Методы организации производства: единичный, автоматизированный, поточный.
Метод организации производства — это способ осуществления производственного процесса, представляющий собой совокупность средств и приемов его реализации и характеризующийся рядом признаков, главными из которых являются взаимосвязь последовательности выполнения операций технологического процесса с порядком размещения оборудования и степень непрерывности производственного процесса.
Существует три метода организации производства:
1) непоточный (единичный);
2) поточный;
Автоматизированный.
Непоточное производство характеризуется следующими признаками:
1) все рабочие места размещаются по однотипным группам оборудования без определенной связи с последовательностью выполнения операций; например, на машиностроительных предприятиях это группы токарных, фрезерных, сверлильных, шлифовальных, строгальных станков, слесарных верстаков и др.;
2) на рабочих местах обрабатываются разные по конструкции и технологии изготовления предметы труда, так как их выпуск исчисляется единицами;
3) технологическое оборудование в основном универсальное, однако для обработки особо сложных по конструкции деталей, больших габаритов могут применяться станки с ЧПУ, "обрабатывающие центры" и т.п.;
4) детали перемещаются в процессе изготовления сложными маршрутами, в связи с чем возникают большие перерывы в обработке из-за ожидания их на промежуточных складах и в подразделениях отдела технического контроля (ОТК). После каждой операции деталь, как правило, поступает или на промежуточный склад цеха, или на рабочее место контролера ОТК. Еще большие перерывы наблюдаются при межцеховых ожиданиях (из механического цеха — в термический или гальванический, а затем обратно в этот же механический цех). Каждый рабочий получает деталь для выполнения последующей операции не с предыдущей операции, а с промежуточного склада или 6т контролера ОТК.
Непоточный метод применяется в основном в единичном и мелкосерийном производстве и характерен для экспериментального и ремонтно-механического цехов, цеха мелких серий и других специальных цехов предприятия (например, цехи с оборудованием ГПС — гибкие производственные системы и т.п.).
Из всех методов организации производства наиболее совершенным по своей четкости и законченности является поточный, при котором предмет труда в процессе обработки следует по установленному кратчайшему маршруту с заранее фиксированным темпом.
Важнейшим условием поточной организации производства является устойчивая концентрация в родном производственном звене значительных масштабов выпуска однородной или конструктивно-технологически сходной продукции.
В массовом производстве, характеризующемся устойчивым выпуском однородной продукции, поток является основным методом его организации. Применяется он и при крупно- и среднесерийном выпуске продукции, особенно на участках, где выпускаются узлы и детали широкого применения. При единичном производстве используются элементы поточного производства для изготовления унифицированных деталей и узлов.
Поточная организация производства характеризуется следующими признаками:
1) разделение производственного процесса на отдельные операции и длительное их закрепление за определенным рабочим местом
2) специализация каждого рабочего места на выполнении определенной операции с постоянным закреплением одного или ограниченного количества технологически сходных предметов труда;
3) согласованное и ритмичное выполнение всех операций на основе единого расчетного такта (ритма) поточной линии;
4) размещение рабочих мест в строгом соответствии с последовательностью технологического процесса;
5) передача обрабатываемых деталей с операции на операцию с минимальным перерывом и при помощи специальных транспортных устройств.
В поточном производстве наиболее полно выражены основные принципы высокоэффективной организации производственного процесса и в первую очередь принципы прямоточности, непрерывности и ритмичности.
Основным звеном поточного производства является поточная линия, т.е. совокупность специализированных рабочих мест, расположенных согласно технологическому процессу и выполняющих определенную его часть.
Применяемые транспортные устройства в поточном производстве делятся на беспроводные (скаты, рольганги, склизы-желоба и др.) и приводные. Приводные устройства делятся на подъемно-транспортные механизмы (мостовые краны, кран-балки, электрокары, автопогрузчики и др.) и конвейеры. Беспроводные и подъемно-транспортные механизмы применяются на прямоточных линиях.
Под автоматизацией производства понимают процесс, при котором все или преобладающая часть операций, требующих физических усилий рабочего, передаются машинам и осуществляются без его непосредственного участия. За рабочим остаются лишь функции наладки, надзора и контроля.
Автоматизация производственного процесса достигается путем использования систем машин-автоматов, представляющих собой комбинацию разнородного оборудования и других технических устройств, расположенных в технологической последовательности и объединенных средствами транспортировки, контроля и управления для выполнения частичных процессов производства изделий. Особо важную роль при этом играет комплексная автоматизация производства, при которой без непосредственного вмешательства человека, но под его контролем машинами-автоматами осуществляются все процессы производства — от поступления сырья до выхода готового продукта.
Различают четыре основных направления автоматизации.
Первое направление — внедрение полуавтоматических и автоматических станков. Наивысшим достижением этого направления являются станки с числовым программным управлением (ЧПУ). Они работают по заданной программе без непосредственного участия человека и изготавливают различные детали или выполняют определенные производственные операции. Использование станков с ЧПУ позволяет повысить производительность труда на каждом рабочем месте в 3—4 раза.
Второе направление — создание комплексных систем машин с автоматизацией всех звеньев производственного процесса. Типичным примером комплексных систем машин являются автоматические линии. Автоматическая линия (АЛ) представляет собой объединение в единое производственное целое системы машин-автоматов с автоматическими механизмами и устройствами для транспортировки, контроля, накопления заделов, удаления отходов, а также управления (рис. 4).
Значительно шире границы эффективности у автоматических роторных линий (АРЛ), которые представляют собой разновидность автоматических линий, оснащенных специальным оборудованием на основе роторных машин и транспортирующих устройств. Во вращающемся цилиндре-роторе сделано столько гнезд, сколько по технологии нужно операций для полного изготовления детали. Установленная деталь на особом приспособлении направляется навстречу орудиям обработки.
В качестве третьего направления рассматривается конструирование и производство промышленных роботов, выполняющих в производственном процессе функции, подобные человеческой руке, и благодаря этому заменяющие движения человека. Их внедрение в производство позволяет продолжить эксплуатацию неавтоматизированной техники, которая при переходе к освоению новой продукции может оказаться непригодной, если ее расставить в определенном порядке и связать в единую технологическую линию роботами. Эта принципиально новая многоцелевая технологическая система способна выполнять за человека универсальные ручные операции во всем их многообразии, решая одновременно сложные логические задачи, остававшиеся до недавнего времени монополией человеческого ума. Многозвенная управляемая манипуляционная система (механические руки с управляемыми приводами в каждом суставе) легко программируется с простейшими элементами "искусственного интеллекта" для ручных операций.
Кроме автоматических линий в автоматизированном производстве используют робототехнические комплексы (РТК) для выполнения различных работ (механической обработки, сварки, кузнечно-прессовых и т.п.). При их внедрении требуется решение ряда задач, связанных с автоматизацией смены изделий и инструмента на оборудовании, транспортирования изделий согласно технологическому процессу.
В отличие от АЛ и АРЛ критерием функционирования РТК служит условие наиболее полной загрузки включенного в его состав оборудования. На загрузку оборудования оказывают влияние такие факторы, как трудоемкость выполняемых операций для всего изделия, схема компоновки РТК и выбор промышленного робота, соотношение времени работы оборудования и робота.
С введением роботов коренным образом меняется вся организация технологического процесса, устраняются многие отрицательные факторы, вызываемые чрезмерным утомлением человека, притуплением его внимания, нарушением координации движений. В результате ликвидируются ручные операции, резко повышаются производительность труда и качество продукции.
Четвертым, принципиально важным и перспективным направлением автоматизации является развитие компьютеризации и гибкости производств и технологий. Потребность в развитии гибкой автоматизации производства определяется усилением международной конкуренции, требующей быстрого обновления и освоения изделий, тенденцией работы на конкретного потребителя с соответствующим снижением серийного выпуска продукции.