<10, при среднесерийном 10 <К
<20, при мелкосерийном 20 <К
< 40, при единичном производстве К
не регламентируется.
3.4.1. Единичный тип машиностроительного производства (ЕП)
ЕДИНИЧНОЕ ПРОИЗВОДСТВО характеризуется малым объемом выпуска одинаковых изделий, повторное изготовление которых, как правило, не предусматривается.
Единичное производство в современной инновационной технологии машиностроения имеет ряд особенностей:
1. Внедрению инновационных проектов предшествует этап научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ (НИОКР), которые проводятся на участках ЕП, при этом окончательно утверждаются основные факторы эффективности проекта и оптимальная конструкция нового изделия.
2. Осуществляется выпуск опытной партии нового изделия, его «пилотный» образец
3. Единичное производство предназначено обслуживать другие виды промышленных производств – серийное, массовое – изготавливая по их заказу специальную оснастку и дополнительное оборудование, обеспечивая оснащение основных производств средствами механизации, дополнительными технологическими устройствами (штампы, модельные литейные формы…), приспособлениями (кондуктора, крепеж) и т. д. В целом, это предопределяет широкую гибкость современного машиностроения, играющую значительную роль в рыночной экономике. В ЕП изготавливаются специальные инструменты для основных производств.
4. Единичное производство – это проведение ремонтных работ в структуре основного производства. Оно является необходимым подразделением хозяйствующего субъекта любого уровня.
Например, ОАО «КамАЗ», наряду с десятками основных производств, имеет в своей структуре такое важнейшее подразделение, как ремонтно-механический завод (РМЗ), который за счет изготовления спецоснастки, специнструментов в единичных экземплярах для основного производства обеспечивает устойчивость жизненных циклов производственного процесса по выпуску конкурентоспособной продукции.
Техническое обеспечение ЕП. На рабочих местах в единичном производстве выполняют разнообразные операции без их периодического повторения на универсальном технологическом оборудовании. Универсальные станки, универсальная оснастка и универсальные инструменты (тиски для крепления деталей, угольники, прихваты и т. п.; стандартные резцы, сверла, фрезы и т. п.; универсальные измерительные средства: штангенинструмент, микрометры, нутромеры и т. п.) обеспечивают эффективное выполнение технологических операций обработки металлов резанием в процессе изготовления изделий в единичных экземплярах.
Единичное производство обслуживают высококвалифицированные станочники, слесари сборщики-универсалы. Рабочие, которые трудятся в единичном производстве, имеют высокую квалификацию т. к. в ЕП нередко требуется изготовить уникальное изделие.
3.4.2. Массовое производство (МП)
МАССОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО характеризуется большим объемом выпуска изделий узкой номенклатуры в течение продолжительного времени, при этом на большинстве рабочих мест выполняется одна рабочая операция т. е. для массового производства, как правило, К
= 1. МП обеспечивает стабильное качество и низкие издержки производства.
Структура производственного процесса (ПП) в массовом производстве с учетом принципа дифференциации записывается:
где ТП – технологический процесс; ТО – технологическая операция; ТПерех – технологический переход; РХ – рабочий ход (технологический проход).
Выделение коротких по длительности операций позволяет упрощать организацию и технологическое оснащение производства (механизацию, роботизацию, автоматизацию работ), совершенствовать навыки рабочих, увеличивать производительность их труда и качество производимой продукции.
Однако чрезмерная дифференциация повышает утомляемость рабочих на ручных операциях за счет монотонности и высокой интенсивности процессов производства. Большое количество операций приводит к излишним затратам на перемещение орудий труда между рабочими местами, установку, закрепление деталей и снятие их с рабочего места после окончания операции. Вместе с тем обеспечивается возможность механизации и роботизации технологических переходов и операций.
Принцип дифференциации технологического процесса в массовом производстве определяет возможность решения ряда задач повышения эффективности процесса, в частности:
– Механизации и автоматизации операционных переходов, что приводит к повышению производительности труда, снижению трудовых издержек.
– Роботизации выполняемых действий за счет установки на рабочем месте робота вместо человека. Роботу передается функция выполнения рабочего хода или технологического перехода, определенной технологической операции, технологического процесса. Роботизация обеспечивает реализацию инновационного технологического процесса и позволяет решить ряд социальных и экономических задач производства. В частности:
– роботы имеют возможность выполнять рабочие переходы в условиях опасных для жизни человека (сварка изделия, покраска, физико-химическая обработка и др.);
– роботы выполняют физически тяжелые, ритмично повторяющиеся изнуряющие виды работ;
– роботы обеспечивают качество выполнения операции;
– роботы минимизируют трудовые издержки.
Классификацию и виды промышленных роботов рассмотрим в разделе 3.5.
Техническое обеспечение МП. В массовом производстве применяют высокопроизводительное оборудование: специальные – дорогостоящие станки, изготовленные по спецзаказу и предназначенные для изготовления конкретной детали изделия; специализированные и агрегатные станки; станки для непрерывной обработки, многошпиндельные автоматы и полуавтоматы; автоматизированные производственные системы, управляемые от ЭВМ, автоматические линии.
Широко применяется многолезвийный и наборный специальный режущий инструмент, быстродействующие, автоматические и механизированные приспособления, измерительные инструменты и приборы. Для технологических процессов характерен высокий уровень использования средств автоматизации и комплексной механизации.
Типичным примером массового производства являются предприятия, на которых изготовляются автомобили, тракторы, мотоциклы, подшипники качения, велосипеды, швейные машины и т. д.
В крупносерийном и массовом производстве широко применяют поточную организацию производства. Она характеризуется расположением средств технологического оснащения в последовательности выполнения операций технологического процесса с определенным интервалом выпуска изделий.
Для организации поточного производства требуется одинаковая или кратная производительность на всех операциях. На линии поточного производства обработанные заготовки или собранные узлы выпускаются через строго определенный интервал времени, называемый тактом выпуска. Такт выпуска (мин/шт.) определяется по формуле
r = 60Ф
/ N, (3.10)
где Ф
– действительный фонд времени в планируемом периоде (месяц, сутки, смена), ч; N – производственная программа на этот же период, шт.
Действительный фонд времени Ф
работы оборудования меньше номинального Ф
или календарного на размер потерь времени на ремонт оборудования, т. е.
Ф
= Ф
?. (3.11)
Номинальный годовой фонд времени работы оборудования при односменной работе равен 2070 ч, при двухсменной – 4140 ч, при трехсменной – 6210 ч. Коэффициент потерь времени ? для металлорежущих станков составляет 0,98–0,96.
Ритм выпуска – количество изделий или заготовок определенного наименования, типоразмера и исполнения, выпускаемых в единицу времени (ГОСТ 1109–82); представляет собой обратную величину такта.
Ритмичность выпуска изделия в массовом производстве успешно реализуется в условиях применения принципа дифференцирования технологических операций путем совокупной системы организации рабочих мест поточного производства. В частности, в условиях, когда такт выпуска определяется исходя из длительности одного выполнения одного из определяющих переходов ТО, выполнение других переходов обеспечивается их параллельным выполнением путем подбора рабочих мест.
Поточное производство является наиболее прогрессивным и экономичным. По этому принципу строятся автоматические линии обработки (сборки). Особенность автоматического производства – выполнение операций без непосредственного участия рабочего либо под его наблюдением и контролем.
Инновационный подход в организации технологического процесса в массовом производстве предусматривает возможность глубокой механизации, роботизации, выполнения технологических операций, что реализует достижение заданного качества изделия, снижения трудовых издержек, выведение станочников, рабочего контингента из зоны, опасной для здоровья и освобождение от выполнения физически тяжелых видов операций. Для этого инновационный подход к организации технологического процесса в массовом производстве предусматривает использование принципа дифференциации технологических операций до элементарного рабочего хода, выполнение которого можно механизировать, автоматизировать, роботизировать.
3.4.3. Серийное производство (СП)
