Після розробки технологічного процесу в цілому починається проектування окремих його етапів. Раніше ми ознайомилися з терміном процес, що представляється як набір завдань, у результаті виконання яких «Вхід» перетвориться в корисний «Вихід» продукції. При більш докладному розгляді процес поділяють на: (1) набір завдань, (2) потоки матеріалів й інформації, що поєднують ці завдання, і (3) збереження матеріалів та інформації.
1. Завдання. У результаті виконання кожного виробничого завдання відбувається, у більшій чи меншій мірі, перетворення «входу» у бажаний «вихід».
2. Потік. Будь-який технологічний процес містить у собі потік матеріалів та інформації. Потік матеріалів являє собою переміщення виробу, що виготовляється, від завдання до завдання. Потік інформації дозволяє визначити, яка частина перетворення викопана в ході попереднього завдання і що конкретно залишилося зробити в процесі виконання поточного завдання.
3. Збереження. Якщо деталь не знаходиться в процесі виконання якого-небудь завдання переміщення до наступного завдання (операції), значить вона знаходиться в стані збереження (пролежування). Предмети праці, що перебувають у стані збереження, називають також заділами, що знаходяться в чеканні (стані спокою).
В міру проходження виробу за циклом свого життя, процес, за допомогою якого зроблено даний виріб, теж повинен розвиватися цілком передбачуваним чином. Якщо життєвий цикл процесу буде розвиватися не в ногу з життєвим циклом виробу, конкурентоспроможність організації може бути серйозно підірвана.
На початковій стадії життєвого циклу виробу обсяги його продажів досить низькі. Конструкція виробу може бути ще не цілком стабільною, а конкурентоспроможність ґрунтується на його відмінних ознаках, а не на ціні.
На цій стадії процес виробництва повинен бути досить гнучким, щоб його можна було швидко змінити й удосконалити у відповідності з попитом і змінами в конструкції виробу. Здатність підприємства робити продукцію у великих кількостях і з високою економічною ефективністю є головним. Сам виробничий процес у цей час, як правило, є досить трудомістким, дрібносерійним, слабко автоматизованим.
У процесі удосконалення продукту його конструкція в усе більшій мірі буде стандартизуватися, і обсяги збуту зростуть. Основним фактором конкурентоспроможності при цьому, очевидно, стане ціна. Питання економічної ефективності і стабільності випуску продукції набудуть найважливішого значення. Процес виробництва при цьому стане капіталомістким, високомеханізованим чи автоматизованим, націленим на масовий випуск продукції.
3. Організаційно-технологічні аспекти розміщення устаткування
Гарний план розміщення устаткування може істотно позначитися на безпеці, ефективності і мотивації працівників, у той час, як невдалий план, як мінімум, приводить до порожньої витрати виробничих площ, часу, а іноді здатний заподіяти і серйозний збиток як організаційно-технологічним аспектам виробництва, так і економіці підприємства в цілому.
При складанні плану оптимального розміщення устаткування варто враховувати наступні посилки, фактори й обмеження:
• Доступний простір. Насамперед, необхідно врахувати обмеження за наявними площами, за рідкісним винятком тих випадків, коли будується зовсім новий будинок. Простір слід враховувати в трьох вимірах. Дуже важливими є розміри площ і відстані, які необхідно переборювати між різними виробничими елементами. Деякі технологічні процеси вимагають запасу висоти, причому площі у вертикальному напрямку звичайно більш доступні, ніж у горизонтальному. Вони можуть використовуватися для транспортування деталей, напівфабрикатів, готової продукції за допомогою транспортерів, трубопроводів мостових кранів і їхнього збереження на спеціальних стелажах.
• Безпека. Для роботи і технічного обслуговування заводу необхідно передбачити досить місця для забезпечення безпеки. Під'їзні колії повинні бути просторими і чистими, щоб не виникало проблем з їх використанням і погіршенням видимості. Небезпечні виробництва необхідно відокремлювати від інших.
• Доступ. Перші й останні стадії технологічного процесу повинні неодмінно розміщатися поблизу запасів заготівель і готової продукції, а ті, в свою чергу, — поблизу від межі будинку. Якщо в процесі беруть участь покупці, точки прийому чи обслуговування повинні знаходитися поруч із входом. Виробництва, що вимагають пиловловлювачів, відводу газів чи денного світла, має сенс розташовувати поблизу стін будинків.
• Простір. Необхідно визначити простір, необхідний для роботи й обслуговування кожного верстата, а також для його потреб у збереженні заготівель. Також потрібен простір для доступу як людей, так і матеріалів. В міру необхідності визначається також простір для збереження проміжних запасів.
• Організація. Планування повинно створювати почуття єднання, причому це важливо як для стимулювання мотивації працівників, так і для спрощення завдань контролю. Виробничі приміщення не повинні перешкоджати зближенню і спілкуванню, а також допускати спостереження за всім ходом технологічного процесу.
• Гнучкість. Виробництву простіше відреагувати на зміни в попиті чи технології, якщо в планування споконвічно будуть закладені можливості для гнучкого переносу устаткування.
Можливо, не всі з перерахованих вище факторів будуть мати відношення до конкретної ситуації. Проте, планування розміщення устаткування — це завжди пошук компромісів. Оптимальне планування виявляється негнучким і може виявитися навіть непридатним для роботи, коли обставини можуть змінитися. В усіх потенційних конфліктах краще перестрахуватися. Існує три основних способи розміщення устаткування:
3.1. Функціональне (технологічне) розміщення. Застосовується в основному в замовленому і серійному виробництві. Разом групується устаткування, що виконує схожі функції. При серійному виробництві така технологічна ділянка буде містити в собі усі верстати, що виконують ту саму стадію процесу, а також всіх обслуговуючих їх робітників, і являє собою окремо контрольовану одиницю. У процесі оптимізації такої схеми розміщення звичайно прагнуть максимізувати використання простору і мінімізувати транспортування заготівель. Функціональне розміщення вимагає відповідного управління. Як одиниці планування й обліку виступають окремі ділянки. Контроль якості звичайно здійснюється на межах ділянок, перед тим, як допустити деталі до наступної стадії процесу. Функціональне розміщення допускає гнучкість, щоб працівники могли обслуговувати будь-яке устаткування в рамках однієї ділянки. Зміни в загальному обсязі випуску продукції можуть позначитися на ступені завантаженості устаткування, зміни в номенклатурі — не повинні.
3.2. Розміщення за видами продуктів (предметне). У даному типі розміщення устаткування і робоча сила приписуються до якогось одного продукту. Як правило, при цьому організується потокова лінія, з приводом чи без. Робочі місця розташовуються в порядку стадій технологічного процесу і звичайно зближені настільки, щоб вистачало місця тільки для міжопераційного заділу між ними. У випадку застосування механічного конвеєра такі заділи іноді створюються за рахунок подовження конвеєрної стрічки між операціями. Структура управління відображає структуру планування: майстри відповідають за окремі лінії, а не за окремі технологічні етапи.
Розміщення за видами продуктів має малу гнучкість, оскільки потокова лінія має фіксовану продуктивність для даного продукту. Падіння попиту на нього приводить до недозавантаження потужностей, ріст — до неможливості його задовольнити. Темп випуску готової продукції на потоковій лінії визначається швидкістю самої повільної операції, звідси випливає, що для ефективного функціонування лінія повинна бути збалансована: кожна стадія повинна займати приблизно однаковий час.
Оскільки устаткування працює на випуск всього одного продукту, має сенс витратити час на розробку максимально ефективного техпроцесу. Для грубої оцінки досить буде розрахувати трудомісткість виконання тижневого плану випуску продукції.
Приклад. Якщо для виробництва 1000 одиниць продукції в тиждень потрібно 800 робочих годин, а тривалість робочого тижня становить 35 годин, то для виконання плану буде потрібно 23 оператори. Це означає, що потокова лінія повинна складатися з 23 стадій. Тому що трудомісткість виготовлення однієї одиниці продукції дорівнює 800/1000 чи 48 хвилинам, середня тривалість операцій на одній стадії повинна дорівнювати 48/23 чи 2,09 хвилини.
Ефективність роботи всієї лінії залежить від того, наскільки близько кожна її стадія підходить до ідеального часу. Стадію, яку неможливо розбити на окремі операції, можна продублювати, щоб вона віднімала не 5 хвилин, а, наприклад, 2,5, якщо її паралельно будуть виконувати два оператори. Подальше розпаралелювання, як правило, приводить до зайвої ускладненості технологічного процесу.
При ретельній розробці потокової лінії можна домогтися від неї дуже високої продуктивності, оскільки основна маса непродуктивної роботи буде-усунута. Це, однак, незастосовна у випадку організації з робіт чи проектів, де в першу чергу важлива гнучкість [5].
3.3. Розміщення за групами операцій (технологій). Нерідко трапляється, що при недостатньо великому для предметного розподілу обсязі випуску можна згрупувати продукти за сімействами (технологічними осередками), ґрунтуючись на схожості їхніх технологічних процесів. При цьому необхідно враховувати безпосередньо послідовності операцій, що, втім, не обов'язково повинні бути ідентичні в кожного продукту в сімействі, а також тип і розмір необхідних верстатів.