Главная Расчеты

Из каких элементов состоит производственный процесс. Понятие и структура производственного процесса

07.08.2019

— это целенаправленное, постадийное превращение исходного сырья и материалов в готовый продукт заданного свойства и пригодный к потреблению или к дальнейшей обработке. Производственный процесс начинается с его проекта и заканчивается на стыке производства и потребления, после чего происходит расходование произведенной продукции.

Техническая и организационно-экономическая характеристика производственного процесса на определяется видом продукции, объемом производства, типом и видом применяемой техники и технологии, уровнем специализации.

Производственный процесс на предприятиях подразделяется на два вида: основной и вспомогательный . К основному относятся процессы , связанные непосредственно с превращением предметов труда в готовую продукцию. Например, переплавка руды в доменной печи и превращение ее в металл или превращение муки в тесто, а затем в готовый испеченный хлеб.
Вспомогательные процессы : перемещение предметов труда, ремонт оборудования, уборка помещений и т. д. Эти виды работ лишь способствуют течению основных процессов, но сами непосредственно в них не участвуют.

Основное отличие вспомогательных процессов от основных состоит в различии места реализации и потребления. Продукция основного производства, где совершаются основные производственные процессы, реализуется потребителям на сторону, согласно заключенным договорам на поставку. Эта продукция имеет свое фирменное наименование, маркировку, на нее устанавливается рыночная цена.

Продукция вспомогательного производства, где осуществляются вспомогательные процессы и обслуживание, потребляется внутри предприятия. Затраты на выполнение обслуживания и вспомогательных работ целиком относятся на себестоимость основной продукции, которая реализуется потребителям на сторону.

Производственная операция

Производственный процесс распадается на множество элементарных технологических процедур, которые называются операциями. Производственная операция — это часть производственного процесса. Обычно она выполняется на одном рабочем месте без переналадки оборудования и совершается при помощи набора одних и тех же орудий труда. Как собственно и сам производственный процесс, операции подразделяются на основные и вспомогательные.

С целью снижения затрат на изготовление продукции, повышения организованности и надежности производственного процесса используется набор следующих правил и методов:
  • специализация участков, рабочих мест;
  • непрерывность и прямоточность технологического процесса;
  • параллельность и пропорциональность выполнения производственных операций.

Специализация

Специализация заключается в том, что за каждым цехом, участком, рабочим местом закрепляется технологически однородная или строго определенная номенклатура изделий. Специализация позволяет на практике использовать принципы непрерывности, прямоточности — экономически наиболее выгодные методы организации производства.

Непрерывность — это сокращение или сведение до нуля перерывов в процессе производства готовой продукции, притом каждая следующая операция одного и того же процесса сразу начинается после окончания предыдущей, что сокращает время на изготовление продукции, уменьшает простои оборудования и рабочих мест.

Прямоточность характеризует движение предметов труда по ходу производственного процесса и обеспечивает для каждого изделия кратчайший путь по рабочим местам.

Такому движению свойственно устранение всех возвратных и встречных перемещений в процессе производства, что способствует сокращению транспортных расходов.

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.

Правило параллельности включает:
  • параллельное (одновременное) изготовление различных узлов и деталей, предназначенных для комплектования (сборки) конечного изделия;
  • одновременное выполнение различных технологических операций при обработке одинаковых деталей и узлов на параллельно размещенном разнообразном оборудовании.

С точки зрения экономии затрат очень важно соблюдать определенные пропорции мощности (производительности) парка оборудования между цехами, участками, работающими по изготовлению продукции.

Производственный цикл

Законченный круг производственных операций от первой до последней при изготовлении изделий именуется производственным циклом .

Вследствие того, что производственный процесс протекает во времени и пространстве, поэтому производственный цикл можно измерить длиной пути движения изделия и его комплектующих элементов и временем, в течение которого изделие проходит весь путь обработки. Длина производственного цикла — это не линия, а широкая полоса, на которой размещаются машины, оборудование, инвентарь и прочее поэтому на практике в большинстве случаев определяются не длина пути, а площадь и объем помещения, в котором размещается производство.

Интервал календарного времени от начала первой производственной операции до окончания последней называется временной продолжительностью производственного цикла изделия. Продолжительность цикла измеряется в днях, часах, минутах, секундах, в зависимости от вида изделия и стадии обработки, по которой измеряется цикл.

Продолжительность во времени производственного цикла включает три стадии:

Рабочий период — это период времени, в течение которого производится непосредственное воздействие на предмет труда либо самим рабочим, либо машинами и механизмами под его управлением, а также время естественных процессов, которые протекают в изделии без участия людей и техники.

Время естественных процессов — это период рабочего времени, когда предмет труда изменяет свои характеристики без непосредственного воздействия человека или механизмов. Например, сушка на воздухе окрашенного или остывание нагретого изделия, рост на полях и созревание растений, брожение некоторых продуктов и т. д.

Время технологического обслуживания включает:
  • контроль качества изделия;
  • контроль режимов работы машин и оборудования, их настройку и наладку, мелкий ремонт;
  • уборку рабочего места;
  • подвоз заготовок, материалов, приемку и уборку обработанной продукции.

Время перерывов — это время, в течение которого не производится никакого воздействия на предмет труда и не происходит изменение его качественной характеристики, но продукция еще не является готовой и процесс производства не закончен. Различают перерывы : регламентированные и нерегламентированные.

Регламентируемые перерывы разделяются на межоперационные (внутрисменные) и междусменные (связаны с режимом работы).

Нерегламентируемые перерывы связаны с простоями оборудования и рабочих по непредусмотренным режимом работы причинам (отсутствие сырья, поломка оборудования, невыход на работу рабочих и т. д.). В производственный цикл нерегламентированные перерывы включаются в виде поправочного коэффициента или не учитываются.

Типы производства

Длительность производственного цикла во многом зависит от порядка движения предметов труда в ходе их обработки и типа производства.

Порядок движения изделий и компонентов в производственном процессе соответствует объемам и периодичности выпуска продукции. По этим же признакам определяется .

В настоящее время принято различать следующие типы производства:
  • смешанное.
В свою очередь серийное производство делится на:
  • мелкосерийное
  • среднесерийное
  • крупносерийное.

Массовое и крупносерийное производство продукции позволяет организовать непрерывное синхронное движение изделий в процессе их обработки. При такой организации все компоненты, из которых собирается готовая продукция, передвигаются непрерывно от первой технологической операции до последней. Собранные по ходу движения в узлы и агрегаты отдельные детали продвигаются дальше в собранном виде, пока не образуют готовую продукцию. Подобный метод организации производства называется поточным .

Поточный метод организации производства основан на ритмичной повторяемости согласованных во времени основных и вспомогательных производственных операций, которые выполняются на специализированных местах, расположенных по ходу технологического процесса. В условиях поточного производства достигается пропорциональность, непрерывность и ритмичность хода производства.

Поточная линия

Основное звено поточного производства — поточная линия . Под поточной линией понимается совмещение некоторого количества рабочих мест, расположенных по ходу технологического процесса и предназначенных для поочередного выполнения закрепленных за ними операций. Поточные линии подразделяются на непрерывные, прерывные и линии со свободным ритмом .

Непрерывная поточная линия — это конвейер, на котором изделие проходит обработку (или сборку) по всем операциям непрерывно, без межоперационного прослеживания. Движение изделий на конвейере происходит параллельно и синхронно.

Прерывной поточной линией называется линия, на которой движение изделий по операциям строго не регламентируется. Оно происходит с перерывами. Для таких линий характерны обособленность технологических операций, значительные отклонения продолжительности различных операций от среднего такта. Синхронизация потока достигается различными способами, в том числе за счет межоперационных заделов (запасов).

Поточными линиями со свободным ритмом называются линии, на которых передача отдельных деталей или изделий (их партий) может осуществляться с некоторыми отклонениями от расчетного (установленного) ритма работы. При этом для компенсации этих отклонений и в целях обеспечения бесперебойной работы на рабочих местах создается межоперационный запас изделий (задел).

Производственный процесс - совокупность взаимосвязанных основных, вспомогательных, обслуживающих и естественных процес­сов, направленных на изготовление определенной продукции. Произ­водственные процессы различаются в зависимости от ряда при­знаков (рис. 7.1).

Рис. 7.1. Классификация производственных процессов

Основные процессы - это такие производственные процессы, в ходе которых сырье и материалы превращаются в готовую про­дукцию. Вспомогательные процессы представляют собой обособлен­ные части производственного процесса, которые зачастую могут быть выделены в самостоятельные предприятия. Они заняты изго­товлением продукции и оказанием услуг, необходимых основному производству. К ним относятся изготовление инструментов и тех­нологической оснастки, запасных частей, ремонт оборудования и т. д. Обслуживающие процессы неразрывно связаны с основным производством, их невозможно обособить. Главная их задача - обеспечить бесперебойную работу всех подразделений предпри­ятия. К ним относятся межцеховой и внутрицеховой транспорт, складирование и хранение материально-технических ресурсов и т. д.

По характеру протекания выделяют простые, синтетические и ана­литические процессы. Простые процессы - это производственные процессы, когда из одного вида сырья и материалов получают один готовый продукт. Синтетические процессы предполагают, что один продукт получают из нескольких видов сырья и материалов. Анали­тические процессы связаны с тем, что из одного вида сырья и мате­риалов получают несколько готовых продуктов. Примером простых процессов может служить производство кирпича, синтетических - выплавка чугуна, аналитических - переработка нефти.

Заготовительные процессы превращают сырье и материалы в необходимые заготовки, приближающиеся по форме и размерам к готовым изделиям. К ним можно отнести в машиностроении литейные и кузнечные процессы, в швейном производстве - рас­кройный и другие процессы. Обрабатывающими являются про­цессы, в ходе которых заготовки превращаются в готовые детали (механообрабатывающие процессы, гальванические, швейные и др.). Выпускающие {сборочные) процессы служат для изготовления готовой продукции, сборки узлов, машин (сборочные, инструментальные процессы, влажно-тепловая обработка и др.).

Прерывные процессы предполагают наличие перерывов в изго­товлении продукции, работе оборудования без ущерба для качества продукции. Непрерывные процессы осуществляются без перерывов. Часто перерывы невозможны или же они приводят к ухудшению качества продукции и состояния оборудования.

Ручными называются процессы, выполняемые без помощи машин и механизмов. Частично механизированные процессы характеризу­ются заменой ручного труда машинами на отдельных операциях, главным образом основных. Комплексно-механизированные процессы предполагают наличие взаимоувязанной системы машин и меха­низмов, обеспечивающей выполнение всех производственных опе­раций без применения ручного труда, за исключением операций управления машинами и механизмами. Автоматизированные про­цессы обеспечивают выполнение всех операций, включая управ­ление машинами и механизмами без непосредственного участия работника.

Аппаратурные процессы протекают в специальных видах обору­дования (ваннах, сосудах и т. д.) и не требуют труда рабочих в ходе их выполнения. Дискретные процессы выполняются на отдельных станках при участии рабочих. Приведенная классификация произ­водственных процессов необходима для анализа и выявления ре­зервов повышения эффективности производства, оценки затрат, Расстановки работников по рабочим местам и др.

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

Техническую характеристику изделия в целом и его частей;

Объем выпуска;

Стадийность производства (единичное, серийное и массовое производство);

Степень кооперации и стандартизации комплектующих эле­ментов изделия.

При проектировании процесса изготовления изделия произво­дятся:

Выбор и утверждение технологии и мощности производства;

Подбор (согласно мощности и утвержденной технологии) обо­рудования, машин, инструментов и приборов;

Подбор производственного персонала и его расстановка по рабочим местам;

Разработка подетальной и постадийной технической докумен­тации, необходимой на рабочих местах при реализации про­екта производственного процесса.

Проектирование производственного процесса происходит 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. Второй этап предусматривает развернутое поде­тальное и пооперационное проектирование в обратном направле­нии - с первой операции до 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; вид и режим обработки при каждой производственной операции; наи­менование, характеристика оборудования, инструмента и приборов; направления движения изделия и составляющих его элементов по цехам и участкам предприятия - от первой технологической опе­рации до сдачи изделия на склад готовой продукции.

Производственный цикл

Производственный цикл - календарный период времени с момента запуска сырья и материалов в производство до выхода готовой про­дукции, приемки ее службой технического контроля и сдачи на склад готовой продукции (измеряется в днях и часах). Производственный цикл (Т ц) подразделяется на две стадии - время непосредственного производственного процесса и время перерывов в производствен­ном процессе (рис. 7.2). Время протекания процесса производства, которое называется технологическим циклом, или рабочим перио­дом, включает:

Затраты времени на подготовительно-заключительные опера­ции (Т ПЗ );

Затраты времени на технологические операции (Т техн);

Затраты времени на протекание естественных технологических процессов (Т естпр);

Затраты времени на транспортировку в процессе производ­ства (Т транс);

Затраты времени на технический контроль (т технк).

Рис. 7.2. Состав производственного цикла

Время перерывов в процессе производства, в свою очередь, включает:

Время межоперационного пролеживания (Т межопер.пр);

Время межсменного пролеживания (Т межсмен. пр).

Из составляющих времени протекания процесса производства и времени перерывов в процессе производства и складывается производственный цикл:

Подготовительно-заключительное время затрачивается рабочим (или бригадой) на подготовку к выполнению производственного задания, а также на все действия по его завершению. Оно включает время на получение наряда, материала, специальных инструментов и приспособлений, наладку оборудования и др.

Время технологических операций - это время, в течение которого производится непосредственное воздействие на предмет труда либо самим рабочим, либо машинами и механизмами под его управле­нием, а также время естественных технологических процессов, которые происходят без участия людей и техники.

Время естественных технологических процессов - это время, в течение которого предмет труда изменяет свои характеристики без непосредственного воздействия человека и техники (сушка на воздухе окрашенного или остывание нагретого изделия, рост и созревание растений, брожение некоторых продуктов и др.). Для ускорения производства многие естественные процессы осущест­вляются в искусственно созданных условиях (например, сушка в сушильных камерах).

Время на технический контроль и время на транспортировку в процессе производства составляют время технического обслужи­вания. Время технического обслуживания включает:

Контроль качества обработки изделия;

Контроль режимов работы машин и оборудования, их на­стройку, мелкий ремонт;

Подвоз заготовок, материалов, приемку и уборку продукции после ее обработки.

Время перерывов в работе - это время, в течение которого не производится никакого воздействия на предмет труда и не проис­ходит изменений его качественных характеристик, но продукция еще не является готовой и процесс производства не закончен. Раз­личают регламентированные и нерегламентированные перерывы.

В свою очередь, регламентированные перерывы в за­висимости от вызвавших их причин подразделяются на межопера­ционные (внутрисменные) и межсменные (связанные с режимом работы).

Межоперационные перерывы делятся на перерывы партион-ности, ожидания и комплектования. Перерывы партионности имеют место при обработке деталей партиями: каждая деталь или узел, поступая к рабочему месту в составе партии, пролеживает дважды - до начала и по окончании обработки, пока вся партия не пройдет через данную операцию. Перерывы ожидания обуслов­лены несогласованностью (несинхронностью) длительности смеж­ных операций технологического процесса и возникают, когда предыдущая операция заканчивается раньше, чем освобождается рабочее место для выполнения следующей операции. Перерывы комплектования возникают в тех случаях, когда детали и узлы пролеживают в связи с незаконченностью изготовления других деталей, входящих в один комплект.

Междусменные перерывы определяются режимом работы (числом и длительностью смен) и включают перерывы между рабочими сме­нами, выходные и праздничные дни, обеденные перерывы.

Нерегламентированные перерывы связаны с про­стоями оборудования и рабочих по различным, не предусмотрен­ным режимом работы организационным и техническим причинам (отсутствие сырья, поломка оборудования, невыход на работу рабо­чих и др.) и не включаются в производственный цикл.

Виды сочетания операций

Одним из средств сокращения длительности производственного цикла является одновременное выполнение всех или некоторых операций технологического процесса изготовления продукции. Это определяется видом сочетания операций и порядком передачи предмета труда от одного рабочего к другому. Операция - часть процесса производства, выполняемая на одном рабочем месте, состоящая из ряда действий над одним объектом производства (деталью, узлом, изделием) одним или несколькими рабочими. Различают следующие виды сочетания операций:

Последовательный;

Параллельный;

Параллельно-последовательный (смешанный).

Последовательный вид сочетания операций характеризуется тем, что на каждой операции детали обрабатываются партией, передача партии на последующую операцию начинается не раньше, чем будет закончена обработка всех деталей на предыдущей операции. Дли­тельность технологической части производственного цикла изго­товления деталей при применении этого вида равняется времени обработки одной детали на всех операциях, умноженному на число деталей в партии. Расчет технологической части производственного цикла изготовления деталей представлен на графике (рис. 7.3).

Последовательный вид сочетания операций применяется в тех случаях, когда на участке обрабатывается большая номенклатура продукции, с различной технологией и разной загрузкой станков и агрегатов. Этот вид сочетания операций применяется особенно в единичном и мелкосерийном производстве.

Рис. 7.3. График техно л ог иче ской части производственного цикла изготовления деталей при последовательном виде сочетания операций

Параллельный вид сочетания операций характеризуется тем, что обработка деталей производится одновременно на всех операциях. Передача предметов труда с операции на операцию производится поштучно. Расчет технологической части производственного цик­ла изготовления деталей при параллельном виде сочетания опера­ций представлен на графике (рис. 7.4).

Параллельный вид сочетания операций наиболее эффективен при производстве однородных изделий при равенстве и кратности операций. Он обеспечивает «короткий» цикл производства, равно­мерную загрузку и наилучшее использование оборудования и рабо­чих. Параллельный вид сочетаний операций широко распространен в массовом и крупносерийном производстве.

Рис. 7.4. График технологической части производственного цикла изготовления деталей при параллельном виде сочетания операций

Последовательно-параллельный (смешанный) вид сочетания опе­раций характеризуется тем, что применяется на прямопоточных линиях в условиях разнократной длительности этих операций и неравномерной передачи продукции с операции на операцию. Передача предметов труда при данном виде сочетания операций производится с «длинной» операции на «короткую» - партиями, а с «короткой» на «длинную» - поштучно. Расчет технологической части производственного цикла изготовления деталей при смешан­ном виде сочетания операций представлен на графике (рис. 7.5).

Смешанный вид сочетания операций целесообразно применять при выпуске однородной продукции на участках с неравномерной мощностью оборудования и частичной синхронизацией операций.

Отметим, что формулы для расчета технологической части произ­водственного цикла изготовления деталей при смешанном виде сочетания операций (а иногда при параллельном) не всегда при­менимы. В этом случае необходимо пользоваться графическим или расчетным способом определения длительности производственного цикла.

Рис. 7.5. График технологической части производственного цикла изготовления деталей при последовательно-параллельном (смешанном) виде сочетания операций


Контрольные вопросы

1. Что понимается под организацией производства?

2. Назовите основные принципы организации производственного процесса, раскройте их содержание.

3. Приведите формулы, характеризующие основные принципы организации производственного процесса.

4. Произведите конкретные расчеты по формулам, характеризующим ос­новные принципы организации производства, и раскройте их экономи­ческий смысл.

5. Что такое производственный процесс? Дайте классификацию произ­водственных процессов.

6. Как подразделяются производственные процессы в зависимости от роли и значения в общем производственном процессе?

7. Для чего необходима классификация производственных процессов?

8. Раскройте последовательность и основные элементы проектирования производственного процесса.

9. Дайте характеристику производственного цикла и перечислите его от­личия от производственного процесса.

10. Расшифруйте структуру производственного цикла.

11. Назовите составляющие технологического цикла.

12. Раскройте содержание времени перерывов в процессе производства. Чем они обусловлены и какова их объективная необходимость?

13. Каковы пути сокращения производственного цикла?

14. Назовите виды сочетания операций. Обоснуйте сферу их применения. Каковы недостатки и достоинства каждого вида сочетания операций?

15. Представьте виды сочетания операций графически и обоснуйте фор­мулы расчета длительности производственного цикла.

16. С какой целью применяются различные виды сочетания операций? Какова сфера применения каждого вида сочетания операций?


Тесты по теме «Структура предприятия и организация производственного процесса»

1. Укажите пять основных принципов рациональной организации производственных процессов:

а) производительность;

б) непрерывность;

в) результативность;

г) пропорциональность;

д) рентабельность;

е) параллельность;

ж) прибыльность;

з) прямоточность;
и) гибкость.

2. Назовите показатель, который используется при оценке принципа непрерывности:

а) коэффициент сопряженности;

б) коэффициент серийности;

в) коэффициент плотности;

г) коэффициент прямоточности.

3. Производственный процесс представляет собой:

а) процесс превращения исходного сырья в готовый продукт;

б) распределение работников по видам работ;

в) законченный круг производственных операций при изготовлении продукции.

4. Производственная операция - это:

а) работа, направленная на преобразование предметов труда;

б) время, затраченное на производство единицы работы;

в) процесс, связанный с превращением предмета труда в готовую продукцию;

г) часть процесса производства, выполняемая на одном рабочем месте над одним изделием, деталью, узлом и т. д.

5. Деление производственного процесса на основной, вспомогательный и обслуживающий необходимо для:

а) определения необходимого количества оборудования;

б) определения необходимой численности работников и структуры кадров;

в) проектирования производственной структуры предприятия.

6. Определите элементы, входящие в состав: 1) длительности технологи­ческого цикла; 2) длительности производственного цикла; 3) времени перерывов в производственном процессе.

Варианты ответа:

а) подготовительно-заключительное время;

б) время технологических операций;

в) время транспортных операций;

г) время контрольных операций;

д) время естественных технологических процессов;

е) время пролеживания в ожидании рабочего места;

ж) перерывы, связанные с режимом рабочего времени.

7. Укажите, по какой формуле рассчитывается длительность технологического цикла при параллельном виде сочетания операций:

8. Под общей структурой предприятия понимается:

а) состав цехов и служб и их планировка;

б) производственные подразделения, подразделения, обслуживающие работников, аппарат управления предприятием;

в) система служб, управляющих деятельностью предприятия.

9. К производственным подразделениям относятся:

а) жилищно-комунальные отделы, их службы, столовые, санатории;

б) отделы технического обучения и учебные заведения, занимающиеся повышением производственной квалификации;

в) цехи, участки, лаборатории, в которых изготовляется, проходит проверку и испытания основная продукция.

10. Выделяются следующие виды цехов и участков:

а) основные;

б) дополнительные;

в) вспомогательные;

г) отраслевые;

д) обслуживающие.

11. Основной структурной производственной единицей предприятия является:

а) рабочее место;

б) производственный участок;

12. Первичным звеном организации производства является:

а) рабочее место;

б) производственный участок;

13. Выделяют следующие виды основных цехов:

а) обслуживающие;

б) заготовительные;

в) обрабатывающие;

г) технологические;

д) выпускающие.

14. К принципам построения основных цехов и производств относятся:

а) технологический;

б) операционный;

в) предметный;

г) смешанный.

15. Вспомогательные цеха выполняют следующие задачи:

а) хранение продукции, транспортировка сырья и материалов;

б) обеспечение бесперебойной работы основных цехов;

в) утилизация отходов.

16.Выделяют следующие виды производственной структуры:

а) бесцеховая;

б) предметная;

в) технологическая;

г) цеховая;

д) комбинатная;

е) корпусная.

17. К какому виду цеха относится фрезерный цех.


Основу производственно-хозяйственной деятельности предприятия составляет производственный процесс. Производственный процесс - это целенаправленные процессы деятельности работников (технологии) конкретного предприятия, которые с помощью разнообразных орудий труда превращают исходные материалы, предметы труда в изделия, готовые к потреблению или дальнейшей обработке(переработки).

Расшифровываются предметы труда и орудия труда через средства производства. При этом предметы труда - это часть средств производства. Материалы, на которые люди воздействуют с помощью орудий труда: разнообразное сырье, материалы и полуфабрикаты, также к ним относят и покупные изделия как комплектующие. Орудия труда - это другая часть средств производства, с помощью которых или посредством которых человек воздействует на объекты, предметы труда. В соответствии с ГОСТ 2.101-68 изделием называется любой предмет или набор предметов производства, подлежащих изготовлению на предприятии. Использование термина «изделие» распространено в оборонных отраслях, а также в машиностроении, везде, где активно используется конструкторская документация. В качестве синонима термину «изделие» на практике часто используется термин «продукция». На рис. 3.1 проиллюстрировано использование вышеуказанных понятий.

Процесс производства каждого отдельного вида продукции предприятия называют частным производственным процессом. В то же время производственный процесс на предприятии в целом может быть разбит на частичные производственные процессы (например,

Целенаправленная деятельность работника с помощью орудий труда

Рис. 3.1. Иллюстрация к понятиям, через которые определяется производственный процесс изготовление отдельных узлов изделия или выполнение определенной стадии процесса создания изделия).

Технологическими процессами называются комплексы работ по добыче, обработке, переработке, транспортировании, складированию, хранению, которые являются основной составной частью производственного процесса (т.е. частичными производственными процессами).

Для выбора производственных процессов к использованию в конкретных условиях предприятия их классифицируют.

Классификация частных и частичных производственных процессов может строиться по следующим признакам:

  • роли в общем производственном процессе;
  • характеру объекта производства (изделия);
  • методу получения конечных продуктов;
  • степени непрерывности;
  • способу использования рабочей силы;
  • уровню механизации и автоматизации;
  • форме воздействия на предметы труда;
  • масштабу производства однородной продукции;
  • характеру воздействия на предмет труда;
  • форме использования ресурсов;
  • комплексам работ.

В дальнейшем мы будем пользоваться понятием «производственного процесса» понимая, что то же можно сказать о частном и частичном производственных процессах. Выбор всегда обусловливается конкретной ситуацией.

По роли в общем производственном процессе частные и частичные производственные процессы делятся на:

  • основные - это технологические процессы, которые задают изменения физико-химических свойств, геометрических форм и размеров изделий для получения характеристик будущего изделия. К ним относятся приготовительные, заготовительные, обрабатывающие, сборочно-отделочные, комплектовочные, естественные процессы и финишные;
  • процессы (в том числе и технологические), которые направлены на помощь в изготовлении и обеспечение непрерывного протекания основных технологических процессов. Например: изготовление и ремонт оснастки и инструментов; отжиг, закалка деталей, гальванопокрытие, покраска, травление и т.п.; ремонтные, строительно-монтажные процессы, процессы производства энергии;
  • обслуживающие - это процессы, связанные с обслуживанием и основных и вспомогательных процессов; при этом изделия не создаются. К ним относятся такие процессы, как хранение деталей, узлов, готовой продукции, ее транспортировка, технический контроль и др., в том числе транспортно-обеспечительные, энергообеспечение, материально-техническое обеспечение; ремонт оборудования, зданий и сооружений, отдыха, санатории и гигиены;
  • управленческие - это процессы, связанные с управлением основными, вспомогательными и обслуживающими процессами. В настоящие время эти процессы в связи с компьютеризацией информатизированы. К ним относятся: прогнозирование и планирование, контроль, учет и анализ, организация, регулирование и координация, создание конструкторско-технологического обеспечения и т.д.

По характеру объекта производства изделия производственные процессы делятся на сложные и простые. Первые используются при изготовлении сложных изделий, а также изделий, созданных из большого числа компонентов. Для изготовления вторых применяется один или небольшое количество компонентов, соответствующий этому производственный процесс называется простым. Деление на простые и сложные процессы имеет большое значение при организации производства на предприятии.

По методу получения конечных продуктов производственные процессы подразделяются на прямые, аналитические и синтетические. При прямом процессе из одного вида сырья (материала) получают один вид полуфабрикатов или готового продукта. Процессы, в результате которых из одного вида сырья получают несколько видов продукции, называются аналитическими. В то же время процесс, в котором из нескольких видов сырья получают один вид готовой продукции, называется синтетическим.

Примером прямого процесса является добыча угля, который является готовым продуктом. Как правило, прямые процессы применяются в малопередельных производствах при небольшом числе стадий обработки исходного сырья. Примером аналитических процессов являются производства, где разделяется комплексное сырье: руда, нефть, молоко, из которых получаются различные продукты. Аналитические процессы используются в нефтеперерабатывающей и химической промышленности. Синтетические процессы массово используются в машиностроении.

По степени непрерывности производственные процессы делятся на непрерывные и прерывные (дискретные). В непрерывных процессах отсутствуют перерывы при передаче предметов труда от одного рабочего места к другому. Выполнение операций по обслуживанию производства происходит одновременно или параллельно с основными операциями. В противоположность этому в прерывных или дискретных процессах выполнение основных и обслуживающих операций происходит последовательно, по этой причине основной производственный процесс оказывается прерванным во времени.

По способу использования рабочей силы производственные процессы делятся на аппаратурные (замкнутые) и открытые (локальные). Аппаратурный технологический процесс обеспечивает изменение физико-химических свойств предмета труда под воздействием химических реакций, тепловой энергии, различного рода излучений, биологических объектов. Аппаратурные процессы протекают в аппаратах различных конструктивных форм - печах, камерах, ваннах, сосудах и др. В этих процессах функция рабочего заключается в управлении и обслуживании соответствующего оборудования опосредовано, преобладание данной функции является классифицирующим признаком аппаратурного процесса. Подобное изделие может отличаться от сырья по химическому составу, структуре и агрегатному состоянию. Эти процессы преобладают в химической, металлургической, пищевой, микробиологической отраслях промышленности. В открытых процессах рабочий производит обработку предметов труда с помощью набора инструментов и механизмов непосредственно.

По уровню механизации и автоматизации частичные производственные процессы делятся на пять уровней: ручные, машинно-ручные, машинные, автоматизированные, комплексно-автоматизированные. В частности, ручные процессы выполняются без применения машин, механизмов и механизированного инструмента. По этой причине процесс обработки предметов труда длительный, а число произведенных таким способом изделий незначительное. Следствие этого - дороговизна подобного продукта, который в основе определяется стоимостью человеко-часа.

Машинно-ручные и машинные процессы протекают с использованием машин, станков и механизмов. Отличие возникает в степени непосредственного участия рабочего: доля ручного труда велика в машинно-ручных процессах, сохраняется она и в машинных процессах, но в ограниченных масштабах.

В автоматизированных процессах работа производится машинами-автоматами, а функцией рабочего является контроль и управление ходом производства, другими словами, создание изделия происходит при опосредованном участии рабочего.

Если в автоматизированном процессе осуществлять автоматическое оперативное управление, то такой процесс называется комплексно-автоматизированным.

Для лучшего запоминания уровни механизации и автоматизации представлены на рис. 3.2. Технический прогресс изменяет систему уровней, снижая долю ручного труда повсеместно, что изменяет структуру распределения производственных процессов в экономиках


Рис. 3.2.

стран в сторону увеличения доли автоматизированных и комплексно-автоматизированных производственных процессов.

По форме воздействия на предметы труда производственные процессы делятся на: механические, физико-химические, биологические, сборочно-разборочные (монтажно-демонтажные), консерва- ционные (например: смазка, покраска, упаковка, помещение в инертную среду и т.д.). Использование этих форм воздействия на предметы труда с целью получения изделий требует различного состава оборудования, методов обслуживания, пространственной планировки. Различие является существенным. Этим и определяется полезность использования классификации по данному признаку на практике.

По масштабу производства однородной продукции производственные процессы делятся на массовые, серийные и индивидуальные (единичные). Массовый производственный процесс характеризуется постоянным выпуском строго ограниченной номенклатуры изделий с низким уровнем разнообразия в больших количествах. Массовый производственный процесс применяется в автопромышленности, обувной промышленности, компьютерной индустрии. Серийный производственный процесс характеризуется постоянством выпуска широкой номенклатуры изделий партиями с установленной периодичностью. Размер партий (серий) от предприятия к предприятию может значительно варьироваться (изменяться). Серийный производственный процесс широко применяется в машиностроении, станкостроении, мебельной промышленности и др. Индивидуальный (единичный) производственный процесс характеризуется штучным выпуском изделий, отличающихся уникальными свойствами. В этом случаи применяется много ручного труда специалистов широкого профиля. Широко применяется в тяжелом машиностроении, в космической отрасли, при производстве ювелирных украшений и в ряде других областей. В опытном производстве в значительной мере используются индивидуальные производственные процессы.

По характеру воздействия на предмет труда производственные процессы делятся на технологические и естественные. Естественный процессы отличаются от технологических тем, что в них физическое состояние предметов труда изменяется за счет сил природы, в то время как в технологических процессах изменение происходит за счет использования живого и овеществленного труда. Естественные производственные процессы иногда рассматривают как необходимые технологические перерывы между операциями (например: охлаждение, сушка, вызревание и др.).

Наличие естественных процессов в производстве обусловлено низкой себестоимостью этих процессов, но необходимость увеличения выпуска в сокращенные сроки изделий непрерывно уменьшает долю естественных производственных процессов в промышленности. Естественные процессы могут быть частью технологических процессов, тогда их называют естественными технологическими процессами.

По форме использования ресурсов производственные процессы делятся на вытягивающие и толкающие. Вытягивающий производственный процесс осуществляется при поступлении заказа, когда потребитель «вытягивает» из компании продукцию и/или услугу, которую хочет получить. Производственный процесс в этих случаях обслуживает поток единичных заказов. Соответственно, из поставщиков этот заказ потребителя «вытягивает» минимальное количество ресурсов, требующихся для исполнения именно данного заказа, порождая тем самым и минимальные издержки. Важным является то, чтобы реальный потребительский спрос «тянулся» через всю систему. В среде «тянущего» производства управляют тенденцией перепроизводства. Отсутствие перепроизводства на том же оборудовании дает возможность обслужить больше заказов, чем прежде, и в то же время позволяет рационализировать стоимость «тянущей» системы или сократить излишнее оборудование. Примером является производственная система компании Toyota (just in time).

В традиционном толкающем производственном процессе (pych system) система поощряет, чтобы каждый ресурс был использован в производстве в максимально возможной степени, таким образом «проталкивая» изделия через систему. Акцентируется внимание на поддержании необходимого запаса, его снижение тотчас же компенсируется. Тем самым создаются излишние товарные запасы на складах и дополнительные расходы на незавершенное производство. Менталитет «толкающих» систем, основанный на традиционном подходе к производству-распределению изделий на основе прогнозов, будет все больше уходить в прошлое благодаря сегодняшним информационным технологиям. Рынки сегодня настолько динамичны, что прошлогодний спрос слабо связан с тем, что случится в этом году, и исторические прогнозы в этом контексте теряют свою привлекательность. Во главе угла встает мониторинг фактического потребительского спроса.

По комплексам работ производственные процессы делятся на фазы (синоним - стадии). Фаза (стадия) - это комплекс работ, выполнение которых характеризует завершение определенной части технологического процесса, и связана с переходом предмета труда из одного качественного состояния в другое. В машиностроении и приборостроении технологические процессы в основном делят на три фазы: заготовительную, обрабатывающую и сборочную. Заготовительная фаза включает в себя процессы получения заготовок. К ним могут быть отнесены методы литья, штамповки, высадки, прессования, раскрой материалов и др. Обрабатывающая фаза охватывает процессы превращения заготовок в готовые детали. Например: штамповка, механическая, химическая, термическая и плазменная обработки, гальванические и лакокрасочные покрытия, сварка и др. Сборочная фаза включает в себя создание сборочных единиц, комплектов и комплексов, а также их наладку, регулировку и испытания.

Последовательность смены фаз технологического процесса показана на рис. 3.3.

Производственные процессы на предприятиях детализируются по содержанию посредством не только классифицированных производственных процессов, но и классификацией операций и действий. Поэтому каждый производственный процесс можно представить в виде последовательно выполняемых над данным предметом труда ряда более дробных технологических действий - операций. При этом под операцией понимается часть производственного процесса, выполняемая на одном рабочем месте (станке, стенде, агрегате и т.д.) и состоящая из ряда действий над каждым предметом труда или группой совместно обрабатываемых предметов. Операции, как правило, являются технологически однородными частями производ-

Рис. 3.3. Смена фаз технологического процесса ственного процесса, в то время когда сам производственный процесс практически всегда неоднороден.

Операции, которые не ведут к изменению физико-химических, биологических свойств предметов труда, геометрических форм, размеров называются нетехнологическими операциями (например: транспортные, погрузочно-разгрузочные, контрольные, испытательные, комплектовочные и другие).

Все остальные операции, как и производственные процессы, делятся на основные и вспомогательные. Основные операции меняют свойства предметов труда, их формы и размеры, а вспомогательные - нет.

В зависимости от вида изделия и его назначения, уровня техники и отраслевой принадлежности операции, как и производственные процессы, подразделяют на ручные, машинно-ручные, машинные, автоматизированные операции. Ручные операции осуществляются без применения машин и механизмов, с применением простого инструмента, например ручная загрузка сырья, ручная покраска изделия, ручные работы по наладке и регулировке машин. В машинноручных операциях применяются машины и механизмы, но с обязательным непрерывным участием рабочих, при этом часть труда является ручной. Работа на простых станках, например фрезерных, сверлильных, токарных, в сочетании с ручным трудом является примером данного вида операций. Машинные операции происходят с ограниченным участием рабочих. Рабочие в основном следят за ходом машинного процесса, осуществляя его контроль, а также производят установку, закрепление, пуск и остановку станка, раскрепление и снятие детали. Автоматизированные операции в основном выполняются на автоматизированных линиях и автоматическом оборудовании. Сочетание машинных и автоматизированных операций в специальных агрегатах, например печах, установках, ваннах и т.д., порождает понятие «аппаратурные операции».

Одна и та же операция может быть выполнена разными наборами действий. Это означает, что при описании операций в терминах действий принципиально невозможно сделать это однозначно. Следовательно, всегда есть выбор и об этом необходимо помнить.

Таким образом, любой производственный процесс может быть описан в следующих терминах - производственные процессы, классифицированные производственные процессы, классифицированные операции и действия (рис. 3.4).

Описания производственных процессов на уровне их классификации носят обобщенный характер и широко используются в производственных отношениях. Описания на уровне операций в основном используются более узким кругом специалистов в целях обучения, организации и реорганизации производственных процессов на прак-

Рис. 3.4.

тике. Классификация операций по различным признакам значительно обширнее, чем классификация по признакам для производственного процесса. Уровень действий (элементов) используется специалистами в области производственных процессов для изменения операций, создания новых операций, выработки новых методов анализа и управления производственными процессами. Классификация действий тоже весьма обширна.

Примером использования понятия «действие» для создания нового подхода в описании производственного процесса является разработанный Сигео Синго метод управления скоростью переналадки оборудования (SMED - Single-Minute Exchange of Die ) , который применим практически к любому оборудованию и процессу на производстве. Метод SMED дает возможность за 15 мин переналадить целый завод с производства одной модели изделий на другую, включая смену не только инструментов и приспособлений, но и компьютерных программ, бланков документов, вспомогательных материалов и т.д. Он позволяет снизить запасы незавершенного производства на 90%. Метод развивается и распространяется в мире уже более 25 лет. Общий вывод таков: в современной промышленности, видимо, нет оборудования, которое требовало бы остановки для переналадки более чем на 10 мин, в большинстве сложных случаев 3 мин будет достаточно. Простые случаи времени вообще не требуют.

Впервые данный метод был применен в производственном процессе компании Toyota (TPS). В TPS производство осуществляется на заказ, т.е. реализован вытягивающий производственный процесс. Это ведет к созданию потока единичных изделий, требуя частой переналадки оборудования, на что требовалось от нескольких минут до нескольких часов. Сокращению этих перерывов в работе до нескольких минут и способствовал метод SMED или метод Синто. Суть его состоит в делении действий по переналадке оборудования на внутренние и внешние и преобразовании внутренних действий во внешние, с последующим упрощением всех выделенных действий. Внутренними называются действия персонала, когда оборудование не останавливается, внешние действия - это действия, когда необходимо остановить линию или работающее оборудование. Подобный подход радикально перестраивает весь производственный процесс на предприятии.

Важность метода Синго можно проиллюстрировать данными проведенного исследования компанией InforAG в 2002 г. среди 400 предприятий Германии и других стран Европы, которое показало недостаточный контроль над расходами и задержки в производственных процессах. Производственные компании среднего сектора рынка располагают большими резервами мощности, не используемыми в производственных процессах: почти 2 / 3 компаний используют менее 85% производственных мощностей. По словам представителей компаний, основными недостатками являются недостаточный контроль над расходами (71 % опрошенных) и задержки в производственных процессах (69%). Именно поэтому оптимизация производственных процессов находится среди задач с «высоким» или «очень высоким» приоритетом в бизнес-планах 53% компаний.

  • Синго С. Изучение производственной системы Тойоты с точки зрения организации производства / Пер. с англ. М.: Институт комплексных стратегических исследований, 2006.

Производственный процесс - совокупность взаимосвязанных процессов труда и естественных процессов, в результате которых исходные материалы превращаются в готовые изделия.

В зависимости от характера и масштаба выпускаемой продукции производственные процессы могут быть простыми и сложными. Продукция, изготовленная на машиностроительных предприятиях, как правило, состоит из большого количества деталей и сборочных единиц. Детали имеют разнообразные габаритные размеры, сложные геометрические формы, обрабатываются с большой точностью, для их изготовления требуются различные материалы. Всё это усложняет производственный процесс, который делится на части, и отдельные части этого сложного процесса выполняются различными цехами и производственными участками завода.

Производственный процесс включает как технологические, так и нетехнологические процессы.

Технологические - процессы, в результате которых изменяются формы, размеры, свойства предметов труда.

Нетехнологические - процессы, не приводящие к изменению этих факторов.

По масштабам производства однородной продукции различают процессы:

ь массовые - при большом масштабе выпуска однородной продукции;

серийные - при широкой номенклатуре постоянно повторяющихся видов продукции;

ь индивидуальные - при постоянно меняющейся номенклатуре изделий, когда большая доля процессов носит уникальный характер.

Все производственные структуры предприятий можно свести к следующим типам (в зависимости от их специализации):

1. Заводы с полным технологическим циклом. Они имеют все заготовительные, обрабатывающие и сборочные цехи с комплексом вспомогательных и обслуживающих подразделений.

2. Заводы с неполным технологическим циклом. К ним относятся заводы, получающие заготовки в порядке кооперирования от других заводов или посредников.

3. Заводы (сборочные), выпускающие машины только из деталей, изготовляемых другими предприятиями, например автосборочные заводы.

4. Заводы, специализирующиеся на производстве заготовок определённого вида. Они имеют технологическую специализацию.

5. Заводы подетальной специализации, производящие отдельные группы деталей или отдельные детали (завод шарикоподшипников).

Совокупность всей деятельности людей и использования орудий труда, осуществляемых на предприятии для изготовления конкретных видов продукции, называется производственным процессом .

Основной частью производственного процесса является технологический процесс, который содержит целенаправленные действия по изменению и определению состояния предметов труда. В ходе реализации технологического процесса происходит изменение геометрических форм, размеров и физико-химических свойств предметов труда. Наряду с технологическим, производственный процесс включает также и нетехнологические процессы. К таким процессам относятся транспортные, складские, погрузочно-разгрузочные, комплектовочные и некоторые другие операции, процессы.

В производственном процессе трудовые процессы сочетаются с естественными, в которых изменение предметов труда происходит под влиянием сил природы без участия рабочего (например, сушка окрашенных деталей на воздухе, охлаждение отливок и т.д.).

Различают три типа производства:

ь массовый

ь серийный

ь единичный.

Массовым называют тип производства, или, проще, производство, характеризуемое большим объемом выпуска изделий непрерывно изготовляемых или ремонтируемых продолжительное время, в течение которого на большинстве рабочих мест выполняется одна рабочая операция. При массовом производстве для каждой операции выбирается наиболее производительное, дорогое оборудование, автоматы, полуавтоматы; рабочее место оснащается сложными, высокопроизводительными устройствами и приспособлениями, в результате чего при большом объеме выпуска изделий достигается самая низкая себестоимость продукции.

Серийным называют производство, характеризуемое изготовлением повторяющимися партиями изделий. Размеры партий и количество заготовок одновременно подаваемых на рабочее место могут быть большими и малыми. Они определяют серийность производства. Различают производство крупносерийное, среднесерийное и мелкосерийное. Чем крупнее партии, тем реже сменяемость на рабочих местах, тем ближе производство приближается к массовому типу производства и тем дешевле может быть выпускаемая продукция. В приборостроении крупносерийным считается производство при объеме выпуска не менее 5 тыс. штук в год. Среднесерийное производство в интервале 1-5 тыс. штук в год. Мелкосерийное - до I тыс. штук в год. Эти цифры весьма условны. Более точно категорию серийности устанавливают для того или другого производства, завода, цеха, участка, пользуясь коэффициентом закрепления операций - Кзо - по ГОСТ 3.1108-74.

Единичным называют производство, характеризуемое малым объемом выпуска одинаковых изделий, повторное изготовление изделий которых, как правило, не предусматривается. Здесь отсутствует цикличность производства, свойственная серийному производству. Отсутствие повторяемости изготовления ведет к поиску наиболее упрощенных путей изготовления продукции. Чаще всего так работают экспериментальные, ремонтные цехи и т.п. Рабочие здесь, как правило, высокой квалификации. Оборудование и оснастка - универсальные. Стоимость продукции - высокая.

Из рассмотренного выше видно, что тип производства в значительной степени влияет на технологические процессы изготовления деталей и сборки изделий. При разной серийности для изготовления одной и той же детали выбираются разные заготовки, применяется разное оборудование, оснастка, меняется структура технологического процесса. При этом изменяется и характер производственного процесса.

Вид производства - это классификационная категория производства, выделяемая по признаку применяемого метода изготовления изделия и наличия технологической подготовки производства. Например: литейное, сварочное, механообрабатывающее, сборочно-регулировочное и т.п.

По своему значению и роли в производстве процессы подразделяются на:

1. основные;

2. вспомогательные;

3. обслуживающие.

Основными называются производственные процессы, в ходе которых осуществляется изготовление основной продукции, выпускаемой предприятием.

К вспомогательным относятся процессы, обеспечивающие бесперебойное протекание основных процессов. Их результатом является продукция, используемая на самом предприятии. Вспомогательными являются процессы по ремонту оборудования, изготовлению оснастки, выработка пара и сжатого воздуха и т. д.

Обслуживающими процессами называются такие, в ходе реализации которых выполняются услуги, необходимые для нормального функционирования и основных, и вспомогательных процессов (например, процессы транспортировки, складирования, подбора, комплектования деталей и т.д.).

В современных условиях, особенно в автоматизированном производстве, наблюдается тенденция к интеграции основных и обслуживающих процессов.

Совокупность основных процессов образует основное производство на предприятиях машиностроения. Основное производство состоит из трех стадий: заготовительной, обрабатывающей и сборочной. Стадией производственного процесса называется комплекс процессов и работ, выполнение которых характеризует завершение определенной части производственного процесса и связано с переходом предмета труда из одного качественного состояния в другое.

К заготовительной стадии относятся процессы получения заготовок - резка металлов, литье, штамповка. Обрабатывающая стадия включает процессы превращения заготовок в готовые детали: механическую обработку, термообработку, покраску и гальванические покрытия и т. д.

Сборочная стадия - заключительная часть производственного процесса. В нее входит сборка узлов и готовых изделий, регулировка и отладка машин и приборов, их испытания.

В организационном плане производственные процессы подразделяются на простые и сложные.

Простыми называются производственные процессы, состоящие из последовательно осуществляемых действий над простым предметом труда.

Сложный процесс - сочетание простых процессов, осуществляемых над множеством предметов труда.