Проектирование производственного процесса и принципы его организации

Началом проектирования процесса производства обычно служит окончание проектирования изделия или получение от заказчика готового (в том числе стандартного) проекта.

Задача проектирования производственного процесса состоит в том, чтобы обеспечить:

1) установленный профиль и характеристику выпускаемых на предприятии изделий;

2) заданный объем и календарный план выпуска продукции;

3) обоснованные затраты на производство не в ущерб качеству продукции;

4) потенциальную возможность перестройки производства на выпуск новой продукции и на увеличение объема ее выпуска;

5) соблюдение отраслевых и межотраслевых стандартов и нормативов, в том числе по эргономике и экологии.

Для проектирования производственного процесса привлекаются специалисты разных профессий, но, прежде всего, инженеры и экономисты.

Проектирование производственного процесса производится в два этапа.

На первом этапе составляется маршрутная технология, где определяется лишь перечень основных операций, которым подвергается изделие. При этом разработка ведется, начиная с готового изделия и заканчивается первой производственной операцией.

На втором этапе начинается развернутое подетальное и пооперационное проектирование в обратном направлении - с первой операции до самой последней. Это рабочая документация, на которой основывается производственный процесс. В ней подробно описываются материалы, из которых должны быть изготовлены каждый элемент и деталь изделия, их вес, размеры. Устанавливаются вид и режим обработки на каждой производственной операции, наименование и характеристика оборудования, инструмента и приборов. Указывается движение изделия и составляющих его элементов по цехам и участкам предприятия от первой технологической операции до сдачи изделия на склад готовой продукции.

Отраслевой профиль и техническая характеристика продукции - это базовая информация для проектирования изделия. Профиль производства определяет отраслевую принадлежность продукции, а техническая характеристика - конкретный ее вид.

 Допустим, проектируется производство автомобилей. По профилю - это машиностроение, которое представляет одну из отраслей промышленности. В технической характеристике автомобиля должен указываться его вид (грузовой или легковой) и класс (малотоннажный, тяжеловоз и т.д.). Данные о профиле очень важны на стадии стратегического планирования. На этой стадии решается предпринимательский вопрос - какое производство более выгодно развивать и куда следует вкладывать капитал. Техническая характеристика необходима для разработки производственного процесса, определения цены изделия и заключения договоров с потребителями продукции и поставщиками материалов.

Не меньшее значение для разработки проекта производственного процесса имеет показатель объема производства. Если установлены профиль и характеристика изделий, то выбор конкретной технологии, оборудования и инструмента, подбор кадров обязательно увязывается с объемом выпуска продукции. При небольшом объеме производства используется главным образом недорогостоящее универсальное оборудование, стандартный инструмент и приборы. Схема обслуживания производственного процесса во многом ориентируется на услуги сторонних организаций.

В условиях крупномасштабного производства появляется возможность использовать специализированную высокопроизводительную технику и технологию. Несмотря на высокую стоимость такой техники, ее цена (благодаря большой производительности) переносится на значительный объем выпускаемой продукции, и техника быстро окупается. Наряду с этим широкий фронт вспомогательных работ на крупных предприятиях стимулирует создание собственных обслуживающих цехов и участков. Благодаря этому повышается мобильность производства, снижаются удельные затраты на выпуск продукции и стабилизируется уровень ее качества.

Экономические требования при проектировании производственного процесса являются доминирующими. Они ставят ограничения по всем другим параметрам производственного процесса. Можно, например, технически обеспечить многократную степень надежности и производительности оборудования и его высокую гибкость. Но если это потребует излишних затрат, то подобный проект будет отвергнут из-за его дороговизны. Высокие затраты на изготовление продукции могут поставить ее в один ряд с неконкурентоспособной продукцией.

 В основе организации производственного процесса (изготовления продукта) лежат следующие основные принципы:

– специализация (цехов, участков и рабочих мест), характеризующаяся ограничением номенклатуры и ростом массовости изготовления одноименной продукции (работ). Специализация внутри предприятия заключается в том, что за каждым цехом, производственным участком, рабочим местом закрепляется технологически однородная группа работ или строго определенная номенклатура изделий. Специализация позволяет на практике использовать принципы непрерывности и прямоточности, которые являются экономически наиболее выгодными методами организации производства. Повышается квалификация персонала за счет концентрации его усилий на «узком» участке производства. Наряду с этим специализация дает возможность применять высокопроизводительное технологическое оборудование, снижать трудоемкость изделий, резко сокращать количество операций, выполняемых на одном рабочем месте;

– непрерывность технологического процесса, предполагающая увеличение удельного веса времени нахождения предмета труда в обработке, уменьшение времени нахождения его без движения в ожидании возобновления процесса изготовления, сокращение перерывов в использовании живого труда и средств труда. Непрерывность - это сокращение или сведение к нулю перерывов в процессе производства готовой продукции. Притом каждая следующая операция одного и того же процесса начинается сразу после окончания предыдущей, что сокращает время на изготовление продукции и уменьшает простои оборудования и рабочих;

– пропорциональность (согласованность) выполнения производственных операций, требующая относительно равного выпуска продукции или объема выполняемых работ за определенный период времени всеми взаимосвязанными подразделениями предприятия, группами оборудования, рабочими местами, а также соответствия фонда времени работы оборудования и рабочих трудоемкости производственной программы. С точки зрения затрат очень важно при этом соблюдение определенных пропорций мощности (производительности) парка оборудования между цехами и участками. Необходимо также поддерживать определенные пропорции между основными и вспомогательными цехами и участками, в задачу которых входит обеспечение транспортом, ремонт оборудования, поставки инструмента, уборка помещений и т.д.;

– параллельность выполнения производственных операций, включающая одновременное выполнение отдельных частей производственного процесса, концентрацию технологических операций на рабочем месте и совмещение во времени выполнения основных и вспомогательных операций. Правило параллельности предполагает одновременное выполнение различных операций при изготовлении одного и того же изделия. Это правило особенно широко используется в условиях серийного и массового производства. Оно включает:

1. Параллельное (одновременное) изготовление различных узлов и деталей, предназначенных для комплектования (сборки) конечного изделия;

2. Одновременное выполнение различных технологических операций при обработке одинаковых деталей и узлов на параллельно размещенном оборудовании;

– прямоточность технологического процесса, обеспечивающая кратчайшее расстояние движения предметов труда в процессе производства от начала их обработки к завершению (без возврата предмета труда в зону его предшествующей обработки). Прямоточность характеризует движение предметов труда в ходе производственного процесса и обеспечивает для каждого изделия кратчайший путь к рабочим местам. Такому движению свойственно устранение всех возвратных и встречных перемещений в процессе производства, что способствует сокращению транспортных расходов;

– ритмичность технологического процесса, предполагающая регулярное повторение процесса производства через равные промежутки времени;

– гибкость в организации производственного процесса – возможность быстрой перестройки на выпуск новой продукции.

Применение данных принципов обеспечивает снижение затрат на изготовление продукции и повышение уровня организации производственного процесса.

В условиях массового и крупносерийного производства технологическая документация разрабатывается единожды - при освоении выпуска изделия. Далее в документацию могут вноситься некоторые изменения и уточнения, но основа технологии остается неизменной на весь период выпуска данного изделия. На предприятиях единичного и мелкосерийного производства технологическая карта производственного процесса составляется на каждое изделие или партию изделий в соответствии с полученным заказом. В цехи и на рабочие места технологическая карта поступает вместе с заданием на выпуск изделия. Помимо общих требовать такой карте обязательно предусматривается: во-первых, равномерность загрузки оборудования на предприятии; во-вторых, обеспечение своевременной поставки изделий потребителям согласно условиям заказа; в-третьих, обеспечение ритмичности производства и равномерной занятости персонала.