Производственный процесс можно характеризовать большим количеством технико-экономических характеристик. В числе самых важных характеристик можно выделить: вид и количество производимой продукции, качество, производительность, гибкость, степень автоматизации, эффективность производственного процесса.
Вид продукции характеризуется ее назначением, конструкцией, техническими характеристиками, показателями качества. Количество выпускаемой продукции определяется объемом ее выпуска в год и серией — количеством изделий, выпускаемых по неизменным чертежам. Выпуск продукции заданного качества в требуемом количестве является основной целью производственного предприятия. В машиностроении качество производственного процесса характеризуется обеспечиваемой точностью размеров изделий, получаемых в результате обработки и сборки, точностью расположения поверхностей, шероховатостью, точностью обеспечения требуемых свойств материалов, из которых изготовлено изделие.
Производительность производственного процесса определяется числом изделий, выпускаемых в единицу времени или в течение определенного периода времени при условии полной загрузки оборудования. В поточном производстве производительность П измеряется величиной, обратной такту выпуска изделий τ:
П=1/τ
Производительность производственного процесса должна быть достаточной для того, чтобы обеспечить плановый объем выпуска продукции.
Степень автоматизации производственных процессов оценивается отношением времени автоматической работы к рассматриваемому периоду, времени. В зависимости от того, какой промежуток времени рассматривается, различают цикловую, рабочую и эксплуатационную степени автоматизации.
Цикловая степень автоматизации — отношение времени автоматической работы tа в течение цикла к полному времени цикла tц:
Кu=ta/tu
Рабочая степень автоматизации — отношение доли штучного времени автоматической работы ко всему штучному времени:
Kp=ta/tшт
Эксплуатационная степень автоматизации — отношение суммы времен автоматической работы в течение расчетного периода времени (смена, месяц, квартал, год) к расчетному периоду времени эксплуатации tэ
Кэ=ta/tэ
Степень автоматизации — безразмерный показатель, позволяющий количественно оценить уровень автоматизации отдельной машины, системы машин или производственного процесса.
Гибкость производственного процесса или оборудования — это их способность к переналадке, адаптации к изменяющимся требованиям или условиям производства (например, к смене объекта производства) . Гибкость производства отражает возможность быстрого внесения коррекций в производственный процесс, например, в связи с изменением конструкции изделия, каких-либо отдельных требований, сроков изготовления, материала или его свойств, а также в связи с поломкой оборудования или системы управления. Гибкость может быть выражена произведением коэффициентов гибкости по отношению ко всем указанным и другим изменяющимся условиям. Каждый коэффициент отражает в этом случае какую-либо одну сторону гибкости (например, гибкость программирования, гибкость переналадки станка и т.п.). Гибкость как многофакторное свойство может быть выражена набором характеристик, например упоминавшимися коэффициентами. Одним из способов комплексной оценки гибкости является способ экономической оценки по формуле
Г = (1 - (П /А)) 100,
где П — затраты на переналадку станка или системы машин, руб;
А — амортизационные отчисления, руб.
Если П = 0, то Г = 100 %, т.е. идеально гибкое производство не требует затрат на переналадку. Если затраты на переналадку равны стоимости амортизационных отчислений, т.е. П = 0, то Г = 100%. Гибкость производства достигается применением универсального быстро- переналаживаемого оборудования. К нему относятся, в частности, многоцелевые станки, промышленные роботы, системы ЧПУ на базе ЭВМ и, конечно, сами ЭВМ. которые являются примером наиболее гибкого и универсального средства автоматизации информационных потоков в производстве.
Эффективность конкретного производственного процесса отражает степень уменьшения затрат на производство изделия относительно некоторого среднего уровня, зависящего от уровня развития производительных сил общества. Повышение эффективности производства достигается минимизацией приведенных затрат. Эффективность производства является результирующим показателем, зависящим и от уровня производительности, гибкости, степени автоматизации производственного процесса.
При заданном виде и количестве производимой продукции минимизация приведенных затрат влечет за собой установление оптимальных, наиболее выгодных показателей гибкости и степени автоматизации, всякое изменение которых снижает эффективность производства. Следовательно, при проектировании нового производства или реконструкции действующего уровень гибкости и степень автоматизации должны определяться технико-экономическим расчетом, быть по возможности оптимальными исходя из критерия минимума приведенных затрат.
Таким образом, указанные показатели производственного процесса взаимосвязаны. Определяющими показателями являются вид и количество выпускаемой продукции. Автоматизация массового производства связана в основном с автоматизацией предметных потоков и в меньшей степени с автоматизацией информационных потоков. Нельзя, однако, считать, что массовому производству гибкость вовсе не нужна. В современных условиях все чаще происходит смена изделий производства в связи с развитием научно-технического прогресса, появлением более совершенных машин, когда эксплуатация устаревшей морально, но еще вполне работоспособной техники оказывается экономически менее выгодной. Поэтому выпускать в течение многих (5—10) лет машины одних и тех же конструкций становится не рациональным. С другой стороны, во многих случаях дешевле изготовлять в массовых количествах какие-либо широкоуниверсальные изделия, а затем с малыми затратами приспосабливать их к конкретным условиям работы. При одной и той же конструкции одна машина настраивается на выполнение одной постоянной работы, другая — другой. Такой подход оказывается в ряде случаев более эффективным, чем в случае изготовления различного по конструкции специального оборудования, но в значительно меньших количествах.
Таким образом, гибкость оборудования может быть использована не только на этапе эксплуатации, но и на этапе изготовления и наладки. В итоге выбор оборудования определяется экономическим расчетом, и если новое оборудование с повышенной гибкостью стоит не дороже специального оборудования, то следует отдать предпочтение более гибкому оборудованию.
Себестоимость изготовления изделий в массовом производстве всегда меньше, чем в серийном и, тем более, в единичном. Поэтому всегда стремятся ограничить число одинаковых по назначению машин путем их унификации, стандартизации, благодаря блочно-модульной конструкции для того, чтобы, сократив номенклатуру, увеличить объем выпуска остальных изделий. Однако с развитием техники появляются новые виды машин и поэтому доля серийного производства сохраняется в общем объеме на уровне 60 %, что заставляет искать пути автоматизации и часто переналаживаемого гибкого производства.
В гибком серийном производстве изготовляют различные детали, каждая из которых требует своего технологического процесса (маршрут, режим и т.п.). Оборудование должно периодически переналаживаться, для чего необходима каждый раз новая технологическая информация. Маршрут может выбираться непосредственно в ходе процесса производства с учетом занятости станков, на которых можно осуществлять обработку данной заготовки. Гибкость достигается в этом случае многовариантностью осуществления процесса. Выбор конкретного варианта в конкретных условиях требует наличия соответствующей информации, ее постоянного анализа.
