Сравнительная характеристика различных типов производства

Характеристика	Производство
	единичное	серийное	массовое
Номенклатура и объем выпуска	Неограниченная номенклатура деталей, изготовляемых по заказу	Широкая номенклатура деталей,изготовляемых партиями	Ограниченная номенклатура деталей, изготовляемых в больших количествах
Повторяемость выпуска	Отсутствует	Периодическая	Постоянная
Применяемое оборудование	Универсальное	Универсальное, частично специальное	В основном специальное
Закрепление операций за станками	Отсутствует	Устанавливается ограниченное число деталеопераций	Одна-две операции на станок
Расположение оборудования	По группам однородных станков	По группам для обработки конструктивно и технологически однородных деталей	По ходу технологического процесса обработки деталей
Передача предметов труда с операции на операцию	Последовательная	Параллельно- последовательная	Параллельная
Форма организации производственного процесса	Технологическая	Предметная, групповая, гибкая предметная	Прямолинейная

Каждому из рассмотренных типов производства соответствуют определенные формы и методы организации.

Формы организации производства

Понятие о форме организации производства. В основе любого производственного процесса лежит совокупность частичных процессов, направленных на изготовление определенной продукции. Организация производства предполагает соединение данных процессов, т.е. установление определенной связи между ними и обеспечение их взаимодействия на этой основе. Возникающие при этом связи носят относительно устойчивый характер отношений совместного действия. Их совокупность определяет структуру производственного процесса.

Можно говорить о пространственной и временной структуре процесса производства, комбинация которых обусловливает различные формы организации производства.

Форма организации производства представляет собой определенное взаимодействие элементов производственного процесса (частичных процессов) во времени и в пространстве, выраженное системой устойчивых связей.

Следует отметить, что форма организации отражает не только порядок соединения отдельных элементов производственного процесса, но и степень их интеграции в производственной системе.

Различные структурные построения во времени и в пространстве основных элементов производственного процесса, взаимодействие которых осуществляется в определенных количественных и качественных пропорциях при соответствующем уровне их интеграции в системе, образуют совокупность основных форм организации производства.

Временная структура форм организации производства определяется составом элементов производственного процесса и порядком их взаимодействия во времени. По виду временной структуры различают формы организации с последовательной, параллельной и параллельно-последовательной передачей предметов труда в производстве.

Пространственная структура форм организации производства определяется количеством технологического оборудования, сосредоточенного на рабочей площадке, и расположением его относительно направления движения предметов труда и окружающего пространства.

В зависимости от количества технологического оборудования различают однозвенную производственную систему и соответствующую ей структуру рабочего места и многозвенную систему с цеховой, линейной или ячеистой структурой (рис. 8.6).

Рис. 8.6. Варианты пространственной структуры роизводственного процесса

Классификация форм организации производства. Комбинация пространственной и временной структуры производственного процесса при определенном уровне интеграции частичных процессов обусловливает различные формы организации производства, к ним относятся:

- точечная;

- технологическая;

- прямоточная;

- предметная;

- интегрированная (табл. 8.3).

Таблица 8.3

Точечная форма организации производства. Обработка детали осуществляется полностью на одном рабочем месте. Изделие изготовляется там, где находится его основная часть. В качестве примера может служить сборка изделия с перемещением рабочего вокруг него или обработка крупногабаритных деталей на станках типа "обрабатывающий центр".

Технологическая форма организации производства характеризуется цеховой структурой с последовательной передачей предметов труда. Такая форма организации широко распространена на машиностроительных предприятиях, обеспечивает наиболее полную загрузку оборудования и приспособлена к частым изменениям в технологическом процессе.

Прямоточная форма организации производства характеризуется линейной структурой с поштучной передачей предметов труда. Такая форма обеспечивает реализацию основных принципов организации производственных процессов: специализации, прямоточности, непрерывности, параллельности. Применение прямоточной формы приводит к сокращению длительности цикла, более эффективному использованию рабочей силы, уменьшению объема незавершенного производства.

Для механических цехов машиностроительных предприятий наиболее характерна предметная форма организации производства. Она характеризуется ячеистой структурой с параллельно-последовательной или последовательной передачей предметов труда в производстве. На таком участке устанавливается, как правило, все оборудование, необходимое для обработки группы деталей с начала до конца технологического процесса. Предметное построение участков обеспечивает прямоточность, уменьшает длительность производственного цикла за счет устранения петляния и обеспечения передачи детали с операции на операцию без завоза на склад.

С внедрением средств гибкой автоматизации производства получает распространение интегрированная форма организации производственных процессов.

Интегрированная форма организации предполагает объединение основных и вспомогательных операций в единый интегрированный производственный процесс с ячеистой или линейной пространственной структурой при последовательной или параллельно-последовательной передаче предметов труда в производстве. В отличие от существующей практики раздельного проектирования процессов складирования, транспортировки, управления, обработки на участках с интегрированной формой организации требуется увязать эти частичные процессы в единый производственный процесс. Это достигается путем объединения всех рабочих мест с помощью автоматической транспортно-складской системы. На рис. 8.7 изображены схемы расположения оборудования на участке с различной формой организации производства.

Рис. 8.7. Схемы расположения оборудования (рабочих мест) а участках с различной формой организации производства:

а) технологической; б) предметной; в) прямоточной; г) точечной (для случая сборки); д) интегрированной

Методы организации производственных процессов

Методы организации производства представляют собой совокупность способов, приемов и правил рационального сочетания основных элементов производственного процесса в пространстве и во времени.

Следует различать методы:

- поточный;

- групповой;

- точно в срок;

- индивидуального и автоматизированного производства.

Метод организации поточного производства 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.

Исходным моментом при проектировании поточного производства является определение объема выпуска и такта потока. Такт - это промежуток времени между запуском (или выпуском) двух смежных изделий на линии. Он определяется по формуле

где

r - такт потока, мин/шт;

- действительный фонд времени работы линии за плановый период с учетом потерь на ремонт оборудования и регламентированных перерывов, мин.;

- программа запуска за тот же период времени, шт.

Расчет количества оборудования на поточной линии осуществляется исходя из числа рабочих мест по операциям процесса

где

- расчетное число рабочих мест на одной операции процесса;

- норма времени на операцию с учетом установки, транспортирования и снятия деталей, мин.

Для обеспечения полной загрузки оборудования и непрерывности протекания производственного процесса в поточном производстве осуществляется синхронизация (выравнивание) операций во времени.

Метод групповой организации производства 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 по унифицированному технологическому процессу. 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.

Организация группового производства осуществляется на основе конструктивно-технологической классификации деталей. Комплектование групп деталей, закрепленных за участком, осуществляется с учетом трудоемкости и объема их выпуска по показателю относительной трудоемкости :

где

- объем выпуска i-й детали в плановом периоде, шт.;

m - число операций по технологическому процессу обработки i-й детали;

- эффективный фонд рабочего времени одного станка;

- средний коэффициент выполнения норм.

Указанный показатель рассчитывается по каждой детали анализируемой совокупности. Установление суммарных показателей для детали последней ступени классификации обеспечивает синтез их в группы по принятому признаку.

Метод организации синхронизированного производства предполагает изготовление изделий мелкими партиями при минимальном времени на наладку оборудования в количестве и в сроки, установленные последующим производственным звеном. Суть метода сводится к отказу от производства продукции крупными партиями и созданию непрерывно-поточного производства, в котором на всех стадиях производственного цикла требуемый узел или деталь поставляется к месту последующей операции точно в необходимое время. Организация и управление производством строятся по принципу постоянного улучшения работы путем ликвидации любых и всех бесполезных действий.

Под бесполезными, или лишними, подразумеваются все процессы и объекты управления производством, не увеличивающие потребительской стоимости выпускаемой продукции: ненужные расходы на перепроизводство; время ожидания начала обработки, изменение перемещения в процессе производства; создание запасов сырья и материалов впрок, брак в производстве и др.

Поставленная цель реализуется путем 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;

- полное техническое обслуживание производства;

- постоянный контроль качества производственного процесса;

- непрерывное совершенствование организации и управления производством.

Реализация отмеченных правил организации и управления производством позволяет значительно сократить в сравнении с поточным и групповым методами объем используемых ресурсов для производства одинакового количества разнообразной продукции. Поэтому в зарубежной практике организации производства данный метод получил название "скудного", или "тощего", производства.

Метод организации индивидуального производства используется в условиях единичного выпуска продукции или производства ее малыми сериями и предполагает отсутствие специализации на рабочих местах, применение широкоуниверсального оборудования, расположение его группами по функциональному назначению, последовательное перемещение деталей в производстве. Условия обслуживания рабочих мест отличаются тем, что рабочие почти постоянно пользуются одним набором инструментов и небольшим количеством 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 автоматизированного производства отличается использованием в организации и управлении производством различных средств автоматизации трудовых процессов. Основными вариантами организации автоматизированного производства являются:

- компьютеризированное производство;

- гибкая производственная система;

- интегрированное компьютерное производство.

Компьютеризированное производство (computer-aided manufacturing - CAM) характеризуется использованием компьютеров в управлении процессом изготовления продукции, начиная от обработки и заканчивая автоматическим контролем качества. Технической базой САМ являются станки с числовым программным управлением и роботы.

Гибкая производственная система (flexible manufacturing system - FMS) представляет собой комплекс механизмов, разработанный для цикличного производственного процесса и способный производить широкий ассортимент сходной продукции. Гибкая система включает контролирующий и управляющий компьютер, средства автоматической погрузки и разгрузки материалов, а также другое автоматизированное программное оборудование. Перепрограммируемые контрольные устройства позволяют таким системам производить широкий ассортимент сходной продукции.

Интегрированное компьютерное производство (computer-integrated manufacturing - CIM) представляет собой систему, связывающую воедино с помощью компьютерной сети, а именно инженерное проектирование, производственное планирование и контроль, гибкие производственные системы. Система CIM позволяет составлять графики производства и закупки материалов, обеспечивает управление производственными ресурсами, сбытом, распределением.

Главная цель использования такой системы - увязать различные сферы деятельности предприятия, чтобы обеспечить быструю реакцию на заказы потребителей и высокую скорость производства.

Каждый из методов организации производства предполагает совокупность предпочтительных ему форм. В табл. 8.4 приводится характеристика основных методов и соответствующих им организационных форм.

Таблица 8.4

Методы организационного построения	Формы организации производства	Примеры проявления форм в конкретных производственных условиях
Поточный	Прямолинейная	Однопредметная и многопредметная поточные линии; автоматическая поточная линия
Групповой	Предметная, групповая предметная	Предметный и предметно-замкнутый участок, подетально-групповой участок; групповые потоки с переналадкой и без переналадки станков
Гибкий	Интегрированная, автономная	Гибкие автоматизированные и самоуправляемые предметно-специализированные участки
Индивидуального производства	Точечная, технологическая	Технологический участок

Целесообразность применения той или иной формы должна определяться в рамках конкретного метода исходя из двух факторов: годового объема выпуска продукции и трудоемкости ее изготовления. В качестве показателя, синтезирующего оба этих фактора, может использоваться коэффициент относительной трудоемкости. На основе обобщения практических материалов установлено, что при коэффициенте средней относительной трудоемкости возможна организация однопредметных поточных линий, при - многопредметных поточных линий и при групповых поточных линий. При небольших значениях показателя применяется групповая форма организации производства.