Сущность и содержание логистики производства. Организация и управление материальным потоком в производственном процессе

При организации параллельно-последовательного движения возможны два варианта сочетания операций: а) последующая операция продолжительнее предыдущей; б) последующая операция менее продолжительна, чем предыдущая. Может быть и равенство операций.

Еще больше сократить технологический цикл можно, используя параллельный вид движения предметов труда по операциям, суть которого заключается в том, что транспортные партии или отдельные детали передаются на следующие операции сразу после их обработки на данной операции, что исключает прослеживание деталей. Однако по причине продолжительности отдельных операций на соответствующих рабочих местах образовываются простои оборудования и рабочих. Возникает проблема заполнения перерывов другими работами, что не всегда возможно, поскольку другая работа, как правило, требует переналадки оборудования.

Единственным вариантом, когда процесс идет непрерывно на всех рабочих местах, является тот, при котором продолжительности всех технологических операций либо равны, либо кратны друг другу. Кратность продолжительностей операций позволяет уравнять их путем увеличения на соответствующих операциях числа рабочих мест. Поэтому параллельный способ обычно применяется в крупносерийном и массовом производствах поточного типа. Последовательный вид движения используют в единичном и мелкосерийном производстве при технологическом принципе создания цехов и участков, а параллельно-последовательный - в серийном и массовом производстве, а также в единичном и мелкосерийном в условиях гибких автоматизированных производств.

3. Методы оптимизации запуска партий деталей в обработку

В описываемой ситуации управляющим (изменяемым) параметром является порядок запуска партий деталей в обработку, а функцией - совокупное время обработки на участке всех партий Тсц., которое следует минимизировать. Простой и точный способ определения оптимального порядка запуска партий деталей в обработку по критерию Тсц. существует только для двухоперационных производственных заготовительных участков (далее ПЗУ). Он предложен английским ученым С.М. Джонсоном в 1954 г.

Для многооперационных ПЗУ (К > 3) разработано большое число приближенных методов, среди которых наиболее простым и распространенным является метод Петрова-Соколицына.

Постановка задачи оптимизации запуска партий деталей в обработку предполагает также, что время переналадки оборудования с одной партии на другую невелико и примерно одинаково. Если это допущение не выполняется, то указанные методы не работают.

Метод Джонсона. Так как метод применяется только для двухоперационных участков. Алгоритм нахождения оптимальной последовательности запуска -- итерационный, каждая итерация включает два шага.

Шаг 1. В матрице времени обработки отыскивается минимальный элемент. Если минимум достигается в первом столбце, то соответствующую ему (по строке) партию деталей следует запускать в обработку первой (последующей). Если во втором столбце, то партию следует обрабатывать последней (предыдущей). Строка, где найден минимум, из дальнейшего рассмотрения исключается (вычеркивается).

Шаг 2. Если в матрице остались не вычеркнутые строки, то необходимо перейти к шагу 1.

Если элементы одной строки одинаковы или в столбце насколько одинаковых элементов, то порядок их включения в план произволен, а в результате получается соответствующее число оптимальных последовательностей.

Метод Петрова -- Соколицына. Исходная матрица та же, что и в методе Джонсона, но снято ограничение на число операций (столбцов). Алгоритм предполагает расчет двух промежуточных сумм и их разности. Затем определяется несколько последовательностей запуска партий в обработку по следующим правилам:

1) В порядке убывания первой суммы (суммы времени обработки детали без учета первой операции):

(1)

2) В порядке возрастания второй суммы (суммы времени обработки детали без учета последней операции)

(2)

3) В порядке убывания разности сумм, рассчитанных выше:

(3)

4) В порядке убывания абсолютной величины этой разности.

Таким образом, множество вариантов запуска партий в обработку сводится к четырем вариантам, среди которых, скорее всего, и находится оптимальный, Если среди упорядочиваемых элементов находятся одинаковые, то число вариантов возрастает. Поиск лучшего варианта из отобранных производится прямым перебором. С этой целью для каждой последовательности запуска должно быть найдено время совокупной длительности цикла Тсц и произведен выбор последовательности, минимизирующей эту величину. Оптимальных последовательностей может быть несколько с равными значениями Тсц.

Тема 2.2 Поточная и непоточная формы организации производственного процесса

Поточное производство -- прогрессивный метод организации производства, при котором обеспечивается строго согласованное выполнение всех операций технологического процесса во времени и перемещение предметов труда по рабочим местам в соответствии с установленным ритмом выпуска изделий.

Организация серийного или массового производственного процесса осуществляется с установленным для него регламентом, по которому длительность обработки или сборки каждой штуки (единицы промежуточного продукта) на всех операциях выравнивается -- синхронизируется. Вследствие синхронизации непрерывная связь отдельных операций, расположение рабочих мест в соответствии с последовательностью технологического процесса, преимущественное применение средств специального механизированного транспорта для передачи промежуточного продукта в ходе его изготовления приводят к созданию поточного производства. Поточное производство в его наиболее совершенной форме характеризуется некоторыми основными признаками:

? Пооперационная специализация рабочего места

? Единый расчетный ритм выполнения операций

? Непрерывная передача промежуточного продукта

? Закрепленные за рабочим местом предметы труда

? Размещение рабочих мест в последовательном порядке

? Единые величины времени технологических операций

Поточные линии принято классифицировать по нескольким признакам: в зависимости от количества обрабатываемых изделий, непрерывности производственных процессов, способа поддержания ритма, степени механизации поточных линий, способа межоперационной транспортировки (таблица).

Таблица 3. Классификация форм поточного производства

Классификационный признак	Формы
Количество обрабатываемых изделий	? однопредметные ? многопредметные
Степень непрерывности производственных процессов	? непрерывные ? прерывные ? прямоточные i
Способ поддержания ритма	? регламентируемый ритм ? свободный ритм
Степень механизации	? автоматические ? неавтоматические
Способ межоперационной транспортировки	? перемещающиеся ? стационарные

В зависимости от количества обрабатываемых деталей или собираемых изделий поточные линии классифицируются на: однопредметные -- обработка одной детали или сборка одного изделия; многопредметные -- обрабатываются детали или собираются изделия двух и более наименований. Многопредметные поточные линии применяются в тех случаях, когда трудоемкость одной детали или узла недостаточна для полной загрузки рабочего места, а в конструкции изделия имеются однородные детали или узлы, обработка или сборка которых возможна на одной поточной линии. Многопредметные поточные линии, в свою очередь, подразделяются на постоянные (групповые) и переменные.

Под постоянными (групповыми) поточными линиями понимают такие линии, с которых через каждый ритм их работы сходит весь комплект деталей или узлов, обрабатываемых или собираемых на поточной линии, -- обработка деталей или сборка узлов в» каждом рабочем месте производится комплектно. На постоянной поточной линии вырабатываются различные детали по одинаковому технологическому маршруту и на одном и том же оборудовании. Эти детали могут изготавливаться одновременно (параллельно), если специально сконструированные приспособления позволяют закреплять их для совместной обработки или последовательно в тех случаях, если они закрепляются в различных приспособлениях на том же станке, а обработка одним и тем же инструментом осуществляется в определенной очередности.

Под переменными поточными линиями понимают такие линии, которые в течение определенного времени заняты обработкой одной детали или сборкой одного узла, затем осуществляется некоторая переналадка оборудования для обработки другой детали или сборки другого узла (и далее -- третьей, четвертой, пятой детали или узла). И ритм работы потока при переходе от детали к детали или от изделия к изделию в этом случае меняется и рассчитывается для каждой детали отдельно. Организация таких линий основана на подборе деталей, имеющих совпадающий или сходный технологический маршрут, но при этом различные операционные нормы времени. Это преимущественно детали с близкими конструктивными формами.

Для группы таких деталей, как правило, организуют одну поточную линию. При этом детали запускают в обработку партиями со строго определенным чередованием. Организация переменных поточных линий требует особенно тщательного конструирования оснастки. Экономическая обоснованность создания таких линий зависит в значительной мере от того, насколько удается осуществлять на них смену деталей без значительных затрат времени на переналадку оборудования.

В зависимости от степени непрерывности технологических процессов поточные линии подразделяются на непрерывные, прерывные и прямоточные.

Непрерывными поточными линиями называются такие линии, на которых операции технологических процессов обработки детали или сборки изделия синхронизированы, и деталь или изделие в процессе обработки или сборки поступает с одного рабочего места на другое без межоперационного пролеживания. Непрерывная поточная линия считается наиболее совершенной формой поточного производства, при которой: нормы времени операций равны или кратны ритму; предмет труда перемещается с операции на операцию без пролеживания; каждая операция постоянно закреплена за определенным рабочим местом; рабочие места расположены в порядке последовательности технологического процесса.

В связи с тем, что равенство или кратность времени выполнения каждой операции соответствует ритму поточной линии при синхронизации технологического процесса, то в результате создается возможность соблюдения идеального графика параллельного вида движения производства, исключения межоперационных пролеживаний предмета труда -- создается непрерывность протекания производственного процесса. Непрерывная форма поточного производства применяется на всех технологических стадиях машиностроения. Значительное распространение эта форма получила в сборочных процессах, где преобладает ручной труд, поскольку его организационная гибкость позволяет расчленять операции, добиваясь полной синхронизации технологического процесса.

Прерывными поточными линиями называются такие линии, на которых операции технологического процесса не имеют полной синхронизации. На таких поточных линиях детали или изделия могут пролеживать при их передаче с одного рабочего места на другое.

В тех случаях, когда продолжительность выполнения операций по ряду причин невозможно установить равной или кратной ритму, возникает межоперационное пролеживание предмета труда, применяется прямоточная поточная линия. Как и в непрерывном потоке, здесь операции тоже закреплены за рабочими местами, а последние расположены в порядке технологического процесса. Наиболее часто прямоточная поточная линия применяется в механических цехах, где сложно осуществить синхронизацию технологического процесса в связи с разнообразием применяемого оборудования, приспособлений, инструмента и оснастки и технологических особенностей отдельных операций.

В поточном производстве время выполнения каждой операции технологического процесса изготовления деталей и сборки узлов должно быть равным или кратным единой величине, поэтому организующим началом работы поточной линии является такт-- определенный отрезок времени, через который с потока сходит одно изделие. Расчет такта (г) производится по формуле

, (4)

где Фпл -- действительный (планируемый) фонд времени работы поточной линии в заданном периоде (месяц, квартал, год), мин;

N B из -- программа выпуска изделия в том же периоде времени (месяц, квартал, год), шт.

Если передача деталей на поточной линии осуществляется не поштучно, а партиями, то определяют ритм (R), равный произведению количества изделий в партии, умноженному на величину такта:

(5)

где р -- партия деталей (количество деталей в партии).

Планируемый фонд (Фпл) определяется как произведение количества рабочих дней в плановом периоде, сменности работы, продолжительности рабочего дня и коэффициента, учитывающего перерывы на отдых.

На поточных линиях, оснащенных конвейером пульсирующего действия, учитываются затраты времени на транспортировку изделия, в течение которого сборка не ведется, поэтому расчет осуществляется по следующей формуле:

(6)

где tтр -- время транспортировки изделия с одного рабочего места на другое, мин

rj -- время обработки j -го изделия

Для переменных многопредметных поточных линий рассчитывается несколько тактов по числу наименований деталей, обрабатываемых на потоке.

По способу поддержания ритма все поточные линии подразделяются на линии с регламентированным и свободным ритмом. Линии с регламентированным ритмом характерны для непрерывных поточных линий. Ритм на них поддерживается с помощью конвейеров, сигнализации (звуковой или световой сигнал) и других средств. Линии со свободным ритмом применяются для всех остальных форм поточных линий. Соблюдение ритма на этих линиях возлагается непосредственно на работников поточной линии -- деталь с одного рабочего места на другое передается по окончании операции самим рабочим.

В зависимости от степени механизации поточные линии подразделяются на автоматические и неавтоматические. Автоматические поточные линии характеризуются технологическими процессами изготовления деталей, сборки узлов и агрегатов, которые полностью автоматизированы. Неавтоматические поточные линии представляют собой частично автоматизированные линии. Предпосылкой автоматического производства служит расчленение технологического процесса на специализированные операции и их выполнение при помощи машин-орудий, оснащенных специальными приспособлениями.

При этом автоматизируются не только технологические операции, но и вспомогательные приемы работы, такие как: установочные (установка, закрепление и съем детали, ее перемещение по отношению к обрабатываемому инструменту); контрольные (проверка размеров деталей в процессе ее обработки); обслуживающие (подача смазки и охлаждения, уборка стружки и отходов); транспортные (перемещение детали с операции на операцию); командные или управляющие (пуск и остановка станка, регулирование всех его механизмов и автоматической линии в целом).

Автоматические линии классифицируются на две группы: первая группа -- простые линии, предназначенные для сравнительно ограниченного количества технологических операций, рассчитанных, главным образом, на определенный вид обработки; вторая группа -- комплексные линии, которые охватывают все виды обработки, так что изделия выходят с них полностью готовыми, в некоторых случаях уже в упакованном виде. При этом отличительной особенностью поточного производства является высокий уровень механизации и автоматизации не только технологических, но и транспортных операций, обеспечивающих ритмичную работу поточной линии. Назначение транспортных средств в поточном производстве заключается не только в обслуживании рабочих мест, но и в поддержании заданного ритма потока путем принудительного перемещения изделий от одной операции к другой.

В таблице 2 представлена укрупненная классификация транспортных средств поточной линии.

Таблица 4. Классификация транспортных средств поточной линии

Способ действия	Вид транспортного средства	Тип транспортного средства
Приводные	Подъемно-транспортные механизмы	Монорельсы, мостовые краны, валки, различные краны
	Конвейеры непрерывного действия	Пластинчатые, ленточные, тележечные, винтовые, роликовые
	Конвейеры прерывного действия	Инерционные, пластинчатые, подвесные, тележечные, вибрационные
Бесприводные	Стационарные	Лотки, рольганги, скаты, спуски
	Передвижные	несамоходные тележки, передвижные стеллажи

Средства межоперационного транспорта, применяемые на поточных линиях, весьма разнообразны. Выбор их зависит от конструктивных особенностей изделия (его габаритов, конфигурации, веса), применяемого технологического процесса, организации выполняемых операций (сборка непосредственно на транспортном средстве или возле него), планировки всей поточной линии.

По способу межоперационной транспортировки обрабатываемого или собираемого объекта поточные линии подразделяются на перемещающиеся и стационарные. Перемещающиеся поточные линии -- линии, в которых изделие перемещается по рабочим местам поточной линии. Стационарные поточные линии -- линии, в которых изделие остается неподвижным на стационарных объектах, а рабочие переходят от одного стенда к следующему через промежутки времени, равные ритму.

Непременным условием осуществления поточных форм работы является синхронизация технологических операций. При этом возможна организация параллельно действующих рабочих мест, если операции по своей длительности не укладываются в ритм, но кратны ему. Следовательно, на операциях, длительность которых кратна такту, число рабочих мест тем больше, чем выше отношение штучного времени к такту:

(7)

где с -- количество рабочих мест по каждой операции;

tшт -- штучное время (время, необходимое для выполнения конкретной операции над одной деталью или узлом);

r -- такт поточной линии.

Решающая роль в поточном производстве отводится питанию поточной линии материалами, заготовками, полуфабрикатами, комплектующими изделиями. Поэтому для бесперебойной работы поточного производства предусматриваются так называемые заделы, обеспечивающие заданную производительность соответствующих поточных линий. Под заделами понимаются заготовки, полуфабрикаты, готовые детали, и сборочные единицы, находящиеся на различных стадиях производственного процесса и предназначенные для обеспечения бесперебойного хода работы в соответствующих его звеньях. В поточном производстве заделы подразделяются на внутрилинейные и межлинейные (межоперационные). В свою очередь, внутрилинейные заделы состоят из технологических, оборотных, транспортных и страховых заделов, а межлинейные заделы подразделяются на транспортные и оборотные.

Технологический задел -- это количество заготовок, деталей или узлов, постоянно находящихся в процессе непосредственной обработки или сборки на рабочих местах, а также на межоперационном контроле.

Оборотный задел -- запас заготовок и деталей, который возникает вследствие неполной согласованности времени выполнения работы на отдельных линиях или рабочих местах поточного производства. Этот задел предназначен для выравнивания производительности отдельных линий, участков производства и рабочих мест -- он накапливается и расходуется циклически между теми линиями, отдельными их участками и рабочими местами, выработка которых различна.

Транспортный задел -- общее количество деталей, постоянно находящихся в процессе перемещения между станками и рабочими местами, поточными линиями и производственными участками.

Страховой задел предназначен для локализации непосредственных перебоев и неполадок в работе поточной линии.

Применение поточной формы организации производственных процессов обусловлено не только необходимостью изготовлять изделия в значительных количествах, но и экономической эффективностью поточных методов работы. Как правило, трудоемкость изготовления изделий на поточных линиях ниже, чем при серийной организации производства, естественно, себестоимость ниже и производственный цикл короче.

Эффективность поточного производства объясняется его технико-экономическими особенностями:

? специализация рабочих на выполнении ограниченного круга работ создает предпосылки для значительного повышения производительности труда;

? внедрение специальных станков, приспособлений, оснастки и инструмента также способствует повышению производительности труда;

? необходимость постоянного поддержания ритма потока диктует организованное по графику снабжение рабочих | мест материальными ресурсами, что резко сокращает потери рабочего времени;

? непрерывность производственного процесса в условиях поточной работы значительно сокращает пролеживание промежуточной продукции, существенно снижает длительность производственного цикла и величину оборотных средств;

? сокращение брака в поточном производстве приводит к снижению себестоимости выпускаемой предприятием готовой продукции.

Тема 2.3 «Выталкивающая» и «вытягивающая» системы управления материальными потоками

1. Уровни управления производством.

Различают четыре уровня развития производственных систем в зависимости от объектов непосредственного управления. Такими объектами являются сфера физического распределения, охватывающая склад готовой продукции и потребителей; сфера закупок и снабжения, охватывающая поставщиков и склад хранения предметов труда производителя; сфера управления материальными потоками производства.

Первый уровень развития характеризуется тем, что производство работает на основе сменно-суточных заданий по выпуску готовой продукции. Объектом управления является только склад хранения готовой продукции. Система управления реагирует на ежедневные колебания спроса и сбои в процессе распределения продукции. Эффект работы логистики на первой стадии развития оценивают величиной затрат на транспортирование и затрат на распределение продукции в общей сумме выручки от продажи.

Второй уровень развития характеризуется тем, что в управление вовлечена вся сфера физического распределения готовой продукции от последнего передела производства до конечного потребителя. Логистик такой системы контролирует выполнение следующих функций: хранение готовой продукции, управление запасами готовой продукции, обработку заказов, планирование работы с потребителями. Эффект оценивают из сопоставления сметы расходов и реальных доходов.

Третий уровень развития характеризуется тем, что в управление вовлечены сферы закупок и физического распределения готовой продукции. На данном уровне развития логистик не контролирует только сферу управления материальным потоком производства. Эффект работы оценивают путем сравнения обслуживания потребителей со стандартом. Управление объектами основано на планировании упреждающих воздействий.

Четвертый уровень развития характеризуется тем, что в управление вовлечены сферы закупок, физического распределения готовой продукции и управление потоками сырья, комплектующих, полуфабрикатов производства. В такой системе интегрированы процессы планирования и контроля с операциями маркетинга, сбыта, производства и финансов. Эффект работы системы оценивают с учетом требований международных стандартов.

2. «Выталкивающая» система управления материальными потоками

Материальные потоки в производстве играют большую роль, от их правильной организации зависят основные его характеристики. Методологическим подходом к повышению эффективности функционирования производства является решение вопросов синхронизации и оптимизации материальных потоков.

Функциями управления материальным потоком являются:

? совершенствование организации и управления материальными потоками, обеспечение ритмичной, согласованной работы всех звеньев производства,

? обеспечение непрерывности процессов производства,

? обеспечение надежности планирования,

? обеспечение гибкости и маневренности в реализации цели при возникновении различных отклонений от плана,

? соответствие системы оперативного управления производством типу и характеру конкретного производства.

Толкающая система управления. Толкающая система представляет собой систему организации производства, в которой предметы труда, поступающие на производственный участок, непосредственно этим участком у предыдущего технологического звена не заказываются (рисунок 4).

Рисунок 4. Схема толкающей системы управления материальными потоками

- материальный поток,

- информационный поток

Материальный поток «выталкивается» получателю по команде, поступающей на передающее звено из центральной системы управления производством. Толкающие модели управления потоками характерны для традиционных методов организации производства. Возможность их применения для логистической организации производства появилась в связи с массовым распространением вычислительной техники. Эти системы, первые разработки которых относят к 60-м гг., позволили согласовывать и оперативно корректировать планы и действия всех подразделений предприятия (снабженческих, производственных, сбытовых) с учетом постоянных изменений на рынке.

Толкающие системы, способные с помощью микроэлектроники увязать сложный производственный механизм в единое целое, тем не менее, имеют естественные границы своих возможностей. Параметры «выталкиваемого» на участок материального потока оптимальны настолько, насколько управляющая система в состоянии учесть и оценить все факторы, влияющие на производственную ситуацию на этом участке. Однако чем больше факторов по каждому из многочисленных участков предприятия должна учитывать управляющая система, тем совершеннее и дороже должно быть ее программное, информационное и техническое обеспечение.

1 «Вытягивающая» система управления материальными потоками

Тянущая система управления. Тянущая система представляет собой систему организации производства, в которой детали и полуфабрикаты подаются на последующую технологическую операцию с предыдущей по мере необходимости (рисунок 5).

При этом центральная система управления не вмешивается в процесс управления материальными потоками между участками производства, не устанавливает для них текущих производственных заданий. Производственная программа отдельного технологического звена определяется размером заказа последующего звена. Система управления ставит задачу лишь перед конечным звеном производственной технологической цепи.

Рисунок 5. Схема тянущей системы управления материальными потоками

- материальный поток,

- информационный поток

Допустим, предприятие получило заказ на изготовление 10 единиц продукции. Этот заказ система управления передает в цех сборки. Цех сборки для выполнения заказа запрашивает 10 деталей из цеха № 1. Передав из своего запаса 10 деталей, цех № 1 с целью восполнения запаса заказывает у цеха № 2 десять заготовок. В свою очередь, цех № 2, передав 10 заготовок, заказывает на складе сырья материалы для изготовления переданного количества также с целью восстановления запаса. Таким образом, материальный поток ?вытягивается? каждым последующим звеном. Причем персонал отдельного цеха в состоянии учесть гораздо больше специфических факторов, определяющих размер оптимального заказа, чем это смогла бы сделать центральная система управления.

На практике реализованы различные варианты толкающих и тянущих систем. Толкающие системы известны под названием системы МРП характеризуются высоким уровнем автоматизации управления, позволяющим реализовать следующие основные функции: обеспечивать текущее регулирование и контроль производственных запасов; в реальном масштабе времени согласовывать и оперативно корректировать планы и действия различных служб предприятия - снабженческих, производственных, сбытовых. В современных развитых вариантах систем МРП решают также различные задачи прогнозирования с применением имитационного моделирования и других методов исследования операций.

К тянущим внутрипроизводственным логистическим системам относят систему Канбан (в переводе с японского языка карточка), разработанную и впервые в мире реализованную фирмой Toyota.

Система Канбан не требует тотальной компьютеризации производства, однако она предполагает высокую дисциплину подставок, а также высокую ответственность персонала, так как централизованное регулирование внутрипроизводственного процесса ограничено. Система позволяет:

? существенно снизить производственные запасы. Например, запасы деталей в расчете на один выпускаемый автомобиль у фирмы Toyota составляет 77 долл., в то время как на автомобильных фирмах США этот показатель равен примерно 500 долл.;

? ускорить оборачиваемость оборотных средств, улучшить качество выпускаемой продукции.

Тема 2.4 Варианты формирования внутрипроизводственных логистических цепей

1. Варианты формирования логистических цепей в машиностроительном, радиотехническом и других производствах

Организация и технология процесса товародвижения в промышленном производстве зависит от направлений производственно-хозяйственной деятельности отдельных его отраслей. В свою очередь, отрасль промышленного производства определяет номенклатуру потребляемых материально-технических ресурсов, объемы их потребления, величину запасов, способы транспортировки. Естественно, что каждая отрасль имеет свои специфические особенности движения материальных ресурсов (сырья, полуфабрикатов, основных и вспомогательных материалов, промежуточной готовой продукции -- комплектующих изделий) на предприятиях. Более того, эта специфика прослеживается и внутри большей части отраслей, структура которых предусматривает организацию отличающихся потоковых процессов по количеству, наполнению, интенсивности и скорости движения, использование разнообразных орудий труда и их эксплуатации в различных режимах работы и обслуживания, производственным циклам, организации складского и транспортного хозяйства, а также многим другим факторам организационного и технического характера.

Промышленное производство состоит из целого ряда отраслей, которые условно можно подразделить на четыре группы.

Первая группа: электроэнергетика -- атомные, тепловые, приливные электростанции, гидроэлектростанции; топливная промышленность -- добыча нефти, газа, угля (бурый, каменный), сланцев, торфа; металлургический комплекс -- черная и цветная металлургия; горнодобывающая промышленность -- рудодобывающая (руда, марганец, цветные, благородные и редкие металлы); добыча неметаллических ископаемых (мрамор, гранит, асбест, мел, доломит, кварцит, глина, гипс, известняк); горнохимическая (апатит, калийная соль, нефелин, селитра, фосфатное сырье).

Вторая группа: машиностроительный комплекс -- машиностроение (энергетическое, металлургическое, горно-шахтное и горнорудное, подъемно-транспортное, железнодорожное, химическое и полимерное, строительно-дорожное, тракторное и сельскохозяйственное); производство (нефтепромыслового и бурового геолого-разведовательного, нефтегазоперерабатывающего оборудования, оборудования для целлюлозо-бумажной промышленности и для промышленности строительных материалов, технологического оборудования для легкой, пищевой и комбикормовой промышленности); промышленность (электротехническая, станкостроительная и инструментальная, автомобильная, металлических конструкций и изделий); приборостроение, в том числе промышленность средств вычислительной техники.

Третья группа: химический и нефтехимический комплекс -- промышленность (горно-химическая, химических волокон и. нитей, синтетических смол и пластических масс, лакокрасочная, синтетических красителей, химико-фармацевтическая, шинная, рези-ноасбестовая); производство (основной химии, продуктов основного органического синтеза, минеральных удобрений); лесная и деревообрабатывающая промышленность -- заготовка древесины, в том числе деловой, производство (пиломатериалов, фанеры, древесностружечных и древесноволокнистых плит); целлюлозо-бумажная промышленность -- производство целлюлозы, бумаги и картона; промышленность строительных материалов -- производство цемента, сборных железобетонных конструкции и изделии, стеновых и кровельных материалов, оконного стекла, керамических изделий.

Четвертая группа: легкая промышленность -- текстильная (хлопкоочистительная, хлопчатобумажная, льняная, шерстяная, шелковая, трикотажная), швейная, кожевенная (производство натуральных, искусственных кож и пленочных материалов), меховая, обувная; пищевая промышленность -- производство сахара, мяса и мясных продуктов, морепродуктов, молока и молочных продуктов, овощей, кондитерских изделий и других продуктов; перерабатывающие отрасли агропромышленного комплекса -- зернопродуктовая, картофелепродуктовая, свеклосахарная, плодоовощная, виноградно-винодельческая, мясная, молочная, масложировая).

Несмотря на многообразие отраслей промышленного производства, значительная их часть имеет характерные черты движения материально-технических ресурсов, что выражается в последовательном формировании логистических цепей -- от добычи сырьевых ресурсов, технологического процесса их превращения в промежуточный продукт до выпуска конечного готового продукта, реализуемого организациям-потребителям или индивидуальным потребителям. Наиболее ярко характерные черты проявляются в машиностроительной промышленности -- одной из сложных отраслей промышленного производства. Поэтому товародвижение и связанные с ним экономические, организационные и технические процессы будем рассматривать на примере машиностроения в виде интегрированных положений.

Комплексная характеристика особенностей организации и технического уровня машиностроительного предприятия включает в себя: степень его специализации; сложность и устойчивость производимой номенклатуры готовой продукции; масштабы производства; количество производственных подразделений, входящих в состав предприятия; номенклатура потребляемых материально-технических ресурсов; наличие и размеры заводских снабженческих складов и складов готовой продукции; наличие, виды и количество транспортных средств; структура используемого в производстве станочного парка, оборудования и различных технических устройств.

Характер и особенности организации производственного процесса машиностроительного предприятия (тип производства) зависят от целого ряда факторов. Одним из основных факторов является специализация предприятия, которая, в свою очередь, связана с масштабом выпуска готовой продукции. Одновременно на формирование типа производства влияет устойчивость номенклатуры выпускаемой продукции. В различных типах производства существуют и функционируют разнообразные по организации и количеству звеньев логистические цепи хода производственного процесса (движение материалов, заготовок, деталей, узлов и агрегатов), применяются различные методы технического нормирования и формируется степень специализации рабочих мест, а также существенно различаются системы управления производством.

Тип производства предопределяет характер управления им -- чем устойчивее конструкция выпускаемой предприятием готовой продукции, чем реже изменяются технологический процесс, приспособления и оснастка, чем постояннее применяемые в производстве материальные ресурсы, а, следовательно, и состав поставщиков, тем реже пересматривается программа производства, а значит, и порядок ее выполнения в производственных подразделениях предприятия. При этом управление производством приобретает более стандартный характер, и одновременно создаются предпосылки для централизации управления, в том числе потоковыми процессами.

Отнесение машиностроительного предприятия в целом к тому или иному типу производства часто носит условный характер, потому что на каждом промышленном предприятии и даже в отдельных его производственных подразделениях можно встретить сочетание различных типов производственного процесса.

2. Виды и организационно-технические особенности создания и эксплуатации автоматических линий, роторных линий, робототехнических комплексов

Автоматическая линия (АЛ) - это система согласованно работающих и автоматически управляемых станков (агрегатов), транспортных средств и контрольных механизмов, размещенных по ходу технологического процесса, при посредстве которых производится обработка деталей или сборка изделий по заранее заданному технологическому процессу в строго определенное время (такт АЛ).

Роль рабочего на автоматической линии сводится лишь к наблюдению за работой линии, наладке и подналадке отдельных механизмов, а иногда к подаче заготовки на первую операцию и снятию готового изделия на последней операции. Это позволяет рабочему управлять значительным числом машин и механизмов.

В соответствии с функциональным назначением автоматической линии могут быть механообрабатывающими, механосборочными, сборочными, заготовительными, контрольно-измерительными, упаковочными.

Основным параметром автоматической линии является производительность. Производительность линии (П) считают по производительности последнего выпускного станка. Различают:

1) технологическую,

2) цикловую,

3) фактическую,

4) потенциальную производительность линии.

Технологическая производительность определяется по формуле:

(8)

где - машинное время обработки детали, т.е. основное время (tocн).

Цикловая производительность (Тц) рассчитывается по формуле:

Пц = 1/Тц = 1/(tм +tх), (9)

где Тц - длительность рабочего цикла

Тц = tм+tх, мин;

tх - время холостых ходов рабочей машины, связанных с загрузкой и разгрузкой, межстаночным транспортированием, зажимом и разжимом деталей, т.е. вспомогательное время.

Для большинства автоматических линий длительность рабочего цикла и всех его элементов остается неизменной в процессе работы машины, поэтому технологическая и цикловая производительности являются постоянными величинами. В реальных условиях периоды бесперебойной работы рабочей машины АЛ чередуются с простоями, вызванными различными организационными причинами

Автоматическая линия с гибкой связью оснащаются, как правило, независимым межоперационным транспортом, позволяющим передавать детали с операции на операцию независимо от другой. После каждой операции на линии создается бункерное устройство (магазин) для накопления межоперационного задела, за счет которого осуществляется непрерывная работа станков.

Разновидностью комплексных автоматических линий являются роторные автоматические линии (РАЛ).

Роторные автоматические линии представляет собой комплекс рабочих машин (роторов), транспортных машин (роторов), приборов, объединенных единой системой автоматического управления, в которой одновременно с обработкой заготовки перемещаются по дугам окружностей рабочих роторов совместно с воздействующими на них рабочими инструментами.

Рабочие и транспортные роторы находятся в жесткой кинематической связи и имеют синхронное вращение. Рабочий ротор представляет собой жесткую систему, на периферии которого на равном расстоянии друг от друга монтируются рабочие инструменты в быстросъемных блоках и рабочие органы, сообщающие инструментам необходимые движения. Каждый инструмент на различных участках своего пути совершает все необходимые элементы движения для выполнения операции. Для малых усилий применяются механические исполнительные органы, для больших - гидравлические (например, штоки гидравлических силовых цилиндров).

Инструмент, как правило, монтируется комплексно в блоках, сопрягаемых с исполнительными органами рабочего ротора преимущественно только осевой связью, что обеспечивает возможность быстрой замены блоков.

На периферии транспортных роторов на равном расстоянии друг от друга устанавливаются заготовки для изготовления деталей или сборочные единицы для сборки изделий. Транспортные роторы принимают, транспортируют и передают изделия (заготовки) на рабочие роторы. Они представляют собой барабаны или диски, оснащенные несущими органами.

Для передачи изделий между рабочими роторами с различными шаговыми расстояниями или различным положением предметов обработки транспортные роторы могут изменять угловую скорость и положение в пространстве транспортируемых предметов.

На роторных автоматических линиях можно одновременно обрабатывать несколько типоразмеров деталей сходной технологии, т.е. они могут применяться как многопредметные линии и не только в массовом, но и в серийном производстве. В настоящее время широко применяются для производства радиодеталей, штампованных деталей, для расфасовки, упаковки и др. видов работ.

Роторные автоматические линии отличаются определенным уровнем гибкости и позволяют получать достаточно высокие технико-экономические показатели. Например, по сравнению с отдельными автоматами не роторного типа сокращается производственный цикл в 10-15 раз; уменьшаются межоперационные заделы в 20-25 раз; высвобождаются производственные площади; снижается трудоемкость и себестоимость продукции; капитальные затраты окупаются за 1-3 года.

Промышленный робот - это механическая система, включающая манипуляционные устройства, систему управления, чувствительные элементы и средства передвижения. С помощью промышленных роботов можно объединять технологическое оборудование в отдельные робототехнические комплексы различного масштаба, не связанные жестко планировкой и числом комплектующих агрегатов.

Принципиальными отличиями робототехники от традиционных средств автоматизации являются их широкая универсальность (многофункциональность) и гибкость (мобильность) при переходе на выполнение принципиально новых операций.

Промышленные роботы находят применение во всех сферах производственно-хозяйственной деятельности. Они успешно заменяют тяжелый, утомительный и однообразный труд человека, особенно при работе в условиях вредной и опасной для здоровья производственной среды. Они способны воспроизводить некоторые двигательные и умственные функции человека при выполнении ими основных и вспомогательных производственных операций без непосредственного участия рабочих. Для этого их наделяют некоторыми способностями: слухом, зрением, осязанием, памятью и т. д., а также способностью к самоорганизации, самообучению и адаптации к внешней среде.

Промышленный робот - это перепрограммируемая автоматическая машина, применяемая в производственном процессе для выполнения двигательных функций, аналогичных функциям человека, при перемещении предметов труда или технологической оснастки.



Тема 2.5 Микрологистические концепции и системы: JIT, Lean Production, Kanban, MRP и ДRP (4 ч)

1. Концепция «планирования потребностей/ресурсов» (RP). Логистические системы «толкающего типа»: системы планирования потребностей в материалах (MRP)

При организации логистической системы на предприятии за основу может быть взята концепция «планирования потребностей/ресурсов» (RP -- Requirements / resource planning - «планирование потребностей и ресурсов»).

Содержание систем MPR. Данные системы относятся к логистическим системам «толкающего типа». (MRP I / MRP 11 (Materials /manufacturing requirements / resource planning -- «системы планирования потребностей в материалах / производственного планирования ресурсов»). Осуществить реализацию систем MRP удалось только благодаря появлению быстродействующих компьютеров.

Основные цели MRP-систем: удовлетворение потребностей в сырье, материалах и продукции при планировании производства и доставки продукции потребителям; сохранение низких уровней запасов сырья (материалов); осуществление планирования производственных операций, расписаний доставки, закупочных операций с целью минимизации расходов.

Система MRP I. Данная система начинает свою работу с определения необходимого количества сырья, которое требует рынок в определенные периоды времени, ориентируясь на прогнозные расчеты потребности. Далее система высчитывает необходимое количество сырья (материалов) для исполнения производственной программы. Для этого в базе данных компьютера содержится информация, касающаяся номенклатуры и основных свойствах сырья, материалов, необходимых для производства продукции; система моментов времени поставок сырья и материальных ресурсов в производственные подразделения и др. Таким образом, база данных информирует систему и соответствующий управленческий персонал о наличии и размере запасов сырья и материалов на складе, а также о близости их к критическому размеру и тому времени, когда их необходимо пополнить. Также в базе содержится информация о поставщиках и параметрах поставки сырья (материалов).

Недостатки системы MRPI: использование МЯРI требует значительного объема вычислений, предварительной обработки большого объема исходной информации; растут расходы на обработку заказов и транспортировку при одновременном стремлении предприятий сократить уровни запасов или перейти на выпуск товаров в малых объемах с более высокой периодичностью (серийное производство); имеется слабая чувствительность к кратковременным изменениям спроса.

Система MRP II. Данная система появилась как результат ликвидации борьбы с недостатками системы IU1RPI. Система MRPII, помимо прежних функций, содержит элементы финансового планирования, чем обеспечивает большую гибкость планирования и способствует снижению логистических расходов по управлению запасами.

2. Системы планирования распределения продукции / ресурсов» (DRP)

При создании логистической системы на предприятии за основу может быть взята концепция "Планирования потребностей /ресурсов» (RP -- Requirements / resource planning -- «планирование потребностей и ресурсов»).

Содержание систем DRP. К данной группе систем относятся системы DRP 1 / DRP II (Distribution requirements / resource planning -- «системы планирования распределения продукции / ресурсов»). DRP-системы ориентированы на потребительский спрос, не контролирующийся предприятием. В основу DRP-систем заложен график, через который осуществляется весь процесс поставок и пополнения запасов готовой продукции в системе распределения продукции предприятия.

Маркетинговые преимущества применения DRP-систем: улучшение уровня сервисного обслуживания путем сокращения времени доставки готовой продукции и удовлетворения запросов потребителей; совершенствование продвижения новых видов продукции на рынок; наличие возможности предвидеть и предупреждать решения по поводу продвижения продукции с небольшими уровнями запасов; лучшая координация управления запасами готовой продукции с остальными функциями предприятия; высокая способность удовлетворять требования покупателей за счет сервисного обслуживания, основанного на управлении запасами готовой продукции.

Логистические преимущества применения DRP-систем: сокращение логистических издержек, связанных с управлением запасами готовой продукции путем координации поставок; сокращение запасов за счет более точного определения размера и места поставок; снижение потребности в складских площадях за счет сокращения запасов; сокращение транспортной составляющей логистических издержек путем организации более эффективной обратной связи по заказам; лучшая координация между производственными операциями и операциями по распределению продукции.

Недостатки системы DRP I: система DRP I ориентирована на использование точного, скоординированного прогноза отправок и пополнения запасов для каждого центра и каждого канала распределения готовой продукции в распределительной сети; планирование запасов в DRP-системе делает необходимой высокую надежность осуществления обмена между центрами распределения и остальными звеньями логистической системы.

Система DRP II. Данная система является вторым поколением систем DRP. в ней используются современные методы и алгоритмы программирования, ориентированные на локальные сети персональных компьютеров и телекоммуникационные электронные каналы. DRP ll-системы применяют более эффективные модели прогнозирования потребительского спроса.

3. Микрологистическая система KANBAN (от яп. kanban -- «карта»).

Эффективность логистической системы предприятия может быть существенно повышена путем применения микрологистической системы KANBAN (от яп. kanban -- «карта»).

Содержание системы KANBAN. Данная система представляет собой первую реализацию «тянущих» микрологистических систем в производственном процессе. Система представляет собой систему организации непрерывного производственного потока, который способен к быстрой перестройке и практически не требует страховых запасов. Основная сущность системы KANBAN состоит в том, что все производственные подразделения предприятия, в том числе линии конечной сборки, обеспечиваются необходимыми ресурсами в количестве и в сроки, которые необходимы для выполнения заказа, определенного подразделением-потребителем. Это выражается в том, что в отличие от традиционного подхода к производству структурное подразделение-производитель не имеет общего жесткого графика производства, а оптимизирует свою работу в рамках заказа подразделения фирмы, осуществляющего операции на каждой последующей стадии производственно-технологического цикла. На внедрение данной системы у фирмы Toyota ушло примерно 10лет. Причинами такого срока являлось то, что данная система не могла функционировать без соответствующего логистического окружения концепции «точно в срок».

Необходимые условия для организации системы KANBAN: рациональная организация и оптимальная сбалансированность производства; всеобщий контроль качества на всех этапах производственного процесса и уровня качества исходных материальных ресурсов у поставщиков; партнерство только с надежными поставщиками и перевозчиками; повышенная профессиональная ответственность работников предприятия и высокая трудовая дисциплина в коллективе. Система KANBAN заметно сокращает запасы материальных ресурсов на входе и незавершенное производство на выходе, позволяя тем самым выявлять узкие места в производственном процессе. Данная система позволяет установить баланс в цепи поставки путем минимизации запасов на каждом этапе. Практическое применение системы KANBAN, а в дальнейшем ее модифицированных версий позволяет предприятиям значительно улучшить качество выпускаемой продукции, уменьшить логистический цикл, заметно повысив скорость оборота оборотного капитала фирм, уменьшить себестоимость производства, практически полностью исключить страховые запасы и значительно уменьшить объем незавершенного производства. Данная система позволяет уменьшить производственные запасы на 50 %, товарные -- на 8 %.

...