Тема 3. Принципы функционирования и организация производственных процессов систем сервиса

Основные, вспомогательные и обслуживающие процессы производственных систем сервиса. Принципы функционирования систем сервиса: специализация, пропорциональность, параллельность, прямоточность, непрерывность, ритмичность. Производственный цикл и его структура. Последовательный, параллельный, параллельно-последовательный виды движения деталей по операциям процесса оказания услуг.

 

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.

Основные производственные процессы это та часть процессов, в ходе которых происходит непосредственное изменение форм, размеров, свойств внутренней структуры предметов труда и превращение их в готовую продукцию. Например, на станкостроительном заводе это процессы изготовления деталей и сборки из них узлов, подузлов и изделий в целом. К вспомогательным производственным процессам относятся такие процессы, результаты которых используются либо непосредственно в основных процессах, либо для обеспечения их бесперебойного или эффективного осуществления. Примерами таких процессов являются: изготовление инструментов, приспособлений, штампов, средств механизации и автоматизации собственного производства, запасных частей для ремонта оборудования, производства на предприятии всех видов энергии.

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 др.

Основные, вспомогательные и обслуживающие производственные процессы имеют разные тенденции развития и совершенствования. Многие вспомогательные производственные процессы могут быть переданы специализированным заводом, что в большинстве случаев обеспечивает экономически более эффективное их производство. С повышением уровня автоматизации и механизации основных и вспомогательных процессов обслуживающие процессы постепенно становятся неотъемлемой частью основного производства, играют организующую роль в гибких автоматизированных производствах. Основные, а в некоторых случаях и вспомогательные производственные процессы, протекают в разных стадиях или фазах. Стадия – это обособленная часть производственного процесса, когда предмет труда переходит в другое качественное состояние. Например, материал переходит в заготовку, заготовка в детали и т.д. Основные производственные процессы протекают в следующих стадиях:

· Изготовительная

· Обрабатывающая

· Сборочная

· Регулировочно–настроечная

    Изготовительная стадия предназначена для производства заготовок деталей. Она характеризуется весьма разнообразными методами производства. Например, раскрой или резка заготовок деталей из материала, изготовление заготовок методами литья, штамповки и т.д. Основная тенденция развития технологических процессов на этой стадии заключается в приближении заготовок к формам и размерам готовых изделий. Орудиями труда на этой стадии являются отрезные станки, прессово-штамповочное оборудование и другие.

Обрабатывающая стадия – вторая в структуре обработочного процесса, включает механическую обработку. Предметом труда здесь являются заготовки деталей, орудиями труда на этой стадии в основном являются различные металлорежущие станки, печи термической обработки, аппараты для химической обработки в результате выполнения этой стации деталям придаются размеры соответствующие заданному классу точности.

Сборочная стадия это производственный процесс, в результате которого, получаются сборочные единицы, под узлы, узлы, блоки или готовые изделия. Предметом труда на этой стации являются детали и узлы собственного изготовления, а также полученные со стороны комплектующие изделия. Различают две основные организационные формы сборки: стационарную и подвижную.

Принципы - это исходные положения, на основе которых осуществляется построение, функционирование и развитие производственного процесса.

Основные принципы организации производственного процесса:

Принципы	Содержание
Пропорциональности	Пропорциональная производительность в единицу времени всех производственных подразделений предприятия (цехов, участков) и отдельных рабочих мест, характеризуется коэффициентом пропорциональности , где m – количество переделов или стадий изготовления продукта; h – пропускная способность отдельных переделов; h2 – запланированный ритм выпуска продукции (объем производства по плану).
Дифференциации	Разделение производственного процесса изготовления одноименных изделий между отдельными подразделениями предприятия (например, по технологическому)
Комбинирования	Объединение всех или части разнохарактерных процессов по изготовлению определенного вида изделия в пределах одного участка, цеха, производства
Концентрации	Сосредоточение выполнения определенных производственных операций по изготовлению технологически однородной продукции или выполнению функционально однородных работ на отдельных участках и рабочих местах
Специализации	Формы разделения труда на предприятии, в цехе. Закрепление за каждым подразделением предприятия ограниченной номенклатуры работ, операций, деталей, изделий
Универсализации	Определенное рабочее место или производственное подразделение занято изготовлением изделий и деталей широкого ассортимента или выполнением различных производственных операций
Стандартизации	Под принципом стандартизации в организации производственного процесса понимают разработку, установление и применение однообразных условий, обеспечивающих наилучшее его протекание
Параллельности	Одновременное выполнение технологического процесса на всех или некоторых его операциях. Реализация данного принципа существенно сокращает производственный цикл изготовления изделия, характеризуется коэффициентом параллельности исчисляемого как соотношение длительности производственного цикла при параллельном движении предметов труда Тпр.ц и фактической его длительности Тц: , где n – количество переделов.
Прямоточности	Требование прямолинейности движения предметов труда по ходу технологического процесса, то есть по кратчайшему пути прохождения изделием всех фаз производственного процесса без возвратов в его движении, характеризуется коэффициентом прямоточности, представляющим соотношение длительности транспортных операций Ттр к общей продолжительности производственного цикла Тц: , где j – количество транспортных операций.
Непрерывности	Сведение к минимуму всех перерывов в процессе производства конкретного изделия, характеризуется коэффициентом непрерывности Кн, исчисляемым как соотношение длительности технологической части производственного цикла Тц.тех и продолжительности полного производственного цикла Тц: , где m – общее количество переделов.
Ритмичности	Выпуск в равные промежутки времени равного количества изделий характеризуется коэффициентом ритмичности, который определяется как сумма отрицательных отклонений достигнутого выпуска продукции от заданного плана ,где ΣA – сумма ежедневно недоданной продукции; n – длительность планового периода, дни; П. – плановый выпуск продукции. Порядок повторения производственного процесса определяется производственными ритмами. Необходимо различать ритм выпуска продукции (в конце процесса), операционные (промежуточные) ритмы, а также ритм запуска (в начале процесса). Ведущим является ритм выпуска продукции. Он может быть длительно устойчивым только при условии, если соблюдаются операционные ритмы на всех рабочих местах.
Автоматичности	Максимально возможное и экономически целесообразное освобождение рабочего от затрат ручного труда на основе применения автоматического оборудования

 

Производственный цикл - это календарный период времени, в течение которого материал, заготовка или другой обрабатываемый предмет проходит все операции производственного процесса или определенной его части и превращается в готовую продукцию (или в готовую ее часть). Он выражается в календарных днях или (при малой трудоемкости изделия) в часах.

Структура производственного цикла:

Длительность производственного цикла определяется по формуле:

Тц = Тврп + Твпр,

 

    где Тврп - время рабочего процесса;

Твпр - время перерывов.

Во время рабочего периода выполняются технологические операции

 

Тврп = Тшк + Тк + Ттр + Те = Топр + Те

 

    где Тшк - штучно-калькуляционное время;

Тк - время контрольных операций;

Ттр - время транспортирования предметов труда;

Те - время естественных процессов (старения, релаксации, естественной сушки, отстоя взвесей в жидкостях и т.п.);

Топр - операционное время.

В операционный цикл Тк и Ттр включены условно, так как в организационном отношении они не отличаются от технологических операций, штучно-калькуляционное время рассчитывается по формуле

 

Тшк = Топ + Тпз + Тен +Тото,

 

    где Топ - оперативное время;

Тпз - подготовительно-заключительное время при обработке новой партии деталей;

Тен - время на отдых и естественные надобности рабочих;

Тото - время организационного и технического обслуживания (получение и сдача инструмента, уборка рабочего места, смазка оборудования и т.п.).

Оперативное время (Топ) в свою очередь состоит из основного (Тос) и вспомогательного времени (Тв):

Топ = Тос + Тв,

 

     Основное время - это непосредственное время обработки или выполнения работы.

Вспомогательное время:

Тв = Ту + Тз + Ток,

где Ту - время установки и снятия детали (сборочной единицы) с оборудования;

Тз - время закрепления и открепления детали в приспособлении;
Ток - время операционного контроля рабочего (с остановкой оборудования) в ходе операции.

Время перерывов (Твпр) обусловлено режимом труда (Трт), межоперационным пролеживанием детали (Тмо), временем перерывов на межремонтное обслуживание и осмотры оборудования (Тр) и временем перерывов, связанных с недостатками организации производства (Торг):

Твпр = Тмо + Трт + Тр + Торг.

Время межоперационного пролеживания (Тмо) определяется временем перерывов партионности (Тпар), перерывов ожидания (Тож) и перерывов комплектования (Ткп):

Тмо = Тпар + Тож + Ткп.

Перерывы партионности (Тпар) возникают при изготовлении изделий партиями и обусловлены пролеживанием обработанных деталей до готовности всех деталей в партии на технологической операции.

Перерывы ожидания (Тож) вызываются несогласованной длительностью смежных операций технологического процесса.

Перерывы комплектования (Ткп) возникают при переходе от одной фазы производственного процесса к другой.

Таким образом, в общем виде производственный цикл выражается формулой

Тц = Топр + Те + Тмо + Трт + Тр + Торг.

При расчете производственного цикла необходимо учитывать перекрытие некоторых элементов времени либо технологическим временем, либо временем межоперационного пролеживания. Время транспортировки предметов труда (Ттр) и время выборочного контроля качества (Тк) являются перекрываемыми элементами.

Исходя из сказанного, производственный цикл можно выразить формулой

Тц = (Тшк + Тмо) kпер kор + Те,

где kпер - коэффициент перевода рабочих дней в календарные (отношение числа календарных дней Dк к числу рабочих дней в году Dр, kпер=Dк/Dр);

kор - коэффициент, учитывающий перерывы на межремонтное обслуживание оборудования и организационные неполадки (обычно 1,15 - 1,2).

3. Осуществление производственных процессов тесно связано с методами их выполнения. Различают три основных вида организации движения производственных процессов во времени:

последовательный, характерный для единичной или партионной обработки или сборки изделий;

· параллельный, применяемый в условиях поточной обработки или сборки;

· параллельно-последовательный, используемый в условиях прямоточной обработки или сборки изделий.

При последовательном виде движения производственный заказ – одна деталь, или одна собираемая машина, или партия деталей 1 (серия машин 2) – в процессе их производства переходит на каждую последующую операцию процесса только после окончания обработки (сборки) всех деталей (машин) данной партии (серии) на предыдущей операции. В этом случае с операции на операцию транспортируется вся партия деталей одновременно. При этом каждая деталь партии машины (серии) пролеживает на каждой операции сначала в ожидании своей очереди обработки (сборки), а затем в ожидании окончания обработки (сборки) всех деталей машин данной партии (серии) по этой операции.

Партией деталей называется количество одноименных деталей, одновременно запускаемых в производство (обрабатываемых с одной наладки оборудования). Серией машин называется количество одинаковых машин, одновременно запускаемых в сборку.

На рис. 1 представлен график последовательного движения предметов труда по операциям. Время обработки при последовательном виде движения предметов труда Тпос прямо пропорционально числу деталей в партии и времени обработки одной детали по всем операциям, т. е.

Т пос = Еt * n,

где Еt – время обработки одной детали по всем операциям в мин; n – число деталей в партии.

При параллельном виде движения обработка (сборка) каждой детали (машины) в партии (серии) на каждой последующей операции начинается немедленно после окончания предыдущей операции, независимо от того, что обработка (сборка) других деталей (машин) в партии (серии) на данной операции еще не окончена. При такой организации движения предметов труда несколько единиц одной и той же партии (серии) могут одновременно находиться в обработке (сборке) на разных операциях. Общая продолжительность процесса обработки (сборки) партии деталей (серии машин) значительно уменьшается по сравнению с тем же процессом, выполняемым последовательно. В этом заключается существенное преимущество параллельного вида движения, позволяющего значительно сократить продолжительность производственного процесса.

Время обработки (сборки) партии деталей (серии машин) при параллельном виде движения Тпар может быть определено по следующей формуле:

Тпар = Еt + (n – 1) * r,

где r – такт выпуска, соответствующий в данном случае наиболее продолжительной операции, в мин.

О днако при параллельном виде движения, в процессе обработки (сборки) партии деталей (машин) на некоторых рабочих местах могут возникать простои людей и оборудования (рис. 2), продолжительность которых определяется разностью между тактом и длительностями отдельных операций процесса. Такие простои неизбежны в том случае, если операции, следующие одна за другой, не синхронизированы (не выровнены по их длительности), как это обычно делается на поточных линиях. Поэтому практическое применение параллельного вида движения предметов труда оказывается, безусловно, целесообразным и экономически выгодным при поточной организации производственного процесса.

Необходимость выравнивания (синхронизации) длительности отдельных операций существенно ограничивает возможность широкого применения параллельного вида движения, что способствует применению третьего – параллельно-последовательного вида движения предметов труда.

Параллельно-последовательный вид движения предметов труда характеризуется тем, что процесс обработки деталей (сборки машин) данной партии (серии) на каждой последующей операции начинается раньше, чем полностью заканчивается обработка всей партии деталей (сборки машин) на каждой предыдущей операции. Детали передаются с одной операции на другую частями, транспортными (передаточными) партиями. Накопление некоторого количества деталей на предыдущих операциях перед началом обработки натрии на последующих операциях (производственный задел) позволяет избежать возникновения простоев.

Параллельно-последовательный вид движения предметов труда позволяет значительно уменьшить продолжительность производственного процесса обработки (сборки) по сравнению с последовательным видом движения. Применение параллельно-последовательного вида движения экономически целесообразно в случаях изготовления трудоемких деталей, когда длительности операций процесса значительно колеблются, а также в случаях изготовления малотрудоемких деталей крупными партиями (например, нормалей мелких унифицированных деталей и т. д.).

При параллельно-последовательном виде движения предметов труда могут быть три случая сочетания длительности операций:

1) предыдущая и последующая операции имеют одинаковую длительность (t1 = t2);

2) длительность предыдущей операции t2 больше длительности последующей t3, т. е. t2 > t3;

3) длительность предыдущей операции t3 меньше длительности последующей t4, т. е. t3 < t4.

В первом случае передача деталей с операции на операцию может быть организована поштучно; из соображения удобства транспортировки может быть применена одновременная передача нескольких деталей (передаточной партией).

Во втором случае последующая, менее продолжительная операция может быть начата только после окончания обработки всех деталей на предыдущей операции, входящих в первую передаточную партию. На рис. 3 это имеет место при переходе от первой операции ко второй.

В третьем случае (на рис. 3 – переход от 3 к 4-й операции) нет необходимости накапливать детали на предыдущей операции. Достаточно передать одну деталь на последующую операцию и начать ее обработку без всякого опасения возможности возникновения простоя. В этом, как и в первом случае, передаточная партия устанавливается только из транспортных соображений.

Момент начала работы на каждой следующей операции (рабочем месте) определяется по графику или путем расчета минимальных смещений с.

Минимальное смещение с2 определяется разностью между длительностями предыдущей большей t2 и последующей меньшей операциями t3, а именно:

с2 = n * t2 – (n – nтр) * t3,

где nтр – величина передаточной (транспортной) партии, которая для второго случая сочетания длительности операций определяется из соотношения с1 / t1 (с1 – минимальное смещение первой операции), во всех остальных случаях – из условий удобства транспортировки.
Минимальное расчетное смещение включается в общую продолжительность производственного процесса Т при сочетании длительности операции, относящемся ко второму случаю. В первом и третьем случаях минимальное смещение устанавливается равным времени, необходимому для формирования передаточной партии.

Определяя общую продолжительность производственного процесса при параллельно-последовательном виде движения предметов труда, следует учитывать расчетную величину смещения Ес:

Тпл = Ес + n * tк,

где tк – длительность последней (конечной) операции в данном производственном процессе.

Пример. Определить общую продолжительность процесса обработки партии деталей при различных видах движения, если число деталей в партии n = 40, а время обработки одной детали (в мин) по операциям составляет: t1 = 1,5; t2 = 1,5; t3 = 0,5; t4 = 2,5; такт выпуска r = 2,5 мин.

А. В условиях последовательного вида движения деталей

Еt = t1 + t2 + t3 + t4 = 1,5 + 1,5 + 0,5 + 2,5 = 6,0;

Тпос = Et * n = 6,0 * 40 = 240 мин = 4 ч.

Б. В условиях параллельного вида движения деталей

Тпар = Et + r * (n – 1) = 6,0 +2,5 * (40 – 1) = 103,5 мин, или 1,725 ч.

В. В условиях параллельно-последовательного вида движения деталей

Тп.п. = Ес + n * t = 65 + 40 * 2,5 == 165 мин == 2,7 ч.

Сначала следует определить величину Ес. Принимая размер передаточной партии, удобной для транспортировки, nтр = 10 шт., можно найти минимальные смещения по операциям:

с1 = nтр * t1 = 10 * 1,5 = 15 мин;

с2 = n * t2 – (n – =тр) * t3 = 40 * 1,5 – (40 – 10) * 0,5 = 45 мин;

с3 = nтр * t3 = 10 * 0,5 = 5 мин.

Для определения суммы смещений Ес необходимо знать число транспортных партий при передаче деталей со второй на третью операцию, которое будет равно

k = с2 / (nтр * t2) = 45 / (1,5 * 10) = 3.