Celem działalności współczesnego przedsiębiorstwa przemysłowego jest nie tylko produkcja wyrobów, lecz przede wszystkim ich sprzedaż - nie tylko na rynku wewnętrznym, ale również światowym.
Do zakresu przygotowania produkcji (wg faz projektowania) zalicza się: badania i studia (konstrukcji, technologii, rynku); przygotowanie konstrukcyjne (projektowanie koncepcji rozwiązań); prz. technologiczne (procesów technologicznych obróbki i montażu); prz. organizacyjne (opracowanie rozwiązań w zakresie efektywnych metod wykonania, form organizacyjnych, tempa i rytmu pracy, norm czasu pracy itp.); uruchomienie produkcji; prz. sprzedaży i obsługi.
Proces przygotowania produkcji odpowiada za: gromadzenie kapitału i finansowanie przedsięwzięć projektowanych; prognozowanie i planowanie strategiczne; projektowanie produktu (konstrukcyjne przygotowanie produkcji); projektowanie procesu, systemu wytwórczego, zdolności produkcyjnych (technologiczne, lub technologiczno - organizacyjne przygotowanie produkcji); projekt lokalizacji, rozplanowanie maszyn i sieci energetycznej, projekty
architektoniczno - budowlane (inwestycyjne przygotowanie produkcji); przygotowanie czynników produkcji i szkolenie personelu.
Od właściwej organizacji przygotowania produkcji zależą: nowoczesność wyrobów; jakość; atrakcyjność dla użytkownika, konkurencyjna cena, krótki cykl uruchomienia produkcji, dobór właściwych metod wytwarzania, dobór narzędzi i oprzyrządowania (elastyczne), koszty przygotowania i realizacji produkcji. Podstawowym zadaniem przygotowania produkcji jest opracowanie wzorca oraz skompletowanie wszystkich elementów działalności produkcyjnej i eksploatacyjnej, zorganizowanie tej działalności oraz doprowadzenie do osiągnięcia wszystkich parametrów założonych w dokumentacji technicznej i organizacyjnej.
Rys: Ogólny schemat technicznego przygotowania produkcji wyrobu.
Proces produkcyjny to uporządkowany ciąg działań, w którego efekcie użytkownik otrzymuje produkty (wyroby) lub usługi.
Proces produkcyjny wyst. wszędzie tam, gdzie chodzi o najszerzej pojętą produkcję, czyli w przemyśle, budownictwie, rolnictwie itp. Wyst. również w sferze usług, związanych z działalnością przemysłową, budowlaną czy rolniczą, np. remonty maszyn i urządzeń, wytwarzanie i przesyłanie energii, wytwarzanie software'u, przetwarzanie i przesyłanie informacji.
Podstawowe cechy systemu produkcyjnego:
jako uporządkowany zespół działań i czynności musi być zaprojektowany i zorganizowany dla
osiągnięcia określonego celu lub grupy celów (mogą być zmienne).
- chociaż zaprojektowany wg określonych reguł działania wykazuje zmienne charakterystyki ilościowe, jakościowe, materiałowe, energetyczne i informacyjne, co świadczy o dynamice jego funkcjonowania.
- powinien być zgodny z zasadami ekonomii, tzn. zgodnie z zasadą maksymalizacji efektu produkcyjnego w określonych warunkach, powinien minimalizować zużycie czynników produkcji.
Taki sposób realizacji procesów produkcyjnych składa się na pojęcie produktywności.
Proces wytwórczy to proces wytwarzania produktu, czyli przetwarzania czynników produkcji w wyroby lub usługi.
Wiąże się z planowaniem operacji, harmonogramowaniem operatywnym, sterowaniem ilością i jakością wytwarzania.
Proces wytwórczy obejmuje:
- Podstawowy - stanowi całokształt procesów technologicznych wytwarzania i montażu realizowanych w produkcji,
- Pomocniczy - zapewnia utrzymanie ruchu maszyn i urządzeń produkcyjnych, planowanie remontów, zapewnia dostarczenie energii i funkcjonowanie tzw. infrastruktury,
- Obsługowy - obsługa administracyjna, bezpieczeństwo pracy, ochrona obiektów itp.
Marketing wiąże procesy: przygotowania produkcji, wytwórczy oraz dystrybucji i obsługi klienta w jeden sprawnie działający obszar funkcji (wyst. powiązania materiałowe, informacyjne i energetyczne).
Proces dystrybucji i obsługi klienta obejmuje:
- organizowanie sieci sprzedaży i obsługi serwisowej,
- zapewnienie sprawnego funkcjonowania sieci sprzedaży i obsługi serwisowej,
- przeprowadzanie badań marketingowych.
Podstawowe znaczenie dla właściwego funkcjonowania przedsiębiorstwa ma organizacja przygotowania produkcji, która kształtuje poziom techniczny i organizacyjny oraz efekty ekonomiczne przedsiębiorstwa.
Przedsiębiorstwo - wyodrębniony prawnie i finansowo podmiot gospodarczy działający w następujących trzech sferach:
- marketingu, przygotowania i zakupu czynników produkcji oraz sprzedaży wyrobów,
- organizacji i przetwarzania czynników produkcji w wyroby gotowe lub usługi,
- serwisowej obsługi klientów
Podstawowym zadaniem przedsiębiorstwa jest podejmowanie decyzji gospodarczych i optymalizacja celów w wymienionych trzech sferach.
Funkcje przedsiębiorstwa
- produkcyjna, wytwarzanie dóbr (lub usług) i kierowanie ich na rynek,
- popytowa, związana z popytem na rzeczowe i osobowe czynniki produkcji (surowce, półfabrykaty, maszyny urządzenia, środki transportowe),
- społeczna, w przedsiębiorstwie tworzy się miejsca pracy.
Syntezą tych 3 funkcji jest funkcja rozwoju społeczno - gospodarczego.
Produkt to wyrób przemysłowy lub usługa, która jest materialnym, energetycznym lub informacyjnym rezultatem funkcjonowania procesu produkcyjnego.
Perspektywiczne konstrukcyjne przygotowanie produkcji wyrobu (lub grupy wyrobów podobnych) obejmuje:
- studia wstępne,
- prace naukowo - badawcze,
- prognozowanie,
- badanie rynku zbytu,
- studia nad zastosowaniem licencji,
- badania patentowe,
- opracowanie koncepcji wyrobu,
- opracowanie dokumentacji konstrukcyjnej prototypu,
- wykonania prototypu,
- badanie i odbiór prototypu
Perspektywiczne kpp ma charakter prac naukowo - badawczych, a częściowo rozwojowych. Prace te są prowadzone systematycznie a ich wyniki mogą być wykorzystywane zarówno dla wyrobów nowych jak i modernizowanych.
Właściwe KPP dotyczy realizacji takich zadań jak:
- prace konstrukcyjno - badawcze,
- konstrukcyjne przygotowanie produkcji do uruchomienia produkcji,
- nadzór nad uruchomieniem produkcji,
- obsługa i doskonalenie wyrobu,
- opracowanie dokumentacji konstrukcyjnej serii próbnej wyrobów,
- opracowanie dokumentacji dla produkcji przemysłowej.
Etapy KPP (typowe):
1. Wymagania techniczno - eksploatacyjne (WTE). Obejmują: opis techniczny, określone wskaźniki techniczno - eksploatacyjne, wymagania dotyczące instalacji wyrobu, zestawienie wskaźników podobnych maszyn i urządzeń produkowanych w kraju i za granicą (parametry techniczne).
2. Założenia konstrukcyjne wstępne. W celu określenia tych założeń niezbędne są następujące dane: kompleksowa analiza techniczno - ekonomiczna celowości TPP danego wyrobu, analiza wykonalności zadania, określenie sposobu wykonania prac. Przy opracowaniu założeń konstrukcyjnych biorą udział wszystkie podstawowe jednostki funkcjonalne przedsiębiorstwa i jednostki zarządzania (np. marketing).
3. Projekt wstępny.
4. Projekt techniczno - roboczy.
5. Prototyp.
6. Badania prototypu.
7. Seria informacyjne.
8. Seria próbna i serie produkcyjne.
Elementy modelu sieciowego:
Czynność jest to część przedsięwzięcia pochłaniająca pewne środki na jej realizację np. malowanie okna, zdawanie egzaminu, budowa fundamentów, frezowanie rowka, zakładanie opatrunku
Zdarzenie jest to moment czasowy, w którym rozpoczyna się lub kończy dana czynność. Zdarzenie ma charakter informacyjny (rozpoczęcie malowania okna - termin zerowy, termin zakończenia fundamentów, koniec zdawania egzaminu).
Czynność zerowa (t=0) - służy do pokazania związku i zależności występujących pomiędzy zdarzeniami i czynnościami, służy również do przedstawienia czynności realizowanych równolegle i o jednakowym czasie trwania
Podstawowym celem obliczania modeli sieciowych jest wyznaczenie ścieżki (drogi) krytycznej. Taka identyfikacja czynności krytycznych pozwala na dołożenie wszelkich starań i kontroli dla ich terminowej realizacji. Opóźnienie którejkolwiek z takich czynności powoduje automatycznie opóźnienie terminu końcowego realizacji całego przedsięwzięcia. Poza tym w każdym modelu sieciowym znajduje się pewna ilość czynności posiadających mniejsze lub większe luzy czasowe. Ich nieco wcześniejsze lub późniejsze zakończenie nie ma żadnego wpływu na termin końcowy realizacji danego przedsięwzięcia.
Etapy KPP - etap 3
Projekt wstępny określa techniczną koncepcję rozwiązania. Podstawowym jego celem jest ocena koncepcji i proponowanych rozwiązań konstrukcyjnych.
Do zakresu dokumentacji projektu wstępnego zalicza się:
Opis techniczny wyrobu
Wstępne rysunki zestawieniowe wyrobu oraz jego ważniejszych zespołów
Podstawowe obliczenia uzasadniające dobrane lub projektowane parametry
Schematy kinematyczne
Założenia do unifikacji części lub zespołów (unifikacja jest wyższym poziomem normalizacji - dotyczy podzespołów)
Projekt wstępny opracowuje się przy projektowaniu złożonych wyrobów oryginalnych, a jego realizacja wymaga najwyższych kwalifikacji.
Etap 4
Projekt techniczno-roboczy powstaje dla wybranego w etapie III wariantu projektu wstępnego w celu przygotowania dokumentacji niezbędnej do wykonania prototypu. Projekt techniczno-roboczy zawiera:
Dokumentację konstrukcyjną (rysunki złożeniowe wyrobu, podzespołów i zespołów)
Rysunki wykonawcze części
Schematy ideowe - do pokazania funkcji
Obliczenia wytrzymałościowe i inne
Specyfikacja części
Wykazy części
Skrócony opis techniczny wyrobu
Warunki techniczne dla prototypu
Program badań prototypu
Arkusz czystości patentowej
Tymczasową dokumentację techniczno-ruchową
Spis dokumentów wchodzących w skład projektu
Etap 5 - budowa prototypu
Podstawowym celem budowy prototypu jest sprawdzenie poprawności rozwiązań konstrukcyjnych i technologicznych w warunkach eksploatacyjnych oraz poprawności dokumentacji. Prototyp jako wyrób doświadczalny nie występuje w produkcji jednostkowej i seryjnej.
Etap 6 - badania prototypu
Do przeprowadzenia badań i prób wykonuje się najczęściej kilka prototypów. Badania, które powinny być przeprowadzone zgodnie z ustalonym programem, powinny zawierać:
Zgodność prototypu z dokumentacją i założeniami
Funkcjonalne założenia dla prototypu
Wymagany (zgodny z założeniami) poziom wskaźników techniczno eksploatacyjnych osiąganych przez prototyp
W trakcie badań opracowuje się protokół zawierający wyniki pomiarów i obserwacje oraz formułuje się wnioski dotyczące proponowanych zmian konstrukcji w warunkach technicznych lub instrukcji obsługi. W próbach tych uczestniczy głównie konstruktor.
Etap 7 - seria informacyjna
Serię informacyjną wykonuje się dla wyrobów produkowanych w dużych seriach po wprowadzeniu zmian wynikających z badania prototypu. Seria informacyjna jest często jako seria próbna wyrobów.
Etap 8 - serie próbne
Serię próbną a następnie po sprawdzeniu poprawności technologii serie produkcyjne uruchamia się po wykonaniu prototypów i serii informacyjnej. Kolejne serie produkcyjne powinny stanowić przedmiot ciągłych i systematycznych badań i analiz.
Procesy projektowania konstrukcji wyrobów
W procesie projektowania wyrobów stosuje się dwie podstawowe metody optymalizacji:
Metoda wariantów konstrukcyjnych
Metoda analityczna oparta na analizie matematycznej
Najważniejszym czynnikiem decydującym o poprawności konstrukcyjnej projektowanego wyrobu z punktu widzenia konstrukcyjnego, technologicznego i ekonomicznego jest technologiczność konstrukcji wyrobu. Technologiczność konstrukcji wyrobu jest to zespół cech konstrukcyjnych dzięki którym proces wytwarzania wszystkich części i montaż całego wyrobu przebiega w rzeczywistych warunkach w sposób najbardziej ekonomiczny
Technologiczność konstrukcji jest funkcją warunków produkcyjnych na które składają się m.in.
Rodzaj i stan techniczny maszyn i urządzeń, środków transportowych, wyposażenie zakładu
Organizacja produkcji i całego przedsiębiorstwa
Liczba pracowników i ich kwalifikacje, itp.
Wymagania konieczne do spełnienia w procesie projektowania wyrobu w celu uzyskania technologiczności konstrukcji:
Liczba elementów składowych doprowadzona do minimum
Stosowanie możliwie największej liczby części znormalizowanych, zunifikowanych, identycznych lub podobnych do części już produkowanych
Materiał i kształt części umożliwiający najbardziej ekonomiczny proces technologiczny wytwarzania części i przebiegu montażu oraz najbardziej ekonomiczne procesy pomocnicze
Stosowanie materiałów tanich i dostępnych oraz ich optymalne wykorzystanie
Konstrukcja wyrobu powinna umożliwić szybkie i ekonomiczne przygotowanie i uruchomienie produkcji przy minimalnych wydatkach na niezbędne inwestycje.
Komputerowe wspomaganie procesu projektowania konstrukcji wyrobów.
Różnorodne problemy projektowe, które można rozwiązywać przy wykorzystaniu komputera można podzielić na grupy:
Modelowanie geometrii
Analiza inżynierska
Badanie i ochrona rozwiązań projektowych
Automatyczne kreślenie
Tworzenie bazy danych
Zapas całkowity jest to największa rezerwa czasu , którą dysponuje dana czynność.
Zapas swobodny jest to rezerwa czasu, którą posiada dana czynność, a jej realizacja nie ma wpływu na naruszenie rezerwy ciągu czynności poprzedzających.
Zapas warunkowy jest to rezerwa czasu, którą posiada dana czynność, a jej realizacja nie ma wpływu na naruszenie rezerwy czynności w następnym ciągu.
Zapas niezależny jest to rezerwa czasu, którą posiada dana czynność, a jej realizacja nie ma wpływu na naruszenie rezerwy jakiejkolwiek innej czynności zarówno poprzedniej jak i następnej.
Zapas warunkowy jest częścią zapasu niezależnego - jeżeli Zw=0 to Zn=0
Procedura podejmowania metody sieciowej - etapy:
Sporządzenie wykazu czynności dla rozwiązywanego problemu
Określenie przedsięwzięcia
Ustalenie szczegółowości podziału czynności
Ustalenie listy czynności (zdarzeń)
Określenie warunków techniczno-organizacyjnych
Modelowanie układów czynności
Z uwzględnieniem kolejności czynności
Z uwzględnieniem kryteriów np. najkrótszego bezwzględnego czasu rozpoczęcia czynności
Ciągłości i równomierności zużycia środków np. zatrudnienia
Określenie czasów trwania poszczególnych czynnośi i środków niezbędnych do ich realizacji
Obliczenie modelu sieciowego, wyznaczenie ścieżki krytycznej oraz zapasów czasu
Analiza otrzymanych wyników (ewentualna modyfikacja założeń)
Dostosowanie układu czynności do zadanego czasu realizacji lub ilości środków
Uzasadnienie wyboru układu czynności
Sporządzenie dokumentacji wykonawczej np. wykazów i opisów stanowiących podstawę podejmowania decyzji w procesie zarządzania
Bieżąca aktualizacja modelu sieciowego