Пути повышения эффективности производства изделий

      По  организационным признакам различают  следующие виды ГПС: гибкие автоматизированные линии (ГАЛ), гибкие автоматизированные участки (ГАУ), гибкие автоматизированные цехи (ГАЦ) и заводы.

     Для реализации гибких автоматизированных производств потребовался новый метод подготовки и функционирования производства - безбумажного и безлюдного производства. В условиях ГПС отпадает необходимость в технической и сопроводительной документации. Ее заменяют машинные носители, либо информация, передаваемая по локальной сети связи.

     В общем случае ГПС объединяет системы  автоматизированного проектирования технологических процессов (САПР ТП), технологической подготовки производства (АСТПП), управления производством (АСУП) и др. Результаты, формируемые системами САПР, АСТПП и АСУП. Представляют собой программы производства, дифференцированные до уровня операций и определяющие очередность пуска партий деталей на изготовление, а также управляющие программы для технологического оборудования.

      АСУП  осуществляет календарное планирование, расчет сменных заданий, контроль выполнения плана. Автоматизированная система технологической подготовки производства разрабатывает технологические процессы, управляющие программы, выбирает или проектирует режущий инструмент и приспособления. Управление ГПС осуществляют из центра управления.

     Идея  гибкого производства универсальна, так как позволяет подойти с единых позиций к вопросам совершенствования различных типов производств. В крупносерийном и массовом производстве с помощью ГПС можно решать задачу выпуска с одного конвейера изделий одного типа, но с определенными отличиями партий любого размера.

     Дальнейшее  развитие автоматизации идет по пути полной автоматизации всего производственного процесса в пределах завода.

     В решении этой задачи существует проблема автоматизации и механизации ручного труда на вспомогательных операциях, сборочных операциях и ряде операций таких, как сварка, окраска, упаковка в тару и т.п.

     Эти проблемы решают созданием промышленных роботов, в связи с чем в  машиностроении в последние годы появилась новая отрасль - робототехника, которая успешно развивается.

      Промышленные  роботы заменяют человека в условиях вредной окружающей среды, освобождают его от выполнения тяжелого, утомительного и однообразного труда. Они позволяют наиболее полно использовать технологическое оборудование и повысить производительность труда. Промышленные роботы позволяют не только изменять характер производства, но и создавать, осваивать принципиально новые технологические процессы, не требующие участия человека.

      Наиболее  трудной оказалась автоматизация  сборочных работ. Объясняется это тем, что при автоматическом соединении деталей необходимо техническими средствами воспроизвести сложнейший процесс ориентации деталей в пространстве, выполняемый руками человека. Процесс требует непрерывного изменения схем базирования и компенсации отклонений в относительном положении соединяемых деталей. Гибкость рук и органы чувств человека позволяют достаточно просто справиться с ной задачей. Но возложить ее на автомат оказалось делом сложным.

     Примерами удачных решений в автоматизации сборочных работ являются автоматы для сборки шарико- и роликоподшипников, автоматические роторные линии для сборки втулочно-роликовых цепей и др. В настоящее время автоматическая сборка изделий ведется не только в массовом, но и серийном производстве с применением автоматических машин специального назначения и промышленных роботов с программным управлением. Однако уровень автоматизации сборочных работ далеко не достаточен, поэтому автоматизация сборочных работ в машиностроении представляет собой актуальную проблему, поскольку трудоемкость сборочных работ составляет 30...50 % от трудоемкости изготовления машины. 
 

5. Совершенствование  организации

производственного процесса.

     Организация производства оказывает значительное влияние на производительность труда. Нередко даже небольшие улучшения в организации производства могут существенно повысить его эффективность, поэтому этому вопросу следует уделять большое внимание.

     На  организацию производства в первую очередь влияет количество изделий, подлежащих изготовлению в единицу времени. Отсюда критерием выбора формы организации производственного процесса служит число изделий, подлежащих изготовлению, их номенклатура и трудоемкость.

     В практике машиностроения существуют два  вида производственных процессов: поточный и непоточный. Более эффективным является поточный вид вследствие высокой производительности труда, короткого цикла изготовления, упрощения планирования, учета и управления производством. В единичном, мелкосерийном и среднесерийном производствах, как правило, применяется непоточный вид производственного процесса и организационные формы в виде участка с групповой расстановкой оборудования, технологически замкнутого участка и предметно-замкнутого участка.

      Организация производственных участков с групповым расположением оборудования эффективна для производства деталей широкой номенклатуры, изготовляемых единицами или в небольших количествах. Оборудование в этом случае делят на группы по признаку одинакового назначения; заготовки обрабатывают партиями.

      Например, есть участок фрезерных станков  и есть участок токарных станков и т.д.; этими участками руководит мастер. Такая расстановка позволяет более полно загрузить оборудование, а недостатком являются многочисленные перемещения изделия по цеху от участка к участку до полного изготовления. После обработки изделия хранятся около станков или на специально оборудованных площадках. Изделия небольших размеров после выполнения каждой операции поступают в центральный или на промежуточный склад для учета и хранения. Изделие, прошедшее последнюю операцию и контроль, поступает на склад готовых изделий. Такую форму организации характеризуют невысокие технико-экономические показатели, сложность планирования, значительные перемещения изделий.

     В этих условиях возникает противоречие между стремлением более полно загрузить станки и порядком поступления готовых деталей во времени на сборку в соответствии с требованиями технологических процес сов сборки изделий и календарным планированием. Очень часто недозагруженность станка объясняется не столько техническими трудностями его загрузки, сколько ограничениями, накладываемыми требованиями сборки. Если пренебречь этими требованиями и загружать станки полностью, то появится необходимость в увеличении складских помещений, где готовые детали будут пролеживать, ожидая вызова на сборку. При такой организации производства исключается возможность применения поточной формы.

     С увеличением количества деталей, подлежащих изготовлению и единицу времени, переходят к более совершенной организационной форме -технологически замкнутым участкам.

     Организация технологически замкнутых  участков предполагает группирование изделий по однородности служебного назначения, конструктивных форм и размеров. Под каждую группу таких изделий организуется участок, содержащий все виды оборудования, необходимого для полного изготовления каждого изделия в данной группе. Примером такой формы организации могут служить участки по изготовлению шпинделей, крепежа, зубчатых колес и т.п.

      Оборудование  устанавливается по возможности в последовательности,  соответствующей  ходу  технологических  процессов  большинства деталей группы; это обеспечивается тем обстоятельством, что для одно родных деталей можно использовать типовую технологию.

     Таким образом, организационная форма  замкнутых участков теоретически создает предпосылки для реализации поточных производственных процессов, что позволяет: улучшить организацию планирования и учета; детали проходят меньшую длину пути, сокращается время на перенастройку оборудования при переходе от обработки одной детали к другой, так как их технологические процессы близки; короче становится цикл изготовления; проще организовать контроль качества.

      Технологическое оборудование на технологически замкнутых  участках может связываться транспортными средствами, различного рода подъемно-транспортными устройствами. Все это в итоге дает возможность достигнуть более высоких технико-экономических показателей.

      При дальнейшем увеличении выпуска изделий  одной номенклатуры организуют предметно-замкнутые участки. На них полностью изготавливают сборочные единицы, например, двигатель, коробка скоростей, редуктор и т.п.

     При дальнейшем увеличении количества выпускаемых  деталей в единицу времени целесообразно организовывать производственный процесс по поточной форме в виде поточной линии.

     Под поточным производственным процессом понимается непрерывность движения изготавливаемых изделий и равномерный их выпуск в единицу времени.

     В таком идеальном представлении  поточный производственный процесс можно встретить в отраслях с непрерывным циклом производства (например, при производстве нефтепродуктов в нефтепереработке, где производство является "бессерийным").

  Поточный  производственный процесс характеризуется:

1. прямоточностью, когда предмет труда движется поступательно от одной единице оборудования к другой без возвратного движения;
2. непрерывностью движения предмета труда в процессе его изготовления;
3. ритмичностью, когда изделие в конце производственного процесса сходит через одинаковые промежутки времени.

     Наивысший уровень поточности производственного  процесса будет при наличии всех трех перечисленных свойств.

      В машиностроительном производстве, являющимся, как правило, дискретным, трудно найти  такой процесс. Наиболее близко к  идеальной поточной форме приближаются процессы, реализуемые с помощью роторных линий.

     Разновидностями поточной организации производства являются переменно-поточная и непрерывно-поточная формы. Причем в последнее время начинает доминировать переменно-поточная форма, отличающаяся периодическим запуском на одном и том же оборудовании деталей нескольких наименований.

      В поточных линиях оборудование расставляют  по ходу технологических операций, что позволяет широко применять многостаночное обслуживание и наилучшим образом использовать производственную площадь. Все единицы оборудования связывают транспортными средствами для передачи заготовки; продолжительность каждой операции равна или кратна такту выпуска. При поточной организации производства нет необходимости в складах, за исключением небольших промежуточных заделов для компенсации изменений затрат времени на выполнение операций

     Поскольку поточная форма организации производственного  процесса наиболее эффективна, естественно стремление использовать поточный метод в единичном и мелкосерийном производствах, что послужило причиной появления групповой технологии.

     С другой стороны, в массовом производстве тоже наметились серьезные изменения, породившие тенденцию выпуска в массовом производстве одного и того же изделия попеременно партиями разных его модификаций. Эти изменения обусловлены необходимостью удовлетворить быстро меняющиеся запросы потребителей. Однако при этом возникав противоречие между желанием, с одной стороны, максимально быстро удовлетворять потребности потребителя, выпуская разные изделия, а с другой, - избежать перерывов в производственном процессе, изготовляя изделия крупными партиями. Таким образом, и в массовом производств возникает проблема применения поточного метода.

     Действительно, наблюдаемая в машиностроении тенденция  ускорения смены выпускаемой продукции изменяет содержание массового производства, расширяя номенклатуру изготавливаемых изделий и тем самым приближая его по номенклатуре к серийному производству, а по количеству деталей, выпускаемых в единицу времени, - к массовому. Эти противоречивые условия и вызывают трудности осуществления производства по поточной форме.

     В связи с этим, необходимо изыскивать пути широкого применения поточной формы не только в массовом, но и в серийном и даже единичном производствах.

     Наблюдаемая в машиностроении тенденция ускорения смены выпускаемых изделий привела к тому, что начинает доминировать много номенклатурное разносерийное производство.

     Степень широты номенклатуры изделий и размера  серий на разных предприятиях могут существенно различаться. Например, на предприятиях массового производства сохраняются большие объемы выпуска изделий нескольких наименований, но с большим числом модификаций; на других предприятиях резко возросла номенклатура изделий при небольших объемах выпуска. Таким образом, среди современных предприятий трудно найти предприятие с постоянным типом производства (единичным, серийным, массовым).

     Чтобы в новых условиях предприятие  было бы конкурентоспособным, его производство должно отличаться высокой производительностью, гибкостью, мобильностью, т.е. быть способным быстро и с минимальными издержками переходить на выпуск новых изделий. В то же время традиционные организационные формы производственного процесса ориентированы на соответствующие типы производства и потому уже не могут обеспечить высокую эффективность производства в новых условиях.