Производственный процесс и типы производства понятие производственного процесса, его состав и принципы построения

Основой деятельности предприя­тия является производственный процесс, в результате которого исходное сырье превращается в готовую продукцию. Производственный процесс осуществляется путем воздействия человека на предмет труда (сырье, материалы, полуфабрикаты) с помощью определенных средств труда (машины, аппараты, инструменты).

Производственный процесс состоит из многочисленных частных процессов, роль которых в изготовлении готовой продукции неодинакова.

Процессы производства, в результате которых качественно изменяются предметы труда (внутренние свойства, форма, внеш­ний вид и т. д.), являются основными процессами. При­мерами основных процессов могут служить замес теста, раз­делка его, выпечка хлеба, формование карамели, отливка корпусов конфет, фильтрация виноматериалов, их купаж, терми­ческая обработка.

К основным процессам относятся и естественные процессы, роль которых в пищевой промышленности велика. Естественные процессы осуществляются под воздействием сил природы на сырье и материалы без непосредственного участия человека. Примерами естественных процессов являются созревание муки, брожение теста, расстойка тестовых заготовок, сбраживание ви­номатериалов, выдержка коньячных спиртов, кристаллизация. Однако естественные процессы протекают под контролем чело­века и могут быть интенсифицированы.

Вспомогательные процессы способствуют осуществ­лению основных процессов, создавая необходимые для этого условия. К ним относятся: производство всех видов энергии, транс­портировка сырья, материалов, готовой продукции, ремонт обо­рудования, контроль качества изделий. От правильной органи­зации вспомогательного производства в значительной мере за­висят результаты работы всего предприятия. Совершенствование организации основных процессов производства в настоящее время предъявляет все более высокие требования к техниче­скому уровню и организации вспомогательных процессов.

Производственные процессы (основные и вспомогательные) делятся на cоставные части — операции.

Производственная операция — это такая часть про­изводственного процесса, которая выполняется на одном рабо­чем месте с помощью одних и тех же средств труда, с одним и тем же предметом труда. Постоянство трех элементов — рабо­чей силы, средств труда и предмета труда — является призна­ком выполнения одной операции независимо от ее продолжи­тельности. Изменение одного из этих элементов свидетельствует о начале другой операции.

Правильное расчленение производственного процесса на опе­рации при анализе его структуры является важным условием объективной оценки уровня организации производственного про­цесса. Например, процесс замеса, теста с использованием подкатных дежей следует расчленить на ряд операций: подкатить дежу, добавить необходимое количество муки, замесить тесто, откатить дежу. Объединение этих операций в одну (замес те­ста) является неправильным, так как при выполнении ее не бу­дет соблюдаться постоянство трех элементов: рабочей силы, средств труда и предметов труда. В частности, изменяются тру­довые действия рабочего, за которым при непосредственном за­месе теста остается лишь функция контроля за работой тесто­месильной машины, а- также происходит изменение предмета труда. Кроме того, объединение этих операций в одну не позво­лит объективно оценить уровень организации процесса, так как в структуре производственного процесса не найдут отражения две тяжелые ручные операции.

Одна или несколько операций, в результате которых осуще­ствляется переход предмета труда из одного качественного со­стояния в другое, называются производственной ста­дией (замес теста, выпечка хлеба, варка сиропов и масс, фор­мование конфет и карамели).

Производственные процессы состоят из большого количества разнообразных операций, которые могут быть классифициро­ваны по двум основным признакам: по назначению в процессе производства и по способу выполнения.

По назначению в процессе производства операции делятся на основные и вспомогательные. Основные операции вно­сят какие-либо изменения в состояние, форму, внешний вид предмета труда, а вспомогательные операции лишь создают необходимые условия для нормального хода процесса.

Вспомогательные операции в свою очередь подразделяются на три группы:

- перемещающие, изменяющие положение предмета труда в пространстве;

- контрольные, регулирующие, обеспечивающие контроль за ходом процесса (контроль и регулирование температуры и влажности, отмеривание, взвешивание);

- обслуживающие, обеспечивающие нормальные условия про­текания процесса (проверка, чистка, смазка и регулировка ма­шин; уборка рабочего места).

Требованием рациональной организации производства явля­ется уменьшение удельного веса вспомогательных операций в об­щем их количестве, что позволяет сократить длительность производственного процесса и уменьшить трудоемкость произ­водства продукции. Достигается это совмещением операций и устранением лишних. Например, контроль и взвешивание про­дукции, а также охлаждение полуфабрикатов и готовой продук­ции могут осуществляться при их перемещении,

По способу выполнения производственные операции делятся на машинные, ручные и машинно-ручные.

Машинные операции выполняются машинами под наблю­дением рабочих (выпечка хлеба, формование карамели на карамелеформующем агрегате, глазировка конфет). Роль рабо­чего состоит в контроле за процессом и в его регулировании.

Ручные операции выполняются рабочими без применения машин (подвозка сырья и отвозка готовой продукции на тележ­ках, ручная посадка тестовых заготовок в печь).

Машинно-ручные операции производятся машинами при непосредственном участии рабочих. При отсутствии рабо­чего машина либо не будет работать, либо будет работать вхо­лостую (перевозка грузов на электрокаре, завертка конфет на завертывающей машине с ручной загрузкой).

Расчленение производственного процесса на операции, клас­сификация операций по назначению в производстве и способу выполнения, возможности совмещения или рациональной после­довательности их выполнения являются этапами анализа струк­туры производственного процесса. В результате анализа струк­туры производственного процесса может быть дана оценка его организации по уровню механизации как отношению количе­ства машинных операций' к общему их количеству.

На основе результатов анализа разрабатываются предложе­ния по улучшению структуры производственного процесса.

Производственный процесс постоянно совершенствуется в со­ответствии с принципами его рациональной организации. Основными из них являются пропорциональность, непрерывность, па­раллельность, прямоточность и ритмичность.

Пропорциональность процессов производства выража­ется в соблюдении соответствия производительности отдельных рабочих мест, участков, цехов и всех подразделений предприятия и объединения по выпуску продукции в единицу времени (пропускной способности).

При достижении пропорциональности производства исклю­чается возникновение «узких мест», т. е. перегрузка одних ра­бочих мест, участков и недогрузки других. Задача поддержания пропорциональности производства является постоянной и охва­тывает как основные, так и вспомогательные процессы.

При освоении новых видов продукции, модернизации или обновлении отдельных единиц оборудования изменяется соотно­шение между различными рабочими местами и участками по их производительности. Устранение диспропорций достигается в результате комплексной механизации и автоматизации про­изводственного процесса.

Непрерывность процессов производства предполагает устранение всех перерывов в работе рабочих, оборудования и продвижении предметов труда в процессе производства.

Непрерывность должна обеспечиваться на рабочих местах в процессе выполнения каждой операции, на участке или в цехе при передаче предмета труда на дальнейшую обработку и в масштабе предприятия при передаче полуфабрикатов из од­ного цеха в другой.

Непрерывность работы достигается прежде всего примене­нием автоматического и полуавтоматического оборудования, средств малой механизации. Степень непрерывности производ­ственного процесса тем выше, чем меньше разница между рит­мом поточной линии и продолжительностью технологических операций на рабочих местах или участках

Параллельность процессов производства означает од­новременное выполнение отдельных операций по выработке про­дукции. Параллельное выполнение операций обеспечивается при организации поточного производства.

Прямоточность процессов производства обеспечивается при соблюдении кратчайшего пути прохождения предмета труда по всем операциям производственного процесса. Это движение должно происходит без возвратных и встречных перемещений. Основное условие прямоточности — расположение оборудования по ходу технологического процесса.

Требование прямоточности производственного процесса рас­пространяется и на создание кратчайшего маршрута доставки сырья, материалов, полуфабрикатов, запасных деталей со скла­дов и из вспомогательных цехов в основное производство.

Ритмичность процессов производства означает осущест­вление на каждом рабочем месте в равные промежутки времени одинакового установленного объема работы. Этим обеспечива­ется равномерный выпуск продукции.

Соблюдение приведенных принципов при организации про­изводства повышает его эффективность. Одной из предпосылок внедрения принципов рациональной организации производства является специализация производства.

Специализация — это процесс обособления отдельных про­изводств, выпускающих определенную продукцию, полуфабри­каты или выполняющих отдельные технологические операции. Для цехов предприятий пищевой промышленности характерна предметная или технологическая специализация. При предмет­ной специализации в цехе начинается и полностью заканчива­ется производство одного вида продукции (конфетный цех, ка­рамельный цех, мармеладный цех кондитерской фабрики). При технологической специализации в цехе осуществляется только определенная стадия технологического процесса (цех производ­ства виноматериалов, цех шампанизации, цех розлива на за­воде шампанских вин).

***

Аппаратурные и машинные процессы по признаку непрерывности протекания их во времени подразделяются на непрерывные и периодические (цикличные).

К непрерывным относятся такие производственные процессы, когда основные операции протекают непрерывно и прекращаются только в момент ремонта агрегатов или машин, а вспомогательные операции совмещены во времени с основными.

Периодическими называются такие процессы, при которых в одном агрегате операции последовательно чередуются во времени в строго определенном порядке, начиная с подготовки агрегата и загрузки сырья до получения партии определенного продукта и выгрузки его. После окончания одного цикла начинается другой с повторением в такой же последовательности всех операций технологического процесса.

Типы производственных процессов

В зависимости от масштаба производства и степени однородности изготовляемой продукции различают процессы: массовый, серийный, индивидуальный (единичный).

Массовыми называются производственные процессы, в ходе которых постоянно или длительное время производится один или несколько видов продукции. Массовый выпуск может быть организован для тех видов продукции, потребность в которых велика или не ограничена. При массовом производстве можно применять непрерывно-поточную организацию производственных процессов. Здесь соблюдается постоянство состава технологических процессов на длительное время

Серийное производство предполагает изготовление однородной продукции отдельными партиями или серями, нос разными параметрами или продукции различного наименования, которую экономически целесообразно производить на имеющемся на данном предприятии оборудовании. В зависимости от количества изделий в партии различают крупносерийное и мелкосерийное производство.

В серийном производстве осуществляется перестройка технологических процессов при переходе к изготовлению каждой новой партии.

Индивидуальным (единичным) называют такое производство, когда широкий ассортимент изделий выпускается в малых количествах, часто по единичным заказам. Каждое изделие характеризуется своими особенностями и может быть изготовлено по технологии, специально для него разработанной. Индивидуальное производство требует высокой квалификации рабочих и универсального оборудования. При выполнении единичных заказов каждый раз необходимо проводить работы по подготовке производства, настройке и наладке оборудования, изготовлению специальных инструментов и приспособлений, что повышает трудоемкость.

Основы организации производственных процессов

в пространстве и во времени

Организация производства предусматривает его рациональное размещение в пространстве с наименьшими затратами на производственные площади и во времени, обеспечивая минимальное время производственного цикла. Пространственное и временное формирование производственного процесса взаимосвязаны.

Рассмотрим организацию производства в пространстве:

Существуют два основных принципа построения основных цехов – технологический и предметный. В цехе, построенном по технологическому принципу выполняются однородные процессы над самыми различными объектами. Технологическая специализация цехов соответствует, как правило единичному и мелкосерийному типам производства. По мере увеличения количественных заданий и внедрения крупносерийных и массовых производств создаются предпосылки к предметной специализации.

Предметный принцип построения цехов является прогрессивным: он упрощает учет и контроль производства.

Внутри цехов размещение производственного процесса может быть продольным, когда предметы труда движутся вдоль продольной оси цеха, и поперечным, когда предметы труда движутся параллельно малым сторонам цеха.

Продольное размещение

Поперечное размещение

На заводах пищевой промышленности ввиду обычно большого ассортимента продукции, более рациональным оказывается расположение оборудование по первому принципу, т. е. по большой оси пролета. Основное преимущество этого варианта – обеспечение прямолинейности потока предметов труда в каждом пролете и почти полное отсутствие передачи изделия из пролета в пролет. При таком расположении оборудования необходимо в каждом пролете размещать станки и агрегаты, предназначенные для обработки определенной группы изделий.

Рассмотрим построение производственного процесса во времени:

Время, прошедшее от начала производственного процесса над какой-либо партией сырья до получения готовой продукции из нее, называется длительностью производственного цикла. Длительность производственного цикла состоит из двух основных слагаемых: 1) рабочего периода, затрачиваемого на выполнение всех технологических операций, 2) времени перерывов (нормируемых) в производственном процессе.

Самое существенное влияние на длительность производственного цикла оказывает вид движения партий.

Различают три вида движения предметов труда в процессе производства: последовательный, параллельный и параллельно-последовательный.

Последовательный вид движения предметов труда характеризуется тем, что обработка изделий ведется партиями. На каждой операции производственного процесса вся партия предметов труда обрабатывается полностью, только после окончания обработки передается на следующую опера­цию.

График последовательного вида движения предметов труда приведен на рис. 1. В обрабатываемой партии четыре еди­ницы предмета труда, которые проходят обработку на пяти производственных операциях длительностью 6, 4, 8, 2,4 мин.

Время, необходимое для обработки партии изделий на опе­рациях производственного процесса при последовательном виде движения предметов труда Т,

(в мин), определяется по фор­муле, m — количество операций в процессе, n – количество изделий в партии, t – длительность одной операции.

Подставив цифровые данные графика в эту формулу, по­лучим

При последовательном виде движения изделие находится на каждом рабочем месте дольше, чем это необходимо для его не­посредственной обработки. В связи с этим увеличивается и общая продолжительность обработки партии изделий.

Достоинство такого вида движения производства – относительная простота планирования и учета загрузки отдельных рабочих мест. Недостаток – значительная длительность производственного цикла вследствие больших перерывов партионности.

Параллельной движение заключается в том, что переход каждого изделия со станка на станок в процессе обработки совершается независимо от остальных изделий партии, вследствие чего длительность производственного цикла, значительно сокращается.

Последовательно-параллельное движение предусматривает частичное совмещения во времени выполнения смежных операций, но так, что изготавливаемая партия обрабатывается на каждой операции без перерывов.

1-я опер. t = 10 мин/шт 2-я опер. t = 5 мин/шт 3-я опер. t = 25 мин/шт опер. t = 5 мин/шт 4-я опер. t = 20 мин/шт 5-я опер. t = 15 мин/шт
Последовательно-параллельное движение партий изделий по операциям

Как видно из рис. непрерывность загрузки рабочих мест обеспечивается при любых соотношениях длительности двух смежных операций. Если предыдущая операция является более длительной, то процесс строится таким образом, что последующая операция начинается только после накопления запаса определенного запаса подлежащих обработки изделий. В примере вторая операция начинается через 25 мин после начала первой. К этому моменту на первой операции будут обработаны два первых изделия и начата обработка третьего. Если, наоборот, за данной операцией следует более длительная, то необходимость в создании запаса отпадает, поскольку процесс и так протекает безостановочно. ( в примере это третья операция).

Достоинством этого вида движения является то, что каждое рабочее место используется без перерывов и длительность технологического цикла меньше.

Недостатком является усложнение оперативного планирования загрузки рабочих мест. Трудность заключается в согласовании движения всех партий, находящихся в обработки в данный момент в цехе. Последовательно-параллельное движение используется преимущественно при обработке крупных партий трудоемких изделий.

Сокращение длительности производственного цикла

1. улучшает использование производственных площадей (и, следовательно основных фондов);

2. способствует снижению себестоимости за счет уменьшения расходов и потерь, связанных с хранением незавершенного производства;

3. обеспечивает повышение производительности труда.

Наибольшее сокращение перерывов может быть достигнуто в результате внедрения поточных методов работы.