Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. Автоматизация производства мягких искусственных кож как комплексная организационно-техническая задача 12
1.1. Основные положения автоматизации производства 12
1.2. Признаки и особенности современного автоматизируемого производственного процесса 18
1.3. Организационно-техническая база и предпосылки автоматизации на предприятиях, выпускающих мягкие искусственные кожи 22
В ы в о д ы 4-І
ГМВА 2. Исследование организационно-технических особенностей производства мягких искусственных кож и обусловленных ими предпосылок его автоматизации 43
2.1. Классификация и оценка факторов, влияющих на автоматизацию производства мягких искусственных кож КЪ
2.2. Значение фактора времени и непрерывности для совершенствования организационных форм и автоматизации процессов производства мягких искусственных кож 61
2.3. Анализ методов и организационно-технологических схем производства мягких искусственных кож с позиции их непрерывности и возможности автоматизации 69
В ы в о д ы 93
ГЛАВА 3. Оценка уровня непрерывности процессов производства мягких искусственных кож %
3.1. Уточнение подхода к определению уровня непрерывности производственных процессов 96
3.2. Метод определения времени задержек предметов груда между операциями ЮЗ
3.3. Определение пооперационной стоимости предметов груда на ЭВМ НО
3.4. Расчёт и анализ показателей непрерывности изменения предметов труда и эксплуатации оборудования 114
В ы в о д ы 122
ГЛАВА 4. Исследование условий обеспечения непрерывности про изводства мягких искусственных кож как основы его автоматизации 124
4.1. Особенности и оценка факторов обеспечения непрерыв ности в процессах производства мягких искусственных кож 124
4.2. Процесс изготовления мягких искусственных кож как объект управления и формализации 133
4.3. Разработка математической модели изготовления мяг -ких искусственных кож в целях регулирования стабильности и автоматизированного управления 139
4.3.1. Определение структуры и качественного вида модели 139
4.3.2. Методика проведения и обработка результатов эксперимента 145
4.4. Рекомендации по обеспечению непрерывности и автоматизации производства мягких искусственных кож . 152
4.4.1. Использование математической модели для решения отдельных задач автоматизации процессов производства мягких искусственных кож 152
4.4.2. Автоматизированное управление как средство обеспечения стабильности и непрерывности процессов изготовления мягких искусственных кож 156
В ы в о д ы 163
Обще выводы и рекомендации 166
Литература 170.
Приложения... 182
- Организационно-техническая база и предпосылки автоматизации на предприятиях, выпускающих мягкие искусственные кожи
- Анализ методов и организационно-технологических схем производства мягких искусственных кож с позиции их непрерывности и возможности автоматизации
- Уточнение подхода к определению уровня непрерывности производственных процессов
- Процесс изготовления мягких искусственных кож как объект управления и формализации
Введение к работе
Одной из характерных тенденций современного этапа развития социалистической экономики является линия на интенсификацию производства. Это нашло отражение в выдвинутой ХХУІ съездом КПСС экономической стратегии, в соответствии с которой для достижения высшей цели - неуклонного подъема материального и культурного уровня жизни народа, необходимо обеспечить рост выпуска продукции на действующих предприятиях при стабильной и даже меньшей численности занятых, создать условия для высокопроизводительного труда, всемерно ускорять комплексную механизацию и автоматизацию [ 1б].
В обстановке непрерывно растущих технических возможностей и ограниченности материальных, людских, энергетических ресурсов необычайно возрастает роль отраслей, производящих материалы,заменяющие природные, способствующих повышению эффективности производств - потребителей их продукции за счет возможности применения прогрессивных методов обработки, снижения трудоемкости, себестоимости. К таким отраслям относится промышленность искусственных кож и пленочных материалов (ИК и ПМ), призванная сыграть большую роль в успешном осуществлении задач интенсификации и повышении эффективности производства в обувной, кожгалантерей-ной, швейной, полиграфической, светотехнической, мебельной,транспортного машиностроения и других отраслях. Её' успехи способству-
не только
ют все возрастающей химизации и автоматизации этих производств,
но и революционизируют технологию, способствуют появлению новых высокопроизводительных методов производства.
Генеральной линией организационно-технического развития всех отраслей народного хозяйства, в том числе и промышленности ИК и ПМ, определенной директивами КПСС и Советского правительства,является комплексная автоматизация производственных процессов, опре-
5.
делящая сегодняшний день технического прогресса. Ускоренное внедрение научно-технических разработок, связанных с автоматизацией, обеспечивает ряд преимуществ в различных отраслях и производствах, В промышленности ИК и ПМ это позволит вести производственные процессы при больших скоростях, высоких давлениях и температуре,непрерывно и с применением новых видов энергии, что, в свою очередь, даст возможность с наивысшей эффективностью реализовать другие составные части технического прогресса. Так,ком-плексная автоматизация производства искусственных кож требует одновременного дальнейшего совершенствования организации производственных потоков с учетом качественных изменений в технике и технологии, произошедших за последние годы.
Актуальность, значимость интенсификации в повышении эффективности производства мШС определяет теоретическое и прикладное значение научных исследований в области совершенствования организации как важнейшей организационно-технической предпосылки автоматизации производственных процессов изготовления мягких искусственных кож (мИК).
Комплекс проблем автоматизации, включающий анализ диалекти -ческой необходимости автоматизации, технических возможностей и ограничений, экономической эффективности и экономических ограничений, социальных последствий проблемы автоматизации, решался и решается многими исследователями применительно к различным производствам. Созданная И.А.Вышнеградским теория регуляторов, работы Н.ЕДуковского и А.М.Ляпунова, заложившие фундамент строгой теории автоматических систем, сделали возможным дальнейшее развитие идей и организационных принципов автоматизации сегодняшнего и завтрашнего дня.
Общие принципы автоматизации производства, а также условия ее внедрения в различных отраслях рассмотрены в трудах В.А.Тра-
6.
пезникова, С.Г.Красивского, В.Л.Лоссиевского, А.П.Владзиевского и других.
В трудах Ф.С.Демьяиюка, О.И.Непорента, Е.Ф.Шульмана и других изложены общие организационные принципы работы поточных и автоматических поточных линий, показаны преимущества поточной формы организации производства перед непоточными формами его организации.
В последние годы ряд экономических проблем организации и автоматизации производства исследовался в работах Я.Б.Кваши,С.А.Хейя-мана, О.И.Волкова, Л.М.Гатовского, В.Й.Павлючеяко, А.А.Сияягова.
Организации поточных, в том числе автоматических (АЛЛ) и полуавтоматических (ПАШІ), линий в легкой промышленности посвящены работы И.Б.Басса, С.И.Овчинникова, П.С.Пушкина.
Полной и комплексной автоматизацией определяется направление работ по организационно-техническому совершенствованию производственных процессов на предприятиях легкой промышленности, в частности, выпускающих искусственные мягкие кожи.
Общеметодологические вопросы организационно-технического совершенствования производства искусственных кож в условиях его автоматизации разработаны П.С.Пушкиным. Различные стороны экономики и организации этого производства исследовались в работах Л.П.Ак-сенова,Г.Д.Русаевой, Т.ГЛІарашиной, Л.М.Поляковой.
В работах указанных авторов, в частности, отмечено, что по своим объективным характеристикам производство мягких искусственных кож как производство с непрерывным движением непрерывного предмета труда имеет тенденцию перерастать в массовое непрерывно-поточное автоматизированное производство.
Базируясь на выдвинутых проф. П.С.Пушкиным положениях организационно-технического развития производства мИК в условиях его
7.
автоматизации, а также учитывая исследования и опыт в области автоматизации в других производствах, в работе проанализированы предпосылки и современный уровень развития автоматизации на предприятиях, выпусканзщих мИК. Это позволило установить следующее,
І.Указанше авторами общие предпосылки автоматизации (химизация, электрификация, механизация и др.) достигли уровня, позволившего внедрять полуавтоматические и автоматические поточные линии (ДАШ и АПЛ) и автоматизированные системы управления техно-логическими процессами (АСУТП).
2. Производственные участки на предприятиях, изготавливающих
мИК, отличаются своим организационно-техническим уровнем (вслед
ствие разнообразия применяемого сырья, чередования разнохарактер
ных операций, использования проходного и периодического оборудо
вания и других особенностей), неодинаково подготовлены к автома
тизации. В производственном процессе имеются недостатки с пози
ций непрерывности и автоматизации: низкий уровень механизации
транспортных операций, ручные загрузки оборудования, визуальный
контроль процессов, простои, недозагрузки оборудования. В связи
с этим автоматизация не обеспечивает всех своих преимуществ, недостаточно эффективна.
3. Автоматизация - комплексная проблема, и ее задачи долж
ны решаться путем проведения мероприятий, представляющих собой
сочетания организационных и технических средств, в направлении
создания высокоорганизованного, стабильного, ритмичного, харак
теризующегося непрерывностью функционирования всех элементов
процесса. В действующих же ПАШІ и АШІ далеко не полностью реа
лизована непрерывность с позиции экономии времени по трем ОСНОВ
НЫМ элементам производства,
4; В настоящее время, в условиях повышения роли интенсивных
ь.
(качественных) факторов развития экономики, на предприятиях отрасли нужно обеспечить реализацию оптимального с позиций экономии времени экстенсивного и интенсивного рода по основным элементам производства варианта автоматизации на основе имеющегося опыта автоматизации, с помощью экономико-математических методов и электронно-вычислительных машин.
Это обусловило то, что из широкого круга задач организационно-технического совершенствования производства мИК и его перевода в автоматизированное главное место в работе отведено исследованию проблем теоретического и практического обеспечения непрерывности производственного процесса по основным элементам производства как объективного требования открытого К.Марксом закона экономии временив
Отмеченное определило цель исследования;
Основная цель диссертационной работы состояла в определении организационно-технических предпосылок повышения уровня и эффективности автоматизации производства мИК на основе продолжения исследования теоретических и практических проблеми обеспечения высших ступеней непрерывности производственных процессов изготовления мИК как обязательного условия эффективной автоматизации.
Объектом исследования явились организационно-технические предпосылки автоматизации производственных процессов на предприятиях, изготавливающих мягкие искусственные кожи.
В качестве информационной базы исследования выбраны Калининский комбинат "Искож", выпускающий широкий ассортимент мягких искусственных кож, и Московский опытный завод "Мосискож", выпускающий наиболее прогрессивные синтетические кожи.
Разработка проблем обеспечения непрерывности производственных процессов изготовления мИК для превращения их в автоматизированные требует постижения всех двигателей и тормозов автома-
У.
тизации - комплексного подхода к производству как к единой системе с большой степенью разнообразия составляющих ее элементов, рассмотрению любого из них как органической составной части данной системы и анализа процесса производства в динамике, в том числе с учетом разносторонних последствий влияния фактора времени на изменение его количественных и качественных характеристик.
Отмеченное обусловило системный подход к рассматриваемым проблемам, а также необходимость их решения методами моделирования организационных форм, построения детерминированных и вероятностных моделей, использования положений исследования операций, экспертного опроса, теории автоматического регулирования и управления, применения ЭВМ "Наири-К" и EC-I020.
Для достижения поставленной в работе цели использовался функционально-стоимостной анализ (ФСА), предполагающий исследование фуякций(значения) предпосылок автоматизации на предприятиях, выпускающих мИК, и поиск наиболее эффективных технических решений их обеспечения в целях быстрой и эффективной реализации поточных форм в автоматизированное производство.
Теоретической основой диссертационной работы явились марксистско-ленинские методология и экономическое учение, решения и програм-ные документы съездов КПСС, Пленумов ЦК КПСС, теоретические разработки в области организации и автоматизации производства советских и зарубежных ученых.
В результате проведенного исследования в диссертационной работе:
- изучены организационно-технические предпосылки автоматизации применительно к производству мИК и исследован уровень их развития на предприятиях, выпускающих мягкие искусственныеисинтетические кожи;
10.
проведена оценка факторов, влияющих на эффективность автоматизации в производстве мИК, выявлены существенные;
обоснована целесообразность и преимущества показателей непрерывности использования трех основных элементов производства перед другими для оценки совершенства потоков. Для снижения трудоемкости расчетов предложены алгоритмы и программы расчета пооперационной себестоимости предметов труда (для ЭВМ "Наири-К") и сроков запуска-выпуска по операциям процесса (для ЭВМ EC-I020);
оценены факторы обеспечения непрерывности процессов изготовления мИК, выявлены важнейшие;
построена математическая модель процессов изготовления волокнистой основы совместным применением аналитического и вероятностного моделирования;
предложен подход к контролю и регулированию стабильности протекания процессов на основе измерения весовой разности между приходом и расходом материала в единицу времени,;
Все это составляет научную новизну проведенного исследования. Практическая значимость диссертационной работы состоит в следующем:
программы расчета себестоимости предметов труда и сроков запуска-выпуска по операциям позволяют определить наиболее информативный показатель совершенства производства мИК - непрерывность использования предметов труда - при небольших затратах времени;
предложенная программа расчета сроков запуска-выпуска по операциям для ЭВМ EC-I020 открывает возможность многовариантности расчетов и применения их при построении оптимального варианта организации потоков, оптимизации показателей непрерывности использования основных элементов производства мИК;
II.
методика построения математической модели регулирования стабильности обеспечивает построение модели всего процесса изготовления мИК для целей управления. Она принята к внедрению в разработку АСУТП изготовления мИК Государственным институтом по проектированию предприятий кожевенно-обувной и меховой промышленности (ГПИ-2);
предложенный в работе подход к контролю и регулированию стабильности протекания процессов реализован в схеме автоматического регулирования процесса. Ее использование в условиях производства мИК позволит сократить простои оборудования, потери материалов, потери от брака и обеспечит снижение себестоимости продукции, рост производительности труда.
Результаты диссертационной работы приняты к практическому использованию в промышленности - условно-годовой экономический эффект от внедрения полученных результатов на заводе "Мосискож" составляет 32,4 тыс. рублей.
12.
Организационно-техническая база и предпосылки автоматизации на предприятиях, выпускающих мягкие искусственные кожи
Сложность и многоплановость задач, выдвигаемых автоматизацией производства, большие капитальные затраты на осуществление, усложнение технологических и производственных объектов и связей между ними, наличие многих разнообразных причин и условий ее осуществления требуют изыскания возможностей наиболее эффективного внедрения и развития автоматических производственных систем. Поиск таковых для изучаемого производства базируется на основных положениях автоматизации с учетом особенностей современных производственных процессов и специфики процессов изготовления мИК, разработках ученых: П.С.Пушкина, В.И. Алексеенко, А.А. Авилова, Н.К. Барамбойма, А.С.Зайончковского и других, внесших большой вклад в развитие отечественной науки и промышленности ИК и ПМ.
Вопросы организации производства на предприятиях ИК и ПМ разрабатывались Г.Д.Русаевой, А.Н.Поляковой, Т.Г.Парашияой, Л.П.Аксе-новым [57-59J . Комплексное исследование данного производства, проведенное П.С.Пушкиным [28], позволило ему выявить ряд предпосылок автоматизации, сформулировать организационные принципы создания и эксплуатации автоматических поточных линий (АЛЯ). Результаты этих исследований учитывались при изучении уровня организационно-технического развития производственных процессов изготовления мИК.
Уровень и перспективы организационно-технического развития производства как основы перехода к автоматизированным процессам изучались на основе практической деятельности, отчетных данных предприятий, плановых и отчетных материалов Всесоюзного промышленного объединения "Союзлромискож", литературных источников - исследований в области организации и автоматизации производства в различных отраслях; Особое внимание при этом уделено оценке; современного состояния выявленных авторами [7,8,28,32,34,47,50,55,60-65] предпосылок автоматизации.
Установление организационно-технических предпосылок, обеспечивающих эффективность автоматизации производства и анализ с этих позиций подготовленности производства к автоматизации признается важной научной задачей [65]=. Под предпосылками в работе понимаются предварительные условия, отправное положение, а также способствующие обстоятельства и причины, обуславливающие течение процесса [б6,67], в данном случае автоматизации производства,
К технико-экономическим условиям эффективной автоматизации производства относят массовость, непрерывность, подготовленность оборудования, аппаратуры, технологии, организации и автоматизации, . уровень работ по стандартизации, типизации, нормализации как конструкций машин и оборудования, так и применяемых рецептур и технологических регламентов, надежность оборудования и средств автоматики.
Сюда же нужно отнести направления научно-технического прогресса (электрификацию, химизацию, механизацию и др.), которыми процесс создания автоматизированного производства взаимно обусловлен. Так, электрификация находит свое выражение в использовании электроэнергии в качестве двигательной силы, создающей необходимые предпосылки для внедрения автоматически работающих систем машин, а также непосредственно в технологических процессах.В отрасли за восьмую, девятую, десятую пятилетки электровооруженность возрасла, соответственно, на 10, 12 и 20$ [68].
Еще К.Марксом было показано, что автоматизация производственных процессов является логическим продолжением и развитием их механизации и химизации.
Развитие промышленности Ж и ПМ в значительной степени зависит от обеспеченности красителями, пигментами, химическими волокнами, различными вспомогательными материалами, влияющими на качество продукции, производительность оборудования, непрерывность производственного процесса. Успехи химической науки и промышленности обеспечили выпуск широкого ассортимента сырья, позволившего расширить сырьевую базу, снизить себестоимость, повысить качество продукции, заменить импортируемое сырье [60,70]. В XI пятилетке требуется удовлетворить потребность отрасли в полиэфируретанах для мИК, отделочных лаках, заправленных нетемнеющими антистарителями, каучуках типа БС-45 и БС-60, транспортере-подложке с антиадгезионным покрытием.
Значение химизации сырьевой базы производства мИК как предпосылки автоматизации определяется не столько улучшением качества, расширением ассортимента продукции, сколько возможностью ускорения и интенсификаци процессов, создания непрерывной технологии. Поэтому важными являются производство и поставка полимеров, жидких и сыпучих ияградиентов в спецформах определенной развески и дозировки, стандартных основ Г 28І.
Общепризнанным условием автоматизации производства является механизация процесса по основным,вспомогательным операциям, реализующая первое требование к автоматизированному процессу - ликвидация ручного труда. Процесс производства тем совершеннее, чем в большей мере сырой материал перемещается от одной фазы к другой самим механизмом [ 7J.
В объединении "Союзпромискож" только за X пятилетку внедрено 116 комплексно-механизированных участков, 45 цехов, I предприятие. За счет комплексной механизации предприятий, участков, цехов высвобождено 150 человек. Момент перехода от механизации к автоматизации нельзя обозначить резкой границей, нельзя, очевидно, определить момент окончания механизации и начала автоматизации. Эти процессы идут одновременно, конечным результатом их развития является полная автоматизация. Динамика показателей степени механизации и автоматизации труда за период с 1970 по 1990 г.г. по данным "Союзпромискож" представлена в табл. I.T. Как видно, доля рабочих, выполняющих работу механизированным и автоматизированным способом составляет в настоящее время более 70$.
Анализ методов и организационно-технологических схем производства мягких искусственных кож с позиции их непрерывности и возможности автоматизации
Изучение с точки зрения непрерывности производственных процессов изготовления искусственной и синтетической кожи, экономической и технической литературы [28,58,106-108] позволяет сделать вы вод о том, что совершенствование производства в направлении использования достижений научно-технического прогресса, химизации и электрификации, интенсификации процессов,не компенсировало полностью рост перерывов, обусловленных названными особенностями и другими причинами. Ниже приведены примеры, подтверждающие это.
Операции "подготовка основы" и "разбраковка полуфабриката" производятся на промерочных столах с большой скоростью. Поэтому между операциями "промер ткани" и "пропитка ткани" (12-73 м/мин и 2,5-12,5 м/мин;, Калининский комбинат "Искож"), а также "сушка полуфабриката" и "разбраковка полуфабриката" имеется большой задел.
Нарушения непрерывности процесса на участке приготовления рабочих растворов вызывается тем, что в настоящее время процессы подготовки, смешения осуществляются в периодическом оборудовании, причём различные смеси требуют разных временных режимов их обработки. Кроме того, обеспечению непрерывного хода процесса препятствует разноинтервальность операций на подготовительном участке (крупноиятервальность) и основном производстве (среднет мелкоинтер-вальность).
К нарушению непрерывности производства приводит смена цветов при выпуске уретанискожи "Жемчужной" в широком цветовом ассортименте (Калининский комбинат "Искож"), сопровождающаяся большими потерями времени (30-40 минут) из-за необеспеченности тканями и краси-телями соответствующих цветов.
Причинами нарушения непрерывного хода процесса может быть и отсутствие приборов и средств, позволяющих объективно контролировать и регулировать параметры процесса производства мягких ИК и СК, о чем говорилось выше.
Наконец, устранение нарушений непрерывности из-за поломок, отказов оборудования и приборов особенно важно для функционирования
АИД, так как выход из строя одной машины, например, при многослойном нанесении покрытия в поточных линиях линейного построения [I08J, влечет за собой остановку линии в целом.
Кроме того, исходя из особенностей производства мягких ИК, следует отметить отрицательное влияние перерывов в изменении предметов труда на качество готовой продукции» Например, при изготовлении дублированных материалов применявэтся различные резиновые смеси. Для обеспечения времени пребывания материала в термокамере машин, соответствующего времени вулканизации, применяют установки большой протяженности или многократно пропускают материал через термокамеру [I08J. Многократный пропуск материала через термокамеру связан с большими затратами ручного труда по перезаправке рулонов после каждой термообработки материала; при перематывании материал снова охлаждается, что приводит к замедлению процесса вулканизации и к ее неравномерности. В связи с тем, что процесс вулканизации в рулоне продолжается в период пролежки его в ожидании повторной обработки, верхние слои материала и по торцам рулона дополнительно охлаждаются, что также увеличивает неравномерность вулканизации материала, ухудшает качество продукции. Целью некоторых операций является разогрев смеси (например, ПВХ-смеси в интенсив-ном смесителе перед каландрованием). В этих случаях перерывы также скажутся на качестве готовой продукции.
Из всего сказанного следует, что разработка мероприятий, обеспечивающих сведение к минимуму и абсолютное устранение перерывов в изменении предметов труда, повышение степени непрерывности функционирования оборудования поточной линии - одна из важнейших задач, решение которой позволит обеспечить непрерывность производственных процессов изготовления мИК и, тем самым, эффективность автоматизации. Однако, сокращение переходов из одной фазы производства в другую, устранение "преднамеренных перерывов" [и\ еще не решает проблемы непрерывности процессов производства мИК - предмет труда быстрее проходит через свои различные фазы производства, но процесс производства в каждой фазе еще не сокращается. "Внешняя" непрерывность, например, процессов изготовления волокнистой основы для СК, нанесения лицевого покрытия, осуществляемых на НАШЕ и АШЕ, скрывает резервы экономии времени интенсивного рода. Скрытыеипро-стои" - недозагрузка высокопроизводительного, часто дорогого оборудования, функционирующего в составе АШЕ с общей для всех машин скоростью,-отражаются на величине показателей непрерывности эксплуатации оборудования, приведенных в главе 3. Здесь же следует сказать о важности совершенствования системы контроля качества хода процесса, регулирования параметров операций как факторах обеспечения непрерывности. Их низким уровнем обусловлена значительная доля простоев оборудования, бракованной продукции. Развитие же этих систем должно быть обеспечено построением математических моделей процессов, применением автоматических приборов и вычислительной техники - осуществлением автоматизированного и автоматического регулирования параметров процессов изготовления мИК.
В сформулированных П.С.Пушкиным [ 28 J организационных принципах работы ПАПІ и АШЕ в производстве ИК указывается на значение для обеспечения непрерывности и условий автоматизации буферных заделов, стабильности условий производства, перестройки технологии, ускорения процессов, придания им свойств непрерывности, сокращения числа и длительности разладок машин, интенсификации режимов обработки, реализации принципов рациональной организации. Эти рекомендации учитывались при выборе факторов, подвергнутных экспертной оценке. Учтены они в разработанных мероприятиях обеспечения стабильности протекания и непрерывности процесса производства синтетической кожи (глава 4).
Разработка путей, выбор средств и методов, реализующих указанные и другие факторы непрерывности производства по основным элементам, является особенно актуальным на современном этапе, так как будет способствовать углублению интенсификации производства. С этой целью, а также для выявления "узких мест " и диспропорций, скрытых резервов осуществлялся анализ методов и организационно-технологических схем производства мИК.
Уточнение подхода к определению уровня непрерывности производственных процессов
При решении многообразных и сложных задач автоматизации производства ИК очень важно с помощью соответствующих показателей всесторонне и объективно оценить достигнутый на том или ином участке организационно-технический уровень, степень совершенства организации производства, а также определить перспективы и основные направления дальнейшего повышения этого уровня, оценить эффективность выбранных направления.
Для оценки организационно-технического уровня производства наибольшее практическое использование нашла система частных показателей, что,по мнению многих авторов, объясняется сложностью и многогранностью проблемы [lI7-II9j . Например, для непосредственной характеристики степени совершенства организационных форм применимы частные показатели: коэффициент загрузки оборудования по мощности и по времени, удельный объем незавершенного производства на единицу производственной мощности цеха, предприятия [l20J. Недостатком системы частных показателей можно считать трудность сопоставления уровней родственных предприятий, но зато она позволяет осуществлять достаточно подробный анализ [l2lj.
Степень совершенства организации производства могут характе-розовать показатели себестоимости продукции, рентабельности, производительности труда, фондоёмкости, фондоотдачи и др. Но они определяются применяемым способом переработки, характеристикой используемого оборудования и исходных материалов и другими материально-техническими факторами [39 J . Кроме того, недостатком их является возможное искажение факторами ценообразования, реализуемости продукции и др. [ 58J Существует мнение, что недостаток обобщающих показателей в том, что они могут показать лишь результат деятельности, но не саму деятельность [lI7j .
В связи с этим степень совершенства организационных форм потоков определяется рядом специфических показателей, к которым относят [ 58 J:
1) использование предметов труда по назначению, физическое и во времени;
2) использование средств труда по назначению, по мощности и во времени (как стоимостей);
3) использование живого труда во времени и по квалификации;
4) структуру производительного цикла;
5) использование средств производства во времени и др.
Оценку организационно-технического совершенства потоков как условия создания автоматизированного производства основывают ll23j и на использовании коэффициента, определяемого отношением затрат живого и овеществленного труда на данном уровне автоматизации к той экономии затрат, которая могла бы быть достигнута при осуществлении автоматической производственной системы. Уровень совершенства, определяемый заменой ручного труда или операций, непосредствен но управляемых человеком, функционированием автоматических устройств, предлагается [l22j в качестве признака классификации производственных процессов. Однако в наибольшей степени совершенство организации производственных процессов характеризуется показателями, определяющими степень использования рабочего времени, использования во времени оборудования или средств труда, непрерывности движения предметов труда [38, 39, 58J
Применение для оценки Совершенства организационных форм потоков показателей экономии времени и непрерывности закономерно -" К экономии времени сводится в конечном счете вся экономия ..." [ 9j , а непрерывность определена Марксом как особая производительная сила труда [I2J .
Экономию времени применяют в качестве критерия степени совершенства организационных форм А.С. Консон [l23j и И.Б. Басе [зв] . Г.В. Теплов соотношением общей трудоемкости изготовления продукции в нормо-часах и длительности ее производственного цикла в астронимических часах определяет непрерывность производственного процесса [і 24 J.
Среди конкретизирующих закон экономии времени показателей важное место занимают временные (выраженные в единицах времени). Их использование особенно важно для сложных, дискретных производств, а также для автоматизированных процессов, где главным является достижение согласованности, ритмичности производства отдельных машин и участков. Их предлагается дополнять [58J показателями, рассчитанными на основе единиц "стоимость х время" ( произведение единиц стоимости, соответственно, средств или предметов труда на единицу времени их пребывания в производстве [18, 38J ). Такие показатели отражают затраты времени по элементам производства и соизмеримы с помощью единиц "стоимость X время". С их помощью анализировалась связь основных элементов производственного процесса, выраженных в форме " стоимость х время", с издержками производства обуви ;на их основе синтезируется показатель, характеризующий уровень использования основных элементов производственного процесса [56J. А для количественной характеристики и исследования взаимосвязи показателей степени совершенства потоков меховой овчины и их технико-экономических показателей в работе [125] применялись показатели использования во времени оборудования и предметов труда. Показатели не нашли широкого применения на предприятиях лёгкой промышленности вследствие сложности их расчета и использования для него данных, не являющихся плановыми или отчетными показателями работы предприятий, однако они представляют большой научный и практический интерес для целей анализа степени совершенства организационных форм и управления их развитием для приближения к непрерывности. Поэтому показатели нуждаются в совершенствовании в направлении разработки доступного, простого, оперативного способа их расчета.
Среди показателей непрерывности функционирования процесса производства искусственной кожи все большее значение приобретают показатели непрерывности эксплуатации средств труда и изменения предметов труда, что объясняется особенностями производства искусственных кож ( большая удельная стоимость производственных ресурсов - дорогое оборудование, исходное сырье, большие производственные площади) и его организационно-технического развития (усовершенствование существующих полуавтоматических и автоматических поточных линий, дальнейшее развитие производства). А показатель непрерывности такого элемента производства как работа людей, живой труд которых заключается не в непосредственном воздействии на предмет труда, а в наблюдении и обслуживании машин, в условиях комплексной механизации и автоматизации все в меньшей степени способен характеризовать непрерывность процесса.
Процесс изготовления мягких искусственных кож как объект управления и формализации
Разработка и внедрение автоматизированных и автоматических систем управления технологическими процессами и производством мИК является основной тенденцией развития современного промышленного производства. Применение теории идентификации, вероятностных и других методов моделирования, последних достижений теории управления, привлечение средств вычислительной техники дают надежную гарантию повышения непрерывности и эффективности функционирования производства 134.
В процессах с преобладанием химической технологии, каковыми является изготовление мИК, это повышение достигается,прежде всего, выполнением заданных в виде ограничений требований - поддержанием параметров и критерия качества функционирования процесса в пределах определенных значений, т.е. их стабильностью. Таким образом, два фактора, получившие минимальнне ранги в экспертной оценке факторов обеспечения непрерывности, предстают взаимно-обусловленными. Здесь же очевидна их связь с важнейшими факторами автоматизации производства мИК - возможностью текущего контроля процесса и подготовленностью автоматизации управления технологическим процессом.
Системный подход и применение к процессу производства концепции сложной системы, основные положения современной теории управления, ГОСТ 20913-75 позволили сформулировать исходные положения и основные этапы реализации выбранных важнейших направлений обеспечения непрерывности и автоматизации производства мИК.
Предусмотренные в соответствии с ГОСТ 20913-75 [ I33j пред-проектные научно-исследовательские работы по созданию АСУТП включают: анализ процесса как объекта управления, разработку математических моделей, формулировку решаемых задач, предварительную идентификацию моделей по экспериментальным данным.
Для их осуществления, применения общих принципов теории управления к управлению процессом изготовления мИК необходимо представить последние как объекты управления - перейти к абстрактным характеристикам процесса. Процесс изготовления мИК можно представить в виде многомер ного объекта (рис. 4.3), на вход которого действует векторная пе ременная а выходная перемен ная процесса описывается вектором К входным переменным относятся все свойства используемых материалов и параметры, характеризующие условия протекания процесса -состав, влажность, скорость подачи, температура, давление, про-изводительності; и другие. При этом X(tj включает как измеряемые, так и неизмеряемые переменные, часть из них являются управляющими. Выходные переменные определяют результат процесса, в том числе характеристики продукции. Такое представление процесса изготовления мИК дает возможность рассматривать его формально как объект, систему преобразования случайных функций случайные функции Y(t) .
Учесть все влияющие на ход процесса переменные принципиально невозможно» Кроме того, приходится считаться с возможностями измерения переменных, управления ими. Поэтому практически нужно ограничиться только небольшой частью основных, а остальные относить к неконтролируемым возмущениям. Компенсация действия возмущений является функцией системы управления.
Роль системного подхода в решаемой задаче состоит в задании сложной системы описанием ее элементов и взаимодействий между ними, а также в построении математической модели как средства анализа и управления процессом.
Расчленение системы на элементы зависит от задачи исследования и цели моделирования. Для решаемой задачи целесообразно выделить в качестве элементов фазы (стадии) процесса изготовления мИК, относящиеся к отдельным агрегатам.
Определение принадлежности элементов к соответствующим классам объектов [ 40, 134 J для формализации осуществляется в соответствии с их особенностями:
I) функционирование процессов осуществляется согласно присущим им физическим, химическим, экономическим и другим закономерностям, но подвержено производственным шумам, влиянию случайных факторов;
2) в соответствии с рассмотренными ранее признаками современных производственных процессов элементы являются динамическими системами; причем, поставленная цель обеспечения непрерывности функционирования процессов по изготовлению мИК выдвигает необходимость их описания как систем с непрерывным временем.
Таким образом, для формального описания элементов сложной системы - процесса изготовления мШС представляется целесообразным использовать математическую схему динамической системы в широком смысле, в том числе стохастической, учитывающей действие случайных факторов.
При моделировании процессов возможно использование двух подходов - детерминированного (аналитического) и вероятностного (ста-тистического). Для выбора вида додели кратко рассмотрены их преимущества и недостатки.
Достоинством достаточно широко применяемых статистических моделей является то, что они позволяют учесть большое число факторов и не требуют грубых упрощений и допущений, а недостатком -трудность анализа и осмысления результатов моделирования. Кроме того, существующие методы статистического моделирования - методы регрессионного и факторного анализа производства, имеют важное, но ограниченное значение по самой природе чисто статистических исследований, состоящей в том, что получаемые результаты верны лишь в области значений, близких к рассматриваемым при обработке экспериментальным данным.
Детерминированные модели получают аналитически на основании изучения физических процессов, химических превращений в моделируемом объекте, тщательного изучения гидродинамических, тепло-, массообменных, экономических, кинетическихзакономерностей процесса и установления формульных аналитических зависимостей между параметрами задачи, записанных в любом виде (алгебраические уравнения, обыкновенные дифференциальные уравнения, уравнения с частными производными и т.д.). Чтобы такое описание было возможно, как правило, нужно принять те или иные допущения или упрощения. Такие модели - более грубые, но зато результаты их более наглядны и отчетливее выражают присущие явлению основные закономерности [43 J . По этому поводу отмечается, что приближенная модель системы, позволяющая улучшить качество ее функционирования, гораздо лучше точного описания системы, не обеспечивающего этой задачи [ I35J. Следует также отметить увеличение затрат времени и средств для построения особо точных моделей. Поэтому бывает целесообразным начать управление; с помощью грубой модели, а затем уточнять ее по мере поступления данных и,тем самым,повышать качество управления [іЗб].
