library.if.ua

Організація виробництва (2003)

2.2. Організаційні основи виробничих систем

У будь-яких системах кожен елемент (як частина) потрібен для підтримання і функціонування всієї системи і поза неї існувати не може. Це є проявом системної залежності й організації. Системи формуються і функціонують на основі загальних (універсальних) законів і окремих принципів. Усі закони і принципи організації діють взаємопов’язано, а не ізольовано.

Принципи організації — основні правила, що відображають загальні універсальні закони організації. Принципи розробляються на підставі аналізу повторюваності реальних процесів організації виробництва і перевіряються практикою. Вони об’єктивні й обов’язкові. Але знання принципів ще не гарантує успіху. З розвитком і удосконаленням самого виробництва, створенням нових законів можуть вироблятися нові принципи та уточнюватися існуючі.

Закони організації виробничих систем. Основний закон організації — закон синергії — полягає в тому, що сума властивостей (потенціалів, енергії, якості) організованого цілого перевищує «арифметичну» суму властивостей кожного з елементів системи. При цьому під властивістю елемента розуміють параметри, що його характеризують, їх взаємозалежність, зміни в часі, якості та ін. Ефект синергії виникає за рахунок взаємної участі, взаємодії елементів, що перебувають у межах цілого і мають різноманітні практичні застосування. У виробничих системах організаційний ефект має такі складові, як спеціалізація, синхронність, ритмічність. Джерелом додаткової енергії такої системи є взаємопосилення сукупності її елементів. Ефект посилення індивідуальних дій покладений в основу створення виробничих систем будь-якого рівня.

Закон єдності аналізу-синтезу визначає те, що процеси розподілу, спеціалізації, диференціації та інші необхідно доповнювати протилежними процесами: з’єднання, універсалізації, інтеграції і т. д. Використання цього закону передбачає вибір ознак або підстав спочатку для розподілу (класифікації), а потім для з’єднання (групування) у нові класи. Закон ставить вимогу розподілу діючих систем на підсистеми (елементи) з метою наступного перегрупування (трансформації) у нові системи для забезпечення їх ефективного функціонування.

Закон пропорційності означає потребу певного співвідношення між частинами цілого.

Вимога закону композиції полягає в тому, що мета діяльності підсистеми (елемента) одночасно є підціллю діяльності системи.

Згідно з законом самозбереження кожна реальна фізична (матеріальна) система спрямована на збереження своєї цілісності та на економію витрат своїх ресурсів.

Важливий висновок випливає із закону організованості-інформованості, відповідно до якого в системі не може бути більше порядку, ніж інформації.

Кожна виробнича система як організація, йдеться в законі онтогенезу, у своєму розвитку проходить фази життєвого циклу: народження, становлення, розквіту, згасання.

Під законом організації виробничих систем розуміються необхідні, суттєві, стійкі співвідношення між елементами виробничої системи, а також між цією системою і зовнішнім середовищем. Закони організації виробничих систем утворюють систему законів, які взаємозалежні і взаємообумовлені, а всі разом становлять ціле. Основні групи законів організації укладаються в такій послідовності: закони статики, закони розвитку.

Закони статики організації виробничих систем:

1. Закон відповідності виробничих систем цілям, що перед ними поставлені. Кожна система при формуванні цілеспрямована на задоволення певних потреб. Виходячи з вимог цього закону:

цілевизначення системи, її підсистем і елементів передбачає розроблення системи цілей, підцелей і шляхів їх здійснення;

функціонування системи, підсистем і елементів оцінюються виміром ступеня досягнення мети;

безперервність функціонування системи зумовлена необхідністю постійного досягнення цілей, що змінюються, та підвищенням ефективності виробництва.

2. Закон відповідності організації виробничої системи зовнішньому середовищу. Зумовлений відкритістю цих систем та взаємодією їх з динамічним зовнішнім середовищем він потребує відповідності:

економічним законам;

державному устрою (правовим законам, нормам, інструкціям тощо);

системі вищого рангу;

рівня спеціалізації та кооперування зовнішньому середовищу;

екологічним стандартам (допустимі викиди виробничої системи в навколишнє середовище).

3. Закон відповідності елементів виробничої системи один одному. У процесі створення і функціонування виробничої системи достатньо чітко формулюються вимоги до продукції (послуг), яку вона виготовляє, а також до параметрів сировини та матеріалів відповідно до обраної технології. Тому насамперед важливе значення має відповідність технологічного процесу сировині та продукції.

Матеріальні елементи системи інтегруються в підсистеми відповідно до спеціалізації, визначеної технологією обробки матеріалів чи складання виробів. Тому всі підсистеми мають відповідати одна одній і системі в цілому.

Виробнича система може ефективно функціонувати тільки за умови взаємопов’язаної результативності всіх її елементів. Відповідність елементів системи досягається описом виробничого процесу, що об’єднує характеристики матеріальних і енергетичних ресурсів на «вході» в систему, технологічного процесу, устаткування, що застосовується, вимог до персоналу. Усе це потребує відповідності устаткування технологічному процесові.

Кожен елемент виробничої системи, виходячи з вимог результативності, має бути раціональним (з погляду параметрів спеціалізації, устаткування, форми організації праці — індивідуальна, колективна, багатоверстатна, а також планування й оснащення робочого місця, кваліфікації робітника, що його обслуговує). Таким чином, вимога раціональності елементів виробничої системи зумовлює необхідність відповідності кваліфікації робітників устаткуванню і технологічному процесові.

На стадії організаційного проектування можна достатньо точно сформулювати функції кожного елемента системи і досягти відповідності кожного елемента виробничої системи функції, що виконується. Остання визначається як похідна від мети системи, підцілей того або іншого рівня. Функція кожного елемента системи визначає спосіб досягнення її мети, що підкреслює визначальну роль технології відносно устаткування та кадрів в організації виробничої системи. Вимоги відповідності елемента системи функції, що виконується, поширюються на потоки вхідних у систему елементів: матеріалів, комплектуючих деталей, вузлів, інформації тощо, а також на потоки вихідних з неї елементів: продукції, послуг, інформації та ін.

Структура системи, її упорядкованість значною мірою визначаються прийнятою формою організації виробничої системи (одинична, серійна чи масова), яка залежить від виду продукції та розміру партії деталей (виробів), що випускаються. Звідси справедлива вимога відповідності форми організації виробничої системи виду продукції, що випускається, та розміру партії виробів.

4. Закон відповідності зв’язків елементів виробничих систем їх властивостям і сутності системи.

У системах усі елементи об’єднані між собою зв’язками взаємодії (наприклад, верстат і робітник, що його обслуговує), матеріальними, енергетичними, інформаційними та іншими зв’язками. Крім формальної службової інформації, у виробничій системі циркулює також неформальна, особиста інформація, яка впливає на поведінку всіх категорій працюючих людей. Класифікують зв’язки елементів виробничої системи за такими ознаками:

1) За характером матеріальних взаємовідносин у просторі:

жорсткі матеріальні зв’язки — предмети праці передаються для обробки з одного до певного іншого робочого місця (якщо обробляються різні предмети праці, тоді кожен предмет передається тільки одному робочому місцю, але таких місць може бути кілька);

альтернативні матеріальні зв’язки — предмети праці переходять на одне з багатьох робочих місць;

компенсаційні альтернативні зв’язки — предмети праці спочатку надходять на склад, а потім або на інший склад, або на робочі місця.

Жорсткі й альтернативні зв’язки використовуються в потоковому чи зміно-потоковому виробництвах, компенсаційні — у всіх організаційних типах виробництва. Матеріальні зв’язки передбачають визначення виду транспортних засобів, їх кількість, а також значною мірою обсяг вантажопотоку.

2) За характером взаємовідносин у часі:

постійні — притаманні масовому виробництву;

циклічно-повторювальні — поширені в серійному типі виробництва;

випадкові (разові) — характерні одиничному виробництву.

3) За характером складності елементів:

прості, які діють на робочому місці при одному «вході» і одному «виході» для матеріальних зв’язків;

складні — зумовлені поліструктурністю виробничих систем з множиною зв’язків кожного елемента з підсистемами та іншими елементами системи. При цьому стохастичні зміни в системі і зовнішньому середовищі визначають використання не тільки постійних, а й альтернативних (ситуаційних) та компенсаційних зв’язків.

Унаслідок зростання кількості зв’язків, зменшення їх постійності та жорсткості організація виробничої системи значно ускладнюється. У деяких випадках складність зв’язків визначається її довжиною, яка охоплює ієрархічний рівень елементів системи. Тому в практичній діяльності велика увага приділяється спрощенню зв’язків системи. Доцільність спрощення зв’язків зумовлюється перевагами предметної спеціалізації перед технологічною.

4) За характером впливу обставин на взаємовідносини:

упорядковані, які являють собою намагання спростити зв’язки, забезпечивши їх незмінність у часі;

еластичні, що передбачають можливість заміни (на деякий час) зв’язків з одними елементами системи на зв’язки з іншими елементами. Така здатність до зміни системи випливає з умови створення її структури на зв’язках елементів, що входять до складу системи. Еластичність зв’язків дає змогу обминути елементи виробничої системи, що виявилися непрацездатними, і відповідно підвищити надійність системи, а також локалізувати негативні впливи середовища.

Упорядкованість і еластичність зв’язків перебувають у діалектичній єдності. Для сучасних виробничих систем зв’язки мають бути водночас упорядкованими й еластичними, щоб одночасно забезпечувати адаптивність до вимог зовнішнього середовища і достатню результативність.

Розглянуті види зв’язків характерні для всіх інших елементів виробничого процесу. Якщо розчленувати виробничий процес на значну кількість простих операцій, то він буде складним, а за невеликої кількості складних операцій — простим.

За кожним робочим місцем можливе закріплення однієї або кількох однорідних операцій. Бажання спростити зв’язки призводить до укрупнення операцій, що відповідно ускладнює конструкцію верстатів і агрегатів робочого місця. В такому випадку до уваги беруть їх експлуатаційні характеристики та економічну доцільність.

Зв’язки між елементами виробничої системи визначають їх просторове розташування та особливості формування організаційних підсистем. Тому необхідні відповідність просторової та організаційної структур, міцність зв’язків між елементами виробничої системи.

Під впливом цієї вимоги, з одного боку, здійснюється раціоналізація внутрішньосистемних перевезень, а з другого — створюються передумови для організації і функціонування раціональної керуючої підсистеми. Складність управління виробничою системою зумовлена її поліструктурністю, великою кількістю працюючих, стохастичними та іншими явищами, тому потребує взаємної відповідності структур керованих і керуючих підсистем системі в цілому.

5) Закон резервів у виробничих системах відіграє важливу роль.

Він зумовлений необхідністю компенсації відхилень від параметрів функціонування системи. Таким, наприклад, як відхилення в рівні пропускної спроможності робочих місць та інших підрозділів, що виникають унаслідок змін попиту споживачів, відмов устаткування та інструменту, коливання термінів постачання ресурсів, з’явлення на роботу персоналу за спеціальностями та інших причин.

Резерви виробничої системи при їх різноманітності можна згрупувати таким чином:

організаційні резерви створюють можливість перебудови структури системи (наприклад, просторової структури — шляхом зміни зв’язків елементів, їх функцій; часової структури — змінюючи послідовність робіт). Іноді вони сприяють передачі або отриманню деяких робіт даною виробничою системою в процесі перерозподілу завдань з іншими виробничим системами;

інтенсивно-екстенсивні резерви, що забезпечують тимчасову зміну інтенсивності роботи устаткування та робітників (наприклад, зміни швидкості операції різання), збільшення тривалості роботи устаткування (наприклад, збільшення кількості змін) та елементів системи (понаднормовані години роботи робітників);

ресурсні резерви об’єднують резерви устаткування, робітників, незавершеного виробництва, інструментів, матеріалів тощо. Наприклад, проблеми, пов’язані з відмовою верстата, можуть усуватися різними шляхами: використанням накопиченого незавершеного виробництва, введенням у роботу резервного верстата, передачею операції на інші верстати і т. д.

Для організації будь-якої виробничої системи важливо мати уявлення про конкретність резервів, відповідність розміщення резервів місцям виникнення потреби в них.

На відміну від ресурсів указані резерви взаємозамінні. Співвідношення в заміні резервів непостійні і залежать від рівня насиченості даним резервом. Резерви пов’язані з наявністю надлишкових ресурсів та інформації. Їх різноманітність та взаємозамінність визначає вибір ефективних видів резервів, який залежить від типу виробничої системи, виробничої ситуації, співвідношення видів ресурсів та інших чинників.

Для виробничих систем найефективнішими вважаються резерви часу та інформації. Резерви часу розглядаються як можливість зміни черговості робіт. Резерви інформації передбачають наявність варіантних технологій, дозвіл на заміну матеріалів, інструменту та ін. З погляду економічності найвагоміші резерви інструменту, незавершеного виробництва, на відміну від резервів устаткування та робочої сили. Для робочої сили економічно доцільним є суміщення професій, багатоверстатного обслуговування і колективних форм організації праці.

Умови економічності виробництва та управління ставлять завдання оптимізації видів та величини резервів. Під оптимизацією резервів розуміється встановлення оптимальної величини кожного конкретного виду ефективних резервів.

6) Закон усунення надлишковості означає, що кожна виробнича система має бути завершеною, тобто відмежованою мінімальними зв’язками від інших систем.

Завершеність виробничої системи та її підсистем полягає у створенні структури, яка б сприяла досягненню мети, що стоїть перед системою, мати чіткі й обмежені зв’язки з зовнішнім середовищем і не містити зайвих підсистем і елементів.

Необхідність постійного раціонального вибору елементів системи і зв’язків, форм організації системи і підсистем у процесі досягнення поставлених цілей потребує спрощення структури самої виробничої системи та її елементів.

Закони розвитку виробничих систем. Нормальний стан виробничої системи пов’язаний з безперервним її функціонуванням. При цьому, перебуваючи в динамічної рівновазі, виробнича система постійно розвивається під впливом:

змін зовнішнього середовища (потреби в номенклатурі, кількості, якості продукції, зміни матеріалів і комплектуючих, соціальних вимог, інфраструктури та ін.);

спрацювання матеріальних елементів системи;

розвитку особистостей, що складають трудовий колектив, його оновлення та підвищення кваліфікації;

технологічного прогресу, який в умовах конкуренції вимушує вдосконалювати існуючу технічну базу, ліпше використовувати устаткування.

Розвиток виробничої системи здійснюється з різною швидкістю і підпорядкований відповідним законам:

1. Закон інерції, який відбиває об’єктивну властивість системи зберігати свій стан, поки які-небудь впливи його не змінять.

Цей закон наочно ілюструється станом і розташуванням устаткування, матеріальними зв’язками робочих місць, часовою структурою виробничого процесу, повільною зміною виробничого колективу, поділом робіт за робочими місцями відповідно до встановленого порядку, існуючих традицій, а також культури даної виробничої системи.

Управління системою можна уявити як засіб подолання внутрішніх суперечностей (зміна виробничої структури, господарського механізму, відносин у колективі тощо), прогнозування динаміки досягнення мети виробничої системи (поліпшення якості, структури асортименту й обсягу випуску продукції, зміни самої виробничої системи тощо). Зі зменшенням термінів прогнозу останній стає дедалі різноманітнішим і конкретнішим. Наявність прогнозу дає можливість своєчасно здійснювати організаційну перебудову виробничої системи.

2. Закон еластичності відбиває спроможність виробничих систем деформуватися, змінюватися з часом відповідно до умов, що змінилися. Проявляється він у різноманітних аспектах: кількісному (можливість зміни обсягів робіт, що виконуються); якісному (можливість зміни виробів, що істотно відрізняються за конфігурацією, розмірами деталей, точністю обробки та іншими характеристиками від тих, що раніше вироблялися); оперативному (можливість негайних змін під впливом ситуаційних вимог) та стратегічному (можливість пристосування до змін зовнішнього середовища через тривалі відрізки часу).

Оперативна еластичність системи забезпечується організаційними, інтенсивно-екстенсивними та матеріальними резервами. Стратегічна еластичність виробничої системи визначається еластичністю найдовготриваліших (що повільно оновлюються) елементів виробничої системи. Еластичність професійних здібностей робітників забезпечується системою їх навчання та підвищення кваліфікації, оновленням колективу, регулюванням його чисельності. Еластичність устаткування забезпечується резервуванням його технологічних можливостей виготовлення продукції, що змінюється в певних параметрах. Сприяють оптимізації рівня еластичності виробничої системи також резервні площі, потужності, предмети праці і т. д.

Необхідна еластичність виробничої системи визначається вимогами зовнішнього середовища. За інших рівних умов значні резерви зменшення впливу зовнішнього середовища на еластичність виробничої системи пов’язані з уніфікацією, яка може бути комплексною: одночасно охоплювати деталі, вузли, вироби, інструменти, пристосування, також технологію (використання групової технології), заготовки тощо.

3. Закон безперервності вдосконалення зумовлений змінами стану і вимог зовнішнього середовища (економічна ситуація, ринки збуту, умови постачання ресурсів) та цілями виробничої системи (за обсягом, якістю, видом продукції, що випускається, її собівартістю). Усі необхідні зміни у виробничій системі здійснюються в межах її еластичності. Система вдосконалюється в процесі власного розвитку. Є два види розвитку виробничих систем:

саморозвиток передбачає насамперед зміну параметрів, що визначають гнучкість виробничої системи: невикористані можливості усуваються, а замість цього збільшуються межі всіх її елементів в потрібному напрямі. Саморозвиток — процес, що планується та керується, і який здійснюється шляхом перепідготовки й заміни працюючих, модернізації устаткування, заміщення зношеного устаткування новим, удосконалювання технології, структурної перебудови системи та ін.;

реконструкція являє собою суттєве перетворення відповідно до умов, що змінюються в зовнішньому і внутрішньому середовищах виробничої системи. При цьому усуваються виникаючі суперечності, передусім у більш інертних частинах виробничої системи (у технологічному процесі й устаткуванні). На практиці реконструкція означає майже повну заміну устаткування, введення нових або вдосконалення діючих технологічних процесів і т. д. Створюється нова виробнича система з використанням елементів існуючої (робітників, будівель, споруд, частини устаткування). При цьому система має відповідати вимогам всіх законів організації.

Особливості і властивості виробничих систем. Виробничі системи, незважаючи на їх значну різноманітність, залежно від виду діяльності, типу виробництва, галузевих особливостей, мають ряд загальних особливостей, що відрізняють їх від систем інших класів і визначають своєрідність законів, принципів функціонування та розвитку. Найістотніші з них:

цілеспрямованість виробничих систем — пов’язана зі створенням їх для задоволення певних потреб і спроможністю виробляти необхідну продукцію або робити послуги;

поліструктурність виробничих систем — характеризується одночасним існуванням у них підсистем, що перетинаються, де кожний елемент системи одночасно входить у кілька підсистем і функціонує відповідно до їх вимог та цілей;

відкритість виробничих систем, що виявляється не тільки в матеріальному, енергетичному обміні, а й в обміні інформацією з зовнішнім середовищем;

складність виробничих систем, яка зумовлена їх основними елементами: працівниками, знаряддям і предметами праці; цілеспрямованістю, поліструктурністю, відкритістю, альтернативністю зв’язків, великою кількістю процесів, що здійснюються в системі;

різноманітність виробничих систем, яка характеризується такими поняттями, як: спеціалізація, концентрація, пропорційність окремих частин системи і підсистем, прямоточність виробничих процесів, ритмічність часткових виробничих процесів, вид продукції, серійність виробництва. Ці особливості у взаємозв’язку та взаємозумовленості визначають раціональність форм організації виробничих систем та їх підсистем, які відрізняються переважно характером зв’язків між елементами.

У процесі проектування та вдосконалювання виробничих систем їм надаються такі певні властивості:

результативність — характеризує спроможність виробничої системи створювати продукцію або надавати послуги, що необхідні споживачам. Вона забезпечується організацією виробничої системи;

надійність — передбачає стійке функціонування, здатність до локалізації у порівняно невеликих частинах системи негативних наслідків стохастичних обурень, що відбуваються як усередині системи, так і в зовнішньому середовищі. Надійність системи забезпечується внутрішньосистемними резервами, системою управління і кооперацією з іншими виробничими системами;

гнучкість — являє собою можливість пристосовувати виробничі системи до умов зовнішнього середовища, яке змінюється, насамперед через поліпшення продукції, що випускається. Забезпечується властивостями елементів системи і внутрішньосистемними резервами;

керованість — відбиває допустимість тимчасової зміни процесу функціонування в бажаному напрямі внаслідок керуючих впливів. Забезпечується внутрішньосистемними резервами і розчленовуванням системи на підсистеми, що відносно незалежні, а також обмеженням розмірів системи. Ступінь керованості визначається співвідношенням керованих і некерованих процесів у системі управління;

довготривалість — характеризує здатність виробничої си- стеми протягом тривалого часу зберігати результативність;

структура — визначає сукупність взаємопов’язаних ланок елементів, що створюють систему. Загалом структуру характеризують найбільш суттєві та стійкі властивості системи, відносини між її елементами;

організація виробництва — відображає оптимизацію та координацію в часі та просторі всіх основних і допоміжних елементів системи та її підсистем, спрямованих на виготовлення необхідної споживачам продукції (послуг);

рівень організації виробничої системи — відбиває ступінь наближення організації системи до ідеального стану.