Procesy i techniki produkcyjne

Kontakt:

• Dr inż. Mieczysław Ślósarz
• A1 III p. 302

• [e-mail]

• 12 617 45 09
• 604 49 33 30
• 533 407 508

Literatura:

• Brzeziński M.: Organizacja produkcji.

Politechnika Lubelska, Wyd. Uczelniane,

2000

• Karpiński T.: Inżynieria produkcji, WNT,

Warszawa2004

• 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)

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)
• 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
KP0 ... itd.

• Złożoność wyrobu: - określa stopień

skomplikowania wyrobu oraz zbiór określonych
reakcji zachodzących między poszczególnymi
elementami wyrobu. (W0, W1, ...Wn – wyrób,
główny zespół, zespół, podzespół, ..., detal)

(schemat zapisu złożoności wyrobu.)

• struktura wyrobu – elementy składowe (detale,

podzespoły itd.) powiązane w wyrobie. Istotne
są oznaczenia symboliczne uwzględniające
strukturę wyrobu

(schemat struktury wyrobu)

• 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.

• 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.

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: N1, N2,...,Nn – zadania produkcyjne poszczególnych
komórek (faz), F1, F2,...,Fn – fundusze czasu dyspozycyjne
otrzymuje się:

ocena stopnia realizacji tej zasady: współczynnik proporcjonalności

produkcji

gdzie: I

p

– współczynnik proporcjonalności produkcji

M

pn

– możliwości produkcyjne n-tej komórki (fazy) produkcyjnej

m

– liczba komórek produkcyjnych

n

– numer kolejnej komórki produkcyjnej

.

...

2

2

1

1

const

F

N

F

N

F

N

n

n

=

=

=

=

(

)

m

N

M

I

m

n

n

pn

p

∑

=

−

=

1

2

•

Zasada liniowości – brak nawrotów,
skrętów, skrzyżowań. Miara:

gdzie: l

p

– najkrótsza (w lini prostej) droga przemieszczania

przedmiotów pracy

l

rz

– rzeczywista droga przemieszczania przedmiotów pracy

rz

p

l

l

l

I

=

•

Zasada ciągłości – nakazuje eliminację
z procesu produkcyjnego wszelkich
przerw. Stopień ciągłości można określić:

gdzie: O

t

- okres technologiczny cyklu produkcyjnego

C

p

- cykl produkcyjny

P

p

- przerwy w cyklu

W

p

- współczynnik przerw (przestoju).

im większy współczynnik I

c

, tym lepiej

p

p

p

p

p

p

p

t

c

W

C

P

C

P

C

C

O

I

−

=

−

=

−

=

=

1

1

•

Zasada równoległości – nakazuje
wykonywanie wyrobów w tym samym
czasie (skracanie czasu cyklu).
Współczynnik równoległości procesu:

gdzie: C

pr

- czas cyklu produkcyjnego przy równoległym

przebiegu
C

prz

- czas cyklu rzeczywistego

Mniejsze wartości współczynnika równoległości powodują

zmniejszenie zapasów produkcji w toku i zamrożenie
środków obrotowych

prz

pr

r

C

C

I

=

• 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.