собствуют внедрению высокопроизводительного оборудования, прогрессивной технологии и организации производства (станки с числовым программным управлением, автоматические и роторные линии, гибкие автоматизированные модули и обрабатывающие центры и др.).

При этом существенно сокращаются расходы по управлению и обслуживанию производства, но до определенных размеров. Это вызвано тем, что размеры любого объекта промышленной сферы во многом зависят от объемов и уровня автоматизации производства, условий транспортировки материалов, сырья и готовой продукции, объема выработки продукции на одного работающего и на единицу основных производственных фондов.

В связи с этим под оптимальными размерами предприятия следует понимать такие, которые обеспечивают изготовление конкурентоспособной продукции и выполнение договорных обязательств в установленные сроки с минимальными затратами и максимальной эффективностью. Уменьшение затрат достигается за счет установки более совершенного и мощного оборудования, сокращения численности обслуживающего персонала, централизации и специализации вспомогательных служб, лучшего использования производственных площадей.

Однако, как известно, резервы вспомогательных служб и производственных площадей не безграничны, и любое нарушение разумных пропорций вызывает рост затрат и снижение экономического эффекта от укрупнения предприятия. Поэтому в каждой отрасли, с учетом условий и специфических особенностей организации производства имеются рекомендации по оптимальным размерам предприятия в увязке с численностью населения территории, транспортными расходами, мощностью производства и известным спросом на изготовляемую продукцию.

2.3. Типы производства

Понятие типа производства и их разновидности. Коэффициент серийности. Характеристики основных типов производства: массового, серийного и единичного. Разнотипное производство и жизненный цикл изделия.

Под типом производства понимают комплексную характеристику особенностей организации и технического уровня промышленного производства, таких как специализация цехов, преобладающее движение материального потока, способы изготовления конечной продукции, степень автоматизации производственного процесса, постоянство и устойчивость выпускаемой номенклатуры изделий, повторяемость и равномерность их выпуска, а также степень специализации рабочих мест. Принято различать три основных типа производства: единичное, серийное и массовое (табл. 2.1.1).

В преобладающем на промышленных предприятиях серийном производстве выделяют крупносерийное, среднесерийное и мелкосерийное. Крупносерийное по своему содержанию примыкает к массовому и поточному производству, а мелкосерийное – к единичному, индивидуальному.

Принадлежность к конкретной разновидности типа производства определяется преобладающим типом, который имеют цехи основного производства на предприятии. Для определения соответствующей разновидности типа производ-

33

ства на предприятии используют коэффициент серийности − Кс. Он определяется как отношение общего числа деталеопераций, выполняемых в данном цехе, к общему числу единиц оборудования в цехе:

		К	в цехе
	Кспо цеху =		детале / опер .
		Кедв цехе. оборуд .

Как показали многочисленные исследования, если величина Кс оказывается меньше 5, тогда производство следует отнести к крупносерийному. Если величина Кс оказывается большей или равной 5, но меньшей 20, тогда производство следует отнести к серийному. Если величина Кс оказалась большей или равной 20, тогда производство относят к мелкосерийному.

Тип производства может быть охарактеризован рядом качественных и количественных признаков, таких как:

–номенклатура изготовляемых изделий;

–постоянствоиравномерность выпускаизделийвтечениеплановогопериода;

–специализация рабочих мест;

–периодичность выпуска изделий и обработки партий деталей;

–применение специализированного оборудования, инструмента, приспособлений;

–удельный вес ручных работ в общей трудоемкости изготовления изделий;

–специализация и квалификация основных производственных рабочих;

–себестоимость производимой продукции.

Таблица 2.1.1

Характеристика типов производства

Тип производства	Единичное		Серийное			Массовое
Факторы
Номенклатура	Широкая	номенкла-	Ограниченная		пар-	Непрерывное	изго-
	тура в единичных ко-		тиями номенклатура			товление ограничен-
	личествах					ной номенклатуры
Повторяемость выпуска	Не повторяется		Периодически		по-	Постоянно повторя-
			вторяется			ется
Оборудование	Универсальное		Универсальное,		час-	Специализированное
			тично специализиро-
			ванное
Инструмент	Универсальный		Универсальный		и	Преимущественно
			частично	специали-		специализированный
			зированный
Закрепление деталей и	Специально не за-		Определенные дета-			На каждом	станке
операций за оборудова-	креплены		ли и операции за-			выполняется одна и
нием			креплены	за обору-		та же операция над
			дованием			деталью
Квалификация рабочих	Высокая,	професси-	Средняя специализи-			В основном невысо-
	оналы		рованная			кая
Себестоимость единицы	Высокая		Средняя			Низкая
продукции
Коэффициент серийно-	Кс>= 20		5<=Кc<20			Кс<5
сти – Кс

34

Массовое производство характеризуется непрерывностью и относительно длительным периодом изготовления однородной продукции в больших количествах. Непременным условием массового производства является высокий уровень стандартизации и унификации деталей и узлов, преобладание высокопроизводительного специального оборудования и оснастки, использование узкоспециализированного труда рабочих. Таким образом, в массовом производстве необходимо выделить следующие особенности:

–строго установленный постоянный выпуск небольшой номенклатуры продукции в больших количествах;

–узкая специализация рабочих мест на выполнение, как правило, одних и тех же постоянно закрепленных операций;

–преобладание в технологии производства специального высокопроизводительного оборудования, оснастки и приспособлений;

–достаточно высокая степень механизации и автоматизации технологического процесса;

–ориентация на использование в производстве труда малоквалифицированных рабочих, узкоспециализированных на выполнение конкретных закрепленных операций;

–малая длительность производственного цикла изготовления конечной продукции;

–незначительная себестоимость производимой продукции.

Серийное производство предусматривает изготовление определенной номенклатуры изделий сериями (партиями), выпуск которых повторяется через определенные промежутки времени в течение продолжительного планового периода.

Характерные признаки серийного производства:

–выпуск готовых изделий сериями и обработка деталей, узлов партиями в заранее установленном количестве и с определенной периодичностью;

–унификация конструкций деталей и изделий;

–типизация технологических процессов оснастки;

–специализации рабочих мест на выполнение нескольких постоянно закрепленных за ними операций;

–уменьшение удельного веса ручных работ в общей трудоемкости изготовления изделий;

–относительно незначительная длительность производственного цикла;

–использование труда рабочих средней квалификации.

Единичное производство характеризует малый или штучный объем выпуска разнообразной и непостоянной номенклатуры по отдельным заказам. Для единичного производства характерно:

–технологическая специализация рабочих мест и невозможность постоянного закрепления номенклатуры деталей и операций за рабочими местами;

–применение, как привило, универсального оборудования и оснастки;

–относительно большой удельный вес ручных и доводочных работ;

–применение труда высококвалифицированных рабочих-универсалов;

–значительная длительность производственного цикла.

35

Современный этап развития машиностроения, хотя и характеризуется непрерывной модернизацией процессов производства, расширением номенклатуры и быстрой сменяемостью выпускаемой продукции, однако период освоения новых изделий, как правило, длится до 2-х лет и на их серийный выпуск приходится не менее 3-х лет и более. В итоге получается так, что на одном и том же машиностроительном предприятии одновременно осуществляется единичный и мелкосерийный выпуск вновь осваиваемых изделий, серийный выпуск освоенных изделий и мелкосерийный выпуск снимаемых с производства изделий.

В настоящее время с освоением гибких производственных систем доля мелкосерийного и среднесерийного производства будет расти за счет необходимости быстрой сменяемости номенклатуры изготовляемой продукции и сокращения сроков подготовки к ее выпуску. Таким образом, в машиностроении наибольшее распространение получают предприятия с разнотипным производством, которым присущи следующие особенности:

–большая, постоянно обновляемая номенклатура выпускаемых изделий;

–неравномерность выпуска различных видов продукции по плановым периодам, исходя из колебаний рыночного спроса;

–преобладающая технологическая специализация цехов с наличием жестких взаимосвязей между ними;

–широкая степень унификации деталей, сборочных единиц в изготовляемых изделиях;

–обработка деталей и выпуск изделий небольшими партиями;

–применение универсального оборудования и оснастки;

–использование в производственном процессе труда высококвалифицированных рабочих-универсалов и т.д.

Все это приводит к повышению уровня специализации и кооперирования, широкому внедрению стандартизации и унификации изделий, типизации технологических процессов, созданию гибких производственных систем и, как следствие, повышению производительности труда и снижению себестоимости производимой продукции.

2.4. Основы организации гибких производственных систем (ГПС)

Понятие и составные элементы ГПС. Характеристика составных элементов ГПС. Принципы построения ГПС. Преимущества ГПС.

При организации автоматизированного или автоматического производства достигается достаточно высокий уровень выполнения технологических операций. Это, в первую очередь, относится к обработке заготовок и деталей; пуску – остановке – переналадке технологического оборудования и поточных линий; процессу управления транспортными средствами; операциям установки-съема со станков заготовок, а также к операциям доставки и установки требуемого инструмента; измерениям параметров изготовляемых изделий; складским операциям по загруз- ке-выгрузке заготовок, деталей; выполнению работ по обнаружению брака и т.д.

Под ГПС понимают применение в разных сочетаниях технологического оборудования с числовым программным управлением (ЧПУ), роботизированных технологических комплексов, гибких производственных модулей и систем обеспечения их функционирования в автоматическом режиме в течение заданного

36

интервала времени. Она обладает свойствами автоматической переналадки при производстве изделий определенной номенклатуры.

Основными компонентами ГПС являются:

–гибкие производственные модули (ГПМ);

–транспортно-накопительная (складская) система (АТНС, АТСС);

–автоматический склад.

ГПМ представляет собой систему, в которую входит станок с числовым программным управлением (ЧПУ) или обрабатывающий центр, оперативный накопитель инструментов, робот-загрузчик и накопитель деталей. На ГПМ выполняются определенные технологические операции по обработке деталей в автоматическом режиме, без участия рабочего-станочника, а управление движением режущего инструмента осуществляется по некоторому заданному контуру. Для выполнения таких действий в систему с ЧПУ вводится специальная программа, которая получила название управляющей.

АТНС осуществляет транспортировку заготовок от автоматического склада к гибким модулям и в обратном направлении доставляет готовые детали на склад или осуществляет транспортировку деталей между станками на участке. В ее состав, как правило, включаются следующие транспортные средства: роботокары, транспортные пути, по которым осуществляется их движение и оперативные накопители деталей, устанавливаемые в станочных зонах. Пути транспорт- но-накопительной системы могут иметь либо жесткое исполнение (рельсы), либо исполнение по принципу гибкого путепровода.

Третьей составляющей ГПС является автоматический склад, предназначенный для хранения заготовок, полуфабрикатов, готовых деталей, режущего и мерительного инструмента, приспособлений. Места хранения в автоматическом складе монтируются в виде ячеек, что позволяет организовать их адресацию. Для обслуживания автоматического склада применяется транспортное средство роботоштабеллер.

Для управления ГПС используется управляющий вычислительный комплекс (УВК). Кроме этого ГПС оснащается контрольно-измерительной аппаратурой, соответствующими электронными устройствами и мониторами.

Принципы построения ГПС:

–совмещение высокой производительности и универсальности;

–иерархичность и модульность построения;

–программная настройка при смене изделий;

–максимальная предметная замкнутость производства;

–технологическая совместимость и взаимозаменяемость компонентов автоматизированного производства.

Преимущества ГПС:

–уменьшение размеров производственных подразделений;

–увеличение коэффициента использования технологического оборудования;

–уменьшение объемов незавершенного производства;

–сокращение затрат труда в результате применения безлюдной технологии;

–сокращение времени на переналадки;

–ускорение сменяемости моделей и модификаций изделий;

–стабилизация качества и точности изготовления, стандартизация технологического оборудования;

–развитие работ в направлении САПР-АСУТПП.

37