Вопрос № 11. Организация производства в цехах сборочной стадии производственного процесса

Значение, основные типы сборочных цехов и специфика их работы

Сборочные цеха машиностроительных предприятий выполняют заключительную фазу общего производственного процесса, связанную с комплектованием готовых изделий из ранее изготовленных и обработанных деталей и узлов, их настройку, окраску и упаковку.

Функционирование сборочных цехов имеет ряд специфических особенностей, в значительной мере определяющих используемые в таких цехах формы организации производственного процесса. Основными из таких особенностей являются следующие:

1. Значительные масштабы использования ручного труда, связанные с тем, что трудовые процессы сборки обычно состоят из ряда простых, однако очень разнообразных приемов и движений. Автоматизация таких движений существенно затруднена, поскольку требует применения гибких, легко адаптирующихся к изменяющимся производственным условиям технологических агрегатов, основанных на средствах робототехники. Внедрение же таких автоматизированных сборочных устройств является весьма дорогостоящим и экономически целесообразно только при значительных масштабах производства. В этой связи, в современном машиностроительном производстве доля трудоемкости сборочных процессов в общей трудоемкости изготовления изделий достигает 15-20% в крупносерийном и массовом и 30-40% в единичном и мелкосерийном производствах. Вследствие сложности своей автоматизации, труд рабочих-сборщиков в большинстве случаев имеет относительно невысокую производительность, что вызывает потребность в увеличении численности таких рабочих и наращивании сборочных площадей. Основными направлениями повышения производительности труда на сборке в таких условиях становятся:

a) комплексная механизация сборочных операций на основе оснащения рабочих мест сборщиков универсальными переносными пневмо- и электроинструментами, малогабаритными доводочными станками и легко переналаживаемой технологической оснасткой;

b) обеспечение взаимозаменяемости используемых при сборке деталей и узлов за счет расширения использования конструкторской стандартизации и унификации;

c) внедрение поточных методов сборки, при которых на основе деления сборочного процесса на относительно однородные операции формируются специализированные рабочие места сборщиков, упорядоченные в соответствии с генеральной линией сборки и функционирующие на основе единого ритма (регламентированного или свободного). В современном производстве применяются две основные формы организации потока в сборочных цехах: непрерывно-поточная сборка однотипных изделий на специализированных линиях (применяется в крупносерийном и массовом производствах) и переменно-поточная сборка нескольких изделий, собираемых на универсальных линиях попеременно (применяется в средне- и мелкосерийном производствах).

2. Структурная гибкость сборочных процессов, выражающаяся в относительной легкости разделения операций сборки на отдельные трудовые приемы и движения и их перекомпоновки. Возможность перекомпоновки сборочных операций дает возможность синхронизировать работу отдельных рабочих мест сборщиков за счет выравнивания их трудовой загрузки и создает предпосылки для внедрения поточных форм сборки.

3. Разнообразие методов выполнения сборочных работ, предполагающее возможность организации сборки на подвижных, стационарных рабочих местах, а также сборки с неподвижным предметом труда. Подвижная сборка изделий осуществляется непосредственно на рабочих конвейерах, которые одновременно являются частью рабочих мест сборщиков. В этом случае движение конвейера осуществляются ритмично с остановками на время, равное длительности синхронизированных между собой сборочных операций. При подвижной сборке рабочие могут перемещаться вместе с используемыми ими инструментами по ходу движения конвейера. Сборка изделий на стационарных рабочих местах предполагает использование транспортных или распределительных конвейеров, которые служат только для передачи предметов труда от одного рабочего места к другому, однако не являются часть таких рабочих мест. При данной форме сборки рабочие снимают передаваемые им предметы труда с конвейера, закрепляют их на своих рабочих местах, выполняют все необходимые сборочные операции и возвращают изделия на конвейер для дальнейшей транспортировки. Сборка на стационарных рабочих местах может осуществляться и без применения конвейеров на основе использования транспортных средств дискретного действия. Сборка с неподвижным предметом труда используется при изготовлении крупногабаритных изделий (корабли, локомотивы, турбины, крупные станки и т.д.). При данной форме сборки собираемое изделие не меняет своего положения в пространстве, а рабочие вместе с используемыми ими инструментами и комплектующими деталями перемещаются после выполнения каждой из сборочных операций.

Сборочные цеха являются потребителями деталей, предварительно изготовленных в механообрабатывающих цехах. Точность отработки деталей в механических цехах оказывает существенное влияние на организацию трудовых процессов и технико-экономическую эффективность работы сборочных цехов. В зависимости от точностных характеристик используемых комплектующих деталей сборочные цеха делятся на два типа.

К первому типу относятся сборочные цеха, в которых происходит как непосредственно сборка изделий, так и подгонка на месте используемых при сборке деталей и узлов. Разбросы размеров деталей в пределах допуска имеют широкие колебания, и это не позволяет организовать в таких цехах сборку изделий без предварительной слесарной пригонки комплектующих. Трудоемкость сборочных операций в таких цехах достаточна велика, вследствие чего для этих цехов характерен невысокий уровень разделения труда и стационарная форма организации сборочных работ. Данная форма сборочных цехов наиболее характерна для условий единичного и мелкосерийного производства.

Ко второму типу относятся цеха, в которых сборочные процессы строятся на основе полной или частичной взаимозаменяемости деталей. Трудоемкость сборочных операций в таких цехах значительно меньше, так как отсутствует ручная слесарная пригонка. Узкий предел разброса размеров деталей позволяет организовать сборку по различным формам поточного производства, с глубоким разделением труда и широким фронтом работы, что приводит к снижению трудоемкости. В цехах рассматриваемого типа преобладают подвижные формы организации сборочных работ. Подобная организация сборочных процессов характерна для предприятий крупносерийного и массового производства.

Производственная структура сборочных цехов и основные формы организация труда рабочих-сборщиков

Производственная структура сборочных цехов машиностроительных предприятий состоит из производственных, вспомогательных отделений, служебных и бытовых помещений.

К производственным отделениям сборочного цеха принято относить участки слесарной обработки, узловой сборки, общей сборки, испытательные участки, участки окраски, сушки и упаковки.

Ко вспомогательным отделениям сборочного цеха относятся промежуточные склады деталей и узлов, вспомогательных материалов, а также инструментально-раздаточные кладовые.

Наиболее важную роль в организации бесперебойной сборки играют такие вспомогательные отделения цеха, как комплектовочные, промежуточные и другие виды складов деталей, покупных изделий и узлов. На таких складах осуществляется хранение необходимого количество деталей для бесперебойного питания основных сборочных отделений. Особенно важную роль играют комплектовочные склады, задача которых сводится не только к хранению деталей, но и к их предварительной сортировке и комплектованию по узлам. Организация комплектовочных складов обеспечивает снижение потребности в сборочных площадях и более ритмичную работу основных сборочных участков за счет подачи на сборку не разрозненных деталей и узлов, а уже предварительно сформированных сборочных комплектов.

В том случае, если сборка организована поточными методами, необходимость в организации больших промежуточных складов между механической обработкой и сборкой отпадает. При поточной сборке необходимы лишь площади для хранения текущих, оборотных и страховых запасов деталей, гарантирующих равномерность работы сборочных линий в течение определенного времени при перерывах и перебоях в поставке деталей из механического цеха. Помимо этого, необходимыми также являются кладовые для хранения тех нетрудоемких деталей, которые изготовляются не ежедневно, а с периодом запуска в несколько недель или даже месяцев (мелкие штамповки, крепежные детали и т.п.).

Организация труда в сборочных цехах определяется способами осуществления сборочных работ и может иметь три основные формы: общебригадную, операционную и поточную.

При общебригадном методе сборки машина или механизм собирается одной комплексной бригадой, в состав которой входят слесари-сборщики разных квалификационных категорий. Этот метод широко применяется в единичном и мелкосерийном производстве. Сборка узлов и машин в целом производится на обособленном и закрепленном за бригадой участке цеха. При такой форме организации труда отсутствует его глубокое разделение и рабочие бригады выполняют все сборочные операции, начиная от самых простых и кончая самыми сложными. Распределение работ внутри бригады осуществляется в оперативном порядке бригадирами на основе плана-графика сборки. При общебригадной форме организации труда важным вопросом является и распределение работы по квалификации между отдельными участниками бригады. Задача заключается в правильном разграничении работы между участниками, т. е. между основными и подсобными рабочими, с тем чтобы основные рабочие были освобождены от выполнения малоквалифицированной и второстепенной работы. В практике работы сборочных цехов также встречается общебригадная сборка с некоторым устойчивым разделением труда. В этих случаях сборка узлов выполняется рабочими, не входящими в состав бригады, а общая сборка машины производится уже сборочной бригадой. Такая форма организации работ является более прогрессивной по сравнению с обычной общебригадной сборкой, поскольку обеспечивает более высокую производительность труда и сокращение длительности сборочного цикла. Данная форма организации труда рабочих-сборщиков встречается при стационарной сборке в условиях мелкосерийного производства при регулярной повторяемости серий.

При операционном методе сборки весь трудовой процесс расчленяется на отдельные операции, выполняемые либо специализированными бригадами слесарей-сборщиков, либо отдельными слесарями. Сборка узлов при такой организации труда, как правило, отделяется от общей сборки и монтажа машин и выполняется отдельными рабочими или небольшими специализированными бригадами. При операционной сборке возникает более глубокое и устойчивое разделение труда со специализацией исполнителей либо технологически (по роду выполняемых сборочных операций), либо предметно (по собираемым узлам). Данная форма организации труда уже обеспечивает возможность передачи работы из смены в смену. При операционной сборке исполнители имеют закрепленные рабочие места и выполняют одну либо несколько сборочных операций при подвижном объекте сборки или перемещаются вдоль фронта собираемых машин и выполняют только определенные операции при неподвижном объекте сборки. Организация труда здесь ближе к поточной, но отличается от последней менее жестким регламентом работы.

Наиболее высоко организован труд при поточном методе сборки. Она обеспечивает устойчивую специализацию и эффективное разделение труда. Рабочие выполняют определенные, часто повторяющиеся трудовые приемы. Длительности выполнения отдельных операций обычно синхронизованы, т.е. либо равны, либо кратны друг другу. Каждый рабочий, специализирующийся на выполнении той или иной операции, имеет территориально закрепленное за ним рабочее место со всеми необходимыми инструментами и сборочными приспособлениями. Затраты труда при поточном методе сборки строго регламентируются; последовательность выполнения отдельных трудовых операции определяется технологическим процессом сборки, в то время как при общебригадной сборке эта последовательность выбирается рабочим на основании личного опыта либо совета бригадира.

Проектирование сборочных цехов и основные формы организации сборочного процесса во времени

Проектирование сборочных цехов предполагает выбор оптимальной схемы их расположения по отношению к механическим цехам, расчет потребности в оборудовании и сборочных площадях, а также разработку рациональных схем внутрицехового размещения рабочих мест сборщиков.

Размещение сборочных цехов по отношению к механообрабатывающим организуется по трем основным схемам: в одну линию с механообрабатывающими цехами; параллельно механообрабатывающим цехам и перпендикулярно им.

Расположение сборочных цехов в одну линию с механообрабатывающими имеет те преимущества, что при этом обеспечивается возможность расширения цехов как в одну, так и в другую сторону, а также обеспечивается выполнение принципа прямоточности движения предметов труда по ходу производственного процесса.

Параллельное расположение сборочных и механообрабатывающих цехов используется в тех случаях, когда расположение таких цехов в одну линию невозможно из-за ограниченности территории предприятия. Данной схеме присущ ряд существенных недостатков, основными из которых являются:

a) нарушение принципа прямоточности и формирование длительных сложных маршрутов движения предметов труда в производственном процессе;

b) увеличение трудоемкости и стоимости межцеховой транспортировки партий предметов труда за счет невозможности ее осуществления транспортными средствами механообрабатывающих цехов (мостовыми кранами, конвейерными транспортерами и т.д.).

Перпендикулярное расположение сборочных и механообрабатывающих цехов также используется при ограниченности территории предприятия, однако отличается тем основным преимуществом, что позволяет передавать предметы труда в сборочный цех действующими транспортными средствами механообрабатывающего цеха. Помимо этого, при такой компоновке цехов минимизируются отклонения от прямоточного движения предметов труда и сокращаются пути движения последних по стадиям производственного процесса.

Расчет потребности в оборудовании для сборочных цехов зависит от используемой схемы сборки (стационарной или подвижной). Стационарная сборка осуществляется на сборочных стендах, необходимое количество которых устанавливается исходя из принятой производственной программы.

Подвижная сборка осуществляется на специализированных сборочных линиях, необходимое число которых определяется исходя из ритмичности их работы.

Площади сборочного цеха могут быть определены методом детальной планировки и укрупненно. Расчет площади сборки детализированным методом производится на основе предварительного расчета площади, занимаемой сборочным оборудованием, площади рабочих мост, разного рода устройств, мест для складывания деталей и узлов, проходов и проездов и последующего суммирования полученных значений. При использовании укрупненного метода расчета, площадь сборочного цеха определяется в процентах от площади механообрабатывающих цехов. В условиях единичного и мелкосерийного производства площади сборочных цехов составляют примерно 50-60% от площади механообрабатывающих, в серийном 30-40%, в массовом 20-30%, а при хорошо организованной поточной сборке 15-20 %.

Внутрицеховое размещение рабочих мест сборщиков осуществляется в соответствии с принципом прямоточности движения собираемых изделий по стадиям сборки с учетом необходимости обеспечения максимально возможной экономии сборочных площадей при одновременном обеспечении:

a) удобства приемки и передачи собираемых изделий на рабочие места с используемых транспортных средств;

b) удобства перемещения рабочих, инструмента и оснастки при подвижных методах сборки.

Построение сборочного процесса во времени может быть основано по любом из трех возможных способов движения предметов труда по операциям: последовательного, последовательно-параллельного или параллельного.

Последовательная сборка изделия применяется в том случае, когда все сборочные работы осуществляются одной бригадой сборщиков, начиная от первой сборочной единицы до полной сборки и испытания

Примером параллельно-последовательной сборки может служить сочетание параллельной сборки узлов и подузлов и последовательной общей сборки готового изделия

Т.о., применение параллельной сборки по всему процессу без синхронизации продолжительности сборки узлов и общей сборки изделия не позволяет полностью ликвидировать простои рабочих мест, возникающие из-за некратности продолжительности циклов узловой сборки и общей сборки изделия на отдельных рабочих местах. Если же операции сборочного процесса разделить на отдельные более мелкие элементы и снова их сгруппировать в новые операции, то можно добиться равенства или кратности их выполнения. Для рассматриваемого примера предположим, что при пересмотре технологии установлено, что часть элементов по общей сборке можно перенести на узловую сборку, в частности - на сборку узла № 2. Тогда сборка узлов и общая сборка изделия образуют пропорциональный процесс при той же общей трудоемкости, который позволяет полностью ликвидировать простои на рабочих местах и уменьшить продолжительность производственного цикла.

Вопрос №12. Содержание и задачи производственной инфраструктуры

Понятие «производственная инфраструктура»

Понятие производственной инфраструктуры до настоящего времени еще окончательно не сложилось. Большинство авторов понимают под производственной инфраструктурой внешние условия производства, хотя к ним можно отнести и природно-климатические факторы. Некоторые исследователи при этом, пользуясь семантическими признаками, включают в состав производственной инфраструктуры, в частности, транспортные сооружения. Другие рассматривают инфраструктуру с двух позиций: как собственно производственную инфраструктуру и как систему производственного обслуживания. Вместе с тем по мере развития общественного производства происходит сближение этих двух понятий. Исходя из этого, можно рассматривать инфраструктуру как совокупность отраслей, реализующих функции производственного обслуживания.

С точки зрения хозяйственных отраслей понятие инфраструктуры можно представить следующим образом.

Инфраструктура — совокупность материальных, социальных, персональных, институциональных средств, предназначенных для оказания комплекса услуг производящим хозяйствам и способствующая равновеликости затрат всех потребителей при потреблении аналогичных услуг при условии эффективного расходования ресурсов и средств.

Конкретными задачами производственной инфраструктуры на машиностроительном предприятии являются: предотвращение возможных отклонений хода производственного процесса от заданного; создание условий для реализации преимуществ специализированной организации основного производства; функционирование на основе технологического, организационного, технико-экономического соответствия основного и вспомогательного производств; обеспечение выпуска максимума продукции заданного качества при фиксированном объеме ресурсов или заданного объема продукции при минимуме затраченных ресурсов; обеспечение гибкости основного производства при изменении номенклатуры выпускаемой продукции.

Главной целью функционирования производственной системы является выпуск конкурентоспособной продукции. Для достижения этой главной цели необходимо обеспечить оптимальное функционирование всей производственной системы, обеспечивать которое призвана производственная инфраструктура.

Таким образом, целью производственной инфраструктуры является обеспечение ритмичного, эффективного функционирования основного производства путем своевременного его обеспечения продукцией, услугами, материалами, энергией и т. д. Достижение этой цели является предпосылкой выполнения главной цели производственной системы — получения максимальной прибыли.

Для большинства предприятий машиностроения и металлообработки подразделениями вспомогательных производств и всей системы технического обслуживания являются инструментальное, ремонтное, энергетическое, транспортное, складское и тарное хозяйства.

Использование современных технологий и высокопроизводительного оборудования в производственном процессе усложняет работы, связанные с обслуживанием, ремонтом и модернизацией техники, повышает значение инструментального обслуживания, приводит к увеличению потребности в различных видах энергии, растут внутризаводской и внешний объемы перевозок грузов и необходимость его хранения, учета и распределения между подразделениями предприятия.

Состав, структура содержание, задачи подразделений по техническому обслуживанию

Применение на предприятии широкой номенклатуры и ассортимента инструментов и технологической оснастки создает необходимость организации инструментального хозяйства, которое обеспечивает предприятие снабжением, проектированием, планированием, изготовлением, хранением, учетом и ремонтом необходимого инструмента с доставкой его до рабочих мест.

Ремонтное хозяйство предприятия обеспечивает поддержание в технически исправном состоянии большого, часто весьма сложного парка технологического оборудования основных цехов путем его обслуживания, ремонта и модернизации.

Значительное место в производственной инфраструктуре предприятия занимает энергетическое хозяйство, так как современные производства являются крупными потребителями топлива, электроэнергии, пара, газа, воды, сжатого воздуха и других энергоносителей. Энергетическое хозяйство обеспечивает различными видами энергии основные, вспомогательные цехи и все подразделения и службы предприятия.

На предприятии выполняется огромный объем транспортно-складских, погрузочно-разгрузочных и других работ по выполнению внутреннего и внешнего грузооборота, который обеспечивает транспортное хозяйство и примыкающие к нему складское и тарное хозяйства. От рациональной организации этих хозяйств во многом зависят ритмичность работы основных цехов, длительность производственных циклов и уровень затрат на производство продукции.

Производственная инфраструктура включает: инструментальное обеспечение; обеспечение контроля качества; материальное обеспечение (внутрипроизводственное снабжение); ремонтное обслуживание; транспортное обслуживание; складское обслуживание; водоснабжение; связь и коммуникации; метрологическое обеспечение; энергообеспечение; технику безопасности.

Во вспомогательном производстве на промышленных предприятиях занято в настоящее время примерно 50 % всех рабочих. Из общего объема вспомогательных работ приходится на: 1) инструментальное обслуживание — 27 %; 2) ремонт и техническое обслуживание технологического оборудования — 30; 3) энергетическое обслуживание — 8; 4) транспортно-складское обслуживание — 23; 5) прочие работы (службы инфраструктуры) — 12 %.

Высокий уровень организации работ по обслуживанию основного производства, в большой мере зависящий от степени его технологической оснащенности, является существенной предпосылкой повышения эффективности и качества продукции любого предприятия. Отсюда вытекает задача комплексной механизации и автоматизации не только основных, но и вспомогательных работ, где пока еще применяется много ручного труда. Вся система технического обслуживания предприятия должна соответствовать следующим требованиям:

1) обеспечивать условия выпуска конкурентоспособной продукции при минимальных затратах;

2) осуществлять технико-экономическую и организационную регламентацию процессов обслуживания;

3) носить профилактический характер;

4) обеспечивать гибкость, преемственность и минимальную перестройку при переходе основного производства на выпуск новой продукции.

Таким образом, вспомогательные хозяйства требуют высокой организации, адекватной уровню организации основного производства. Совершенствование техники и организации обслуживания создает условия для успешной работы предприятия, скорейшего освоения новых изделий, применения прогрессивных технологий и достижения на этой основе высоких технико-экономических показателей производства.

Основными направлениями совершенствования организации вспомогательных хозяйств в рамках предприятия являются:

1) централизация и концентрация однородных процессов обслуживания и их специализация, что создает условия для использования наиболее мощного прогрессивного оборудования, научных методов организации производства и труда, высокопроизводительной технологии;

2) механизация и автоматизация технологических процессов;

3) рационализация управления;

4) улучшение нормативной базы;

5) обоснованное планирование численности работников;

6)разработка и внедрение технически обоснованных норм
времени и мероприятий по научной организации труда;

7) использование стимулирующих систем оплаты труда;

8) создание комплексной технологии;

9) внедрение и совершенствование форм хозяйственного расчета, основанных на рыночных отношениях.

Рациональная организация работы всех вспомогательных производств является важнейшим резервом стабилизации основного производства, наращивания объемов выпуска продукции, дальнейшего роста производительности труда и повышения эффективности работы предприятия.