Procesy i techniki produkcyjne Kontakt Dr in Mieczysaw

Procesy i techniki produkcyjne

Kontakt: • • • Dr inż. Mieczysław Ślósarz A 1 III p. 302 slosarz@agh. edu. pl 12 617 45 09 533 407 508

Literatura: • Brzeziński M. : Organizacja produkcji. Politechnika Lubelska, Wyd. Uczelniane, 2000 • Karpiński T. : Inżynieria produkcji, WNT, Warszawa 2004 • Martyniak Z. : Metody organizacji i zarządzania, WAE Kraków, 1999 • Strzelecki T. : Organizacja i normowanie pracy, Politechnika Warszawska, 1992

Pojęcia i definicje podstawowe • Zarządzanie – zestaw działań obejmujących planowanie, organizowanie, kierowanie i kontrolę skierowanych za zasoby organizacji (rzeczowe, finansowe, ludzkie i informacyjne) wykonywanych aby organizacja osiągnęła swoje cele w sposób sprawny i skuteczny

• System produkcyjny: celowo zaprojektowany i zorganizowany układ materialny energetyczny i informacyjny eksploatowany przez człowieka służący produkowaniu określonych produktów (wyrobów lub usług) w celu zaspokojenia potrzeb klientów. (Brzeziński) • Systemem wytwarzania wyrobów nazywa się zoptymalizowaną strukturę organizacyjną, której celem jest wytwarzanie i dystrybucja wyrobów o wymaganych właściwościach i uzyskanie odpowiedniego zysku. (Karpiński)

• Procesy: – pracy – naturalne (dotyczą zmian we właściwościach przedmiotów pracy, na skutek naturalnych zjawisk – bez udziału dodatkowej energii i człowieka (chłodzenie, sezonowanie, starzenie naturalne) • Operacja technologiczna – operacja produkcyjna wykonywana na jednym stanowisku pracy przez jednego pracownika na jednym przedmiocie (grupie przedmiotów) bez przerw, której wynikiem jest zmiana form, kształtu, wymiarów lub właściwości fizyko-chemicznych obrabianego materiału lub montaż (demontaż) wyrobów prostych w złożone.

Podział procesów produkcyjnych: • • Wydobywcze Przetwórcze (przekształcenie surowców i materiałów wyjściowych w produkty o zmienionym składzie chemicznym, stanie fizycznym, właściwościach mechanicznych i eksploatacyjnych). – Obróbczo – montażowe – Aparaturowe

Podział procesów produkcyjnych Kryterium: • zakładowy podział pracy (procesy): – – – podstawowe pomocnicze obsługi uboczne zarządzania (informacyjno – sterujące)

Kryterium: • technologia procesu wytwarzania (procesy): – – – otwarte zamknięte półotwarte ciągłe półciągłe periodyczne

Kryterium: • sposób oddziaływania na przedmioty pracy (procesy) – – – ręczne maszynowo-ręczne maszynowe zautomatyzowane w centrach obróbczych aparaturowe)

Kryterium: • charakter przemian (procesy): – – liniowe dezintegracyjne intergracyjne mieszane

Kryterium: • struktura procesu (procesy): – – – przygotowawcze technologiczne transportowe składowania kontrolno-pomiarowe

Kryterium: • stopień złożoności (procesy): – proste – złożone

Kryterium: • następstwo w czasie cykli (procesy): – wielostopniowe o cyklach zachodzących na siebie (równoległe i szeregowo-równoległe) – wielostopniowe szeregowe

• Siła robocza • Przedmioty pracy (surowce i materiały) • Środki pracy: - obejmują maszyny i urządzenia wytwórcze • Środki produkcji: środki pracy wraz z przedmiotami pracy. • Stanowisko robocze (pracy, produkcyjne): środki pracy + przedmioty pracy + praca ludzka. Stanowiska mogą być – jednoosobowe (indywidualne) – wieloosobowe (brygadowe) • Zgrupowanie stanowisk roboczych (komórek produkcyjnych zerowego stopnia) tworzy komórkę produkcyjną pierwszego stopnia KP 0. . . itd.

• Wyrób (efekt przekształcenia przedmiotów pracy) – Prosty (detal, część) – jednolity element konstrukcyjny otrzymany z jednego materiału i nie posiadający powiązań z innymi elementami (chyba, że jest to powiązanie nierozłączne) – Złożony (co najmniej dwa wyroby proste) • Zapasy produkcji – Zapasy gotowe (magazynowe) – Zapasy produkcji w toku

• Środki pracy: - obejmują maszyny i urządzenia wytwórcze • Środki produkcji: środki pracy wraz z przedmiotami pracy. • Stanowisko robocze (pracy, produkcyjne): środki pracy + przedmioty pracy + praca ludzka. Stanowiska mogą być – jednoosobowe (indywidualne) – wieloosobowe (brygadowe) • Zgrupowanie stanowisk roboczych (komórek produkcyjnych zerowego stopnia) tworzy komórkę produkcyjną pierwszego stopnia KP 0. . . itd.

• Półwyrób: wyrób prosty, celowo niewykończony (np. odlew, odkuwka), podlegający w przyszłości dalszej obróbce • Wyrób gotowy: (prosty lub złożony) nie podlegający dalszej obróbce lub montażowi w zakładzie określonego producenta. (wyroby gotowe z punktu widzenia odbiorcy mogą być oczywiście półwyrobami) • Wyrób finalny: końcowy produkt procesu produkcyjnego określonego przedsiębiorstwa (jest on jednocześnie wyrobem gotowym). Nadaje się do samodzielnej eksploatacji.

• Złożoność wyrobu: - określa stopień skomplikowania wyrobu oraz zbiór określonych reakcji zachodzących między poszczególnymi elementami wyrobu. (W 0, W 1, . . . Wn – wyrób, główny zespół, podzespół, . . . , detal) • struktura wyrobu – elementy składowe (detale, podzespoły itd. ) powiązane w wyrobie. Istotne są oznaczenia symboliczne uwzględniające strukturę wyrobu (schemat struktury wyrobu)

Zasady racjonalnej organizacji procesu produkcyjnego: • • zasada proporcjonalności zasada liniowości zasada ciągłości zasada równoległości zasada koncentracji zasada specjalizacji zasada rytmiczności – równomierności zasada elastyczności

• Zasada proporcjonalności – wszystkie operacje, fazy produkcyjne, stanowiska robocze i komórki produkcyjne powinny być dostosowane do siebie (brak wewnętrznych zakłóceń). Oznaczając: N 1, N 2, . . . , Nn – zadania produkcyjne poszczególnych komórek (faz), F 1, F 2, . . . , Fn – fundusze czasu dyspozycyjne otrzymuje się: ocena stopnia realizacji tej zasady: współczynnik proporcjonalności produkcji gdzie: Mpn m n Ip – współczynnik proporcjonalności produkcji – możliwości produkcyjne n-tej komórki (fazy) produkcyjnej – liczba komórek produkcyjnych – numer kolejnej komórki produkcyjnej

• Zasada liniowości – brak nawrotów, skrętów, skrzyżowań. Miara: gdzie: lp – najkrótsza (w lini prostej) droga przemieszczania przedmiotów pracy lrz – rzeczywista droga przemieszczania przedmiotów pracy

• Zasada ciągłości – nakazuje eliminację z procesu produkcyjnego wszelkich przerw. Stopień ciągłości można określić: gdzie: Ot - okres technologiczny cyklu produkcyjnego Cp - cykl produkcyjny Pp - przerwy w cyklu Wp - współczynnik przerw (przestoju). im większy współczynnik Ic, tym lepiej

• Zasada równoległości – nakazuje wykonywanie wyrobów w tym samym czasie (skracanie czasu cyklu). Współczynnik równoległości procesu: gdzie: Cpr - czas cyklu produkcyjnego przy równoległym przebiegu Cprz - czas cyklu rzeczywistego Mniejsze wartości współczynnika równoległości powodują zmniejszenie zapasów produkcji w toku i zamrożenie środków obrotowych

• Zasada koncentracji – nakazuje skupienie czynników produkcji w określonym obszarze produkcyjnym. Jej przeciwwagą jest zróżnicowanie (czyli dyferencjacja

• zasada specjalizacji – ograniczenie różnorodności zadań produkcyjnych i asortymentu produkcji (ułatwia to organizację i planowanie produkcji). Korzyści: – – – Postęp (zastosowanie specjalizowanych maszyn, integracja podzielonych procesów pracy, optymalizacja wykorzystania zdolności produkcyjnych, uproszczenie struktury produkcyjnej Wzrost wydajności Obniżenie kosztów wytwarzania Ujemne strony: – – – Większe koszty stałe (więcej specjalizowanych – droższych) maszyn Zwiększenie inercji układu (mniejsze możliwości dostosowania układu produkcyjnego do zmian warunków na rynku) Zwiększenie niepewności produkcyjnej wyrobu finalnego związanej ze zwiększonym stopniem koncentracji produkcji)

• zasada rytmiczności - równomierności – wskazuje ona na potrzebę planowania produkcji w ustalonych rytmach – powtarzalność tych samych zjawisk w czasie.

• zasada elastyczności – mówi o konieczności szybkiego i łatwego przystosowania procesów produkcyjnych do nowych warunków otoczenia. Rozumie się przy tym: – zdolność do wytwarzania detali różnorodnych pod względem technologicznym (możliwość szybkiego przezbrajania stanowisk) – zdolność do zmian w programach produkcyjnych – zdolność do przewidywania i szybkiego reagowania na odchylenia i zaburzenia w produkcji.

• Zasada ekonomii działania: optymalizacja efektu przy danych nakładach. Uzyskuje się to przez taki dobór środków i metod działania, aby zużyte nakłady dały optymalny efekt. Zasada ta wyraża się relacją między sposobem działania a efektem uzyskanym z poniesionych nakładów. • Zasada optymalnego wyniku działania: zwiększenie zużycia środków (lub nakładu pracy) osiąga w pewnym punkcie optymalny wynik użyteczny, po przekroczeniu tego punktu efekt maleje. Zasada ta wyraża relację między przyrostem ponoszonych nakładów a efektem (przy zachowaniu zasady ekonomii działania). • Zasada harmonizacji pracy: im lepiej są zharmonizowane działania osób, środki działania i okresy działania, tym lepsze uzyskuje się wyniki. • Zasada pracy bezpiecznej: praca wykonywana w warunkach bezpieczeństwa sprzyja wzrostowi wydajności.

• Zasada sprawnego działania: stworzenie odpowiednich warunków technicznych, organizacyjnych i motywacyjnych; dostosowanie maszyn, narzędzi i pracy do człowieka oraz dobór człowieka do pracy. • Zasada ciągłości pracy: najlepsze wyniki uzyskuje się przy równomiernym i nieprzerwanym ciągu pracy. • Zasada intensyfikacji pracy: zwiększenie ilości i jakości wykonywanej pracy. Intensyfikacja może dotyczyć: przestrzeni (jej zmniejszenie), czasu, energii, ilości. • Zasada kompleksowości organizacji: żadnego ogniwa w procesie pracy nie można rozpatrywać w oderwaniu od całości, do której ono należy. • Zasada indywidualności organizacji: każde ogniwo w procesie pracy ma swoiste i niepowtarzalne cechy. • Zasada ekonomii ruchów: należy dążyć do ograniczenia ruchów zbędnych, skracania drogi ruchów niezbędnych oraz ich ułatwiania, a także do równomiernego i jednoczesnego (równoległego) obciążania tych części ciała człowieka, które mogą być zaangażowane w procesie pracy

• Zasady ekonomii ruchów dotyczące pracy człowieka: – Obie ręce powinny rozpoczynać i kończyć pracę jednocześnie. – Obie ręce nie powinny pozostawać bezczynne w tym samym czasie (z wyjątkiem przerw na odpoczynek). – Ruchy ramion powinny być wykonywane jednocześnie, symetrycznie i w kierunkach przeciwnych względem siebie. – Ruchy rąk powinny być wykonywane przy zaangażowaniu najmniejszej grupy mięśni, wystarczającej do prawidłowego wykonania czynności. – Należy wykorzystywać siły bezwładności, jeżeli pomagają one w wykonywaniu pracy, a ograniczać ich występowanie w ruchach kontrolnych. – Ruchy płynne i łagodne są korzystniejsze od ruchów z wyraźnie zaznaczonymi zmianami kierunku. – Ruchy balistyczne są szybsze, łatwiejsze i bardziej dokładne niż ruchy krępowane (kontrolowane). – Praca rytmiczna pozwala na swobodne i automatyczne wykonywanie ruchów (praca rytmiczna występuje wtedy, gdy w wykonywanych ruchach występuje okresowe przyspieszenie i zwolnienie).

• Zasady ekonomii ruchów dotyczące stanowiska roboczego: – Narzędzia i materiały powinny być układane na stałym ściśle określonym miejscu. – Narzędzia, materiały i przyrządy pomiarowe powinny być umieszczane możliwie blisko i na wprost wykonawcy. – Pojemniki i zasobniki wykorzystujące siłę ciężkości do przemieszczania materiałów powinny być stosowane do doprowadzenia ich na miejsce zużycia. – Odprowadzenie wyrobów ze stanowiska powinno odbywać się przy wykorzystywaniu siły ciężkości – Narzędzia i materiały powinny być rozmieszczone tak, aby zapewniały najlepszą kolejność ruchów. – Powinno się stosować odpowiednie środki dla zapewnienia dobrej widoczności, należyte oświetlenie jest podstawowym warunkiem dobrej i wydajnej pracy. – Wysokość stołu roboczego i siedzisk powinna umożliwiać wygodną pracę w każdej pozycji. – Konstrukcja i wysokość krzesła powinna zapewniać trzymanie prawidłowej pozycji pracy.

• Zasady ekonomii ruchów dotyczące koncepcji narzędzi i maszyn: – Należy uwalniać ręce od czynności, które mogą być wykonywane w inny sposób. – Należy stosować narzędzia wieloczynnościowe. – Odkładanym narzędziom i przedmiotom należy nadawać określone położenie narzucające sposób ich późniejszego podejmowania. – Obciążenie pracą palców powinno być zgodne z możliwościami fizycznymi każdego z nich. – Uchwyty i rękojeści powinny być wykonane w sposób zapewniający maksymalną powierzchnię przylegania dłoni. – Dźwignie, koła zamachowe i kołowroty powinny być umieszczone w taki sposób, aby pracownik mógł nimi manipulować przy minimalnym poruszaniu ciała i z największą wydajnością.