Загальна характеристика та різновиди потокового виробництва

Потокова організація виробництва — це така форма організації виробництва, при якій операції виконуються у визначеній, заздалегідь установленій послідовності; мають рівновеликі завдання по випуску предметів праці за той самий період і виконуються одночасно. На підприємстві застосовується потік з вільним темпом — агрегатно-груповий. Ця система організації потоків характеризується підвищеною змінюваністю асортименту продукції, застосуванням агрегованого устаткування. Зміна моделей в агрегатно-груповому потоці не спричинює перебудови робочих місць, а обмежується зміною пристосувань, переміщенням одного або декількох виконавців з одного робочого місця, на інше.

Потокове виробництво — це найбільш ефективна форма організації виробництва по масовому випуску продукції, що забезпечує високе зростання продуктивності праці, безперервність виробничого процесу і найвищий рівень якості.

Особливість організації потокового виробництва на сучасному етапі є керування великими колективами людей і динаміка розвитку галузей промислового виробництва, тобто швидка заміщуваність видів продукції.

Потокове виробництво полягає в об'єднанні машин, що роблять аналогічний вид або тип продукції. Розрізняються два варіанти: група машин і виробничі лінії.

Якщо говорити про групу машин, то йдеться про устаткування, розміщене залежно від послідовності операцій.

Коли йдеться про виробничу лінію, то устаткування розміщують по прямій лінії; цехи — на рівнобіжні лінії, що спеціалізуються на визначеному товарі (або типах товарів).

При організації потокового виробництва необхідно враховувати тривалість замовлення, обсяг випуску, визначити категорію якості і технічний рівень виробничих ланок. При потоковому виробництві частіше використовують потокові лінії.

Потокова лінія — це група робочих місць, що розташовані в строгій послідовності операцій технологічного циклу, за якими закріплені певні операції. Декілька потокових ліній складають цех.

Основні характеристики потокової лінії:

1. Закріплення за кожним робочим місцем тільки однієї операції по виготовленню деталей або збору продукції.

2. Розташування робочих місць по ходу лінії.

3. Після закінчення операції на наступне робоче місце деталі передають по одній.

4. Синхронізація продовження кожної операції технологічного процесу на потоковій лінії. Тобто операції повинні бути кратні такту лінії.

5. Механізація передачі деталей та виробів з одного робочого місця на інше.

6. Замкнутий характер виробництва, який включає всі роботи з виготовлення деталей та виробів.

Потокові лінії можуть відрізнятися одна від одної за такими характеристиками:

— номенклатура виробів, що виготовляються;

— рівень безупинності процесу;

— рівень механізації та автоматизації;

— умови наладки обладнання та ін.

При організації потокових ліній розраховуються:

— такт;

— число робочих місць та робочих на потоковій лінії;

— синхронізація операцій;

— швидкість руху та довжина робочої стрічки конвеєру;

— виробничі нормативи.

Основними напрямами поліпшення роботи потокових ліній можуть бути:

— зниження простоїв обладнання;

— своєчасне подавання сировини і матеріалів;

— раціоналізація робочих місць потоку;

— поліпшення умов праці на робочих місцях;

— синхронізація роботи потоку;

— введення багатоверстатного обслуговування і суміщення професій.

Існують три види конвеєрів: безперервний, пульсуючий і розподільний. Пульсуючий конвеєр характеризується тим, що виріб знімається з лінії і обробляється на робочому місці, потім виріб повертається на лінію, що здійснює його транспортування на інше робоче місце. Умовою роботи цієї лінії є рівність такту сумі часу оброблення деталі і часу транспортування.

Для організації потокового виробництва в часі застосовується три види руху предметів праці: послідовний, рівнобіжний і змішаний.

Послідовний вид руху предметів праці має максимальний час складання і, як наслідок, найвищу собівартість.

Рівнобіжний вид рухів предметів праці має мінімальний час зборки усіх видів руху предметів праці, але потребує обов'язкової кратності часу оброблення виробу на всіх операціях, а краще — рівності. Собівартість мінімальна.

Змішаний вид руху предметів праці має середній час складання виробу порівняно з рівнобіжним і послідовним видами і середнє значення собівартості. При цьому виді деталі можуть передаватися як поштучно, так і серіями або партіями, що виключає недоліки за тривалістю складання і перезавантаженню або недозавантаженню робочих місць, що характерно для перших двох видів. Більш детально це питання розглянуто в п. 8 цього розділу.

Потоковий метод організації можна застосовувати за дотриманням таких умов:

а) обсяг випуску продукції досить великий і не змінюється протягом тривалого періоду часу;

б) конструкція виробу технологічна, окремі вузли і деталі піддаються транспортуванню, виріб можна розділяти на конструктивно-складальні одиниці, що особливо важливо для організації потоку з складання;

в) витрати часу за операціями може бути встановлено з достатньою точністю, синхронізовано і зведено до єдиної величини; забезпечується безперервна подача до робочих місць матеріалів, деталей, складальних вузлів; можливе повне завантаження устаткування.

Організація потокового виробництва пов'язана з проведенням низки розрахунків і підготовчих робіт, які пов'язані з апаратурно-механічним оснащенням виробництва та узгодження усіх його елементів.

Вихідним моментом за проектування обсягу випуску продукції є такт потоку.

Такт — це проміжок часу між запуском (або випуском) двох суміжних виробів на лінії. Такт може бути середнім і робочим.

Середній такт потоку — це календарний період часу між двома послідовними випусками або запусками продукції на поточній лінії.

Середній такт визначається за формулою

де Фд — дійсний фонд часу роботи лінії за визначений період (місяць, добу, зміну) з урахуванням втрат на ремонт устаткування і регламентованих перерв, хв;

N3 — програма запуску за той самий період часу, шт.

де N— програма випуску, шт.;

(100 - δ) — відсоток відсіву на контрольні випробування та брак.

Тривалість розрахункового періоду [дійсний фонд часу роботи лінії за визначений період (місяць, добу, зміну) з урахуванням втрат на ремонт устаткування і регламентованих перерв] розраховується за такою формулою:

де К — кількість робочих днів на місяць, дн.;

С — кількість змін на добу, шт.;

Т — тривалість зміни, год.;

а — частка часу на регламентовані простої, перерви, підготовку до роботи та прибирання робочого місця тощо.

Робочий такт — це частина тривалості операції на одному робочому місці. Робочий такт визначається за формулою:

де ti — тривалість кожної операції;

ni— число робочих місць на даній операції.

Такт потокової лінії — це інтервал часу, за який сходять з лінії вироби, що пересуваються один за одним. Визначається з виразу

де Ф — добовий фонд часу;

П — технічно-неминучі витрати часу, хв (15—20 хв за зміну);

N— обсяг виробництва продукції за той самий період, у натуральному вимірі.

Величина, зворотна такту, називається темпом роботи лінії. За організації потокового виробництва необхідно забезпечити такий темп, щоб виконати план з випуску продукції. Розрахункова формула така:

Якщо предмети праці передаються не поштучно, а транспортними партіями (n), то вони сходять з лінії за інтервал часу, що називається ритмом лінії:

Наступним етапом в організації потокового виробництва є визначення потреби в устаткуванні. Розрахунок кількості устаткування здійснюється, виходячи з кількості робочих місць за операціями процесу:

де ti — норма часу на операцію з урахуванням установки, транспортування і зняття деталі, хв.

Прийнята кількість робочих місць (Срі) визначається округленням розрахункової кількості до найближчого цілого числа. При цьому враховується, що на стадії проектування допускається перевантаження в межах 10—12 % на кожне робоче місце.

Кількість робочих місць на потоковій лінії визначається за формулою

де m — кількість операцій на потоці.

Довжина стрічки конвеєра визначається так:

де L — відстань між робочими місцями.

Швидкість конвеєра визначаємо з виразу

Для забезпечення повного завантаження устаткування і безперервності протікання виробничого процесу в потоковому виробництві здійснюється синхронізація (вирівнювання) операцій у часі.

Після того як досягнуто синхронізацію операцій на потоковій лінії, складається план-графік її роботи, що полегшує контроль за використанням устаткування і робітників.

Однією з основних умов безперервної і ритмічної роботи потокових ліній є організація міжопераційного транспорту. У потоковому виробництві транспортні засоби використовуються не тільки для переміщення виробів, а й для регулювання такту роботи і розподілу предметів пращ між рівнобіжними робочими місцями на лінії.

Вибір транспортного засобу залежить від габаритів, маси оброблюваних деталей, типу і кількості устаткування, такту, ступеня синхронізації операцій.

Проектування потоку завершується розробленням раціонального планування лінії. В процесі планування необхідно дотримуватися таких вимог: передбачити зручні підходи до робочих місць для ремонту й обслуговування лінії, забезпечити безперервне транспортування деталей до різних робочих місць на лінії; виділити майданчики для нагромадження заділу і підходу до нього; передбачити на лінії робочі місця для виконання контрольних операцій.

Метод групової організації виробництва застосовується у випадку обмеженої номенклатури конструктивно і технологічно однорідних виробів, виготовлених повторюваними партіями. Суть методу полягає в зосередженні на ділянці різних видів технологічного устаткування для оброблення групи деталей за уніфікованим технологічним процесом.

Характерними ознаками організації виробництва є: подетальна спеціалізація виробничих підрозділів; запуск деталей у виробництво партіями за спеціально розробленими графіками; паралельно-послідовне проходження партій деталей за операціями; виконання на ділянках (у цехах) технологічно завершеного комплексу робіт.

Метод організації синхронізованого виробництва інтегрує ряд традиційних функцій організації виробничих процесів: оперативного планування, контролю складських запасів, управління якістю продукції. Суть методу зводиться до відмови від виробництва продукції великими партіями і створення безперервно-потокового багатопредметного виробництва, в якому на всіх стадіях виробничого циклу необхідний вузол або деталь поставляється до місця наступної операції точно в необхідний час.

Поставлена мета реалізується за допомогою створення групових, багатопредметних потокових ліній і використання принципу витягування в управлінні ходом виробництва. Основними правилами організації виробничого процесу в цьому випадку є:

— виготовлення продукції дрібними партіями;

— формування серій деталей і застосування групової технології з метою скорочення часу налагодження устаткування;

— перетворення складів матеріалів і напівфабрикатів на буфер-склади;

— перехід від цехової структури виробництва до предметно-спеціалізованих підрозділів;

— передача функцій управління безпосередньо виконавцям.

Метод синхронізованого виробництва припускає впровадження системи комплексного управління якістю, що грунтується на дотриманні таких принципів: контроль виробничого процесу; наочність результатів вимірювання показників якості; дотримання вимог до якості; самостійне виправлення браку; перевірка 100% виробів; постійне підвищення якості.

Виробництво масовими партіями становило і становить на численних підприємствах основний тип виробництва, воно є апогеєм тейлористської індустріальної культури. У ситуації, коли основною формою конкурентної боротьби є цінова, пріоритет надається економіці з масовим виробництвом (великими партіями), а також процесу стандартизації продукції (коли клієнт обмежується відносно невеликим вибором) і стандартизації операцій, наслідки від якої виступають у вигляді поділу завдань і можливостей удатися до кваліфікованої робочої сили, вузько спеціалізованої і незначно пов'язаної із самим процесом виробництва. Виробництво масовими серіями означає виробництво максимально великими партіями, де зміну знарядь праці зведено до мінімуму, для того щоб скоротити до мінімуму витрати при випуску великої кількості продукції.

Багато іноземних конкурентів виступають за потокову систему виробництва з "виштовхуванням" оброблюваних виробів, що передбачає більш тісну координацію роботу виробничих ділянок. У цьому випадку оброблювані вироби послідовно "витягають" з попередньої ділянки в міру необхідності. Такі виробничі системи звичайно досить прості за структурою. Передача інформації від ділянки до ділянки в основному здійснюється за допомогою паперових карток ("канбан"), а не за допомогою ЕОМ. Функціонування таких систем значною мірою визначається взаємодією сусідніх виробничих ділянок.

Використання іноземними фірмами системи "потокового виробництва" є наймогутнішим важелем підтримки американської економіки в лідируючій групі світових економічно розвитих країн.