Основы управления производственным процессом

 

Производство — это сложная организованная система, по­средством которой участвующие в ней люди, руководствуясь единством цели, используя ресурсы природы и свой труд, со­здают нужную обществу продукцию. Производственный про­цесс— это функционирование (работа) производства во вре­мени. Ритмичная работа производства обеспечивается его управлением. Под управлением понимают воздействие управ­ляющих органов на соответствующие параметры деятельности людей и процессы для достижения определенного эффекта. Уп­равление осуществляется различными методами: техническими, экономическими, административными, социально-психологиче­скими и идеологическими. В зависимости от решаемых задач в управлении можно выделить четыре подсистемы, связанные между собой общей целью.

1. Подсистема целевого управления включает: управление, выполнения плана производства и поставок продукции; качест­вом продукции, ресурсами и затратами, развитием производ­ства, социальным развитием коллектива, охраной природы и окружающей среды.

2. Подсистема функционального управления решает вопросы: стандартизации, технико-экономического и социального плани­рования, технической подготовки производства, организации производства, управления технологическим процессом, метроло­гического обеспечения, технического контроля, управления тру­дом и заработной платой, управления кадрами, управления ма­териально-техническим снабжением, капитального строитель­ства, финансовой деятельности, учета и отчетности, экономиче­ского анализа, творческой деятельности коллектива.

3. Подсистема линейного управления включает: директора,
главного инженера и начальников подсистем.

4. Подсистема обеспечения решает вопросы правового
обеспечения, информационного, организационного и делопроиз­
водства.

 

 

 

С развитием производства управление им совершенствуется и переходит на автоматизированные методы.

Система управления производством имеет иерархический принцип построения. На первом уровне объектами управления являются рабочие места, станки, агрегаты, гибкие производ­ственные модули, роботы, переместительные механизмы. Цель управления на этом уровне — максимальное использование обо­рудования. Второй уровень управления включает производ­ственные комплексы, объединенные единым технологическим процессом, транспортные системы, склады. Задачей этого уровня является оптимизация технологического процесса, норма­тивная информация программы работ и динамическая инфор­мация о состоянии оборудования. На третьем уровне решаются организационно-экономические задачи: проектирование изде­лий, технологическая подготовка производства, координация ра­боты отдельных участков. На верхнем уровне осуществляется управление производством, технико-экономическое планирова­ние и материально-техническое снабжение. Важным моментом в управлении является принятие правильного решения. В зави­симости от состояния управляемого процесса принятие решений может быть в условиях определенности, неопределенности с рис­ком, в условиях многокритериальности.

В условиях определенности решение находят методом мате­матического программирования. В условиях неопределенности и риска решение должно основываться с учетом вероятности достижения конечного результата. В таком случае решение на­ходят на основе теории игр по критерию получения максималь­ного выигрыша. Принятие решений в условиях многокритери­альности обосновывается методами моделирования. При этом может быть принято компромиссное решение. Процесс приня­тия решений можно представить в следующей последовательно­сти: выбор критериев оптимальности и устойчивости; определе­ние ограничений на ресурсы; разработка модели; определение допустимых вариантов на основе исследования модели с учетом •ограничений и принятие решений по субъективным соображе­ниям. При этом широко используют имитационные модели, поз­воляющие осуществлять эксперименты на ЭВМ. Для этого ис­пользуют автоматизированные рабочие места (АРМ), представ­ляющие программно-технический комплекс, автоматизирующий все функции исполнителя. АРМ повышает оперативность, поз­воляет учитывать трудноформализуемые факторы экономиче­ского значения и находить эффективные решения оптимиза­цией. АРМ делятся по назначению на конструкторские, техно­логические и управленческие. При осуществлении управления АРМ используют эвристическое программирование (экспертные оценки), аналитический метод на основе математического ис­следования операции и теории принятия решений, имитационное

 

 

моделирование, в котором используются машинные модели. Автоматизированные рабочие места объединяются в единую систему автоматизированного управления производствам (АСУП).

Для осуществления производственных потоков используют транспортные и переместительные устройства. К транспортным устройствам относятся конвейерные, перемещающие грузы на значительные расстояния. Их различают по конструкции, характеру перемещения предметов переместительные устройства разделяют на перекладчики, питатели и загрузчики. Эти устройства могут работать с накопителем или без него. Накопители могут быть бункерные, штабельные и магазинные. В бункере заготовки ориентируются по одной оси координат, в магазине укладываются рядом, в штабеле – пакетами с прокладками. Встроенные конструктивно привязаны к одному технологическому модулю.

Перекладчиком называют устройство, перемещающее премещающее предмет с одного места на другое без изменения базы, а изменяющие базу устройства – кантователем. Устройство, обеспечивающее подачу заготовок в технологический модуль, называют питателем, а загружающее бункер или магазин – загрузчиком. Питатели и загрузчики, осуществляющие перемещения предметов в пространстве аналогично рукам рабочего, называют манипуляторами. Манипуляторы могут иметь ручное, автоматическое или комбинированое управление. Манипулятор, управляемый программой и способный перемещаться, называют промышленным роботом. Управление работом может быть позиционным – от точки к точке, контурным – по непрерывной траектории, и комбинированы. По виду информации системы управления промышленными работами могут быть электромеханическими, цикловыми и аналоговыми. Рука рабочего способна осуществить 27 степеней свободы перемещения, а существующие работы могут только 6 – 7.

Конвейры, переместительные устройства и манипуляторы обеспечивают непрерывность и стабильность производственных процессов. На рис. 166 показаны схемы переместительных устройств, применяемых в деревообрабатывающей промышленности.

Объемы складских работ на деревообрабатывающем предприятии огромны. Механизация этих работ является важной проблемой. Использование пакетного способа транспортирования грузов позволило решить эту проблему. Для мебельных фабрик имеется комплекс складской автоматизированный (КСАМ - 1), использующий АСУ.

Доставка грузов выполняется лифтами или электропогрузчиками ЭП – 1008, укладка и отгрузка кранами-штабелерами ОП-1.

 

 

Грузы хранятся в секциях многоэтажных штабелей на роликовых опорах. Мелкие унаковки грузов укладывают на поддоны.

Расчет оптимальных объемов серии. При переходе с обработки одной партии к другой оборудование необходимо перенастраивать. Для высокопроизводительных поточных и автоматических линий это связано с потерей времени и производительности. Некоторое оьорудование не требует переналадки, если это допускают размеры. Например, облицовочные прессы могут работать при любых размерах щитовых деталей одной толщины. Технологической партией деталей называют количество одинаковых деталей, обрабатываемых на данной технологической операции непрерывно до перехода на другие типоразмеры, требующие переналадки станков и новых приспособлений. При прохождении партии деталей от одной технологической операции к другой объем ее может изменяться по различным причинам. Она может разделяться на несколько более мелких партий.

Принято различать партию запуска в производство – количество одновременно передаваемых деталей на последующие операции. При это передаточные партии различных деталей могут чередоваться между собой в течение определенного времени работы. Величина передаточной партии зависит отмногих причин: от организации производства и особенностей технологии. Размеры запускаемой партии определяют объемы незавершенного производства, которые влияют на его эффективность.

Для нормальной работы производства необходимы определенные заделы. В производстве изделий из древесины различают три формы прозвлдственных заделов: цикловой, оборотный и страховой. Цикловые заделы необходимы для связанных между собой операций одного технологического цикла. Оборотные заделы необходимы для комплектования изделий, они хранятся на специальных складах между цехами. Страховые заделы необходимы для обеспечения непрерывной работы производства при возможных нарушениях жесткой связи между операциями или участками технологического процесса.

Необходимый объем страхового (межоперационного) запаса можно определить следующим образом. Штучное время обработки заготовок на двухссмежных станках и ли участках примем t₁= t₂, при этом t₁≠t₂. При одновременной работе этих станках за смену образуется различные в количестве обработанных заготовок, определяемое по соотношению их производительности. Если t₁< t₂ , то производительности этих станков в штуках заготовок определится как

 

Nc=TcK₁/t₁ – TcK₂/t₂ = Tc(K₁t₂ – K₂t₁)/t₁t₂ , (185)

 

 

 

где N_с — различие в производительности станков по количеству заготовок в смену; Т_с— длительность смены; К₁и К₂ — коэф­фициенты, учитывающие перерывы и потери времени на обслу­живание этих станков; t₁ и t₂— штучное время обработки.

Для расположения этих заготовок между смежными стан­ками следует предусмотреть место с учетом необходимых про­ходов, которые составляют до 40 % площади, занятой страхо­вым запасом. Расчет ведут по наиболее крупным заготовкам с учетом укладки их в штабеля ограниченной высоты. Все за­делы образуют незавершенное производство, которое оказывает непосредственное влияние на экономику предприятия. Недоста­точные объемы заделов могут нарушить ритмичность работы предприятия. Снижение размеров незавершенного производства повышает его рентабельность. Незавершенное производство должно быть минимальным, но достаточным для нормальной работы предприятия. Планируемая величина незавершенного производства для осуществления технологического цикла может определяться по формуле

 

Zс = NсрСiц.Кн,(186)

 

где Z_С — величина незавершенного производства в денежном выражении; N_ср— - среднедневной выпуск изделий; Сi; — себе­стоимость изделий; T_ц — длительность производственного цикла; Кн— коэффициент нарастания затрат, зависящий от техно­логии.

Величина коэффициента нарастания затрат зависит от мате­риалоемкости изделия и характера нарастания расходов в тече­ние производственного цикла. Он будет максимальным, если расходы возрастут в начале производственного цикла, и мини­мальным при вложении всех расходов в стоимость изделия в конце цикла.

На основании анализа математической модели коэффици­ента нарастания находят его эстремальные значения для дере­вообрабатывающих производств по формуле

 

К_нmax1/3(1+2См/Сi,); Кн_min=1/2(1+См/Сi,), (187)

 

где С_м — стоимость материалов на изделие; Сi,- — себестоимость изделия. Учитывая соотношение стоимости материалов в себе­стоимости изделий из древесины, можно найти значения коэф­фициента нарастания затрат и определить ориентировочно объем незавершенного производства.

Оптимизация размера технологической серии имеет важное значение в обеспечении эффективности производства. К реше­нию этой задачи имеется три принципиальных подхода.

Рис. 166. Классификация и схемы переместительных устройств, применяемых в производстве изделий из древесины

Заказ № 2177

1.Исходными показателями в определении технологической
серии являются себестоимость и потери от объема незавершен­
ного производства.

2. Исходным показателем в определении серии является за­
грузка оборудования: стремление сократить соотношение за­
трат времени на наладку оборудования и его работу на основ­
ных технологических операциях.

3. Исходными являются показатели хронометража и работы
оборудования в конкретных условиях: используется метод под­
бора оптимальной серии.

По первому методу условие оптимальности технологической серии деталей определяется из соотношения

 

С = С_из + ЕZ_пз->тin, (188)

 

где С — затраты на изготовление изделия с учетом средств, вло­женных в незавершенное производство; С_из — затраты на изго­товление; 2_ИЗ— средства незавершенного производства; Е — норма народнохозяйственной эффективности.

По второму методу размер партии определится из уравне­
ния

n=t_пз/аt_ш, (189)

 

где t_пз— подготовительно-заключительное время; t_т — время на изготовление штуки деталей; а — коэффициент затрат времени на наладку оборудования.

Для линий, работающих в мебельном производстве, коэф­фициент а принимается равным в пределах от 0,05 до 0,08. Эта формула не учитывает связи размера партии с программой предприятия и не способствует сокращению объема незавер­шенного производства. Она дает техническое решение, не за­трагивая условия максимальной эффективности работы всего предприятия.

При аналитическом выводе формулы для определения опти­мального (наивыгоднейшего) размера технологической серии рассмотрим возможные характерные случаи производственной связи между изготовлением деталей и их потреблением. Эти связи можно установить при наблюдении за состоянием ком­плектовочного или буферного склада перед сборкой.

Изготавливать и доставлять детали одной технологической партии на буферный склад, а также расходовать их можно по времени непрерывно либо дискретно. В некоторых случаях, если время изготовления партии деталей по сравнению со вре­менем потребления их незначительно, вся изготовленная пар­тия деталей может поступить на склад комплектования одно­временно или поступать периодически, малыми партиями и расходоваться также малыми партиями дискретно. Для про­стоты решения задачи допустим, что изготовление и расход де-

 

 

талей имеется в поточном производстве. На рис. 167 графиче­ски показана динамика связи между расходом и изготовлением партии деталей для периодического равномерного пополнения склада. На оси абсцисс указано текущее время, по оси ординат - количество деталей. Пусть в какой-то момент 0 на склад начнут поступать детали запущенной в производство первой партии Л^. По мере изготовления этих деталей с течением вре­мени количество их на складе будет увеличиваться. Если рас­сматривать момент 0 функционирующего предприятия, то эти детали сразу же будут потребляться предприятием для выпол-

 

Рис. 167. Циклограмма изготовления и расхода деталей при изготовлении их

Сериями

 

нения программы. В момент t_д вся партия в количестве N_cштук будет доставлена на комплектовочный склад, где при этом создается запас N_с. После этого количество деталей на складе будет продолжать плавно убывать по мере их расходо­вания. Для обеспечения непрерывности выпуска изделий необ­ходимо своевременно предусмотреть пополнение этого запаса. Если предприятие должно выпускать одинаковые изделия пе­риодически, то запуск в производство новой партии таких де­талей может быть отнесен на установленный период в точку 0„. Если изделия поставляются непрерывно, то момент необ­ходимости начала изготовления новой партии на графике по­казан точкой O₁^/. Это время должно быть выбрано с таким расчетом, чтобы поступление деталей из новой партии могло начаться до того момента, когда запас деталей на складе упа­дет до предельного минимума, гарантирующего нормальную работу предприятия N₃. Это минимальное количество деталей называют страховым запасом. Наличие страхового запаса

 

исключает влияние причин, которые могут нарушить ритмич­ность работы предприятия. В том случае, если будет задержка в доставке на склад новой партии деталей, то расходование их пойдет по линии Оо — 0\ и проекции О] — 0\ этого отрезка на ось времени в масштабе покажет длительность возможной ра­боты предприятия на страховом запасе. Нормальную работу предприятия, выполняющего программу в течение года, можно рассматривать как цепь, составленную из звеньев периодиче­ских поставок оптимальных партий изделий в течение времени

 

 

 

Рис. 168. Зависимость затрат на производ­ство от размера серии:

/ — независимая составляющая стоимости С,;

2 — стоимость затрат на производство С_с; 3 —

затраты на оборотные средства С_i-; 4 — общие

затраты С_N

Отмеченные на графике отрезки времени соответствуют сле­дующим значениям: t_д — время доставки изготовляемой партии на склад; t_т — период времени от начала изготовления партии деталей до момента поступления на склад первой детали; t_П^/— период расходования запаса деталей со склада; t_П— цикл изготовления и расходования деталей в объеме одной партий. Если предположить, что затраты на перестройку производства для каждой партии деталей в количестве N_шт составят С₀, а постоянная составляющая себестоимости С (материалы, ра­бочая сила, накладные расходы и т. п.), то общая стоимость производства одной детали в данной партии составит

 

С_С = С + С₀/ N (190)

Если принять нормативный коэффициент экономической эф­фективности Е, то затраты на оборотные средства составя

 

C1(C+C₀/N) (N-1) E.

2П(191)

Общие затраты на производство составят

С_N, = С_с + Сi, = (С + С₀/N) + (С + С₀/N) [(N -1)/2П] Е. (192)

 

На рис. 168 схематически показаны графики уравнения за­висимости затрат от значения N. Для определения условий це­левой функции минимума затрат это уравнение дифференци­руют по затратам и производную приравнивают нулю.

(∂СN)= С₀/N 2+(C+C _o ^/N) (E/2П) – С ₀ /N ² [(N-1)/2П] Е=0.

∂N

(193)

Решая это уравнение относительно N, найдем

_____________

N₀=√(2П/E-1) (С₀/С).

Учитывая, что величина 2П/Е>>1, получим

 

N₀= √2ПС₀/EC. (194)

 

Полученное значение N₀отвечает условию, при котором оборотные средства предприятия будут использованы с макси­мальной эффективностью. По значению N₀ определяют дли­тельность цикла работы оборудования до переналадки как Т_Ц =N₀ t₀,где t₀ — длительность обработки одной детали или комплекта деталей на изделие. Полученные значения следует увязывать с режимом работы предприятия так, чтобы наладка оборудования производилась в обеденные перерывы или в мо­мент между сменами.

Приведенный метод аналитического расчета оптимального объема технологических серий дан в упрощенном варианте для учебных целей. Имеется много примеров по таким расчетам с различной детализацией факторов или с учетом конкретных условий организации производства. Все предложенные рас­четы оптимальных размеров технологических серий сложны. При практическом решении таких задач используют более про­стые приемы.

Объем запускаемой в производство серии должен обеспе­чить плановый выпуск изделий. Для этого учитывают необхо­димые сроки опережения запуска и выпуска готовых составных частей изделий. Сроки опережения устанавливают в днях ра­боты предприятия. Опережением запуска называют период вре­мени от момента запуска серии составных частей изделия в про­изводство до выпуска готовых изделий.

Опережение выпуска — время между моментом изготовле­ния составной части изделия до выпуска готового изделия. Опережение запуска по каждому участку производства к пла­нируемой дате выпуска изделий определяют в зависимости от длительности производственных циклов по формуле

 

n i=i-l

T_0.зi = ∑ Tцi - ∑ Tцi, (195)

l l

 

 

 

 

Рис. 169. Схема потоков материалов и полуфабрикатов в производстве из­делия

 

где Т₀. вi— время опережения запуска в производство на i-м участке технологического процесса; Т_цi— длительность цикла производственного участка; i — последовательный порядковый номер производственного участка; п — общее число производ­ственных участков. Опережение выпуска готовых составных ча­стей изделия определяется по формуле

 

Tо. Зi- Tцi,

 

где Т₀.о.вi - время опережения выпуска на i-м участке произ­водства; Тцi— длительность производственного цикла на этом участке; Т_озi — указано выше.

Современное производство представляет собой систему, включающую отдельные элементы технологического процесса, связанные между собой в пространстве и времени.

Эффективность функционирования этой системы зависит от технических решений и вида связей между отдельными участ­ками производственного процесса. Перемещения предметов труда в процессе производства образуют производственные по-

 

токи. Рациональная организация потоков оказывает существен­ное влияние на эффективность производства.

На рис. 169 показана примерная схема транспортных пото­ков между отдельными производственными участками.

 

Глава 13

⇐ Предыдущая41424344454647484950Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: