Основные принципы организации производственных процессов

Концепция обеспечения инфраструктуры производственного процесса.

Тема 1.1. Содержание и структура производственного процесса на предприятии.

Понятие и основные элементы производственного процесса. Структура производственного процесса: основные, вспомогательные и обслуживающие процессы. Стадии основного процесса. Естественные процессы. Простые и сложные процессы. Понятие операции, их виды. Принципы организации производственного процесса.

Производственный процесс представляет собой совокупность взаимосвязанных основных, вспомогательных и обслуживающих процессов труда и орудий труда в целях создания потребительских стоимостей – полезных предметов труда, необходимых для производственного или личного потребления. В процессе производства рабочие воздействуют на предметы труда при помощи орудий труда и создают новые готовые продукты, например станки, телевизоры и т.д. Предметы и орудия труда, будучи вещественными элементами производства, на предприятии находятся в определенной взаимосвязи друг с другом: конкретные предметы могут быть обработаны только определенными орудиями труда; уже сами по себе они обладают системными свойствами. Однако живой труд должен охватывать эти вещи, и тем самым начинать процесс превращения их в продукт. Таким образом, производственный процесс – это прежде всего трудовой процесс, поскольку ресурсы, используемые человеком на его входе, как информация, так и материальные средства производства, являются продуктом предшествующих процессов труда. Различают основные, вспомогательные и обслуживающие производственные процессы.

Основные производственные процессы – это процессы, в ходе которых непосредственно изменятся форма, размеры, свойства, внутренняя структура предметов труда, в результате чего они превращаются в готовую продукцию. Например, на заводе к таким процессам относятся изготовление деталей и сборка из них подузлов, узлов и готовых деталей в целом.

Вспомогательные производственные процессы объединяют такие процессы, результаты которых используются непосредственно в основных процессах либо для обеспечения их бесперебойного и эффективного осуществления. Например, изготовление инструментов, приспособлений, запасных частей для ремонта оборудования и т.п.

Обслуживающие производственные процессы – это процессы труда по оказанию услуг, необходимых для осуществления основных и вспомогательных производственных процессов. Например, транспортировка материальных ценностей, складские операции всех видов, технический контроль качества продукции и т.д.

Основные, а в некоторых случаях и вспомогательные, производственные процессы протекают в разных стадиях. Стадия – это обособленная часть производственного процесса, когда предмет труда переходит в другое качественное состояние. Например, материал переходит в заготовку, заготовка в деталь и т.д.

Основные производственные процессы протекают в следующих стадиях: заготовительной, обрабатывающей, сборочной и регулировочно-настроечной.

Заготовительная стадия предназначена для производства заготовок деталей. Она характеризуется весьма разнообразными методами производства. Например, раскрой или резка заготовок деталей из листового материала, изготовление заготовок методами литья, штамповки, ковки и т.д. Основная тенденция развития технологических процессов на этой стадии заключается в приближении заготовок к формам и размерам готовых деталей. Т Орудиями труда на этой стадии являются отрезные станки, прессовоштамповочное оборудование, гильотинные ножницы и др.

Обрабатывающая стадия – вторая в структуре производственного процесса – включает механическую и термическую обработку. Предметом труда здесь являются заготовки деталей. Орудиями труда на этой стадии в основном служат различные металлорежущие станки, печи для термической обработки, аппараты для химической обработки. На этой стадии деталям придают размеры, соответствующие заданному классу точности.

Сборочная (сборочно-монтажная) стадия – это производственный процесс, в результате которого получаются сборочные единицы (мелкие сборочные единицы, подузлы, узлы, блоки) и готовые изделия. Предметом труда на этой стадии являются детали и узлы собственного изготовления, а также полученные со стороны (комплектующие изделия). Различают две основные организационные формы сборки: стационарную и подвижную. Стационарная сборка – это когда изделие изготавливается на основном рабочем месте (детали подаются). При подвижной сборке изделие создается в процессе перемещения от одного рабочего места к другому. Орудия труда здесь не так разнообразны, как на обрабатывающей стадии. Основными из них являются всевозможные верстаки, стенды, транспортирующие и направляющие устройства (конвейеры, электрокары, роботы и др.).

Регулировочно-настроечная стадия – заключительная в структуре производственного процесса, которая проводится с целью получения необходимых технических параметров готового изделия. Предметом труда здесь являются готовые изделия или их отдельные сборочные единицы, орудия труда, универсальная контрольно-измерительная аппаратура и специальные стенды для испытаний.

Составными элементами стадий основного и вспомогательного процессов являются технологические операции, а далее на приемы движения необходимо для разработки технически обоснованных норм времени выполнения операций.

Операция – часть производственного процесса, которая, как правило, выполняется на одном рабочем месте без переналадки и одним или несколькими рабочими (бригадой).

В зависимости от степени технического оснащения производственного процесса различают операции: ручные, машиноручные, машинные, автоматические и аппаратные.

Как основные, так и вспомогательные, а иногда и обслуживающие производственные процессы состоят из основных и вспомогательных элементов – операций. К основным относятся операции, непосредственно связанные с изменением размеров, форм, свойств и внутренней структуры предмета труда относительно друг друга. К вспомогательным относятся операции, выполнение которых способствует протеканию основных, например перемещение предметов труда, контроль качества, снятие и установка, хранение и т.д.

В организационном отношении основные и вспомогательные производственные процессы (их операции) условно подразделяются на простые и сложные.

Простыми называют процессы, в которых предметы труда последовательно проходят несколько связанных между собой операций, в результате которых образуются частично готовые продукты труда (заготовки, детали, т.е. неразъемные части изделия).

Сложные процессы – это когда в результате соединения частных продуктов получаются готовые продукты труда, т.е. сложные изделия (станки, машины и др.)

Движение предметов труда в производственном процессе осуществляется так, что результат труда одного рабочего места становится исходным предметом для другого, т.е. каждый предыдущий во времени и в пространстве дает работу последующему, и это обеспечивается организацией производства.

От правильной и рациональной организации производственных процессов (особенно основных) зависят результаты производственно-хозяйственной деятельности предприятия, экономические показатели его работы, себестоимость продукции, прибыль и рентабельность производства, величина незавершенного производства и размер оборотных средств.

Основные принципы организации производственных процессов

Организация производственного процесса на любом машиностроительном предприятии, в любом его цехе, на участке базируется на рациональном сочетании во времени и в пространстве всех основных, вспомогательных и обслуживающих процессов. Это позволяет выпускать продукцию при минимальных затратах труда. Особенности и методы этого сочетания различны в разных производственных условиях. Однако при всем их многообразии организация производственных процессов подчинена некоторым общим принципам: дифференциации, концентрации и интеграции, специализации, пропорциональности, прямоточности, непрерывности, параллельности, ритмичности, автоматичности, гибкости, оптимальности, профилактики и электронизации, стандартизации и др.

Принцип дифференциации предполагает разделение производственного процесса на отдельные технологические процессы, которые в свою очередь подразделяются на операции, переходы, приемы и движения. При этом анализ особенностей каждого элемента позволяет выбрать наилучшие условия для его осуществления, обеспечивающие минимизацию суммарных затрат ресурсов всех видов. Так, поточное производство многие годы развивалось за счет все более глубокой дифференциации технологических процессов.

При использовании современного высокопроизводительного гибкого оборудования (станки с ЧПУ – числовым программным управлением, обрабатывающие центры, роботы и т.д.) принцип дифференциации переходит в принцип концентрации операций и интеграции производственных процессов. Этот принцип предполагает выполнение нескольких операций на одном рабочем месте (многошпиндельные многорезцовые автоматы с ЧПУ). Операции становятся более объемными, сложными и выполняются в сочетании с бригадным принципом организации труда.

Принцип специализации представляет собой форму разделения общественного труда, которая, примерно развиваясь, обусловливает выделение на предприятии цехов, участков, линий и отдельных рабочих мест. Эти подразделения изготавливают продукцию ограниченной номенклатуры и отличаются особым производственным процессом.

Принцип пропорциональности предполагает равную пропускную способность всех производственных подразделений, выполняющих основные, вспомогательные и обслуживающие процессы. Нарушение этого принципа приводит к возникновению «узких» мест в производстве или, наоборот, к неполной загрузке отдельных рабочих мест, участков, цехов, к снижению эффективности функционирования всего предприятия. Поэтому для обеспечения пропорциональности проводятся расчеты производственной мощности как по стадиям производства, так и по группам оборудования и производственным площадям.

Принцип прямоточности означает такую организацию производственного процесса, при которой обеспечиваются кратчайшие пути прохождения деталей и сборочных единиц по всем стадиям и операциям от запуска в производство исходных материалов до выхода готовой продукции. Поток материалов, полуфабрикатов и сборочных единиц должен быть поступательным и кратчайшим, без встречных и возвратных движений. Это обеспечивается соответственной планировкой расстановкой оборудования по ходу технологического процесса. Классическим примером такой планировки является поточная линия.

Принцип непрерывности предусматривает, чтобы рабочий трудился без простоев, оборудование работало без перерывов, предметы труда не пролеживали на рабочих местах. Наиболее полно этот принцип проявляется в массовом или крупносерийном производствах при организации поточных методов производства, в частности при организации одно- и многопредметных непрерывно-поточных линий. Он обеспечивает сокращение цикла изготовления изделия и тем самым способствует интенсификации производства.

Принцип параллельности предполагает одновременное выполнение частичных производственных процессов и отдельных операций над аналогичными деталями и частями изделия на различных рабочих местах, т.е. создание широкого фонда работы по изготовлению данного изделия. Параллельность в организации производственного процесса применяются в различных формах: в структуре технологической операции – многоинструментальная обработка (многошпиндельные многорезцовые автоматы) или параллельное выполнение основных и вспомогательных элементов операций; в изготовлении заготовок и обработке деталей; в узловой и общей сборке. Этот принцип обеспечивает сокращение продолжительности производственного цикла и экономию рабочего времени.

Принцип ритмичности обеспечивает выпуск одинаковых или возрастающих объемов продукции за равные периоды и соответственно повторение через эти периоды производственного процесса на всех его стадиях и операциях.

Принцип автоматичности предполагает максимальное выполнение операций производственного процесса автоматически, т.е. без непосредственного участия в нем рабочего либо под его наблюдениям и контролем. Особенно важна автоматизация обслуживающих процессов. Автоматизированные транспортные средства и склады не только выполняют функции по передаче и хранению объектов производства, но и могут регламентировать ритм всего производства.

Принцип гибкости обеспечивает эффективную организацию работ, дает возможность мобильно переходить к выпуску другой продукции при освоении её производства. Он обеспечивает сокращение времени и затрат на переналадку оборудования при выпуске деталей и изделий широкой номенклатуры.

Принцип оптимальности состоит в том, что выполнение всех процессов по выпуску продукции в заданном количестве и в сроки осуществляется с наибольшей экономической эффективностью или с наименьшими затратами трудовых и материальных ресурсов. Оптимальность обусловлена законом экономии времени.

Принцип профилактики предполагает организацию обслуживания оборудования, направленную на предотвращение аварий и простоев технических систем. Это достигается с помощью системы планово-предупредительных ремонтов (ППР).

Принцип электронизации обусловливает широкое использование возможностей ЧПУ, основанных на применении микропроцессорной техники, что позволяет создавать принципиально новые системы машин, сочетающие высокую производительность с требованиями гибкости производственных процессов. С помощью ЭВМ и промышленных роботов, обладающих искусственным интеллектом, можно выполнять самые сложные функции в производстве без участия в нем человека.

Использование мини- и микроЭВМ с развитым программным обеспечением и многоинструментальных станков с ЧПУ позволяет выполнять все операции по обработке деталей или б о льшую их часть с одной установки на станке за счет автоматической смены инструментов. Набор режущего инструмента для такого станка может достигать 100 – 120 единиц, которые устанавливаются в револьверной головке или инструментальном магазине и сменяются по специальной программе.

Принцип стандартизации предполагает широкое использование стандартизации, унификации, типизации и нормализации при создании и освоении новой техники и новой технологии, что позволяет избегать необоснованного многообразия в материалах, оборудовании, технологических процессах и резко сократить продолжительность цикла создания и освоения новой техники (СОНТ).

При проектировании производственного процесса или производственной системы следует исходить из рационального использования выше изложенных принципов.