11.1. Структура і принципи організації виробничого процесу

Структура
виробничого
процесу

Виробничий процес — це сукупність взаємозв’язаних дій людей, засобів праці та природи, потрібних для виготовлення продукції. Основними елементами виробничого процесу є процес праці як свідома діяльність людини, предмети та засоби праці (рис. 11.1). Це ресурсні складові виробничого процесу, які потребують певної витрати коштів. Поряд з цим у багатьох виробництвах використовуються природні процеси (біологічні, хімічні процеси в аграрних та аграрно-промислових виробництвах, сушіння, остуджування деталей після термічної обробки тощо). Природні процеси потребують витрат часу, а ресурси витрачаються тільки у разі їхньої штучної інтенсифікації.

Головною складовою виробничого процесу є технологічний процес — сукупність дій зі зміни та визначення стану предмета праці. На підприємствах здійснюються різноманітні виробничі процеси. Їх поділяють передусім за такими ознаками: призначення, перебіг у часі, ступінь автоматизації.

За призначенням виробничі процеси поділяються на основні, допоміжні та обслуговуючі. Основні процеси — це процеси безпосереднього виготовлення основної продукції підприємства, яка визначає його виробничий профіль, спеціалізацію і поступає на ринок як товар для продажу. Основні процеси у низці виробництв поділяються на стадії: заготівельну, обробну, випускну (складальну). Разом вони утворюють основне виробництво. До допоміжних належать процеси виготовлення продукції, яка використовується на самому підприємстві для забезпечення нормального перебігу основних процесів. Допоміжні процеси групуються за їхнім призначенням, утворюючи такі допоміжні виробництва, як ремонтне, інструментальне, енергетичне та ін. Обслуговуючі процеси забезпечують нормальні умови здійснення основних і допоміжних процесів. До них належать складські, транспортні процеси.

За перебігом у часі виробничі процеси поділяють на дискретні (перервні) та безперервні. Дискретним процесам притаманна циклічність, зв’язана з виготовленням виробів певної форми, які обчислюються в штуках (машини, прилади, одяг тощо). Безперервні процеси властиві виробництву продукції, яка не має сталого об’єму й форми (сипкі, рідкі, газоподібні речовини), тому їхній перебіг не потребує технологічної циклічності.

За ступенем автоматизації розрізняють ручні, механізовані, автоматизовані та автоматичні процеси. Ручні процеси здійснюються безпосередньо робітником, фізична сила якого є основним джерелом енергії. Механізовані процеси виконуються робітником за допомогою машин. Робітник керує машинами, а безпосередньо виконує тільки допоміжні операції. Автоматизовані процеси виконуються машинами під наглядом робітника. За останнім можуть залишатися деякі допоміжні операції. Автоматичні процеси здійснюються машинами без участі робітника за попередньо розробленою програмою.

Основною структурною одиницею виробничого процесу є операція. Операція — це закінчена частина виробничого процесу, яка викону-
ється на одному робочому місці, над тим самим предметом праці без переналагоджування устаткування. З усіх операцій спеціально виділяють технологічні, сукупність яких утворює технологічний процес.

Принципи
організації
виробничого
процесу

Виробничий процес та окремі його операції мають бути раціонально організовані у просторі й часі. Для цього при проектуванні та організації виробничого процесу слід дотримуватися певних принципів. До таких принципів належать: спеціалізація, пропорційність, паралельність, прямоточність, безперервність, ритмічність, автоматичність, гнучкість, гомеостатичність.

● Принцип спеціалізації означає обмеження різноманітності елементів виробничого процесу, передусім зменшення номенклатури продукції, яка виготовляються на кожній ділянці підприємства, а також різновидів виробничих операцій, що виконується на робочих місцях. Підвищуючи однорідність виробництва, спеціалізація спрощує його організацію, створює передумови для автоматизації, унаслідок чого поліпшується використання ресурсів підприємства, підвищується якість продукції, знижується  її собівартість.

Рівень внутрішньозаводської спеціалізації істотно залежить від конструктивної, технологічної та організаційної уніфікації. Уніфікація — це зведення продукції, методів її виробництва або їхніх елементів до єдиних форм, розмірів, структури, складу. Уніфікація дає змогу зменшити номенклатуру деталей і вузлів, розумно обмежити різноманітність методів виробництва, типи й марки устаткування, маршрути виготовлення деталей тощо.

Додержання принципу спеціалізації істотно впливає на здійснення інших принципів раціональної організації виробничого процесу.

● Принцип пропорційності потребує узгодження пропускної спроможності процесу, усієї взаємозв’язаної системи підрозділів і машин. Пропорційність досягається тоді, коли сукупна продуктивність технологічно зв’язаних ланок виробництва пропорційна обсягу робіт, що виконуються. Це відповідає умові:

,           (11.1)

де  n — кількість технологічно взаємопов’язаних підрозділів;

П, В, М — у кожному підрозділі відповідно обсяг робіт, продуктивність одного робочого місця, кількість робочих місць.

Порушення цього принципу призводить до виникнення «вузьких місць» або неповного завантаження окремих підрозділів. На підприємствах із складною структурою виробництва важко досягти повної пропорційності потужностей окремих підрозділів (бригад, дільниць, цехів, виробництв). Вона періодично порушується внаслідок освоєння нових виробів, неоднакових темпів зниження їхньої трудомісткості в різних підрозділах тощо. Виникнення диспропорцій — закономірний результат розвитку виробництва та його функціонування в динамічному середовищі. Проте їх потрібно передбачати й планомірно мінімізувати.

● Принцип паралельності передбачає одночасне виконання окремих операцій і процесів. Додержання цього принципу є особливо важливим у виготовленні складних виробів, що компонуються з багатьох деталей, вузлів, агрегатів, послідовне виробництво, яких потребувало тривалого часу. Паралельність досягається раціональним розчленуванням виробів на складові частини, суміщенням часу виконання різних операцій над ними, одночасним виготовленням різних виробів. Паралельне виконання робіт на робочому місці забезпечується багатоінструментальною обробкою заготівок, суміщенням часу виконання основних і допоміжних операцій.

● Принцип прямоточності означає, що предмети праці в процесі обробки повинні пересуватися найкоротшим шляхом на всіх стадіях і операціях виробничого процесу, без зустрічних і зворотних переміщень. Для дотримання цього принципу цехи, дільниці, робочі місця (наскільки це можливо) розміщують за ходом технологічного процесу. Допоміжні виробництва, служби, склади, у свою чергу, тримають якнайближче до тих підрозділів, котрі вони обслуговують.

● Принцип безперервності потребує, щоб перерви між суміжними технологічними операціями були мінімальними або їх зовсім було ліквідовано. Найбільшою мірою цей принцип реалізується в безперервних виробництвах — хімічному, металургійному, енергетич­ному та ін. У дискретному виробництві, де технологічний процес має широку диференціацію, повністю ліквідувати перерви неможливо як з технологічних, так і з організаційних причин. За таких умов важливим завданням є мінімізація перерв у структурі виробничого циклу через синхронізацію операцій, застосування прогресивних методів оперативного управління виробництвом. Безперервність виробничого процесу треба доповнювати безперервністю роботи устаткування й робітників.

● Принцип ритмічності полягає в тім, що робота всіх підрозділів підприємства і випуск продукції мають здійснюватися за певним ритмом, планомірною повторюваністю. За додержання цього принципу в однакові проміжки часу виготовляють однакову або таку, що рівномірно зростає, кількість продукції, забезпечуючи рівномірне завантаження робочих місць. Ритмічна робота дає змогу якнайповніше використати виробничу потужність підприємства та його підрозділів.

● Принцип автоматичності передбачає економічно обгрунтоване звільнення людини від безпосередньої участі у виконанні операцій виробничого процесу. Особливо актуальною є реалізація цього принципу у виробництвах із важкими та шкідливими умовами праці. Автоматизуються не тільки виробничі процеси, а й інші сфери діяльності людини, у тім числі управління.

● Принцип гнучкості означає, що виробничий процес має оперативно адаптуватися до зміни організаційно-технічних умов, зв’язаних із переходом на виготовлення іншої продукції або з її модифікацією. Гнучкість виробничого процесу уможливлює освоєння нової продукції в короткий термін і з меншими витратами. Значення принципу гнучкості особливо зростає за умов прискорених темпів науково-технічного прогресу, коли об’єкти виробництва часто змінюються.

Гнучке виробництво швидко адаптується до зміни кон’юнктури ринку, що підвищує його конкурентоспроможність. Гнучкість виробничого процесу досягається універсалізацією знарядь праці, засобів автоматизації та методів обробки, запровадженням верстатів із ЧПК, гнучких виробничих систем.

● Принцип гомеостатичності полягає в тім, щоб виробнича система була здатною стабільно виконувати свої функції в межах допустимих відхилень і протистояти дисфункціональним впливам. Це досягається створенням технічних та організаційних механізмів саморегулювання і стабілізації. До стабілізаційних організаційних систем належать системи оперативного планування й регулювання виробництва, планово-запобіжного ремонту устаткування, резервних запасів та низка інших заходів.

Розглянуті принципи раціональної організації виробничого процесу тісно між собою зв’язані, доповнюють один одного і різною мірою реалізуються на практиці. Проектуючи виробничий процес, його організацію треба враховувати ці принципи, але оптимальні організаційно-технічні рішення вибирати за критерієм економічної ефективності.

Структура
виробничого
процесу

Виробничий процес — це сукупність взаємозв’язаних дій людей, засобів праці та природи, потрібних для виготовлення продукції. Основними елементами виробничого процесу є процес праці як свідома діяльність людини, предмети та засоби праці (рис. 11.1). Це ресурсні складові виробничого процесу, які потребують певної витрати коштів. Поряд з цим у багатьох виробництвах використовуються природні процеси (біологічні, хімічні процеси в аграрних та аграрно-промислових виробництвах, сушіння, остуджування деталей після термічної обробки тощо). Природні процеси потребують витрат часу, а ресурси витрачаються тільки у разі їхньої штучної інтенсифікації.

Головною складовою виробничого процесу є технологічний процес — сукупність дій зі зміни та визначення стану предмета праці. На підприємствах здійснюються різноманітні виробничі процеси. Їх поділяють передусім за такими ознаками: призначення, перебіг у часі, ступінь автоматизації.

За призначенням виробничі процеси поділяються на основні, допоміжні та обслуговуючі. Основні процеси — це процеси безпосереднього виготовлення основної продукції підприємства, яка визначає його виробничий профіль, спеціалізацію і поступає на ринок як товар для продажу. Основні процеси у низці виробництв поділяються на стадії: заготівельну, обробну, випускну (складальну). Разом вони утворюють основне виробництво. До допоміжних належать процеси виготовлення продукції, яка використовується на самому підприємстві для забезпечення нормального перебігу основних процесів. Допоміжні процеси групуються за їхнім призначенням, утворюючи такі допоміжні виробництва, як ремонтне, інструментальне, енергетичне та ін. Обслуговуючі процеси забезпечують нормальні умови здійснення основних і допоміжних процесів. До них належать складські, транспортні процеси.

За перебігом у часі виробничі процеси поділяють на дискретні (перервні) та безперервні. Дискретним процесам притаманна циклічність, зв’язана з виготовленням виробів певної форми, які обчислюються в штуках (машини, прилади, одяг тощо). Безперервні процеси властиві виробництву продукції, яка не має сталого об’єму й форми (сипкі, рідкі, газоподібні речовини), тому їхній перебіг не потребує технологічної циклічності.

За ступенем автоматизації розрізняють ручні, механізовані, автоматизовані та автоматичні процеси. Ручні процеси здійснюються безпосередньо робітником, фізична сила якого є основним джерелом енергії. Механізовані процеси виконуються робітником за допомогою машин. Робітник керує машинами, а безпосередньо виконує тільки допоміжні операції. Автоматизовані процеси виконуються машинами під наглядом робітника. За останнім можуть залишатися деякі допоміжні операції. Автоматичні процеси здійснюються машинами без участі робітника за попередньо розробленою програмою.

Основною структурною одиницею виробничого процесу є операція. Операція — це закінчена частина виробничого процесу, яка викону-
ється на одному робочому місці, над тим самим предметом праці без переналагоджування устаткування. З усіх операцій спеціально виділяють технологічні, сукупність яких утворює технологічний процес.

Принципи
організації
виробничого
процесу

Виробничий процес та окремі його операції мають бути раціонально організовані у просторі й часі. Для цього при проектуванні та організації виробничого процесу слід дотримуватися певних принципів. До таких принципів належать: спеціалізація, пропорційність, паралельність, прямоточність, безперервність, ритмічність, автоматичність, гнучкість, гомеостатичність.

● Принцип спеціалізації означає обмеження різноманітності елементів виробничого процесу, передусім зменшення номенклатури продукції, яка виготовляються на кожній ділянці підприємства, а також різновидів виробничих операцій, що виконується на робочих місцях. Підвищуючи однорідність виробництва, спеціалізація спрощує його організацію, створює передумови для автоматизації, унаслідок чого поліпшується використання ресурсів підприємства, підвищується якість продукції, знижується  її собівартість.

Рівень внутрішньозаводської спеціалізації істотно залежить від конструктивної, технологічної та організаційної уніфікації. Уніфікація — це зведення продукції, методів її виробництва або їхніх елементів до єдиних форм, розмірів, структури, складу. Уніфікація дає змогу зменшити номенклатуру деталей і вузлів, розумно обмежити різноманітність методів виробництва, типи й марки устаткування, маршрути виготовлення деталей тощо.

Додержання принципу спеціалізації істотно впливає на здійснення інших принципів раціональної організації виробничого процесу.

● Принцип пропорційності потребує узгодження пропускної спроможності процесу, усієї взаємозв’язаної системи підрозділів і машин. Пропорційність досягається тоді, коли сукупна продуктивність технологічно зв’язаних ланок виробництва пропорційна обсягу робіт, що виконуються. Це відповідає умові:

,           (11.1)

де  n — кількість технологічно взаємопов’язаних підрозділів;

П, В, М — у кожному підрозділі відповідно обсяг робіт, продуктивність одного робочого місця, кількість робочих місць.

Порушення цього принципу призводить до виникнення «вузьких місць» або неповного завантаження окремих підрозділів. На підприємствах із складною структурою виробництва важко досягти повної пропорційності потужностей окремих підрозділів (бригад, дільниць, цехів, виробництв). Вона періодично порушується внаслідок освоєння нових виробів, неоднакових темпів зниження їхньої трудомісткості в різних підрозділах тощо. Виникнення диспропорцій — закономірний результат розвитку виробництва та його функціонування в динамічному середовищі. Проте їх потрібно передбачати й планомірно мінімізувати.

● Принцип паралельності передбачає одночасне виконання окремих операцій і процесів. Додержання цього принципу є особливо важливим у виготовленні складних виробів, що компонуються з багатьох деталей, вузлів, агрегатів, послідовне виробництво, яких потребувало тривалого часу. Паралельність досягається раціональним розчленуванням виробів на складові частини, суміщенням часу виконання різних операцій над ними, одночасним виготовленням різних виробів. Паралельне виконання робіт на робочому місці забезпечується багатоінструментальною обробкою заготівок, суміщенням часу виконання основних і допоміжних операцій.

● Принцип прямоточності означає, що предмети праці в процесі обробки повинні пересуватися найкоротшим шляхом на всіх стадіях і операціях виробничого процесу, без зустрічних і зворотних переміщень. Для дотримання цього принципу цехи, дільниці, робочі місця (наскільки це можливо) розміщують за ходом технологічного процесу. Допоміжні виробництва, служби, склади, у свою чергу, тримають якнайближче до тих підрозділів, котрі вони обслуговують.

● Принцип безперервності потребує, щоб перерви між суміжними технологічними операціями були мінімальними або їх зовсім було ліквідовано. Найбільшою мірою цей принцип реалізується в безперервних виробництвах — хімічному, металургійному, енергетич­ному та ін. У дискретному виробництві, де технологічний процес має широку диференціацію, повністю ліквідувати перерви неможливо як з технологічних, так і з організаційних причин. За таких умов важливим завданням є мінімізація перерв у структурі виробничого циклу через синхронізацію операцій, застосування прогресивних методів оперативного управління виробництвом. Безперервність виробничого процесу треба доповнювати безперервністю роботи устаткування й робітників.

● Принцип ритмічності полягає в тім, що робота всіх підрозділів підприємства і випуск продукції мають здійснюватися за певним ритмом, планомірною повторюваністю. За додержання цього принципу в однакові проміжки часу виготовляють однакову або таку, що рівномірно зростає, кількість продукції, забезпечуючи рівномірне завантаження робочих місць. Ритмічна робота дає змогу якнайповніше використати виробничу потужність підприємства та його підрозділів.

● Принцип автоматичності передбачає економічно обгрунтоване звільнення людини від безпосередньої участі у виконанні операцій виробничого процесу. Особливо актуальною є реалізація цього принципу у виробництвах із важкими та шкідливими умовами праці. Автоматизуються не тільки виробничі процеси, а й інші сфери діяльності людини, у тім числі управління.

● Принцип гнучкості означає, що виробничий процес має оперативно адаптуватися до зміни організаційно-технічних умов, зв’язаних із переходом на виготовлення іншої продукції або з її модифікацією. Гнучкість виробничого процесу уможливлює освоєння нової продукції в короткий термін і з меншими витратами. Значення принципу гнучкості особливо зростає за умов прискорених темпів науково-технічного прогресу, коли об’єкти виробництва часто змінюються.

Гнучке виробництво швидко адаптується до зміни кон’юнктури ринку, що підвищує його конкурентоспроможність. Гнучкість виробничого процесу досягається універсалізацією знарядь праці, засобів автоматизації та методів обробки, запровадженням верстатів із ЧПК, гнучких виробничих систем.

● Принцип гомеостатичності полягає в тім, щоб виробнича система була здатною стабільно виконувати свої функції в межах допустимих відхилень і протистояти дисфункціональним впливам. Це досягається створенням технічних та організаційних механізмів саморегулювання і стабілізації. До стабілізаційних організаційних систем належать системи оперативного планування й регулювання виробництва, планово-запобіжного ремонту устаткування, резервних запасів та низка інших заходів.

Розглянуті принципи раціональної організації виробничого процесу тісно між собою зв’язані, доповнюють один одного і різною мірою реалізуються на практиці. Проектуючи виробничий процес, його організацію треба враховувати ці принципи, але оптимальні організаційно-технічні рішення вибирати за критерієм економічної ефективності.