Проектирование производственных систем

проектирование производственных систем

 

 

Проектирование  производственных (операционных) систем включает следующие этапы:

• проектирование продукция и производственного  процесса;

• проектирование производственных мощностей;

• проектирование работ и нормирование труда. 

 

Этот этап требует четкого  определения критериев проектирования и отбора оптимальных альтернативных вариантов. Его цель добиться минимального уровня затрат на единицу продукции, которые зависят от экономичности  партии запуска изделий в производство; от производительности оборудования применительно к конкретной работе.

Проектирование  продукции исходит из принципа удовлетворения потребностей покупателей. Для анализа  конкретных требований потребителя  к продукту производится оценка изделия  по следующим критериям:

• стоимость;

• экономичность  эксплуатации;

• качество;

• элементы роскоши;

• размер, мощность или прочность;

• срок службы;

• надежность в  эксплуатации;

• требования к  обслуживанию, его простота;

• универсальность  использования;

• безопасность эксплуатации.

При принятии решения  о характеристике изделия, о ходе проектирования производится выбор  вариантов по следующим критериям:

• размеры и  формы изделия;

• материалы;

• соотношение  стандартных и уникальных элементов;

• модульные  компоненты;

• избыточные компоненты для повышения надежности;

• элементы безопасности.

Между оценкой  изделия и его характеристикой  существует непосредственная взаимозависимость: использование различных характеристик  приводит к удорожанию или удешевлению  изделия. Например, установка кондиционера в автомашине сделает ее более роскошной, но повысит ее цену и объем послепродажного обслуживания. Другой пример: применение более толстых листов металла для корпуса автомашины увеличит срок ее службы и повысит безопасность, но приведет к удорожанию автомашины и увеличению потребления горючего, а следовательно, стоимости эксплуатации.

Проектирование (разработка) процесса производства осуществляется после завершения проектирования продукции  и предполагает оценку проекта по следующим критериям:

• производственная мощность;

• экономическая  эффективность;

• гибкость;

• производительность;

• надежность;

• ремонтопригодность;

• стандартизация;

• безопасность и экология;

• удовлетворение жизненных потребностей работников.

Для обеспечения  нужных характеристик производственного процесса производится выбор вариантов по следующим критериям:

• тип перерабатывающей системы единичное производство (проектная система), серийное или  массовое производство, производство с непрерывным процессом, комбинация различных типов;

• собственное  производство комплектующих изделий  или приобретение на стороне всех или некоторых комплектующих  изделий;

• выполнение отдельных  видов работ своими силами или  передача их субподрядчикам;

• методы выполнения отдельных видов работ;

• степень механизации  и автоматизации;

• уровень специализации  работников.

При проектировании производственного процесса учитываются  следующие расходы:

• стоимость  земельного участка;

• стоимость  аренды, затраты на приобретение или  строительство;

• расходы на перевозки сырья и горючего;

• расходы на перевозки готовой продукции;

• затраты на энергию и водоснабжение;

• налоги и страхование;

• оплата рабочей  силы;

• расходы на передислокацию, включая потери от остановки производства на необходимый  срок.

При разработке технологического процесса определяются:

• требуемые  станки и прочее оборудование, инструменты, приспособления и т.п.;

• применяемые  методы;

• необходимое  количество рабочих;

• планируемая  или нормативная длительность производственного  цикла.

Производственный  процесс тесно связан с жизненным  циклом продукта. Так, на начальной  стадии жизненного цикла изделия, когда  объемы продаж низки, конструкция изделия  не вполне стабильна, производственный процесс должен быть настолько гибким, чтобы его можно было быстро изменить в соответствии с изменениями в конструкции изделия. В этот период производственный процесс характеризуется трудоемкостью, мелкосерийностью и отсутствием автоматизации.

По мере усовершенствования изделия его конструкция будет  становиться все более стандартизованной, объемы реализации возрастут. Важнейшее значение на стадии зрелости продукта приобретут экономическая эффективность и стабильность выпуска продукции, а следовательно, и уровень цены, которая станет основным фактором конкурентоспособности изделия. Производственный процесс на этом этапе становится капиталоемким, высокоавтоматизированным, ориентированным на массовый выпуск продукции.

Этот этап предполагает принятие решений по размепроизводственных  мощностей, их месторасположению, проектированию предприятии и материально-технических объектов.

При проектировании производственных мощностей исходят  из решения о том, сколько предприятий, каких размеров и какой мощности надо создать и где расположить  каждое предприятие.

Крупные предприятия создаются при наличии большой капиталоемкости перерабатывающей подсистемы, требующей дорогого специального оборудования, когда в одном месте целесообразно сосредоточить много работников и много различных изделий. Например, автосборочные предприятия.

Мелкие предприятия  обычно создаются, когда клиенты  сильно рассредоточены или для обслуживания крупного производства.

При принятии решения  о месте расположения предприятия  обычно рассматривается вопрос о  выборе континента, страны, района, города и конкретной производственной площадки или здания для предприятия.

При выборе страны месторасположения предприятия  учитываются следующие критерии:

• демографические  и экономические факторы, влияющие на состояние рынка сбыта;

• источники  и транспортные расходы по доставке материалов;

• количество и  качество трудовых ресурсов;

• обеспеченность энергией и водой;

• политическая стабильность;

• налоговая  политика и поощрение экономического развития;

• экология;

• стоимость  земельного участка и строительства;

• условия проживания (например, климат, система образования, медицинское обслуживание, культура, отдых, преступность).

При выборе производственной площадки или здания для предприятия  оцениваются следующие факторы:

• ограничительные  нормы на развитие промышленной зоны, совместимость с соседствующими объектами;

• размер, конфигурация и другие технические параметры  площадки;

• предпочтительные виды транспорта;

• объем транспортных перевозок у клиентов, обеспечение  подъездов к зданию;

• наличие и  стоимость энергоснабжения и других услуг, в том числе пожарной охраны и удаление отходов;

• внешний вид  площадки, его соответствие характеру  предприятия;

• расстояние от жилых массивов и объектов инфраструктуры;

• месторасположение  предприятий конкурирующих фирм, в особенности предприятий розничной торговли или по предоставлению услуг.

Проектирование  предприятий предполагает определение  конфигурации предприятия: размера  и формы строения и расположения производственных ресурсов внутри него.

При принятии решений  о планировке предприятия делается выбор об использовании следующих схем планировки:

• пооперационная (функциональная);

• поточная (линейная);

• позиционная (фиксированная).

Пооперационная  планировка предполагает, что производственные ресурсы (оборудование) группируются по признаку выполняемой работы или процесса. Например, в механическом цехе все токарные станки группируют на одном участке, сверлильные на другом, фрезерные на третьем и т.д. Такая планировка используется в мелкосерийном производстве, когда отдельные изделия переходят с одного участка на другой в зависимости от конкретных требований. При разработке такой планировки предприятия важное значение придается минимизации транспортных операций, требующихся для обработки партии изделий.

Поточная (линейная) планировка применяется в массовом производстве и в производстве с непрерывным процессом, когда каждое выпускаемое изделие фактически проходит одни и те же операции обработки. Производственные ресурсы (оборудование) располагаются в строгой последовательности рабочих мест в соответствии с теми операциями, которые требуются для выпуска готовой продукции. Например, сборочная линия на автомобильном заводе. Особое значение при такой планировке придается правильному распределению нагрузки на рабочие места.

Фиксированная по позиции планировка используется при выполнении проектов, когда изготовленное изделие фиксировано (неподвижно), а производственные ресурсы по мере необходимости подаются к месту работы.

Процесс проектирования предприятия разбивается на следующие  последовательно связанные между собой этапы:

1. Сбор исходных  данных:

• схема планировки производственного процесса, размещаемого на предприятии;

• заданная производительность и ассортимент выпускаемой продукции;

• сведения о  площадке (размер, конфигурация);

• сведения о  всех зданиях, расположенных на площадке (поэтажные планы, высота перекрытий, несущая способность полов);

« строительные нормы и любые другие нормативные  акты, относящиеся к технике безопасности, экологии.

2. Определение  количества и типов производственных  ресурсов, требующихся для обеспечения заданной производительности.

3. Определение  площади пола, требующейся для  каждого производственного 

 

участка с учетом установки оборудования, организации  складов, ремонтных мастерских, комнат для управленческого персонала, комнат для отдыха работников.

4. Определение  расположения отдельных участков  с учетом характера производственного  процесса.

5. Разработка  генеральной схемы расположения  каждого основного и вспомогательного  участков с указанием их размеров  и мест расположения.

6. Определение  на генеральной схеме места  расположения каждой единицы  оборудования и других производственных  ресурсов на каждом участке.

При решении  вопросов планировки предприятия комплексно рассматриваются все факторы, влияющие на нее, и ставится задача сведения к минимуму перемещений материалов, обеспечения поточности в движении продукции, эффективного использования всех производственных площадей, обеспечения безопасности условий труда и, что особенно важно, обеспечения гибкости планировки, создания возможностей легкой перепланировки. Проблема гибкости является важнейшей проблемой технического прогресса в современной промышленности, и прежде всего в машиностроении. Она непосредственно связана с тенденциями к быстрой смене типов и моделей выпускаемых изделий, а также с преобладанием в современном машиностроении серийной и мелкосерийной продукции.

На этом этапе создаются  спецификации, определяющие характер работы.

Проектирование  работ включает:

• определение  содержания каждого вида работы на предприятии;

• порядок распределения  работы;

• разработку принципов  экономической эффективности работы;

• принципы поведения  работников.

Предполагается, что характер работы должен соответствовать  способностям и квалификации работника, возможностям оборудования, психологическим ожиданиям работника.

В современных  условиях важным фактором повышения  производительности труда является специализация производственных работников, позволяющая

• сократить  объем подготовки работников;

• повысить профессиональный уровень на каждом специализированном рабочем месте;

• выделить производственные задания, не требующие квалифицированного труда, и поручить их выполнение неквалифицированным  работникам, получающим меньшую заработную плату;

• расширить  возможности использования специализированного оборудования.

Нормирование  труда это разработка норм времени, требующегося для выполнения конкретной операции или производственного  задания.