3.1. Производственные процессы: понятие, содержание, классификация

В пределах функционирующего химического предприятия осуществляются разные по назначению, содержанию, методам проведения и регулирования, а также закономерностям протекания процессы, связанные с выполнением важнейших функций предприятия: производственной, экономической, социальной и др. Центральное место среди всех процессов занимает процесс производства продукции, так как для ее выпуска, собственно, и создаются предприятия.

Совокупность всех действий людей и орудий труда, осуществляемых на предприятии для изготовления конкретных видов продукции, называется производственным процессом.

В основе любого процесса производства лежит совокупность взаимосвязанных поцессов труда. Необходимым условием осуществления трудового процесса, а, следовательно, и производственного, является наличие и взаимодействие трех простых моментов: средств труда, предмета труда и целесообразной человеческой деятельности. Но производственный процесс, кроме трудовой деятельности людей, включает также и действие сил природы – естественные процессы.

Производственный процесс осуществляется с помощью технологий, под которыми следует понимать способы последовательного изменения состояния, свойств, форм, размеров и других характеристик предмета труда.

Под естественными процессами понимают такие процессы, которые осуществляются без прямого и косвенного вмешательства человека.

Все производственные процессы, которые протекают на химическом предприятии, целесообразно классифицировать по двум признакам.

По функциональному назначению выделяют основные, вспомогательные, обслуживающие и подсобные производственные процессы.

Основные производственные процессы – это та часть процессов, в ходе которых происходит непосредственное изменение форм, размеров, свойств, внутренней структуры предметов труда и превращение их в готовую продукцию.

К вспомогательным производственным процессам относятся такие процессы, результаты которых используются либо непосредственно в основных процессах, либо для обеспечения их бесперебойного и эффективного осуществления. Примерами таких процессов являются изготовление инструментов, ремонт оборудования, зданий, сооружений, производство и распределение энергии и др.

Обслуживающие производственные процессы – это процессы труда по оказанию услуг, необходимых для осуществления основных, вспомогательных производственных процессов. Например, транспортировка материальных ценностей, складские операции всех видов, технический контроль качества продукции и др.

К числу подсобных процессов относятся изготовление тары, упаковка продукции и т.п.

По способу протекания во времени выделяют непрерывные и периодические производственные процессы.

При непрерывных производственных процессах загрузка сырья и выгрузка готовой продукции осуществляется непрерывно или через относительно небольшие промежутки времени по сравнению с продолжительностью производственного цикла изготовления продукции. Эти процессы характеризуются относительно стабильными параметрами технологического производства, сравнительно легко поддаются автоматизации.

Периодические производственные процессы характеризуются наличием операционного цикла, который включает три последовательных элемента: загрузку сырья, технологический процесс, выгрузку готовой продукции.

Сложность и разнообразие процессов производства основной продукции в химической промышленности обусловлена производством сложных по составу, структуре или конструкции продуктов, применением в одном и том же производстве весьма разнообразных методов обработки и оборудования, многочисленностью и разнообразием видов применяемого сырья и др.. Процесс производства продукции на химических предприятиях представляет собой обычно не однократное воздействие на сырье, а комплекс последовательно осуществляемых процессов. По мере превращения сырья в готовый продукт предмет труда претерпевает целый ряд изменений. Все изменения предмета труда условно отграничивают одну часть процесса от другой и являются основой для расчленения его на частичные процессы: стадии, фазы и операции.

Стадия – это обособленная часть производственного процесса, когда предмет труда переходит в другое качественное состояние.

Операция – это часть производственного процесса, которая выполняется на одном рабочем месте одним или несколькими рабочими, либо под их наблюдением. Операции, как правило, непрерывны во времени, то есть не прерываются выполнением других работ.

По функциональному назначению выделяют основные и вспомогательные операции. Основные (технологические) операции направлены непосредственно на изменение предмета труда (изменение формы, молекулярного состава, состояния, внешнего вида, размера). К ним, например, относятся дробление, окисление, экстракция, полимеризация, смешение, формование изделий и др.. Их совокупность представляет собой технологический процесс.

К вспомогательным относятся операции, выполнение которых способствует протеканию основных, например, перемещение предметов труда, контроль качества, снятие и установка, хранение и др.

По уровню механизации и автоматизации операции делятся на ручные, машинно-ручные, машинные, частично-автоматизированные, полностью автоматизированные.

Основной производственный процесс включает в себя естественные процессы, технологические и вспомогательные операции, межоперационное пролеживание.

 Технологический процесс состоит из естественных процессов и технологических операций. Рабочий процесс объединяет технологические и вспомогательные операции.       

Структура любого процесса производства обычно не остается постоянной, так как зависит от многочисленных факторов (технологических методов производства, применяемого оборудования, разделения труда, организации производства и др.).

3.2. Производственный цикл: понятие, содержание. Расчет длительности производственного цикла при различных методах сочетания операций

Производственный цикл – это комплекс определенным образом организованных во времени основных, вспомогательных и обслуживающих процессов, необходимых для изготовления определенного вида продукции.

Основными характеристиками производственного цикла являются его длительность и структура.

Длительность производственного цикла – это календарный период времени, в течение которого осуществляются группы производственных процессов или весь процесс производства с момента запуска сырья в производство до момента выпуска готовой продукции.

Длительность производственного цикла, как правило, выражается в календарных днях или часах.

Структурой производственного цикла называют состав и соотношение затрат времени осуществления частичных процессов и времени перерывов.

Продолжительность производственного цикла зависит от времени трудовых и естественных процессов, а также от времени перерывов в производственном процессе. Структура производственного цикла представлена на рисунке 1

Рис. 1. Структура производственного цикла

Структура и продолжительность производственного цикла зависят от типа производства, характера выпускаемой продукции, уровня прогрессивности используемой техники и технологии, уровня организации производственного процесса и других факторов.

Вид движения предметов труда по стадиям производственного процесса в значительной степени влияет на длительность производственного цикла. Различают следующие виды движения предметов труда в процессе производства.

1. Последовательный вид движения, когда вся обрабатываемая партия изделий передается на последующую операцию лишь после полного окончания всех работ на предыдущей операции. Длительность производственного цикла рассчитывается по следующей формуле:

                                                                        (1)

где n – размер партии изделий, шт.;

     m – общее количество операций в процессе;

      - норма времени на выполнение i-ой операции;

     c_i - число рабочих мест, на которых выполняется i-ая операция;

     Т_ест – длительность естественных процессов;

     t_м.о. – среднее межоперационное время, мин.

Преимуществом последовательного движения предметов труда является отсутствие перерывов в работе рабочих и оборудования на всех операциях. Однако этот вид движения имеет и существенные недостатки. Во-первых, изделия пролеживают в течение длительного времени из-за перерывов партионности, свойственных данному виду движения, в результате чего создается большой объем незавершенного производства. Во-вторых, продолжительность производственного цикла значительно увеличивается из-за отсутствия параллельности в обработке предметов труда. В связи с этим, последовательное движение применяется преимущественно в единичном и мелкосерийном производствах, так как на таких предприятиях весьма широкая номенклатура изделий, а обработка деталей ведется небольшими партиями, что приводит к сокращению перерывов партионности и влияния их на продолжительность производственного цикла.

2. Параллельный вид движения заключается в том, что предметы труда с одной операции на другую передаются поштучно или передаточными партиями немедленно после завершения обработки (независимо от времени выполнения смежных операций).

Если поштучно, т.е. р=1:

                                             (2)

где  - длительность самой продолжительной операции.

Если передаточная партия р≠1:

                                               (3)

где р – величина передаточной партии.

Преимущество этого вида движения состоит в том, что он обеспечивает наименьшую продолжительность производственного цикла, равномерную загрузку рабочих и оборудования, высокую производительность труда. Однако, если параллельные операции не равны и не кратны по длительности, т.е. не синхронизированы, то на всех операциях, за исключением операций с максимальной длительностью, возникают перерывы в работе оборудования и рабочих. Полная ликвидация таких перерывов достигается при условии синхронизации операций, когда

                                                                                (4)

Данный вид движения применяется в серийном и массовом производствах.

3. Параллельно-последовательный вид движения, при котором следующая операция начинается ранее, чем наступает полное окончание обработки всей партии на предыдущей операции, и осуществляется без перерывов в изготовлении партии изделий на каждом рабочем месте. При этом происходит частичное совмещение времени выполнения смежных операционных циклов. Передача предметов труда с операции на операцию осуществляется передаточными партиями (р) или поштучно (р=1).

Если поштучно, т.е. р=1:

                                                      (5)

где     - сумма коротких операционных циклов из каждой пары                          смежных операций.

Если передаточная партия р≠1:

                                                   (6)

Достоинством этого вида движения является отсутствие перерывов в работе рабочих и оборудования и значительное сокращение продолжительности производственного цикла по сравнению с последовательным видом движения. Данный вид движения позволяет вести работу большими партиями и при большой трудоемкости изготовления деталей, благодаря чему он широко используется в серийном и крупносерийном производствах.

Экономическое значение сокращения длительности цикла состоит в следующем: при данных размерах оборотных средств можно произвести больше продукции, так как ускоряется их оборачиваемость, т.е. сокращается потребность предприятия в оборотных средствах; чем короче производственный цикл, тем меньше незавершенное производство, больше выпускается продукции, увеличивается объем реализации, сумма прибыли, повышается рентабельность; улучшается использование основных производственных фондов, производственных мощностей, или последние увеличиваются; уменьшаются складские площади, улучшается финансовое состояние предприятия. Таким образом, длительность производственного цикла является важным качественным показателем работы предприятия и в значительной мере характеризует общий уровень организации производства. В заводской практике производственный цикл сокращается одновременно по трем направлениям: уменьшается время трудовых процессов, сокращается время естественных процессов и полностью ликвидируются или сводятся к минимуму различные перерывы.

3.3. Характеристика основных принципов рациональной организации производственных процессов

Принципы организации производства представляют собой исходные положения, на основе которых осуществляется построение, функционирование и развитие производственных систем. Основными принципами организации производства являются пропорциональность, непрерывность, параллельность, ритмичность, прямоточность, специализация, автоматичность, гибкость.

1. Принцип пропорциональности означает обеспечение равной пропускной способности разных рабочих мест одного процесса, пропорциональное обеспечение рабочих мест информацией, материальными ресурсами, кадрами и т.д. Нарушение этого принципа приводит к возникновению узких мест на одних стадиях, участках производства при наличии резервов по остальным.

2. Принцип непрерывности требует ликвидации или сокращения всех перерывов как в движении предмета труда, так и в использовании средств труда и рабочей силы, что в первом случае означает сокращение длительности производственного процесса (цикла), а во втором – улучшение использования оборудования и работников.

3. Принцип параллельности предполагает одновременное выполнение частичных производственных процессов и отдельных операций над аналогичными деталями и частями изделия на различных рабочих местах, т.е. создание широкого фронта работы по изготовлению данного изделия. Данный принцип обеспечивает сокращение продолжительности производственного цикла и экономию рабочего времени.

4. Принцип ритмичности производства находит свое выражение в выпуске в равные промежутки времени равного или равномерно возрастающего количества продукции в силу того, что в равные промежутки времени выполняется равный или равномерно возрастающий объем работ и повторяется процесс производства во всех его стадиях.

5. Принцип прямоточности предполагает кратчайший путь прохождения предмета труда в производственном процессе (в пространстве), что достигается размещением рабочих мест по ходу технологического процесса и обеспечивает сокращение объема и длительности транспортных работ.

6. Принцип специализации означает закрепление за каждым рабочим местом строго ограниченной номенклатуры работ, операций. Это приводит к повышению уровня использования основных фондов предприятия, снижению себестоимости продукции, улучшению качества продукции, механизации и автоматизации производственных процессов.

Уровень специализации рабочего места определяется коэффициентом закрепления деталеопераций, выполняемых на одном рабочем месте за определенный промежуток времени (месяц, квартал):

                                      К = ,                                       (7)

где С_пр - число рабочих мест (единиц оборудования производственной системы;

m _{до i – число} деталеопераций, выполняемых на i-м рабочем месте в течение единицы времени (месяца, года).

При коэффициенте К=1 обеспечивается узкая специализация рабочего места, создаются предпосылки эффективной организации производства.

7. Принцип автоматичности предполагает максимально возможное и экономически обоснованное освобождение человека от непосредственного участия в выполнении производственного процесса. Автоматизация процессов приводит к увеличению объемов выпуска изделий, к повышению качества работ, сокращению затрат живого труда, к исключению ручного труда на работах с вредными условиями. Уровень автоматизации определяется по формуле

                                           У_авт = ,                                   (8)

где Т_авт – трудоемкость работ, выполняемых автоматически или автоматизированным способом;

Т_общ – общая трудоемкость работ на предприятии (цехе) за определенный период времени.

8. Принцип гибкости означает, что производственный процесс эффективно адаптируется к быстро меняющимся организационно-техническим требованиям подлежащей выпуску продукции.

При проектировании производственного процесса или производственной системы следует исходить из рационального использования изложенных выше принципов.