Типы производства и их технико-экономическая характеристика

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.

Существует три  метода организации  производства:

1) непоточный (единичный);

2) поточный;

3) автоматизированный.

Непоточное производство характеризуется  следующими признаками:

1) 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.;

2) на рабочих местах  обрабатываются разные по конструкции и технологии изготовления предметы труда, так как их выпуск исчисляется единицами;

3) технологическое оборудование в основном универсальное, однако для обработки особо сложных по конструкции деталей, больших габаритов могут применяться станки с ЧПУ, "обрабатывающие центры" и т.п.;

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). После каждой операции деталь, как правило, поступает или на промежуточный склад цеха, или на рабочее место контролера ОТК. 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 6т контролера ОТК.

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

Организация производства при непоточном методе представлена на рис. 1. 

Разработка технологических процессов  для каждого изделия и детали носит индивидуальный характер и выполняется обычно техчастью цеха по индивидуальным заказам.

Рисунок 1 - Схема расстановки групп оборудования и движения одной из деталей в механичёском цехе непоточного производства при технологической специализации производственных участков.

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).

2. Организация поточного 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 родном 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:

1) разделение производственного  процесса на отдельные операции  и длительное их закрепление за определенным рабочим местом

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

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

4) размещение рабочих мест в  строгом соответствии с последовательностью технологического процесса;

5) 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.

В зависимости от уровня специализации производства, объема и характера выпуска продукции, применяемой техники и технологии поточные линии классифицируются по ряду признаков.

По номенклатуре обрабатываемых изделий выделяют постоянно-поточные однопредметные линии, за которыми закрепляется на длительное время обработка или сборка одного наименования продукции, что возможно в условиях массового производства;

постоянно-поточные многопрёдметные линии, на которых ведется обработка нескольких наименований изделий, сходных в конструктивном и технологическом отношении без переналадки оборудования; такие линии применяются, когда трудоемкость работ по одному наименованию изделия недостаточна для полной загрузки рабочих мест (серийное производство);

По методу обработки  закрепленных предметов различают:

переменно-поточные линии, создаваемые  для поочередной обработки нескольких наименований деталей (изделий), имеющих сходные технологические маршруты; при переходе от изготовления одной детали к изготовлению другой проводится переналадка оборудования поточной линии; сроки запуска в производство изготовляемой продукции регулируются стандартными графиками; применяется в серийном производстве;

групповые поточные линии, на которых обрабатывается или собирается по типовым технологическим процессам на одном и том же оборудовании значительная номенклатура продукции, близкой по формам предмета труда, имеющей общий технологический маршрут, с использованием групповой оснастки, но без переналадки оборудования.

На основе специальной классификации  подбирается группа деталей, имеющих  конструктивную и технологическую общность. Создается условная деталь, которая заключает особенности деталей, включенных в данную группу, и для нее разрабатывается единый групповой технологический процесс, определяется набор инструмента и специальных приспособлений, обеспечивающих обработку всех деталей группы.

По степени непрерывности  производства выделяют:

непрерывные поточные линии, являются наиболее современной формой поточного производства; на ней продолжительность каждой операции равна или кратная такту; предметы труда с одной операции на другую перемещаются поштучно и без прослеживания, применяётся параллельный метод движения предметов труда; они обеспечивают строгую ритмичность и наиболее короткую длительность производственного цикла; широко применяются при сборке часов, тракторов, приборов, автомобилей;

прерывные (прямоточные) линии, они не имеют четкой синхронизации всех операций; на отдельных, более трудоемких операциях образуется оборотный задел, для обработки которого привлекаются дополнительные рабочие места; работа ведется партиями по стандартному графику; применяются прямоточные линии при обработке трудоемких деталей на разнотипном оборудовании в механических цехах и при серийном типе производства.

По способу поддержания  такта различают:

линии с регламентированным тактом, на которых изделия (детали) передаются с одной операции на другую через точно фиксированное время, что характерно для непрерывно-поточных линий; при свободном ритме детали на последующую операцию передаются по мере готовности, возможны отклонения от расчетного такта;

По охвату производства выделяют:

поточные, участковые, цеховые, межцеховые, сквозные.

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 беспроводные (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. Беспроводные и подъемно-транспортные механизмы применяются на прямоточных линиях.

Рисунок 2 – Схема поточной линии.

На рисунке мы видим следующие  обозначения l – шаг конвейера, а – расстояние между двумя смежными рабочими местами, L – длина конвейера, D – диаметр барабана зубчатой передачи.

Конвейеры — приводные  транспортные устройства, которые не только перемещают предметы труда с одной операции на другую, но и регулируют такт потока (рис. 2).

По конструктивным признакам различают ленточные и цепные (пластинчатые, скребковые, ковшовые, подвесные и др.) конвейеры.

В зависимости от характера  движения конвейеры бывают с непрерывным и прерывным (пульсирующим) движением. При непрерывном движении конвейера все операции выполняются одновременно с перемещением предметов труда. На пульсирующих конвейерах операция выполняется в период его неподвижности.

При наличии на поточной линии параллельных рабочих мест, выполняющих одинаковые операции, применяются распределительные конвейеры с адресованием предметов труда (рис. 3). Для этого каретки, тележки, где находятся предметы труда, номеруются. За каждым рабочим местом закрепляется определенная последовательность их номеров для обработки предметов труда. Широко используются в пошивочных цехах обувных предприятий, а также в машиностроении на технологических потоках.

В механосборочных цехах машиностроительных предприятий массового производства находят применение толкающие автоматические конвейеры с программным управлением для адресования изделий на рабочие места.

Таким образом, действующие в комплексе и синхронно с другими рабочими машинами конвейеры позволяют регламентировать движение изделий на линии путем соблюдения установленного такта (ритма). Они обеспечивают параллельное выполнение операций, снижают длительность производственного цикла, повышают производительность труда.

Рисунок 3. Схема планировки технологической поточной линии: I — V — номера операций; L — длина поточной линии. Транспортное устройство не показано.

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 дёталей 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.

Различают предварительную синхронизацию  операций, проводимую в период проектирования поточной линии, и окончательную, которая осуществляется в период отладки и освоения поточной линии. Синхронизация операций достигается путем внедрения более прогрессивной технологии; подбора специального оборудования или оснастки, сокращающих длительность операций; укрупнения мелких и разделения продолжительных операций; введения параллельных рабочих мест; изменения режимов работы оборудования. Четкая синхронизация операций обеспечивает ритмичную работу линий.

В зависимости от числа рабочих  мест на линии, применяемых транспортных устройств, площади участка, цеха планировка линий может быть с прямолинейным, двухрядным, зигзагообразным, кольцевым расположением рабочих мест.

При проектировании поточной линии  производят расчет ряда показателей  ее работы. Исходным показателем является такт r поточной линии — интервал времени, через который периодически производится выпуск определенной продукции. В общем виде его величина определяется по формуле