Організаційні основи виробництва

Під хронометражем у нормуванні праці розуміють вивчення будь-якої операції шляхом спостереження та вимірювання робочого часу, що йде на виконання окремих її елементів.

Мета хронометражу -- виявлення чинників, що впливають на тривалість кожного елемента операції, циклічно повторюючись.

Реалізація мети хронометражу передбачає виконання таких основних завдань:

визначення кількості часу, необхідного для виконання різними методами тієї або іншої роботи з метою порівняння результатів;

визначення потрібної кількості робітників для виконання тієї або іншої операції;

здійснення реалістичних розрахунків, графіків роботи і робочого навантаження;

формування справедливої системи стимулювання; розрахунки трудовитрат і фонду заробітної плати;

забезпечення необхідних даних для прогнозування показників діяльності.

Під час виконання елементів виробничої операції працівник застосовує певні трудові рухи, дії, прийоми та операції, які є об'єктами хронометражу.

Перед початком виміру затрат часу дані про окремі елементи трудової операції заносяться в спеціальний хронометражний лист спостережень (хронокарту). Залежно від тривалості і характеру елементів операції визначають кількість вимірів щодо кожного елемента. Проводячи хронометраж, спостерігач записує тривалість окремих елементів операцій, а також усі перерви в хронокарту. Під час виконання кожного елемента операції звичайно робиться 10--20 вимірів, а у випадку короткочасних операцій -- 30-60. Опрацьовуючи й аналізуючи хронометражні спостереження, спочатку виключають помилкові виміри, а потім розраховують середню тривалість виконання кожного елемента.

Робота вимірюється не тільки за допомогою хронометражу, а й на основі затвердженої системи нормативів часу на трудові рухи.

Для глибшого вивчення трудового процесу широко використовується метод мікроелементного аналізу, коли операція розчленовується на найпростіші рухи, такі як «простягнути руку», «натиснути», «рух очей», «рух ніг». Усього система містить 22 види та 50 різновидів мікрорухів, на які розроблені мікроелементні нормативи.

За допомогою аналізу виконання кожного такого мікроелемента в часі й у просторі можна моделювати ручні прийоми і розраховувати час, необхідний для їх виконання.

Розрізняють три способи проведення хронометражу: безперервний (за поточним часом), відбірковий і цикловий. За безперервного способу всі елементи певної операції досліджують у послідовності їх виконання. Відбірковий спосіб хронометражу застосовується для вивчення окремих елементів незалежно від послідовності їх виконання. Цикловий спосіб -- для дослідження тих елементів операції, що мають незначну тривалість (3-5 с).

Фотографія робочого дня -- це засіб вивчення шляхом спостереження і виміру всіх без винятку затрат часу протягом повного робочого дня або деякої його частини.

Головне завдання фотографії робочого дня полягає у виявленні втрат робочого часу протягом зміни, визначенні причин, що викликають ці втрати, і розробленні необхідних організаційно-технічних заходів для їх усунення.

На підставі матеріалів фотографії робочого дня проектується раціональна організація обслуговування робочих місць, нормується підготовчо-заключний час, час перерв на відпочинок і особисті потреби робітника, визначаються склад бригади і поділ роботи всередині бригади.

Залежно від об'єкта спостереження розрізняють такі фотографії:

фотографія використання часу працівників (індивідуальна, групова, самофотографія);

фотографія часу роботи устаткування;

фотографія виробничого процесу.

За індивідуальною фотографією спостерігач визначає використання часу одним працівником протягом робочої зміни або іншого періоду.

Групове фотографування робочого часу робиться тоді, коли робота виконується кількома робітниками, зокрема, за бригадної організації праці.

Масова фотографія використовується з метою вивчення затрат робочого часу великої кількості робітників.

Маршрутне фотографування проводиться, коли за характером роботи виконавець перебуває в русі.

Самофотографування здійснює сам працівник, фіксуючи величину втрат робочого часу, а також причини їх виникнення.

Фотографія часу використання устаткування -- це спостереження за його роботою і перервами в ній з метою одержання даних для обґрунтування затрат часу на обслуговування (одним робітником або кількома).

Фотографія виробничого процесу -- це одночасне вивчення затрат робочого часу виконавців, часу використання устаткування і режимів його роботи.

На заключному етапі проводиться опрацювання даних фотографій робочого дня (а їх має бути проведено не менше трьох), їх аналіз, розробляються організаційно-технічні заходи щодо усунення затрат робочого часу і проектується раціональний (нормативний) баланс робочого часу за зміну.

Фотохронометраж застосовується для досліджень нестабільних трудових процесів в індивідуальному та дрібносерійному виробництвах з тривалістю окремих операцій понад 0,25 год. Фотохронометраж звичайно здійснюється методом прямих вимірів за поточним часом із застосуванням цифрової або графічної форми запису. В окремих випадках доцільно застосовувати моментно-безперервний метод спостереження. Затрати часу встановлюються в основному шляхом обліку частоти повторювання конкретних трудових прийомів.

5.3 Визначення норм праці

Під час нормування праці важливим завданням є забезпечення більш-менш рівної інтенсивності праці на різних за змістом та складністю роботах.

Нормативну базу становлять нормативні матеріали для нормування праці, які охоплюють технологічні режими роботи устаткування та трудові нормативи (затрат робочого часу на певні повторювальні елементи трудового процесу та часу тривалості перерв на відпочинок і особисті потреби залежно від конкретних умов праці).

Нормативні матеріали призначені для встановлення норм праці і відбивають залежності між необхідними затратами праці та чинники, що на них впливають. Таким чином, поняття «норма праці» та «трудовий норматив» треба розрізняти, виходячи з того, що первинним, вихідним є трудовий норматив, а вторинним, похідним від нормативу є норма праці, яка визначається на основі одного або кількох трудових нормативів. Нормативи показують нормативні залежності для встановлення складових частин норм часу, норм чисельності. Норми праці являють собою залежності безпосередньо між величиною норми (часу, виробітки, обслуговування, керованості) і чинниками, що впливають на неї. Основна різниця між нормативами та нормами полягає в ступені диференціації елементів виробничого процесу.

Норма праці встановлюється на конкретний вид робіт або відпочинок в абсолютних величинах залежно від конкретних умов виробництва. Трудові нормативи мають, як правило, універсальний характер і часто встановлюються у відносних величинах. Наприклад, норматив часу на відпочинок для машинно-ручних та ручних процесів задається у відсотках від величини часу оперативної роботи.

До основних видів нормативних матеріалів відносяться нормативи: режимів роботи устаткування, часу, обслуговування, чисельності та підпорядкованості.

Нормативи режимів роботи устаткування -- це регламентовані величини параметрів роботи, які забезпечують найдоцільніше його використання з урахуванням типу виробництва, виду устаткування, оброблюваних матеріалів, характеру оброблення, застосовуваних інструментів і особливостей виготовлення продукції. Нормативи режимів роботи устаткування використовуються для правильного розрахунку норми часу основної роботи при виконанні операції на різних верстатах.

Нормативи часу -- найпоширеніший вид регламентованих затрат робочого часу для конкретних умов виконання трудового процесу. Вони призначені для нормування машинних і ручних робіт, окремих прийомів ручної роботи, пов'язаних з управлінням та обслуговуванням обладнання, а також елементів операцій, що виконуються на різному устаткуванні. У практиці технічного нормування праці використовуються нормативи підготовчо-завершального часу, основного, допоміжного часу, часу обслуговування робочого місця і часу перерв на відпочинок та особисті потреби.

Нормативи темпу встановлюють регламентований темп виконання роботи. Темп роботи характеризується кількістю трудових рухів за одиницю часу або швидкістю рухів.

Нормативами обслуговування називаються регламентовані величини затрат праці на обслуговування одиниць устаткування, робочого місця, робочої бригади.

Нормативи чисельності -- це регламентована кількість робітників, службовців, допоміжного персоналу, яка потрібна для якісного виконання певного обсягу робіт або функцій.

Нормативи керованості (кількості підлеглих) визначають кількість працівників, які повинні бути безпосередньо підпорядковані одному керівнику.

За призначенням і сферою застосування нормативи поділяються на міжгалузеві, галузеві та місцеві.

За складністю структури (ступенем укрупнення) розрізняють дві групи нормативів: диференційовані (елементні) та укрупнені.

Диференційовані нормативи характерні для масового і великосерійного виробництв, де потрібна висока точність нормування праці, коли працівники виконують одну-дві короткострокові операції і тому необхідне детальне розчленування трудового процесу та встановлення тривалості кожного його елемента.

Укрупнені нормативи -- це регламентовані затрати часу на виконання сталого комплексу трудових прийомів. Вони також ефективно використовуються в масовому та великосерійному виробництвах.

З погляду структури затрат часу розрізняють нормативи оперативного, штучного та неповного штучного часу.

Нормативи неповного штучного часу серед укрупнених нормативів найпоширеніші в одиничному та дрібносерійному виробництвах, де їх точність уважається допустимою в межах 85--90 %.

До нормативних матеріалів для нормування праці відносяться також єдині і типові норми часу, виробітку, обслуговування.

Єдині норми часу розробляються на роботи, що виконуються за однаковою технологією (наприклад: будівельні, монтажні, вантажно-розвантажувальні роботи).

Типові норми часу розробляються за нормативами на типові деталі, що характерно для машинобудування (наприклад, вали, шестерні, втулки, крепільні деталі).

За формою подання нормативні матеріали поділяють на аналітичні, графічні і табличні.

Норми затрат робочого часу за ступенем обґрунтованості поділяються на технічно обґрунтовані та дослідно-статистичні.

Для розроблення трудових нормативів використовують:

результати хронометражних спостережень на робочих місцях, матеріали фотографій робочого часу, кіно- і відеозйомок;

режими роботи і технічні характеристики обладнання, параметри апаратурних процесів, типові технологічні процеси;

чисельність працівників, що залучені для дослідження операцій за умов досконалої організації праці;

діючі нормативи на аналогічні трудові процеси та їх елементи;

міжнародні, державні стандарти, технічні умови тощо.

Процес розроблення трудових нормативів має такі етапи:

1) підготовча організаційно-методична робота;

2) збирання первинної інформації, проведення полігонних спостережень і лабораторних досліджень;

3) аналіз і опрацювання результатів досліджень, складання нормативних таблиць, графіків, формул, оформлення проекту збірника нормативних матеріалів;

4) експериментальна перевірка проекту трудових нормативів на підприємствах;

5) коригування нормативних матеріалів за наслідками експериментальної перевірки;

6) узгодження з профспілками, затвердження, тиражування і передання для використання на виробництві.

Робоча методика є основним документом, що визначає обсяг, зміст, порядок, способи розроблення і випробування нормативних матеріалів.

Розрізняють такі методи нормування: сумарний (дослідно-статистичний), розрахунково-аналітичний, укрупнення, мікроелементний.

Сумарний (дослідно-статистичний) метод дає змогу визначати норми на підставі статистичних даних про фактичні затрати часу за минулий період або порівняння якоїсь операції з аналогічними операціями загалом без розчленування її на складові елементи.

За розрахунково-аналітичним методом норму часу встановлюють на кожний елемент операції, яку попередньо розчленовують.

На підприємствах з індивідуальним і дрібносерійним типами виробництва доцільніше визначати норми методом укрупнення на основі попередньо розрахованих укрупнених величин затрат робочого часу на типові операції, деталі або види робіт.

Велике значення має мікроелементний метод нормування праці (для нормування ручних і деяких машинно-ручних процесів). За допомогою цього методу виділяють і вивчають найпростіші елементи, так звані мікроелементи, з яких складаються складні і різноманітні за своїм характером трудові операції.

До основних показників діяльності підприємства і його підрозділів належить трудомісткість продукції, яка виражає величину затрат живої праці (робочого часу) на виробництво продукції в натуральному виразі.

Між показниками виробітку і трудомісткості продукції існує обернено пропорційна залежність:

На основі даних про трудомісткість розраховується можлива економія чисельності працівників:

Еч = Тз / Фпл * Кн,

де Тз -- зменшення трудомісткості продукції, нормо-год;

Фпл -- плановий фонд робочого часу одного працівника в розрахунку на рік;

Кн -- коефіцієнт виконання норм часу (виробітку).

Чисельність працівників (Чп), для яких установлені норми трудових затрат, визначається на підставі планової трудомісткості (Тпл) у нормо-годинах і коефіцієнта виконання встановлених норм часу (Кн), %:

Чп = Тп / Фпл * Кн.

При визначенні потужності підприємства (підрозділу) (Твп) використовуються дані про трудомісткість продукції, кількість і склад устаткування, фонд часу його роботи. При цьому трудомісткість виробу має специфічний розрахунок:

Твп = Тд * 100 / Кср * Кп,

де Тд -- діюча трудомісткість виробу, нормо-год;

Кср -- середній відсоток виконання норм виробітку;

Кп -- коефіцієнт приведення норм до прогресивного рівня (дорівнює 1,1--1,15).

Кількість одиниць необхідного устаткування конкретної технологічної групи розраховується:

Gm = Тп / Фm * Кн,

де Тп -- планова трудомісткість виробничої програми для даного виду робіт, нормо-год;

Фm -- фонд часу роботи устаткування в плановому періоді, год;

Кн -- коефіцієнт виконання встановлених норм виробітку.

Таким чином, від величини трудомісткості, яка є виразом затрат праці, її організації і зумовлює рівень продуктивності, залежить багато техніко-економічних показників роботи підприємства.

6. Організація виробничого процесу у просторі

6.1 Просторові зв'язки у виробничому процесі

Окремі частини і стадії сукупного виробничого процесу виготовлення складної продукції здійснюються в просторово відокремлених елементах та підсистемах, які мають функціональну спеціалізацію.

Типовий склад елементів, підсистем виробничої системи, які спрямовані на виконання основного завдання з випуску певної кінцевої продукції, визначається технологією її виготовлення при забезпеченні максимального здійснення основних структуроутворюючих зв'язків: взаємодії, функціонування, синергізму. Такі зв'язки структурних елементів та підсистем зумовлюють існування виробничої системи взагалі.

Зв'язки взаємодії полягають у впливі один на одного матеріальних об'єктів, трудових колективів та окремих працівників у процесі виробництва. На основі зв'язків взаємодії будуються технологічні та виробничі процеси, їх просторова й часова організація.

Кожна операція виконується на певному устаткуванні, яке поєднується технологічною взаємодією при реалізації виробничого процесу. Така взаємодія зумовлює функціональні зв'язки елементів, які утворюють технологічну структуру виробничої системи. Таким чином, функціональні зв'язки структурного елемента характеризують ступінь його виробничої орієнтації на досягнення кінцевої мети системи.

Визначити рівень функціональних зв'язків структурного елемента (підрозділу) можна за допомогою коефіцієнта його орієнтації (замкненості) на функціональний вихід системи:

де Вф -- величина функціонального виходу елемента, що задається функцією системи (у штуках, тоннах, гривнях);

Bj -- значення j-го побічного виходу цього елемента, що не пов'язане безпосередньо з його функцією;

n -- кількість побічних виходів елемента.

При цьому функціональний зв'язок елемента (підсистеми, підрозділу) з системою вважається суттєвим якщо Ковс0,5, при Ковс = 1 елемент повністю орієнтований на мету системи в цілому.

Рівень функціональних зв'язків елемента (підрозділу) системи за входом можна також визначити коефіцієнтом орієнтації (замкненості) його на споживання внутрішніх ресурсів:

де Вхі -- значення функціонального входу елемента (підрозділу), що визначається виходом і-го елемента системи (підприємства);

m -- кількість функціональних входів від підрозділів підприємства;

n -- кількість функціональних входів із зовнішнього середовища;

Вхj -- значення j-го входу цього підрозділу від елементів зовнішнього середовища. Це свідчить про те, що при збільшенні споживання матеріальних ресурсів даного елемента (підрозділу) від інших елементів (підрозділів) підвищується замкненість за входом.

Ступінь функціональної замкненості структури виробничої системи в цілому характеризується середньоваговим коефіцієнтом:

де ф -- кількість основних фаз (стадій, переділів, сукупних операцій) з перетворення сирих матеріалів у готовий продукт. На підставі формули можна зробити висновок: функціональна замкненість виробничої системи буде найбільшою, якщо вона зосередить максимальну кількість операцій сукупного процесу.

Синергійні зв'язки характеризують ступінь економічно доцільної сумісності будь-якого елемента з іншими елементами і системою в цілому.

Синергійний ефект створюється від:

перевищення виходу над входом системи при взаємодії елементів системи за даного обсягу ресурсів споживання (наприклад, глибоке перероблення і комплексне використання сировини);

використання відходів та викидів виробництва для виготовлення основної продукції (наприклад, синергійний ефект комбінування полягає у використанні супутніх газів, відходів металу, залишкового тепла, у напівфабрикатах попереднього переділу та інших відходів);

розташування структурних елементів (підрозділів), що виконують окремі стадії процесу в одній виробничій системі (підприємстві), завдяки чому скорочуються витрати на переміщення предметів від стадії до стадії;

забезпечення безперервності процесу під час переходу від однієї стадії до іншої;

зменшення трудових і фінансових ресурсів на управління і обслуговування за рахунок суміщення та спрощення багатьох функцій, що притаманні самостійним підрозділам, обсяг яких відносно зменшується зворотно пропорційно кількості елементів, що суміщаються в одній системі.

Синергійний ефект може бути негативним у випадках, коли в системі концентруються елементи, які не можуть функціонувати в оптимальних параметрах з причин малих обсягів, низького рівня спеціалізації і продуктивності порівняно з параметрами високоефективних виробничих систем.

Аналіз синергійних зв'язків показує, що включення до складу виробничої системи максимальної кількості елементів (підрозділів), які мають функціональну сумісність, у багатьох випадках не тільки не забезпечує економію ресурсів, а веде до перевищення входу над виходом, тобто втрат.

Висновок: збільшення кількості виробничих підрозділів збільшує обсяг ресурсів, що споживаються.

Ступінь економічної сумісності структурних елементів виробничої системи (підрозділів підприємства) визначається коефіцієнтом синергійної замкненості системи Кез, який розраховується за формулою:

де Рсіj -- витрати і-го ресурсу у j-му елементі системи;

Зр -- обсяг витрачених ресурсів на випуск продукції в умовах мінімальної функціональної замкненості системи (поза системою);

Qп -- приріст (перевищення) обсягу продукції в результаті системного використання ресурсів;

п -- кількість видів ресурсів;

m -- кількість структурних елементів, що включені до системи.

Він характеризує частку економії або перевитрат при забезпеченні повної функціональної суміщеності елементів виробничої системи. Іншими словами, показує доцільну кількість об'єднання основних та допоміжних (обслуговуючих) елементів (підрозділів) в одну виробничу систему (підприємство).

Раціональні просторові функціональні зв'язки у виробничому процесі забезпечуються спеціалізацією і взаємним розташуванням елементів (верстатів, робочих місць, підрозділів) на певній площі.

Внутрішні функціональні взаємозв'язки виробничого процесу підпорядковуються вимогам таких принципів: максимального скорочення переміщень предметів праці, робочої сили, забезпечення сприятливих умов праці, безперебійності процесів, мінімізації площі їх реалізації.

6.2 Виробнича структура та її види

Первісним ланцюгом в організації виробничого процесу та базовим осередком (елементом) виробничої системи є робочі місця.

Сукупність територіально відокремлених робочих місць, на яких виконується технологічно однорідна робота або різні операції з виготовлення однорідної продукції, створює виробничу дільницю -- окрему адміністративну одиницю, очолювану майстром за наявності в зміну не менш 25 робітників.

Цех являє собою територіально та адміністративно відокремлений підрозділ підприємства, в якому основні виробничі і допоміжні дільниці та обслуговуючі служби виконують певний комплекс робіт відповідно до внутрішньозаводської спеціалізації та кооперування праці.

Виходячи з викладеного, можна дати загальне визначення: виробничою структурою називається група робочих місць, підрозділів, господарств виробничого призначення, яка має технологічні та (або) коопераційні взаємозв'язки і розташована на певній площі. Можна виділити різні структурні побудови підприємств: цехову, безцехову, корпусну та комбінатську.

Виходячи із сутності і змісту виробничого процесу як сукупності основних, допоміжних і обслуговуючих процесів виробничого призначення, а також ураховуючи призначення та характер продукції, яка виготовляється, або робіт, що виконуються на підприємстві, розрізняють основне, допоміжне, обслуговуюче, побічне та підсобне виробництва, на базі яких створюються відповідні дільниці, цехи та господарства.

Цехи основного виробництва спеціалізуються на виготовленні профільної продукції підприємства, що призначена для задоволення потреб зовнішніх споживачів.

На великих підприємствах для побудови короткого шляху матеріального потоку та забезпечення ефективності виробничих процесів однорідні за профілем цехи об'єднуються в корпуси.

На підприємствах з невеликим обсягом і відносно простими виробничими процесами доцільно обмежитися дільничною структурою підрозділів, не створюючи цехів.

Допоміжні цехи сприяють випуску основної продукції, виготовляють допоміжні види виробів, які необхідні для нормальної роботи основних цехів.

Побічні цехи переробляють відходи основного та допоміжного виробництв і виготовляють непрофільну продукцію або відновлюють допоміжні матеріали для потреб виробництва.

Підсобні цехи здійснюють підготовку основних матеріалів для основних цехів, а також виготовляють тару для упакування продукції.

Обслуговуючі цехи і господарства виробничого призначення забезпечують нормальну роботу основних та допоміжних цехів шляхом транспортування і збереження сировини, напівфабрикатів, готової продукції, проведення необхідних санітарно-технічних заходів, підтримання благоустрою їх приміщень і території тощо.

У виробничу структуру не входять різні загальнозаводські служби, а також господарства і підрозділи капітального будівництва, охорони довкілля, культурно-побутового обслуговування працівників.

Виробнича структура підприємства являє собою склад виробництв, цехів та господарств, їх технологічну взаємодію, порядок і форми кооперування, співвідношення за кількістю робітників, вартістю устаткування, площею і територіальним розташуванням.

Виробнича структура підприємства залежить від таких чинників:

1. Конструктивні і технологічні особливості продукції.

2. Обсяг випуску продукції.

3. Номенклатура продукції.

4. Рівень і форма спеціалізації та кооперування з іншими підприємствами.

5. Рівень автоматизації та механізації виробничих процесів.

6. Ступінь охоплення життєвого циклу виробів.

Основною вимогою до структури є забезпечення раціональнішого сполучення в часі і просторі всіх елементів та їх ланок виробничого процесу.

Залежно від спеціалізації всі виробничі структури машинобудівних підприємств можна типізувати таким чином:

1. Заводи з повним технологічним циклом, які мають у своєму складі всю сукупність заготівельних, обробних та складальних цехів.

2. Заводи механоскладального типу (з неповним технологічним циклом) з обмеженою кількістю основних цехів, які в основному отримують заготовки від кооперованих підприємств.

3.Заводи складального типу, які виготовляють кінцеві готові вироби, отримуючи деталі і заготовки від інших підприємств.

4. Заводи, що виробляють заготовки і, як правило, побудовані на принципах технологічної спеціалізації.

5. Заводи подетальної спеціалізації, які виробляють окремі деталі, блоки, вузли, підвузли, складальні одиниці.

На основі виробничої структури формується загальна та управлінська структури підприємства.

Побудова виробничої структури ґрунтується на вимогах принципів просторової організації ідеального процесу, таких як: спеціалізація, пропорційність, прямоточність.

На машинобудівних підприємствах основні цехи та дільниці формуються залежно від характеру операцій, що виконуються, та ступеня готовності предметів праці за такими принципами спеціалізації: технологічний, предметний або змішаний (предметно-технологічний).

Технологічна структура характерна для одиничного і дрібносерійного виробництв з випуском різноманітної та нестійкої номенклатури виробів. З поглибленням спеціалізації виробництва, а також стандартизації й уніфікації виробів та їх частин технологічний принцип формування цехів, як правило, доповнюється предметним, за якого основні цехи створюються за ознакою виготовлення кожним з них певного виробу або його частини.

Предметний тип виробничої структури притаманний масовому і великосерійному виробництву.

Водночас застосування ідеальної предметної структури, наприклад на автомобільному чи будь-якому машинобудівному заводі, недоцільне, бо веде до необхідності в кожному цеху монтувати всі комплекти технологічного устаткування. При цьому неможливо завантажити деякі верстати через невеликий обсяг робіт на дільниці. Тому на машинобудівних підприємствах застосовується змішана структура, за якої заготівельні виробництва та цехи будуються за технологічним принципом (ковальсько-пресовий, чавуноливарний, сталеливарний та ін.), а оброблювальні та випускаючі об'єднуються в предметно-замкнені ланцюги (цехи або дільниці).

Під виробничою структурою цеху розуміють склад основних виробничих дільниць, що входять до нього, допоміжних та обслуговуючих підрозділів, а також зв'язки між ними. Така структура відповідно до поділу праці визначає внутрішньоцехову спеціалізацію та кооперування виробництва.

У цеховому масштабі просторова побудова дільниць з технологічною спеціалізацією ускладнює управління ними внаслідок розгалуженості мережі прямих та зворотних зв'язків стосовно кожної операції обробки та відповідного предмета праці, оскільки через слабкі внутрішні зв'язки вхід і вихід кожної з них збігаються з входом і виходом дільниці в цілому.

У разі предметної побудови дільниць організація управління значно спрощується внаслідок достатності зв'язків на вході і виході дільниці або елемента. Міжопераційні зв'язки управління при цьому безпосередньо замикаються внутрішніми відносинами між елементами системи.

Можливості побудови структури дільниць за предметною спеціалізацією перевіряються з допомогою класифікації предметів праці (деталей), що закріплені за цехом. Розроблені методи класифікації деталей, що обробляються, за конструктивно-технологічними ознаками використовуються для організації предметно-замкнених дільниць. В основу класифікації покладені ознаки, які визначають тип і технологічний маршрут обробки деталей. Наприклад, у машинобудуванні деталі розподіляються за такими основними ознаками: формою, габаритами, технологічним маршрутом обробки, конструктивним типом.

У свою чергу, кожна з ознак визначає певні технологічні параметри обробки: тип устаткування, розмір та потужність, послідовність обробки, характер технологічного оснащення.

6.3 Просторове розташування підприємства

При створенні підприємства розробляється генеральний план, який являє собою графічне відображення його території з усіма будівлями, спорудами, комунікаціями, транспортними шляхами та сполученнями, що прив'язані до певної території (місцевості). На практиці в кожного підприємства є спроектований та фактичний генеральний план просторового розташування виробництв, цехів та господарств на території. В основі генерального плану лежать просторові зв'язки елементів виробничої системи, що забезпечують економію території та виробничих площ.

Розробляючи генеральний план, ураховують такі принципи:

- забезпечення прямоточності просування предметів праці з одного підрозділу до іншого за ходом технологічного процесу без зустрічних та зворотних вантажопотоків;

- розміщення складів сировини та матеріалів з боку ввезення вантажів поблизу заготівельних цехів, а складів готової продукції -- з боку її вивозу біля складальних цехів;

- розміщення допоміжних цехів за можливістю разом з основними цехами, що споживають їх продукцію чи потребують послуг (інструментальні, ремонтно-механічні та електроремонтні);

- переміщення вантажів переважно технологічним транспортом, що забезпечує надійність та економічніший порівняно з транспортом загального користування;

- скорочення протяжності енергетичних комунікацій і відповідно втрат у мережах шляхом раціонального їх проектування та планування (електромережі, паро-, водо- і газопроводи);

- усунення можливостей перетинання руху людей зі шляхопроводами, комунікаціями, залізничними коліями, маршрутами проїзду транспорту;

- групування однорідних за характером виробництва основних та допоміжних цехів в особливі відокремлені блоки в одній будівлі, що зменшує розміри території, скорочує довжину внутрішньозаводських шляхів та комунікаційних ліній;

- створення окремих зон гарячих, енергетичних, холодних цехів та загальнозаводських служб, що сприяє забезпеченню належних організаційно-виробничих, санітарно-гігієнічних умов праці;

- урахування переважних напрямів повітря, найсприятливіших умов для природного освітлення і провітрювання виробничих приміщень, а також взаємного розташування будівель і відстані між ними відповідно до встановлених санітарно-технічних та пожежобезпечних норм;

- уникнення несумісного розташування точних виробництв поряд з цехами, дільницями, на яких технологічні процеси супроводжуються вібрацією підлоги та ґрунту;

- використання рельєфу місцевості, урахування розташування залізничних шляхів, високовольтних електричних мереж, житла та соціальної інфраструктури.

Проектування і будівництво сучасних підприємств здійснюються за принципом блочно-модульних конструкцій. Його суть полягає в групуванні однорідних елементів виробничої системи в блоки (дільниці, цехи) та з'єднанні їх у технологічні і предметні модулі (виробництва) вертикального чи горизонтального типу, що забезпечує максимальну раціоналізацію матеріальних, енергетичних та інформаційних зв'язків, удосконалення зв'язків управління, компактність території, скорочення протяжності всіх видів комунікацій, зменшення витрат на будівництво та експлуатацію підприємства.

До критеріїв, що впливають на вибір місця розташування виробничих підприємств, належать:

1) близькість до споживачів;

2) діловий клімат;

3) загальні витрати;

4) інфраструктура;

5) потенціал трудових ресурсів;

6) постачальники;

7) місце розташування інших об'єктів підприємства;

8) зони вільної торгівлі;

9) політичний ризик;

10) державні бар'єри;

11) торговельні союзи;

12) екологічні вимоги;

13) країна-споживач;

14) конкурентоспроможні переваги.

З метою оптимізації виробнича структура підлягає аналізу за такими показниками:

- розміри виробничих ланок;

- ступінь централізації окремих виробництв;

- співвідношення між основними, допоміжними та обслуговуючими виробництвами;

- пропорційність виробничих ланцюгів, що входять до складу підприємства;

- рівень спеціалізації окремих виробничих ланцюгів;

- ефективність просторового розташування підприємства;

- характер взаємозв'язків між підрозділами.

Серед напрямів проектування та вдосконалення виробничої структури можна виділити такі основні:

- оптимізація розмірів підприємства,

- поглиблення спеціалізації основного виробництва,

- розширення кооперації з технічного обслуговування виробництва.

Перехід від організації виробництва і розташування устаткування, орієнтованих на технологічний процес, до організації виробничих осередків за принципом групової технології передбачає здійснення таких заходів:

1. Ідентифікація та групування компонентів (деталей) виробів за спільністю операцій обробки.

2. Визначення структури домінуючих потоків обробки групи компонентів, на основі яких розташовуються або перерозміщуються технологічні процеси.

3. Фізичне групування устаткування і технологічних процесів в осередки.

Робочий центр -- це частина виробничого простору, на якому відповідним чином організовані виробничі ресурси та праця.

7. Організація виробничого процесу в часі

7.1 Виробничий цикл

Системні властивості часових зв'язків виявляються в з'єднанні речових елементів процесу в просторі і в часі таким чином, щоб функціонування елементів системи (підрозділів підприємства) забезпечувало виготовлення кінцевого продукту в заздалегідь визначений час.

Усі види зв'язків елементів виробничої системи в часі забезпечують її життєдіяльність або роботу в запрограмованих параметрах і здійснюються через матеріальні, енергетичні та інформаційні потоки.

Однією з найважливіших вимог до раціональної організації є забезпечення найменшої тривалості виробничого процесу, тобто циклу виготовлення продукції.

Під виробничим циклом розуміється календарний проміжок часу з моменту запуску сировини, матеріалів у виробництво до повного виготовлення готової продукції або період від початку до закінчення якогось виробничого процесу. Тривалість виробничого циклу розраховується в одиницях календарного часу (години, дні, місяці).

Важливими складовими виробничого циклу є технологічний і операційний цикли, кожний з яких має свої особливості. Операційний цикл являє собою час виконання однієї операції, протягом якого виготовляється одна деталь, партія деталей або кілька різних деталей. Під технологічним циклом розуміється час виконання технологічних операцій у виробничому циклі.

Структура виробничого циклу виготовлення будь-якої продукції складається з часу виробництва й часу перерв.

Час виробництва складається з тривалості виконання технологічних операцій (Ттех); допоміжних операцій: підготовчо-завершальних (tпз), транспортно-складських (tт), контрольних (tк); природних операцій (tпр).

Час перерв ділиться на перерви в робочий час і в неробочий час. Останні так звані регламентовані перерви (між змінами, на обід, святкові та вихідні дні). Перерви в робочий час складаються з перерв партіонності, міжопераційного (tмо), міжцехового (tмц) і міжзмінного очікування.

Перерви партіонності виникають під час оброблення деталей партіями, коли кожна деталь, що надходить на робоче місце у складі партії аналогічних деталей, пролежує двічі: один раз до початку оброблення, а другий раз до закінчення оброблення всієї партії перед її транспортуванням на наступну операцію. Ці перерви розраховуються разом із тривалістю технологічних операцій і складають операційний цикл (То).

Перерви міжопераційного очікування виникають через неузгодженість тривалості суміжних операцій технологічного процесу, що зумовлює простої предметів праці до моменту звільнення робочих місць (устаткування) для проходження обробки на черговій операції.

Перерви міжцехового очікування виникають за різночасного виготовлення деталей, що входять до одного комплекту.

Перерви в неробочий час зумовлені режимом роботи підприємства, їх тривалість залежить від кількості вихідних, святкових днів і робочих змін, тривалості перерв між ними, а також перерв на обід. Перерви також бувають вимушеними.

У практичній діяльності підприємств скорочення тривалості виробничого циклу здійснюється одночасно за трьома напрямами: зменшення часу робочого періоду (трудових процесів), скорочення часу природних процесів, усунення та зведення до мінімуму різних перерв. Це забезпечується двома шляхами: а) удосконалюванням техніки й технології і б) підвищенням рівня організації виробництва. Розроблення заходів із скорочення виробничого циклу ґрунтується насамперед на принципах пропорційності, паралельності та безперервності.

З метою виявлення резервів скорочення тривалості виробничого циклу проводяться маршрутні фотографії. У результаті аналізу тривалості виробничого циклу можна виявити такі шляхи його скорочення, як зменшення розміру партії деталей, визначення порядку запуску деталей в обробку, розширення змінності роботи устаткування, оптимізація виробничого циклу під час обробки деталей кількох найменувань за рахунок визначення черговості їх запуску.

Сукупність операційних циклів, а також спосіб сполучення в часі суміжних операційних циклів та їх частин створюють часову структуру багатоопераційного технологічного циклу.

У загальному вигляді тривалість виробничого циклу розраховується для окремих деталей, вузлів, виробів, а також для їх партій:

де То, tпр, tп-з, tтр, tк, tмо, tмц -- час технологічних операцій, природних процесів, підготовчо-завершальних, транспортних операцій, контрольних операцій, міжопераційної і відповідно міжцехової (міжзмінної) паузи в обробленні деталей;

m, i, п, j, х, у, z -- кількість технологічних, природних, підготовчо-завершальних, транспортних, контрольних операцій і перерв відповідно.

Партією називається кількість деталей, які безперервно обробляються на кожній операції виробничого процесу з однократною витратою підготовчо-завершального часу.

Для розрахунку розміру партії застосовується кілька методів. Найпростіший і найпоширеніший -- метод визначення розміру партії деталей за співвідношенням підготовчо-завершального на партію часу до штучного часу найтрудомісткішої операції.

Розрахунок розміру партії здійснюється за формулою:



Де Т_п-з - підготовчо-завершальний час на партію

t_шт - штучний час найтривалішої операції

К_пн - коефіцієнт допустимих утрат часу на переналагодження устаткування, залежно від складності устаткування його значення береться в межах 0,03-0,1

Розмір партії коректується з урахуванням змінної продуктивності устаткування, стійкості оснащення, оперативних графіків виробництва, ємності тари і т. д.

У випадках, коли дільниця або цех працюють безпосередньо на споживача, розмір партії деталей має дорівнювати або бути кратним денній (тижневій) потребі споживачів і забезпечувати їх рівномірну роботу.

У загальному вигляді економічно оптимальний розмір партії (n_опт) обробки деталей (виробів) визначається за формулою:

де N -- річна програма випуску предметів (заготовок деталей);

Bн.уст -- загальні витрати на здійснення одного налагодження устаткування для обробки партії предметів;

-- затрати та витрати, що пов'язані зі створенням і збереженням деталей (заготовок) у заділі в частках від С_Д;

С_Д -- вартість обробки деталей (заготовок).

7.2 Розрахунок тривалості виробничого циклу простого процесу

Основу виробничого циклу становить технологічний цикл, який складається з операційних циклів. Операційний цикл -- це тривалість закінченої частини технологічного процесу, яка виконується на одному робочому місці.

Тривалість операційного циклу обробки партії деталей на одній операції дорівнює:

де n -- кількість деталей у партії;

t_шт -- час обробки однієї деталі;

РМ -- кількість робочих місць або устаткування, на яких здійснюється дана операція.

Послідовний вид руху партії деталей. Сутність цього виду руху характеризується такими умовами: вироби передаються на кожну наступну операцію всією партією після обробки її на попередній; устаткування в межах обробки партії виробів працює без простоїв. Тривалість операційного циклу обробки партії деталей визначається за формулою:

Де n - кількість деталей у партії

m - кількість операцій, на яких обробляється партія деталей (і=1, …, m)

ti - штучний час обробки однієї деталі на і-й операції, хв.

PMi - кількість робочих місць на і-й операції

Тривалість технологічного циклу в послідовному виді руху предметів праці складається з часу обробки партії деталей на кожній операції, тобто з їх операційних циклів (n*t). Тривалість технологічного циклу пропорційна розміру партії й часу виконання операцій. При цьому мають місце значні перерви партіонності. Це пов'язано з тим, що кожна деталь партії, за винятком першої й останньої, пролежує на кожній операції двічі: перед початком обробки і після неї до закінчення обробки останньої деталі в партії.

Загальний час внутрішньопартіонного пролежування однієї деталі на всіх операціях визначається за формулою:

Де t_обр- сумарний час обробки однієї деталі на всіх операціях технологічного процесу (2+1+3+2 = 8 хв)

Коли обробляються партії однорідних предметів праці, виробничий цикл за послідовним видом руху в календарних днях визначається за загальною формулою:

Де К_к - коефіцієнт календарності

S - кількість змін на добу

Тзм - тривалість однієї зміни, год

Для відображення тривалості виробничого циклу в календарних днях ураховується співвідношення календарних і робочих днів у році, тобто коефіцієнт календарності (Кк=Дк/Др). Наприклад, 365: 255 = 1,4. Тривалість циклу, обчислена в робочих днях (як відношення тривалості циклу в годинах до кількості годин роботи протягом доби), помножується на коефіцієнт календарності.

Решта елементів виробничого циклу -- tп-з, tпр, tк, tмо визначаються з допомогою нормативів, розрахунків і дослідним шляхом.

Підготовчо-завершальний час визначається за нормативними картами трудомісткості, що розробляються в процесі технічного нормування.

Час природних процесів береться за мінімальним часом їх здійснення на основі вимог технології.

Час на транспортування й контроль ураховує тільки такий час, що не перекривається іншими елементами циклу і визначається розрахунковим шляхом.

Міжопераційні та міжзмінні перерви (паузи) мають значну частку в тривалості виробничого циклу і визначаються розрахунковим шляхом на підставі графіків завантаження робочих місць обробкою окремих партій деталей, які складаються в процесі оперативного планування виробництва.

Середня тривалість однієї перерви між парою суміжних операцій визначається аналітичним шляхом. Тоді загальна тривалість міжопераційних перерв дорівнюватиме:

де m -- кількість операцій.

У практичній діяльності з причин незначної величини в розрахунок тривалості виробничого циклу деякі затрати часу не включаються. Його тривалість, як правило, враховує три основні складові: тривалість технологічного циклу (з урахуванням перерв партіонності), час природних процесів, час перерв, які не перекриваються технологічним циклом.

Перевагою послідовного виду руху є відсутність перерв у роботі робітників і простоїв устаткування в межах обробки однієї партії виробів. Недоліками такого виду руху є: по-перше, деталі пролежують тривалий час із причин перерв партіонності, що робить великим обсяг незавершеного виробництва. По-друге, відсутність паралельності в обробці значно збільшує тривалість технологічного (виробничого) циклу.

Паралельний вид руху партій деталей. Сутність паралельного виду руху полягає в тому, що деталі (поштучно або транспортними партіями) передаються на наступну операцію негайно після закінчення обробки на попередній операції, незалежно від часу виконання суміжних операцій та готовності всієї партії.

Для визначення тривалості операційного циклу на графіку беруться відрізки часу, що не перекриваються, за формулою:

Де (t_i/PM_i)max - час най тривалішої (головної) операції

У нашому прикладі Т_о^пар = 1*8+(3-1)3/1=8+6=14 хв

Ефективне застосування цього виду руху потребує встановлення рівності або кратності всіх операцій з обробки даного найменування деталей, тобто їх синхронізації. Практично це забезпечується тільки за потокової організації виробництва, де можна одержати синхронізований графік паралельності процесу, забезпечивши рівність.

Найпоширенішими способами синхронізації (вирівнювання часу по операціях технологічного процесу) є: розчленовування операцій на переходи і комбінування різноманітних варіантів порядку їх виконання; групування переходів кількох операцій; концентрація операцій; уведення пропорційних робочих місць на операціях, тривалість яких кратна такту; раціоналізація робочих прийомів; інтенсифікація режимів роботи; суміщення часу машинної й ручної праці та ін.

При цьому загальний час пролежування кожної деталі в партії визначається за формулою:



В даному прикладі t_пр = 14-8 = 6 хв. Загальний час пролежування всіх деталей у партії (для визначення величини незавершеного виробництва)

Перевага даного виду руху полягає в забезпеченні: а) найменшої тривалості виробничого циклу й особливо, якщо процес синхронізований; б) рівномірного завантаження робітників та устаткування; в) умов для високопродуктивної праці.

Паралельний рух застосовується в серійному та масово-поточному виробництвах під час виконання операцій рівної або кратної тривалості.

Паралельно-послідовний вид руху. Сутність паралельно-послідовного виду руху полягає в тому, що на кожному робочому місці робота провадиться без перерв, як при послідовному русі, але разом з тим має місце паралельна обробка однієї й тієї самої партії деталей на суміжних операціях.

Можливі два варіанти паралельно-послідовного виду руху:

1) тривалість попередньої операції менша наступної або дорівнює їй. У цьому випадку деталі на наступну операцію передаються поштучно в міру їх готовності, при цьому вони (крім першої) не будуть оброблятися до звільнення робочого місця на наступній операції;

2) тривалість попередньої операції більша наступної або дорівнює їй. На попередній операції створюється запас готових деталей з метою забезпечення безперервності наступної (короткої) операції. Передаючи деталі на наступну операцію, орієнтуються на останню деталь. До початку роботи над нею на наступній операції треба закінчити обробку решти деталей у партії.

Загальна тривалість технологічного циклу за умови паралельно-послідовного руху скорочується порівняно з послідовним рухом на суму тих відрізків часу t_o^пар, протягом яких суміжні операції виконуються паралельно.

Таким чином, одержуємо:

Для нашого прикладу Т_о = 24 - (3-1)(1/1+1/1+2/1) = 16хв.

За такої організації виробничий цикл виготовлення партії деталей характеризується тим, що, по-перше, його тривалість менша, ніж при послідовному виді руху; по-друге, у ньому відсутні перерви в роботі устаткування й робітників; по-третє, при цьому виді руху загальний час пролежування деталей на операціях набагато менший, ніж при послідовному виді руху.

Загальний час пролежування однієї деталі на всіх операціях технологічного процесу визначається за формулою

Для розглянутого прикладу t_пр = 16-8 = 8 хв.

Загальний час пролежування деталей у партії на всіх операціях складає

t_пр = n * t_пр = 3*8 = 24 хв

Тривалість виробничого циклу при послідовно-паралельному русі деталей по операціях розраховується з формулою

Цей метод використовується в разі випуску значної кількості однойменної продукції великими партіями і за значної трудомісткості операцій на дільницях із нерівномірною потужністю устаткування на підприємствах серійного і великосерійного випуску продукції. Його застосування потребує постійної підтримки між операціями мінімальних запасів предметів праці, ретельних попередніх розрахунків, чіткого планування й регулювання виробництва.

За великої номенклатури деталей розрахунки за всіма наведеними формулами потребують багато часу. Тому їх виконують тільки для деталей-представників і визначають коефіцієнт паралельності, який показує співвідношення тривалості операційного циклу для деталей-представників при послідовному й паралельно-послідовному русі:

Потім за наявності T_o^посп_j для кожної j-ї деталі легко можна визначити:

7.3 Визначення виробничого циклу складного процесу

Загальна тривалість скоординованих у часі простих процесів, що входять у складний процес виготовлення виробів або його партій, являє собою виробничий цикл складного складального процесу.

В умовах одиничного виробництва в єдиному циклі, як правило, поєднуються процеси не тільки виготовлення й складання, а й проектування виробу та підготовки його виробництва.

Метою координації виробничих процесів, що формують складний процес, є забезпечення комплектності i безперебійності виробництва при повному завантаженні устаткування, робочих місць та самих робітників.

Особливість розрахунку виробничого циклу складних виробів полягає в тому, що вони запускаються на складання партіями. Партіонний метод забезпечує зростання продуктивності праці і зниження собівартості виготовлення продукції за рахунок: а) застосування найпродуктивнішого процесу; б) скорочення витрат ресурсів; в) зменшення підготовчо-завершального часу на одиницю продукції; г) швидкого опанування робітниками раціональних прийомів і методів складальних робіт; д) спрощення календарного планування виробництва.

Для забезпечення точності розрахунку виробничого циклу використовуються календарно-планові нормативи: розмір партії; кількість партій, що запускаються; ритм.

На практиці використовують спрощений метод розрахунку оптимального розміру партії. Для цього використовується відповідна таблиця.

...