Технико-экономические характеристики типов производств

Единичное производство характеризуется изготовлением деталей большой номенклатуры на рабочих местах, не имеющих определенной специализации. Это производство должно быть достаточно гибким и приспособленным к выполнению различных производственных заказов.

Производство можно считать единичным в том случае, если предприятие выпускает широкую номенклатуру неповторяющихся или редко и нерегулярно повторяющихся изделий в единичных экземплярах. К таким предприятиям относятся многие заводы тяжелого станкостроения, судостроения, авиастроения, энергетического машиностроения, ракетостроения и др. Здесь изделия производят независимо друг от друга, не привязывая ни техническую, ни организационную подготовку их выпуска к какому-то определенному времени или рабочему месту.

Единичное производство характеризуется малым объемом выпуска одинаковых изделий, повторное изготовление которых, как правило, не предусматривается. Однако на предприятиях с единичным характером производства на основе унификации деталей и сборочных единиц может быть создано серийное и даже крупносерийное производство шестерен, крепежных и других деталей.

Организация производства в условиях единичного имеет свои особенности.

Ввиду разнообразия деталей, порядка и способов их обработки производственные участки строятся по технологическому принципу с расстановкой оборудования по однородным группам, например по токарной, фрезерной или шлифовальной группе. При такой организации производства детали в процессе изготовления проходят через различные участки. Поэтому при их передаче на каждую последующую операцию (участок) необходимо тщательно прорабатывать вопросы контроля качества обработки, транспортирования и определения рабочих мест для выполнения следующей операции.

Технологические процессы изготовления отдельных изделий при единичном производстве заранее не разрабатываются, так как детальная техническая (технологическая) подготовка для выпуска малого количества изделий экономически не целесообразна. В условиях такого производства технологические процессы разрабатываются укрупненно в виде маршрутных карт на обработку деталей по каждому заказу, а участки оснащаются универсальным оборудованием и оснасткой, обеспечивающей изготовление деталей широкой номенклатуры.

Особенности оперативного планирования и управления заключаются в своевременных комплектации и выполнении заказов смежными предприятиями, контроле продвижения каждой детали по операциям, обеспечении планомерной загрузки участков и рабочих мест.

При единичном производстве велик процент ручного труда, что затрудняет подробную разработку методов труда. Большое разнообразие работ, которые приходится выполнять многим рабочим, требует от них различных профессиональных навыков, поэтому на технологических операциях используются рабочие-универсалы высокой квалификации. На многих участках, особенно на опытном производстве, практикуется совмещение профессий.

Большие сложности возникают в организации материально-техни-ческого снабжения единичного производства. Широкая номенклатура изготавливаемой продукции, применение укрупненных норм расхода материалов создают трудности в бесперебойном снабжении, из-за чего на предприятиях накапливаются большие запасы материалов.

Таким образом, для единичного производства характерными являются следующие факторы:

– участвующие в нем рабочие должны обладать высокой квалификацией, так как технологический уровень подготовки производства невысок;

– характер изготавливаемой продукции обусловливает использование преимущественно малопроизводительного универсального оборудования. Его загрузка из-за постоянной смены деталей и применяемых методов не всегда может быть полной;

– велик процент ручного труда, соответственно низок уровень производительности труда, а возможности ее повышения ограничены;

– велика длительность производственного цикла, поскольку трудно согласовать последовательность всех производственных и транспортных операций, что в свою очередь снижает скорость оборачиваемости оборотных средств;

– значителен объем технической подготовки производства, так как каждое изделие требует индивидуального проектирования;

– постоянно изменяющиеся конструкции и технология делают необходимым создание значительных запасов материалов.

Единичное производство обладает существенными недостатками
с точки зрения издержек производства: относительно высокой трудоемкостью изделий и вследствие длительного пролеживания деталей между операциями – большим объемом незавершенного производства. Эти особенности отрицательно сказываются на экономических показателях предприятия. В частности, структура себестоимости изделий отличается высокой долей затрат на заработную плату, которая, как правило, составляет 20…25 %.

Основные возможности улучшения технико-экономических показателей единичного производства связаны с его приближением по технико-организационному уровню к серийному.

Серийное производство является типом производства, при котором определенное число одинаковых изделий (серия) одновременно поступает в производство, протекающее для всех из них в одинаковых условиях. Следует особо отметить, что для серийного производства характерен не просто выпуск большого количества изделий, а главным образом одинаковость условий производства всех изделий, составляющих серию.

Предприятия, работающие по типу серийного производства,выпускают серии изделий ограниченной, периодически повторяющейся номенклатуры. Серия изделий –это все изделия, изготовленные по единой конструкторской и технологической документации без изменения ее обозначения.

Серийный тип производства характеризуется изготовлением ограниченной номенклатуры деталей партиями, повторяющимися через установленные промежутки времени.

Партией называется определенное количество одинаковых деталей, одновременно поступающих на рабочее место.

Размер партии запуска-выпуска деталей имеет большое организационное и экономическое значение. Он оказывает существенное влияние на технико-экономические показатели предприятия. Для партии деталей подготовительно-заключительные операции выполняются только перед и после ее изготовления.

Так, при увеличении размера партии деталей повышается производительность труда, наиболее эффективно используется оборудование (за счет сокращения затрат времени на переналадку), а также снижается себестоимость продукции. Но одновременно с этим увеличение размера партии ведет к более длительным производственным циклам и увеличению незавершенного производства, а следовательно, к росту оборотных средств.

При уменьшении размера партии сокращается длительность производственного цикла, снижается размер незавершенного производства, но увеличиваются потери времени, связанные с частой переналадкой оборудования, что снижает эффективность использования оборудования и приводит к дополнительным затратам. Поэтому размер партии должен быть оптимальным.

Чтобы определить оптимальный размер партии запуска деталей, следует руководствоваться рядом производственно-технических факторов,
к которым относятся стойкость инструмента, трудоемкость наладки, наличие площадей и рабочих мест и т. д. Например, установление больших партий для крупногабаритных деталей приводит к загромождению производственных площадей, создает неудобства в работе цеха и затрудняет межоперационное хранение нужного задела.

Размер партии деталей принимается планово-диспетчерским бюро совместно с технологическим бюро цеха и согласовывается с производственно-диспетчерским отделом предприятия.

При расчете размера партии сначала все детали цеха или участка разбиваются на группы по признакам трудоемкости обработки, однородности технологического маршрута, сходству конструкции, тождеству видов и размеров заготовок. Далее внутри каждой группы выделяется типовая деталь (представитель) и для нее устанавливается определенная величина партии, которая затем распространяется на все детали соответствующей группы.

Для предварительного расчета минимального размера партии по деталям, изготовление которых связано с длительной наладкой (обычно более 0,7 ч), пользуются формулой

где Т _пз – подготовительно-заключительное время наладки станка по
i -й операции, мин; T _шт – норма штучного времени на i -й операции, мин;
k _п – коэффициент допустимых потерь времени на наладку, показывающий отношение времени наладки ко времени обработки партии деталей, в среднем принимается k _п = 0,03…0,07.

Полученный размер партии необходимо скорректировать с учетом производственных факторов. Например, установленные размеры партии деталей должны обеспечивать загрузку рабочих мест не менее чем на одну смену без необходимой переналадки оборудования. Выполнение этого требования позволяет уменьшить подготовительно-заключительное время на партию и тем самым повысить производительность оборудования,
а также использовать наряду с универсальным специальное оборудование.

Значение серийного производства для машиностроения постоянно возрастает с совершенствованием производственных методов, развитием международного разделения труда и использованием вытекающих из него преимуществ.

Для серийного производства характерны следующие особенности.

Цехи, как правило, имеют в своем составе предметно-замкнутые участки с предметной специализацией, оборудование на которых расставляется по ходу типового технологического процесса. В результате возникают сравнительно простые связи между рабочими местами и создаются предпосылки для организации прямоточного перемещения деталей в процессе их изготовления.

Предметная специализация участков делает целесообразной обработку партии деталей параллельно на нескольких станках, выполняющих следующие друг за другом операции. Как только на предыдущей операции заканчивается обработка нескольких первых деталей, они передаются на очередную операцию до окончания обработки всей партии. Таким образом, в условиях серийного производства становится возможной параллельно-последовательная организация производственного процесса. В этом состоит его основная отличительная особенность.

Основные преимущества серийного производства таковы:

– возможность с высокой эффективностью применять прогрессивное оборудование и технологию, в том числе специализированные станки. Если же производство осуществляется на универсальных станках, то улучшить его показатели можно, используя специальные инструменты и оснастку. Результативность серийного производства будет значительно выше при применении передовых методов труда, поэтому при переходе на серийное производство необходимо вместо применявшейся ранее технологии использовать новую, более современную;

– целесообразность детальной разработки технологического процесса, что позволяет осуществлять производство, привлекая рабочих менее высокой квалификации;

– переналадка производства выполняется только при переходе с одного изделия на другое, что обеспечивает существенный экономический эффект по сравнению с единичным производством;

– существенное снижение себестоимости изготовления изделий при уменьшении трудоемкости и объемов незавершенного производства.

Серийное производство и теоретически, и практически легко отличить от массового или единичного, но гораздо труднее провести границы между отдельными подтипами серийного производства. В то же время
в практической деятельности такое разграничение не только желательно, но и необходимо. Оно выполняется по значениям коэффициентов закрепления операций. Как отмечалось ранее, эти коэффициенты имеют значения
k _з = 2…40.

Хотя методы организации при любом подтипе серийного производства могут совпадать, при принятии решений по частным вопросам приходится учитывать требования, вытекающие именно из данного уровня серийности. Проблему разграничения типов производства усложняет то обстоятельство, что уровень серийности может отличаться внутри одного и того же предприятия по его производственным подразделениям. Часто детали изготавливаются серийно, а сборка изделий осуществляется по принципам массового производства. Таким образом, даже при организации производства одного изделия приходится считаться с возможностью применения разных типов производства.

Преимущества серийного производства сле­дует использовать и тогда, когда они могут быть распространены только на отдельные детали
и узлы изделий. Так, крупные и трудоемкие детали, изготавливаемые
в большом количестве и имеющие сходный технологический процесс, закрепляют за одним участком с организацией на нем переменно-поточного производства. Детали средних размеров, многооперационные и менее трудоемкие объединяют в партии. Если их запуск в производство регулярно повторяется, то организуют участки групповой обработки. Мелкие, малотрудоемкие детали, например нормализованные шпильки, болты, закрепляют за одним специализированным участком. Стандартизация отдельных деталей позволяет добиться их взаимозаменяемости и повышения на этой основе серийности производства.

Использование серийных методов производства допустимо при уменьшении номенклатуры изготовляемых деталей общемашиностроительного применения, унификации деталей и узлов, что способствует переходу
к организации предметных участков. При расширении конструктивной преемственности возможно увеличение партий запуска деталей, группирование близких по конструкции и порядку изготовления деталей для сокращения времени на подготовку производства и улучшения использования оборудования, в том числе специализированного, которое при прочих равных условиях работает производительнее.

С точки зрения организации основным резервом роста производительности труда в серийном производстве является внедрение методов поточного производства.

Массовое производство характеризуется постоянным, практически непрерывным производством большого объема однотипной продукции, непрерывно изготавливаемой в течение продолжительного времени.
На большинстве рабочих мест выполняется одна постоянно повторяющаяся операция.

При коэффициенте закрепления операции k _з = 1 обеспечивается узкая специализация рабочего места и создаются предпосылки для эффективной организации производства. Для полной загрузки одного рабочего места одной операцией необходимо, чтобы соблюдалось условие

где – объем запуска деталей j -го наименования за единицу времени, штук/мес.;   – трудоемкость операции на i -м рабочем месте, мин/шт.; F _эф – эффективный фонд времени рабочего места, мин/мес.

Организация массового производства требует наличия определенных предпосылок для ее реализации:

– обеспечения постоянного и устойчивого во времени спроса на данную массовую продукцию;

– предоставления предприятию возможности специализироваться на выпуске одного или ограниченного количества однотипных изделий, производство которых будет занимать все или почти все продуктивное время на рабочих местах;

– разработки такой конструкции изделия, в которую не требуется внесения каких-либо существенных изменений в течение предусмотренного планового периода выпуска;

– создания необходимых организационных и технических условий для тщательной отработки всего процесса производства и реализации намеченной к выпуску массовой продукции, а также последующего обеспечения ее жизненного цикла у потребителей.

Массовое производство можно подразделить на два вида: поточное и простое. Поточное производство возможно только в том случае, если каждая технологическая операция будет выполняться без перерывов; при простом производстве могут возникать небольшие перерывы.

Массовое производство отличается наибольшей специализацией
и характеризуется следующими особенностями.

Цехи массового производства оснащаются наиболее совершенным оборудованием, позволяющим почти полностью автоматизировать изготовление деталей. Технологические процессы механической обработки разрабатываются более тщательно, по переходам. За каждым станком закрепляется относительно небольшое количество операций, что обеспечивает наиболее полную загрузку рабочих мест. Оборудование располагается цепочкой по ходу технологического процесса отдельных деталей. Рабочие специализируются на выполнении одной-двух операций. Детали с операции на операцию передаются поштучно. В условиях массового производства возрастает значение организации межоперационной транспортировки. Постоянный контроль за состоянием режущего инструмента, приспособлений, оборудования – одно из условий обеспечения непрерывности процесса производства, без которого неизбежно нарушается ритмичность работы на участках и в цехах, в связи с чем большое распространение здесь получили автоматические поточные линии.

Таким образом, массовое производство обеспечивает наиболее полное использование оборудования, высокий общий уровень производительности труда, самую низкую себестоимость изготовления продукции.

Преимущества массового производства вытекают из увеличения пропускной способности рабочих мест, возможности использования труда рабочих менее высокой квалификации, значительного повышения производительности труда вследствие четкого закрепления за рабочими местами необходимых производственных операций.

4.1.2. Основные различия между типами производств

 

Если рассматривать всю совокупность типов производств (единичное, серийное и массовое), то по мере перехода от единичного к массовому производству можно отметить следующие закономерности:

– непрерывное расширение области применения высокопроизводительных технологических процессов, сопровождающихся механизацией
и автоматизацией производства;

– общее понижение требований к технической квалификации рабочих;

– увеличение доли специального оборудования и специальной технологической оснастки в общем количестве орудий труда.

На основе этих прогрессивных изменений при переходе к массовому производству обеспечивается значительная экономия общественного труда и, как следствие, повышение производительности труда, улучшение использования основных фондов предприятия, сокращение затрат материалов на одно изделие, а также снижение себестоимости продукции, рост прибыли и рентабельности производства.

Массовое производство, как мы уже отмечали выше, обеспечивает наиболее полное использование оборудования (табл. 4.1), высокий общий уровень производительности труда, самую низкую себестоимость изготовления продукции, т. е. наивысший технический и организационный уровень производства.

 

Таблица 4.1

Примерная структура затрат рабочего времени, %

 

Тип станка	Тип производства	Полезная работа станка	Вспомогательная работа	Подготовительно-заключительная работа	Техни-ческое обслуживание рабочих мест	Потери по организационным причинам
Токарный	Единичное Мелкосерийное Крупносерийное	21 37 48	30 28 21	18 11 9	7 5 4	24 19 18
Револьверный	Единичное Мелкосерийное Крупносерийное Массовое	– 45 60 72	– 25 19 18	–  9  5  3	– 4 3 2	– 17 13 5

Однако переход с одного типа производства на другой целесообразен только тогда, когда это продиктовано необходимостью увеличения объема производства при сохранении прежних преимуществ.

Влияние типа производства на себестоимость и ее отдельные эле-менты покажем на примере изготовления простой детали – ступенчатого валика (табл. 4.2 и рис. 4.2).

Таблица 4.2

Экономические показатели изготовления валика ступенчатого (см. рис. 4.2)