nekrasov_l_a__skvortsov_yu_a_organizatsi a_i_planirovanie_mashinostroitelnogo_pro izvodstva (818850), страница 29
Текст из файла (страница 29)
Операции резания в металлообработке можно заменить более прогрессивными и экономичными методами пластической деформации металлов, например с помощью прокатки или прессования. Сокращение трудоемкости достигается путем использования более совершенного инструмента, применения эффективной специальной и унифицированной оснастки, механизации и автоматизации процессов. Использование управляющих ЭВМ позволяет выбирать оптимальные режимы обработки, также сокращая время на выполнение операций. Существенно сократить производственный цикл можно, снизив время естественных процессов.
Так, естественное охлаждение может быть ускорено при внедрении принудительной циркуляции воздуха. Наиболее эффективный путь совершенствования процессов транс-' портировки, складирования и контроля — это их совмещение по времени с процессами обработки и сборки, как это делается, например, в роторных автоматических линиях. Современные методы контроля и диагностики с применением лазерных и радиационных установок, высокочувствительных контактных датчиков позволяют вести непрерывный контроль за ходом технологического процесса и качеством выпускаемой продукции. Статистические методы контроля качества продукции и регулирования, 134 технологических процессов дают возможность перейти от сплошного контроля к выборочному, снижают обьемы контрольных операций, предупреждают возникновение брака, устраняя тем самым причины, увеличивающие производственный цикл.
Механизация и автоматизация внутрицехового транспорта не только сокращает время на перемещение объектов производства, но и поддерживает строгий его ритм, что также снижает или полностью устраняет межоперационные пролеживания предметов труда. Повышение степени параллельности выполняемых работ является одним из существенных организационных путей сокращения длительности производственного цикла Применительно к одной детали этот подход может осуществляться за счет многоинструментальной обработки, концентрации операций. Повышение уровня концентрации операций приводит к созданию мапооперационной технологии на базе специального или агрегатного оборудования.
При организации обработки партии одинаковых деталей эффективна замена последовательного вида движения деталей по операциям на параллельно-последовательный и параллельный. Уменьшение транспортной партии также сокращает производственный цикл. В условиях поточного производства, где оборудование расположено по ходу технологического процесса и объединено механизированными или автоматизированными транспортными устройствами, в большинстве случаев целесообразна поштучная передача. При обработке на участке или линии разных деталей длительность совокупного производственного цикла будет во многом устанавливаться порядком их запуска в обработку.
Оптимизация производственного цикла при обработке деталей нескольких наименований за счет определения очередности их запуска относится к задачам составления расписания. Некоторые методы решения этих задач позволяют получить минимальный производственный цикл. К таким методам относятся полный перебор„линейное и динамическое программирование и др.
Их применение ограничивается возможностью найти решение для небольшого количествадеталей и операций. Так, задача Беллмана — Джонсона решается методом линейного программирования для и деталей, обрабатываемых на двух станках. При решении этой задачи первой запускается в обработку деталь, имеющая минимальное время на первой операции, последней — деталь, обрабатываемая минимальное время на второй операции. Исключая эти детали из очереди, решение продолжают по этому же правилу.
Для примера рассмотрим матрицу трудоемкости для пяти деталей, обрабатываемых на двух станках (табл. 2.2). В соответствии с правилом Беллмана — Джонсона порядок запуска деталей в обработку будет 5, 1, 3, 4, 2. 135 Таоаица 2 2. Матрица трудоомкости Станок т аосмкостс кстааи моо 5 4 5 Приближенные решения дает метод Монте-Карло, который отличает. ся от полного перебора тем, что анализируются и сравниваются по критерию минимального производственного цикла не все возможные варианты порядка запуска деталей в обработку, а только ограниченное их число„ Варианты выбираются случайно, и нет достоверной оценки качества выбранного таким образом варианта и степени его расхождения с оптимальным.
Более доступными с точки зрения трудоемкости решения задачи являются методы, позволяющие отсеивать некоторые варианты и получать при этом решение, достаточно близкое к оптимальному. Так, процесс отбора вариантов в методе ветвей н границ представляется в виде графа или дерева, включающего возможные варианты перестановок.
Метод ветвей и границ позволяет целенаправленно отбросить некоторые решения, которые не дают наилучшего решения. Важным условием эффективного применения этого метода является правильный выбор критерия, по кото-, рому оценивается значение вершин и ветвей графа. При использовании эвристических методов формирования производственного процесса обработки нескольких различных деталей на группе оборудования, на участке, в цехе с целью минимизации производственного цикла можно использовать правила предпочтения.
Так, правило кратчайшей операции дает предпочтение в запуске на обработку детали, которая имеет минимальную трудоемкость на этой операции. Если перед. станком образовалась очередь из пяти деталей трудоемкостью обработки на данной операции 1~ = 5, 1, = 3, 15 = 7„14 = 1, 15 = 2 мин, то первой в обработку на этом станке по правилу кратчайшей операции должна быть запущена деталь 4, по правилу наиболее длительной операции — деталь 3 и т.д. При формировании структуры совокупного производственного цикла вопрос о запуске решается всегда, когда перед станком образуется очередь деталей, ожидающих обработку.
2.2.5. Производственная структура машиностроительных предприятий, их цехов и служб Под производственной структурой машиностроительного предприятия понимается состав цехов и служб предприятия и характер . связей между ними. 1Зо В зависимости от охвата стадий жизненного цикла изделия различают комплексную и специализированную структуру предприятия. Комплексная структура ориентируется на относительно большую часть цикла «идея — производство — потребление». Такая структурахарактерна для научно-производственных организаций. Она включает научно-исследовательские подразделения, цехи или производственные подразделения основного, вспомогательного и обслуживающего производства, Организации этого типа часто несут полную ответственность за разработку, производство и эксплуатационное обслуживание техники.
При специализированной структуре предприятие сосредоточивается на отдельной стадии жизненного цикла изделия, как правило, на выпуске продукции и включает все необходимые для этого подразделения. Производственная структура машиностроительного предприятия определяется характером выпускаемой продукции, ее сложностью, типом производства, прежде всего номенклатурой и объемом выпуска, формамн взаимосвязи с другими предприятиями (уровнем кооперирования). В зависимости от конечной продукции, выпускаемой предприятием, различают предприятия, специализирующиеся на выпуске готовых изделий, деталей и узлов или заготовок. Соответственно этому они имеют предметную, узловую и детальную или технологическую специализацию. Предприятия предметной специализации могут иметь полный технологический цикл и включать заготовительные, обрабатывающие, сборочные цехи или производства.
При развитых формах кооперирования нет необходимости в существовании некоторых производственных подразделений. Так возникли предприятия механосборочного типа, получающие заготовки по кооперации, или сборочного, ведущие лишь общую сборку изделий. Создание механосборочных и сборочных предприятий повышает уровень специализации производства, способствует увеличению объемов выпуска, а, следовательно, и повышению эффективности производства.
П р ед п р и ят и я, с не ци ализирующиеся на выпуске узлов и деталей, чаще всего выпускают узлы и детали обшемашиностронтельного назначения, например подшипники, поршневые кольца и др. Продукция п р е дприятий технологической специализации, выпускающих литье, поковки, сварные заготовки, имеет, как правило, меньшую себестоимость по сравнению с продукцией заготовительных цехов заводов с полным технологическим циклом. Под производственной структурой подразделения предприятия понимаются состав участков, линий, рабочих мест, служб и формы связи между ними. Участки, линии, рабочие места могут быть специализированы птт технологическому илн предметному принципу.
157 3 и с а2 б) Рис. 2.9. Схема расположении оборудоиаиин иа участка с технологической (а) н предметной (б) специализацией При технологическом принципе специализации участки, например, включают рабочие места и оборудование, предназначенные для выполнения отдельных технологических операций: участки токарной, фрезерной обработки, зубонарезных и зубошлифовальных станков и др. Номенклатура деталей, обрабатываемых на таких участках, разнообразна, что наиболее характерно для предприятий единичного и мелкосерийного производства (рис. 2.9, а). При предметном принципе специализации создаются участки, линии и другие производственные подразделения, за которыми закреплено изготовление ограниченной номенклатуры деталей или изделий. Оборудование подбирается в соответствии с технологическим процессом и располагается в последовательности выполняемых операций, т. е.
используется принцип прямоточности. Такое формирование участков наиболее характерно для предприятий серийного и массового производства (рис. 2.9, б). Если на участке комплектно выполняются вся сборка изделия или его составной части, полная обработка детали или некоторой их группы, то такой участок называется предметно-замкнутым. Детали или изделия для участка подбираются на основании их классификации, позволяющей организовать типовой или групповой технологический процесс. Этот принцип заложен в создание многопредметных поточных линий и гибких автоматизированных производств. Предметный принцип создания внутрицеховых подразделений имеет существенные преимущества по сравнению с технологическим. Сокра- ' щаются транспортные перевозки и затраты на транспортировку, более полно загружается оборудование, которое работает по тщательно составленному плану-графику, повышается ответственность исполнителей за (ЗЯ качество выпускаемой продукции, оцениваемое по конечному результату, В то же время технологический принцип построения внутрицеховых производственных подразделений имеет свои преимущества, а иногда может быть и более эффективным: возможна взаимозаменяемость оборудования, имеющего единое технологическое назначение, более высока профессиональная квалификация руководителей участков, что определяется однотипностью оборудования, и т.д.