До 60-х гг. XX в. в мире существовал рынок производителей продукции, т.е. рынок продавцов. Основной упор в это время делался на снижение производственных издержек, в результате чего появляется интенсивная конкуренция по цене товара, что привело к перемещению целых отраслей в страны с низкой заработной платой. В 1970-е гг. возникает рынок потребителя. В развитых странах появляется существенный избыток товарной массы и разворачивается борьба за покупателя. Именно тогда в Японии производители продукции пришли к осознанию того, что высокого качество изделий можно достигнуть при более низких издержках производства. Основным фактором конкурентной борьбы становится качество продукции. Высокое качество при относительно низких издержках производства можно обеспечить за счет высокой операционной эффективности.

Операционная эффективность - это предельно высокий уровень производительности всех операций, осуществляемых в сфере бизнеса: в производстве, в финансовых расчетах, при транспортировке, складировании материалов и продукции, в обучении и переподготовке персонала и т.д. Высокая операционная эффективность (ОЭ) обеспечивала Японии в 1970 - 1980-е гг. конкурентное преимущество по сравнению с другими странами.

Впервые понятие конкурентного и сравнительного преимущества ввел в науку американский ученый М. Портер2. Сравнительное преимущество - это более низкие факторные издержки - простота доступа к сырью, дешевой рабочей силе, капиталу или к развитой инфраструктуре. Предприятие, которое все это имеет, обладает в данном регионе сравнительным, но не конкурентным преимуществом. Конкурентное преимущество предприятие получает при наличии высочайшей операционной эффективности в области использования тех факторов производства, к которым имеет доступ. Простота доступа к факторам производства и высокая ОЭ формировали надежное конкурентное преимущество до начала 90-х гг. XX в. В настоящее время этого уже не достаточно. Для обеспечения конкурентного преимущества необходимо то, что называют «инновационными способностями». Цель инновации - создать такой продукт, технологию или бизнес, которые длительное время не смогли бы скопировать конкуренты. Таким образом, на первый план выдвигаются «инновационные способности» фирмы, заключающиеся в возможностях генерирования новых идей и скорости доведения этих идей до конкурентоспособного продукта. Конкуренция в области нововведений является конструктивной, поскольку позволяет создавать новые, отличные от существующих, товары и услуги. Конкуренция в области операционной эффективности в настоящее время, по своей сути - деструктивна, поскольку современные предприятия уже достигли предела производительности в осуществлении различных бизнес-операций и уже не способны удерживать лидирующие позиции в этой области по следующим причинам:

1) современные методы организации производственных процессов не являются секретом и могут быть использованы всеми конкурентами с одинаковым успехом;

2) ученые и консультанты быстро распространяют передовые приемы менеджмента и маркетинга, а конкуренты быстро их осваивают;

3) конкуренты используют стандартное оборудование и известные технологии производства, мало чем отличающиеся друг от друга, что также не может сформировать конкурентного преимущества.

В результате такой конкуренции не появляется ничего нового, а сама конкуренция имеет изматывающий характер.

Дисциплина «Организация производства» занимается вопросами разработки эффективных методов организации производственных процессов, а также проблемами подготовки производства к выпуску новых продуктов в кратчайшие сроки. Рассмотрим наиболее известные современные методы организации производственных процессов. К ним относят технику работы «точно к сроку», организация сборочных работ на рабочих постах и производство продукции на смешанных поточных линиях.

Техника работы «точно к сроку» (ТКС). Первоначально появилась в Японии, а затем получила распространение в США и Западной Европе. Основная идея этого метода - максимально возможное сокращение запасов материалов, комплектующих изделий, незавершенного производства и готовой продукции. Для этого поставки материалов и комплектующих изделий на предприятие должны осуществляться точно к моменту их запуска в производство. Объем и время поставок рассчитаны так, чтобы материалы и комплектующие изделия все, без остатка были бы переданы с транспортного средства непосредственно в цех, минуя склад материалов. Для того, чтобы сократить величину незавершенного производства, необходимо обеспечить минимальную продолжительность производственного цикла, а величину производственной и транспортной партий сделать по величине наименьшими. Запас готовой продукции практически будет отсутствовать только в том случае, когда необходимое количество изделий будет изготовлено точно к тому сроку, к которому пожелал заказчик.

Обычное производство работает по выталкивающему типу, а ТКС - по вытягивающему. В первом случае, пока есть необходимое количество материалов и комплектующих изделий на складе, процесс производства будет продолжаться, и будет происходить заполнение склада готовой продукции изделиями. То есть предметы труда «проталкиваются» по ходу производственного процесса до тех пор, пока есть соответствующий запас на складе материала. В случае ТКС наличие необходимых запасов материалов и комплектующих изделий - не причина для начала производства. Производственный процесс начнется только в том случае, когда поступит заявка от потребителя на определенное количество продукции. Заявка «вытягивает» из производственной системы только то количество изделий, которое необходимо в данный момент времени заказчику.

Портер М. Конкуренция: Пер. с англ. М.: Вильямс, 2000.

В системе ТКС направление распространения информации о заказе и направление движения материалопотока, связанного с выполнением этого заказа, - прямо противоположны (рис. 4.1).

То есть, информация распространяется против хода технологического процесса и все подразделения предприятия получают исчерпывающие сведения о предстоящей работе; только после этого производство начинает функционировать. Информация о заказе сначала поступает в сборочный цех; сборочный цех сообщает механическому свою потребность в деталях; механический цех информирует заготовительный о необходимом количестве заготовок и, наконец, заготовительный цех сообщает свою потребность в материалах отделу снабжения.

Система ТКС может производить только ту продукцию, сведения о технологии производства которой помещены на специальные карты. Каждый цех или производственный участок имеет определенный набор таких карт. Таким образом, технологический маршрут производства какого-то изделия полностью описан в картах, имеющихся в заготовительном, механическом и сборочном цехах. Эти карты прикреплены к контейнерам с необходимыми заготовками или деталями. Это означает, что в каждом цехе уже имеется необходимый минимальный технологический задел под производство той продукции, заказ на производство которой, возможно, поступит на предприятие. Информация, которая проходит по всем цехам от сборочного к заготовительному, позволяет выбрать нужный контейнер и карту для начала процесса производства. Необходимые сведения об объемах производства по заказу распространяются по внутренней локальной компьютерной сети предприятия. После выполнения заказа цехи предприятия останавливаются в ожидании следующего заказчика. Достоинства и недостатки системы ТКС:

1) существенно снижаются запасы материалов, готовой продукции и величина незавершенного производства, в результате чего улучшаются показатели оборачиваемости оборотных средств и прибыли на активы; для получения такого результата необходимо иметь надежных поставщиков материалов и профессиональных маркетологов;

2) удается добиться более высокого качества продукции, поскольку изделия производятся небольшими партиями; производство - гибкое, так как способно производить несколько видов продукции;

3) запасы снижаются, что является достоинством, однако, возникают простои производственных мощностей предприятия, поскольку исключена возможность производства продукции «про запас», под будущую реализацию;

4) недостатком является большой объем сверхурочных работ, так как поступивший заказ необходимо выполнить в кратчайшие сроки; сверхурочные работы увеличивают себестоимость продукции.

Предприятие переходят на систему ТКС поэтапно - сначала переводят на эту технику работы один цех, а затем - другие. После освоения системы ТКС предприятие уже никогда не возвращается к традиционным методам управления.

Внедрение этой системы позволяет снизить запасы незавершенного производства более чем на 80 %, запасы готовой продукции - примерно на 30 %. Продолжительность производственного цикла уменьшается в среднем на 40 %. Повышается гибкость производства.

Организация сборочных работ на рабочих постах. Рабочий сборочный конвейер был изобретен Г. Фордом в 20-х гг. XX в.3. Основные характеристики фордовского конвейера следующие: дифференциация процесса сборки на простейшие операции, в результате чего труд рабочего становится монотонным и бессодержательным; жесткая связь рабочих на поточной линии, задаваемая транспортером - в случае несоблюдения такта конвейера одним рабочим может остановиться и вся линия. Эти недостатки полностью устраняются на поточных линиях, организованных по методу рабочих постов. Впервые этот метод был применен на сборке двигателей для автомобилей «Вольво», а затем был использован и на заводах «Форд» и «Фиат».

Рабочий пост - это небольшой производственный участок, на котором работает 5 - 6 человек. За каждым рабочим постом закреплен комплекс сборочных операций общей трудоемкостью т.

Время выполнения операций на рабочих постах синхронизировано

т,/с, = г,

где / - количество комплексов операций, необходимых для сборки изделия; с, - количество рабочих постов, выполняющих данный комплекс операций; г - такт выпуска изделий с поточной линии, или такт запуска материалов на нее.

Предположим, что для сборки какого-то изделия необходимо выполнить три комплекса операций со следующими значениями трудоемкости: ц = 3, т2 = 2, т3 = 1 ч. Для того, чтобы комплексы операций выполнялись синхронно необходимо следующее количество рабочих постов: с1 = 3, с2 = 2, с3 = 1. Очевидно, что в этом случае такт поточной линии будет равен 1 ч (3 / 3 = 2 / 2 = 1 / 1 = 1 = г). Схема планировки такой поточной линии показана на рис. 4.2.

Заготовки (материалы, комплектующие изделия) запускаются на поточную линию с интервалом в 1 ч и с таким же интервалом с поточной линии сходят готовые изделия - это такт поточной линии. Нетрудно заметить, что чем больше трудоемкость комплекса операций, тем больше требуется постов выполняющих этот комплекс. Поэтому конфигурация поточной линии похожа на продольное сечение трубы, по которой движется поток жидкости. Чем выше скорость потока (скорость сборки изделий), тем сечение потока (количество постов, выполняющих данный комплекс операций) меньше и наоборот.

На каждом рабочем посту изделие собирается на специальной платформе, снабженной электроприводом. После окончания всех операций, закрепленных за этим постом, рабочие включают электропривод платформы и перевозят изделие на один из следующих рабочих постов. Поскольку время выполнения комплексов операций синхронизировано, то к моменту окончания работ на предыдущем посту обязательно освободится один из следующих постов по ходу технологического процесса. Таким образом, связь между постами нежесткая, поскольку такт работы задает не транспортер, как это происходит на рабочем конвейере, а сами рабочие, перемещающие платформы с изделиями с одного поста на другой.

На каждом рабочем посту используется бригадная форма организации труда. Рабочие могут помогать друг другу или подменять коллегу в нужный момент времени. Выполнять операции, закрепленные за ними, по очереди, что делает труд рабочих более содержательным и не таким монотонным и изнуряющим как на рабочем конвейере. Обязанности бригадира также могут выполняться рабочими по очереди.

Производство продукции на смешанных поточных линиях. Начнем изложение этого вопроса с небольшой исторической справки. Как уже говорилось выше, в начале XX в. подлинную революцию в автомобилестроении произвели фордовские конвейеры. Конвейеры - это однопредметные поточные линии на которых и в настоящее время изготавливаются или собираются изделия одного какого-то наименования. Например, холодильники, фотоаппараты, автомобили и т.д. Продукция, сходящая с конвейеров, предназначена для массового потребителя. В начале 80-х гг. XX в. производители осознали тот факт, что новых рыночных ниш для массового производства остается все меньше и меньше. Появилась необходимость производить продукцию небольшими сериями на переналаживаемом оборудовании. Широкое распространение получили переменно-поточные линии. На такой линии, после переналадки оборудования можно выпускать в течение месяца три - четыре наименования продукции. Все изделия, производимые на переменно-поточных линиях, должны иметь одинаковые или сходные технологические маршруты. Оборудование на переменно-поточной линии переналаживается 3 - 4 раза за месяц; во время переналадки изменяются не только режимы работы оборудования, но и заменяется инструмент, иная технологическая оснастка, а также чертежи, по которым изготовлялось или собиралось предыдущее изделие. Только после этого переходят на выпуск следующего изделия, закрепленного за этой поточной линией. На переналадку переменно-поточной линии требуется достаточно большое время, иногда на это уходит целая рабочая смена, т.е. 8 ч. Используются переменно-поточные линии в крупносерийном или серийном производствах.

Основным достоинством поточного производства является низкая себестоимость продукции, которая достигается за счет относительно больших объемов производства. Основной недостаток - отсутствие индивидуальных особенностей в изделиях; продукция конвейерного производства неотличима друг от друга, что уже не устраивает современного покупателя, особенно в сфере производства готовой одежды, мебели, обуви и т.д. Кроме того, считается, что изделие, изготовленное индивидуально, на заказ всегда более качественное, чем продукт массового производства.

Смешанное производство - это такая организация производственного процесса, при которой совмещаются достоинства поточного производства, с его низкой себестоимостью продукции, с преимуществами индивидуального производства, обеспечивающего высокое качество изделий. На смешанных поточных линиях изделия производятся очень маленькими партиями, иногда поштучно. После выпуска каждой небольшой партии, или единицы продукции оборудование необходимо быстро переналадить под выпуск следующего изделия. Поэтому если на переменно-поточной линии оборудование переналаживается несколько раз за месяц, то на смешанной поточной линии - десятки раз за рабочую смену. Поэтому оборудование на смешанных линиях должно переналаживаться за несколько минут, в противном случае потери рабочего времени будут очень большими и производство будет нерентабельным. Можно привести следующий пример. На японских автомобильных заводах на переналадку 800-тонного пресса рабочим требуется не более 12 мин, а в США аналогичный пресс рабочие переналаживают в течение 6 ч.

Итак, в чем же преимущество производства продукции очень мелкими партиями, даже если потери времени на переналадку оборудования являются весьма существенными? Это преимущество - в высоком качестве продукции, изготовляемой индивидуально. Здесь большое значение имеет психологическое восприятие брака или дефекта при производстве продукции большими или малыми партиями. Например, если в партии деталей величиной 1000 ед. бракованной оказалась 1 ед., то процент брака вос-принимается как ничтожно малая величина - 0,1 %. Если эту же продукцию разделить на 500 партий по 2 ед. в каждой, то 1 ед. бракованной продукции в партии из 2 ед. уже будет ассоциироваться с очень значительным браком - 50 %. Такой психологический эффект позволяет добиться очень высокого качества продукции, производимой на смешанных поточных линиях.

П р и м е р . Рассмотрим некоторые особенности организации переменно-поточной и смешанной поточной линии на примере производства небольших насосов трех типов, условно назовем их насосами A, B и C. За смену необходимо собрать 64 насоса, из них - 32A, 16B и 16C. Время сборки одного насоса A - 5 мин, B и C по 5 мин. Установить величину партии изготовления насосов на переменно-поточной и смешанной линиях.

Р е ш е н и е . На переменно-поточной линии величина партии изготовления насосов будет максимальной для того, чтобы количество переналадок за рабочую смену было бы минимальным. Очевидно, что величина партий будет следующей: A - 32 ед., B - 16 ед. и C - 16 ед. Время, затраченное на выпуск этих партий: A - 32 ? 5 = 160, B - 16 ? 10 = 160, C - 16 ? 10 = 160 мин. Итого, за время, равное продолжительности рабочей смены (160 ? 3 = 480 мин), будет изготовлено 64 насоса при трех переналадках оборудования. Частные такты выпуска насосов: A - 5, B - 10 и C - 10 мин/ед.

На смешанной поточной линии партии изготовления насосов должны быть минимальными. При тех же частных тактах выпуска изделий, что и на переменно-поточной линии, можно установить следующую последовательность производства насосов в течение одного часа:

2A (2 ? 5 = 10 мин) > B (10 мин) > C (10 мин) > 2A (2 ? 5 = 10 мин) > > B (10 мин) > C (10 мин).

Итого, за один час будет осуществлено шесть переналадок линии, а за рабочую смену - 64 переналадки. Очевидно, что оборудование на смешанной линии должно переналаживаться «в одно касание», иначе ставка на качество продукции будет неоправданной из-за слишком больших потерь рабочего времени и низкой производительности рабочих.

Существует еще две причины, по которым смешанный выпуск продукции считается менее производительным, чем производство изделий на переменно-поточной линии: сборщик тратит дополнительное время на поиск детали для очередной модели изделия; требуется больший запас деталей на рабочих местах, чем на переменно-поточной линии. Для сокращения времени поиска нужной детали применяется цветная маркировка ячеек стеллажей, где лежат детали, а также оптимальное размещение стеллажей на рабочих местах сборщиков. Для уменьшения запаса деталей может применяться техника работы ТКС.

4.2 ПОДГОТОВКА ПРОИЗВОДСТВА НОВОЙ ПРОДУКЦИИ

Процесс освоения новой продукции требует непрерывной информационной поддержки на всех этапах жизненного цикла продукта. Современные информационные технологии позволяют заменить килограммы технической документации дисками и дискетами, а также объединить единым информационным пространством различных участников инновационного процесса: заказчика, поставщиков, подрядчиков, проектировщиков, а также каналы сбыта новой продукции. Создаются многопрофильные коллективы, работающие по единому плану разработки проектно-конструкторской документации, производства новой продукции и ее поддержки на фазе эксплуатации.

Предприятие, не применяющее профессионально ориентированные программные продукты в области подготовки производства новых изделий, не может считаться конкурентоспособным, поскольку при ручном способе вычерчивания чертежей и разработке другой технической документации, срок освоения новой продукции становится неприемлемо большим, а затраты на доработку и внесение изменений в проект слишком значительными.

Применение новых информационных технологий в области подготовки производства позволило фирме Olivetti сократить сроки разработки новой продукции с 3 лет до 9 месяцев.

Подготовка производства - это наиболее сложный и дорогостоящий этап инновационного процесса. Под подготовкой производства понимают совокупность научно-исследовательских, конструкторских, технологических, производственных, организационно-плановых работ и расчетов, необходимых для освоения новой и совершенствования выпускаемой предприятием продукции. Выпуск новой продукции требует изготовления большого количества инструментов, приспособлений, штампов и другой технологической оснастки, приобретения или изготовления недостающего оборудования, создания опытного образца, его испытание и многих других работ, предшествующих запуску продукции в серийное производство.

Объем работ по подготовке производства увеличивается с увеличением серийности продукции. Сложная продукция имеет тысячи, иногда десятки тысяч деталей. Это требует длительного времени, большого объема подготовительных работ, даже для изделий, выпускаемых в единичных экземплярах. В серийном производстве затраты существенно возрастают, так, например, подготовка производства одной детали средней сложности в крупносерийном производстве требует более 500 нормо-часов.

В подготовке производства выделяют три этапа - прикладные научно-исследовательские работы (НИР), конструкторская и технологическая подготовка производства. Технологическая подготовка производства следует непосредственно за конструкторской и, где это возможно, должна проводиться параллельно с ней. В крупносерийном производстве технологическая подготовка по объему, продолжительности и стоимости занимает наибольший удельный вес в общем объеме подготовки производства.

Прикладные научно-исследовательские работы. Прикладные НИР проводят научно-исследовательские институты (НИИ) и конструкторские бюро (КБ), последние могут быть как самостоятельными организациями, так и являться подразделениями предприятий. Наиболее длительными и капиталоемкими являются инвестиции в прикладные НИР. Эти работы проводят только при освоении принципиально новой продукции, базирующейся на изобретениях и научных открытиях. Финансировать прикладные НИР могут только крупные промышленные предприятия, работающие в наукоемких отраслях производства, Инвестиции в прикладные НИР имеют невысокую результативность - всего лишь 30 - 50 % разработок заканчиваются успешно. Средняя продолжительность прикладных НИР 3 - 4 года. Тем не менее, крупнейшие корпорации вынуждены вкладывать средства в этот вид деятельности, поскольку именно в этой области формируется конкурентное преимущество. НИИ и КБ занимаются не только прикладными НИР, основной объем работ приходится на опытно-конструкторские работы (ОКР):

Прикладные НИР 4 %

Эскизное проектирование 34 %

56 %

Разработка рабочей конструкторской документации на опытные образцы их изготовление и испытание

Корректировка документации 6 %

Итого 100 %

Рынок наукоемкой продукции в конце XX в. оценивался примерно в 2,3 трлн. долл., из них на долю России приходилось всего лишь 0,3 %. По оценке экспертов в начале XXI в. доля России может увеличится до примерно 10 %. Наша страна относится к тем немногим странам, которые владеют макротехнологиями - определяющими лицо современного мира. Всего насчитывается 50 макротехнологий, обеспечивающих выпуск наукоемкой продукции: производство самолетов, атомных реакторов, морских судов, ракетоносителей, композитных материалов и т.д. Особенных успехов Россия добилась в области производства вооружений. Россия - единственная страна, которая производит сразу два типа истребителей - «МИГ» и «СУ», а также два типа вертолетов - «МИ» и «КА». Европейским же странам пришлось объединить свои усилия для производства одного типа истребителя - «Мираж». В производстве гражданской продукции наша страна пока не занимает лидирующих позиций в мире.

Конструкторская подготовка производства состоит из ряда стадий. Проектирование новой продукции начинается с разработки технического задания.

1) В техническом задании формулируются технические, эксплуатационные и производственные требования к продукции. Задаются исходные данные для проектирования. Особое внимание уделяется проработке патентов, специальной литературы с описанием аналогичной продукции или технологии. Техническое задание согласуется и подписывается заказчиком.

2) Техническое предложение. Рассматриваются и отбираются различные варианты конструкции изделия. Если имеются сомнения в технической осуществимости замысла, разрабатываются параллельные подходы, проводят исследования там, где наблюдается максимальная неопределенность. Параллельные подходы гарантируют, что хотя бы одно пригодное решение будет получено. Например, при разработке

конструкции капсулы первой баллистической ракеты, проводились одновременные эксперименты с различными обтекателями капсулы. Цель - выяснить какая капсула возвращается в атмосферу, не сгорая.

3) Эскизная документация. Содержит конструкторские документы, которые дают представление об устройстве и принципе действия изделия. На этой стадии разрабатываются: принципиальная схема изделия, общая компоновка, эскизы чертежей общего вида, спецификации сборочных единиц. Изготавливается лабораторный макет нового изделия.

4) Техническая документация. Это совокупность конструкторских документов, которые содержат окончательные технические решения и исходные данные для разработки рабочей документации. На этой стадии проводятся расчеты на прочность и жесткость, долговечность, коррозийную стойкость и т.д. Создаются компоновочные чертежи, чертежи агрегатов и сборочных единиц. Разрабатывается инструкция по эксплуатации изделия.

5) Рабочая документация. Эта документация непосредственно используется в цехах предприятия для изготовления деталей, сборочных единиц, сборки изделия. В состав рабочей документации входят: чертежи всех деталей, сборочных узлов, спецификации покупных изделий. Эта документация разрабатывается на опытный образец, установочную серию, установившееся производство.

Изготовлению опытного образца предшествует соответствующая технологическая подготовка его изготовления. Проводятся испытания образца на соответствие требованиям технических условий. По результатам испытаний рабочая документация дорабатывается и затем используется для производства установочной серии. По результатам производства вносятся изменения в документацию на установившееся серийное производство.

На этапе конструкторской подготовки производства разработчики руководствуются тремя основными принципами - унификации, агрегатирования и технологичности изделия.

Унификация - это устранение излишнего многообразия в конструкции деталей и узлов, в изделиях одинакового назначения, но различных типоразмеров, а также в конструкциях резьб, посадок, валов, отверстий, сортах материалов, в формах технической документации. Унификация приносит большую выгоду на этапе конструкторской подготовки, поскольку при проектировании нового изделия используются чертежи деталей и узлов аналогичных изделий, выпускаемых предприятием. Кроме того, унификация позволяет перейти от единичных процессов изготовления деталей к серийным, что снижает их себестоимость.

Принцип агрегатирования (блочности) лежит в основе такой компоновки изделия, при которой оно создается из самостоятельных узлов и механизмов, обособленно монтируемых в общем корпусе или раме. Применение такой компоновки позволяет проводить параллельное проектирование отдельных сборочных единиц, что сокращает общий срок разработки изделия. Принцип блочности позволяет также производить ремонт и модернизацию изделия с минимальными затратами времени, что обеспечивается унификацией присоединительных размеров.

Принцип технологичности - это такие качества конструкции, которые позволяют изготовить ее в конкретных производственных условиях с наименьшими затратами и кроме того обеспечивают заданную надежность в процессе эксплуатации. При отработке изделия на технологичность используют метод функционально-стоимостного анализа, который достаточно полно освещен в учебной литературе.

Технологическая подготовка производства. На этом этапе осуществляется выбор заготовок; выбор производственных участков и цехов для изготовления деталей и сборки изделия; подбор типовых технологических процессов, проектирование последовательности технологических операций; проектирование и изготовление технологической оснастки; проектирование производственных участков; оформление документации на технологические процессы; внедрение технологических процессов.

Основные стадии технологической подготовки производства следующие.

1) Разработка технологических процессов. На этой стадии разрабатывается маршрутная, а затем операционная технология изготовления деталей и сборочных единиц. При этом используются фонды документации на типовые технологические процессы и операции. Выбор различных вариантов технологического процесса должен определяться не только техническими требованиями производства, но и экономической целесообразностью.

2) Конструирование и изготовление нестандартного специального технологического оборудования и технологической оснастки. На этой стадии используют нормальное и специальное технологическое оснащение. Нормальное - все виды режущих и измерительных инструментов широкого применения.

Специальное - для выполнения конкретной технологической операции. Чем выше серийность производства, тем больше применяется специальное оснащение. При изготовлении специального оснащения в свою очередь используется нормализованное, ранее спроектированное и изготовленное технологическое оснащение. Нормализованное оснащение - это банк унифицированных деталей и сборочных единиц, из которых по чертежам собирают нужное приспособление. После использования оно разбирается на составные части и из них может быть собрано другое приспособление. Преимущество нормализованной оснастки - быстрота ее использования (обычно сборка приспособления занимает 2 - 3 ч). На изготовление и проектирование специальной оснастки уходит 60 - 70 % всей технологической подготовки производства. Использование нормализованной оснастки позволяет расширить область применения оснащения, сделать его более универсальным.

3) Внедрение технологических процессов. Эта работа осуществляется по мере получения цехами технологической документации и специального оснащения. Наладка и внедрение технологических процессов осуществляется технологами, которые разрабатывали эти процессы, при непосредственном участии цехового персонала. Технологический процесс считается внедренным, когда достигнуты изготовление и сборка изделия в соответствии с требованиями чертежа.

На этапе технологической подготовки производства принцип типизации технологических процессов имеет большое значение. Все детали, проходящие механообработку, делятся на определенные типы. На типы деталей составляются карты-трафареты типового технологического процесса. Это позволяет обрабатывать типовые детали по одному и тому же маршруту, используя то же самое оборудование, оснастку, обеспечивать одинаковую точность и чистоту поверхности. Типизация позволяет снизить трудозатраты на составление документации в среднем на 60 %.

Сравнение двух различных технологий производства. При освоении новой продукции на предприятии могут применяться уже известные технологии. Например, для изготовления новой детали можно использовать либо сварную, либо литую заготовки. Необходимое сварочное и литейное оборудование на предприятии имеется. Поэтому капитальные вложения в это оборудование нет необходимости принимать во внимание при выборе того или иного варианта производства деталей. Выбор технологии производства в этом случае осуществляется только по изменяющимся статьям текущих затрат. Все изменяющиеся затраты разделяют на переменные и постоянные:

Z = Xn+W , (5.1)

где X и W - переменные затраты на единицу продукции и постоянные затраты на произведенный объем продукции, соответственно; n - произведенные объемы продукции.

Та технология будет более эффективной, которой будет соответствовать минимум затрат Z.

Технологическая себестоимость продукции - это суммарная величина текущих затрат, которая зависит от метода обработки; при сравнении методов обработки во внимание принимаются только те затраты, которые имеют различное значение для этих двух методов.

На рис. 4.3 показаны графики зависимости технологической себестоимости Z от объемов производства n для двух технологий - A и B.

Критический объем производства nk - это такой объем производства продукции, при котором ZA = ZB. Из последнего равенства вытекает, что

nk = (WB -WA)/(X A - XB) . (5.2)

При n < nk более эффективной будет технология A, а при n > nk - технология B, так как затраты Z на производство продукции в этих диапазонах объемов будут минимальны. При n = nk обе технологии бу-дут эквивалентны.

Технология A характеризуется высокими переменными затратами, а

B - высокими постоянными. Для технологий с высокими переменными затратами характерно следующее: высокая материалоемкость, трудоемкость и энергоемкость производства; слабая автоматизация; относительно небольшая стоимость оборудования. Такие технологии конкурентоспособны при небольших объемах производства.

Особенность технологий с высокими постоянными затратами: большая стоимость оборудования; высокий уровень автоматизации; значительная доля заемного капитала. Окупаются эти технологии при относительно больших объемах производства. Применение дорогостоящего оборудования и средств автоматизации позволяет снизить переменные затраты - на материалы и заработную плату производственных рабочих.

П р и м е р . Для производства продукции можно выбрать либо технологию A, либо B. Исходные данные приведены в таблице.

Производственные мощности по обеим технологиям одинаковы и составляют 10 000 ед./г. Выбрать наиболее эффективную технологию при объемах производства 6000 и 9000 ед./г. Р е ш е н и е . Критический объем производства

nk = (WB - WA) / (XA - XB) = (185 000 - 80 000) / (34 - 20) = 7500 ед./г.

Следовательно, при 6000 ед. продукции более выгодной будет технология A, с более высокими переменными затратами; при 9000 ед. продукции - B, с более высокими постоянными затратами.

ТРЕНИРОВОЧНЫЕ ЗАДАНИЯ

З а д а н и е 1 В результате унификации вместо трех различных узлов A, B, C создан один унифицированный узел. Затраты на создание унифицированного узла, равные 10 000 р. должны быть списаны в течение первого года выпуска унифицированного узла. Исходные данные:

Узлы

Показатели A B C Унифицированный

Затраты на материал, р./ед. 849 864 896 896

Зарплата основных рабочих, р./ед. 106 108 112 85

Прочие переменные затраты, р./ед. 106 108 112 81

Постоянные затраты, р./г. 19 000 22 300 25 000 28 000

Годовой выпуск узлов, ед. 120 150 200 470

Определить экономию от унификации узлов.

З а д а н и е 2 Имеется технология производства со следующими характеристиками:

Производственная мощность, ед./г. 20 000

Переменные затраты, р./ед. 100

Постоянные затраты, тыс. р./г. 750

После усовершенствования технологии, производственная мощность не изменяется. Постоянные затраты составляют 825 тыс. р. Каковы должны быть переменные затраты на ед. продукции, чтобы обеспечить эффективность усовершенствованной технологии при загрузке производственных мощностей в диапазоне 70 - 100 %.

Задание 3. Определить при какой месячной программе изготовления деталей становится экономичным применение многошпиндельной сверлильной головки вместо одноинструментальной обработки. Исходные данные:

Затраты Одноинструментальная Головка

Расценка, р./ед. 20 5

Зарплата наладчиков, р./мес. 2800 3500

Расходы на ремонт и эксплуатацию станка, р./ед. 12 16

Амортизация станка, р./ед. 200 180

Износ головки, р./мес. - 50

РЕШЕНИЯ ТРЕНИРОВОЧНЫХ ЗАДАНИЙ

Р е ш е н и е з а д а н и я 1 Рассчитаем суммарную технологическую себестоимость узлов A, B и

C по (5.1)

Z = Xn + W= (849 + 106 + 106) 120 + (864 + 108 + 108) 150 + + (896 + 112 + 112) 200 + 19 000 + 22 300 + 25 000 = 579 620 р.

Технологическая себестоимость изготовления унифицированного узла

Z = Xn + W = (896 + 85 + 81) 470 + 28 000 = 527 140 р.

Экономия на унификации узлов с учетом того, что на разработку унифицированного узла потребовалось 10 000 р. затрат

Э = 579 620 - 527 140 - 10 000 = 42 480 р.

Р е ш е н и е з а д а н и я 2. Объемы производства, соответствующие минимальной 70 % загрузке производственных мощностей

20 000 ? 0,7 = 14 000 ед./г.

При этой минимальной загрузке, технологическая себестоимость производства продукции по модернизированной технологии должна быть меньше технологической себестоимости производства по старой технологии

100 ? 14 000 + 750 000 > X ? 14 000 + 825 000. Отсюда имеем

X < (100 ? 14 000 + 750 000 - 825 000) / 14 000 = 94,6 р./ед.

Р е ш е н и е з а д а н и я 3. Рассчитаем технологическую себестоимость продукции при одноинструментальной обработке по (5.1)

Z = Xn + W = (20 + 12 + 200) n + 2800 = 232n + 2800 р./мес.

При использовании многошпиндельной сверлильной головки

Z = Xn + W = (5 + 16 + 180) n + 3500 + 50 = 201n + 3550 р./мес.

По (5.2) определяем критический объем производства

nk = (WB - WA) / (XA - XB) = (3550 - 2800) / (232 - 201) = 24 ед./мес.

Отсюда следует, что при объемах производства меньших, 24 ед./мес. следует применять одноинструментальную обработку, а при больших объемах - многошпиндельную головку.

ТЕСТ

1 Новая продукция в процессе создания проходит следующие этапы:

а) научное исследование, технологическую подготовку, производственное освоение;

б) научное исследование, технологическую подготовку, конструкторскую подготовку, производственное освоение;

в) научное исследование, проектно-техническую разработку, организационную подготовку, производственное освоение;

г) научное исследование, организационную подготовку, проектно-технологическую подготовку, производственное освоение.

2 Отработка изделия на технологичность производится:

а) после конструкторской подготовки производства;

б) в процессе конструкторской подготовки производства;

в) во время технологической подготовки производства;

г) после технологической подготовки производства.

3 Начальным этапом проектирования изделия является разработка:

а) технического задания;

б) эскизного проекта;

в) технического проекта;

г) технического предложения.

д) нет однозначного ответа.

4 Минимальную себестоимость имеет изделие при:

а) массовом производстве;

б) серийном производстве;

в) единичном производстве;

г) массовом и серийном производстве;

д) нет однозначного ответа.

5 Затраты, зависимые от метода обработки, называются:

а) производственной себестоимостью;

б) плановой себестоимостью;

в) нормативной себестоимостью

г) технологической себестоимостью.

6 Назначение изделия, область применения, эксплуатационные, технические и экономические требования определяет:

а) рабочий проект;

б) технический проект;

в) эскизный проект;

г) техническое задание;

7 Расчет геометрических форм и размеров деталей, выбор материалов и заготовок определяются при составлении:

а) технического задания;

б) технического проекта;

в) эскизного проекта;

г) рабочего проекта.

8 Основная цель техники работы «точно к сроку»:

а) освоение новой продукции в кратчайшие сроки;

б) максимальная загрузка производственных мощностей;

в) минимизация запасов материалов и готовой продукции;

г) оптимальная загрузка рабочей силы.

9 Сборка изделий на рабочих постах преследует главную цель:

а) максимальная производительность сборочных работ;

б) снижение монотонности и однообразности сборочных работ;

в) повышение точности сборки;

г) оптимальная компоновка в пространстве сборочной линии.

10 Основной целью производства продукции на смешанных поточных линиях является:

а) максимальная производительность линии;

б) высокое качество продукции;

в) снижение монотонности и однообразности работ;

г) улучшение условий труда рабочих.

Страницы: 1, 2, 3, 4