生产过程是生产系统的基本要素之一。生产系统的运行是在生产过程组织的基础上进行的,因而生产过程组织是生产运作管理的基础。
广义的生产过程是指从生产技术准备至产出成品的全过程。狭义的生产过程是指原材料投入生产至产出产品的全过程。
制造业中常见的产品生产过程有两类不同形式:一是流程式生产过程,指的是从工作开始一端投入原料,然后按顺序经过多道加工工序,最后形成产品的过程,如石油化工产品、纺织品、纸张等的生产过程;二是加工装配式生产过程,一般表现为先把原材料加工成零件,再装配成部件,最后集中组装成为产品的基本生产过程,如汽车、机床、家用电器的生产过程。企业的生产过程不论属于哪一类形式,它所经过的各个阶段都由以下四部分组成。
1. 生产技术准备过程,是指产品在投入生产前所进行的各种生产、技术、组织的准备工作的过程,如产品设计、工艺设计、工艺装备的设计与制造、工艺操作规程的编制、标准化工作、定额工作等。
2. 基本生产过程,是指直接对劳动对象进行加工,使之成为企业基本产品的过程,也就是企业产品生产的工艺加工过程。企业的基本生产过程代表了企业基本特征、专业方向和专业技术水平。
3. 辅助生产过程,是指为保证基本生产过程正常进行所必需的各种辅助性生产活动过程。如制造企业动力生产和供应,刀具、模具制造,专用设备制造,设备修理与维护等。
4. 生产服务过程,是指为保证基本生产过程和辅助生产过程的正常运行所必须从事的各种非物质生产活动的过程。如原材料及半成品供应、运输、保管、产品检验以及产品的发运等。
在上述生产过程的四个组成部分中,基本生产过程是核心部分,其它三个部分是为基本生产过程服务的。
生产过程组织是指对生产要素在空间上合理布局,时间上紧密衔接,使之形成为一个协调的整体和有效运作的系统,以达到生产系统目标。合理组织生产过程的目的就是保证产品制造的流程最短、时间最少、耗费最省,并按规定的产品品种、质量、数量、期限等生产出社会需要的产品。具体来说要满足以下要求:
生产过程的连续性是指产品生产过程的各个工艺阶段、工序之间在时间上紧密衔接,连
续进行。它表现为产品及其零部件在生产过程中始终处于运动状态,不发生或很少发生中断现象。 生产过程的比例性是指生产过程的各工艺阶段、各工序之间,在生产能力和生产数量上保持一定的比例关系。它表现在人员、设备、生产面积之间达到能力协调和相互适应,料、物成比例。
生产过程的均衡性是指生产过程的各个环节的工作能按计划要求有节奏地进行,保证在相同的时间间隔内,完成相等或稳定递增数量的产品过工作量,各个工作地的负荷经常保持均匀,不出现前松后紧的现象。均衡性特点是连续性和比例性的综合反映。
生产过程的平行性是指生产过程的各工艺阶段、各工序在时间上实行平行作业,使产品各零部件的生产能在不同空间同时进行,从而缩短产品的生产周期,在同一时间内提供的产品更多。平行性是生产过程连续性的前提。
生产过程的适应性是指生产过程的组织设计能较好地适应市场多变的特点,不断满足复
生产过程的空间组织是指在一定的空间内,合理地设置企业内部各基本生产单位,如车间、工段、班组等,使生产活动能高效地顺利进行。
工艺专业化又称为工艺原则,即按照生产过程中各个工艺阶段的工艺特点来设置生产单位。在这种生产单位内,集中了同种类型的生产设备和同工种的工人,可完成各种产品的同一工艺阶段的生产,即加工对象是多样的,但工艺方法是同类的,每一生产单位只完成产品生产过程中的部分工艺阶段和部分工序的加工任务。如机械制造业中的铸造车间、机加工车间、热处理车间及车间中的车工段、铣工段等,都是工艺专业化生产单位。工艺专业化示意图见图8.9。
工艺专业化组织形式的优点是:适应性强,可以适应企业中不同产品的加工要求;便于充分利用设备和生产面积;利于加强专业管理和进行专业技术指导;个别设备出现故障或进行维修,对整个产品的生产制造影响小。它的缺点是:产品加工过程中运输路线长,运输数量大,停放、等待的时间多,生产周期长;增加了在制品数量和资金占用;生产单位间的协作复杂,生产作业计划管理、在制品管理工作复杂。
工艺专业化形式适用于企业产品品种多的单件小批量生产类型的企业。它一般表现为按订货要求组织生产,特别适用于新产品的开发试制。
对象专业化又称为对象原则,就是按照产品(或零件、部件)的不同来设置生产单位。在对象专业化生产单位里,集中了不同类型的机器设备、不同工种的工人,对同类产品进行不同的工艺加工,能独立完成一种或几种产品(零件、部件)的全部、或部分的工艺过程,而不用跨越其它的生产单位。如汽车制造厂中的发动机车间、底盘车间、机床厂中的齿轮车间等。对象专业化示意图如图8.10。
对象专业化形式的优点是:生产比较集中,生产周期短,运输路线短,周转量小;计划管理、库存管理相对简单;在制品占用量少、资金周转快,协作关系少;便于采取流水生产等先进生产组织形式,提高生产效率。它的缺点是:对市场需求变化适应性差,一旦因生产的产品市场不再需求而进行设备更换,则调整代价大;设备投资大;不利于开展专业化技术管理。对象专业化形式适用于企业的专业方向已定,产品品种稳定、工艺稳定的大量大批生产。 在实际生产中,上述两种专业化形式往往是结合起来应用的,称为“混合形式”。它吸收了对象专业化形式和对象专业化形式的优点,同时又能尽量避免其缺点。
生产过程的时间组织是研究产品生产过程各环节在时间上的衔接和结合的方式。生产过程各环节之间时间衔接越紧密,就越能缩短生产周期,从而提高生产效率,降低生产成本。
产品生产过程各环节在时间上的衔接程度,主要表现在劳动对象在生产过程中的移动方式。劳动对象的移动方式,与一次投入生产的劳动数量有关。单个工件投入生产时,工件只能顺序地经过各道工序,不可能同时在不同的工序上进行加工。如果当一次投产的工件有两个或两个以上时,工序间就有不同的移动方式。一批工件在工序间存在着三种移动方式,这就是顺序移动、平行移动、平行顺序移动。
顺序移动方式指一批零件在前一道工序全部加工完毕后,整批转移到下一道工序进行加
工的移动方式。其特点是:一道工序在工作,其它工序都在等待。如图8.11所示(该例中生产批量为3)。若将各工序间的运输、等待加工等停歇时间忽略不计,则该批零件的加工周期的计算公式T顺
为 顺序移动方式的优点是:一批零件连续加工,集中运输,有利于减少设备调整时间,也便于组织和控制。其缺点是:零件等待加工和等待运输的时间长,生产周期长,流动资金周转慢。
平行移动方式指一批零件中的每个零件在每道工序完毕以后,立即转移到后道工序加工的移动方式。其特点是:一批零件同时在不同工序上平行加工,缩短了生产周期。如图8.12所示。其加工周期T平
的计算公为
式中,t长-------各加工工序中最长的单件工序时间。 采用这种移动方式,不会出现制件等待运输的现象,所以整批制件加工时间最短,但由于前后工序时间不等,当后道工序时间小于前道工序时间时,后道工序在每个零件加工完毕后,都有部分间歇时间,设备会出现时开时停的现象。
平行顺序移动吸收了上述两种移动方式的优点,避开了其短处,但组织和计划工作比较复杂。如图8.13所示。平行顺序移动的特点是:当一批制件在前道工序上尚未全部加工完毕,就将已加工的部分制件转到下道工序进行加工,并使下道工序能够连续地、全部地加工完该批制件。为了达到这一要求,要按下面规则运送零件:当前一道工序时间少于后道工序的时间时,前一道工序完成后的零件立即转送下道工序;当前道工序时间多于后道工序时间时,则要等待前一道工序完成的零件数足以保证后道工序连续加工时,才将完工的零件转送后道工序。这样就可将人力及设备的零散时间集中使用。平行顺序移动方式的生产周期
式中,t较短-------- 每相邻两道工序中较短的单件工序时间。 在选择移动方式时,应结合具体情况来考虑,灵活运用。一般对批量小或重量轻而且加工时间短的零件,宜采用顺序移动方式,反之宜采用另外两种移动方式;按对象专业化形式设置的生产单位,宜采用平行顺序移动方式或平行移动方式;按工艺专业化形式设置的生产单位,宜采用顺序移动方式;对生产中的缺件、急件,则可采用平行或平行顺序移动方式。
在企业中,任何生产过程的组织形式都是生产过程的空间组织与时间组织的结合。企业必须根据其生产目的和条件,将生产过程空间组织与时间组织有机地结合,采用适合自己生产特点的生产组织形式。下面介绍几种效率较高的生产组织形式。
流水线(又称为流水作业)是指劳动对象按照一定的工艺过程,顺序地、一件接一件
地通过各个工作地,并按照统一的生产速度和路线,完成工序作业的生产过程组织形式。它将对象专业化的空间组织方式和平行移动的时间组织方式有机结合,是一种先进的生产组织形式。流水线具有如下特点:
(1)专业性。流水线上各个工作地的专业化程度很高,即流水线上固定地生产一种或几种制品,固定地完成一道或几道工序。
(2)连续性。流水线上的制品在各工序之间须用平行或平行顺序移动,最大限度地减少制品的延误时间。
(3)节奏性。流水线生产都必须按统一节拍或节奏进行。所谓节拍,是指流水线上连续出产两件制品的时间间隔。
(4)封闭性。生产工艺过程是封闭的,各工作地按照制品的加工顺序排列,制品在流水线上作单向顺序移动,完成工艺过程的全部或大部分加工。
(5)比例性。流水线上各工序之间的生产能力相对平衡,尽量保证生产过程的比例性和平行性。
自动化流水线是流水线的高级形式,它依靠自动化机械体系实现产品的加工过程,是一种高度连续的,完全自动化的生产组织。同一般流水线相比,自动流水线减少了工人需要量,消除了繁重的体力劳动,生产效率更高,产品质量更容易保证。但投资较大,维修和管理要求较高。
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