13. Организация единичного и серийного производства

Единичное производство характеризуется малым объемом выпуска одинаковых изделий, повторное изготовление и ремонт которых, как правило, не предусматриваются.

Серийное производство характеризуется изготовлением или ремонтом изделий периодически повторяющимися партиями. В зависимости от количества изделий в партии или серии и значения коэффициента закрепления операций различают мелкосерийное, среднесерийное и крупносерийное производство.

Технико-экономические характеристики этих типов производства.

Единичное и близкое к нему мелкосерийное производства характеризуются изготовлением деталей большой номенклатуры на рабочих местах, не имеющих определенной специализации. Это производство должно быть достаточно гибким и приспособленным к выполнению различных производственных заказов.

Технологические процессы в условиях единичного производства разрабатываются укрупненно в виде маршрутных карт на обработку деталей по каждому заказу; участки оснащаются универсальным оборудованием и оснасткой, обеспечивающей изготовление деталей широкой номенклатуры. Большое разнообразие работ выполняют рабочие-универсалы высокой квалификации.

Организация производства в условиях единичного производства имеет свои особенности. Ввиду разнообразия деталей, порядка и способов их обработки производственные участки строятся по технологическому принципу с расстановкой оборудования по однородным группам. При такой организации производства детали в процессе изготовления проходят через различные участки. Особенности оперативного планирования и управления заключаются в своевременных комплектации и выполнении заказов, контроле за продвижением каждой детали по операциям, обеспечении планомерной загрузки участков и рабочих мест. Большие сложности возникают в организации материально-технического снабжения.

Особенности организации единичного производства сказываются на экономических показателях. Для предприятий с преобладанием единичного типа производства характерны относительно высокая трудоемкость изделий и большой объем незавершенного производства вследствие длительного пролеживания деталей между операциями. Структура себестоимости изделий отличается высокой долей затрат на заработную плату. Эта доля, как правило, составляет 20-25 %.

Серийное производство характеризуется изготовлением ограниченной номенклатуры деталей партиями, повторяющимися через определенные промежутки времени. Это позволяет использовать наряду с универсальным специальное оборудование. При проектировании технологических процессов предусматривают порядок выполнения и оснастку каждой операции.

Для организации серийного производства характерны следующие черты. Цехи, как правило, имеют в своем составе предметно-замкнутые участки, оборудование на которых расставляется по ходу типового технологического процесса. В результате возникают сравнительно простые связи между рабочими местами и создаются предпосылки для организации прямоточного перемещения деталей в процессе их изготовления.

Предметная специализация участков делает целесообразной обработку партии деталей параллельно на нескольких станках, выполняющих следующие друг за другом операции. Как только на предыдущей операции заканчивается обработка нескольких первых деталей, они передаются на следующую операцию до окончания обработки всей партии. Таким образом, в условиях серийного производства становится возможной параллельно-последовательная организация производственного процесса. Это его отличительная особенность.

Для предприятий серийного производства характерны значительно меньшие, чем в единичном, трудоемкость и себестоимость изготовления изделий. В серийном производстве, по сравнению с единичным, изделия обрабатываются с меньшими перерывами, что снижает объемы незавершенного производства.

Серийному типу организации производства соответствует партионный метод организации производства. Партионный метод организации производства представляет собой построение производственного процесса при изготовлении партии изделий. Такой метод производства целесообразен, эконо­мически оправдан в условиях, когда на предприятии обширная номенклатура изделий, каждое из которых выпускается в неболь­шом количестве.

Партионный метод организации производства применяется на предприятиях серийного и на отдельных участках массового про­изводства и имеет следующие характерные черты:

1. Изготовление продукции сериями и запуск деталей в произ­водство партиями. Серия — все конструктивно и технологически подобные изделия. Партия — количество одновременно запуска­емых в производство деталей. Эта особенность метода требует от производства гибкости, т. е. возможности быстро перестраивать­ся на выпуск новой продукции.

2. Периодическая переналадка оборудования, количество которо­го зависит от размера партии деталей и частоты их повторяемости.

3. Расположение оборудование по группам однородных стан­ков и агрегатов, так как за каждым рабочим местом закреплено выполнение не строго определенной деталеоперации, а несколько деталеопераций, поэтому организационно и экономически невы­годно располагать оборудование по ходу технологического про­цесса одной, пусть даже важной, самой трудоемкой в изготовле­нии детали. В цехе таких деталей может быть несколько десят­ков. Однако все они имеют, как правило, разную последователь­ность выполнения технологических операций.

4. Использование транспортных средств общего назначения (краны, тележки, электрокары и другие подобные транспортные средства), так как передача изделий с операции на операцию про­изводится партиями и выполнение операций по времени на от­дельных рабочих местах строго не регламентируется.

5. Применение универсального и специального оборудования. Конкретное их соотношение на предприятии зависит от размера партии однотипных деталей, запускаемых в производство, и час­тоты их повторяемости.

6. Достижение равномерной работы обеспечивается не синхро­низацией операций по отношению к такту потока или ритму, а разработкой и соблюдением в производстве ряда нормативов, ор­ганизующих производственный процесс. Важнейшими из них являются: величина партии деталей, длительность производствен­ного цикла изготовления различных партий деталей, период по­вторяемости запуска партий, размеры задела, стандартные гра­фики запуска-выпуска, в которых определяются только крайние точки — дни запуска и выпуска данной партии деталей.

7. Закрепление за рабочим местом нескольких периодически повторяющихся деталеопераций, что связано с изготовлением продукции сериями и запуском деталей в производство партия­ми. Уровень серийности процесса характеризуется коэффициен­том серийности.

8. Значительный объем незавершенного производства как меж­ду рабочими местами, так и между производственными участка­ми, что связано с запуском деталей в производство партиями.

Размеры партий деталей, запускаемых в производство, достига­ют больших величин и они передаются с операции на операцию, после окончания обработки всей партии деталей или в размере транспортной партии.

Партионный метод организации производства имеет несколь­ко разновидностей в зависимости от объема выпуска и широты номенклатуры изделий.

Различают три разновидности партионного метода организа­ции производства: мелкосерийный, который приближается по своим особенностям к индивидуальному (единичному) методу ор­ганизации производства; среднесерийный — это классическая форма партионного метода; крупносерийный партионный метод организации производства, в значительной степени по особеннос­тям своей организации приближается к поточному методу. Отне­сение завода, цеха к той или иной разновидности партионного метода организации производства основывается на масштабе вы­пуска и широте номенклатуры изделий.

Выпуск продукции во все больших количествах при партионном методе организации производства позволяет провести значи­тельную унификацию выпускаемых изделий и технологических процессов на базе стандартизации или нормализации деталей.

Перед партионным методом организации производства стоят следующие задачи: во-первых, перенесение в условия партионно­го производства как можно большего числа элементов поточно­го производства; во-вторых, обеспечение равномерной работы на всех участках производства; в-третьих, сокращение продолжи­тельности производственного цикла.

Важнейшее организационно-экономическое значение для партионных методов организации производства имеет величина и пов­торяемость партий деталей, запускаемых в производство. Имен­но размер партии деталей оказывает решающее влияние на эф­фективность производства в цехе, на предприятии.

Мелкие партии деталей снижают загрузку оборудования вслед­ствие большого количества переналадок, они ухудшают такие по­казатели работы, как производительность труда, себестоимость про­дукции, но одновременно снижают размеры незавершенного про­изводства и потребность в производственной площади для его хра­нения. Крупные партии деталей, например, равные месячной про­грамме, позволяют наладить ритмичность производства, повысить загрузку оборудования, сократить время на его переналадку, по­высить производительность труда, улучшить качество, снизить себестоимость продукции. Вместе с тем крупные партии увеличи­вают остатки незавершенного производства, удлиняют производ­ственный цикл, требуют больших производственных площадей для хранения незавершенного производства. Поэтому надо запускать в производство не минимальный и не максимальный размеры парт­ий деталей, а оптимальный размер. Только такая партия позволит цеху, предприятию снизить текущие производственные расходы.

Правильное определение оптимального размера партии дета­лей является сложной технико-экономической задачей, так как надо учесть влияние многих факторов, условий производства, а именно: трудоемкость изготовления, громоздкость и материалоемкость деталей, наличие производственной площади для хране­ния незавершенного производства, достижение высокого уровня нагрузки на дорогостоящее, уникальное оборудование. Если эти и другие факторы учтены, то будут созданы предпосылки для достижения высоких технико-экономических показателей рабо­ты предприятия, цеха.

Важным фактором, влияющим на оптимальный размер пар­тии деталей, а, следовательно, на повышение эффективности про­изводства, является трудоемкость изготовления деталей. Зависи­мость здесь такая: чем выше трудоемкость, тем меньше должен быть размер партии деталей, запускаемой в производство, так как крупная партия значительно увеличивает продолжительность производственного цикла, размер незавершенного производства, а следовательно, «омертвляются» значительные материальные, финансовые ресурсы предприятия.

Размер партии должен учитывать громоздкость и материалоемкость деталей, так как эффективность производства в значительной мере зависит от наличного состава транспортных средств на пред­приятии, их грузоподъемности. Для большой партии крупнога­баритных деталей требуется больше производственных площадей для их складирования. Высокая материалоемкость деталей при­водит к отвлечению значительных финансовых средств предпри­ятия, а следовательно, к замедлению оборачиваемости оборот­ных средств, что в условиях рыночной экономики означает пос­тепенное разорение предприятия.

Размер партии деталей должен быть увязан с имеющейся в цехе производственной площадью. При этом чем меньше произ­водственной площади в цехе, тем меньше должен быть размер партии деталей, запускаемой в производство. Отсутствие требуе­мой площади для хранения незавершенного производства приво­дит к снижению качества изготавливаемых деталей, росту брака, организационным потерям деталей на производстве. Большие встречные грузопотоки при небольшой производственной площа­ди будут затруднять передачу крупной партии деталей с опера­ции на операцию, с участка на участок, ухудшать условия труда, технику безопасности на производстве.

Технологический процесс изготовления ряда деталей преду­сматривает выполнение одной-двух операций на очень дорого­стоящем, сверхточном (прецизионном) оборудовании, переналад­ка которого требует огромных затрат времени и средств. В этом случае снижение общих затрат на производство возможно лишь при высоком коэффициенте загрузки такого оборудования, что возможно, если увеличивается размер партии деталей, запускаемой в производство. Однако при этом возрастут расходы по ряду других статей затрат, например, увеличиваются расходы на хра­нение незавершенного производства. Дорогостоящее оборудова­ние экономически выгодно использовать при высокой и интен­сивной загрузке.

На оптимальный размер партии деталей могут оказывать оп­ределенное влияние еще ряд условий производства, характер­ных для конкретного цеха.

Тенденция ухудшения технико-экономических показателей работы предприятия при партионном методе организации производства по сравнению с поточным является следствием сокращения объема выпуска продукции и расширения номенклатуры, ассортимента про­дукции.

При партионном методе организации производства возрастает доля затрат на оплату труда, увеличиваются условно-постоянные расходы на единицу продукции. Однако надо отметить, что партионные методы организации производства диктуются иными ор­ганизационно-техническими условиями по сравнению с поточным производством. Применение поточного метода организации про­изводства в условиях серийного производства может привести к еще более резкому ухудшению технико-экономических показате­лей работы предприятия.

Вместе с тем есть значительные резервы повышения эффек­тивности партионного метода организации производства. Это, пре­жде всего, резервы повышения равномерности производства про­дукции, пропорциональности, параллельности, непрерывности, специализации производства в прямоточности грузовых пото­ков.

Резерв равномерности при партионном методе организации производства оценивают в денежном и натуральном измерениях, а также с помощью коэффициента равномерности производства.

Резерв равномерности производства продукции представляет собой дополнительное количество продукции, которое предпри­ятие может получить при ее изготовлении равными партиями в равные промежутки времени. Для этого необходимо определить причины неравномерной работы и принять меры по повышению коэффициента равномерности производства продукции. Основны­ми причинами неравномерной работы предприятия являются: нарушения графика подачи сырья или материалов в связи с пло­хой организацией обслуживания рабочих мест, низкий уровень организации технологического процесса, внеплановая остановка оборудования из-за технической неисправности, изменения спро­са, присущие рыночной экономике.

Равномерность работы предприятия оказывает большое влия­ние на величину условно-постоянных расходов, приходящихся на единицу продукции. Повышение уровня равномерности про­изводства приводит к улучшению использования активной части основных производственных фондов, в первую очередь рабочих машин и оборудования.

Резерв повышения пропорциональности при партионном ме­тоде организации производства представляет собой дополнитель­ный объем продукции, который предприятие может получить в результате устранения диспропорций в производственной мощ­ности участков, цехов или отдельных групп оборудования. Для выявления уровня пропорциональности проводятся расчеты со­пряженности участков цеха.

Ликвидация непропорциональности в цехах предприятия мо­жет производиться в одних случаях проведением модернизации оборудования; в других — пересмотром технологического про­цесса и норм, сокращением номенклатуры работ; в третьих — увеличением сменности производства на данном участке. Резерв пропорциональности можно определить в денежной форме, если его выразить в резерве рабочего времени в связи с устранением непропорциональности смежных участков производства. Выяв­ленный резерв рабочего времени в человеко-часах умножается на среднюю часовую выработку рабочих.

Резерв параллельности при партионном методе организации производства определяется выявлением возможности сокращения длительности производственного цикла в результате перехода с последовательного на смешанный или параллельный вид движе­ния предметов труда. Расчеты показывают, что, при прочих рав­ных условиях, рабочее время производственного цикла (техноло­гический цикл) сокращается при смешанном виде движения пред­метов труда (сочетания производственных операций) на 30—40%; при параллельном — на 45—50% по сравнению с последователь­ным сочетанием операций. Сравнивая расчетный технологичес­кий цикл при параллельном виде движения предметов труда с фактическим, определяют резерв времени и возможный допол­нительный выпуск продукции. Вместе с тем надо учитывать, что переход на параллельный вид движения предметов труда ведет к снижению коэффициента загрузки оборудования, так как возни­кают простои оборудования на многих рабочих местах, а следова­тельно, увеличиваются текущие производственные расходы. Поэ­тому наряду с расчетом дополнительного количества продукции, которое предприятие может изготовить в результате повышения уровня параллельности, необходимо определять возможное увели­чение себестоимости продукции в связи со снижением интенсив­ности нагрузки оборудования. Увеличения себестоимости продук­ции можно избежать за счет снижения затрат по ряду статей цехо­вых условно-постоянных расходов, приходящихся на единицу про­дукции, в связи с возрастанием объема выпуска продукции.

Принцип непрерывности предусматривает непрерывное дви­жение предметов труда по операциям производственного процес­са. Этот принцип не считается нарушенным при наличии переры­вов в работе оборудования вследствие транспортировки предме­тов труда внутри цеха или между цехами завода. Непрерывность нарушается, если предметы труда скапливаются между операци­ями, участками, цехами.

Уровень непрерывности производственного процесса характе­ризуется коэффициентом непрерывности. Коэффициент непрерыв­ности меньше единицы свидетельствует о пролеживании деталей, перерывах в обработке предметов труда. Для определения резер­ва непрерывности необходимо подсчитать время перерывов, в те­чение которого предметы труда пролеживают между рабочими местами по организационным причинам, в связи с техническими неполадками на производстве.

Надо сокращать время перерывов в результате пролеживания партии деталей из-за серийности производства, т. е. время ожи­дания начала обработки партии деталей ввиду занятости рабоче­го места обработкой деталей другого серийного изделия, изготав­ливаемого в этом же цехе. Время такого пролеживания партии деталей нельзя полностью сократить в условиях партионного метода организации производства (это возможно только в усло­виях поточного метода организации производства), но есть зна­чительные резервы сокращения этих перерывов на каждом пред­приятии.

Надо сокращать время перерывов в результате пролеживания деталей из-за партионности производства (из-за запуска деталей в производство партиями), т. е. время ожидания окончания об­работки последней детали в конкретной партии, так как только после этого вся партия деталей будет подана на другое рабочее место для последующей обработки. Чтобы потери времени проле­живания из-за партионности были минимальными, надо запус­кать в производство не минимальный размер партии деталей и не максимальный, а оптимальный ее размер. В условиях поточного метода организации производства потерь времени из-за партион­ности нет, если детали передаются поштучно.

Надо сокращать время перерывов в результате пролеживания деталей из-за несинхронности смежных рабочих мест, находящихся на производственном участке цеха. Эти потери времени можно со­кратить путем создания небольших поточных линий, состоящих из двух-трех станков, агрегатов или сборочных мест. В этом слу­чае можно за счет различных организационно-технических мероп­риятий уравнять длительность обработки деталей на этих рабочих местах с таким расчетом, чтобы продолжительность операций была равна или кратна такту производственного процесса на участке цеха. В условиях непрерывно-поточных линий все операции син­хронизированы и такого рода потерь рабочего времени нет.

Надо сокращать время перерывов в результате пролеживания партии деталей из-за недостатков в организации обслуживания рабочих мест, например, из-за нарушения графика ремонтного обслуживания рабочих мест, графика поставки материалов, ком­плектующих деталей. При анализе непрерывности производства выявляют возможность и целесообразность устранения всех пе­рерывов, имеющих место в производственном процессе.

При пространственном размещении производственных участ­ков определяющим является принцип прямоточности. При опре­делении резервов прямоточности анализируют пути движения деталепотоков. Определяют кратчайший путь движения различ­ных партий деталей, начиная от запуска их в производство и кончая выпуском готовой продукции, исключающим их возврат­ные движения в процессе производства. Следовательно, надо раз­работать комплекс мероприятий по компоновке взаимосвязанных рабочих мест, участков, цехов, складских и других служб, обес­печивающих самый короткий путь перемещения партии деталей в пространстве. Оптимизация технологических планировок обо­рудования в цехе позволит значительно сократить производствен­ный цикл, снизить затраты на транспортировку и себестоимость изготовления партии продукции.

Эффективность партионного метода организации производства в целом уступает поточному. Однако надо отметить одно преимущес­тво партионного метода организации производства перед поточным методом организации — сравнительная легкость перехода с произ­водства одного на выпуск другого вида продукции. Это объясняется тем, что оборудование на предприятии при партионном методе рас­полагается по видам однотипных станков, поэтому переход на вы­пуск новых или модернизированных изделий не требует технологи­ческой перепланировки оборудования в цехе, достаточно ограни­читься его переналадкой. При поточном методе организации произ­водства оборудование расположено по ходу технологического про­цесса изготовления строго определенных деталей, поэтому переход на выпуск новой продукции потребует коренной технологической перепланировки оборудования в цехах завода, значительных затрат средств и времени. Детали вновь осваиваемого изделия, даже если их изготавливают по прежней технологии, почти всегда имеют иную последовательность выполнения операций, а, следовательно, необ­ходима перепланировка поточных линий.

Индивидуальный (единичный) метод организации производства

В тех случаях, когда продукция изготавливается единицами или мелкими партиями, применяется индивидуальный (единич­ный) метод организации производства.

Индивидуальный метод организации производства характерен для заводов и цехов, изготовляющих различные изделия в огра­ниченных количествах, как правило, без повторения их выпуска в дальнейшем либо с повторением через большой промежуток времени, когда конструкция изделия значительно изменится. На­пример, по индивидуальному методу организации производства изготавливают турбины, уникальные станки, корабли, металлур­гическое оборудование. Это продукция заводов тяжелого маши­ностроения и судостроения.

Индивидуальный метод организации производства свойственен также заводам и цехам, производственная программа которых вклю­чает в себя изготовление большого числа систематически меняю­щейся продукции в ограниченных количествах, например, опытное производство, специальное инструментальное производство.

На заводах тяжелого машиностроения производственная про­грамма устанавливается на длительный период (более года) и уточ­няется за 6 месяцев до начала отчетного периода, так как только при этих условиях органы технической подготовки производства смогут успеть разработать необходимую техническую документа­цию. Объем производства измеряется в натуральном и стоимост­ном показателях.

Если производственная программа состоит из большого числа постоянно меняющейся продукции, то номенклатура этой про­дукции не всегда известна к началу года, а если и известна, то отсутствуют нормативы, характеризующие заказанную продук­цию. Поэтому объем производства при такой разновидности еди­ничного метода организации производства определяется в стои­мостных или в условно-натуральных показателях.

Индивидуальный (единичный) метод организации производ­ства характеризуется рядом черт:

1. Изделия запускаются в производство в размере, равном все­му количеству изделий в заказе. Детали запускаются в производ­ство, как правило, партиями, равными всей потребности в них для выполнения заказа.

2. Вместо подетальней технологии разрабатывается маршрут­ная технология, в которой определяются только цехи-изготовите­ли, виды обработки, инструмент. Причем маршрутная технология предусматривает выполнение возможно большего количества сле­дующих друг за другом операций на одном станке, так как выгод­но переналадить станок, где уже находится деталь (часто крупно­габаритная), и тем самым сократить расходы на транспортировку. Разработка подетальной технологии нецелесообразна еще и пото­му, что полная технологическая подготовка надолго задержала бы начало выпуска изделия и значительно повысила бы себестоимость изготовления изделия.

3. Изготовление деталей и узлов изделия не закрепляется за конкретным рабочим местом.

4. Оборудование располагается группами однородных станков.

5. Применяется, как правило, универсальное оборудование, обес­печивающее изготовление деталей широкой номенклатуры, а так­же уникальные станки, станки высокой мощности и точности.

6. Применяются, как правило, универсальные приспособле­ния, пригодные для закрепления на станке самых разных дета­лей; универсальный режущий инструмент, допускающий выпол­нение нескольких типовых операций; универсальный измеритель­ный инструмент, позволяющий измерять детали разных разме­ров.

7. На работе используются рабочие-универсалы высокой ква­лификации, имеющие определенные навыки выполнения значи­тельного количества разнообразных операций, которым разреша­ется самостоятельно решать вопросы детализации технологии.

8. В условиях единичного производства усложнено материаль­но-техническое обеспечение, так как для производства требуется огромный ассортимент материалов и высокая оперативность ор­ганов снабжения.

Перечисленные особенности индивидуального метода органи­зации производства увеличивают затраты на производство, обу­словленные сложностью работ, универсализацией оборудования и увеличением производственного цикла. Поэтому здесь необхо­димо поддерживать не только высокий уровень организации про­изводства, но и стремление к концентрации производства одно­типных изделий, так как это создает возможность перехода от единичного и мелкосерийного производства к партионному мето­ду организации производства.

Технико-экономические расчеты в индивидуальном производ­стве охватывают расчеты загрузки оборудования, величину заде­лов продолжительности производственного цикла, разработку цик­ловых графиков выполнения заказа, предусматривающих мак­симальное совмещение во времени отдельных работ.

Продолжительность производственного цикла изготовления при индивидуальном методе организации производства определяется путем построением циклового графика изготовления изделия, т. е. определяется рабочее (технологическое) время производственно­го цикла. В основу этого графика положена продолжительность цикла изготовления наиболее трудоемкой детали каждой сбороч­ной единицы по каждому цеху в отдельности. Обработка осталь­ных, менее трудоемких деталей, может производиться параллельно с изготовлением трудоемкой ведущей детали. К технологическо­му циклу надо прибавить также время межоперационных пере­рывов и время естественных перерывов.

При индивидуальном (единичном) методе организации произ­водства календарное планирование является сложным, учиты­вая ряд его особенностей. Во-первых, для изделий с длительным производственным циклом надо тесно увязывать план изготовле­ния и выпуска продукции с технологической подготовкой произ­водства. Во-вторых, в момент составления календарных планов-графиков выпуска продукции отсутствуют нормы затрат живого труда, овеществленного труда, т. е. нормы времени, расхода ма­териалов, топливно-энергетических ресурсов. В-третьих, сложно распределять производственные процессы во времени и в про­странстве с учетом наиболее полной загрузки всех рабочих мест и обеспечения выполнения заказа в установленный заказчиком срок.

Пути совершенствования индивидуального (единичного) мето­да организации производства: 1. Организация параллельной ра­боты конструкторов, технологов и совмещения технической под­готовки производства с выполнением производственной програм­мы, что значительно сокращает длительность производственного цикла. 2. Использование унифицированных и нормализованных деталей и узлов как предпосылки организации поточного метода организации производства, что ведет к росту загрузки оборудова­ния, производительности труда. 3. Типизация технологических процессов, т.е. выбор наиболее рациональных технологических процессов и распространение их на изготовление однотипной по технологии продукции, что позволит сократить расходы на оснастку.