Методика проектирования производственной структуры

Любое проектирование начинается с анализа. Анализ производственной структуры может быть выполнен вручную или с помощью вычислительной техники.

Анализ производственной структуры осуществляется в несколько этапов:

· анализ сборочной стадии;

· анализ обрабатывающей стадии;

· анализ заготовительной стадии.

Традиционный анализ выполняется по следующей схеме, показанной на Рис. 2.15и в Таблица 2.15.

 

 

Рис. 2.15. Анализ производственной структуры

 

Таблица 2.15. Последовательность основных операций анализа и синтеза производственной структуры

Наименование	Содержание	Метод реализации	Средства осуществления
Анализ существующей структуры	выявление пригодности производственной структуры производственным процессам	1. интуитивный метод 2. формализованный	1. вручную 2. с помощью ЭВМ
Классификация деталей (сборочных единиц)	выявление конструктивно-технологически однородных групп деталей	1. субъективно 2. формализованно-объективный (метод распознавания образа)	1. вручную 2. с помощью ЭВМ
Формирование структурных подразделений	Определение состава и специализации подразделений. Создание подразделений с максимально однородными условиями производства	1. интуитивный 2. метод статистических испытаний и моделирования	вручную 2. с помощью имитационных машин и ЭВМ
Расчет экономической эффективности	Сопоставление затрат на проектирование производственной структуры и экономических показателей предприятия	формализованный	вручную 2. с использованием ЭВМ

 

Производственная структура предприятия, ее достоинства и недостатки, выявляются в процессе анализа.

Анализ движения деталей ведется по маршрутной ведомости и определяет количество и объем работ изделий (деталей), которые проходят по данному маршруту (Таблица 2.16).

 

Таблица 2.16. Анализ по маршрутной ведомости

Маршрут	Изделия (детали)
А	В	С
1-9-2-3-10
1-2-3-5-10
1-2-9-2-9-10
1-9-2-9-3-10

 

Проектирование производственной структуры происходит на двух уровнях – макропроектирование (ведем анализ структуры и осуществляем классификацию изделий и деталей) и инженерное проектирование.

Анализ ведется по стадиям отдельно, начиная со сборочной, обрабатывающей и заготовительной.

I этап. Классификация изделий. Включает признаки:

· серийность;

· степень постоянства выпуска продукции;

· форма организации сборочного процесса и длительность цикла.

По первому признаку выделяют изделия массового, серийного и единичного производства.

По второму признаку – регулярно повторяющиеся изделия в производстве, нерегулярно повторяющиеся и не повторяющиеся.

По третьему признаку – изделия для поточной сборки и изделия для партионной. Последние в свою очередь делятся на изделия с коротким и длительным циклами.

Эти признаки необходимы для проектирования производственной структуры.

На II этапе классификации подлежат детали.

В цехах механообработки изготавливают большое количество деталей.

(2.15)

Д – генеральная совокупность объектов;

D – доля ошибки (~ 5%)

n – объем выборки (т.е. число объектов, необходимых для классификации отражающих всю совокупность изделий, деталей на предприятии, в цехе).

 

Классификация деталей для механической обработки в рамках выборки ведется по признакам – строят дерево вхождения деталей.

Признаки:

Р₁ – конструкционный тип детали (призма, тело вращения, плоские),

Р₂ – габаритные размеры,

Р₃ – материал (сталь, цветной металл, не металл),

Р₄ – вес,

Р₅ – технологический маршрут.

Для определения специализации участков этих признаков недостаточно, поэтому проектирование производственной структуры (участков) осуществляется на базе двух групп признаков: организационно-плановых признаков и конструктивно-технологических.

Организационно-плановые признаки:

· показатель относительной трудоемкости деталей;

· показатель массовости, характеризующий тип производства;

· признак общности наладки оборудования.

Конструктивно-технологические признаки:

· форма обрабатываемых поверхностей; (определяет форму обработки);

· вид заготовки (определяет форму обработки и вид оборудования);

· габариты деталей (определяет размер оборудования);

· конструктивный тип детали (определяет выбор оборудования);

· технологический маршрут (определяет типоразмер оборудования и его расстановку).

По конструктивно-технологическим признакам мы стремимся к определенной форме специализации, т.е. к созданию предметных, подетальных или технологических участков.

Организационно-плановые признаки требуют создания участков, близких по типу производства и равновеликих по относительной трудоемкости обработки.

Такой признак, как общность наладки требует обработки деталей разного конструктивного типа на одном участке при условии общей наладки рабочих мест (т.е. валы, втулки, корпуса, имеющие автоматическую обработку, должны обрабатываться на одном участке).

Показатель относительной трудоемкости детали дает возможность сформировать равновеликие участки.

Физический смысл показателя относительной трудоемкости – обезличенное число рабочих мест, необходимых для обработки деталей. Он рассчитывается по формуле (2.16).

 

(2.16)

t_шт – время обработки i детали по всем j операциям;

N_i – программа выпуска деталей;

К_о – число операций;

К_в – коэффициент выполнения норм;

60 – перевод часов в минуты;

F_э – эффективный фонд времени работы оборудования (располагаемый – F_р, действительный – F_д).

 

Фонд времени работы оборудования определяется по формуле (2.17).

(2.17)

Д – число рабочих дней в году;

d – число часов в смене;

с – число рабочих смен;

β – процент времени простоя оборудования в ремонте (плановый простой).

 

Показатель относительной трудоемкости (К_дi) можно рассчитать по формуле (2.18).

(2.18)

 

Такт выпуска комплекта деталей (r) – период времени между выпуском (запуском) двух одноименных (смежных деталей) (2.19).

 

(2.19)

 

В серийном и мелкосерийном типе производства такт используется как расчетная величина.

При создании равновеликих участков учитываются организационно-плановые признаки.

 

(2.20)

А – целое число, которое получается делением суммарного К_gi на число участков цеха (n_y).

(2.21)

(2.22)

Число участков определяется исходя из расчетного числа рабочих мест (S_p) и нормы управляемости одним мастером (Н_у).

Норму управляемости мастера можно определить по формуле (2.23).

 

(2.23)

С_р – средний разряд работ,

К_з.о. – коэффициент закрепления операции.

 

По данным НИИ труда 25-40 рабочих мест: в массовом типе производства – 40 рабочих мест; в мелкосерийном – 25 рабочих мест).

На каждом участке определяется необходимое количество оборудования (2.24 или 2.25 или 2.26), для чего определяем потребный и располагаемый фонды времени работы оборудования.

(2.24)

(2.25)

(2.26)

(2.27)

(2.28)

j – вид оборудования,

h – коэффициент загрузки (определяется по каждому оборудованию),

h_з – планируемый = 0,80-0,85.

 

Если h_з<0,5, то необходимо провести внутри- или межучастковую кооперацию.

Таким образом, производственная структура цеха это состав производственных участков (основных и вспомогательных), их специализация и формы взаимосвязи.

Участок – наименьшее административно-производственное подразделение, предназначенное для выполнения части производственного процесса.

Цехи заготовительной стадии характеризуются постоянством производственной структуры и специализируются по технологическому признаку.

Цехи обработочной и сборочной стадии имеют динамичную производственную структуру.

При создании производственной структуры механических цехов обращают внимание на классификацию деталей по организационно-плановым и конструкционно-технологическим признакам, причем в качестве основных конструкционно-технологических признаков принимают форму обрабатываемых поверхностей, которые определяют вид обработки.

Габариты деталей определяют размеры оборудования (мелкие, средние, и крупные детали).

Основной технологический маршрут определяет последовательность в расстановке оборудования. При выборе основного маршрута выбираются наиболее характерные детали. Для деталей с числом операций менее 5 выбирается одна основная операция (трудоемкая или формообразующая).

Тип производства предопределяет систему оперативного планирования. Показатель относительной трудоемкости определяет размеры участков по количеству рабочих мест.

Групповое производство – разновидность производственной структуры механообрабатывающей стадии производственного процесса (за производством закрепляется несколько типов деталей).

Групповая организация производства – совместное изготовление или ремонт группы изделий разной конфигурации на специализированных рабочих местах.

Организационной основой является специализации рабочих мест, технологической основой – унифицированный технологический процесс.

Групповое производство может быть организовано на уровне цеха, участка, многономенклатурной поточной линии.

При групповой технологии процесс разрабатывается на комплексную деталь и проектируется общая наладка и обслуживание.

Групповое производство дает возможность перейти к наиболее эффективной производственной структуре (см. Рис. 2.16).

 

Рис. 2.16. Групповое производство

 

Проектирование производственной структуры заканчивается размещением оборудования на плане цеха. При размещении оборудования необходимо руководствоваться принципами организации производственного процесса: прямоточностью, ритмичностью, непрерывностью.

При планировке следует учитывать удобства ремонта оборудования, хранения тары, организации многостаночного обслуживания, требования техники безопасности.

Критерием эффективности планировки может быть выбраны минимум грузооборота, минимум производственного цикла, минимум незавершенного производства, кратчайшие пути транспорта.

Пространственная структура выполняется в генеральном плане – проектируемое или фактически или практически сложившееся размещение цехов, служб, коммуникаций, согласованных с особенностями местности, требованиями территории и охраны окружающей среды.