Управление трудом в гибких производственных системах

метки: Система, Гибкость, Производственный, Качественный, Количественный, Управление, Уровень, Процесс

Характеристика гибкой производственной системы

. Категория «производственная гибкость». Уровни и формы гибкости

Гибкая производственная система (ГПС) – совокупность роботизированных технологических комплексов (РТК), гибких производственных модулей (ГПМ), отдельных единиц технологического оборудования и систем обеспечения их функционирования в автоматическом режиме в течение заданного интервала времени), обладающая свойством автоматизированной переналадки при производстве изделий произвольной номенклатуры в установленных пределах значений их характеристик.

Основу ГПС составляют:

• прогрессивная технология;
• высокоскоростное автоматическое обслуживание;
• средства вычислительной техники и программного обеспечения.

Анализируя различные точки зрения на определение гибкой производственной системы, экономической категории «производственная гибкость», отметим, что практически все авторы (В.Н. Васильев, М.Х. Блехерман, А.А. Кутин, В.Л. Сосонкин, В.С. Белов, В.М. Воеводин, Б.И. Черпаков и др.) выделяют такие ее отличительные особенности как гибкость переналаживаемости и технологическая гибкость.

В.Н. Васильев, анализируя перспективы развития ГПС, подчеркивает, что будущее этих систем за интеграцией и гибкой автоматизацией производства. При этом гибкость не должна отождествляться с автоматизацией. Автоматизация – это лишь один из факторов, определяющих гибкость производства. Всего В.Н. Васильев определяет пять факторов:

Функциональная инвариантность, Переналаживаемость, Технологичность, Функциональная работоспособность

5. Уровень автоматизации.

Схожую трактовку гибкости дают В.Г. Соколов и В.А. Смирнов, определяя ее как предельную способность системы к структурной, технологической, организационной и хозяйственной перестройке.

Характеризуя интеграцию производства, как объединение в рамках единой системы управления отдельных производственных функций при сохранении их автономности, В.Н. Васильев пишет, что она возможна при организации производства по модульно-блочному принципу. При этом каждый блок (средства труда, предметы труда, живой труд) может развиваться самостоятельно. Это способствует развитию гибкости и надежности системы.

Характеризуя категорию «гибкость производства», М.Х. Блехерман пишет, что в научной литературе присутствует описание множества ее форм (машинная гибкость, гибкость станочной системы, технологическая гибкость, производственная гибкость, гибкость номенклатуры и объемов и т.д.), поэтому необходим единый подход к их классификации. М.Х. Блехерман предлагает представлять гибкость ГПС как упорядоченную совокупность различных видов гибкости (см. рис. 1).

Факторы производства и производственные возможности

... определенных факторов, которые в экономической науке называют факторами производства или производственными ресурсами. Результативность использования факторов производства может быть отображена категорией эффективности производства (соотношением полученного результата продуктивного использования факторов производства и других расходов. Эффективность производства может ...

Рис. 1. Взаимосвязь между различными видами гибкости в ГПС по М.Х. Блехерману.

переналаживаемость системы

Определяя категорию «производственная гибкость», необходимо использовать комплексный подход, учитывающий все ее стороны, формы, критерии и показатели. Это становится возможным в процессе изучения форм гибкости. Проанализировав существующие формы гибкости мы пришли к выводу, что все они могут быть представлены в виде четырехуровневой схемы (см. рис. 2).

Рис. 2. Уровни и основные формы гибкости производственной системы

Многообразие форм гибкости бесконечно, как бесконечно проявление единичного, поэтому составление схемы, включающей все ее формы не представляется возможным. Поэтому наша схема носит классификационный характер, отражая связи между основными формами гибкости.

Первый структурный уровень представлен гибкостью средств труда, предметов труда, «живого» труда и гибкостью технологии соединения «живого» и прошлого труда и отражает гибкость элементарного состава производительных сил производственной системы.

Второй структурный уровень представлен гибкостью продукта труда и метода труда. Гибкость метода труда определяется потенциально возможным количеством групп и модификаций изделий, которые могут быть обработаны при данном технологическом процессе (обозначим i-тую модификацию продукта труда символом Х _i ).

Изменение гибкости метода труда посредством изменения гибкости форм первого уровня – средств труда, предметов труда, «живого» труда и технологии их соединения. Формально гибкость метода труда мы можем представить в виде ряда Х_i , в котором перечислены все возможные модификации продукта, создаваемые при использовании заданного метода:

де n количество модификаций продукта труда

Простейшая система использует один метод труда. С повышением уровня развития начинают возникать новые методы, что ведет к образованию новой формы гибкости – гибкости продукта труда. Она характеризуется количеством методов труда, способов и вариантов обработки заготовки, при котором сохраняются в пределах заданных интервалов основные его качественные характеристики (обозначим количество методов символом Y).

Формально гибкость изделия мы можем представить в виде ряда, в котором перечислены методы обработки предмета труда для получения изначально заданного продукта:

где m количество возможных вариантов обработки

Уровень гибкости продукта труда характеризует степень надежности системы, способность ее реагировать на неожиданные изменения в состоянии материально-технической и кадровой базы производства.

Формы гибкости второго уровня могут быть представлены в виде матрицы (см. рис. 3):

		Yi				Гибкость продукта
		Y1	Y2	…	Ym
Xi	X1	+	+	…	—	гибкость продукта ГХ1
	X2	—	+	…	+	гибкость продукта ГХ2
	…	…	…	…	…
	Xn	+	—	…	+	гибкость продукта ГХn	Гибкость метода ГY1	Гибкость метода ГY2	…	Гибкость метода ГYm

Рис. 3. Матрица, отражающая взаимосвязь форм гибкости второго уровня.

В сложной производственной системе существует множество видов продукции и методов ее получения, поэтому для характеристики гибкости системы в дальнейшем необходимо пользоваться усредненными с помощью статистических методов данными: средней гибкостью метода и продукта труда системы.

Третий уровень представлен гибкостью процессов. В производственной системе одновременно протекает множество процессов, которые можно классифицировать по различным признакам. Различают процессы производства, распределения, обмена, потребления, воспроизводства, подготовки производства и др.

Гибкость процесса, характеризуется средней гибкостью метода, продукта труда и отражает эффективность процесса переналадки производственной системы. Время переналадки выступает в качестве результата, стоимость – в качестве затрат. Время переналадки системы на производство нового, возможного для данного технологического процесса изделия обозначим символом T, стоимость – символом S.

Формально, гибкость производственного процесса может быть записана следующим образом:

где средняя гибкость продукта труда процесса;

средняя гибкость метода труда процесса;

среднее время переналадки в рамках процесса;

средняя стоимость переналадки в рамках процесса

Последний, четвертый уровень гибкости – гибкость производственной системы. Она включает в себя все нижестоящие уровни гибкости.

Стабильное функционирование искусственно созданной системы невозможно без ее развития. Развитие проявляется через сбалансированное регулирование процессов, методов и продуктов труда. Согласно диалектике, развитие есть результат взаимодействия противоположностей. Источником развития для производственной системы является противоречие между постоянно изменяющимися внешними условиями и созданным механизмом взаимодействия производительных сил. Развитие производственной системы есть целенаправленное преобразование, приспособление механизма функционирования, ее состава и структуры к изменяющимся условиям внешней среды. Оно характеризуется возможностью самостоятельного развития отдельных модулей системы и уровнем их интеграции.

Формально гибкость производственной системы мы можем записать в следующем виде:

где совокупная гибкость протекающих процессов;

средняя гибкость развития модулей системы;

показатель уровня интеграции самостоятельных модулей;

2. Рычаги управления трудом в гибких производственных системах

Специальных простых рычагов управления гибкой производственной системой не существует. Есть определенные последовательности, алгоритмы стандартных управляющих воздействий, ориентированные на выполнение критериальных задач системы.

Для осуществления эффективного трудового процесса в ГПС необходимо решение следующих задач:

1. Обеспечение рационального состава и структуры основных производительных сил ГПС.

2. Управление производительными силами ГПС – обеспечение их развития и гибкого взаимодействия.

средств труда

• станки с ЧПУ;
• роботизированные технологические комплексы (РТК);
• гибкие производственные модули (ГПМ);
• станки универсальные, автоматы и полуавтоматы.

Состав оборудования формируется на основе данных о планируемом выпуске изделий, возможной дальнейшей их модификации, с соблюдением принципов непрерывности и параллельности протекающих процессов, автоматизации, стандартизации и унификации производства.

предметов труда

живого труда

Управление средствами труда, Управление живым трудом, Управление движением предметов труда

1. Определяются потребности предприятия в материальных ресурсах.

2. Формируются хозяйственные связи с поставщиками.

3. Организуются погрузочно-разгрузочные и транспортно-складские работы.

4. Организуется доставка материальных ресурсов в цехи и на участки, разрабатываются маршруты их движения.

В условиях организации гибкого производства эти функции автоматизируются и могут быть представлены в виде автоматизированной транспортно-складской системы. Поскольку в настоящее время на большинстве белорусских предприятий снабжение и сбыт продукции находятся в ведении работников одного отдела (отдела маркетинга), то необходимо учитывать влияние разрабатываемой работниками этого отдела товарной политики на управление движением материальных ресурсов. В частности это учет тенденций развития потребностей и спроса, прежде всего запросов покупателей, необходимости быстрого предложения продукции на основе проектируемого метода труда, необходимости активного освоения рынка в целях реализации номенклатуры продукции.

Управление производительными силами в ГПС подразумевает осуществление автоматического учета, автоматизацию контроля и ряда операций технического и конструкторского плана. Для поддержания гибкости могут применяться следующие системы:

• автоматизированная система проектирования;
• автоматизированная система технологической подготовки производства;
• автоматизированная система оперативного планирования производства;
• автоматизированная система содержания и обслуживания оборудования;
• автоматизированная система энергоснабжения и энергопотребления;
• автоматизированная система материального сбережения и переработки отходов;
• автоматизированная система научных исследований;
• автоматизированная система моделирования производства;
• автоматизированная система управления экономикой предприятия;
• автоматизированная система планирования производства;
• автоматизированная система делопроизводства;
• автоматизированная система управления снабжением;
• автоматизированная система управления сбытом;
• автоматизированная система управления кадрами.

3. Особенности управления «живым трудом» в гибких производственных системах

В условиях гибкой автоматизации производства значительно меняется воздействие живого труда на производственные процессы. Происходит высвобождение рабочей силы, формируются новые трудовые функции. Изменение содержания труда накладывает отпечаток на:

• разделение и кооперацию труда;
• проектирование трудовых процессов;
• нормирование труда;
• организацию и обслуживание рабочих мест;
• мотивацию труда.

Разделение и кооперация труда.

В гибких производственных системах определяющим становится функциональное разделение труда, которое предполагает создание специализированных групп. На предприятиях можно организовывать следующие группы:

1. Группа подготовки производства, работники которой отвечают за подготовку инструмента, приспособлений, настройку оборудования, комплектацию технологического процесса.

2. Группа эксплуатации оборудования, работники которой отвечают за настройку, подналадку оборудования, контроль за ходом технологического процесса. В нее обычно входят:

• оператор станков с программным управлением (осуществляет настройку на обработку новых изделий, регулирование РТК и станков с ЧПУ);
• наладчик станков и манипуляторов с программным управлением (проводит подналадку и предупредительную замену режущего инструмента);
• оператор автоматизированной складской системы;
• рабочий на погрузочно-разгрузочных работах;
• инженер-организатор.

3. Группа технического обслуживания и ремонта, работники которой осуществляют контроль за соблюдением требований эксплуатации оборудования, аварийные и плановые ремонты, мероприятия по повышению надежности оборудования. В нее обычно входят:

• слесарь-инструментальщик (основная функция – управление автоматизированной системой инструментального обслуживания);
• комплектовщик изделий и инструментов (основные функции – сборка,
• заточник;
• инженер по инструменту;
• инженер-технолог (осуществляет управление автоматизированной системой технологической подготовки производства);
• инженер-математик (построение алгоритмов для ЭММ);
• инженер-конструктор.

4. Группа управления, работники которой контролируют соблюдение технологической дисциплины и осуществляют оперативное управление производством.

Работники в группах значительно различаются по профессиональной подготовке, квалификации и уровню образования. Для того чтобы организовать эффективное функционирование группы необходимо обеспечить взаимозаменяемость ее членов, формируя специалистов, работающих по нескольким смежным профессиям, а также используя совмещение функций. В условиях высокой автоматизации производства рабочим желательно повышать свою квалификацию до уровня инженера.

Для повышения организационной гибкости четкая специализация сочетается с кооперацией внутри групп и между ними.

Проектирование трудовых процессов.

Поскольку гибкое производство ориентируется на потребителей, трудовые процессы должны строиться с учетом формирующегося, постоянно изменяющего свою структуру портфеля заказов.

Гибкая производственная система обеспечивает изменение функций рабочих. Уменьшается и, по мере автоматизации, устраняется непосредственное воздействие рабочего на предмет труда. Устранение рабочих из процесса производства неэффективно. Это доказано практикой и связано с тем, что человек – самое гибкое звено производственной системы. ГПС лишь позволяет сократить количество рабочих, существенно повысив их профессиональную подготовку. Снижается доля ручных физических трудовых функций. Повышается доля работ расчетно-аналитического и контрольно-наблюдательного характера. Труд на рабочем месте становится преимущественно умственным. Основными функциями рабочего в ГПС становятся: разработка и реализация программно-математического обеспечения работы отдельных элементов системы, наладка оборудования, контроль за работой автоматизированных систем, техническое обслуживание, ремонт.

Нормирование труда.

Для того, чтобы повысить уровень надежности функционирования ГПС создаются комплексные сквозные бригады с оплатой по конечной продукции, при этом следует учитывать, что простои оборудования в ожидании тем меньше, чем шире профиль каждого работника по отношению к функциям и зонам обслуживания.

Объектом нормирования в ГПС является комплексный трудовой процесс. Основной задачей нормирования труда является определение оптимальной численности, обеспечивающей бесперебойное выполнение производственной сменной программы выпуска.

Наиболее сложной задачей является расчет численности функциональных групп, поэтому практически наработан опыт расчетов нормативов времени на виды работ. При этом применяется такая классическая формула:

где Т трудоемкость выполняемых работ в смену;

К _с коэффициент сменности;

• Ф эффективный фонд рабочего времени;

Помимо этой, простейшей технологии расчета, могут применяться различные эмпирические зависимости, имеющие, например, форму степенной функции:

где Ч _м численность механиков;

Ф суммарная стоимость активной части основных производственных фондов

В условиях ГПС установление норм выработки и времени должно проводиться преимущественно аналитическим методом. Нормирование запасов на складах, установление норм незавершенного производства производится по специально разработанным оптимизационным алгоритмам.

Организация и обслуживание рабочих мест.

Организация рабочего места в ГПС осуществляется с учетом формы организации труда, используемой данным рабочим, а также требований эргономики и инженерной психологии. Обслуживание рабочих мест в условиях ГПС автоматизируется. Создается автоматизированная транспортно-складская система, с помощью которой можно сбалансировать сроки, качество и стоимость обслуживания.

Мотивация труда.

Особенность мотивации труда в гибких производственных системах определяются специфическими требованиями к кадровому составу и содержанию трудового процесса. Производство автоматизировано и требует небольшого количества живого труда особого качества. Высокая квалификация и индивидуальные профессиональные качества работников позволяет с успехом применять мотивационные рычаги нематериального воздействия и использовать особый подход к каждому ценному работнику.

Организации труда в гибких производственных системах предполагает формирование специализированных бригад в цехах основного производства. Это позволяет использовать такие дополнительные мотивационные рычаги, как:

• формирование чувства ответственности перед членами бригады;
• удовлетворение потребности в социальной принадлежности к передовому коллективу;
• удовлетворение потребности в самовыражении (работа многостаночников-операторов гибкого производства очень разнообразна, наполнена богатым творческим содержанием, разнообразна и немонотонна);
• обеспечение взаимного контроля членами бригады;
• мотивация через установление положительных групповых норм в бригадах.

В блоке материальных стимулов особое место занимает оплата труда. Поскольку бригада, как правило, работает на выполнение единого наряда, то необходима справедливая система распределения заработка между ее членами.

Гибкость всех звеньев производственного процесса предполагает наличие творческих, хорошо подготовленных, инициативных работников заводоуправления. Специально обученные работники и гибкая схема подчинения способствуют сокращению продолжительности коммуникаций при повышении их результативности. Создаваемая система мотивационного воздействия должна способствовать формированию у работников мотивов к заинтересованности в получении дополнительных знаний, к саморазвитию.

4. Взаимосвязь эффективности и гибкости в гибких производственных системах

Доктор экономических наук Франц Плешак вводит понятие потенциальной гибкости и предлагает использовать в качестве критерия оценки эффективности ГПС степень соответствия фактической гибкости ее потенциальному значению. Потенциальная гибкость – это способность системы реагировать на изменение входных и выходных величин, а также условий производства без потери устойчивости и эффективности. Чем быстрее система дает адекватный ответ на изменение условий функционирования, тем выше ее потенциальная гибкость.

В.Н. Васильев считает, что эффективность ГПС должна определяться степенью реорганизации технологического цикла, в результате которой происходит замена человека более производительными роботами, обеспечивается интегрирование производства, сокращение длительности производственного цикла, повышение производительности и качества. Он предлагает оценивать гибкость системы четырьмя группами показателей:

• универсальностью;
• приспосабливаемостью;
• нечувствительностью (к отклонениям параметров заготовок);
• повторяемостью (возможностью возврата к выполняемым до перенастройки системы работам).

П.И. Чинаев, В.В. Чередников для оценки эффективности ГПС предлагают использовать поликритериальную систему показателей. Оценка эффективности может осуществляться с использованием показателей следующих групп:

1. Производительность ГПС.

2. Капитальные затраты и их окупаемость.

3. Себестоимость продукции.

4. Энерго- и материалоемкость продукции.

5. Трудоемкость продукции.

Г.А. Васильев и Ю.В. Лапаев оценку эффективности ГПС предлагают проводить по блокам. В основу системы оценки положен принцип поиска неиспользованных резервов (рост производительности оборудования, повышение квалификации работников, повышение стойкости инструмента и т.п.).

В.Г. Соколов и В.А. Смирнов, считают, что наличие резервов необходимый, но не единственный принцип оценки эффективности ГПС. Ключ к повышению эффективности – увеличение структурной гибкости системы. Оценка гибкости, адаптивности, маневренности системы – вот путь к оценке эффективности ГПС.

критерий эффективности гибкой производственной системы – постоянное повышение уровня ее гибкости

Эффективность – это категория, характеризующаяся с количественной стороны как соотношение результатов и затрат. Процесс управления есть взаимодействие двух противоположностей – субъекта и объекта управления. Они не существуют друг без друга (в этом проявляется их единство), и в то же время постоянно оказывают взаимное воздействие. Субъект управления формирует решения по изменению структуры и формы связей элементов объекта (при изменении внешних условий), объект, изменяясь, требует модификации субъекта управления для осуществления возможности эффективной реализации новых решений. Диалектическое единство объекта и субъекта управления создает основу для оценки эффективности управления и, в частности, для оценки эффективности управления трудом в гибких производственных системах, а, следовательно, требует рассмотрения гибкости труда и гибкости системы управления трудом.

5. Показатели гибкости

Оценка гибкости системы предполагает суммарную оценку гибкости ее составных элементов и связей между ними, выражающихся в следующих формах:

1. Гибкость метода труда.

• гибкость средств труда;
• гибкость предметов труда;
• гибкость совокупного работника.

2. Гибкость продукта труда.

3. Гибкость системы управления трудом.

4. Гибкость процессов.

5. Гибкость развития системы.

Показатели гибкости средств труда.

• среднее количество технологических решений (вариантов технологических процессов), которые могут быть использованы для производства ведущих групп деталей;
• среднее время перенастройки оборудования на случайную последовательность обработки технологически различных групп деталей;
• средние стоимостные затраты на перестройку системы для производства продуктов новой группы, среднее количество требуемых для перенастройки новых инструментов и оснастки;
• предельно допустимые отклонения параметров заготовок, при которых возможна обработка;
• уровень автоматизации и специализации оборудования;
• степень завершенности обработки условно средней детали с одного станка в одной подсистеме;
• объем штатных операций, осуществляемых без вмешательства человека;
• наличие системы автоматического слежения за отказами в работе оборудования;
• характеристики используемых производственных площадей;
• сложность подналадки при смене режущего инструмента;

Показатели гибкости предметов труда.

• показатели отклонения от средних величин параметров заготовок для различных групп деталей;
• среднее количество деталей, производимых из основных заготовок;
• общее количество видов заготовок в производстве.

Показатели гибкости совокупного работника.

• средняя скорость выполнения важнейших операций;
• уровень образования и квалификации работников;
• владение смежными специальностями, определяющее уровень универсальности работника;
• среднее количество рациональных предложений, поступающих от работников;
• уровень брака по вине работника;
• уровень монотонности труда.

Показатели гибкости системы управления.

• скорость и качество выполнения поставленных заданий;
• наличие надежной, оптимизированной системы документооборота;
• наличие автоматизированной системы контроля;
• наличие автоматизированной системы поддержки принятия управленческих решений;
• уровень использования гибких организационных структур;
• коэффициент времени, потраченного на выполнение работ не соответствующих разряду исполнителя;
• среднее время получения производственного задания работниками;
• объемы незавершенного производства.

Показатели гибкости продуктов труда.

• технологическая преемственность деталей новых и старых изделий;
• уровень сходства выпускаемых изделий одной технологической группы;
• количество выпускаемых групп изделий;
• общее количество выпускаемых изделий.

Показатели гибкости процессов.

Эти показатели были проанализированы выше. Основу формирования системы оценки гибкости процесса составляют показатели гибкости метода, продукта труда и характеристики переналадки.

Показатели гибкости развития системы.

• уровень комплексной переработки сырья;
• среднее количество отходов производства;
• уровень автоматизации основных процессов, протекающих на предприятии;
• уровень обновления (среднее количество поступающих инвестиционных ресурсов, объемы капитальных вложений, эффективность использования вложений);
• степень непрерывности протекающих процессов (количество простоев);
• уровень развития инфраструктурной сферы;
• уровень централизации управления предприятием.

При создании методики анализа изменения уровня гибкости для конкретной производственной системы необходимо руководствоваться схемой, отображающей существующие формы и уровни гибкости, представленными выше показателями оценки гибкости элементов системы и спецификой производства.

Список использованных источников

[Электронный ресурс]//URL: https://drprom.ru/referat/kachestvennaya-i-kolichestvennaya-gibkost-proizvodstvennyih-sistem/

1. Фильев В.И. Нормирование труда на современном предприятии: Метод пос. — 2-е изд, перераб. и доп. – М.: БУХ бюллетень, 1997. – 143 с.

2. Основы научной организации труда на предприятии: Учеб. пособие для высш. профсоюз. школ / Под общ. ред. И.А. Полякова. – 2-е изд.. испр. и доп. – М.: Профиздат, 1987. – 376 с.

3. Смирнов Е. Л. Справочное пособие по НОТ.-3е изд. – М.: Экономика,1986.-399 с.

4. Кибанов А.Я. Управление персоналом: регламентация труда. – 2-е изд., перераб. и доп. / А.Я. Кибанов, Г.А. Мамед-Заде, Т.А. Родкина. – М.: Экзамен, 2001. – 640 с.