Производственные системы на предприятиях промышленного бизнеса и их виды

Производственная система характеризует организацию производственного процесса на предприятии промышленного бизнеса.

Можно выделить три вида производственных систем:

• поточный;
• серийный;
• единичный.

Единичный вид применяется на предприятиях единичного типа, серийный — на предприятиях серийного типа. Вид производственной системы определяет очередность запуска серий, ее размеры и другие показатели, связанные с серийным характером производства. При поточном производстве ПП происходят непрерывно (в аппаратах) либо циклически (последовательно повторяющимися циклами). После перехода изделия на следующую ступень на ее место поступает новое изделие.

Время выполнения всех операций технологического процесса и перемещение предметов труда через рабочие места строго согласованы с заданным темпом выпуска изделий.
В отличие от единичного и серийного видов производства поточный является универсальным. Он применяется на предприятиях всех типов.

На предприятиях массового типа поточный вид является единственно возможным. На металлургических предприятиях, которые относятся к массовому типу, используется поточный вид. При серийном типе поточный способ применяется для организации производства изделий в пределах каждой серии.

При единичном типе также возможно использование поточной технологии, например, в виде строительного потока, элементами которого являются этажи, блоки. При этом работы в разных участках последовательно выполняются строителями, плотниками, сантехниками, отделочниками и другими работниками.

Для применения поточного вида производства необходимы следующие условия:

• рабочие места располагаются в последовательности технологического процесса;
• объем производства продукции должен быть достаточным для длительного функционирования потока;
• реализация в работе всех рассмотренных ранее принципов эффективной организации ПП: специализация, прямоточность, пропорциональность и др.

В ряде случаев поточное производство связано с конвейеризацией. Но это не обязательно, так как предмет труда в потоке может перемещаться другими механическими средствами (кранами, вагонетками и т. п.) и даже вручную. Наоборот, если конвейер используется как чисто транспортное средство, например, для сброса отходов в отвал, такая операция не является технологическим потоком.

Различают поточные линии сквозные и участковые, простые и комбинированные.
Сквозные поточные линии проходят через все предприятие: от запуска сырья до выхода готовой продукции. Участковые потоки организуются в пределах цеха, участка. Между ними могут быть промежуточные склады. Такие потоки являются более устойчивыми. Простые поточные линии предусматривают, что за каждым агрегатом (цехом, участком) основного производства закрепляются свои вспомогательные участки, агрегаты.

При комбинированных поточных линиях некоторые вспомогательные агрегаты обслуживают одновременно несколько основных. Простые поточные линии более надежны, так как в них каждый поток функционирует независимо от других. Комбинированные потоки более экономичны.

Классификация поточных линий производится по следующим основным признакам:

• степень автоматизации;
• ритм потока (регламентированный, свободный);
• непрерывность потока;
• количество изделий, одновременно находящихся в потоке.

По степени автоматизации различают потоки:

• полностью автоматизированные, где ПП осуществляется без участия человека;
• полуавтоматизированные, в которых контроль над ходом ПП осуществляется приборами, а восстановление нормального хода процесса производят рабочие;
• неавтоматизированные, в которых большинство операций относится к машинным и машинно‑ручным, хотя отдельные операции могут осуществляться в автоматическом режиме.

Автоматизированные и полуавтоматизированные потоки работают только в регламентированном ритме, когда продолжительность всех операций синхронизирована. Процесс протекает без остановок, изделие перемещается от одного рабочего места к другому без пролеживания. Такая форма поточного производства называется непрерывно‑поточной.

При неавтоматизированном потоке возможен как регламентированный, так и свободный ритм. При регламентированном ритме продолжительность операций синхронизирована, а при свободном — нет. Возникают пролеживание изделий, простои рабочих и оборудования. Такая форма поточного производства называется прямоточной (прерывно‑поточной).

Недостатками такого потока являются большая длительность цикла, необходимость создания межоперационных заделов, а достоинством — возможность широкого применения в различных производственных условиях.

По количеству изделий различают однопредметные поточные линии и многопредметные (групповые и переменно‑поточные). При групповой обработке в потоке одновременно обрабатывается несколько изделий. При переменно‑поточной изделия имеют одинаковый или сходный технологический маршрут обработки, но в производство они запускаются поочередно.

Организационный расчет поточной линии включает:

• определение такта;
• согласование производственной мощности ступеней потока;
• расчет величины незавершенного производства (в физических единицах);
• расчет межоперационных заделов.

Исходным показателем для расчета является производительность поточной линии. Исходя из производительности определяется такт:

tрегл — регламентированные внутрисменные перерывы, мин;
В — количество физических единиц продукции, выпускаемых за один такт, ед.;
Р — производительность поточной линии в смену, ед. в смену.
Величина обратная такту называется темп. Она показывает количество продукции, которое изготавливается за единицу времени:

Поточная линия включает ряд ступеней. Если на них задействованы крупные агрегаты (например, в медеплавильном цехе — это обжиговые, плавильные печи, конвертеры и т. п.), то ступени представляют переделы (подготовка шихты, сушка, обжиг, плавка, конвертирование), согласование производственных мощностей переделов ведется с учетом принципа пропорциональности.

Если ступени представлены рабочими местами станочников, отдельных рабочих, то задача согласования сводится к определению числа рабочих мест на каждой ступени:

где ni — количество рабочих мест на i‑й ступени, шт.;
ti — продолжительность основных и несовмещаемых вспомогательных операций на i‑й ступени, мин;
R — продолжительность такта, мин.

Методика расчета величины незавершенного производства и межоперационных заделов зависит от характеристики поточной линии. Если линия работает в регламентированном ритме и межоперационные заделы не образуются, то объем незавершенного производства (количество изделий, находящихся одновременно в потоке) равен сумме технологического и транспортного заделов.

Он рассчитывается по формуле:

где Н — объем незавершенного производства в физических единицах, нат. ед.;
tц — продолжительность цикла в поточной линии, ч. Рассчитывается по формуле:

где t техн – суммарное время обработки изделия на всех опера‑
циях технологического потока, ч;
t тр — суммарное время транспортировки изделия (перемещения между рабочими местами), ч.

При нерегламентированном ритме для обеспечения устой‑ чивой работы поточной линии создаются межоперационные заделы. В этом случае объем незавершенного производства рассчитывается по формуле:

где М — суммарная величина межоперационных заделов по всей поточной линии, нат. ед.;
С — страховой запас, нат. ед.

Оперативное управление в поточных линиях осуществляется по такту и по заделам (поддержанием на заданном уровне заделов и запасов). Кроме того, возможна организация управления потоком по опережениям. Опережением называется время (в днях, часах), на которое должны быть раньше закончены предыдущие операции по от‑ ношению к последующим.

Организация поточного производства требует выполнения определенных подготовительных работ:

• конструкторской проработки изделия, позволяющей расчленить его на узлы, детали, изготавливаемые независимо;
• разработки технологии, обеспечивающей синхронность операций;
• проектирования расстановки оборудования, обеспечивающей прямоточность;
• механизации транспортных операций;
• автоматизации методов и средств контроля качества;
• использования средств автоматического регулирования скорости поточной линии;
• совершенствования организации труда и обслуживания рабочих мест.

Работа на поточном производстве часто связана с монотонностью, повышенным темпом, длительной нагрузкой на одни мышцы. Это требует проведения мероприятий по нормализации психофизических условий труда. Среди них: чередование операций, переключающих нагрузку с одних мышц на другие; механизация и автоматизация операций; периодическое изм нение скорости движения потока; режим работы и отдыха и др.

Задачи отдела организации производства при поточном способе производства следующие.

1. Изучение производственного процесса, разделение его на ступени, операции; описание и хронометраж операций, выполняемых на каждой ступени; оптимизация технологического потока с точки зрения принципов эффективности.
2. Расчет пропорциональности производственных мощностей технологических звеньев потока.
3. Синхронизация работы ступеней.
4. Расчет межоперационных заделов.
5. Контроль за работой поточной линии, выявление и «расшивка» «узких мест», дозагрузка более производительных ступеней.

Назовем основные источники повышения эффективности поточной линии.

1. Ускорение производственного процесса, устранение простоев, организация ритмичной работы. Таким образом, удается увеличить выпуск продукции, сократить объем незавершенного производства, высвободить оборотные средства.
2. Снижение издержек производства за счет повышения производительности труда, уменьшения непродуктивных рас‑ ходов на обработку изделий, улучшения загрузки оборудования, снижения накладных расходов.