Методы организации производства. Реферат: Методы организации производства Метод организации производства и его характеристики

Термин "организация" происходит от французского слова "organisahion" и означает устройство, сочетание кого-либо или чего-либо в единое целое. Организация предполагает внутреннюю упорядоченность частей целого как средство достижения желаемого результата.

Применяемые методы организации производственного процесса можно разделить на три вида:

• поточные;
• партионные;
• единичные.

Поточный метод характеризуется:

• глубоким расчленением производственного процесса на операции;
• четкой специализацией рабочих мест на выполнении определенных операций;
• параллельным выполнением операций на всех рабочих местах;
• расположением оборудования по ходу технологического процесса;
• высоким уровнем непрерывности производственного процесса, достигаемым обеспечением равенства или кратности продолжительности операций такту потока. Такт - промежуток времени между запуском (или выпуском) двух смежных изделий на поточной линии. Величина, обратная такту, называется ритмом поточной линии;
• наличием специального межоперационного транспорта для передачи предметов труда с операции на операцию.

Основной структурной единицей поточного производства является поточная линия. Поточная линия представляет собой совокупность рабочих мест, расположенных по ходу технологического процесса, предназначенных для выполнения закрепленных за ним операций и связанных между собой специальными видами межоперационных транспортных средств. В условиях потока наиболее часто применяются разнообразные приводные транспортные средства - конвейеры. На конвейере непрерывного действия технологические операции выполняются во время движения изделия. При пульсирующем характере работы конвейер останавливается на время выполнения операций.

Поточный метод организации производственного процесса можно применять при соблюдении следующих условий:

• объем выпуска продукции достаточно большой, а изделия конструктивно не изменяются в течение длительного периода времени, что не всегда соответствует потребностям рынка;
• затраты времени по операциям могут быть установлены с достаточной точностью, синхронизированы и сведены к одной или кратной величине;
• обеспечивается непрерывная подача к рабочим местам материалов, деталей, сборочных узлов и полная загрузка оборудования.

Поточные линии весьма разнообразны и характерны для массового производства. Наибольшее распространение они получили в легкой и пищевой промышленности, машиностроении, металлообработке и других отраслях.

Поточный метод организации производственного процесса характеризуется высокой эффективностью, которая обеспечивается высоким уровнем использования всех принципов организации производства.

Эффективность проявляется;

• в повышении производительности труда за счет сокращения перерывов в изготовлении продукции, механизации производственного процесса, специализации рабочих мест и т.д.;
• в ускорении оборачиваемости оборотных средств за счет сокращения цикла обработки;
• в снижении себестоимости продукции.

В то же время поточная организация производственного процесса имеет и недостатки:

• монотонная, однообразная работа на конвейерах является причиной низкой удовлетворенности трудом рабочих и способствует увеличению текучести кадров;
• изделие должно быть полностью подготовлено к производству, так как любая его "доводка" потребует остановки всего конвейера;
• вся поточная линия может остановиться из-за поломки одного станка или выбытия одного рабочего.

В целях уменьшения негативного влияния недостатков поточного метода организации производственного процесса могут применяться следующие меры:

• организация работы при переменных в течение дня такте и скорости поточной линии;
• перевод рабочих в течение смены с одной операции на другую;
• применение многооперационных машин, требующих регулярного переключения внимания рабочих на разные процессы;
• меры материального стимулирования;
• внедрение агрегатно-групповых методов организации производственного процесса, поточных линий со свободным ритмом;
• подготовка дублеров для работы на поточной линии.

Основными направлениями повышения социально-экономической эффективности поточного производства являются внедрение полуавтоматических и автоматических поточных линий, применение роботов и автоматических манипуляторов для выполнения монотонных операций.

Партионный метод организации производства имеет следующие характерные черты:

• запуск в производство изделий партиями;
• обработка одновременно продукции нескольких наименований;
• закрепление за рабочим местом выполнения нескольких операций;
• широкое применение наряду со специализированным универсального оборудования;
• использование кадров высокой квалификации, широкой специализации;
• преимущественное расположение оборудования по группам однотипных станков.

Наибольшее распространение партионные методы организации получили в серийном и мелкосерийном производствах, в заготовительных цехах массового и крупносерийного производства, использующих высокопроизводительное оборудование, превосходящее своей мощностью пропускную способность сопряженных станков и машин в последующих подразделениях.

По показателям экономической эффективности (росту производительности труда, использованию оборудования, снижению себестоимости, оборачиваемости оборотных средств) партионные методы значительно уступают поточным. Частая смена номенклатуры изготавливаемой продукции и связанная с этим переналадка оборудования, увеличение запасов незавершенного производства и другие факторы ухудшают финансово-экономические результаты деятельности предприятия. Однако появляются возможности для более полного удовлетворения спроса потребителей на различные разновидности продукции, увеличения доли на рынке, повышения содержательности труда рабочих.

Важнейшими направлениями повышения эффективности партионного метода являются следующие. Во-первых, внедрение групповых методов обработки. Их сущность заключается в том, что все детали, входящие в состав различных изделий, объединяются в группы по определенным признакам: конструкторского и технологического сходства, однородности используемого оборудования, однотипности применяемой оснастки и т.д. Из каждой группы выделяется деталь-представитель, обладающая присущими всем остальным деталям конструкторскими и технологическими особенностями. В случае невозможности выделения такой детали, она проектируется. Именно на комплексную деталь-представитель разрабатываются групповой технологический процесс, технологическая оснастка и подбирается оборудование.

Использование групповых методов обработки создает предпосылки для организации предметно-замкнутых участков, когда технологический цикл замыкается в пределах этих участков, широкого использования универсально-сборных и групповых приспособлений, что, в конечном счете, обеспечивает снижение затрат времени на переналадку оборудования, уменьшение длительности производственного цикла, сокращение размеров станочного парка и т.д.

Вторым важным направлением повышения эффективности партионного метода является внедрение гибких автоматизированных производств на основе гибких производственных систем (ГПС).

Гибкая производственная система представляет собой совокупность или отдельную единицу технологического оборудования и системы обеспечения его функционирования в автоматическом режиме, обладающую свойствами автоматизированной переналадки на производство изделий произвольной номенклатуры в установленных пределах значений их характеристик. Ее использование позволяет распространить преимущества автоматизации на мелко- и среднесерийное производство, обеспечить выпуск продукции малыми партиями и чрезвычайно высокую адаптацию к требованиям рынка, способность быстро реагировать на спрос потребителей. Конечно, следует иметь в виду, что внедрение гибких автоматизированных производств на базе ГПС сопровождается немалыми единовременными затратами. Экономическая целесообразность принятия решения об их использовании требует тщательного обоснования и расчета эффективности внедрения.

Единичный метод организации производства предполагает изготовление продукции в единичных экземплярах или небольшими неповторяющимися партиями. Он применяется при изготовлении сложного уникального оборудования (прокатные станы, турбины и т.д.), специальной оснастки, в опытном производстве, при выполнении отдельных видов ремонтов и т.п.

Отличительными особенностями единичного метода организации производства являются;

• большая неповторяющаяся номенклатура продукции;
• использование универсального оборудования и специальной оснастки;
• расположение оборудования по группам однотипных станков;
• разработка укрупненной технологии;
• использование рабочих с широкой специализацией высокой квалификации;
• значительный удельный вес работ с использованием ручного труда;
• сложная система организации материально-технического обеспечения, создающая большие запасы незавершенного производства, а также на складе;
• и, как результат предыдущих характеристик, высокие затраты на производство и реализацию продукции, низкие оборачиваемость оборотных средств и уровень использования оборудования.

Направлениями повышения эффективности единичного метода организации производства являются развитие стандартизации, унификация деталей и узлов, внедрение групповых методов обработки.

B. Гpибoв, B. Гpyзинoв

Методы организации производства

Тип производства определяет метод его организации. Метод организации производства - это совокупность приемов и способов реализации производственного процесса. К основным его характеристикам относятся:

Взаимосвязь последовательности выполнения операций техно­логического процесса с порядком размещения оборудования;

Степень непрерывности производственного процесса. Существуют три принципиальных метода организации производ­ства: непоточный (пооперационный), поточный, автоматизированный.

Непоточный (пооперационный) метод организации производства применяется в основном в единичном и мелкосерийном производстве. Он характеризуется следующими основными признаками:

Производственное оборудование группируется по признаку вы­полняемой работы (процесса), как это показано на рис. 10. Так, в механическом цехе все токарные станки группируют на одном участке (участок токарных станков), все сверлильные - на другом и т. д.;

Технологическое оборудование в основном универсальное. В то же время для обработки особо сложных деталей применяются специальные станки, например продольно-строгальные, кару­сельные (участок специальных станков);

Рис. 10. Типичная непоточная (пооперационная) планировка производства

Между группами технологического оборудования, как правило, располагаются промежуточные склады и рабочие места контро­леров отдела технического контроля (ОТК);

Детали в процессе изготовления перемещаются с одной опера­ции на другую сложными маршрутами, поэтому в технологичес­ком процессе возникают длительные перерывы из-за ожидания на промежуточных складах и на рабочих местах контролеров ОТК. Это связано с тем, что каждый рабочий получает деталь для выполнения последующей операции не с предыдущей опера­ции, а с промежуточного склада или от контролера ОТК.

При разработке технологического маршрута изготовления дета­ли или узла с применением непоточного метода наиболее сложно ми­нимизировать транспортные операции. Кроме того, такой маршрут сложен в организационном отношении и не соответствует в полной мере принципам рациональной организации производственного про­цесса.

Поточный метод организации производства применяется при мас­совом, крупно- и среднесерийном выпуске продукции. Он характеризу­ется тем, что предмет труда в процессе обработки следует по установ­ленному кратчайшему маршруту без ожиданий на промежуточных складах и на рабочих местах контролеров ОТК. Это наиболее совер­шенный по четкости и законченности метод организации производства.

К характерным признакам поточного метода организации произ­водства относятся:

Разделение производственного процесса на отдельные операции и длительное их закрепление за определенным рабочим местом;

Специализация каждого рабочего места на выполнении опреде­ленной операции;

Согласование и ритмичное выполнение всех операций на всех рабочих местах на основе единого расчетного такта (ритма) по­точной линии;

Размещение рабочих мест в строгом соответствии с последова­тельностью технологического процесса;

Перемещение предметов труда с одного рабочего места на дру­гое с минимальным перерывом и с помощью специальных транс­портных устройств.

Типичная поточная планировка размещения рабочих мест пред­ставлена на рис. 11. Такой метод базируется на принципах рациональной организации производства - прямоточности, непрерывности и рит­мичности.

Рис. 11. Типичная поточная планировка производства

Основным организующим элементом поточного производства яв­ляется поточная линия. Она представляет собой совокупность специа­лизированных рабочих мест, расположенных в соответствии с техно­логическим процессом.

В зависимости от уровня специализации производства, объема и характера выпускаемой продукции, применяемой техники и техноло­гии поточные линии классифицируются по определенным признакам.

По номенклатуре обрабатываемых изделий различают такие по­стоянно-поточные линии:

Однопредметные (характерны для массового производства; за ними закрепляется на продолжительное время обработка или сборка одного наименования продукции);

Многопредметные (характерны для серийного производства; на них может обрабатываться несколько наименований изделий, сходных конструктивно и технологически).

По степени непрерывности производства различают следующие линии:

Непрерывно-поточные (это наиболее современная форма поточ­ного производства. Здесь обеспечиваются строгая ритмичность и наиболее короткая продолжительность производственного цикла. Широко применяются в автостроении, часовой промыш­ленности и др.);

Прерывно-поточные (на них не предусматривается четкая синх­ронизация операций на рабочих местах. В основном они приме­няются при серийном типе производства, когда трудоемкие про­цессы обработки деталей осуществляются на разнообразном оборудовании).

По способу поддержания такта различают линии:

С регламентированным тактом (на них изделия перемещаются с одного рабочего места на другое через точно фиксированное время; характерны для непрерывно-поточных линий);

Со свободным тактом (на них изделия перемещаются на последу­ющие рабочие места по мере готовности их к приему).

В поточном производстве применяются следующие специальные транспортные средства (рис. 12):

Бесприводные - рольганги, склизы-желоба, скаты, тележки и др.;

Приводные:

Подъемно-транспортные механизмы - мостовые, краны, кран-балки, автопогрузчики, электропогрузчики и т. п.;

Конвейеры, т. е. приводные транспортные устройства, которые не только перемещают предметы труда с одной операции на другую, но и регулируют такт потока.

По конструктивным признакам различают конвейеры:

Ленточные;

Цепные - пластинчатые, скребковые, подвесные и др.

В зависимости от характера движения конвейеры бывают с непре­рывным и прерывным (пульсирующим) движением.

На конвейерах с непрерывным движением операции выполняются одновременно с перемещением предметов труда, на конвейерах с пульсирующим движением - в период его неподвижности.

В заключение отметим основные количественные параметры по­точного производства. Одним из них является расчетный такт поточ­ной линии (Лт), мин:

где Фр - фонд рабочего времени за принятый период, мин; Пш - про­грамма за тот же период с учетом минимально допустимого брака, шт. Если брак превышает 1 %, то программа, шт.,

где Пш - программа без брака, шт; 8- допустимый брак, %.

При расчете такта для непрерывно-поточных линий с регламенти­рованным ритмом работы учитываются устанавливаемые для таких линий регламентированные перерывы в работе для отдыха рабочих и организационно-технического обслуживания. Примерный график пе­рерывов при восьмичасовом рабочем дне приведен в табл. 10. Таким образом, в формулу расчета такта следует ввести коэффициент ис­пользования рабочего времени (к). В этом случае формула приобрета­ет следующий вид:

Таблица 10

Пример. Если в течение смены конвейер имеет два перерыва по 20 мин, значит, к = 440: 480 = 0,91. Тогда при Пш = 220 шт. такт по­точной линии

Рабочая длина конвейера определяется на основании расстояния между центрами смежных рабочих мест (шага конвейера) и общего ко­личества рабочих мест на линии. В общем виде шаг

где V - скорость движения конвейера, м/мин.

Скорость движения конвейера принимается такой: при работе без снятия предметов с ленты - 0,2-0,8 м/мин, со снятием предмета с лен­ты (конвейеры прерывного действия) - до 2,5 м/мин.

Если продолжительность одной операции не превышает 3 мин, це­лесообразно применять непрерывно-поточный вид производства, если превышает это время - прерывно-поточный.

В организации любого поточного производства особое значение имеет нормальный уровень заделов. Без достаточного насыщения за­делами всех фаз производственного процесса нельзя обеспечить плано­мерное и бесперебойное выполнение программы. По местоположению различают заделы внутрилинейные (цикловые) и межлинейные (межце­ховые), или складские. Сначала подсчитывают их количество по каж­дому виду, затем суммируют и результат принимают за основу для расчета программных заданий.

При поточной организации производства необходимо придержи­ваться определенных правил:

Следить за величиной заделов, поддерживать расчетный такт и своевременно подавать транспортные партии деталей на кон­вейер;

Соблюдать регламентированные перерывы на отдых;

Добиваться освоения рабочими смежных профессий и операций на линии;

Периодически передвигать рабочих по операциям линии.

Реализация преимуществ поточного метода организации производственного процесса

При поточном методе организации производства основные принципы рацио­нальной организации производственного процесса реализуются наиболее полно. В то же время во всех остальных случаях достоинства одних принципов достигаются за счет других.

Принцип специализации реализуется за счет закрепления за каж­дым рабочим местом определенных операций; принцип пропорцио­нальности - за счет синхронизации операций и организации парал­лельных рабочих мест; принцип параллельности - за счет параллель­ного движения изделий, когда над различными частями изделия одновременно выполняются разные операции; ритмичность выпуска изделий - за счет поточной линии, когда изделия с нее сходят через определенный промежуток времени; принцип прямоточности - за счет размещения рабочих мест в соответствии с технологическим процес­сом; непрерывность обработки изделий - за счет параллельного дви­жения изделий, т. е. без пролеживания.

Специализация оборудования и технологического оснащения, рит­мичная повторяемость процессов обеспечивают резкое повышение производительности труда, которая, в свою очередь, способствует увеличению объема выпуска продукции с единицы оборудования и производственной площади, т. е. увеличению общего объема выпуска продукции.

Благодаря внедрению поточного производства удешевляется про­дукция за счет снижения ее себестоимости. Отметим также, что при ис­пользовании поточного метода организации производства возрастает техническое оснащение процессов обработки и контроля, повышается ответственность каждого исполнителя за порученную работу, в ре­зультате чего повышается качество продукции и уменьшается коли­чество брака.

Для организации поточного метода производственного процесса не­обходимо наличие определенных технико-организационных условий: конструкторских, технологических, организационных и материальных.

Конструкторские условия - специальные требования к выдержи­ванию однотипности конструкций, взаимозаменяемости элементов конструкции, стандартизации и нормализации узлов и деталей изде­лий, расчленяемости изделия на блоки и узлы, которые можно соби­рать до общей сборки. Если у изделий, планируемых к переводу на по­точные методы изготовления, некоторые из указанных требований не выдержаны, то изделия переконструируются.

Технологические условия - тщательная отработка технологичес­кого процесса с максимальным разделением его на отдельные опера­ции, применение высокопроизводительного оборудования и оснастки, механизация и автоматизация контрольных операций, регулировоч­ных и испытательных процессов. Специфическое требование - каж­дая операция, оснастка должны содействовать решению не только технологических задач, но и обеспечивать такую продолжительность операций, чтобы выдерживался такт поточной линии.

Организационные условия - достаточный объем производства, кото­рый обеспечивает полную загрузку рабочих мест на поточной линии (осо­бенно параллельных, организуемых в целях ликвидации простоев обору­дования при параллельном движении изделий), четкая специализация ра­бочих мест, оптимальный выбор системы их обслуживания, определение режима работы поточной линии, регламентированные перерывы.

Материальные условия - четкая организация бесперебойного ма­териально-технического снабжения, планомерное и ритмичное "пита­ние" поточной линии, обеспечение каждого рабочего места необходи­мым запасом комплектов оснащения.

Опыт показывает, что при удовлетворении этих условий можно внедрять поточные методы организации производственного процесса не только в массовом и крупносерийном производствах, но и в мелко­серийном.

Автоматизированное производство - производственный процесс, при котором все или подавляющее большинство операций, требую­щих физических усилий, выполняют машины без непосредственного участия человека. Рабочие при этом выполняют лишь функции наладки и контроля.

Автоматизация производственного процесса достигается путем ис­пользования систем машин-автоматов, представляющих собой комби­нацию разнообразного оборудования и других технических уст­ройств, расположенных в технологической последовательности и объединенных средствами транспортировки, контроля и управления для выполнения частичных процессов производства изделий.

Различают четыре основных направления автоматизации. Первое направление - внедрение полуавтоматических и автоматических станков. Наивысшим достижением этого направления являются стан­ки с числовым программным управлением (ЧПУ). Они работают по заданной программе без непосредственного участия человека и изго­товляют различные детали или выполняют определенные производ­ственные операции. Использование станков с ЧПУ позволяет повы­сить производительность труда на каждом рабочем месте в 3-4 раза.
Второе направление - создание комплексных станков с автома­тизацией всех звеньев производственного процесса. Типичным приме­ром таких систем машин являются автоматические линии (АЛ). Они представляют собой объединение в производственное целое системы машин-автоматов с автоматическими механизмами и устройствами для транспортировки, контроля, накопления заделов, удаления отхо­дов, а также управления (рис. 13).

Значительно эффективнее автоматические роторные линии (АРЛ), которые представляют собой разновидность автоматических линий, оснащенных специальным оборудованием на основе роторных машин и специальных транспортирующих устройств.

Эффективность применения АЛ значительно повышается в резуль­тате создания их на основе многоцелевых станков, т. е. создания так называемых гибких автоматических линий. Такие линии с программи­руемым устройством оснащаются ЧПУ, что делает их экономически эффективными не только в массовом и крупносерийном производ­ствах, но и в мелкосерийном.

Третье направление - конструирование и производство промыш­ленных роботов. В производственном процессе они выполняют функ­ции, подобные человеческой руке, и благодаря этому заменяют движе­ния человека. Внедрение в производство роботов позволяет создавать многоцелевые технологические системы, способные выполнять за че­ловека универсальные ручные операции во всем их многообразии. Та­кие системы принято называть робототехническими комплексами (РТК). В процессе выполнения операций роботы способны решать сложные ло­гические задачи, остававшиеся до недавнего времени монополией чело­веческого ума.

Показателем эффективности функционирования РТК является наиболее полная загрузка включенного в его состав оборудования. С введением в производственную деятельность роботов коренным образом меняется вся организация технологического процесса, уст­раняются многие отрицательные факторы, вызываемые утомлением человека, притуплением его внимания, нарушением координации движений. В результате ликвидируются ручные операции, резко по­вышаются производительность труда и качество продукции.

Четвертое направление - развитие компьютеризации и гибкости производств и технологий. Под гибкостью производства понимается его способность быстро и при минимальных затратах на том же обору­довании переходить к выпуску новой продукции. Основой гибких про­изводственных систем (ГПС) является гибкий производственный мо­дуль (ГПМ) - легкопереналаживаемая и автономно функционирую­щая единица автоматизированного оборудования с ЧПУ, где загрузка заготовок и удаление обработанных деталей осуществляются с помо­щью промышленных роботов (манипуляторов), автоматизированы за­мена инструмента и удаление стружки, подача охлаждающей жидко­сти, контроль и диагностика неисправностей. Гибкие производствен­ные модули не только быстро переналаживаются на изготовление и сборку новых деталей или узлов, но и легко встраиваются в гибкие производственные комплексы, линии и даже участки.

Гибкие производственные системы экономически высокоэффектив­ны. Так, в случае применения ГПС механической обработки корпус­ных деталей на станках типа "обрабатывающий центр" производи­тельность труда повышается в 2-2,5 раза, на 15-20 % увеличивается фондоотдача. Благодаря почти двукратному сокращению продолжи­тельности изготовления деталей экономится до 25-30 % оборотных средств. При этом улучшается культура производства, создаются ус­ловия для ритмичной работы производственных подразделений, повы­шается качество выпускаемой продукции.

Гибкая производственная система, являясь высшей формой авто­матизации, включает в себя в различных сочетаниях оборудование с ЧПУ, РТК, ГПМ и различные системы обеспечения их функциониро­вания. Как показывает отечественная практика, применение ГПС це­лесообразно тогда, когда годовой объем выпуска каждого из 5-10 ти­поразмеров (наименований) деталей составляет 50-2000 шт. Гибкие модули эффективны при годовом объеме выпуска любого из 30-80 ти­поразмеров деталей, равном 20-500 шт.

Метод организации производства – это способ осуществления производственного процесса, представляющий собой совокупность средств и приемов его реализации. Метод организации производства характеризуется рядом признаков, главными из которых являются взаимосвязь последовательности выполнения операций технологического процесса с порядком размещения оборудования и степень непрерывности производственного процесса. Существуют три метода организации производства: непоточный, поточный, автоматизированный.

Непоточный метод организации производства характеризуется следующими признаками:

1) все рабочие места располагаются по однотипным группам оборудования без определенной связи с последовательностью выполнения операций;

2) на рабочих местах обрабатываются различные предметы труда;

3) технологическое оборудование в основном универсальное, однако для обработки особо сложных по конструкции деталей;

4) детали перемещаются в процессе изготовления сложными маршрутами, в связи с чем возникают большие перерывы в обработке из-за ожидания их на промежуточных складах и в подразделениях отдела технического контроля (ОТК).

Непоточный метод применяется в основном в единичном и мелкосерийном производстве и характерен для ремонтно-механических и экспериментальных цехов, цеха мелких серий и др. Непоточное производство в организационном отношении является сложным.

Для основного производства предприятий перерабатывающей промышленности по хранению и переработки сельскохозяйственного сырья характерно широкое применение поточных методов. Преобладающая часть сельскохозяйственного сырья на перерабатывающих предприятиях практически всех отраслей принимается и перерабатывается в потоке. Поэтому организация основного производства на перерабатывающих предприятиях сводится прежде всего к организации поточного производства.

Производственный поток - это особый метод организации производства. Он характеризуется рядом специфических признаков. Основными из них являются следующие:

I) разделение общего процесса производства продукта на отдельные составные части - операции;

2) закрепление каждой операции за отдельным рабочим местом, машиной и как следствие повторение одних и тех же процессов труда, то есть их четкая специализация;

3) одновременное, параллельное выполнение на рабочих местах операций, составляющих процесс производства определенной продукции;

4) расположение машин, групп однотипного оборудования и рабочих мест в порядке последовательности выполнения отдельных операции по ходу производственного процесса.

При наличии всех перечисленных признаков можно говорить, что в данном случае в том или ином виде имеет место производственный поток. Высшие формы поточного производства характеризуются рядом дополнительных признаков: непрерывность и строго регламентированная ритмичность производства; немедленная передача сырья после окончания обработки с одной операции на другую, синхронизация операций: узкая специализация рабочих мест и машин; применение специализированного технологического и транспортного оборудования.

Основным структурным звеном поточного производства является поточная линия . Она представляет собой ряд взаимосвязанных рабочих мест и машин, расположенных в порядке последовательности выполнения отдельных операций. Поточная линия объединяет производственные операции, составляющие или законченную стадию, или весь основной процесс изготовления готовой продукции. В цепи машин (рабочих мест), входящих в поточную линию, должна быть выделена ведущая машина (рабочее место). Под ней принято понимать машину, производительность которой определяет выработку всей поточной линии.

Следует различать главные и вспомогательные поточные линии. В простой линии для выполнения каждой операции предусматривается одно рабочее место или одна машина, в сложной часть операций выполняется на нескольких рабочих местах или машинах.

Главная линия потока в отличие от вспомогательных включает машины (рабочие места), которые завершают процесс превращения сырья в готовый продукт. Вспомогательные линии могут относится как к подготовительным, так и к заключительным стадиям производства.

Поточная линия объединяет несколько рабочих мест, связанных между собой различными транспортными устройствами. Их подразделяют на несколько групп:

Транспортное оборудование непрерывного действия (ленточные и скребковые транспортеры, горизонтальные и наклонные шнеки, нории);

Транспортные средства периодического (циклического) действия (автопогрузчики, электрические тележки);

Бесприводные (гравитационные) транспортные устройства;

Спуски, скаты, самотечные трубы;

Пневматический транспорт.

Конвейеры делятся на рабочие и распределительные. На рабочих конвейерах осуществляется не только транспортирование предмета труда, но и выполнение технологических операций. Они могут быть с непрерывным и пульсирующим движением. В последнем случае конвейеры автоматически выключаются на время выполнения технологических операций, а затем снова включаются для перемещения полуфабрикатов на следующие операции.

Распределительные конвейеры предназначены только для межоперационного перемещения полуфабрикатов. Они могут осуществлять передачу изделий одному или группе рабочих мест. Групповая передача производится в строгом порядке, по определенному адресу.

Под автоматизированным методом понимают процесс, при котором операции техпроцесса выполняются машинами и осуществляются без непосредственного участия рабочего. За рабочим остаются лишь функции наладки, надзора и контроля. Автоматизация производственного процесса достигается путем использования систем машин-автоматов, представляющих собой комбинацию разнородного оборудования, расположенного в технологической последовательности и объединенных средствами транспортировки, контроля и управления для выполнения частичных процессов производства изделий. Различают четыре основных направления автоматизации.

Первое - внедрение полуавтоматических и автоматических станков, например станков с ЧПУ. Использование станков с ЧПУ позволяет повысить производительность труда на каждом рабочем месте в 3-4 раза.

Второе направление - создание комплексных систем машин с автоматизацией всех звеньев производственного процесса. Примером является автоматическая линия (АЛ), которая представляет собой объединение в единое производственное целое системы машин автоматов с автоматическими механизмами и устройствами для транспортировки, контроля, накопления заделов, удаления отходов, а также управления. Значительно шире границы эффективности у автоматических роторных линий (АРЛ), которые представляют собой разновидность автоматических линий, оснащенных специальным оборудованием на основе роторных машин и транспортирующих устройств. Во вращающемся цилиндре – роторе сделано столько гнезд, сколько по технологии нужно операций для полного изготовления детали. Поворот по кругу гнезда с деталью означает завершение одной операции и переход к следующей.

Третье направление – это применение промышленных роботов, выполняющих в производственном процессе функции, подобные человеческой руке, заменяющие движения человека. Примером являются робототехнические комплексы (РТК) для выполнения различных работ.

Четвертым направлением является развитие компьютеризации и гибкости производств и технологий. Потребность в развитии гибкой автоматизации производства определяется усилением международной конкуренции, требующей быстрого освоения и обновления изделий. Под гибкостью производства понимается его способность быстро и при минимальных затратах на том же оборудовании переходить на выпуск новой продукции. Основой гибких производственных систем (ГПС) является гибкий производственный модуль (ГПМ). ГПС, являясь высшей формой автоматизации, включает в себя в различных сочетаниях оборудование с ЧПУ, РТК, ГПМ и различные системы обеспечения их функционирования.

Метод организации производства -- это совокупность приемов и способов реализации производственного процесса. К основным его характеристикам относятся:

* взаимосвязь последовательности выполнения операций технологического процесса с порядком размещения оборудования;

* степень непрерывности производственного процесса. Существуют три принципиальных метода организации производства: непоточный (пооперационный), поточный, автоматизированный.

Непоточный (пооперационный) метод организации производства применяется в основном в единичном и мелкосерийном производстве. Он характеризуется следующими основными признаками:

* производственное оборудование группируется по признаку выполняемой работы (процесса), как это показано на рис. 10. Так, в механическом цехе все токарные станки группируют на одном участке (участок токарных станков), все сверлильные -- на другом и т. д.;

* технологическое оборудование в основном универсальное. В то же время для обработки особо сложных деталей применяются специальные станки, например продольно-строгальные, карусельные (участок специальных станков); * между группами технологического оборудования, как правило, располагаются промежуточные склады и рабочие места контролеров отдела технического контроля (ОТК);

* детали в процессе изготовления перемещаются с одной операции на другую сложными маршрутами, поэтому в технологическом процессе возникают длительные перерывы из-за ожидания на промежуточных складах и на рабочих местах контролеров ОТК. Это связано с тем, что каждый рабочий получает деталь для выполнения последующей операции не с предыдущей операции, а с промежуточного склада или от контролера ОТК.

При разработке технологического маршрута изготовления детали или узла с применением непоточного метода наиболее сложно ми­нимизировать транспортные операции. Кроме того, такой маршрут сложен в организационном отношении и не соответствует в полной мере принципам рациональной организации производственного процесса.

Поточный метод организации производства применяется при массовом, крупно- и среднесерийном выпуске продукции. Он характеризу­ется тем, что предмет труда в процессе обработки следует по установленному кратчайшему маршруту без ожиданий на промежуточных складах и на рабочих местах контролеров ОТК. Это наиболее совершенный по четкости и законченности метод организации производства.

К характерным признакам поточного метода организации производства относятся:

* разделение производственного процесса на отдельные операции и длительное их закрепление за определенным рабочим местом;

специализация каждого рабочего места на выполнении определенной операции;

• * согласование и ритмичное выполнение всех операций на всех рабочих местах на основе единого расчетного такта (ритма) поточной линии;
• * размещение рабочих мест в строгом соответствии с последовательностью технологического процесса;
• * перемещение предметов труда с одного рабочего места на другое с минимальным перерывом и с помощью специальных транс­портных устройств.

Типичная поточная планировка размещения рабочих мест представлена на рис. 11. Такой метод базируется на принципах рациональной организации производства -- прямоточности, непрерывности и ритмичности. При поточной организации производства необходимо придерживаться определенных правил:

следить за величиной заделов, поддерживать расчетный такт и своевременно подавать транспортные партии деталей на конвейер;

соблюдать регламентированные перерывы на отдых;

добиваться освоения рабочими смежных профессий и операций на линии;

периодически передвигать рабочих по операциям линии.

Реализация преимуществ поточного метода организации производственного процесса

При поточном методе организации производства основные принципы рациональной организации производственного процесса реализуются наиболее полно. В то же время во всех остальных случаях достоинства одних принципов достигаются за счет других.

Принцип специализации реализуется за счет закрепления за каждым рабочим местом определенных операций; принцип пропорцио­нальности -- за счет синхронизации операций и организации параллельных рабочих мест; принцип параллельности -- за счет параллельного движения изделий, когда над различными частями изделия одновременно выполняются разные операции; ритмичность выпуска изделий -- за счет поточной линии, когда изделия с нее сходят через определенный промежуток времени; принцип прямоточности -- за счет размещения рабочих мест в соответствии с технологическим процессом; непрерывность обработки изделий -- за счет параллельного движения изделий, т. е. без пролеживания.

Специализация оборудования и технологического оснащения, ритмичная повторяемость процессов обеспечивают резкое повышение производительности труда, которая, в свою очередь, способствует увеличению объема выпуска продукции с единицы оборудования и производственной площади, т. е. увеличению общего объема выпуска продукции.

Благодаря внедрению поточного производства удешевляется продукция за счет снижения ее себестоимости. Отметим также, что при использовании поточного метода организации производства возрастает техническое оснащение процессов обработки и контроля, повышается ответственность каждого исполнителя за порученную работу, в результате чего повышается качество продукции и уменьшается количество брака.

Для организации поточного метода производственного процесса необходимо наличие определенных технико-организационных условий: конструкторских, технологических, организационных и материальных.

Конструкторские условия -- специальные требования к выдерживанию однотипности конструкций, взаимозаменяемости элементов конструкции, стандартизации и нормализации узлов и деталей изделий, расчленяемости изделия на блоки и узлы, которые можно соби­рать до общей сборки. Если у изделий, планируемых к переводу на поточные методы изготовления, некоторые из указанных требований не выдержаны, то изделия переконструируются.

Технологические условия -- тщательная отработка технологического процесса с максимальным разделением его на отдельные опера­ции, применение высокопроизводительного оборудования и оснастки, механизация и автоматизация контрольных операций, регулировочных и испытательных процессов. Специфическое требование -- каждая операция, оснастка должны содействовать решению не только технологических задач, но и обеспечивать такую продолжительность операций, чтобы выдерживался такт поточной линии.

Организационные условия -- достаточный объем производства, который обеспечивает полную загрузку рабочих мест на поточной линии (особенно параллельных, организуемых в целях ликвидации простоев оборудования при параллельном движении изделий), четкая специализация рабочих мест, оптимальный выбор системы их обслуживания, определение режима работы поточной линии, регламентированные перерывы.

Материальные условия -- четкая организация бесперебойного материально-технического снабжения, планомерное и ритмичное "пита­ние" поточной линии, обеспечение каждого рабочего места необходимым запасом комплектов оснащения.

Опыт показывает, что при удовлетворении этих условий можно внедрять поточные методы организации производственного процесса не только в массовом и крупносерийном производствах, но и в мелкосерийном.

Автоматизированное производство -- производственный процесс, при котором все или подавляющее большинство операций, требующих физических усилий, выполняют машины без непосредственного участия человека. Рабочие при этом выполняют лишь функции наладки и контроля.

Автоматизация производственного процесса достигается путем использования систем машин-автоматов, представляющих собой комбинацию разнообразного оборудования и других технических устройств, расположенных в технологической последовательности и объединенных средствами транспортировки, контроля и управления для выполнения частичных процессов производства изделий

6.1 Сравнительная характеристика методов организации производства

6.2 Классификация поточных линий

6.3 Проектирование поточных линий

6.1 Сравнительная характеристика методов организации производства

В зависимости от особенностей производственных процессов и типа производства применяется определенный метод организации производства.

Метод организации производства – это способ осуществления производственного процесса, представляющий собой совокупность средств и приемов его реализации и характеризующийся рядом признаков, главными из которых являются взаимосвязь последовательности выполнения операций технологического процесса с порядком размещения оборудования и степень непрерывности производственного процесса.

Существуют три метода организации производства :

1) непоточный (единичный);

2) поточный;

3) автоматизированный.

Непоточное производство характеризуется следующими признаками :

Все рабочие места размещаются по однотипным группам оборудования без определенной связи с последовательностью выполнения операций; например, на машиностроительных предприятиях это группы токарных, фрезерных, сверлильных, шлифовальных, строгальных станков, слесарных верстаков и др.;

На рабочих местах обрабатываются разные по конструкции технологии изготовления предметы труда, так как их выпуск исчисляется единицами;

Технологическое оборудование в основном универсальное;

Детали перемещаются в процессе изготовления сложными маршрутами, в связи с чем возникают большие перерывы в обработке из-за ожидания их на промежуточных складах и подразделениях отдела технического контроля. После каждой операции деталь, как правило, поступает или на промежуточный склад цеха, или на рабочее место контролера. Еще большие перерывы наблюдаются при межцеховых ожиданиях (из механического цеха – в термический или гальванический, а затем обратно в этот же механический цех). Каждый рабочий получает деталь для выполнения последующей операции не с предыдущей операции, а с промежуточного склада или от контролера ОТК.

Непоточный метод применяется в основном в единичном и мелкосерийном производстве и характерен для экспериментально и ремонтно-механического цехов, цеха мелких серий и других специальных цехов предприятия (например, цехи с оборудованием ГПС – гибкие производственные системы и т.п.).

Непоточное производство в организационном отношении является довольно сложным и не соответствует в полной мере принципам организации производственного процесса.

Для рациональной организации непоточного производства заказы на изготовление деталей и изделий следует комплектовать по времени их обработки и осуществлять запуск деталей в производство группами (при таком способе этот метод организации производства иногда называют групповым и применяют в мелкосерийном типе производства).

Из всех методов организации производства наиболее совершенным по своей четкости и законченности является поточный , при котором предмет труда в процессе обработки следует по установленному кратчайшему маршруту с заранее фиксированным темпом.

Важнейшим условием поточной организации производства является устойчивая концентрация в одном производственном звене значительных масштабов выпуска однородной или конструктивно-технологически сходной продукции.

В массовом производстве, характеризующемся устойчивым выпуском однородной продукции, поток является основным методом его организации. Применяется он и при крупно- и среднесерийном выпуске продукции, особенно на участках, где выпускаются узлы и детали широкого применения. При единичном производстве используются элементы поточного производства для изготовления унифицированных деталей и узлов.

Поточная организация производства характеризуется следующими признаками :

Разделение производственного процесса на отдельные операции и длительное их закрепление за определенным рабочим местом;

Специализация каждого рабочего места на выполнении определенной операции с постоянным закреплением одного или ограниченного количества технологически сходных предметов труда;

Согласование и ритмичное выполнение всех операций на основе единого расчетного такта (ритма) поточной линии;

Размещение рабочих мест в строгом соответствии с последовательностью технологического процесса;

Передача обрабатываемых деталей с операции на операцию с минимальным перерывом и при помощи специальных транспортных устройств.

В поточном производстве наиболее полно выражены основные принципы высокоэффективной организации производственного процесса и в первую очередь принципы прямоточности, непрерывности и ритмичности.

Основным звеном поточного производства является поточная линия, т.е. совокупность специализированных рабочих мест, расположенных согласно технологическому процессу и выполняющих определенную его часть.

Для поточных линий характерно применение специальных транспортных устройств , которые выполняют функцию не только перемещения предметов труда с одного рабочего места на другое, но часто и поддержания такта работы поточной линии. Выбор вида транспортных устройств зависит от вида поточной линии, особенностей конструкции предмета труда и технологического процесса.

Применяемые транспортные устройства в поточном производстве делятся на бесприводные (скаты, рольганги, склизы-желоба и др.) и приводные. Приводные устройства делятся на подъемно-транспортные механизмы (мостовые краны, кран-балки, электрокары, автопогрузчики и др.) и конвейеры. Бесприводные и подъемно-транспортные механизмы применяются на прямоточных линиях.

Организация поточного производства предусматривает проведение ряда организационно-технических мероприятий и расчета показателей работы линии. Высокие требования предъявляются к выбору и размещению оборудования, качеству и точности оснастки, качеству материалов, отработанности конструкции и прогрессивности технологических процессов, обслуживанию основного производства, планированию и учету. Конструкция изделий должна быть отработана, стабильна, с широким применением стандартных и унифицированных деталей и узлов. Большое значение имеет технологичность конструкции, обеспечивающая минимальную трудоемкость и себестоимость ее изготовления, минимальную материалоемкость; конструкция изделия должна быть разработана на принципе взаимозаменяемости деталей и узлов; высокое качество конструкции должно способствовать ее устойчивости.

Разрабатываемая технология должна обеспечивать применение высокопроизводительного специального оборудования и прогрессивных методов обработки, взаимозаменяемость деталей и узлов, специализацию рабочих мест. Важным вопросом технологической подготовки является синхронизация операций , т.е. обеспечение равенства или кратности времени операций такту поточной линии.

Под автоматизацией производства понимают процесс, при котором все или преобладающая часть операций, требующих физических усилий рабочего, передаются машинам и осуществляются без его непосредственного участия. За рабочим остаются лишь функции наладки, надзора и контроля.

Автоматизация производственного процесса достигается путем использования систем машин-автоматов, представляющих собой комбинацию разнородного оборудования и других технических устройств, расположенных в технологической последовательности и объединенных средствами транспортировки, контроля и управления для выполнения частичных процессов производства изделий. Особо важную роль при этом играет комплексная автоматизация производства, при которой без непосредственного вмешательства человека, но под его контролем машинами-автоматами осуществляются все процессы производства – от поступления сырья до выхода готового продукта.

Различают четыре основных направления автоматизации .

Первое направление – внедрение полуавтоматических и автоматических станков . Наивысшим достижением этого направления являются станки с числовым программным управлением. Они работают по заданной программе без непосредственного участия человека и изготавливают различные детали или выполняют определенные производственные операции.

Второе направление – создание комплексных систем машин с автоматизацией всех звеньев производственного процесса . Типичным примером комплексных систем машин являются автоматические линии. Автоматическая линии представляет собой объединение в единое производственное целое машин-автоматов с автоматическими механизмами и устройствами для транспортировки, контроля, накопления заделов, удаления отходов, а также управления.

В качестве третьего направления рассматривается конструирование и производство промышленных роботов , выполняющих в производственном процессе функции, подобные человеческой руке, и благодаря этому заменяющие движения человека. Их внедрение в производство позволяет продолжить эксплуатацию неавтоматизированной техники, которая при переходе к освоению новой продукции может оказаться непригодной, если ее расставить в определенном порядке и связать в единую технологическую линию роботами. Эта принципиально новая многоцелевая технологическая система способна выполнять за человека универсальные ручные операции во всем их многообразии, решая одновременно сложные логические задачи, остававшиеся до недавнего времени монополией человеческого ума. Многозвенная управляемая манипуляционная система (механические руки с управляемыми приводами в каждом суставе) легко программируется с простейшими элементами «искусственного интеллекта» для ручных операций.

Четвертым, принципиально важным и перспективным направлением автоматизации является развитие компьютеризации и гибкости производств и технологий .