Принципы организации технологического процесса

ОГЛАВЛЕНИЕ

введение.. 4

1. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ технологического процесса.. 8

2. ПРИНЦИПЫ ОРГАНИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА.. 12

3. МЕТОДЫ СОСТАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ... 14

3.1 Упорядоченный список технологический операций. 14

3.2 Блочно-логическая технологическая схема. 17

3.3 Ориентированный сетевой граф.. 19

4. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ОРИЕНТИРОВАННОГО СЕТЕВОГО ГРАФА.. 21

5. ОПТИМИЗАЦИЯ ОРИЕНТИРОВАННОГО СЕТЕВОГО ГРАФА.. 26

6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СЕБЕСТОИМОСТИ ЗАПРОЕКТИРОВАННОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА.. 30

СЛОВАРЬ ОСНОВНЫХ ТЕРМИНОВ И ОПРЕДЕЛЕНИЙ.. 43

 

Введение

Технология - (от греч. téchne - искусство, мастерство, умение и...логия), совокупность приёмов и способов получения, обработки или переработки сырья, материалов, полуфабрикатов или изделий, выполняемых в различных отраслях промышленности

В рамках технологии выделяют раздел науки о правилах выполнения работниками промышленного предприятия соответствующих технологических операций на оборудовании для получения номенклатурного изделия (методика выполнения производственных операций). Организацией – называется наука об определении оптимальной последовательности выполнения технологических операций, распределение их по времени, выборе необходимого числа бригад исполнителей и определении себестоимости запроектированного технологического процесса.

ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ технологического процесса

Технологическим процессом называется определенная последовательность технологических операций, выполнение которых позволяет получить номенклатурное изделие.

Изделием называется законченный объем промышленного производства, включенный в государственный заказ для производственной деятельности предприятия или определенный хоздоговором. Например, под изделием может пониматься Государственный земельный кадастр (см. Рис.1), который в свою очередь состоит из элементарных изделий (единого государственного реестра земель, кадастрового дела и дежурной кадастровой карты). Элементарное изделие является составной частью номенклатурного изделия и также может быть включено в номенклатурную деятельность производственного предприятия. Изделия или элементарные изделия являются номенклатурными единицами, на основании которых оценивают и планируют деятельность промышленного предприятия.

Технологическая операция обозначает совокупность производственных действий, непрерывно выполняемых на одном или нескольких рабочих местах, одной или несколькими бригадами исполнителей. Технологическая операция связана с выполнением законченного объема работы в рамках изготовления изделия или элементарного изделия и является основным элементом производственного планирования и учета.

Например, технологический процесс по изготовлению изделия – Государственного земельного кадастра для городской территории, может быть представлен следующей совокупностью технологических операций:

1. Проектирование и построение на местности городского геодезического обоснования;

2. Крупномасштабное картографирование городской территории;

3. Структуризация городской территории (разбивка городской территории на территориальные зоны по функциональному или иному признаку);

4. Государственная кадастровая оценка земель поселений по заданным территориальным зонам (кадастровым кварталам);

5. Инвентаризация земель поселений с выносом в натуру и закреплением на местности границ территориальных зон;

6. Территориальное землеустройство с межевание объектов землеустройства в пределах заданных территориальных зон;

7. Государственный кадастровый учет объектов кадастра (формирование объектов кадастра и внесение кадастровых данных в соответствующие реестры Единого государственного реестра земель).

Для представленной последовательности необходимо выполнить анализ на возможность определения для каждой запроектированной технологической операции состава бригады исполнителей и трудоемкости. Этот анализ выполняется на основании сравнения списка технологических операций, составляющих запроектированный технологический процесс, со списком технологических операций, приведенный в соответствующей нормативной литературе.

В том случае, когда это сделать невозможно, укрупненные технологические операции необходимо разбить на элементарные технологические операции. Элементарной называется такая технологическая операция, для которой возможно установить состав бригады исполнителей и определить технологическую норму времени

Например, укрупненную технологическую операцию по созданию городской кадастровой сети можно представить в виде структурной схемы, которая приведена на рисунке5. На основании анализа этой схемы следует сделать вывод, что элементарными технологическими операциями являются операции, приведенные в следующих ячейках: 1, 3, 2.1, 2.2, 2.3.

 

 

 

 

При изготовлении изделия в технологии существуют следующие термины и определения:

* Деталь – часть изделия, которая является первичным элементом сборки;

* Узел - соединение деталей изделия при сборке изделия. В кадастровых работах узлом может служить межевой знак, состоящий из трех деталей – координат. Через координаты межевого знака выполняется связь между технологической операцией по созданию городского геодезического обоснования и технологической операцией по межеванию и инвентаризации городских земель;

* Блок - совокупность деталей изделия, которые объединяются едиными эксплуатационными характеристиками. По этим характеристикам или параметрам можно контролировать блок в процессе сборки изделия. Например, блоком при создании Государственного кадастра недвижимости является кадастровая геодезическая сеть. Этот блок состоит из следующих деталей:

1. Проект кадастровой сети с результатами расчета точности;

2. Пункты кадастровой сети, закрепленные на местности;

3. База данных, содержащая уравненные координаты пунктов и результаты оценки точности.

Едиными эксплуатационными характеристиками в этом случае являются результаты расчета точности проекта городской кадастровой сети, геометрические невязки при выполнении полевых измерений, оценка точности результатов математической обработки геодезических измерений.

При выполнении технологической операции выделяют следующие этапы:

* Установка – это часть операции, выполняемая в процессе подготовки к выполнению основной части технологической операции (например, центрирование теодолита или определение высоты инструмента);

* Прием – часть технологической операции, которая имеет законченное целевое назначение (измерение горизонтального угла);

* Элемент – часть приема, состоящий из нескольких законченных действий (наведение визирной оси теодолита на цель).

Технологические процессы могут разрабатываться и проектироваться в виде индивидуальных, групповых или типовых. В геодезической практике при выполнении работ для целей кадастра в основном используются типовые технологии. Например, для построения кадастровой сети существует типовая технология, которая соответствует определенному классу или разряду городской полигонометрии.

Выбор типовой технологии осуществляется на основании заданной нормы точности определения площади структурной единицы городского кадастра. Эта типовая технология отражена в соответствующей нормативной литературе и должна быть использована при межевании и инвентаризации городских земель исходя из заданной точности определения площади объекта кадастра.

Важнейшим направлением при проектировании технологического процесса является его оптимизация. Оптимальным технологическим процессом называется такой процесс, который при заданном качестве изготовления изделия обладает минимальной суммарной трудоемкостью и себестоимостью.

Для определения суммарной трудоемкости по всему запроектированному технологическому процессу необходимо для каждой технологической операции установить ее трудоемкость на основании технологических норм времени.

Технологическая норма времени это время, которое необходимо бригаде исполнителей для изготовления единицы продукции. Технологическая норма времени задается в соответствующей нормативной литературе. Она выведена в результате всестороннего анализа нормируемой технологической операции и построения соответствующей математической модели.

При внедрении новых технологий или при изготовлении уникального изделия используют технологические нормы времени (ТНВ), полученные опытно-статистическим путем. Опытно-статистические нормы времени получаются в результате выполнения хронометража всех временных затрат, необходимых для выполнения технологической операции.

В рамках технологической операции все рабочее время подразделяется на нормируемое и ненормируемое. При этом все нормируемое время, затрачиваемое на выполнение конкретной технологической операции, может быть классифицировано в виде, приведенном на рисунке6.

Нормируемое время разделяется на время работы и время перерывов. Время работы разделяется на подготовительно-заключительное время, оперативное время и время, которое затрачивается на обслуживание рабочего места.

Подготовительно-заключительным называется время, затрачиваемое на ознакомление с техническим заданием на выполнение технологической операции; подготовку рабочего места; наладку и выверку технологического оборудования, контроль качества выполненной операции.

Оперативным считается время, которое непосредственно затрачивается на выполнение данной технологической операции. Оперативное время складывается из основного и вспомогательного. Основным временем называется время, которое затрачивается непосредственно на изготовление единицы продукции. Вспомогательным - называется время, затрачиваемое на переходы с одного рабочего места на другое.

Время перерывов для исполнителей определяется санитарно-гигиеническими нормами, установленными соответствующими нормативными документами, а время перерывов по технологическому циклу – паспортными данными используемого технологического оборудования.

 

 

Рис.6 Структура времени, затрачиваемого на выполнение технологической операции

 

Математическая модель вычисления технологических норм времени по выполненному хронометражу имеет следующий вид

(1)

где H_BP – определяемая технологическая норма времени;

А_ОП – оперативное время;

А_ПЗ - подготовительно-заключительное время;

А_ОРМ - время на обслуживание рабочего места;

А_ПР - время перерывов.

(2)

Следовательно, технологическая норма времени в два раза больше хронометражного замера на выполнение основных действий в нормируемой технологической операции. Отметим, что в ряде случаев, при разработке индивидуальных технологий с внедрением нового технологического оборудования, математическая модель (1) может давать искаженные результаты. Для этого варианта математическую модель следует преобразовать следующим образом

Н_ТНВ=А_ОП+А_ПЗ+А_ОРМ+А_ПР.

Ненормируемое рабочее время подразделяется на следующие составные части: время работы, не обусловленное выполнением данной технологической операции (доделка прошлых заданий, исправление чужого брака); время перерывов организационно-технического характера; перерывы по метеорологическим условиям.

(3)

(4)

Наличие технологических норм времени позволяет вычислить трудоемкость для каждой элементарной технологической операции по следующей формуле

Т_I=H_ТНВ * О,

где О – число единиц продукции в натуральных показателях, которые необходимо выпустить при выполнении запроектированных технологических операций,

I – номер элементарной технологической операции.

Суммарная трудоемкость по всему запроектированному технологическому процессу может быть вычислена по следующей формуле

Т = SТ_I.

Промежуток календарного времени, необходимый для выполнения технологического процесса называется технологическим циклом.

Для определения себестоимости запроектированного технологического процесса для каждой технологической операции необходимо вычислить норму выработки. Нормой выработки называется число единиц номенклатурной продукции, выпускаемой предприятием или бригадой исполнителей за производственную смену. Следовательно, норма выработки вычисляется по следующей формуле

(5)

где Т - продолжительность технологической смены (в современных условиях продолжительность смены равна 8 часам, отметим, что в этом случае, технологическая норма времени должна быть задана в часах).

Выпуск основной, номенклатурной продукции промышленного предприятия невозможен без определенных, вспомогательных действий и процедур. Поэтому в технологии введено понятие производственного процесса.

Под производственным процессом понимается совокупность основных, вспомогательных и обслуживающих технологических процессов. Только в результате реализации производственного процесса предприятие может выпускать номенклатурное изделие.

Основной технологический процесс связан непосредственно с созданием номенклатурной продукцией производства. Вспомогательный технологический процесс проектируется для изготовления изделий и выполнения работ для собственных нужд производства, без которых выпуск основной продукции становится невозможен. Назначение обслуживающего технологического процесса - обеспечение основных и вспомогательных технологических процессов (например: складские, транспортные, контрольные и другие процессы).

При проектировании выделяются следующие типы технологических процессов:

* Единичные технологические процессы или единичные технологии;

* Полные технологические процессы.

Единичный технологический процесс или единичные технологии (укрупненные технологические операции) предназначены на создание элементарных изделий, из которых в дальнейшем будет собрано номенклатурное изделие.

Полный технологический процесс представляет собой логически упорядоченный набор единичных технологий по созданию изделия, которое входит в номенклатуру производственной деятельности предприятия.

Табл.1

Табличная форма упорядоченного списка технологических операций

№	Название технологической операции	Состав бригады	Е	О	НТНВ	Т	К
1	Составление программы работ по инвентаризации	Инженер14р Инженер12р	Программа	1
2. Проектирование и построение на местности городской кадастровой сети (ГКС)
2.1	Проектирование городской кадастровой сети (ГКС)	Инженер14р Инженер12р	Проект
2.2	Рекогносцировка пунктов ГКС 1 ступени	Ст.техник11р Рабочий8р	Пункт
2.3	Рекогносцировка пунктов ГКС 2 ступени	Ст.техник11р Рабочий 8р	Пункт
2.4	Изготовление и закладка центров ГКС	Ст.техник10р 4 рабочих6р	Центр
2.5	Измерение углов и длин линий в ГКС 1 ступени	Инженер12р 2 техника10р Рабочий8р 2 рабочих6р	Км
2.6	Измерение углов и длин линий в ГКС 2 ступени	Инженер12р 2 техника10р Рабочий8р 2 рабочих6р	Км
2.7	Математическая обработка и составление базы данных	Инженер12р Техник10р	База данных
3	Структурирование городской территории по кадастровым кварталам	Инженер14р	Квартал
4. Межевание земельных участков в заданной территориальной зоне
4.1	Межевание земельных участков на бумажном носителе	Инженер13р	Земельный участок
4.2	Согласование отводов земельных участков в Горархитектуре	Инженер13р	Земельный участок
5. Создание электронной карты города земельно-кадастрового назначения
5.1	Сканирование исходного картографического материала М 1:500	Инженер12р Техник10р	Число планшетов
5.2	Редактирование растрового изображения	Инженер12р	Дм
5.3	Координатная привязка растра	Инженер12р	Точка
5.4	Сохранение сшитого растра на компакт-диске	Инженер12р	Компакт-диск
5.5	Векторизация растрового изображения	Инженер12р	Дм
5.6	Составление кадастровых карточек на земельные участки	Инженер12р	Земельный участок
5.7	Согласование кадастровых карточек с землепользователями	Инженер12р Техник10р	Земельный участок
5.8	Составление кадастрового плана квартала	Инженер12р	Квартал
6	Координирование межевых знаков, закрепляющих границы земельного участка по программе теодолитного хода с точностью 1:2000	Ст.техник11р 2 рабочих8р 3 рабочих7р	Км
7	Составление землеустроительного дела	Инженер12р Техник10р	Квартал

 

В данной таблице приняты следующие обозначения:

Е – единица измерения для определения объема выпускаемой продукции в результате выполнения технологической операции;

О – объем работ в натуральных показателях;

Н_ТНВ – технологическая норма времени, выбираемая из соответствующей литературы или полученная опытно-статистическим путем;

Т_I – трудоемкость выполнения I технологической операции, которая вычисляется по формуле (3).

К₁ – коэффициент, характеризующий уровень трудоемкости выполнения технологической операции. Он вычисляется по следующей формуле

(6)

К₂ – коэффициент, характеризующий уровень технологичности. Он вычисляется по следующей формуле

(7)

Суммарная трудоемкость по всему запроектированному технологическому процессу вычисляется как сумма трудоемкостей по всем технологическим операциям по формуле (4).

На основании табличного представления упорядоченного списка технологических операций строится календарный график запроектированного технологического процесса. При этом календарный график может строиться как по единичным технологиям, так и по элементарным технологическим операциям. Как правило, он строится по пятидневкам, с учетом всех выходных и праздничных дней. Его форма представлена в табл.2.

Табл.2

Календарный график выполнения

запроектированного технологического процесса

№	Название технологических операций	Т	Календарный график
	2-15	16-22	23-29	1.03-11.05	12-18.	19-1.06
	Составление программы
	Построение ГКС
	Структурирование территории
	Межевание земельных участков
	Координирование межевых знаков
	Создание электронной карты города
	Составление землеустроительного дела

 

Упорядоченный список используется для организации простых технологических процессов. При этом строго выполняется принцип непрерывности технологического процесса.

Недостатком упорядоченного списка технологических операций является невозможность выполнения такого научного метода организации сложного технологического процесса, как принцип параллельности. В котором реализуется возможность одновременного начала выполнения нескольких технологических операций разными бригадами исполнителей. Следовательно, наличие только упорядоченного списка технологических операций затрудняет возможность оптимизации технологического процесса по критерию трудоемкости.

Табл.3

Аналитический расчет параметров сетевого графа

№ операции	Код	Т	ТР	ТП	R
	0-1	1	0	1
	1-2	10	1	46	35
	1-3	5	1	46	40
	1-5	50	1	51
	3-4	5	6	51	40
	2-6	5	11	51	35
	5-7	10	51	61

 

Трудоемкость выполнения каждой технологической операции определяется из упорядоченного списка (табл.1).

Ранний срок наступления события определяется как сумма раннего срока наступления начального события и продолжительности выполнения технологической операции. Например, ранний срок наступления события 1 определяется как Т₁ = 0 + 1. Если событие является результатом выполнения нескольких технологических операций, в том числе и фиктивных, то ранний срок наступления этого события будет равен максимальному значению из нескольких соответствующих сумм. Например, для события 6 ранний срок его наступления определится по формуле Т₆ = 1 + 50 = 51; Т₆ = 16 + 0 = 16; Т₆ = 11 + 0 = 11; Т₆ = 51. Ранние сроки наступления всех событий сетевого графа начинают вычислять, начиная от исходного события. Ранний срок записывают в левый сектор соответствующего события. Продолжительность технологического цикла запроектированного технологического процесса равна раннему сроку наступления конечного события. Для нашего варианта продолжительность технологического цикла будет равна Р = 61.

Технологический цикл (число рабочих дней необходимых для выполнения запроектированного технологического процесса) равна раннему сроку наступления конечного события.

Поздний срок наступления предшествующего события вычисляют как разность между поздним сроком наступления конечного события и продолжительностью выполнения технологической операции. Поздние сроки наступления событий вычисляют от конечного события сетевого графа, для которого совпадает ранний и поздний срок. Например, для события 5 поздний срок наступления события равен Т₅ = 61 - 10 = 51. Если из события, для которого считается поздний срок, выходит несколько стрелок к конечным событиям (например, событие 1) то поздний срок его наступления будет равен минимальному числу из всех полученных из всех полученных значений. Т₁ =51 - 50 = 1; Т₁ = 46 - 5 = 41; Т₁ = 46 - 10 = 36; Т₅ = 1. Поздний срок выписывают в правый сектор события.

Резерв времени наступления события равен разности между ранним и поздним сроком наступления этого события.

(6)

 

 

Рис.9 Ориентированный сетевой граф технологического процесса

В соответствии с принципом непрерывности запроектированный технологический процесс будет оптимален, если резервы времени по всем технологическим операциям будут минимальны. Резерв времени записывают в нижнем секторе для каждого события.

Нулевой резерв времени наступления события обозначает, что любой сбой при выполнении технологической операции, следствием которого возникает данное событие, приведет к измерению продолжительности технологического цикла. При ненулевом резерве времени наступление события может быть отложено на данный резерв времени.

Для нахождения критического пути на сетевом графе необходимо вычислить резервы времени выполнения каждой технологической операции. Вычисление резерва времени выполнения технологической операции производится по следующей формуле

(7)

Таким образом, резерв времени выполнения технологической операции равен разности между ранним сроком наступлением начального события, поздним сроком наступлением конечного события и продолжительностью выполнения технологической операции. Нулевой резерв времени обозначает, что любой сбой при выполнении технологической операции приведет к увеличению продолжительности технологического цикла. При ненулевом резерве времени на выполнение технологической операции существую временной резерв, в пределах которого продолжительность технологического цикла не изменится. Резервы времени выполнения технологических операций целесообразно вычислять в таблице 3.

Критический путь сетевого графа будет проходить через работы и события, обладающие нулевым резервом времени. Критический путь - это наиболее продолжительный путь, связывающий исходное и конечное событие сетевого графа. На сетевом графе критический путь показывается двойной или утолщенной линией.

Отметим важное свойство сетевого графа. Продолжительность технологического цикла определяется трудоемкостью технологических операций, расположенных на критическом пути сетевого графа. При этом число бригад исполнителей для выполнения технологических операций должно соответствовать числу разветвлений в ориентированном сетевом графе или числу единичных технологий.

Список привлекаемых бригад и номера, выполняемых ими технологических операций, приводятся в таблице №4.

Из анализа приведенной таблицы следует отметить, что максимальная трудоемкость выполняемых технологических операций соответствует бригаде 1, которая работает по критическому пути ориентированного сетевого графа. Для всех остальных бригад характерен большой резерв времени. Поэтому, для выполнения технологических операций критического пути сетевого графа необходимо привлекать бригаду, обладающую наибольшим опытом, и, имеющую наивысшую квалификацию исполнителей.

На основании таблицы №4 и ориентированного сетевого графа строится календарный график выполнения технологических операций по бригадам исполнителей, который имеет вид, приведенный в таблице №5.

Начало выполнения соответствующих технологических операций на календарном графике определяется по их трудоемкостям с ориентированного сетевого графа.

Табл.5

Календарный график выполнения технологических операций

№ бригады

№ операции

Т

Календарный график

Резерв времени

Резерв времени

Отметим, что резерв времени, полученный на календарном графике выполнения работ, должен совпадать с резервом времени выполнения соответствующих технологических операций, которые вычислены в таблице3 и таблице4. В том случае, когда промышленное предприятие выполняет параллельно несколько технологических процессов, соответствующие бригады исполнителей могут быть задействованы в этих процессах. Если реализуется только один технологический процесс, то бригадам исполнителей администрация предприятия в соответствии с трудовым кодексом обязана платить за вынужденный прогул среднесдельную зарплату.

Отметим, также, что резерв времени может быть запланирован как после выполнения 2 и 3 технологической операции, так и перед началом выполнения 2 и 3 технологической операции.

Табл.7

Смета на запроектированный технологический процесс

№

Название технологической операции

Норма времени

Норма выработки

Объем работ

Количество бригадо–месяцев

Число человеко-месяцев

Основные расходы по заработной плате

Тарифная зарплата исполнителей

Дополнительная зарплата (8.7 - 4.2%)

Единый социальный налог (23.1%)

Итого

Единица измерения

Объем

ИТР

Районный коэффициент

Рабочие

Районный коэффициент

ИТР

Рабочие

Составление программы работ

0.5

41.8

пр

0.0239

0.0478

-

 

При наличии технологической нормы времени, которая задана в днях, технологическая норма выработки в месяц единицы продукции может быть вычислена по следующей формуле

(8)

где Т - продолжительность в днях рабочего месяца 20.9.

· Количество бригадо-месяцев (графа 7), которое определяет трудоемкость запроектированной технологической операции, вычисляется как результат деления объема работ (графа 6) на норму выработки в месяц (графа 4);

(9)

· Число человеко-месяцев (графы 8 и 9) вычисляется в результате перемножения количества бригадо-месяцев (графа 7) на состав бригады исполнителей (численный состав бригады исполнителей выбирается или из нормативной литературы, или устанавливается по аналогии с нормами времени опытно-статистическим путем);

· Тарифная зарплата исполнителей (графы 10 и 12) вычисляется в результате перемножения тарифных ставок исполнителей в месяц на число бригадо-месяцев (графа 7). Например, для рассматриваемой технологической операции по составлению программы работ суммарная тарифная зарплата исполнителей будет составлять

(10)

Отметим, что при этом необходимо учитывать повышающий районный коэффициент, который, например, для Новосибирска равен 20% (графы 11,13);

· Дополнительная заработная плата исполнителей (графа 15) вычисляется исходя из 8.7% от заработной платы ИТР и 4.2% от заработной платы рабочих;

· В графе 16 записывают начисления за единый социальный налог (26.8%). Он состоит из начислений в пенсионный фонд – 26%; в фонд социального страхования - 4%; медицинское страхование - 3,6%; Таким образом всего начислений – 35.6%;

· Основная зарплата исполнителей по всем запроектированным технологическим операциям вычисляется в графе 17.

Продолжение составление сметы выполняется в следующей таблице

	Табл.8

Смета на запроектированный технологический процесс

№

Название технологической операции

Основные расходы

Все расходы

Накладные Расходы (25%)

НДС (18%)

ОРГЛИК (5%)

Всего расходов

Полевое довольствие 40%)

Материалы (3%)

Амортизация

Износ

Транспорт

Всего

Всего

зарплата

 

Полевое довольствие в колонке 17 расс