Классификация видов серийного производства

Таблица 10.2

№	Виды серийного производства	Общая характеристика видов серийного производства
	Мелкосерийное	Выпуск ГП, востребованной потребителями в незначительных количествах
	Крупносерийное	Выпуск сравнительно узкой номенклатуры изделий, изготавливаемых в значительных количествах
	Среднесерийное	Сочетание характерных особенностей как мелкосерийного, так и крупносерийного производства

Мелкосерийное производство по методам работы во многом сходно с методами организации технологических процессов на промышленных предприятиях единичной производства. Такой вид производства выпускает ГП в незначительных количествах, а загрузка его мощностей осуществляется большой и довольно разнообразной номенклатурой изделий. Крупносерийное производство, выпуская значительные объемы сравнительно ограниченной номенклатуры ГП, производит загрузку своих мощностей крупными партиями однотипных деталей. Среднесерийное производство вобрало в себя организационные и технологические элементы мелкосерийного и крупносерийного производства. При этом выпуск ГП в нем по объемам превышает мелкосерийное производство, а ее номенклатура превышает номенклатуру изделий, производимых в крупносерийном производстве.

Отнесение тех или иных технологических процессов, производственных участков и подразделений в пределах одного промышленного предприятия к определенному виду серийного производства зависит, как правило, от количества операций, выполняемых на конкретных рабочих местах. Объективным показателем для отнесения серийного производства к мелкосерийному, крупносерийному или среднесерийному производству может служить коэффициент серийности:

где – общее количество деталеопераций, выполняемых в конкретном производственном подразделении промышленного предприятия;

– количество единиц оборудования, действующих в данном производственном подразделении промышленного предприятия.

Коэффициент серийности принимает следующие значения: для мелкосерийного производства – 20-40; для среднесерийного – 5-20; для крупносерийного – 3-5.

Массовый тип производства – специализированные промышленные предприятия со строго ограниченной и весьма небольшой номенклатурой выпускаемой ГП (возможно два-три изделия). Ограниченная номенклатура выпускаемой продукции и значительный масштаб выпуска позволяют проводить внутри предприятия не только специализацию производственных подразделений, их участков, но и отдельных рабочих мест. За каждым из них закрепляется выполнение определенной деталеопераций — для этого применяются специально сконструированные станки, инструменты, приспособления.

Применение специального оборудования, приспособлений и оснастки снижает затраты живого труда на изготовление единицы продукции, что при значительных масштабах производства обеспечивает его эффективность с позиций экономических показателей. При этом закрепление деталеопераций за рабочими местами, постоянство номенклатуры выпускаемой ГП и крупные масштабы выпуска обусловливают необходимость тщательно дифференцировать каждую операцию при разработке технологических процессов.

В промышленном производстве существует еще один тип или форма его организации – поточное производство — прогрессивный метод организации производства, при котором обеспечивается строго согласованное выполнение всех операций технологического процесса во времени и перемещение предметов труда по рабочим местам в соответствии с установленным ритмом выпуска изделий.

Организация серийного или массового производственного процесса осуществляется с установленным для него регламентом, по которому длительность обработки или сборки каждой штуки (единицы промежуточного продукта) на всех операциях выравнивается — синхронизируется. Вследствие синхронизации непрерывная связь отдельных операций, расположение рабочих мест в соответствии с последовательностью технологического процесса, преимущественное применение средств специального механизированного транспорта для передачи промежуточного продукта в ходе его изготовления приводят к созданию поточного производства. Поточное производство характеризуется некоторыми основными признаками (рис.10.3).

 

 

Рис.10.3. Основные признаки поточного производства

 

Поточные линии принято классифицировать по нескольким признакам (табл.10.3).

Классификация форм поточного производства

Таблица 10.3

№ п/п	Классификационный признак	Формы
	Количество обрабатываемых изделий	• однопредметные • многопредметные
	Степень непрерывности производственных процессов	• непрерывные • прерывные • прямоточные
	Способ поддержания ритма	• регламентируемый ритм • свободный ритм
	Степень механизации	• автоматические • неавтоматические
	Способ межоперационной транспортировки	• перемещающиеся • стационарные

 

В зависимости от количества обрабатываемых деталей или собираемых изделий поточные линии классифицируются на: однопредметные — обработка одной детали или сборка одного изделия; многопредметные — обрабатываются детали или собираются изделия двух и более наименований. Многопредметные поточные линии применяются в тех случаях, когда трудоемкость одной детали или узла недостаточна для полной загрузки рабочего места, а в конструкции изделия имеются однородные детали или узлы, обработка или сборка которых возможна на одной поточной линии. Многопредметные поточные линии, в свою очередь, подразделяются на постоянные (групповые) и переменные.

Под постоянными (групповыми) поточными линиями понимают такие линии, с которых через каждый ритм их работы сходит весь комплект деталей или узлов, обрабатываемых или собираемых на поточной линии, — обработка деталей или сборка узлов на каждом рабочем месте производится комплектно. На постоянной поточной линии обрабатываются различные детали по одинаковому технологическому маршруту и на одном и том же оборудовании. Эти детали могут изготавливаться одновременно (параллельно), если специально сконструированные приспособления позволяют закреплять их для совместной обработки или последовательно.

Под переменными поточными линиями понимают такие линии, которые в течение определенного времени заняты обработкой одной детали или сборкой одного узла, затем осуществляется некоторая переналадка оборудования для обработки другой детали или сборки другого узла (и далее — третьей, четвертой, пятой детали или узла). Ритм работы потока при переходе от детали к детали или от изделия к изделию в этом случае меняется и рассчитывается для каждой детали отдельно. Организация таких линий основана на подборе деталей, имеющих совпадающий или сходный технологический маршрут, но при этом различные операционные нормы времени. Это преимущественно детали с близкими конструктивными формами.

Организация переменных поточных линий требует особенно тщательного конструирования оснастки. Экономическая обоснованность создания таких линий зависит в значительной мере от того, насколько удается осуществлять на них смену деталей без значительных затрат времени на переналадку оборудования.

В зависимости от степени непрерывности технологических процессов поточные линии подразделяются на непрерывные, прерывные и прямоточные.

Непрерывными поточными линиями называются такие линии, на которых операции технологических процессов обработки детали или сборки изделия синхронизированы, и деталь или изделие в процессе обработки или сборки поступает с одного рабочего места на другое без межоперационного пролеживания. Непрерывная поточная линия считается наиболее совершенной формой поточного производства, при которой: нормы времени операций равны или кратны ритму; предмет труда перемещается с операции на операцию без пролеживания; каждая операция постоянно закреплена за определенным рабочим местом; рабочие места расположены в порядке последовательности технологического процесса.

Непрерывная форма поточного производства применяется на всех технологических стадиях машиностроения. Значительное распространение эта форма получила в сборочных процессах, где преобладает ручной труд, поскольку его организационная гибкость позволяет расчленять операции, добиваясь полной синхронизации технологического процесса.

Прерывными поточными линиями называются такие линии, на которых операции технологического процесса не имеют полной синхронизации. На таких поточных линиях детали или изделия могут пролеживать при их передаче с одного рабочего места на другое.

В тех случаях, когда продолжительность выполнения операций по ряду причин невозможно установить равной или кратной ритму, возникает межоперационное пролеживание предмета труда, применяется прямоточная поточная линия. Как и в непрерывном потоке, здесь операции тоже закреплены за рабочими местами, а последние расположены в порядке технологического процесса. Наиболее часто прямоточная поточная линия применяется в механических цехах, где сложно осуществить синхронизацию технологического процесса в связи с разнообразием применяемого оборудования, приспособлений, инструмента и оснастки и технологических особенностей отдельных операций.

В поточном производстве время выполнения каждой операции технологического процесса изготовления деталей и сборки узлов должно быть равным или кратным; единой величине, поэтому организующим началом работы поточной линии является ритм – определенный отрезок времени, через который с потока сходит одно или партия готовых изделий. Расчет ритма производится по формуле

,

где – действительный (планируемый) фонд времени работы поточной линии в заданном периоде (месяц, квартал, год), мин; – программа выпуска изделия в том же периоде времени (месяц, квартал, год), шт.

По способу поддержания ритма все поточные линии подразделяются на линии с регламентированным и свободным ритмом.

Линии с регламентированным ритмом характерны для непрерывных поточных линий. Ритм на них поддерживается с помощью конвейеров, сигнализации (звуковой или световой сигнал) и других средств.

Линии со свободным ритмом применяются для всех остальных форм поточных линий. Соблюдение ритма на этих линиях возлагается непосредственно на работников поточной линии – деталь с одного рабочего места на другое передается по окончании операции самим рабочим.

В зависимости от степени механизации поточные линии подразделяются на автоматические и неавтоматические.

Автоматические поточные линии характеризуются технологическими процессами изготовления деталей, сборки узлов и агрегатов, которые полностью автоматизированы.

Неавтоматические поточные линии представляют собой частично автоматизированные линии. Предпосылкой автоматического производства служит расчленение технологического процесса на специализированные операции и их выполнение при помощи машин-орудий, оснащенных специальными приспособлениями.

При этом автоматизируются не только технологические операции, но и вспомогательные приемы работы, такие как:

- установочные (установка, закрепление и съем детали, ее перемещение по отношению к обрабатываемому инструменту);

- контрольные (проверка размеров деталей в процессе ее обработки);

- обслуживающие (подача смазки и охлаждения, уборка стружки и отходов);

- транспортные (перемещение детали с операции на операцию);

- командные или управляющие (пуск и остановка станка, регулирование всех его механизмов и автоматической линии в целом).

Автоматические линии классифицируются на две группы: первая группа — простые линии, предназначенные для сравнительно ограниченного количества технологических операций, рассчитанных, главным образом, на определенный вид обработки; вторая группа — комплексные линии, которые охватывают все виды обработки, так что изделия выходят с них полностью готовыми, в некоторых случаях уже в упакованном виде. При этом отличительной особенностью поточного производства является высокий уровень механизации и автоматизации не только технологических, но и транспортных операций, обеспечивающих ритмичную работу поточной линии. Назначение транспортных средств в поточном производстве заключается не только в обслуживании рабочих мест, но и в поддержании заданного ритма потока путем принудительного перемещения изделий от одной операции к другой.

По способу межоперационной транспортировки обрабатываемого или собираемого объекта поточные линии подразделяются на перемещающиеся и стационарные.

Перемещающиеся поточные линии — линии, в которых изделие перемещается по рабочим местам поточной линии. Стационарные поточные линии — линии, в которых изделие остается неподвижным на стационарных объектах, а рабочие переходят от одного стенда к следующему через промежутки времени, равные ритму.

Непременным условием осуществления поточных форм работы является синхронизация технологических операций. При этом возможна организация параллельно действующих рабочих мест, если операции по своей длительности не укладывают в ритм, но кратны ему. Следовательно, на операциях, длительность которых кратна ритму, число рабочих мест тем больше, чем выше отношение штучного времени к ритму:

,

где с – количество рабочих мест по каждой операции; – штучное время (время, необходимое для выполнения конкретной операции над одной деталью или узлом); – ритм поточной линии.

Решающая роль в поточном производстве отводится питанию поточной линии материалами, заготовками, полуфабрикатами, комплектующими изделиями. Поэтому для бесперебойной работы поточного производства предусматриваются так называемые заделы, обеспечивающие заданную производительность соответствующих поточных линий. Заделы – это заготовки, полуфабрикаты, готовые детали и сборочные единицы, находящиеся на различных стадиях производственного процесса и предназначенные для обеспечения бесперебойного хода работы в соответствующих его звеньях. В поточном производстве заделы подразделяются на внутрилинейные ( технологические, оборотные, транспортные и страховые ) и межлинейные ( транспортные и оборотные ). В общем виде структура материальных заделов в логистической цепи поточного производства представлены на рис.10.3.

Технологический задел – это количество заготовок, деталей или узлов, постоянно находящихся в процессе непосредственной обработки или сборки на рабочих местах, а также на межоперационном контроле. Оборотный задел — запас заготовок и деталей, который возникает вследствие неполной согласованности времени выполнения работы на отдельных линиях или рабочих местах поточного производства. Этот задел предназначен для выравнивания производительности отдельных линий, участков производства и рабочих мест — он накапливается и расходуется циклически между теми линиями, отдельными их участками и рабочими местами, выработка которых различна. Транспортный задел — общее количество деталей, постоянно находящихся в процессе перемещения между станками и рабочими местами, поточными линиями и производственными участками. Страховой задел предназначен для локализации непосредственных перебоев и неполадок в работе поточной линии. Как правило, трудоемкость и себестоимость изготовления изделий на поточных линиях ниже, чем при серийной организации производства, производственный цикл короче.

Рис.10.4. Структура материальных заделов в логистической цепи поточного производства

 

Эффективность поточного производства объясняется его технико-экономическими особенностями:

· специализация рабочих создает предпосылки для значительного повышения производительности труда;

· внедрение специальных станков, приспособлений, оснастки и инструмента также способствует повышению производительности труда;

· необходимость постоянного поддержания ритма потока диктует организованное по графику снабжение рабочих мест материальными ресурсами, что резко сокращает потери рабочего времени;

· непрерывность производственного процесса в условиях поточной работы значительно сокращает пролеживание промежуточной продукции, существенно снижает длительность производственного цикла и величину оборотных средств;

· сокращение брака в поточном производстве приводит к снижению себестоимости выпускаемой предприятием ГП.