Файл: Карлик, Е. М. Специализация и поточные методы производства.pdf

не применялись, включая заводы с серийным и мелко­ серийным производством. Известно, что наибольший экономический эффект дает поток в массовом произ­ водстве. Между тем применение его поточных линий экономически эффективно и в условиях серийного и мелкосерийного производства (см. гл. III);

2)повышения коэффициента использования действу­ ющих поточных линий;

3)перехода к более совершенным организационным формам потока, от прерывно-поточных линий к непре­ рывно-поточным;

4)создания сквозных потоков с тем, чтойы они, в ко­ нечном счете, охватили весь производственный процесс изготовления продукции. В поточные линии должны включаться сборочные и сварочные полуавтоматы и

автоматы, термические печи и т. д.

Огромное значение непрерывного потока в механизаций производства придавал К. Маркс: «Комбинированная рабочая машина, представляющая теперь расчлененную систему разнородных отдельных рабочих машин и групп последних, тем совершеннее, чем непрерывнее весь выпол­ няемый ею процесс, т. е. чем с меньшими перерывами сырой материал переходит от первой до последней фазы процесса, следовательно, чем в большей мере передви­ гается он от одной фазы производства к другой не рукою человека, а самим механизмом» [1 ].

В то время, когда К. Маркс писал эти строки, не могло быть и речи о прямом применении этих принципов в маши­ ностроении. Но в этой формулировке с достаточной ясностью изложены основы непрерывно-поточного про­ изводства.

На высокий уровень разделения труда в поточном производстве указывал В. И. Ленин в своем исследовании «Развитие капитализма в России». В этой книге В. И. Ленин писал, что в отдельных производствах по обработке металла «разделение труда применяется здесь в очень широких размерах», в мануфактурном произ­ водстве «применяется утонченное разделение (труда), имеющее в виду увеличение производительности» [4].

34

Одним из инициаторов широкого внедрения поточных линий на основе расчетов был Г. Форд, который впервые конвейеризировал производство автомобилей на своих заводах в США.

Первые научные разработки в области поточного производства в СССР, и непрерывного потока в частности, относятся к 1926— 1930 гг. Авторами их являются про­ фессора: О. И. Непорент [61], Н. Ф. Чарновский [98], Э. А. Сатель и Л. Я- Шухгальтер [80].

В то время О. И. Непорент, читая курс лекций по организации производства на московских курсах красных директоров, впервые изложил научные основы расчетов поточного производства. В книге Н. Ф. Чарновского «Технико-экономические принципы в металлопромышлен­ ности», вышедшей в 1927 г., специальная глава была посвящена вопросам организации поточных линий.

В 1928 г. состоялась Первая Всесоюзная конференция по работе непрерывных потоков. Эта конференция обоб-' щила практику развития поточного производства в Со­ ветском Союзе и за рубежом и наметила основные напра­ вления дальнейшего развития в промышленности этой прогрессивной формы организации производства. В резо­ люции конференции было отмечено, что с целью успешного развития поточных методов необходимо проведение ряда мероприятий по созданию предпосылок для организации поточного производства: специализировать предприятия и их подразделения, а также ускорить работы по стан­ дартизации и типизации изделий и их деталей [80]. В последние годы перед Великой Отечественной войной и в особенности, в послевоенный период советскими учеными продолжалась интенсивная научная разработка теории и методики поточного производства. Крупный вклад в разработку теории и методики расчета поточного производства внесли А. Н. Ефимов [29], Б. Я- Кацен-

боген [39 ], А. И. Неймарк [55, 76, 57 ], С. А. Думлер [27 ],

В. А. Петров [68, 71] и др.

Проф. Б. Я- Каценбоген в период Великой Отечествен­ ной войны разработал и внедрил поточные методы орга­ низации в производство промышленной продукции. За эту разработку, получившую широкое распространение также на заводах серийного типа — от крупнодо мелко­ серийного, он был удостоен правительствомвысокого звания Лауреата Государственной премии.

Проф. А. И. Неймарк разработал теорию поточного производства и методику расчетов основных разновид­ ностей поточных линий. Им же создана теория пары операций и образования заделов на прерывно-поточных линиях, исследованы вопросы теории и создана методика расчета многостаночного обслуживания на линиях.

Канд. техн. наук В. А. Петров предложил методику классификации деталей, с целью отбора их для изготовле­ ния на поточных линиях на основе показателей массовости и дал сравнительную технико-экономическую оценку различных видов поточных линий [68, 69].

Многие авторы работ по поточному производству предлагали различные классификации поточных линий

исоответствующую терминологию. Наиболее обобщающая

иправильная терминология и классификация, учиты­

вающие все разнообразие поточного производства, пред­

нительных капитальных вложений в комплексную меха­ низацию различна и зависит от формы внутризаводской специализации. Так, эффективность комплексной.механи­

от снижения себестоимости на 1 руб. дополнительных капитальных вложений), а на основе участков, построенных

по технологическому принципу, — 0,66 РУр ^°Д [43].

На экономические показатели эффективности поточных линий влияют много факторов: программа и постоянство выпуска, трудоемкость продукции, уровень синхрони­ зации операций, специализация рабочих мест [68]. Эконо­ мичностьизготовления деталей поточными методами зависит и от их конфигурации и габаритов [43].

Проф. Л. Е. Варданян исследовал зависимость приме­ нения различных форм организации производства (пред­ метных участков и поточных линий) от программы вы­ пуска. В результате исследования, он пришел к выводу, что программа производства является одним из основных и важнейших факторов, определяющих формы организа­ ции производства [11].

36

Д-р экон. наук С. А. Думлер справедливо замечает, что необходимость всемерного развития специализации машиностроительного производства придает особо важное значение проблеме расширения области применения по­ точного производства, целесообразного применения раз­ личных видов потока и полного использования его воз­ можностей [27].

Однако он не дает конкретных рекомендаций по применению разновидностей поточных линий в зависи­ мости от различных условий специализации производства. Практика показывает, что недостаточная эффективность эксплуатации механизированных линий в значительной степени объясняется простоями, вызванными различными отказами оборудования, встроенного в линии, нарушением регламентированного ритма выпуска из-за нестабильности операционного времени, несоблюдением требований, обеспечивающих выпуск продукции заданного качества. Следовательно, надежность работы неавтоматических поточных линий наряду с надежностью автоматического потока имеет большое значение для повышения эффек­ тивности производства. Поэтому исследование вопросов надежности механизированных поточных линий должно явиться той основой, на базе которой будет развиваться в дальнейшем теория их эксплуатации. Вопросы надеж­ ности неавтоматических поточных линий, уже частично разработанные, являются частью общей теории надежности производства [59]. Большую роль в организации поточ­ ных линий и их эффективной эксплуатации играют тран­ спортные связи рабочих мест, характеризующиеся как однонаправленным, так и разнонаправленным движением предметов производства. На основе исследований влияния технологической планировки оборудования на экономи­ ческие показатели производства установлено, что удельная (на одно рабочее место) условно-годовая экономия при оптимальной планировке составляет от 30 до 75 руб. [60 ]. Задачи по определению оптимальности расположения оборудования и рабочих мест на линии теперь успешно решаются с помощью электронно-вычислительных ма­ шин (ЭВМ).

Практика эксплуатации линий показывает, что иногда целесообразно не прибегать к полной синхронизации технологических операций, а следует создавать прерывный поток, но с повышенной скоростью движения распредели­

37

тельного конвейера [95]. На одной из поточных линий сборки ленинградского завода «Вибратор» при несинхронизированном процессе применен конвейер с повышенной скоростью движения (в 10—20 раз быстрее скорости движения обычного распределительного конвейера). На конвейере имеется задел по всем операциям, кроме первой. Он создается в период запуска линии. Такой задел и ускоренное движение конвейера обеспечивают беспере­ бойную работу на каждом рабочем месте линии практи­ чески в любой момент времени.

низации оперций; находящийся на конвейере большой транспортный задел является одновременно и оборотным; 2) оператору не нужно непрерывно следить за конвейером из опасения пропустить адресованные ему изделия, так как платформа, закрепленная за тем или иным рабочим местом, через короткий промежуток времени возвра­ щается к нему вновь; 3) возможно закрепление за рабочим несмежных операций, что особенно важно при недогру­ женном оборудовании; 4) при обнаружении брака кон­ вейер позволяет возвращать изделия виновникам; 5) соз­ дается возможность применять на потоке индивидуально­ сдельную оплату труда рабочих.

За последнее время в нашей промышленности для решения различных производственно-экономических задач стали широко использоваться ЭВМ. Это коснулось

ипоточных линий. В Куйбышевском авиационном инсти­ туте разработан аналитический метод расчета основных организационно-производственных параметров много­ предметных поточных линий механической обработки [66]. Наиболее трудоемкие расчеты, а именно: определение очередности запуска деталей в обработку, расчет величины опережения и расчет ежемесячных графиков работы на каждом рабочем месте потока в течение всего периода повторяемости работ— стали выполняться с помощью ЭВМ

«Урал-1».

Вработе [102] к проблеме совершенствования поточ­ ного производства предлагается подходить с позиций системного анализа, т. е. представляя его в виде объекта, имеющего определенные входы и выходы материальных

иинформационных потоков, детермированных внутрен­ ними связями.

38

Применительно к оптимизации структур поточного производства целесообразно, по мнению автора, бази­ роваться на технологических стадиях процесса преобра­ зования потока вещества, выбирая в качестве структурной единицы системы элементарные технологические операции, а в качестве более крупных элементов (подсистем) — по­ точные линии.

Системное представление производственных объектов позволяет четко выделить две стадии их проектирования: макропроектирование, т. е. функционально-структурное образование системы из ее элементов, и инженерное проектирование отдельных компонентов системы. Первая стадия, определяет важнейшие параметры производства: пропорциональность, ритмичность, параллельность-и не­ прерывность; устанавливает основные характеристики потока: номенклатурную по стадиям и фазам производ­ ства; по системе в целом; внутри отдельных подсистем (т. е. частные характеристики); точки разрыва потоков вещества.

неформализованных приемов исследования. Поэтому не случайно существуют достаточно много примеров неудач­ ных решений, несостоятельность которых обнаружи­ вается лишь на этапе внедрения в производство, т. е. после значительных материальных затрат. Автор предлагает полуформализационные приемы анализа и синтеза, моде­ лирующие сам процесс проектирования поточного произ­ водства на научной основе.

Зарубежная литература весьма скупо освещает во­ просы теории и методики расчета неавтоматических поточ­ ных линий и, в частности, те их виды, которые харак­ терны для условий серийного и мелкосерийного произ­ водства, хотя известны те проблемы, над которыми рабо­ тают иностранные ученые в этом направлении. Как уже отмечалось, многие зарубежные фирмы и заводы широко применяют групповые методы обработки и организуют на их основе поточные линии.

При проектировании переменных потоков на базе групповых методов возникает ряд сложных организацион­ ных задач. Одной из них является выбор оптимального группового ритма (такта), обеспечивающего максималь­ ную загрузку оборудования [75]. Под групповым тактом

39

автор Т. Тутбек понимает интервал времени между за­ пуском на линию двух следующих друг за другом групп деталей, который равен фонду времени, выделяемому для обработки их на одной операции. Условием ритмичной работы считается примерное равенство постоянной вели­ чины суммы произведений количеств обрабатываемых деталей каждого наименования на оперативное время обработки.' При работе таких линий предполагается, что все детали каждой группы проходят обработку на всех станках поточной линии. Такая постановка задачи является частным случаем и относится только к одной из разновидностей поточных линий, за которыми для обработки закрепляется небольшая номенклатура дета­ лей. Эта разновидность потока известна, а методика ее расчета разработана советским ученым А. И. Неймарком [76]. В последние годы придают за рубежом большое значение подготовке к переходу на поточные методы производства. В целях организации поточного произ­ водства на высоком техническом уровне финский спе­ циалист К. Пуустинен считает целесообразным тщательно изучать технологический процесс квалифицированными специалистами-организаторами, исследуя при этом ком­ плекс вопросов, в том числе условия труда, физические нагрузки, производственные затраты и др.

Болгарский специалист по организации производства Христо Калигоров [104] утверждает, что в болгарской промышленности самой прогрессивной и рациональной формой организации производственного процесса в на­ стоящее время является поточное производство. Кали­ горов полагает, что поточные линии должны получить распространение не только в массовом и крупносерийном производствах, но и в среднесерийном, мелкосерийном и даже в индивидуальном типе производства. Он ука­ зывает на тесную взаимосвязь организации поточного производства со специализацией и кооперированием. Однако X. Калигоров не конкретизирует условий наиболее экономичного применения поточных линий тех или иных видов в зависимости от форм и уровней специализации.

Р. Матер, один из американских специалистов в обла­ сти организации производства, сформулировал основы поточного производства и предложил свою классификацию поточных линий [63]. Он изложил методику формиро­ вания и организации многопредметных поточных линий

40

и разработал рекомендации по обеспечению высокого уровня синхронизации непрерывного потока в процессе эксплуатации неавтоматических поточных линий.

В США решена задача равномерного распределения загрузки всех рабочих в поточной линии, на которой одно­ временно собирается много моделей машин [77]. На за­ воде «International Harvester» (г. Род-Айленд) на такой расчет раньше затрачивалось около трех недель. После внедрения новой системы расчета при помощи вычисли­ тельной машины УВМ-7080 затраты времени сократились до 48 ч, включая сюда и время, которое необходимо на связь с вычислительным центром, отстоящим от завода на 240 км. При этом обеспечивается 98% использования персонала на 120—200 чел., работающих на сборочных линиях (на главном конвейере и шести линиях).

В Бирмингемском университете (Англия) разрабаты­ ваются методы так называемой балансировки сборочных линий [78]. Эта работа посвящена исследованию сбороч­ ных линий с ручным обслуживанием сборочных позиций, которые соединены между собой конвейером. Конвейер также загружается вручную. На каждой позиции деталь снимается рабочим с конвейера и после выполнения заданных операций снова возвращается на конвейер. Скорость конвейера, расстояние между изделиями на конвейере, положение рабочего ограничивают время, представляемое рабочему для выполнения операций. По­ этому рабочий вынужден подчиняться ритму конвейера, что существенно влияет на его движения.

Движения рабочего вне конвейера при выполнении сборочных операций изучены уже давно. Впоследствии было проведено много работ по изучению влияния задан­ ного ритма на однопозиционную сборку. Разработана цифровая модель работы такой «лестницы» для ЭВМ, на которой изучается эффект влияния заданного ритма на характеристики рабочего, определенные без принуди­ тельного ритма. Такая модель может быть использована для прогнозирования влияния режимов работы конвейера на его производительность.

На заводе по производству задних мостов фирмы

«Chevrolet Motor Div. General Motors Согр.» в г. Буф­ фало (США) введена в действие полуавтоматическая сборочная линия, управляемая с помощью ЭВМ [100]. ЭВМ осуществляет полный контроль над всеми рабочими

41