Поняття, структура і принципи організації виробничого процесу
Структура виробничого процесу. Виробничий процес – це сукупність взаємопов'язаних дій людей, засобів праці та природи, потрібних для виготовлення продукції. Основними елементами виробничого процесу є процес праці як свідома діяльність людини, предмети та засоби праці (рис. 1).
 |
Рис. 1. Схема елементів виробничого процесу.
Це ресурсні складові виробничого процесу, які потребують певних витрат коштів. Поряд з цим у багатьох виробництвах використовуються природні процеси, які здійснюються під впливом сил природи (біологічні, хімічні процеси у аграрних та аграрно-промислових виробництвах, сушіння, остуджування деталей після термічної обробки тощо). Природні процеси потребують витрат часу, а витрат ресурсів — тільки у випадку їх штучної інтенсифікації.
Головною складовою виробничого процесу є технологічний процес — сукупність дій по зміні та значенню стану предмета праці. На підприємствах здійснюються різноманітні виробничі процеси. Їх поділяють дусім за такими ознаками: призначення, перебіг у часі, інь автоматизації.
За призначенням виробничі процеси поділяються на основні, допоміжні та обслуговуючі. Основні Процеси — це процеси безпосереднього виготовлення основної продукції )иемства, яка визначає його виробничий профіль, алізацію і поступає на ринок як товар для продажу. )вні процеси у ряді виробництв поділяються на стадії: івельну, обробну, випускну (складальну). Разом вони яоють основне виробництво. До допоміжних жать процеси виготовлення продукції, яка ристовується на самому підприємстві для забезпечення і^іального протікання основних процесів. ДОПОМІЖНІ процеси групуються за їх призначенням, утворюючи такі .опоміжні виробництва, як ремонтне, інструментальне, нергетичне та ін. Обслуговуючі Процеси забезпечують 'ормальні умови здійснення основних і допоміжних роцесів. До них належать складські, транспортні процеси.
За перебігом у часі виробничі процеси поділяють на дискретні (перервні) та безперервні. Дискретним Процесам притаманна циклічність, пов'язана з виготовленням виробів певної форми, які обчислюються в штуках (машини, прилади, одяг-тощо). Безперервні - продуктивність одного робочого місця, кількість робочих місць.
Принципи організації виробничого процесу. Виробничий процес і окремі його операції повинні бути раціонально організовані у просторі і часі. Для цього слід дотримуватися певних принципів при проектуванні та організації виробничого процесу. До таких принципів належать: спеціалізація, пропорційність, паралельність, прямо точність, безперервність, ритмічність, автоматичність, гнучкість, гомеостатичність.
Принцип пропорційності вимагає, щоб у всіх частинах виробничого процесу, у всій взаємопов’язаній ситемі підрозділів і машин була узгоджена пропускна спроможність, тобто однакова здатність виконання робіт і випуску продукції.
Недотримання цього принципу призводить до виникнення "вузьких місць" або неповного завантаження окремих підрозділів. На підприємствах із складною структурою виробництва важко досягти повної пропорційності потужностей окремих підрозділів (бригад, дільниць, цехів, виробництв). Вона періодично порушується внаслідок освоєння нових виробів, неоднакових темпів зниження їх трудомісткості у різних підрозділах тощо. Виникнення диспропорцій — закономірний результат розвитку виробництва, проте їх потрібно передбачати і планомірно усувати.
• Принцип паралельності передбачає одночасне виконання окремих операцій і процесів. Додержання цього принципу особливо важливе при виготовленні складних виробів, що компонуються із багатьох деталей, вузлів, агрегатів, послідовне виробництво яких зайняло б багато часу. Паралельність досягається раціональним розчленуванням виробів на складові частини, суміщенням часу виконання різних операцій над ними, одночасним виготовленням різних виробів. Паралельне виконання робіт на робочому місці забезпечується багатоінструментальною обробкою заготівок, суміщенням часу виконання основних і допоміжних операцій.
• Принцип прямоточності означає, що предмети праці в процесі обробки повинні мати найкоротші маршрути по всіх стадіях і операціях виробничого процесу, без зустрічних і зворотних переміщень. Для дотримання цього принципу цехи, дільниці, робочі місця, наскільки це можливо, розташовують за ходом технологічного процесу. , ^Допоміжні виробництва, служби, склади у свою чергу розміщують по можливості ближче до тих підрозділів, які вони обслуговують.
• Принцип безперервності вимагає, щоб перерви між суміжними технологічними операціями були мінімальні або зовсім ліквідовані. Найбільшою мірою цей принцип реалізується у безперервних виробництвах — хімічному, металургійному, енергетичному та ін. У дискретному виробництві, де технологічний процес має широку диференціацію, повністю ліквідувати перерви неможливо як з технологічних, так і організаційних причин. В цих умовах важливим завданням є мінімізація перерв у структурі виробничого циклу шляхом синхронізації операцій, застосування прогресивних методів оперативного управління виробництвом. Безперервність виробничого процесу повинна доповнюватись безперервністю роботи устаткування і робітників.
• Принцип ритмічності полягає в тому, що робота всіх підрозділів підприємства і випуск продукції повинні здійснюватися за певним ритмом, планомірною повторюваністю. При додержанні принципу ритмічності у рівні проміжки часу виготовляється однакова або рівномірно зростаюча кількість продукції, забезпечується рівномірне завантаження робочих місць. Ритмічна робота дозволяє найповніше використовувати виробничу потужність підприємства і його підрозділів.
• Принцип автоматичності передбачає економічно обгрунтоване вивільнення людини від безпосередньої участі у виконанні операцій виробничого процесу. Особливо актуальна реалізація цього принципу у виробництвах з важкими і шкідливими умовами пращі. Автоматизуються не тільки виробничі процеси, а й інші сфери діяльності людини, в тому числі управління.
• Принцип гнучкості означає, що виробничий процес повинен оперативно адаптуватися до зміни організаційно-технічних умов, пов'язаних з переходом на виготовлення іншої продукції або її модифікацією. Гнучкість виробничого процесу дозволяє освоювати нову продукцію у короткий термін з меншими витратами. Значення принципу гнучкості особливо зростає в умовах швидких темпів науково-технічного прогресу, коли об'єкти виробництва часто міняються. Гнучкість виробничого процесу досягається універсалізацією знарядь праці, засобів автоматизації та методів обробки, впровадженням верстатів з ЧПК, гнучких виробничих систем.
• Принцип гомеостотичності вимагає, щоб виробнича система була здатною стабільно виконувати свої функції в межах допустимих відхилень і протистояти дисфункціональним впливам. Це досягається створенням технічних і організаційних механізмів саморегулювання і стабілізації. До стабілізаційних організаційних систем належать системи оперативного планування і регулювання виробництва, планово-запобіжного ремонту устаткування, резервних запасів та ряд інших заходів.
Розглянуті принципи раціональної організації виробничого процесу тісно між собою пов'язані, доповнюють один одного і різною мірою реалізуються на практиці в конкретних умовах. При проектуванні виробничого процесу, його організації треба їх враховувати, але вибирати оптимальні організаційно-технічні рішення за критерієм економічної ефективності.
Організаційні типи виробництва та їх характеристика.
Особливості діяльності підприємства, специфіка технічних s організаційних рішень на ньому істотно залежать від типу зиробництва. Тип Виробництво — це класифікаційна категорія виробництва, яка враховує такі його властивості, як широта номенклатури, регулярність, стабільність і обсяг випуску продукції. Є три типи виробництва: одиничне, серійне і масове.
Одиничне виробництво характеризується широкою номенклатурою продукції, малим обсягом випуску одинакових виробів, повторне виготовлення яких здебільшого не передбачається. Серійне виробництво має обмежену номенклатуру продукції, виготовлення окремих виробів періодично повторюється певними партіями (серіями) і загальний їх випуск може бути досить великим. Масове виробництво характеризується вузькою номенклатурою продукції, великим обсягом безперервного і тривалого виготовлення окремих виробів.
Окремо виділяють дослідне виробництво, у якому виготовляються зразки або партії (серії) виробів для проведення дослідних робіт, випробувань, доопрацювання конструкцій. На їх основі розробляється конструкторська та технологічна документація для серійного або масового виробництва. За своїми характеристиками дослідне виробництво близьке до одиничного.
За ознаками типу виробництва можна характеризувати виробничі підрозділи: від робочого місця до підприємства взагалі. При цьому важливою кількісною характеристикою є рівень спеціалізації робочих місць, який обчислюється за допомогою коефіцієнта закріплення операцій. Коефіцієнт закріплення операцій — це середня кількість технологічних операцій, яка припадає на одне робоче місце за місяць. Він обчислюється за формулою
.
Де
- коефіцієнт закріплення операцій;
n — кількість найменувань предметів, мкі обробляються на даній групі робочих місць (на дільниці, в цеху) за місяць;
mj - кількість операцій, що проходить і-й предмет в процесі обробки на даній групі робочих місць;
М — кількість робочих місць, для яких обчислюеться .
Робоч! місця одиничноео виробництва характеризуються виконанням різноманітних оііср<иуй над різними деталями в межах технологічних можливостей устаткування. Останнє є універсальним, розташовується однотипними технологічними групами. Через часту зміну предметів праці багато часу виїрачастьш • на переналагоджування устаткування. Виїгонаьіія різноманітних операцій в умовах детально не опра^иванях тсхполигічних процесів внаслідок частої зміни об'єкті ьяробпиційа потребує висококваліфікованих роопниіив-уміосрсалів. Орієнтовно для одішичного виробництва > 40'
На робочих місцях серійного виробництва виконуються операції над обмеженою номенклатурою деталей, які обробляються періодично партіями. Застосовується універсальне і спеціальне устаткунання, що розташовується як технологічними групами, так і за предметним принципом. Кваліфікація робітників взагалі середня на машина? з ЧПК. пугких •'с.?менклатури, величини партю, ifiHe виробн^їцтво поділяється на йссерійне і великосерійне. Робочі місця вирор'"*цтва за своши характеристиками чиу їт'сць одиничного виробництва, тільки 'ьк.'с'^ь операцій, які на них виконуються, '""ги обробляються малими партіями. ітп'.ення операцій орієнтовно в межах "'я робочих місць середньо серійного більше ^•бч.жекня1 кількості які стабільно •сокий рівень 20. На робочих місцях (робкицтва предмети обробляються па}, іи, устаткування спеціалізоване, бпчі місця масового виробництва характеризуються мим риконанням однієї операції над одним предметом •iSro Ад ^ = 1. Устаткуваніїя вузько спеціалізоване, ,рться спеціа-\ьне оснащення. Принцип лиї'у vr-лтку" - ' — предметний. Виконання рих лінічх не потребує ^тизованкх •хніка або ..аних типів виробництва риємста з однорідаим тютом виробництва. Тому тип виробництва дільниці, цеху, підприємства визначається переважаючим на них типом виробництва на робочих місцях.
Підприємства одиничного виробництва виготовляють продукцію одиничними екземплярами, що не повторюється взагалі або повторюється нерегулярно. На дільницях і в цехах переважають одиничні процеси, але є робрчі місця і цілі підрозділи із серійним виробництвом уніфікованих деталей і вузлів для різних виробів (шестерні, валики, кріпильні деталі, ручки, прилади тощо). До підприємств одиничного виробництва належать заводи важкого, енергетичного машинобудування, суднобудування та ін.
Підприємства серійного виробництва випускають серії виробів обмеженої номенклатури, які періодично повторюються. Серія — це певна кількість виробів одного типорозміру, що виготовляється за незмінною технічною документацією. На серійних підприємствах робочі місця переважно серійного типу виробництва. Разом з тим можуть бути процеси масового виробництва уніфікованих деталей на потокових лініях. Типовими прикладами підприємств серійного виробництва є верстатобудівні, літакобудівні, заводи по виробництву сільськогосподарської техніки, електровозів тощо.
Підприємства масового виробництва безперервно випускають один або декілька виробів протягом тривалого часу в умовах високої внутрішньозаводської спеціалізації. На робочих місцях переважають масові процеси, в окремих випадках при низькій трудомісткості операцій є серійні типи виробництва, наприклад, на заготівельних процесах. До таких підприємств належать автомобільні, тракторні заводи, підприємства по виготовленню годинників, телерадіо-апаратури та ін.
Тип виробництва істотно впливає на його організаційно-технічну побудову і ефективність. Від типу виробництва залежить виробнича структура підприємства і його підрозділів, вибір технологічних процесів, устаткування і оснащення, методів організації виробництва та управління. Найбільш ефективним є масове виробництво, в умовах якого легко застосовувати високопродуктивне спеціальне устаткування і максимально реалізувати принципи раціональної організації виробничого процесу. Технічно і організаційно складне і найменш ефективне одиничне виробництво. Тому важливою передумовою підвищення ефективності виробництва є збільшення його серійності, перехід при можливості від одиничного до серійного, а від серійного до масового виробництва. Досягається це різними шляхами, в тому числі розширенням ринку збуту і збільшенням серій виробів, уніфікацією їх деталей і агрегатів, особливо складних машин і приладів, впровадженням групових методів обробки тощо.
Виробничий цикл і методика обчислення.
Структура виробничого циклу — це інтервал часу від початку до закінчення процесу виготовлення продукції, тобто час, протягом якого запущені у виробництво предмети праці перетворюються у готову продукцію. Він обчислюється для одного виробу або певної їх кількості, що виготовляються одночасно. Виробничий цикл є важливим календарно-плановим нормативом організації виробничого процесу у часі. Виходячи з його тривалості визначається термін запуску продукції у виробництво, складаються календарні плани її виготовлення на всіх стадіях виробничого процесу, узгоджується робота суміжних підрозділів (дільниць, цехів). На основі виробничого циклу обчислюється величина незавершеного виробництва — важливого елемента обігових коштів підприємства.
Структура виробничого циклу показана на рис. 9.2. З нього видно, що виробничий цикл складається з часу виробництва і перерв. Час виробництва особливих пояснень не потребує. Час перерв містить перерви у робочий час, тобто тоді, коли підприємство працює, і неробочий час, який визначається режимом його роботи (вихідні, святкові дні, перерви між робочими змінами, на обід).
Рис. 2. Структура виробничого циклу.
Перерви у робочий час поділяються на перерви партіонності та чекання. Перерви партіонності виникають тоді, коли предмети праці обробляються партіями. Партія предметів — це певна кількість однакових предметів, які обробляються на кожній операції безперервно з одноразовою витратою підготовчо-заключного часу. Предмети партії обробляються не одночасно, а по одному або декілька штук. Кожний предмет праці чекає спочатку своєї черги на обробку, а потім кінця обробки всієї партії. Перерви партіонності обчислюються не окремо, а разом з тривалістю технологічних операцій, утворюючи технологічний цикл. Перерви чекання виникають внаслідок несинхронності операцій виробничого процесу: предмети праці не можуть оброблятися, бо зайняті робочі місця іншими операціями.
Перерви чекання виникають також тоді, коли не одночасно виготовляються деталі, що входять до одного комплекту.
Конкретна структура виробничого циклу залежить від особливостей продукції, технологічних процесів її виготовлення, типу виробництва та ряду інших факторів. У безперервних виробництвах (хімічному, металургійному і т. п.) найбільшу частку у виробничому циклі займає час виробництва. У дискретних виробництвах перерви становлять істотну частку виробничого циклу. Особливо тривалі перерви у одиничному виробництві, менші в серійному і мінімальні — у масовому.
Обчислення виробничого циклу Виробничий цикл може обчислюватися як для окремих предметів (деталей, вузлів. виробів), так і для їх партій. Визначення циклу здійснюється за складовими його елементами. Для виробів з тривалим циклом величина останнього обчислюється у календарних днях, у цьому адку враховуються всі перерви. Короткі цикли (до 5) обчислюються у робочих днях і вихідні дні не тоться.
Технологічний цикл обробки партії предметів на операції дорівнює
Tm — технологічний цикл в одиницях часу, як правило, іяах;
n — кількість предметів у партії;
t - тривалість обробки одного предмету;
M - кількість робочих місць, на яких виконується ля.
Технологічний цикл партії предметів, які обробляються скількох операціях, залежить також від того, як ує'гься виконання операцій над предметами праці. три способи поєднання операцій технологічного (три способи передачі предметів): послідовне, іне, паралельно-послідовне. :лідовне поєднання операцій полягає в тому, -.упна операція починається тільки після закінчення )ки всіх предметів партії на попередній операції. Партія іметів передається з операції на операцію повністю.
Послідовне поєднання операцій є досить простим за своєю організацією, полегшує оперативне планування і облік. Але для нього властивий тривалий цикл, бо кожний предмет лежить, чекаючи обробки всієї партії.
Паралельне поєднання операцій характеризується тим, що предмети праці після закінчення попередньої операції відразу передаються на наступну операцію і обробляються. Таким чином, предмети однієї партії виготовляються паралельно на всіх операціях. Малогабаритні нетрудомісткі предмети можуть передаватися не поштучно, а транспортними (передаточними) партіями — Л/п. При поштучній передачі П^, = 1
При паралельному поєднанні операцій порівняно з послідовним істотно скорочується технологічний цикл. Проте, якщо при цьому тривалість операцій не рівна і не кратна, тобто, коли вони не синхронізовані, то на всіх операціях, крім операції з максимальною тривалістю (опер. 2, 3, 4), виникають перерви у роботі. Перерви ліквідуються за умови синхронізації операцій, коли
Паралельне поєднання операцій застосовується у масовому та великосерійному виробництвах.
Паралельно-послідовне поєднання операцій, яке ще називають змішаним, відрізняється тим, що обробка предметів праці на наступній операції починається до закінчення обробки всієї партії на попередній операції, але за умови, щоб партія оброблялась на кожній операції безперервно. З графіка на рис.2 видно, що технологічний цикл при паралельно-послідовному поєднанні операцій коротший за цикл при послідовному поєднанні на час паралельного виконання суміжних операцій т, тобто
Час паралельного виконання суміжних операцій дорівнює добутку кількості деталей без однієї транспортної партії та тривалості меншої операції. Якщо останню позначити 
, то у загальному вигляді для будь-якої пари суміжних операцій
Для m операцій таких суміщень буде m-1. Тоді можна остаточно записати
За даними графіка, Тт.п.-п. = 20 - (4 - 1)(1 + 1+ 0.5) =12,5 хв.
При паралельно-послідовному поєднанні технологічний цикл триваліший за цикл при паралельному і менший ніж цикл при послідовному поєднанні операцій. Застосовується цей метод при обробці предметів великими партіями, що відповідає умовам великосерійного виробництва.
Скорочення виробничого циклу зменшує незавершене виробництво і відповідно оборотні кошти підприємства. Внаслідок зменшення незавершеного виробництва економиться площа, зайнята зберіганням предметів праці, а це призводить' до економії витрат. Крім того, скорочення виробничого циклу збільшує виробничу потужність відповідних підрозділів і підприємства взагалі.
Для скорочення виробничого циклу треба зменшувати час виробництва і перерв. Час виробництва за конкретних умов може зменшуватися під впливом різних факторів. Передусім це механізація і автоматизація технологічних процесів, допоміжних операцій, інтенсифікація природних процесів, ретельне опрацювання технічної документації на стадії підготовки виробництва, паралельне виконання робіт при виготовленні складних виробів та ін. Час перерв зводиться до мінімуму застосуванням передових методів-організації виробництва та систем оперативно-календарного управління.
Вплив типу виробництва на методи організації.
Виробничий процес здійснюється у часі і просторі. Організація виробничого процесу у часі характеризується методами поєднання операцій і ступенем його безперервності. Просторова організація виробничого процесу передбачає розташування робочих місць і їх груп (дільниць, цехів) на території підприємства та забезпечення пересування предметів праці по операціях наикоротшими маршрутами. Поєднання цих двох аспектів побудови виробничого процесу здійснюється застосуванням певного методу організації виробництва. Є два методи організації виробництва: непотоковий і потоковий.
Організація непотокового виробництва Непотоковому виробництву властиві такі ознаки: на робочих місцях обробляються різні за конструкцією і технологією виготовлення предмети праці, бо кількість кожного з них невелика і недостатня для нормального завантаження устаткування; робочі місця розташовуються однотипними технологічними групами без певного зв'язку з послідовністю виконання операцій, наприклад групи токарних, фрезерних, свердлильних та інших верстатів; предмети праці переміщуються у процесі обробки складними маршрутами, внаслідок чого є великі перерви між операціями. Після окремих операцій предмети іасто поступають на проміжні склади і чекають пня робочого місця для виконання наступної операції. і стоковий метод застосовується переважно у тому і серійному виробництвах. Причому залежно від широти номенклатури виробів і їх кількості він має. модифікації. В умовах одиничного виробництва непотоковий метод здійснюється переважно у формі одинично-технологічного, коли окремі предмети праці одиницями або невеликими партіями, які не повторюються, проходять обробку згідно з ознаками, наведеними вище. У серійному виробництві цей метод приймає форми партіонно-технологічного або предметно-групового.
Партіонно-технологі'чний метод відрізняється від одинично-технологічного тим, що предмети праці проходять обробку партіями, які періодично повторюються. Партія предметів праці є важливим календарно-плачорим нормативом організації партіонного виробництва і її величина істотно впливає на його ефективність. Причому цей вплив не однозначний. З одного боку, збільшення величини партії предметів призводить до зменшення кількості переналагоджувань устаткування, внаслідок чого поліпшується його використання, зменшуються витрати на підготовчо-заключні роботи (переналагоджування, одержання і здача роботи, знайомство з технічною документацією і т. п.). Крім цього, спрощується оперативне планування і облік виробництва. З іншого боку, обробка предметів великими партіями збільшує обсяг незавершеного виробництва, потребує більших складських приміщень, а це призводить до додаткових витрат. При змен'пе'л'гі "»"дач""" партії предметів вплив на ефрктивн'''тп- т'рпбшщтта эдзр протилежне спрямування. Ці обставини вимагаку^ встановленчя оптимальної партії. Оіг'ималмтсю є така величина партії предметів, за якої загальні Еитр-ти на 'х виготовлення будуть мінімальними. Вона обчислюється у процесі оперативного управління виробництвом.
Одиничне- і партіонно-технологічні методи виробництва організаційно є досить складними щодо дотримання принципів раціональної організації виробничого процесу, їх недоліки дещо усуває застосування Предметно-грунодого методу. Суть останнього полягає в тому, що вся сукупність предметів праці розподіляється на технологічно подібні групи. Обробка предметів кожної групи здійснюється приблизно за однією технологією і потребує однакового устаткування. Це дозволяє створювати для обробки предметів групи предметноспеціалізовані дільниці, підвищува'іи рівень механізації і автоматизації виробництва, 1 Предметно- групові методи створюють передумови для переходу до потокового виробництва.
Кількість устаткування у непотоковому виробництві обчислюється окремо ію кожній групі однотипних, технологічно взаємозамінних верстатів.
де М — кількість верстатів (машин) у технологічній групі;
n — кількість найменувань предметів, які обробляються на даному устаткуванні;
Ni — кількість предметів /-го найменування, які обробляються за розрахунковий період (звичайно рік);
ti — норма часу на обробку /-го предмету, год.;
Tp — плановий фонд часу роботи одиниці устаткування -''эсчт-уковий період, год;
kH коефіцієнт виконання і;орм часу. ня у непотоковому виробництві переважно а робітники ~ універсали високої кваліфікації. •з спеціалізації устаткування, як зазначалося, при застосуванні предметно-групових методів, оскільки за певною предметно-спеціалізованою дільницею закріпляється менша кількість предметооперацій. Для непотокових методів характерне послідовне і рідко — послідовно-паралельне поєднання операцій, що поряд із складними маршрутами обробки спричиняє тривалий виробничий цикл. Разом з цим непотокове виробництво має свою сферу застосування, воно широко застосовується у промислових дискретних процесах. При невеликих обсягах виготовлення окремих виробів непотоковий метод дозволяє краще використовувати устаткування, повніше його завантажувати у часі та по потужності, оскільки обробку предметів можна розподіляти між верстатами групи з урахуванням їх параметрів.
Загальна характеристика потокового виробництва Потокове виробництво -
високоефективний метод організації виробничого процесу. В умовах потоку виробничий процес здійснюється у максимальній відповідності до принципів його раціональної організації. Потокове виробництво має такі ознаки:
- за групою робочих місць закріплюється обробка або складання предмета одного найменування або обмеженої кількості найменувань конструктивно та технологічно подібних предметів;
— робочі місця розташовуються послідовно за ходом технологічного процесу;
— технологічний процес має високу поопераційну диференціацію, на кожному робочому місці виконується одна або декілька подібних операцій;
— предмети праці передаються з операції на операцію поштучно або невеликими транспортними партіями згідно з ритмом роботи, що забезпечує високу ступінь паралельності та непреривності процесу. Широко застосовується спеціальний міжопераційний транспорт (конвейєри), який виконує не тільки функції переміщення предметів, але й підтримання ритму роботи.
Потокові методи застосовуються в умовах виготовлення продукції у значних обсягах і протягом тривалого часу, що властиво для масового і великосерійного виробництва.
Основною структурною ланкою потокового виробництва є потокова ЛІНІЯ — технологічно і організаційно відокремлена група робочих місць, яка виготовляє один або декілька подібних типорозмірів виробів згідно з ознаками потокового виробництва. Потокові лінії бувають різні, тому їх класифікують за певними ознаками.
За номенклатурою виробів потокові лінії поділяють на одно- і багатопредметні. Однопредметною називається лінія, на якій обробляється або складається виріб одного типорозміру протягом тривалого часу. Для переходу на виготовлення виробу іншого типорозміру потрібна перебудова лінії (перестановка устаткування, його заміна тощо). Застосовуються ці лінії у масовому виробництві. Багатопредметною є потокова лінія, на якій одночасно або послідовно виготовляється декілька типорозмірів виробів, подібних за конструкцією і технологією виробництва. Їх сфера застосування — серійне і виробництво.
За ступенем безперервності процесу потокові лінії поділяються на безперервні та перервні. Безперервною є лінія, на якій предмети праці переміщуються по операціях безперервно, тобто без міжопераційного чекання (паралельне поєднання операцій). Перервною, або прямоточною, вважається лінія, що не може забезпечити безперервну обробку предметів внаслідок несинхронносгі операцій. Між операціями з різною продуктивністю предмети праці чекають своєї черги на обробку, утворюючи періодично оборотні запаси.
За способом підтримання ритму відрізняють лінії з регламентованим і вільним ритмом. На ЛІНІЇ з регламентованим ритмом предмети праці передаються з операції на операцію через точно фіксований час, тобто з заданим ритмом, який підтримується за допомогою спеціальних засобів (переважно конвейєра). Регламентований ритм застосовується на безперервних лініях. На лініях з вільним ритмом предмети з операції на операцію можуть передаватися з відхиленням від розрахункового ритму. Загальний ритм у цьому випадку забезпечується стабільною продуктивністю робітника на першій операції лінії або ритмічною сигналізацією (звуковою, світловою).
Залежно від місця виконання операції лінії поділяють на лінії з робочим конвейєром і конвейєром із зняттям предметів для їх обробки. Робочий конвейєр крім транспортування і підтримки ритму є безпосереднім місцем виконання операцій. Це передусім складальні конвейєри. Конвейєри із зняттям предметів характерні для процесів? операції яких виконуються на технологічному устаткуванні.
За способом переміщення відрізняють конвейєри з безперервним і пульсуючим рухом. Конвейєр 3. безперервним рухом має постійну швидкість і під час роботи не зупиняється. Конвейєр 3 пульсуючим рухом під час виконання операцій стоїть нерухомо. Він приводиться в дію періодично через проміжок часу, рівний такту лінії. Такі конвейєри застосовуються у тих випадках, коли за умовами технології виконання операцій потребує нерухомості предмета праці.
Особливості організації і параметри потокових ліній. Впровадження потокового виробництва потребує певних умов. Основні з них такі:
— достатній за обсягом і тривалістю випуск продукції;
— висока стабільність і технологічність конструкції виробу;
— можливість раціонального розташування робочих місць І і чітка організація їх обслуговування;
— застосування прогресивної технології, механізація і автоматизація процесів.
На підставі аналізу продукції, її обсягу, стану технологічного процесу і можливостей його удосконалення, маси та габаритів виробу вибирається певний різновид потокової лінії й обчислюються основні її параметри: такт, ритм, кількість робочих місць, довжина робочих зон, швидкість руху конвейєра.
Такт потокової лінії — це інтервал часу, за який сходять з лінії вироби, що слідують один за одним.
де r — такт потокової лінії, хв.;
Tр ~ плановий фонд часу роботи лінії за розрахунковий період, хв.;
N — обсяг виробництва продукції за той же період у натуральному вимірі.
При обчисленні часу роботи безперервних потокових ліній передбачаються короткочасні перерви у роботі конвейєра для відпочинку робітників.
Якщо предмети праці передаються не поштучно, а транспортними партіями (л/п), то вони сходять з лінії за інтервал часу, що називається ритмом ЛІНИ.
де R — ритм лінії, хв.
У випадку, коли організується безперервна потокова лінія, то після обчислення такта проводиться синхронізація операцій. Операції вважаються синхронізовані, коли тривалість кожної з них дорівнює або кратна такту лінії. Синхронізація операцій досягається рядом технологічних і організаційних заходів:
диференціацією, концентрацією операцій, скороченням їх тривалості за рахунок певних вдосконалень тощо.
Кількість робочих місць обчислюється по кожній
операції:
де Mpi — розрахункова кількість робочих місць закругляється до більшого цілого числа М, після чого обчислюється коефіцієнт завантаження робочих місць (kз) по кожній операції
Швидкість руху конвейєра залежить від його такту і відстані між виробами.
де V-' швидкість руху конвейєра, м/хв.;
I — відстань між центрами двох суміжних виробів на конвейєрі, м.
|Швидкість конвейєра, що рухається безперервно, обмежується раціональним режимом праці. На пульсуючому конвейєрі, який включається періодично, вона ; встановлюється максимальною з урахуванням безпеки | роботи.
На робочому конвейєрі з безперервним рухом при 1 виконанні операції робітник переміщується за ходом конвейєра в межах відведеної йому робочої зони. Після закінчення операції робітник повертається на початок зони і виконує операцію над наступним виробом, який на цей момент повинен підійти до неї. Довжина робочої зони обчислюється за формулою
де Li~ довжина робочої зони на I-й операції, м.
При обробці або складанні невеликих виробів і малій швидкості руху конвейєра робітник може знаходитися на одному місці. Наприклад,. складання годинників, монтаж радіоапаратури та ін.
Просторове розміщення потокових ліній може бути різним залежно від кількості робочих місць, типу транспортних засобів, площі дільниці (цеху). Найпростіше і поширене прямолінійне розташування робочих місць за ходом технологічного процесу. Але це не завжди можливо, тому буває дворядне, кільцеве, зигзагоподібне їх розміщення. Суміжні потокові лінії повинні розміщуватись так, щоб було зручно транспортувати предмети праці між ними. При організації потокової обробки і складання виробів лінії, що забезпечують складальний конвейєр, розміщуються перпендикулярно до нього.
Тенденції розвитку потокового виробництва Потокове виробництво внаслідок високої спеціалізації, механізації та чіткої організації виробничого процесу є високоефективним. Його ефективність проявляється у високій продуктивності праці, скороченні виробничого циклу і незавершеного виробництва, кращому використанні основних фондів. Все це призводить до зменшення витрат на виробництво. Разом з цим потокове виробництво має недоліки.
Істотним недоліком потокового виробництва е примітивізація праці робітників, зведення її до виконання елемснтарвгіх механічних операцій, що є наслідком високої диференціації технологічного процесу. Це робить працю на потоковій лінії малозмістовною, суперечить загальній тенденції підвищення освітнього і кваліфікаційного рівня працівників. Крім того, непривабливі для людини жорсткий ритм роботи на потокових лініях, відсутність реалізації індивідуальних можливостей. Цей недолік потокового виробництва усувається його автоматизацією і створенням автоматичних потокових ліній, на яких усі технологічні операції і транспортування предметів праці здійснюються автоматично. Автоматичні лінії широко застосовуються у масовому виробництві.
Другим недоліком потокового виробництва у його традиційній вузькоспеціалізованій формі є суперечливість між його тяжінням до конструктивно-технологічної стабільності, тобто консервативністю, і вимогою динамічності виробництва, поновлення продукції внаслідок науково-технічного прогресу 5 потреб ринку. Вузька спеціалізація робочих місць, їх розміщення за ходом технологічного процесу створюють труднощі при переході на випуск нової продукції. Виникає необхідність у заміні. переміщенні устаткування, створенні нового оснащення, підготовці робітників, що пов'язано з великими витратами часу і коштів. Ця негативна сторона потокового виробництва поступово нейтралізується підвищенням гнучкості технологічних систем, застосуванням машин з числовим програмним керуванням (ЧПК), впровадженням автоматичних багатофункціональних маніпуляторів-роботів.
Об'єднання верстатів з ЧПК, роботів, автоматичних транспортних засобів і складів загальним керуванням ЕОМ дає можливість створювати гнучкі автоматизовані системи (ГАС) з подальшим залуче'шям до них автоматизованого проектування продукції. Такі системи поєднують переваги потокового (висока продуктивність) і непотокового (гнучкість) виробництва, можуть застосовуватись в усіх його типах, і особливо ефективні у серійному виробництві. Вони швидко і без істотних витрат часу і коштів переналагоджуються на випуск продукції (в межах технічних можливостей). Для цього потрібно змінити програму виробничого процесу, записану на машинному носи. 1 нучкі автоматизовані системи — це стратегічний напрямок розвитку техніки і організації виробництва.
Список літератури
1. Організація сільськогосподарського виробництва на підприємстві / під. ред. Ф.Н. Жукова - М.: Колос, 2003.
2. Організація виробництва на підприємстві / під. ред.О.Г. Туровця, Б.Ю. Сербиновского. - Ростов-на-Дону: Березень, 2005.
3. Організація виробництва / під. ред. Д.І. Голікова. - М., 2000.
4. Туровець О.Г., Родінова В.М. Організація виробництва на підприємстві. - М.: Інфа-М, 2006.
5. Яковлєв Б.І., Яковлєв В.Б. Організація виробництва та підприємництво в АПК. - М.: Колос, 2004.