Содержание к диссертации
Введение
1. Гибкость производства как фактор его конкурентоспособности
1.1. Внутренние факторы конкурентоспособности производств 10
1.2. Понятие гибкости и концепция гибкой организации производства 15
1.3. Анализ взаимосвязи уровня гибкости с масштабами производства 22
1.4. Технологически обособленное производство как объект реализации концепции гибкости 27
1.5. Выводы 32
2. Направления формирования гибкости производства 34
2.1. Критический обзор форм и методов обеспечения гибкости производства 34
2.2. Анализ форм организации процессов в пошивочном производстве швейного предприятия 40
2.3. Обоснование выбора модели гибкости для обособленных производств швейных предприятий 46
2.4. Основные направления обеспечения гибкости организационных производственных единиц 52
2.5. Выводы 58
3. Организационные методы обеспечения гибкости технологически обособленного пошивочного производства 60
3.1. Выбор рациональной модели размещения оборудования, обеспечивающей гибкость производственного процесса 60
3.2. Методика балансировки швейного потока как средство обеспечения эффективной загрузки оборудования и персонала ... 77
3.3. Методическое обеспечения профессиональной гибкости операторов в швейном производстве 91
3.4. Повышение эффективности перестройки ОПЕ на выпуск изделий нового модельного ряда 102
3.5. Выводы ПО
Заключение 111
Литература
- Понятие гибкости и концепция гибкой организации производства
- Технологически обособленное производство как объект реализации концепции гибкости
- Обоснование выбора модели гибкости для обособленных производств швейных предприятий
- Методика балансировки швейного потока как средство обеспечения эффективной загрузки оборудования и персонала
Введение к работе
Актуальность темы исследования. В современных условиях предприятия легкой промышленности неизбежно сталкиваются с новыми глобальными тенденциями как в сфере производства отраслевой продукции, так и в сфере ее потребления. С одной стороны, снижение торговых барьеров резко обостряет конкурентную борьбу и нивелирует возможности ценовой конкуренции отечественных фабрик за счет таможенного протекционизма. С другой стороны, рост благосостояния потребителей приводит к дифференциации их требований к дизайну изделий, и как следствие, к необходимости расширения номенклатуры выпускаемой продукции. Кроме того, сильное влияние индустрии моды на структуру спроса данной продукции, а так же сезонный характер её потребления ведут к сокращению жизненного цикла таких товаров, что обусловливает необходимость частой смены выпускаемых моделей. В этих условиях технологическая и организационная гибкость производственных систем становится фактором, с-не только определяющим вариативный потенциал предприятий, их способность оперативно и адекватно реагировать на изменения рыночной , конъюнктуры, но и выступает как организационный механизм оптимизации структуры технологической системы с целью снижения себестоимости продукции. Это, на наш взгляд, позволяет утверждать актуальность разработки методов повышения гибкости производственных систем предприятий легкой отрасли промышленности.
Основные исследования по теоретическому обоснованию и
практическому обеспечению гибкости производственной системы,
выполнены для условий машиностроения. Это работы: Блехермана М.Х.,
Васильева В.Н., ГорневаВ.Ф., Макарова И.М., Мурыгина В.Е.,
Прыткина Б.В., Соломенцева Ю.М., Самочкина В.Н. и др. При этом объектами исследования, как правило, являются гибкие автоматизированные производства и их модули. В приложении к швейной промышленности
вопросы гибкости производственной системы освещены в публикациях:
Буйновской Е.В., Дементьева С.А., Казанцевой Г.В., Каца И.С.,
Клебанова Б.Л. Мокеевой Н.С., Мурыгина В.Е., Пашковой Н.В., и др. Однако и в этих работах преобладает подход, основанный, преимущественно, на обеспечение гибкости технологического оснащения производства, его автоматизации и роботизации, требующих значительных финансовых затрат.
В связи с этим представляется актуальной проблема обеспечения гибкости швейного производства малозатратными организационными мерами. Перечисленные обстоятельства делают возможным формулирование цели и задач диссертационного исследования.
Цель и задачи исследования. Целью диссертационного исследования является повышение конкурентоспособности швейного производства на основе формирования гибких организационных структур.
В соответствии с поставленной целью определены следующие основные задачи исследования, отражающие его логику:
выявление внутренних факторов конкурентоспособности производства;
определение влияния масштаба и серийности производства на свойства гибкости;
анализ форм гибкости и их взаимосвязи с динамической системой производства;
разработка организационных методов обеспечения гибкости производственной системы.
Объект и предмет исследования. Объектом исследования является технологически обособленное пошивочное производство предприятий швейной промышленности. В качестве предмета исследования приняты организационные методы и инструменты обеспечения гибкости технологически обособленного пошивочного производства.
Методы исследования. Методической основой исследования являются системный анализ, методы сравнений, обобщений и аналогий,
7 теория множеств, теория графов.
Информационно-теоретической базой диссертации послужили труды отечественных и зарубежных ученых по исследуемой и смежным проблемам, всероссийские и отраслевые стандарты, технологическая документация, нормативная, энциклопедическая и справочная литература, результаты исследований ЦНИИШП.
Научная новизна работы. Впервые разработано методическое обеспечение реализации концепции организационной гибкости в технологически обособленном пошивочном производстве. При этом получены следующие научные результаты:
уточнено понятие гибкости как одного из ведущих факторов обеспечения конкурентоспособности производственной системы, под которой понимается создание такой производственной системы, которая отражает способность быть адаптивной к меняющимся внешним условиям только на основе изменения внутренних организационно-технических параметров, при сохранении основных показателей эффективности и экономичности;
установлено, что подготовка производства как сложный переходный процесс реализуется через технологическую и организационную гибкость, а в условиях автоматизации конструкторско-технологической подготовки и подготовительно-раскройного производства обеспечивается, главным образом, через технологическую гибкость. Управление изменениями в производственной ситуации, то есть поддержание стабильного функционирования пошивочного и влажно-тепловой обработки технологически обособленных производств обеспечивается только организационными методами;
доказана целесообразность применения U-образного размещения оборудования в рамках одной организационной производственной единицы, для которой адаптирована методика балансирования
8 поточного производства, основанная на построении диаграмм предшествования в форме структурных технологических моделей; - предложена методика подготовки многопрофильного оператора и профессиональной ротации кадров швейного производства в рамках организационной производственной единицы, а так же доказана эффективность перестройки организационной производственной единицы на выпуск изделий нового модельного ряда в процессе завершения выпуска предыдущего. Практическая значимость работы. Заключается в разработке методического инструментария обеспечения гибкости, включающего: методику балансировки швейных потоков; методику обучения многопрофильного рабочего и профессиональной ротации кадров; методику перехода организационной производственной единицы на выпуск «новой» модели в процессе завершения выпуска «старой».
Соответствие темы диссертации требованиям паспорта специальностей ВАК.
Исследование выполнено в рамках специальности 05.02.22 Организация производства (текстильная и легкая промышленность), что соответствует п. 5 «Разработка научных, методологических и системно-технических принципов, повышения эффективности функционирования и качества организации производственных систем...», п. 6 «Разработка и реализация принципов производственного менеджмента, включая подготовку кадрового обеспечения и эффективность форм организации труда» паспорта специальностей ВАК «технические науки».
Апробация работы. Основные результаты работы были доложены и получили положительную оценку на: межвузовских научно-практических конференциях «Техническая эксплуатация и технический сервис: технология, организация, экономика и управление» (Кострома: КГУ им. Н.А. Некрасова, 2000, 2001, 2003 гг); научно-практической конференции студентов и аспирантов КГУ им. Н.А.Некрасова 2001 г; межвузовской научно-
9 технической конференции аспирантов и студентов «Молодые ученые -развитию текстильной и легкой промышленности» (поиск - 2004) (Иваново: ИГТА, 2004г); межрегиональной научно-практической конференции «Технический и информационный сервис» (Кострома: КГУ им. Н.А. Некрасова, 2004г); межвузовской конференции «Студенты и молодые ученые КГТУ - производству» (Кострома: КГТУ, 2005г); научно-практической конференции «Профессиональное образование в провинции -перспективы социокультурного развития северо-востока Костромской области» (Шарья: филиал КГУ им. Н.А.Некрасова, 2005г); заседаниях кафедры предпринимательства и малого бизнеса (Кострома: КГУ им. Н.А. Некрасова, 2004, 2005гг); совместном заседании кафедр «предпринимательства и малого бизнеса» и «технического естествознания» (Кострома: КГУ им. Н.А. Некрасова, 2006г); на расширенном заседании кафедры «экономика и управление» (Кострома: КГТУ, 2006г).
Публикации. Основное содержание диссертационного исследования изложено в десяти публикациях общим объемом 2,45 п.л.
Структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, выводов, списка литературы и приложений. Общий объем работы составляет 146 страниц печатного текста, в том числе 18 рисунков, 10 таблиц, 5 приложений; список используемой литературы включает 130 наименований.
Понятие гибкости и концепция гибкой организации производства
Необходимость гибкой организации производственной системы объясняют экономические и организационные законы. Отношения сотрудничества между производителем и потребителем обусловливает экономический закон взаимной выгодности [54]. Организационные законы [32] определяют требования адаптации производственной системы к экономике открытого типа, которая в свою очередь корректируется законом обеспечения адекватности внутренней структуры и возможных видов организации производства условиям внешней рыночной среды. В соответствии с этими законами возникает "потребительское производство", для которого, как нам кажется, и должен решаться набор конкретных маркетинговых, организационных, технических и социальных задач. К маркетинговым задачам относятся: - информационный контакт с потребителем; - оперативная реакция на изменения потребительского спроса. Информационный контакт с потребителем позволяет принимать оперативные решения по изменению производимой продукции, что особенно важно для условий действующего предприятия швейной отрасли. Оперативная реакция на изменение потребительского спроса, требует гибкой организации производства. Частая сменяемость продукции ведет к сокращению ее жизненного цикла. Под организационными задачами подразумеваются: - увеличение номенклатуры производимых товаров; - уменьшение серийности производства; - работа на индивидуального потребителя даже в условиях массового производства; - обеспечение высокого качества выпускаемой продукции.
Через увеличение номенклатуры и обеспечение высокого качества производимых товаров предприятия получают новые рынки сбыта и удерживают свои позиции на уже завоеванном рынке. Идея работы на индивидуального потребителя позволяет предприятиям, не меняя основного плана производства даже в условиях крупносерийного производства, выполнять дополнительные заказы. Таким образом, уменьшение серийности, частая сменяемость моделей предполагает возможность большей мобильности, гибкости производства.
Главная техническая задача - это возможность и скорость технической переналадки оборудования, на выпуск различных видов продукции, что создает предпосылки обеспечения гибкости производственной системы.
Основной социальной задачей "потребительского производства" мы полагаем формирование "ситуационного работника", способного к выполнению нескольких операций и самостоятельному принятию решений. Такой работник способствует быстрой переориентации производства на новые типы или разновидности продукции, на изменение объемов или времени ее производства, то есть способствует гибкости производства.
На рисунке 2 показана блок-схема формирования задач потребительского производства. На основе анализа их содержания могут быть сформулированы требования к самому потребительскому производству. Так, оперативность реакции на потребительский спрос вызывает требование сокращения времени подготовки производства. Необходимость серьезной организационной работы по перестройке производственного процесса определяется информационным контактом с потребителем, работой на индивидуального потребителя при массовом производстве, обеспечением высокого качества изготовляемой продукции и бихевиаристическим подходом к организации труда. Одними из организационных задач являются увеличение номенклатуры изделий и уменьшение серийности производства, что стимулирует требование к потребительскому производству - сокращение жизненного цикла товара. Решение технической задачи обеспечения переналадки оборудования возможно только при достаточно высоком его научно-техническом уровне, а, следовательно, и научно-техническом уровне производства.
Технологически обособленное производство как объект реализации концепции гибкости
Отличительной чертой отраслей легкой промышленности становится короткий жизненный цикл продукции, так как четко обозначившееся стремление людей к индивидуальности в одежде, обуви, аксессуарах вызывает необходимость выпуска большого числа номенклатуры изделий малыми объемами. Это приводит к частой смене моделей выпускаемой продукции, снижению размеров изготовляемых партий и увеличению частоты их запуска. В общем случае среднее время изготовления единицы продукции ТЕП определяется средним временем выполнения операций Т, средней величиной подготовки запуска соответствующей партии Тз, средним временем подготовки производства по данной модели Тцц, средним количеством партий изготовляемого изделия за жизненный цикл В, средней величиной партии А. Выражение для определения Т ц будет иметь следующий вид: ТЕП=Т + Т3/А + ТПП/АВ (1.1)
В приложении к швейной промышленности 7j, включает в себя трудозатраты на заказ материала, наладку оборудования, планирование производства партии изделий и др. и рассчитывается единовременно на каждую партию. Время подготовки производства Тцц включает: выбор модели, проектирование раскладок, технологическую подготовку, калькулирование затрат, установление цен, планирование производства, которые рассчитываются так же единовременно, но на всю программу производства данной модели.
Следует отметить, что в швейной отрасли, существует понятие базовой модели, для которой осуществляются основные конструкторские и технологические разработки, уточняемые для рабочих моделей, так называемыми, модельными особенностями. В связи с этим понятие условный жизненный цикл нереальной базовой модели перекрывает жизненные циклы рабочих моделей, что отражено на рис. 3.
Влияние составляющих Tj и Тцц на суммарные трудозатраты определяется уровнем серийности. При малой серийности производства на величину суммарных трудозатрат существенное влияние оказывает вторая и третья составляющие формулы (1.4) определения среднего времени изготовления единицы продукции ТЕП- ОНИ ПО величине становятся сопоставимыми с первой составляющей, поскольку являются единовременными и распределяются на малое количество партий и изделий в каждой партии. В связи с этим изменение среднего времени выполнения основных рабочих операций не может заметно повлиять на общие трудозатраты. Отсюда становиться очевидным, что при малой серийности уровень автоматизации и специализации оборудования не может существенно изменить трудозатраты. Это соответствует внутренней структуре небольшого предприятия.
В массовом и крупносерийном производствах сменяемость моделей в течение года относительно небольшая, то есть продукция выпускается большими партиями и на протяжении длительного времени. Предприятия этого типа, в основном, изготавливают специализированную одежду практически не имеющую вариативности продукции (для военнослужащих, врачей, спасательных служб и т.д.). В этом случае вторая и третья составляющие не оказывают существенного влияния на суммарное время изготовления продукции за ее жизненный цикл, поскольку среднее время подготовки запуска и время подготовки производства распределяются на большое количество продукции. Определяющее влияние на суммарные трудозатраты оказывает среднее время выполнения операций. Исходя из этого, должен выполняться выбор оборудования и квалификационный состав персонала. Оборудование должно быть специальным, специализированным с высоким уровнем автоматизации при низкой квалификации персонала, поскольку рабочие приемы существенно упрощаются.
Реализация концепции гибкости становится возможной при быстром исполнении различных по объемам заказов от мелкосерийных, почти единичных, до заказов со значительной серийностью, например, с уровнем среднесерийного производства. Это влечет за собой потребность не столько в сокращении трудозатрат на подготовку производства и подготовку запуска партий, сколько в сокращении времени этих подготовительных работ. Следовательно, технологический процесс производства изделий должен быть легко перестраиваемым. Отсюда, вытекает безусловность использования быстропереналаживаемого в достаточной степени специализированного и автоматизированного оборудования. Квалификация операторов и обслуживающего персонала должна быть сравнительно высокой, чтобы обеспечить высокую производительность каждого на различных рабочих местах. Должна обеспечиваться гибкость перестройки не только технологического процесса, но и всего персонала.
Обоснование выбора модели гибкости для обособленных производств швейных предприятий
Как было показано в 2.1, гибкость производственной системы в целом обеспечивается двумя составляющими: адаптацией к новому состоянию и адаптацией к изменяющимся производственным условиям. В зависимости от степени влияния Гои или 2"ои составляющих сформулированы две модели гибкости. Для первой модели гибкости производственной системы, приоритетным является переход к новому состоянию, то есть на выпуск новой номенклатуры изделий. Ведущая роль в этом случае принадлежит техническим факторам производства. Обеспечение стабильности осуществляется в силу высокой автоматизации и компьютеризации производства и, соответственно, становится второстепенным. Для второй модели главной, генеральной составляющей стратегии гибкости производственной системы является обеспечение стабилизации производства в новых, изменившихся условиях функционирования. Стало быть, процесс перехода для данной ситуации вторичен.
В общем случае процесс перехода производственной системы в новое состояние связан с конструкторской (КП), технологической (ТП), организационной (ОП) и технической (ПТ) подготовкой. Продолжительность времени этого перехода Тршр можно представить в следующем виде: ТПЕР - ТКП + ТТП + тОП + ТПТ (2Л) где Ткп — время конструкторской подготовки, Ттп - время технологической подготовки, Топ - время организационной подготовки, ТПт - время технической подготовки.
На предпроизводственном этапе осуществляется конструкторская и технологическая подготовка всей производственной системы. На крупных предприятиях эта подготовка реализуется в конструкторских и технологических отделах (службах), на средних - данные подразделения не выделяются в самостоятельные, но в любом случае они объединены с экспериментальным производством. Отсюда следует, что показатели ТКп и Ттп реализуются в экспериментальном производстве, распределяясь на всю условную базовую модель выпуска. Переход на выпуск новой номенклатуры продукции обусловлен долгосрочной подготовкой производства, следовательно, в первую очередь акцент в автоматизации необходимо перенести с самого производства на конструкторскую и технологическую его подготовку. Тем более, что в этом случае затраты на приобретение программного продукта и аппаратных средств, значительно меньше, чем на автоматизацию производства. Действительно широкий опыт использования компьютеризированной конструкторской подготовки производства, систем автоматизированного проектирования (САПР) (дизайн, конструирование изделий и. раскладок) современных фирм Gerber, Investronica, Lectra и др. показывает высокую их эффективность. Применение модульной интегрированной компьютерной системы проектирования швейных изделий
и процессов их изготовления эффективно даже для предприятий с небольшими объемами выпуска.
Например, система разработанная НПЦ «Реликт» [2], позволяет сократить стоимость и длительность подготовки производства новых моделей в 3-4 раза (от эскиза моделей до готового кроя - 8 часов), при этом экономия раскраиваемых материалов составляет 1,5-3%. САПР «Ассоль», выполняет раскладку лекала на 1-3% эффективнее человека и обеспечивает среднее время расчета одной раскладки около 30 мин, работа выполняется одним специалистом. Таким образом, можно утверждать, что при компьютеризированной конструкторско-технологической подготовке реализуется первая модель гибкости.
Возвращаясь к зависимости 2.1, следует заметить, что время, затрачиваемое на организационную и техническую подготовку производства, должно рассчитывается для каждого технологически обособленного производства в отдельности. Продолжительность работы по изготовлению единицы продукции в технологически обособленном производстве тЕП в общем случае отразиться следующей зависимостью: ТЕПгои = ТТОП + ТПЕРтп +лТЗАМт0П . (2.2) где Ттоп— среднее время выполнения операций; ТПЕР оп - среднее время переналадки оборудования; ТЗАМ 0 - среднее время замены оборудования; А— количество обрабатываемых изделий в партии.
Методика балансировки швейного потока как средство обеспечения эффективной загрузки оборудования и персонала
Эффективность функционирования организационной производственной единицы в рамках швейного технологически обособленного производства как целостной системы в значительной степени зависит от организации эксплуатации технологического оборудования. На создание условий эффективной эксплуатации технологического оборудования существенное влияние имеют два фактора: организационная структура производственного процесса и организация работы персонала.
Если организационная структура производства за счет рациональной формы потока позволяет минимизировать потери времени на действия не создающие добавленной стоимости, то организация процесса во времени, формирование организационных операций путем оптимального объединения технологически неделимых, может обеспечить максимальную загрузку оборудования и персонала. При объединении нескольких технологических операций в одну организационную необходимо соблюдать три условия.
Во-первых, не должна нарушаться технологическая последовательность изготовления продукции с учетом безусловной приоритетности некоторых операций.
Во-вторых, согласованность времени организационных производственных операций во избежании простоев одних и большой загруженности других, и как следствие, увеличения общей длительности обработки- и общего незавершенного производства.
В-третьих, образование организационных операций должно строиться не по принципу принадлежности профессии, а по временным параметрам в рамках одной организационной производственной единицы.
Исходя из этого, можно сформулировать основную трудность балансировки по времени рабочей линии организационной производственной единицы, которая заключается в установлении границ разделения труда и степени дробления операций. Управленческая задача младшего менеджера в этих условиях заключается в постоянной оперативной балансировке рабочих мест, необходимость которой вызывается требованием обеспечения непрерывности функционирования ОПЕ при изменении количества операторов или программы производства. Это позволяет, не привлекая дополнительных рабочих, в случае невыхода основных, или при общем их сокращении, выполнять необходимый для данной ОПЕ объем работы. По существу балансировка позволяет обеспечивать решение проблемы гибкости по времени или такту выпуска изделий в дискретных производствах.
Задача балансировки времени по рабочим местам не имеет четких отраслевых ограничений. Она, как правило, характерна для дискретных потоков в условиях среднесерийного производства в машиностроении, легкой промышленности, производстве промышленных потребительских товаров. Точного математического или машинного метода решения таких задач не существует. Все применяющиеся методы балансировки основаны на интуитивно-логическом подходе, при котором речь может идти только о той или иной степени приближенности к оптимальному варианту.
Известны методы, применяемые в практике работы высокотехнологичных машиностроительных производств, например, фирмой Тоета в автомобильной промышленности Японии [78, 83]. Этот подход обеспечения синхронизации производства при минимальном количестве рабочей силы основан на нормировании операций, расчете штучного времени, составлении карты выполнения операций, определении рациональной нормы линейного задела. При использовании такого метода первоначально расчетные значения штучного пооперационного времени \tГ\ г2 " ri, tr„ ) сравниваются со временем такта tj r\ r2 " ri" rn Т (3-8)
Затем устанавливается величина отклонения времени такта по каждой операции, являющаяся фактически временем простоя рабочего tp на каждой операции tPt = tTn (3.9) Простои операторов образуют соответствующий ряд:
Для ликвидации простоев часть операций передается последовательно от одного рабочего к другому, закрывая, первоначально, простои Гго оператора: Такая передача осуществляется до тех пор, пока не будут ликвидированы простои как минимум (и-1) операторов. Если время выполнения работ последним оператором остается меньше времени такта Vr„ h) и время его простоя меньше половины времени такта (tpn 0,5 7-) данное рабочее место сокращается, передавая его функции другим операторам. При этом, чтобы время выполнения операций рабочими не превышало tj, необходимо организационными методами или путем автоматизации сократить его до величины такта. Реализация такого подхода возможна лишь при условии делимости сформированных первоначально операций. По сути своей фактически происходит перераспределение неделимых операций по вновь создаваемым организационным. Кроме того, недостатками этого метода является длительный сбор данных с помощью хронометрирования и составление фактической карты трудового процесса каждым оператором самостоятельно. Данный подход к балансированию рабочей линии неприемлем для швейного производства, поскольку в нем формирование организационных операций должно происходить на самом начальном этапе распределения неделимых операций по рабочим местам.
