а также трудоемкость ТПП.
Основные этапы ТПП в единичном и мелкосерийном производстве разрабатываются укрупнённо, часто проектирование технологических процессов заключается в разработке лишь технологических маршрутов. В крупносерийном и массовом производстве, когда изготовляется большое число изделий, необходимо более глубокое разделение труда и, следовательно, большая дифференциация операций, т.е. технологические процессы и документация по ТПП разрабатываются более подробно, детально.
Трудоемкость ТПП изделия в единичном и мелкосерийном производстве составляет около 30%, в серийном – около 50%, а в крупносерийном и массовомдостигает70%от общей трудоемкости технической подготовки производства.
Технологическая подготовка производства на предприятии выполняется в отделах главного технолога и в инструментальных и технологических бюро основных подразделений организации.
В зависимости от типа и масштаба производства применяется централизованная, децентрализованная и смешанная системы ТПП. При централизованной системе, применяемой в массовом, крупносерийном и серийном производстве, ТПП выполняется соответствующими НИИ, КБ или технологическими отделами организации. Технологические бюро цехов участвуют во внедрении технологических процессов и в последующем их совершенствовании. Иногда для ТПП привлекаются проектно-технологические институты (ПТИ) или технологические отделы научно-исследовательских институтов, которые (кроме технологических разработок для предприятий) выполняют научно-исследовательские работы в области ТПП для отдельной отрасли.
При децентрализованной системе, применяемой в единичном и мелкосерийном производстве с частой сменой выпускаемых изделий, разработка технологических процессов ведется в основных производственных подразделениях организации. Планирование и координацию всех работ ТПП, контроль сроков их выполнения и комплектностью подготовки выполняет отдел планирования подготовки производства, подчиняющийся обычно заместителю главного инженера по подготовке производства.
Важнейшей функцией процесса подготовки производства, предусматривающей взаимосвязанное решение конструкторских и технологических задач, является обеспечение технологичности конструкции изделия. Обеспечение технологичности конструкции включает: отработку конструкции изделий на технологичность на всех стадиях разработки изделия и при ТПП; количественную оценку технологичности конструкции изделий; технологический контроль конструкторской документации; подготовку и внесение изменений в конструкторскую документацию. Общие правила обеспечения технологичности конструкции изделия определяются действующими стандартами.
Различают два вида технологичности: производственную, которая состоит в сокращении затрат средств и времени на ТПП и на процессы изготовления, в том числе контроля и испытаний; эксплуатационную, проявляющуюся в сокращении затрат времени и средств на техническое обслуживание и ремонт изделия. При разработке технологических процессов для служб ТПП исходным документом является приказ руководителя предприятия, в котором определяется поэтапное выполнение мероприятий по технологической подготовке к выпуску изделия. На основании приказа планово-производственный отдел (ППО) предприятия составляет сетевой или комплексный план-график, в котором устанавливает этапы освоения изделия, перечень работ по ТПП и продолжительность их выполнения, состав подразделений-исполнителей и ответственных исполнителей по каждому подразделению.
Примерный сетевой график показан на рисунке3.2: какие процессы, в какой очередности и в какие сроки должны быть осуществлены для реализации проекта. Исходные и результирующие данные приведены в таблицах 3.1 и 3.2.
| З (0,5) |
| Г (0,6) |
| Ж (1) |
| Е (0,8) |
| Б (2,3) |
| В (0,8) |
| А (4) |
| Д (1,6) |
| И (2) |
Рисунок 3.2 - Примерный сетевой график производственного процесса
Таблица 3.1-Элементы проекта и время на их выполнение
| Процесс | Время осуществления, неделя | Предшествующий процесс |
| А. Изготовление рабочего чертежа | 4,0 | |
| Б. Изготовление модели для литейной формы корпуса | 2,3 | A |
| В. Обточка шестерен | 0,8 | A |
| Г. Отливка и обработка корпуса под давлением | 0,6 | Б |
| Д. Заготовка и проверка подшипников, сальников и специальных деталей | 1,6 | A |
| Е. Обточка валов | 0,8 | A |
| Ж. Зубофрезерование | 1,0 | В |
| 3. Термообработка | 0,5 | Ж, Е |
| И. Сборка | 2,0 | Г, Е, 3 |
На рисунке 3.2 все отдельные процессы объединены в общий проект в форме сетевого плана. При этом «узлы»– это места остановки производственного процесса. Они пронумерованытак, что из двух связанных стрелой узлов последующий имеет более высокий порядковый номер. Проект имеет 4 пути, время осуществления каждого дано в таблице 3.2. Путь, требующий наибольшего времени (8,9 недели), можно определить как «критический путь».Это минимальное время, необходимое для реализации проекта. Другие пути показывают «буферное» время: 1,3; 1,6; 0,6 недели, или, другими словами, резервы времени.
Таблица 3.2- Критический и другие пути процесса
| Путь | Необходимое время, недели |
| 1–2–4–6–7 | 4,0 + 2,3 + 0,6 + 2,0 = 8,9 |
| 1–2–6–7 | 4,0 +1,6+2,0 = 7,6 |
| 1–2–5–6–7 | 4,0 + 0,8 + 0,5 + 2,0 = 7,3 |
| 1–2–3–5–6–7 | 4,0 + 0,8 + l,0+ 0,5 + 2,0 = 8,3 |
При согласовании плана-графика соответствующими подразделениями и службами производится организационно-технический анализ производства, который включает: конструктивно-технологический анализ изделия; анализ существующих производственных мощностей и площадей; оснащенности производства технологическими процессами, оборудованием и оснасткой, а также анализ уровня механизации и автоматизации производственных процессов. При этом учитывают программу, номенклатуру осваиваемого изделия и организационно-техническую структуру предприятия.
Периодичность и порядок ведения учета, выдачи, приема и хранения учетной документации определяются конкретными условиями производства и устанавливаются предприятием, осуществляющим ТПП. Учетная информация должна формироваться в соответствии со специализацией служб ТПП и быть достаточной для анализа и принятия решения всеми специализированными службами. При наличии отклонений от установленных критериев принимают оптимальное решение по их устранению, а затем регулируют ход ТПП. Предложения по уточнению планов работ с целью проведения регулирования процесса ТПП вносятся контролирующим органом ППО. Изменения, вносимые в плановую документацию, утверждает руководство предприятия, осуществляющего ТПП. В процессе регулирования необходимо учитывать: затраты ресурсов на реализацию принимаемых решений, влияние этих решений на работу смежных подразделений и дальнейший ход ТПП.
Достижение единых технических требований к продукции осуществляется за счет их гармонизации на основесертификации продукции и системы качества ее производства. Сертификация в зависимости от статуса может быть обязательной и факультативной.
С учетом постоянно изменяющейся на рынке ситуации, любое изделие, «проходит» цикл из четырех этапов: этап выведения на рынок; этап роста; этап зрелости; этап упадка. Этап выведения на рынок характеризуется медленным ростом сбыта и минимальными прибылями пока изделие проталкивают по каналам распределения. В случае успеха изделие вступает в этап роста, для которого характерны быстрый рост сбыта и увеличение прибылей. На этом этапе предприятия стремятся усовершенствовать изделие, проникнуть в новые сегменты рынка и каналы распределения, а также немного снизить цены. Затем следует этап зрелости, в рамках которого рост сбыта замедляется, а прибыли стабилизируются. Для оживления сбыта предприятия изыскивают различные новаторские приемы, предусматривающие в частности модификацию рынка, модификацию изделия и модификацию комплексного маркетинга. И, наконец, изделие вступает в стадию упадка, когда сбыт и прибыли сокращаются. Задача предприятия на этом этапе состоит в выявлении «дряхлеющих изделий» и принятия в отношении каждого из них решения либо о продолжении выпуска, либо о «понижении плодов», либо об исключении его из номенклатуры. В последнем случае изделие могут продать другому предприятию или просто снять с производства.
Технологический процесс разрабатывается для а) изготовления или ремонта изделия или б) для совершенствования действующего технологического процесса. Разрабатываемый технологический процесс должен быть прогрессивным. Прогрессивность технологического процесса оценивается показателем, устанавливаемым отраслевой системой аттестации технологических процессов. Технологический процесс должен соответствовать требованиям техники безопасности и промышленной санитарии.
Документы на технологические процессы следует оформлять в соответствии с требованиями стандартов «Единой системы технологической документации» (ЕСТД).
Основными этапами разработки технологических процессов являются: анализ исходных данных; выбор действующего типового, группового технологического процесса или поиск аналога единичного процесса; выбор исходной заготовки и методов ее изготовления; выбор технологических баз; составление технологического маршрута обработки; разработка технологических операций; нормирование технологического процесса; определение требований техники безопасности; расчет экономической эффективности технологического процесса; оформление технологических процессов.
Основные этапы разработки типовых технологических процессов определены ГОСТ 14.303–73 [9].К ним относятся: классификация объектов производства, их количественная оценка и анализ конструкций типовых представителей; выбор заготовки и методов ее изготовления; выбор технологических баз и вида обработки; разработка технологического маршрута и операций; расчет точности, производительности и экономической эффективности вариантов и оформление типовых технологических процессов. Необходимость каждого этапа, состав задач и последовательность их решения определяются разработчиком типового технологического процесса.
Проектируемые технологические процессы фиксируются в технологической документации: в маршрутных, операционных и операционно-инструкционных технологических картах.
Маршрутные картысодержат перечень подразделений, а внутри подразделений – перечень технологических операций с указанием оборудования, технологического оснащения, разряда работы и нормы времени по каждой операции. Они используются в условиях единичного и мелкосерийного производства.
Операционные картыиспользуются в серийном производстве и содержат перечень «переходов» операции с указанием оборудования для выполнения операции, режимов обработки и технологического оснащения по каждому «переходу», разряда работы, нормы времени по отдельным составляющим и на операцию в целом.
Операционно-инструкционные картыиспользуются в массовом производстве и содержат более подробные указания по выполнению технологической операции, включая эскизы наладок, способы крепления и измерения деталей, организацию рабочего места.
При проектировании технологических процессов должно разрабатываться несколько вариантов. Выбирают тот вариант технологического процесса, который при всех прочих равных условиях дает возможность изготовить деталь при наименьших затратах на ее производство, т. е. по наименьшей себестоимости.
Информация, формируемая в процессе создания технологической документации, должна реализовываться в рамках системы автоматизированной системы управления (АСУ) в организации.
Проектируемый технологический процесс записывают в электронных технологических картах, на основе которых составляют материальные спецификации и ведомости требуемого инструмента и другой оснастки.
Основным технологическим документом, в соответствии с международными стандартами ИСО серии 9000, является рабочая инструкция (РИ). В РИ излагают общие требования к выполнению технологических операций на конкретном рабочем месте, в том числе, действия рабочих и технологических средств и требования техники безопасности. При необходимости, в дополнение к РИ, разрабатывают технологические инструкции (ТИ). В ТИ приводят переменные технологические параметры технологического процесса (операции) - режим обработки и методы достижения запасов технологической точности (резервов качества) для конкретного рабочего места.