Принципи формування виробничих структур.

Побудова виробничої структури ґрунтується на вимогах принципів просторової організації ідеального процесу, таких як: спеціалізація, пропорційність, прямоточність. Під час побудови оптимальної структури виробничої системи до її складу вклю­чаються тільки ті елементи і підсистеми, які забезпечують економію ресурсів.

На машинобудівних підприємствах основні цехи та дільниці формуються залежно від характеру операцій, що виконуються, та ступеня готовності предметів праці за такими принципами спеціалізації: технологічний, предметний або змішаний (предметно-технологічний).

Технологічна форма спеціалізації розвивалася поступово разом з підвищенням технічної озброєності, масштабів виробництва, що спонукало його поділ на фази (стадії) з відокремлюванням відносно самостійних підрозділів.

У разі технологічної формі спеціалізації виробничого підрозділу виконується тільки певна частина однорідних операцій при широкій номенклатурі оброблюваних предметів праці, які виходять з нього в стані напівфабрикату з подальшою обробкою на інших стадіях для того, щоб стати готовим чи частковим продуктом. При цьому використовується однотипне устаткування, іноді близьке за габаритами.

Прикладом цехів технологічної спеціалізації на машинобудівному заводі є ливарний, кувальний, термічний, гальванічний, механічний та ін. У свою чергу, механообробний цех у своєму складі має токарну, фрезерувальну, свердлильну, шліфувальну та інші дільниці. У таких цехах (дільницях), як правило, виготовляється вся номенклатура заготовок або деталей. Складальний цех також може бути віднесений до технологічно спеціалізованих, якщо в ньому складаються всі вироби, що випускаються заводом (рис. 6.3).

Рис. 6.3. Схема взаємодії цехів, сформованих за технологічним принципом спеціалізації

При технологічній спеціалізації виготовлення за конструктивними характеристиками простої однорідної продукції здійснюється шляхом послідовної переробки незмінної за своїм складом сировини. Це визначає послідовне розташування устаткування на певній площі, що забезпечує прямоточний характер просування предметів праці у виробничому процесі.

Розміщення устаткування на механічній дільниці, побудованій на технологічному принципі, показано на рис. 6.4.

Рис. 6.4. Схема розташування устаткування у виробничій системі, що має технологічну структуру

Переваги технологічної структури полягають у поширенні регулювання завантаження устаткування, повнішому використанні матеріалів; розширенні можливостей маневрування робітниками завдяки їх високій кваліфікації, універсалізації, обміну досвідом; застосуванні прогресивної технології; більшій гнучкості в разі освоєння випуску нової продукції та розширенні її номен­клатури; спрощенні технічного керівництва підрозділом; додатковому системному ефекті за рахунок посилення функціональних, синергійних та спрощених просторових зв’язків.

Недоліки технологічної структури: з причин великої номенклатури збільшуються втрати часу на переналагодження устаткування на інші види продукції і, відповідно, тривалість виробничого циклу; зменшується відповідальність за якість і строки виготовлення виробів у цілому; нераціональні і довгі маршрути руху деталей за групами верстатів, які зумовлені частими змінами складу і послідовності операцій, що внеможливлюють їх розташування за ходом технологічного процесу; ускладнюється та дорожчає внутрішньозаводське кооперування; ускладнюється планування і диспетчерування процесів.

Технологічна структура характерна для одиничного і дрібносерійного виробництв з випуском різноманітної та нестійкої номенклатури виробів. З поглибленням спеціалізації виробництва, а також стандартизації й уніфікації виробів та їх частин технологіч­ний принцип формування цехів, як правило, доповнюється предметним, за якого основні цехи створюються за ознакою виготовлення кожним з них певного виробу або його частини.

Побудова предметної форми спеціалізації передбачає концентрацію в основних цехах усіх операцій з отримання часткових або готових виробів. У таких цехах повністю виготовляються закріплені за ними деталі або вироби вузької номенклатури, наприклад, один виріб, кілька однорідних виробів або конструктивно-однорідних деталей (рис. 6.5).

Так, на автомобільному заводі функціонують цехи двигунів, кузовів, шасі, рам, заднього мосту тощо; на взуттєвій фабриці організовані цехи чоловічих черевиків, жіночого модельного взуття та ін.

Для цехів з предметною формою спеціалізації характерні різноманітність устаткування та оснащення, але вузька номенклатура деталей або виробів. Устаткування добирається відповідно до технологічного процесу і розташовується за ходом послідовності виконання операцій. У такий спосіб втілюється принцип прямоточності. Предметний тип виробничої структури притаманний масовому і великосерійному виробництву.

Рис. 6.5. Схема взаємозв’язку основних цехів, що сформовані за предметним принципом спеціалізації

Переваги предметної форми спеціалізації: розташування устаткування за ходом технологічного процесу (рис. 6.6) дає змогу впроваджувати нову техніку, механізувати та автоматизувати виробничі процеси, створює передумови для організації поточного методу виробництва, що забезпечує скорочення маршрутів руху предметів праці та тривалості виробничого циклу з урахуванням зменшення втрат на переналагодження устаткування, міжопераційних і міжцехових пролежувань деталей; підвищується відповідальність за якість, строки та обсяги виготовлення виробів, які закріплено за кожним цехом та дільницею; спрощується оператив­не планування та регулювання виробничих процесів, оскільки всі операції з виготовлення конкретного виробу зосереджені в одному цеху.

Недоліками предметної спеціалізації вважається: збільшення кількості устаткування у зв’язку з необхідністю мати в наявності всі його види для виконання різноманітних спеціалізованих операцій; незавантаженість устаткування з причин зміни обсягів виробництва; неможливість маневрування робітниками внаслідок низької кваліфікації і високої спеціалізації кожного робітника; зниження темпів технологічного прогресу, обмеженість розширення номенклатури та освоєння нової продукції; ускладненість структури виробництва та керування підрозділами.

Практика свідчить, що створення предметно спеціалізованих підрозділів економічно доцільне тільки в умовах великих обсягів випуску обмеженої номенклатури виробів, коли найповніше завантажується устаткування, зменшуються втрати часу на його переналагодження в разі переходу на випуск іншого об’єкта. Такі цехи, де створюється можливість здійснювати замкнутий (закінчений) цикл виробництва продукції, називають предметно-замкненими. При цьому можливі варіанти суміщення заготівельної та обробної або обробної та складальної стадій (фаз) виробництва (наприклад, механозаготівельний, механообробний, механоскладальний цехи).

Водночас застосування ідеальної предметної структури, наприклад на автомобільному чи будь-якому машинобудівному заводі, недоцільне, бо веде до необхідності в кожному цеху монтувати всі комплекти технологічного устаткування. При цьому неможливо завантажити деякі верстати через невеликий обсяг робіт на дільниці. Тому на машинобудівних підприємствах застосовується змішана структура, за якої заготівельні виробництва та цехи будуються за технологічним принципом (ковальсько-пресовий, чавуноливарний, сталеливарний та ін.), а оброблювальні та випускаючі об’єднуються в предметно-замкнені ланцюги (цехи або дільниці).

Рис. 6.6. Схема розташування устаткування за предметним принципом (за технологічним процесом поопераційно:

1 — токарна, 2 — фрезерувальна, 3 — стругальна, 4 — свердлильна, 5 — розточувальна, 6 — зуборізна, 7 — спеціальна, 8 — шліфувальна)

Така змішана структура притаманна масовому та серійному типам машинобудівного виробництва. Підприємства, що працюють за індивідуальними замовленнями, використовують технологічну структуру. Підприємства з технологічними переділами (коли сировина послідовно проходить низку стадій зміни стану і форми, наприклад, металургійні чи текстильні) мають також технологічну структуру.

Однак найбільший ступінь суміщення досягається в разі інтеграції декількох стадій виробничого процесу в спеціалізовані підрозділи виробничої системи. Але при цьому об’єднання здійснюється вже на основі функціонального призначення часткових продуктів (деталей) входженням їх як структурних елементів у готовий продукт, що виконують певні функції в ньому. Водночас привабливість високої ефективності такого рішення потребує біль­шої повторюваності робіт за умови стабільного (тривалий час) процесу та жорсткої пропорційності устаткування потягом усього виробничого циклу.

У машинобудуванні випускається складна продукція в порівняно невеликих обсягах в умовах серійного і дрібносерійного виробництва, виходячи з потреб ринку. До того ж конкуренція зумовлює часту зміну моделей продукції, що не дає змоги повністю завантажити устаткування виготовленням її постійної номенклатурою за весь технологічний цикл.

Розв’язання такої проблеми можливе завдяки застосуванню сучасного устаткування типу обробний центр, що забезпечує обробку предметів за всіма або більшістю операціями технологічного процесу однією установкою. Це дає змогу уникнути чи звести до мінімуму обсяг міжопераційних переміщень деталей, які обробляються, і забезпечити максимальну безперервність виробничого процесу. Виробничі підрозділи (дільниці, цехи) набувають усіх ознак предметної структури в разі оснащеності такими видами устаткування.