Введение к работе
Актуальность работы. Достижения и перспективы развития современного мира неотделимы от новых форм автоматизации, которые "впитывают" в себя все предшествующие достижения человеческой культуры и науки. Как и предшествующие ступени качественного развития общества были вызваны потребностями жизни, так и новые формы автоматизации стали ответом на потребности, выдвигаемые эволюционным движением общества.
Многие виды механической техники исчерпали свой внутренний потенциал экономически целесообразного функционирования. Совершенствование действующих технологий, модернизация машин и оборудования требуют больших капитальных затрат, не обеспечивая при этом ни существенного роста производительности труда, ни улучшения качества продукции. Затраты интеллектуального труда на создание машин стали все меньше экономить затраты физического труда в производстве.
Разрешить эти противоречия можно только на базе создания и использования принципиально новой техники, позволяющей создавать высокопроизводительные технологии и технологические комплексы, малоотходные и полностью безотходные, не наносящие вреда среде и здоровью человека.
На первый взгляд кажется, что ориентация на ускорение использования достижений науки и техники является наиболее предпочтительной. И это отвечает реалиям сегодняшнего дня, ибо отставание в науке сковывает развитие всех сфер нашего общества. Разорвать эти оковы, разрешить накопившиеся противоречия в технике, экономике, социальной сфере можно только на основе науки. Однако для реализации данного подхода одного желания и даже потребности общества явно недостаточно. Важно создать условия и иметь средства, которые бы подтвердили реалыгую базу для осуществления данной потребности общества.
Таким условием и средством являются товарно-денежные отношения, рынок. Рынку необходима техника, обеспечивающая существенное повышение общественной производительности труда, которое, в свою очередь, обеспечит конкурентноспособность продукции, созданной с использованием этой техники. Эту роль могут играть современные гибкие производственные системы (ГПС), под которыми понимают совокупность станков с ЧПУ, роботов, автоматизированных транспортных средств, складов и другого оборудования, связанных
групповой технологией и прямым управлением от ЭВМ в диалогової режиме. Эти системы за счет своей кинематической и информационно] избыточности удобны в мелкосерийном производстве, так как позве ляют быстро перестраиваться с одного вида продукции на другой, тез самым снимая или хотя бы смягчая противоречие между ростом прс изводителыюсти труда и потерей мобильности в массовом проиа водстве, а также высокой мобильностью и низкой производитель ностью труда в единичном производстве.
Проблема, однако, состоит в том, что принципиально новая техни ка требует принципиально новых технологических и организационны: подходов, а также критериев эффективного замещения ручного труд машинно-автоматическим, обеспечивающим рост производительності труда, как общей, так и частной.
Сущность эффективности как экономической категории, выбо] критерия эффективности замещения ручного труда машинно-авто матическим, изучение факторов роста общественной и частной произ водительности труда и механизма их реализации - таковы основны направления теории экономической эффективности. Ведущими спе циалистами в области изучения эффективности производства и факте ров роста производительности труда - Л.И.Абалкиным, Е.И.Ароном Ф.Гилбретом, А.К.Гастевым, М.В.Иоффе, В.Г.Камплеевым, П.М.Ке рженцевым, И. Е. Колесниковым, Ю.Д.Лигским, Г.Б.Мейнардом А.И.Муравьевым, В.В.Новожиловым, А.И.Ноткиным, Б.П.Плышев ским, Н.Д.Севастьяновым, Г.М.Сорокиным, С.Г.Струмилиным И.М.Сыроежиным, Ф.У.Тейлором, А.С.Толкачевым, А.А.Трухано вым, Н.П.Федоренко, В.Я.Феодоритовьш, Г.Фордом, Т.С.Хачатуро вым^ Г.Эмерсоном и другими - получен ряд важных результатов, обо гативших теорию и нашедших широкое применение в хозяйственно] деятельности.
Несмотря на это, многие вопросы, связанные с решением постав ленных проблем, ждут своего решения. Научная и практическая зна чимость этих вопросов для производителей и потребителей продукції] обусловили выбор темы работы, основные направления и структур; исследования.
Цель настоящей работы состоит в теоретическом обосноваши подхода к эффективному замещению ручного труда машишю автоматическим в условиях мелкосерийного производства на базе рс бототехнологических систем (РТС) и управлению ими на основе ис пользования систем микроэлементов трудовых движений человека. Дс стижение этой цели потребовало решения ряда задач, а именно:
выявление сущности и сложившихся путей замещения труда челе века в производственных процессах;
анализ микроэлементов движений человека в трудовых процессах;
создание системы микроэлеметов технологических движений робота для РТС и содержательной части языка управления РТС;
анализ используемых показателей и выбор критерия эффективности автоматизации производства;
разработка рекомендаций по эффективному использованию РТС в мелкосерийном производстве;
Предметом исследования является процесс замещения ручного труда машинно-автоматическим, рассматриваемый с двух сторон - организационно-технической и экономической.
Объектом исследования являются гибкие роботизированные участки мелкосерийного производства.
Методы исследования. Теоретігческую и методолопгческую основу работы составляют исследования российских и зарубежных ученых в области автоматизации производственных процессов, а также в области изучения трудовых движений человека.
Основными методами исследования, используемыми в работе, являются метод морфологического анализа, метод экспертных оценок, системный анализ, моделирование и другие.
Научная новизна диссертационной работы заключается в следующем:
сформулирована концепция замещения ручного труда как двуединого процесса, охватывающего организационно-технігческую сторону и экономические аспекты, выявлены пути развития этого процесса;
создан алгоритм выбора структуры гибкого роботизированного участка на основе формального описания технологических процессов и анализа вариативности среды;
обоснована возможность использования для этой цели систем микроэлементов трудовых жвижений человека;
показано, что в качестве критерия эффективности замещения ручного труда машинно-автоматігческим должен быть принят рост общественной производительности труда, приводящий к снижению стоимости продукции, который, в свою очередь, может быть реализован через показатель интегрального эффекта.
На защиту выносятся:
технически обоснованная концепция эффективности замещения ручного труда;
методика формализованного описания технологических процессов и производственной среды, позволяющего сформулировать требования к параметрам РТС;
критерий эффективности замещения ручного труда машинно-автоматическим .
Практическая значимость исследования состоит в создании методических основ единого подхода к выбору состава оборудования РТС и ГПС, а также управлению ими на основе формализованного описания технологических процессов.
Этот подход позволит собственнику более объективно оценивать эффективность инвестиций в новую технику, замещающую ручной труд.
Реализация и апробация результатов работы. Основные результаты выполненного автором исследования нашли свое экспериментальное подтверждение при проектировании автоматизироваїшого участка нанесения керамического покрытия на выплавляемые модели (с применением промышленных роботов) на Казанском моторостроительном производственном объединении, в научных разработках лаборатории роботов Ленинградского института авиационного приборостроения.
Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на всесоюзных конференциях: "Методы ускорения внедрения научных исследований и проектных разработок в производство" в Воронеже в 1976 году, "Робототехника. Системы управления и очувствления" в Каунасе в 1977 году; на межобластной школе молодых ученых и специалистов "Определение технико-экономической эффективности радиоэлектронных систем и средств связи" в Горьком в 1977 году; на научно-технических конференциях в 1975-92 гг. в Ленинградском институте авиационного приборостроения; в 1977-87, 1991-95 г.г. в ДВГТУ в г. Владивостоке; на научно-технических семинарах в ВПТИ "ЭЛЕКТРО", в Электронстандарте в г. Ленинграде, в НИИ Труда в Москве и др.
Основное содержание и результаты проведенного исследования изложены в 10 публикациях общим объемом 3 печатных листа.