Преимущества и недостатки предметной и технологической форм специализации производства

Содержание

Введение

Глава 1. Специализация производства: понятие, виды, место в организации производства

Глава 2. Преимущества и недостатки различных форм специализации производства для производственных структур

Глава 3. Расчёт рационального варианта производственной структуры в зависимости от формы специализации производства

Заключение

Список использованной литературы

Введение

В работе рассматриваются общие вопросы специализации при организации производства, связанного с эксплуатацией гибких производственных систем (ГПС), структуры ГПС, тенденции развития ГПС. Внедрение ГПС способствует тому, что обслуживать такие системы могут только квалифицированные работники, а выполнять работы на них по механической обработке деталей могут и рабочим с невысоким уровнем квалификации. В этом и есть преимущество автоматизации, которая снижает стоимость выполняемых работ и массовое использование ГПС характерно для экономически развитых стран.

С маркетинговых позиций для удовлетворения большего количества потребителей, предприятие должно выпускать как можно большее количество типоразмеров и модификаций изделий. Повышение разнообразия возможно при переходе от массового производства к производству по индивидуальным заказам. В большинстве случаев это возможно потому, что из одних и тех же деталей и узлов можно собрать большое количество изделий, удовлетворяющих большой спектр потребительских пожеланий. Это характерно, например, при сборке персональных компьютеров (ПК). Такая же ситуация характерна и для предприятий авиастроения, приборостроения и электромашиностроения, мебельной и других производств, где полной тождественности двух изделий различных модификаций по всем конструктивно-технологическим параметрам, в принципе, быть не может.

Глава 1. Специализация производства: понятие, виды, место в организации производства

Организация производственного процесса на любом промышленном предприятии строится на ряде общих принципов, одним из которых является принцип специализации.

Специализация представляет собой форму общественного разделения труда, которая обуславливает выделение и обособление отраслей, предприятий, цехов, участков и отдельных рабочих мест, на которых изготавливают определенную продукцию, отличающуюся особым производственным процессом и кадрами.

Этот процесс развивается в двух основных формах: предметная специализация или обособление производства готовой продукции (приборы, станки, тракторы) и детальная специализация или сосредоточение производства различных деталей на отдельных предприятиях.

Предметная специализация характеризуется выпуском машин и оборудования: предназначенных для определенных отраслей народного хозяйства; для определенных видов работ (измерений); определенного типа (электрические, оптико-механические); определенной модели.

Показателем предметной специализации предприятия служит номенклатура выпускаемых изделий: чем меньше типоразмеров изделий в производственной программе, тем уже его специализация.

Детальная специализация характеризуется специализацией предприятий: на выпуске отдельных деталей и узлов (зубчатых колес, валов); на отдельных стадиях технологического процесса (литейного производства); на выполнении ограниченных производственных функций (изготовление технологической оснастки, инструмента, выполнение ремонта оборудования).

Внутризаводская специализация выражается в разделении труда внутри предприятия: между основным и вспомогательным производством; между цехами основного производства; внутри цеха - между участками; на участках - между рабочими местами.

Существует две формы специализации цехов и участков: предметная и технологическая.

К предметной специализации относятся цехи (участки), предназначенные для производства отдельных деталей, узлов (цех корпусных деталей).

Рис. 1. Производственная структура предприятия с предметной специализацией

К технологической специализации относятся цехи (участки), специализированные на выполнении определенных технологических процессов (кузнечные, литейные и т.д.).

специализация предметная детальная производство

Рис. 2. Производственная структура предприятия с технологической специализацией

Специализация цехов и участков служит одним из признаков для характеристики типа производства. Она влияет на производственную структуру предприятия и выбор оборудования.

Тип производства - совокупность организационно-технических и экономических характеристик и особенностей сочетания факторов и элементов организации производства, обусловленных номенклатурой, масштабом и регулярностью выпуска продукции. В свою очередь номенклатура и масштаб (программа) выпускаемой продукции определяют уровни специализации, комбинирования и кооперирования производства.

В зависимости от программы выпуска, трудоемкости и числа операций, выполняемых на одном рабочем месте, различают начальный уровень специализации (единичное и мелкосерийное производство), средний (серийное) и высокий (массовое).

Рабочие места массового производства специализированы на выполнении одной повторяющейся операции, для чего необходимо соблюдение условия:

,

где  - программа выпуска по i-детали на данной операции за определенный период времени (декада, месяц, год), шт.;

 - трудоемкость операции, мин;

 - действительный фонд времени работы оборудования за этот же период, мин.

Рабочие места серийного производства специализированы на выполнении двух или нескольких операций, причем они чередуются в определенной последовательности. Условие серийного производства:

,

где m - число отдельных операций, выполняемых на данном рабочем месте.

Производственная структура предприятия - это состав и формы взаимосвязи его производственных подразделений. В зависимости от формы специализации, производственная структура может состоять из технологически однородных цехов или участков (литейные цехи, токарные участки и т.п.) или технологически разнородных, но скооперированных по виду продукции. Во втором случае на участке или в цехе осуществляется замкнутый цикл производства отдельных деталей и узлов. Это предметно-замкнутые участки (цехи).

Предметно-замкнутые участки имеют большое количество внутренних связей между рабочими операциями и минимальное количество внешних связей, что упрощает управление производством и его планирование, приводит к повышению производительности труда.

Научно-технический прогресс в промышленности характеризуется с одной стороны - увеличением и частой сменой номенклатуры производимой продукции, а с другой стороны - повышением уровня специализации и автоматизации производства, которые возможны только при больших масштабах однородного производства. Это противоречие может быть разрешено на основе организации массового и крупносерийного производства однотипных деталей, что непосредственно связано со стандартизацией, нормализацией, унификацией и типизацией конструкций изделий и технологии их изготовления.

Для характеристики специализации производства в масштабе машиностроительного предприятия и цехов используют следующую систему показателей:

удельный вес прогрессивных групп оборудования (специальное, автоматическое и пр.) в общем парке оборудования предприятия (цеха) или доля работ, выполняемых на отдельных группах специализированного оборудования;

удельный вес оборудования, установленного в поточных линиях;

удельный вес специализированных методов обработки в общем объеме работ;

удельный вес унифицированных изделий, узлов, деталей;

удельный вес типовых технологических процессов.

Уровень специализации рабочих мест оценивается коэффициентом специализации (коэффициентом закрепления операций):

,

где  - общее число производственных работ;

 - необходимое для выполнения месячной программы число рабочих мест, приведенное к односменному режиму работы;

производственная работа - это одна или несколько технологических операций, выполняемых без перерыва на одном рабочем месте.

Приведенное число рабочих мест  определяют по формуле (округляя дробное значение до ближайшего большего целого числа):

,

где  - объем валовой продукции за месяц по данному виду работ, час;

 - число рабочих смен;

 - действительный фонд времени работы оборудования в планируемом периоде при заданном числе рабочих смен.

Коэффициент специализации следует определять в зависимости от производственной структуры цеха:

по каждому участку в отдельности, если участки предметно-замкнутые, т.е. на участках выполняются разнородные операции над однородными группами деталей (участок валов, корпусов и т.д.);

по цеху в целом, если участки организованы то технологическому признаку, т.е. участки специализируются на выполнении однородных операций над разнородными предметами (токарный участок, фрезерный и т.д.).

Если в производстве одновременно применяется единичная и групповая технология, то коэффициент специализации  цеха (участка) зависит от его специализации по групповой и единичной технологии с учетом коэффициента загрузки оборудования:

,

,

,

,

где  - обобщенный коэффициент закрепления операций;

и  - коэффициенты закрепления рабочих мест на выполнение детале-операций соответственно по единичной и групповой технологиям;

 - средний коэффициент общей загрузки рабочих мест;

и  - коэффициенты загрузки рабочих мест соответственно по единичной и групповой технологиям;

 - общее число работ, выполняемых по единичной технологии;

 - число запусков данной наладки в течение месяца;

 - количество групповых наладок.

Коэффициент специализации (коэффициент закрепления операций) принимают равным:

для крупносерийного производства свыше 1 до 10 включительно;

для серийного производства свыше 10 до 20 включительно;

для мелкосерийного производства свыше 20 до 40 включительно;

для единичного (индивидуального) производства свыше 40.

Глава 2. Преимущества и недостатки различных форм специализации производства для производственных структур

Под производственной структурой предприятия (ПСП) понимают состав производственных подразделений и соответствующую им форму специализации и кооперирования в процессе производства. Формирование производственной структуры является частью работ по проектированию производственной структуры, которые в общем случае включают в себя следующие этапы.

.        Формирование производственных подразделений. На этом этапе определяются специализация цехов, их количество; разрабатывается структура основного производства; определяются количество производственных участков, их специализация и производственная структура цехов.

2.       Определяется количество сборочной оснастки, технологического оборудования по каждому производственному участку. Количество сборочной оснастки рассчитывают с учетом групповых сборочных приспособлений (ГСП). Возможность использования ГСП определяется классификатором сборочных единиц (СЕ) по конструктивно-технологическим признакам.

.        Определение форм организации производственных процессов. Форма организации процесса сборки СЕ зависит от последовательности выполнения операций сборочного процесса, расположения технологической оснастки и оборудования, количества изделий. Групповая форма организации технологических процессов характеризуется однородностью конструктивно-технологических признаков СЕ, единством средств технологического оснащения (СТО) одной или нескольких технологических операций.

.        Разработка структуры участков, отдельных рабочих мест, определение специализации поточных линий. На этом этапе осуществляется группирование СЕ для формирования многономенклатурных поточных линий.

.        Определение состава и количества транспортно-складского оборудования, специальной оснастки; разработка технологических планировок производственных подразделений.

Таким образом, выбор рациональной производственной структуры тесно связан с технологическим процессом (ТП), конструкцией сборочной оснастки, формой организации производственного процесса. Поэтому выбор рациональной производственной структуры существенно влияет на обобщенные показатели производства: длительность производственного цикла, средний объем незавершенного производства, коэффициент загрузки оборудования и сборочной оснастки, количество межцеховых и межучастковых связей, себестоимость изготовления СЕ, прибыль и рентабельность производства.

Постановка задачи

В сборочном производстве сложились три основные формы внутризаводской специализации и соответствующий им состав цехов.

. Предметная специализация. Характеризуется тем, что состав цехов определяется объектом сборки, а на участках внутри цеха выполняются последовательно все виды сборки данного агрегата. Эта форма специализации соответствует специализации по номенклатуре готовых изделий, принятой в общем машиностроении.

. Технологическая специализация по видам работ (например сборка, монтаж, испытания, окраска) соответствует постадийной форме специализации.

. Технологическая специализация по этапам сборки. При этой форме специализации на участке выполняется один вид сборочных процессов, но по всем агрегатам. Например, на участке концентрируются узлы, панели разных агрегатов, сходные в конструктивно-технологическом отношении. На отдельных рабочих местах бригадами исполнителей выполняются следующие виды сборочных процессов: установка на технологические фиксаторы, сверление, зенкование, герметизация, клепка, установка болтов и т.д. Эта форма специализации представляет собой соединение специализации по составным частям (СЧ) конструкции со специализацией по стадиям ТП, принятым в общем машиностроении.

При расчленении ТП сборки агрегатов по этапам сборки организуются специализированные цехи узловой и панельной сборки и агрегатные сборочно-монтажные цехи.

В специализированных цехах узловой и панельной сборки сборка узлов, панелей и секций осуществляется на многономенклатурных поточных линиях, на которых сконцентрированы узлы, панели, сходные в конструктивно-технологическом отношении.

В агрегатных сборочно-монтажных цехах производится сборка агрегатов из готовых узлов, панелей и секций.

В настоящее время производственную структуру сборочного производства предприятий разрабатывают работники службы главного технолога, используя личный опыт и традиции предприятия. Для успешной работы предприятий в условиях конкурентной борьбы необходим более глубокий подход, основанный на технико-экономическом обосновании выбора рациональной производственной структуры из нескольких возможных вариантов.

Для этого необходимо решить следующие задачи:

·        выполнить анализ производственных структур и форм специализации сборочного производства и определить их влияние на технико-экономические показатели производственного процесса;

·        предложить критерии оптимизации вариантов производственных структур и методику их расчета.

Более широкое применение нашла предметная специализация. Это объясняется особенностями развития агрегатно-сборочного производства в странах СНГ. К таким особенностям относятся:

а) невысокий уровень кооперирования производства;

б) использование преимущественно специальных сборочных приспособлений и ограниченное применение ГСП;

в) стремление собирать агрегаты, узлы, панели в условиях замкнутого цикла, т.е. сборку узлов, панелей, агрегатов производить в пределах одного цеха, участка.

Преимущества предметной специализации:

. Незначительный объем незавершенного производства. При технологической специализации объем незавершенного производства при сборке узлов, панелей в 2 - 3 раза больше, чем при предметной.

. Короткий цикл изготовления узлов, панелей. Длительность цикла сокращается за счет уменьшения времени на транспортировку СЕ с одной стадии производства на другую и уменьшения их "пролеживания" из-за несинхронности выполнения операций на рабочих местах.

. Незначительные затраты на транспортировку узлов, панелей, затраты на транспортировку при предметной специализации: в 4 - 5 раз меньше, чем при технологической специализации.

. Снижение затрат на сборку за счет экономии площадей, занятых для хранения заделов незавершенного производства. При предметной специализации стоимость площадей, необходимых для хранения заделов, может быть в 1,5 - 2 раза меньше, чем при технологической специализации.

. Относительная простота организации поточных линий и планирования, заключающаяся в упрощении решения конфликтных вопросов в пределах замкнутого цикла сборки.

Основным недостатком предметной специализации является рассредоточенность узлов, панелей по различным цехам и участкам, что приводит к необходимости иметь на каждом участке небольшие группы рабочих, занятых на однотипных работах, к дублированию средств механизации и СТО.

Преимущества технологической формы специализации:

. Большая производительность труда за счет специализации рабочих.

. Повышение уровня механизации и автоматизации сборочных процессов. Подавляющее большинство цехов и участков агрегатно-сборочного производства организованы по принципу предметной специализации. Уровень механизации сборочных работ в этих цехах составляет примерно 35%. Самыми трудоемкими являются работы по выполнению соединений. Эти работы составляют 75,4% от трудоемкости всего процесса сборки. Для повышения уровня механизации и автоматизации сборочных работ необходимо механизировать и автоматизировать прежде всего работы по выполнению соединений. При предметной специализации в условиях распределения технологически родственных узлов и панелей по цехам и участкам выполнение этой задачи связано со значительными трудностями.

. Возможность производить сборочные работы по типовым технологическим операциям и широко применять ГСП.

. Снижение технологической себестоимости сборки узлов, панелей, агрегатов за счет комплекса технических и организационных мероприятий: организация поточного метода производства, применение ГСП, повышение загрузки оборудования, улучшение организации обслуживания рабочих мест, улучшение системы оперативно-календарного планирования.

. Организация агрегатных сборочно-монтажных цехов дает возможность повысить качество сборки агрегатов за счет специализации рабочих.

Глава 3. Расчёт рационального варианта производственной структуры в зависимости от формы специализации производства

Для расчета рационального варианта производственной структуры предлагается методика и алгоритм расчета критерия оптимизации. В качестве критерия оптимизации принята величина приведенных затрат:

С_пр = С + К_эф *К

где С - себестоимость по изменяющимся статьям годового объема продукции по рассматриваемому варианту; Кэф - нормативный коэффициент эффективности; К - капитальные вложения и единовременные затраты в основные и оборотные средства.

Под себестоимостью с понимают сумму изменяющихся затрат в зависимости от вариантов построения производственной структуры, т.е. от изменения номенклатуры СЕ и совершенствования ТП. Изменение структуры сборочного производства приводит к изменению затрат по отдельным статьям, входящим в технологическую себестоимость.

При определении себестоимости по изменяющимся статьям годового объема продукции в сборочно-клепальных цехах (базовый вариант), специализированных цехах узловой, панельной сборки и агрегатных сборочно-монтажных цехах (новый вариант) предлагается затраты рассчитывать по зависимостям, учитывающим затраты на изменение конструкции в процессе освоения серийного производства: освоение выпуска изделий головной серии, освоение ритмичного мелкосерийного производства, освоение крупносерийного производства при полном использовании мощности предприятия. Это необходимо для прогнозирования затрат ресурсов (материальных, трудовых, финансовых).

Заработная плата производственных рабочих:

где b - коэффициент, учитывающий дополнительную заработную плату; r_c - среднечасовая тарифная ставка, руб. /час; i - наименование агрегатов (от 1 до К); j - программа выпуска агрегатов (от 1 до N); 7₁ - трудоемкость выпуска первого агрегата i-го наименования, нормо/час; mi - коэффициент, характеризующий темп снижения трудоемкости агрегата i-го наименования [4]; t_KU - трудоемкость конструктивных изменений первого агрегата, нормо/час; x - порядковый номер агрегата; т_{к и} - коэффициент, характеризующий темп снижения трудоемкости конструктивных изменений [

Значения коэффициента m_i приведены в табл.1.

Таблица 1

Заработная плата цехового персонала:

где G - сумма годовых должностных окладов административных работников данного подразделения, руб.; Pf - количество подразделений;

d - коэффициент, учитывающий влияние конструктивных изменений (табл.2).

Таблица 2 - Значения коэффициента d

Сборка в условиях различных форм специализации

Значения коэффициента d

Предметная

Сборочно-клепальный цех

Сборка узлов и панелей

1,01 - 1,13

Сборка агрегатов

1,05 - 1,11

Технологическая

Сборка в специализированном и агрегатном сборочно-монтажных цехах

Сборка агрегатов

1,02 - 1,06

Расходы на амортизацию технологической оснастки

где а_осн - годовая норма амортизационных отчислений, направляемая на восстановление оснастки; с_осн - стоимость единицы оснастки, руб.; Р - потребное количество оснастки; g - коэффициент, учитывающий влияние конструктивных изменений (табл.3).

Таблица 3.

Расходы на амортизацию и содержание площадей

где r - коэффициент, учитывающий влияние конструктивных изменений (табл.4); а_пл - годовая норма амортизационных отчислений по площадям, принимая равной 5% от их стоимости; Ь_пл - норма затрат на содержание и текущий ремонт площадей, принимая равной 10,8% от их стоимости; Р - стоимость 1 м2 производственной площади для цехов агрегатной сборки, руб.; Sj - производственная площадь i - го порядкового номера оснастки; j - порядковый номер оснастки (от 1 до P_s).

Таблица 4 - Значения коэффициента г

Расходы на ремонт оснастки

где p - удельные затраты на ремонт оснастки в зависимости от ее стоимости, руб. /руб. стоимости оснастки; с_осн - стоимость единицы оснастки, руб.; р - коэффициент, учитывающий влияние конструктивных изменений (табл.5).

Таблица 5 - Значения коэффициента р

Расходы на транспортировку узлов, панелей

где c_e - стоимость одной ездки, руб.; l - количество ездок; S - количество видов транспортных средств (от 1 до Р_т); t_k - коэффициент, характеризующий влияние конструктивных изменений (табл.6).

Таблица 6 - Значения коэффициента t_k

Изменение производственной структуры приводит к изменению размера основных и оборотных средств предприятия. Например, организация специализированного цеха узловой и панельной сборки может привести к дополнительным капитальным вложениям, изменению объема незавершенного производства вследствие изменения циклов сборки и объема межцеховых связей.

Особенно подвержено изменению количество специальной технологической оснастки, т.к. при концентрации СЕ, сходных по конструктивно-технологическим признакам, возникает необходимость в использовании ГСП.

Стоимость изменяющейся части производственных площадей

где h1 - удельная производственная площадь данного типа оснастки с проходами, м2; P_o - количество оснастки данного типа; а - доля вспомогательных площадей, %; p - стоимость 1 м2 производственной площади для цехов агрегатной сборки, руб.; р_к - коэффициент, учитывающий влияние конструктивных изменений (табл.7).

Таблица 7 - Значения коэффициента р_к

Стоимость изменяющейся части оснастки

где k_o - коэффициент, учитывающий влияние конструктивных изменений (табл.8).

Таблица 8

Объем незавершенного производства

где Тц - длительность производственного цикла изготовления продукции в данном подразделении, дни; к_г - коэффициент готовности; коэффициент готовности представляет собой отношение трудоемкости незаконченной в изготовлении продукции к полной ее трудоемкости; Sj - среднесуточный выпуск продукции в комплектах по данному подразделению, компл. /день; Cj - себестоимость изготовления комплекта продукции; q - коэффициент, учитывающий влияние конструктивных изменений (табл.9).

Таблица 9 - Значения коэффициента q

В качестве рационального варианта производственной структуры принимается вариант с наименьшими затратами, рассчитанными при одинаковых программах выпуска СЕ и степени освоения производства.

Последовательность расчета приведенных затрат приведена на рис. 2

Рис. 3 - Последовательность расчета приведенных затрат

Заключение

Общим выводом, характерным для всех работ, является рекомендация организовывать специализированные участки в целях увеличения серийности производства, т.е. переводить мелкосерийное производство, на рельсы крупносерийного, используя все его преимущества. Но поскольку вопрос организации специализированных цехов и участков является альтернативным, необходимо в каждом конкретном случае подходить к решению этого вопроса индивидуально с учетом конкретных условий.

Предложенные методика и алгоритм определения рациональной производственной структуры цехов сборочного производства могут быть положены в основу при постановке на производство новых изделий, значительном или кардинальном изменении средств оснащения сборочного производства, значительных изменениях спроса на самолетостроительную продукцию в условиях единичного или мелкосерийного производства.

Учет закономерностей изменения объемов конструктивных изменений (возмущающий фактор) может быть использован при расчете и планировании ресурсов предприятия (материальных, трудовых, финансовых) в процессе производства.

Список использованной литературы

1.       Гаврилов Д.А. Управление производством на базе стандарта MRP-II. - СПб.: Питер, 2012. - 320с.

2.       Гаджинский А.М. - Логистика: Учебник. - М.: ИВЦ "Маркетинг", 2010. - 375с.

.        Голиков Е.А. Маркетинг и логистика: Учебное пособие. - М.: Изд. дом "Дашков и К⁰", 2009. - 412 с.

.        Кузин Б.И., Соколицын С.А. Организация и оперативное управление машиностроительным производством. - М.: Машиностроение, 2008. - 507с.

.        Логистика: Учебник /Под. ред. Б.А. Аникина. - М.: ИНФРА-М, 2010. - 352 с.

.        Неруш Ю.М. Коммерческая логистика: Учебник. - М.: Юнити-Дана, 2010. - 389 с.

.        Сергеев В.И. Логистика в бизнесе. - М.: Инфра-М, 2011. - 608 с.