Производственный процесс и принципы его организации

Производственный процесс — основа деятельности любого предприятия, представляет собой совокупность отдельных процессов труда, направленных на превращение сырья и материалов в готовую продукцию заданного количества, качества, ассортимента и в установленные сроки. Содержание процесса производства оказывает определяющее воздействие на построение предприятия и его производственных подразделений.

Производственный процесс включает ряд технологических, информационных, транспортных, вспомогательных, сервисных и других процессов.

Каждый производственный процесс можно рассматривать с двух сторон: как совокупность изменений, которые претерпевают предметы труда, и как совокупность действий работников, направленных на целесообразное изменение предметов труда. В первом случае говорят о технологическом процессе, во втором — о трудовом процессе.

Технологический процесс - целесообразное изменение формы, размеров, состояния, структуры, места предметов труда. Такие процессы классифицируются по следующим основным признакам: источнику энергии; степени непрерывности; способу воздействия на предмет труда; кратности обработки сырья; виду используемого сырья (табл. 8.2).

Таблица 8.2. Классификация технологических процессов

По источнику энергии технологические процессы можно разделить на пассивные и активные. Первые происходят как природные процессы и не требуют дополнительной, преобразованной человеком энергии для воздействия на предмет труда (например, остывание металла в обычных условиях и т.п.). Активные технологические процессы протекают либо в результате непосредственного воздействия человека на предмет труда, либо в результате воздействия средств труда, приводимых в движение энергией.

По степени непрерывности воздействия на предмет труда технологические процессы делятся на непрерывные и дискретные. При первом виде технологический процесс не прерывается во время загрузки сырья, выдачи готовой продукции и контроля за ним (разливка стали, переработка нефти, производство цемента и т.д.).

Дискретные производства характеризуются наличием перерывов в ходе технологического процесса (выплавка стали, литье в формы и т.д.). Существуют также комбинированные процессы, которые сочетают стадии дискретных и непрерывных процессов.

По способу воздействия на предмет труда и виду применяемого оборудования различают физические, механические и аппаратурные технологические процессы. Механические осуществляются вручную или с помощью машин. В этих процессах предмет труда подвергается механическому воздействию, т.е. изменяется его форма, размеры, положение. При этом внутреннее строение и состав вещества, как правило, остаются неизменными (производство мебели, штамповка, литье, сварка, ковка и т.д.).

По кратности обработки сырья различают: процессы с разомкнутой (открытой) схемой, в которой сырье или материалы подвергаются однократной обработке; процессы с замкнутой (круговой, циркуляционной или циклической) схемой, в которой сырье или материалы неоднократно возвращаются в начальную стадию процесса для повторной обработки. Примером разомкнутой схемы является конвертерный способ получения стали. Примером процесса с замкнутой схемой может быть химическая переработка нефтяных фракций, где для непрерывного восстановления активности катализатора последний постоянно циркулирует между реакционной зоной крекинга и печью для выжигания углерода с его поверхности.

В зависимости от вида используемого сырья различают процессы переработки растительного, животного и минерального сырья.

Все технологические процессы осуществляются в результате труда работников. Трудовые процессы различаются по следующим основным признакам:

  • характеру предмета труда и продукта труда (вещественно- энергетические, информационные);
  • функциям работника (основные, вспомогательные);
  • степени участия работника в технологическом процессе (ручные, машинные, автоматизированные);
  • тяжести, условиям труда и т.д.

Операция - часть производственного процесса, выполняемая на одном или нескольких рабочих местах, одним или несколькими рабочими (бригадой) и характеризуемая комплексом последовательных действий над определенным предметом труда.

Классификация производственных процессов

Различные отрасли промышленного производства и отдельные предприятия значительно отличаются друг от друга но характеру создаваемой продукции, используемых средств производства и применяемых технологических процессов. Эти различия порождают исключительное многообразие производственных процессов на предприятиях.

Важнейшими факторами, определяющими разделение производственных процессов в промышленном производстве, считаются состав готового продукта, характер воздействия на предметы труда, роль различных процессов в организации производства продукции, тип организации производства.

Готовый продукт влияет на производственный процесс своей конструкцией (сложностью и размерами форм), а также точностью составных частей, их физическими и химическими свойствами. С точки зрения организации производства большое значение имеет также количество компонентов изготовляемого продукта и количество операций, по-разному согласованных во времени и пространстве. По этому признаку все производственные процессы классифицируются как процессы простые и комплексные. Последние, в свою очередь, подразделяются на аналитические и синтетические.

При простых производственных процессах в ходе последовательного воздействия на однородные предметы труда производят одинаковые продукты. В данном случае технология предписывает как строгую пространственную ориентацию рабочих мест, так и временную последовательность операций.

При аналитических производственных процессах предмет труда также однороден. Однако в ходе выполнения отчасти одинаковых операций производят неодинаковые продукты, т.е. из одного вида сырья получают несколько видов продукции.

При синтетических производственных процессах различные простые детали изготавливают путем различных операций над разными предметами труда, а затем из них составляют сложные блоки, узлы, т.е. производственный процесс образуется в ходе различных, но связанных в единый комплекс частичных процессов. Естественно, что организация таких процессов наиболее трудоемкая задача.

Чем сложнее продукт и разнообразнее методы его изготовления, тем сложнее и организация производственного процесса. Так, если при простом и аналитическом производственных процессах необходимость согласования частичных процессов сведена до минимума, то при синтетическом она требует максимального приложения усилий.

Преобладание на предприятии какой-либо из перечисленных разновидностей процесса производства оказывает большое влияние на его производственную структуру. Так, при синтетических процессах имеет место разветвленная система заготовительных цехов, в каждом из которых происходит начальная переработка сырья и материалов. Затем процесс переходит в более узкий круг обрабатывающих цехов и завершается одним выпускающим цехом. В этом случае весьма трудоемки работы по материально-техническому снабжению, внешнему и внутреннему кооперированию, управлению заготовительным производством.

При аналитическом процессе один заготовительный цех передает свои полуфабрикаты в несколько обрабатывающих и выпускающих цехов, специализирующихся на изготовлении различного рода продукции. В этом случае предприятие производит значительное число различных видов продукции, имеет большие и разветвленные связи по сбыту, как правило, здесь развиты побочные производства. Это также оказывает влияние на структуру производства.

Производственные процессы бывают основные и вспомогательные. К основным относятся процессы, которые непосредственно связаны с изменением геометрических форм, размеров, внутренней структуры обрабатываемых предметов и сборочные операции. Вспомогательными являются процессы, которые непосредственно не связаны с предметом труда и призваны обеспечивать нормальное, бесперебойное функционирование основных процессов. К ним относятся, например, изготовление инструмента для собственных нужд, производство энергии для собственных нужд, контроль качества и др.

Более полная классификация производственных процессов представлена в табл. 8.3.

Таблица 8.3. Классификация производственных процессов

Разработка и организация производственного процесса

Разработка производственного процесса проводится в два этапа. На первом составляется маршрутная технология, определяющая перечень основных операций, начиная с готового изделия и заканчивая первой операцией, которой подвергается предмет труда. На втором этапе разрабатывается подетальное и пооперационное проектирование с первой операции до последней. На этой документации основывается производственный процесс. В ней подробно описываются материалы для изготавливаемой детали изделия, их вес, размеры, устанавливаются режимы обработки на каждой производственной операции, наименование и характеристика оборудования, инструментов и приборов, указывается движение изделия от первой технологической операции до сдачи изделия на склад.

При разработке производственного процесса предусматривают используемое оборудование, инструменты, способы транспортировки и хранения изделий, т.е. все необходимое, что позволит обеспечить:

  • качество продукции;
  • производительность в соответствии со сроками поставок;
  • простоту обслуживания и контроль работы, а также ремонт и переналадку оборудования;
  • технологическую и организационную совместимость основных и вспомогательных операций в процессе производства;
  • гибкость производства;
  • экономически максимально низкие затраты для данных условий на осуществление каждой технологической операции.

Экономические требования являются доминирующими и ставят ограничения всем другим параметрам производственного процесса, гак как излишние затраты могут отвергнуть любой проект.

В целях снижения затрат на изготовление продукции, повышения организованности производственного процесса используются методы и принципы рациональной организации производственных процессов.

Методы рациональной организации производственного процесса

В зависимости от характера движения предметов труда различают поточный (непрерывный), партионный, единичный методы организации производственных процессов.

Поточное производство по ходу технологического процесса характеризуется непрерывным и последовательным движением предметов труда от одной операции к другой.

При партионном и единичном (прерывном) методах обрабатываемый продукт после каждой операции выключается из технологического процесса и находится в ожидании следующей операции. В этом случае относительно велики длительность производственного цикла и размеры незавершенного производства и оборотных средств, требуются дополнительные площади для хранения полуфабрикатов.

Наиболее прогрессивным методом организации производственного процесса считается поточный метод. Основными его признаками являются:

  • высокая степень непрерывности;
  • расположение рабочих мест по ходу технологической обработки;
  • высокая степень ритмичности.

Организационной базой поточного метода служит поточная линия, имеющая такие наиболее важные параметры, как такт и темп потока.

Тактом потока называется среднее расчетное время, по истечении которого в поток запускается или с потока выпускается одно изделие или транспортная партия изделий:

  • Тф — фонд рабочего времени за расчетный период (смена, сутки и т.д.);
  • Ки - коэффициент использования оборудования, учитывающий простои и перерывы в работе;
  • Вп - объем планируемой продукции за расчетный период в натуральных единицах (штуках, метрах и т.д.).

Темп потока характеризует интенсивность труда работающих и определяется по формуле

Принципы рациональной организации производственного процесса

На любом предприятии организация производственных процессов базируется на рациональном сочетании в пространстве и во времени основных, вспомогательных и обслуживающих процессов. Однако при всем многообразии форм этого сочетания производственные процессы подчинены общим принципам.

Принципы рациональной организации можно разделить на две категории:

  • общие, не зависящие от конкретного содержания производственного процесса;
  • специфические, характерные для конкретного процесса.

Перечислим общие принципы.

Специализация означает разделение труда между отдельными подразделениями предприятия и рабочими местами, что предполагает их кооперирование в процессе производства.

Пропорциональность обеспечивает равную пропускную способность разных рабочих мест одного процесса, пропорциональное обеспечение рабочих мест информацией, материальными ресурсами, кадрами и т.д.

Пропорциональность определяется по формуле

  • Mmin - минимальная пропускная способность, или параметр рабочего места в технологической цепи (например, мощность, разряд работ, объем и качество информации и т.п.);
  • Mmах — максимальная способность.

Непрерывность предусматривает максимальное сокращение перерывов между операциями и определяется отношением рабочего времени к обшей продолжительности процесса

  • Тр - продолжительность рабочего времени;
  • Тц - общая продолжительность процесса, включающая простои и пролеживания предмета труда между рабочими местами, на рабочих местах и т.д.

Параллельность характеризует степень совмещения операций во времени. Виды сочетаний операций: последовательное, параллельное и параллельно-последовательное.

Коэффициент параллельности можно вычислить по формуле

где Тц.пар, Tц.посл — продолжительность процесса соответственно при параллельном и последовательном сочетаниях операций.

Прямоточность обеспечивает кратчайший путь движения предметов груда, информации и т.п.

Коэффициент прямоточности можно определить по формуле

  • tтрансп — длительность транспортных операций;
  • tтех.ц — длительность технологического цикла.

Ритмичность характеризует равномерность выполнения операций во времени.

Коэффициент ритмичности рекомендуется вычислять как

  • Vф- фактический объем выполненной работы за анализируемый период (декада, месяц, квартал) в пределах плана;
  • Vпл — плановый объем работ.

Техническая оснащенность ориентирована на механизацию и автоматизацию производственного процесса, устранение ручного, монотонного, тяжелого, вредного для человека труда.

Гибкость заключается в необходимости обеспечивать быструю переналадку оборудования в условиях часто меняющейся номенклатуры продукции. Наиболее успешно реализуется на гибких производственных системах в условиях мелкосерийного производства.

Одним из путей улучшения перечисленных принципов рациональной организации производственных процессов является увеличение повторяемости процессов и операций. Наиболее полная их реализация достигается при оптимальном сочетании следующих факторов:

  • масштаб производства;
  • сложность номенклатуры и ассортимента выпускаемой продукции;
  • характер действия технологического и транспортного оборудования;
  • физическое состояние и форма исходных материалов;
  • характер и последовательность технологического воздействия на предмет труда и т.д.