Области эффективного использования различных форм организации производства; гибкость и производительность как критерии их выбора.

 

Гибкая производственная система (ГПС) – совокупность роботизированных технологических комплексов (РТК), гибких производственных модулей (ГПМ), отдельных единиц технологического оборудования и систем обеспечения их функционирования в автоматическом режиме в течение заданного интервала времени), обладающая свойством автоматизированной переналадки при производстве изделий произвольной номенклатуры в установленных пределах значений их характеристик.

Основу ГПС составляют:

прогрессивная технология;

высокоскоростное автоматическое обслуживание;

средства вычислительной техники и программного обеспечения.

Анализируя различные точки зрения на определение гибкой производственной системы, экономической категории «производственная гибкость», отметим, что практически все авторы (В.Н. Васильев, М.Х. Блехерман, А.А. Кутин, В.Л. Сосонкин, В.С. Белов, В.М. Воеводин, Б.И. Черпаков и др.) выделяют такие ее отличительные особенности как гибкость переналаживаемости и технологическая гибкость.

В.Н. Васильев, анализируя перспективы развития ГПС, подчеркивает, что будущее этих систем за интеграцией и гибкой автоматизацией производства. При этом гибкость не должна отождествляться с автоматизацией. Автоматизация – это лишь один из факторов, определяющих гибкость производства. Всего В.Н. Васильев определяет пять факторов:

Функциональная инвариантность, определяемая потенциальной возможностью обработки различных деталей.

Переналаживаемость, характеризуемая затратами времени и ресурсов на переналадку.

Технологичность, характеризуемая потенциальными возможностями оборудования и технологий обработки.

Функциональная работоспособность, характеризуемая надежностью системы и возможностью быстрой адаптации к изменением влияния внешних условий.

Уровень автоматизации.

Схожую трактовку гибкости дают В.Г. Соколов и В.А. Смирнов, определяя ее как предельную способность системы к структурной, технологической, организационной и хозяйственной перестройке.

Характеризуя интеграцию производства, как объединение в рамках единой системы управления отдельных производственных функций при сохранении их автономности, В.Н. Васильев пишет, что она возможна при организации производства по модульно-блочному принципу. При этом каждый блок (средства труда, предметы труда, живой труд) может развиваться самостоятельно. Это способствует развитию гибкости и надежности системы.

Характеризуя категорию «гибкость производства», М.Х. Блехерман пишет, что в научной литературе присутствует описание множества ее форм (машинная гибкость, гибкость станочной системы, технологическая гибкость, производственная гибкость, гибкость номенклатуры и объемов и т.д.), поэтому необходим единый подход к их классификации. М.Х. Блехерман предлагает представлять гибкость ГПС как упорядоченную совокупность различных видов гибкости (см. рис. 1).

 

Рис. 1. Взаимосвязь между различными видами гибкости в ГПС по М.Х. Блехерману.

 

На рисунке 1 переналаживаемость системы показывает время и стоимость перехода на изготовление очередного наименования деталей в рамках заданной номенклатуры, гибкость номенклатуры характеризует способность производственной системы к обновлению продукции, технологическая гибкость отражает способность системы использовать различные варианты технологических решений при формировании процесса изготовления изделий, гибкость объемов выпуска демонстрирует способность системы экономично изготавливать детали при различных размерах партий запуска, гибкость расширения системы есть совокупность возможностей поэтапного ее создания и последующего расширения с учетом возможности объединения нескольких систем в единый комплекс, универсальность системы характеризуется множеством деталей, которые могут быть потенциально обработаны в ГПС.

Определяя категорию «производственная гибкость», необходимо использовать комплексный подход, учитывающий все ее стороны, формы, критерии и показатели. Это становится возможным в процессе изучения форм гибкости. Проанализировав существующие формы гибкости мы пришли к выводу, что все они могут быть представлены в виде четырехуровневой схемы (см. рис. 2).

 

Рис. 2. Уровни и основные формы гибкости производственной системы

 

Многообразие форм гибкости бесконечно, как бесконечно проявление единичного, поэтому составление схемы, включающей все ее формы не представляется возможным. Поэтому наша схема носит классификационный характер, отражая связи между основными формами гибкости.

Первый структурный уровень представлен гибкостью средств труда, предметов труда, «живого» труда и гибкостью технологии соединения «живого» и прошлого труда и отражает гибкость элементарного состава производительных сил производственной системы.

Второй структурный уровень представлен гибкостью продукта труда и метода труда. Гибкость метода труда определяется потенциально возможным количеством групп и модификаций изделий, которые могут быть обработаны при данном технологическом процессе (обозначим i-тую модификацию продукта труда символом Хi). Изменение гибкости метода труда посредством изменения гибкости форм первого уровня – средств труда, предметов труда, «живого» труда и технологии их соединения. Формально гибкость метода труда мы можем представить в виде ряда Хi, в котором перечислены все возможные модификации продукта, создаваемые при использовании заданного метода:

 

 

де n количество модификаций продукта труда

Простейшая система использует один метод труда. С повышением уровня развития начинают возникать новые методы, что ведет к образованию новой формы гибкости – гибкости продукта труда. Она характеризуется количеством методов труда, способов и вариантов обработки заготовки, при котором сохраняются в пределах заданных интервалов основные его качественные характеристики (обозначим количество методов символом Y). Формально гибкость изделия мы можем представить в виде ряда, в котором перечислены методы обработки предмета труда для получения изначально заданного продукта:

 

где m количество возможных вариантов обработки

Уровень гибкости продукта труда характеризует степень надежности системы, способность ее реагировать на неожиданные изменения в состоянии материально-технической и кадровой базы производства.

Формы гибкости второго уровня могут быть представлены в виде матрицы (см. рис. 3):

 

	Yi	Гибкость продукта
	Y1	Y2	…	Ym
Xi	X1	+	+	…	-	гибкость продукта ГХ1
	X2	-	+	…	+	гибкость продукта ГХ2
	…	…	…	…	…
	Xn	+	-	…	+	гибкость продукта ГХn
Гибкость метода	Гибкость метода ГY1	Гибкость метода ГY2	…	Гибкость метода ГYm

Рис. 3. Матрица, отражающая взаимосвязь форм гибкости второго уровня.

 

В сложной производственной системе существует множество видов продукции и методов ее получения, поэтому для характеристики гибкости системы в дальнейшем необходимо пользоваться усредненными с помощью статистических методов данными: средней гибкостью метода и продукта труда системы.

Третий уровень представлен гибкостью процессов. В производственной системе одновременно протекает множество процессов, которые можно классифицировать по различным признакам. Различают процессы производства, распределения, обмена, потребления, воспроизводства, подготовки производства и др.

Гибкость процесса, характеризуется средней гибкостью метода, продукта труда и отражает эффективность процесса переналадки производственной системы. Время переналадки выступает в качестве результата, стоимость – в качестве затрат. Время переналадки системы на производство нового, возможного для данного технологического процесса изделия обозначим символом T, стоимость – символом S.

Формально, гибкость производственного процесса может быть записана следующим образом:

 

 

где средняя гибкость продукта труда процесса;

средняя гибкость метода труда процесса;

среднее время переналадки в рамках процесса;

средняя стоимость переналадки в рамках процесса

Последний, четвертый уровень гибкости – гибкость производственной системы. Она включает в себя все нижестоящие уровни гибкости.

Стабильное функционирование искусственно созданной системы невозможно без ее развития. Развитие проявляется через сбалансированное регулирование процессов, методов и продуктов труда. Согласно диалектике, развитие есть результат взаимодействия противоположностей. Источником развития для производственной системы является противоречие между постоянно изменяющимися внешними условиями и созданным механизмом взаимодействия производительных сил. Развитие производственной системы есть целенаправленное преобразование, приспособление механизма функционирования, ее состава и структуры к изменяющимся условиям внешней среды. Оно характеризуется возможностью самостоятельного развития отдельных модулей системы и уровнем их интеграции.

Формально гибкость производственной системы мы можем записать в следующем виде:

 

 

где совокупная гибкость протекающих процессов;

средняя гибкость развития модулей системы;

показатель уровня интеграции самостоятельных модулей;