Організація виробництва (2003)

Сутність та елементний склад структури. Первісним ланцюгом в організації виробничого процесу та базовим осередком (елементом) виробничої системи є робочі місця, на яких виконуються робітниками (групою робітників) певні операції з виготовлення продукції чи обслуговування виробничого процесу за допомогою необхідного устаткування, інструменту, пристроїв, розташованих на відведеній частині площі.

Сукупність територіально відокремлених робочих місць, на яких виконується технологічно однорідна робота або різні операції з виготовлення однорідної продукції, створює виробничу дільницю — окрему адміністративну одиницю, очолювану майстром за наявності в зміну не менш 25 робітників.

Цех являє собою територіально та адміністративно відокремлений підрозділ підприємства, в якому основні виробничі і допоміжні дільниці та обслуговуючі служби виконують певний комплекс робіт відповідно до внутрішньозаводської спеціалізації та кооперування праці. Кількість цехів залежить від конструктивних і технологічних характеристик продукції, що виготовляється, її обсягів та рівня спеціалізації підприємства. Сукупність однорідних цехів на великих підприємствах становить виробництво.

Виходячи з викладеного, можна дати загальне визначення: виробничою структурою називається група робочих місць, підрозділів, господарств виробничого призначення, яка має технологічні та (або) коопераційні взаємозв’язки і розташована на певній площі. Можна виділити різні структурні побудови підприємств: цехову, безцехову, корпусну та комбінатську (рис. 6.1).

Виходячи із сутності і змісту виробничого процесу як сукупності основних, допоміжних і обслуговуючих процесів виробничого призначення, а також ураховуючи призначення та характер продукції, яка виготовляється, або робіт, що виконуються на підприємстві, розрізняють основне, допоміжне, обслуговуюче, побічне та підсобне виробництва, на базі яких створюються відповідні дільниці, цехи та господарства.

Цехи основного виробництва спеціалізуються на виготовленні профільної продукції підприємства, що призначена для задоволення потреб зовнішніх споживачів. Наприклад, на машинобудівних підприємствах до них належать ливарні, ковальсько-пресові, механічні, складальні; на металургійних — доменні, сталеплавильні, прокатні цехи; на взуттєвих та швейних підприємствах — закрійні та швейні. На великих підприємствах для побудови короткого шляху матеріального потоку та забезпечення ефективності виробничих процесів однорідні за профілем цехи об’єднуються в корпуси.

На підприємствах з невеликим обсягом і відносно простими виробничими процесами доцільно обмежитися дільничною структурою підрозділів, не створюючи цехів.

Основне виробництво, як правило, складається з окремих фаз або стадій, за якими класифікуються відповідні цехи: заготівельні (ливарні, ковальські, пресові, металоконструкцій та ін.); обробні (механічні, деревообробні, термічні, гальванічні тощо); складальні (цехи вузлового складання та загального складання, випробування, фарбування готових виробів і т. ін.).

Допоміжні цехи сприяють випуску основної продукції, виготовляють допоміжні види виробів, які необхідні для нормальної роботи основних цехів (наприклад, виготовлення інструментів, запчастин для ремонту устаткування, виробництво енергії, надання ремонтних та енергетичних послуг). Важливішими з цих цехів уважаються інструментальні, ремонтно-механічні, ремонтно-енергетичні, ремонтно-будівельні, модельні, штампові та ін.

Побічні цехи переробляють відходи основного та допоміжного виробництв і виготовляють непрофільну продукцію або відновлюють допоміжні матеріали для потреб виробництва. Наприклад, цех виробництва товарів широкого вжитку, цех регенерації формовочної суміші, мастил, обтиральних матеріалів тощо.

Підсобні цехи здійснюють підготовку основних матеріалів для основних цехів, а також виготовляють тару для упакування продукції.

Обслуговуючі цехи і господарства виробничого призначення забезпечують нормальну роботу основних та допоміжних цехів шляхом транспортування і збереження сировини, напівфабрикатів, готової продукції, проведення необхідних санітарно-технічних заходів, підтримання благоустрою їх приміщень і території тощо. До категорії обслуговуючих господарств належать: складське господарство, у складі якого різноманітні склади та комори; транспортне господарство, яке формується на базі депо, гаражів, ремонтних майстерень, транспортних та вантажно-розвантажувальних засобів; санітарно-технічне господарство, що об’єднує водопровідні, каналізаційні, вентиляційні та опалювальні пристрої; центральна заводська лабораторія, яка складається з відповідних лабораторій механічної, металографічної, хімічної, пірометричної, рентгенівської тощо.

У виробничу структуру не входять різні загальнозаводські служби, а також господарства і підрозділи капітального будівництва, охорони довкілля, культурно-побутового обслуговування працівників, наприклад, житлово-комунальне господарство, підсобне господарство, їдальні, профілакторії, медичні установи, дитячі ясла, садки, клуби, спортивні та оздоровчі підрозділи тощо.

Чинники виробничої структури. У практичній діяльності фахівці, використовуючи термін «виробнича структура підприємства», вкладають у нього дещо глибший зміст. Виробнича структура підприємства являє собою склад виробництв, цехів та господарств, їх технологічну взаємодію, порядок і форми кооперування, співвідношення за кількістю робітників, вартістю устаткування, площею і територіальним розташуванням.

Організаційне формування виробничої структури підприємства базується на взаємозв’язках та відносинах певного складу основних, допоміжних цехів та обслуговуючих господарств виробничого призначення, що зумовлені технологією виготовлення продукції або надання послуг (рис. 6.2).

Виробнича структура підприємства залежить від таких чинників:

1. Конструктивні і технологічні особливості продукції. Вид продукції визначає характер виробничих процесів, які, у свою чергу, впливають на склад основних цехів, обсяг виготовлення продукції. Складність конструкції та технології виготовлення виробів визначає відповідний рівень різноманіття виробничих зв’язків та залежності, розгалуженість структури.

2. Обсяг випуску продукції. Кількість виробів певного найменування, типорозміру та виконання, що виготовляються чи ремонтуються підприємством або його підрозділами протягом планового періоду визначає формування відповідних за спеціалізацією та потужністю структурних утворень. Збільшення обсягів продукції впливає на диференціацію виробничої структури, ускладнює внутрішньовиробничі зв’язки. Так, на великих підприємствах можуть створюватися кілька однорідних цехів.

3. Номенклатура продукції. Від неї залежить можливість пристосування цехів та дільниць для виробництва тільки певної продукції або більш різноманітної. Вузька номенклатура відносно спрощує виробничу структуру, а широка значно її ускладнює.

4. Рівень і форма спеціалізації та кооперування з іншими підприємствами. Збільшення рівня спеціалізації сприяє однорідності випуску продукції, зменшенню різноманітності цехів, спрощенню виробничої структури. Навпаки, універсальність виробництва ускладнює структуру. Кооперування з іншими підприємствами зменшує різноманітність виробничих процесів, що скорочує склад цехів і спрощує зв’язки.

5. Рівень автоматизації та механізації виробничих процесів. Він виявляється у створенні гнучкіших комплексно-автоматизованих та автоматизованих цехів, які мають високу продуктивність і спеціалізацію.

6. Ступінь охоплення життєвого циклу виробів. Якщо крім підготовки виробництва, безпосередньо процесу виготовлення виробів, їх випробування, складування, транспортування передбачається також сервісне обслуговування в процесі експлуатації, то це зумовлює створення регіональних спеціалізованих підрозділів.

Виробнича структура підприємства динамічна. Вона змінюється в часі під впливом перелічених та інших чинників, які обумовлюють необхідність її вдосконалення. Основною вимогою до структури є забезпечення раціональнішого сполучення в часі і просторі всіх елементів та їх ланок виробничого процесу.

Залежно від спеціалізації всі виробничі структури машинобудівних підприємств можна типізувати таким чином:

Заводи з повним технологічним циклом, які мають у своєму складі всю сукупність заготівельних, обробних та складальних цехів.

Заводи механоскладального типу (з неповним технологічним циклом) з обмеженою кількістю основних цехів, які в основному отримують заготовки від кооперованих підприємств.

Заводи складального типу, які виготовляють кінцеві готові вироби, отримуючи деталі і заготовки від інших підприємств.

Заводи, що виробляють заготовки і, як правило, побудовані на принципах технологічної спеціалізації.

Заводи подетальної спеціалізації, які виробляють окремі деталі, блоки, вузли, підвузли, складальні одиниці.

Виробнича структура підприємства визначає розподіл праці між цехами та обслуговуючими господарствами, формалізує внутрішньозаводську спеціалізацію та кооперування, у галузевому масштабі вказує на міжзаводську спеціалізацію виробництва. На основі виробничої структури формується загальна та управлінська структури підприємства.

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).

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.

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.

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).

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.

Цехова виробнича структура. Під виробничою структурою цеху розуміють склад основних виробничих дільниць, що входять до нього, допоміжних та обслуговуючих підрозділів, а також зв’язки між ними. Така структура відповідно до поділу праці визначає внутрішньоцехову спеціалізацію та кооперування виробництва.

Важливою частиною виробничої структури цеху є допоміжні та обслуговуючі підрозділи. До допоміжних належать дільниці: ремонту устаткування і технологічного оснащення, централізованого заточування інструменту.

До складу обслуговуючих підрозділів входять: складські приміщення (матеріальні та інструментальні комори), внутрішньоцеховий транспорт (візки, електрокари, конвеєри та ін.), а також пункти технічного контролю якості продукції, які відповідно оснащені контрольно-вимірювальними приладами.

У цехах із предметною спеціалізацією можуть бути створені дільниці як з предметною, так і з технологічною спеціалізацією, а в цехах з технологічною спеціалізацією — дільниці технологічні, що сформовані за групами устаткування і габаритами виробів.

У цеховому масштабі просторова побудова дільниць з технологічною спеціалізацією ускладнює управління ними внаслідок розгалуженості мережі прямих та зворотних зв’язків стосовно кожної операції обробки та відповідного предмета праці, оскільки через слабкі внутрішні зв’язки вхід і вихід кожної з них збігаються з входом і виходом дільниці в цілому.

У разі предметної побудови дільниць організація управління значно спрощується внаслідок достатності зв’язків на вході і виході дільниці або елемента. Міжопераційні зв’язки управління при цьому безпосередньо замикаються внутрішніми відносинами між елементами системи.

Предметна спеціалізація цеху передбачає його формування на базі кількох предметно-замкнених дільниць, кожна з яких спеціалізується на випуску відносно вузької номенклатури виробів, що мають подібні конструктивно-технологічні ознаки, і реалізує закінчений цикл їх виготовлення за принципом прямоточності.

На практиці виділяють три види предметно-замкнених дільниць з виготовлення:

конструктивно і технологічно однорідних деталей (наприклад, шліцевих валиків, втулок, фланців, шестерень та ін.);

конструктивно різнорідних деталей за однаковою технологією (операціями і їх маршрутами обробки). Наприклад, дільниця круглих деталей, дільниця плоских деталей та ін.;

усіх деталей вузла, підвузла дрібної складальної одиниці або всього виробу (застосовується покомплектна система оперативно-виробничого планування, де планово-обліковою одиницею є вузловий комплект).

Можливості побудови структури дільниць за предметною спеціалізацією перевіряються з допомогою класифікації предметів праці (деталей), що закріплені за цехом. Розроблені методи класифікації деталей, що обробляються, за конструктивно-технологічними ознаками використовуються для організації предметно-замкнених дільниць. В основу класифікації покладені ознаки, які визначають тип і технологічний маршрут обробки деталей. Наприклад, у машинобудуванні деталі розподіляються за такими основними ознаками: формою, габаритами, технологічним маршрутом обробки, конструктивним типом.

У свою чергу, кожна з ознак визначає певні технологічні параметри обробки: тип устаткування, розмір та потужність, послідовність обробки, характер технологічного оснащення.

Такий метод класифікації дає змогу підбирати групи однорідних деталей, що обробляються за однаковими або подібними технологічними процесами, для формування предметно-замкнених дільниць.