Производственный процесс на судоремонтных предприятиях.

Производственная деятельность про­мышленных предприятий речного тран­спорта связана с выпуском продукции (новой или отремонтированной). Производственный процесс изготовления или ремонта современной техники – сложный процесс, его можно разделить на ряд составляющих. Если рассматривать отдельные составляющие производственного процесса с точки зре­ния их участия в создании готовой про­дукции, то можно выделить основные, вспомогательные и обслуживающие про­цессы. Основные процессы непосредст­венно связаны с обработкой предметов труда (изменение их форм, свойств и раз­меров) и их превращением в готовые (или отремонтированные) изделия (на­пример, литье заготовок, обработка де­талей резанием, сборка деталей и узлов).

Вспомогательные процессы обеспечи­вают нормальное протекание основных процессов. Они связаны с изготовлением и ремонтом средств труда, обеспечением производства энергией (например, из­готовление инструмента иоснастки, ре­монт заводского оборудования,выработ­ка кислорода, ацетилена, сжатого воз­духа и т.п.).

Обслуживающие процессы обеспечи­вают нормальное протекание основных и вспомогательных процессов. К ним от­носятся транспортировка изделий в ходе производственного процесса, складиро­вание. К обслуживающим процессам от­носят также процессы контроля качест­ва продукции.

Если рассматривать различные ста­дии собственно процесса производства продукции, то можно выделить загото­вительные, обработочные и сборочно-монтажные процессы.

Заготовительные процессы связаны с изготовлением литых, кованых, листо­вых, сварных заготовок деталей и узлов изделия.

Обработочные процессы связаны с ме­ханической, термической, химической обработкой заготовок, полуфабрикатов и деталей.

Сборочно-монтажные процессы свя­заны с узловой и общей сборкой изготов­ленных на предприятии и поступивших на него от предприятий-поставщиков де­талей, комплектующих изделий, регу­лировкой и испытанием собранных ма­шин, устройств, судов. Заготовительная, обработочная и сборочно-монтажная стадии могут иметь место как в основных процессах (например, при постройке судна), так и во вспомогательных процессах (например, при изготовлении технологической оснастки).

Если рассматривать процессы про­изводства с точки зрения изготовления изделия в целом или отдельных его дета­лей, то можно разделить производствен­ные процессы на сложные и простые. К сложным производственным процес­сам относятся процессы изготовления изделий в целом (судов, судовых меха­низмов или их узлов). К простым про­изводственным процессам относятся про­цессы изготовления отдельных деталей.

Производственный процесс, складыва­ется из последовательно выполняемых над предметом труда технологических действий — операций. Операцией назы­вают часть производственного процесса, выполняемую над определенным объек­том на одном рабочем месте, одним рабо­чим или бригадой либо (в условиях авто­матического производства) без участия рабочих или только под его наблюдением.В зависимости от оснащенности средст­вами труда операции делят на ручные, машинно-ручные, автоматические, ап­паратурные (например, гальванические).

Организация процесса производства продукции на предприятии заключается в рациональном сочетании во времени и пространстве различных составляющих производственного процесса. Очевидно, каждая из отраслей промышленного про­изводства имеет специфику этих сочета­ний, однако существует ряд единых для всех отраслей принципов организации производственного процесса. К ним от­носятся:

специализация – разделение труда между отдельными исполнителями и подразделениями в производственном процессе;

пропорциональность развития от­дельных производственных подразде­лений, обеспечивающих производствен­ный процесс;

параллельность (одновременность) выполнения отдельных частей производ­ственного процесса с целью сокращения длительности изготовления изделий;

прямоточность – обеспечение крат­чайшего пути прохождения изделием всех стадий и операций;

непрерывность производственного процесса, обеспечение минимальных перерывов в обработке выпускаемых предприятием изделий;

ритмичность – повторение через оп­ределенные промежутки времени про­изводственного процесса во всех его фа­зах и операциях.

Организация производственного про­цесса во времени и пространстве на ос­нове изложенных принципов должна обеспечивать наименьшую в условиях заданных ограничений по ресурсам (тру­довым, материальным, финансовым и т. п.) длительность производственного цикла.

Длительностью производственного цикла называется интервал календар­ного времени от качала до окончания производственного процесса изготовле­ния (ремонта) одного изделия или пар­тии этих изделий. Производственный цикл имеет сложную структуру. В него включаются рабочий период и переры­вы. В свою очередь рабочий период со­стоит из времени выполнения основных технологических операций с применени­ем оборудованияили ручного труда (опе­рационный цикл), времени на естествен­ные процессы, выполнение которых пре­дусмотрено технологическим процессом (старение, сушка, остывание заготовок), времени на выполнение вспомогатель­ных и обслуживающих операций (кон­трольных, транспортных).

Перерывы—составляющая часть производственного цикла — делятся на регламентированные и нерегламентиро­ванные. К регламентированным переры­вам относятся перерывы, обусловлен­ные режимом работы предприятия (пере­рывы на обед, междусменные; выходные дни), и межоперационные перерывы, обусловленные загрузкой оборудова­ния, ожиданием обработки на занятом оборудовании, ожидание накопления передаточной партии. К не регламенти­рованным перерывам относятся переры­вы, вызванные неудовлетворительной организацией производства (не своевременная подача материалов, инструмента, плохое качество технической докумен­тации), и перерывы по техническим при­чинам (поломка оборудования, задержка в подаче энергии от централизованных источников энергоснабжения). Структу­ра производственного цикла приведена на рис. 3.5.

Исходя из приведенной структуры производственного цикла сокращение его длительности на предприятиях осу­ществляется по двум главным направле­ниям: сокращение рабочего периода (в первую очередь благодаря совершен­ствованию техники и технологии про­изводства) и сокращение всех видов пере­рывов (главным образом за счет совер­шенствования организации производст­ва).

Сокращение операционного цикла до­стигается повышением уровня механиза­ции работ при постройке судов, их ре­монте, внедрением новых, более произво­дительных технологических процессов. Уменьшение времени на технологиче­ские операции, связанные с естествен­ными процессами, обеспечивается за­меной их более производительными тех­нологическими процессами (например, сушка в специальных устройствахвмес­то сушки на воздухе, термообработка вместо естественного старения и т.п.). Сокращение времени транспортных и контрольных операций достигается в ре­зультате применения более производи­тельной техники, а также совершенствования транспортных потоков и методов контроля. Уменьшение времени межо­перационных перерывов обеспечивает­ся переходом от последовательного к параллельному производству операций, синхронизацией выполнения отдельных операций, применением индустриальных методов при постройке и ремонте судов.

Рис. 3.5. Структура производственного цикла

Организация производственного про­цесса внутри предприятия в простран­стве связана с распределением отдельных его частей между отдельными подразде­лениями предприятия на базе специали­зации и кооперирования.

Основной структурной единицей промышленного предприятия является цех. Большинство цехов промышленных предприятий речного транспорта специ­ализировано по технологическому при­знаку. На предприятиях имеются заготовительные цеха (лесопильный, литей­ный, кузнечный), обрабатывающие (механический, корпусной), сборочные (механосборочные, электромонтажные) и т.д.

Кроме того, на предприятиях могут быть организованы цехи (или участки), специализированные по предметному и детальному признакам (цех по ремонту ДВС, участок по изготовлению втулок цилиндров и т.п.). Кроме цехов основ­ного производства, осуществляющих выпуск изделий для поставки сторон­ним организациям, на предприятиях соз­даются цехи и хозяйства вспомогательных и обслуживающих производств: инструменталъный, ремонтно-механический, электроремонтный цехи, энерге­тическое, транспортное, складское хо­зяйства. Состав цехов, участков и хо­зяйств предприятия с указанием связей между ними определяют производствен­ную структуру предприятия.

Организационную подготовку про­изводства можно условно разделить на две составляющие:

подготовка организационно-экономи­ческой информации (различных планов, графиков, смет, калькуляций и т. п.). Эта часть подготовки производства одновременно охватывает круг вопросов, связанных с планированием производ­ства;

подготовка непосредственно самих материальных компонентов производ­ственного процесса, т. е. подготовка материалов, сменно-запасных частей, под­готовка судов к ремонту, подготовка обо­рудования, рабочих мест, территории и акватории предприятия, подготовка кад­ров и т.п.

Кроме того, отдельные составляющие подготовки производства подраз­деляются:

по виду выпускаемой продукции — на подготовку производства для пост­ройки судов (подготовку судостроения), для изготовления изделий машиност­роения (подготовку машиностроения), для ремонта судов (подготовку судоре­монта);

по видам производственных процессов - на подготовку основного, вспомогательного и обслуживающего производств;

по месту проведения - на подготов­ку внутри и внезаводскую. Внутризаводская подготовка выполняется силами и средствами ра­ботников предприятий, внезаводская - научно-исследовательскими и проектно - конструкторскими организациями ми­нистерства;

по степени централизации работ – на централизованную и децентрализованную. Централизованная подготовка в свою очередь может быть двух видов: централизованная в масштабах мини­стерства в целом и централизованная в масштабах пароходства. Централизо­ванная подготовка в масштабах мини­стерства выполняется по заданию мини­стерства и координируется им самим или головной организацией, назначенной министерством. Такая подготовка осуще­ствляется главным образом научно-ис­следовательскими и проектно - конструкторскнми организациями. Отдель­ные вопросы могут поручаться промыш­ленным предприятиям (например, раз­работка типовых технологических про­цессов на изделия). Централизованную подготовку производства в масштабах пароходства выполняют работники пред­приятия на принципах кооперирования. Часть вопросов могут разрабатывать проектно-конструкторские и научно-ис­следовательские организации по догово­рам с пароходствами. Децентрализован­ная подготовка производства направле­на на решение задач какого-то конкрет­ного предприятия, которые могут ре­шить работники предприятия, или спе­циализированные организации по дого­ворам с предприятиями. Таким образом, децентрализованная подготовка может быть как внутризаводской, так и внезаводской;

по длительности действия разрабо­танных мероприятий на перспективную, текущую и оперативную подготовку про­изводства. Перспективной подготовкой занимаются в основном научно-исследо­вательские и проектно-конструкторские организации (например, разработкой перспективных типов судов, разработ­кой правил ремонта). Текущая подготов­ка производства охватывает круг вопро­сов, связанных с годовой производствен­ной программой предприятий. К ней же относится подготовка производства при освоении выпуска новых изделий. Опе­ративная подготовка производства связана с ходом производственного процес­са (например, подготовка документации на деталь, негодность которой выявлена уже при сборке механизма);

по времени проведения – на подго­товку производства, выполняемую до начала производственного процесса, и подготовку, проводимую последователь­но-параллельно с ходом производст­венного процесса.

Подготовка производства не всегда осуществляется в полном объеме до на­чала производственного процесса. Часть документов технической и организаци­онно-экономической подготовки разраба­тывается до начала ремонта – на этапе предварительной дефектации и часть пос­ле окончательной дефектации, т. е. последовательно - параллельно с ходом про­изводственного процесса.

По степени автоматизации различают автоматизированную подготовку произ­водства и подготовку, выполняемую без применения средств автоматизации.

Классификация видов подготовки производства по рассмотренным призна­кам приведена на рис. 3.6.

Рис. 3.6. Виды подготовки производства

12.7. Моделирование производственной программы предприятия с использованием стандартного пакета программ “EXCEL”

Часто при необходимости решить стандартную математическую задачу одни начинают искать специализированные пакеты или программы, другие берутся писать собственную программу, забывая, что очень многое можно сделать с минимальными усилиями в популярных офисных пакетах. Прекрасно справится со многим Excel. Трудно представить сейчас компьютер, на котором бы он не был установлен. Предлагаемый материал показывает, как просто решить в нем одну из самых распространенных математических задач - систему линейных алгебраических уравнений.

Excel и системы линейных алгебраических уравнений

При моделировании различных физических, техничес­ких, экономических, социальных процессов довольно ча­сто приходится решать системы линейных алгебраических уравнений, кроме того, многие численные методы сводят решение сложных математических задач к решению этих же систем, как более простого математического объекта с хорошо разработанной теоретической базой. Следует от­метить, что для решения таких систем с невырожденной матрицей разработано множество численных методов, сре­ди которых наиболее известны:

1) метод Гаусса в несколь­ких модификациях,

2) метод Крамера,

3) матричный ме­тод,

4) метод простой итерации и его модификация — ме­тод Зейделя.

В отличие от специализированных математических па­кетов Mathematica, Maple, Matlab, Mathcad, в которых предусмотрены встроенные функции для получения ре­шения систем линейных алгебраических уравнений, па­кет электронных таблиц Excel такой встроенной функции не имеет. Можно, конечно, использовать доста­точно громоздкий подход, основанный на программной реализации в Excel алгоритма метода Гаусса, но зна­чительно проще и нагляднее можно получить решение системы с помощью некоторых встроенных функций, имеющихся в Excel.

Теоретическая справка

Систему линейных алгебраических уравнений в общем виде, можно записать следующим образом

ìа₁₁ х₁ + a₁₂ х₂ + ... + а_1n x_n = b₁

ïa₂₁ x₁ + a ₂₂ x₂ + ... + a_2n x_n = b₂ ( 1 )

í… … … … … … … … … …

îa_n1 x₁ + a_n2 x₂ + … + a_nn x_n = b_n

где n — количество уравнений или неизвестных.

Если матрицу, состоящую из коэффициентов при неиз­вестных, обозначить через А; столбец неизвестных

x_1, х_2, ... х_n — через X; столбец свободных членов b₁, b₂, … b_n — через В, то есть

ìa₁₁ a₁₂ … a_1nü

A = ía₂₁ a_{22 .}… a_2ný ;

ï… … … …ê

îa_n1 a_n2 … a_nnþ

ìx₁ ü ìb₁ü

X = íx₂ ý ; B = íb₂ý

ï…ï ï…ï

î x_nþ î b_nþ

то систему линейных алгебраических уравнений (1) мож­но записать в матричной форме:

АХ = В. (2)

Из курса математики известно: если определитель матрицы_А_отличен от нуля (det(A) ¹ 0), или другими слова­ми, если матрица А является невырожденной, то:

- существует обратная матрица А^-1, для которой выпол­няется условие: А ^–1 А = А А^-1 = Е, где Е — единичная матрица;

- система линейных алгебраических уравнений (2) име­ет единственное решение, которое можно вычислить по формуле

Х = А^-1 В. (3)

Реализация подхода

Далее на конкретном примере система уравнений (2) бу­дет решена на основе формулы (3) с использованием встро­енных математических функций русскоязычной версии Excel:

• МОПРЕД — функция вычисления определителя квад­ратной матрицы;

• МОБР — функция вычисления обратной матрицы;

• МУМНОЖ — функция вычисления произведения двух матриц.

В англоязычной версии Excel эти функции называются соответственно MDETERM, MINVERSE, MMULT.

Пример

На предприятие посту­пил заказ на изготовление 10 изделий трех различных модификаций. Общие за­траты на изготовление этих изделий составят 4400 грн., а планируемая прибыль от их реализации должна со­ставить 420 грн. Опреде­лить, сколько изделий каждой модификации из­готовят на предприятии, если известно, что затраты на из­готовление одного изделия каждой модификации состав­ляют соответственно 600,400, 300 грн., а планируемая при­быль от реализации одного изделия каждой модификации равна соответственно 30, 50, 40 грн.

Решение

Обозначим через Х₁ ; Х₂ ; Хз — количество изделий каж­дой модификации. Тогда X₁ + Х₂ + Х₃ — общее количест­во изделий, которое по условию задачи равно 10, то есть получаем уравнение: X₁ + Х₂ + Х₃ = 10.

Затраты предприятия на производство всех изделий со­ставляют 600Х₁ + 400Х₂ + 300Х₃, а по условию они равны 4400. Отсюда имеем второе уравнение: 600Х₁ + 400Х₂ + 300Х₃ = 4400.

Планируемая прибыль предприятия от продажи всех из­делий равна З0Х₁ + 50Х₂ + 40Х₃, а по условию задачи она составляет 420. Получаем третье уравнение: З0Х₁ + 50Х₂ + 40Х₃ = 420.

Таким образом, решение задачи сводится к решению си­стемы линейных алгебраических уравнений

ìx₁ + x₂ + x₃ = 10

í600x₁ + 400x₂ + 300x₃ = 4400

î30x₁ + 50x₂ + 40x₃ = 420

Или

ìx₁ + x₂ + x₃ = 10

í6x₁ + 4x₂ + 3x₃ = 44

î3x₁ + 5x₂ + 4x₃ = 42