<<
>>

Совершенствование технологии и организации производства

Научно-технический прогресс в машиностроении — это, пожалуй, классический пример эволюционного развития. И тем не менее, и с технической, и с экономической точки зрения эффективность этого развития продолжает повышаться, не обнаруживая пока тенденции к затуханию, и тем более, — к снижению.
Техническое совершенствование металлообрабатывающего оборудования (МОО) и методов обработки металлов в последние десятилетия развивалось по двум основным направлениям. Во-первых, продолжалось совершенствование .традиционных видов механической обработки металлов резанием и давлением и, во-вторых, появились и получили известное распространение новые методы обработки, либо заменяющие традиционные, либо — дополняющие их. Наблюдалось перераспределение роли и значения отдельных технологических процессов производства отдельных видов и групп оборудования, а также взаимопроникновение, замена и постепенное вытеснение одних технологических процессов и оборудования другими — технически и экономически более эффективными.

Основным конструкционным материалом машиностроения по-прежнему остается металл, доля которого в общем объеме потребляемых материалов составляет не менее 90% (по весу). На протяжении последних примерно 30 лет средняя удельная металлоемкость продукции машиностроения США сократилась на 13%, в том числе по черным металлам почти на 30% (см. также гл. 10).

Факторы, обусловившие данную тенденцию, многочисленны и разнообразны. Это — повышение качественных характеристик металла и расширение его ассортимента, увеличение масштабов применения различных заменителей металла (синтетических материалов, пластмасс и т.п.), оптимизация типоразмерной структуры и серийности выпускаемой продукции, а также снижение ее весовых характеристик, сдвиги в структуре производства в направлении повышения доли

294

Раздел II. Потенциал мировой экономики

малометаллоемкой продукции.

Это, наконец, — совершенствование методов получения исходных заготовок, внедрение малоотходных технологических процессов, общее совершенствование технологии ме-таллообрабоки, как традиционных видов механической области резанием и давлением, так и новейших ее видов, заменяющих традиционные либо дополняющих их1.

Последние несколько десятилетий были годами заметного прогресса в развитии качественно новых методов обработки металлов, в некоторых случаях существенно отличающихся от традицион-ных2.Число этих новых методов и их различных разновидностей, используемых в практике, в частности американской промышленности (или осваиваемых экспериментально), составляет в настоящее время около 25. К ним относятся электрофизические и электрохимические методы удаления металла, формообразования и соединения деталей3. Получают также распространение методы обработки, представляющие собой комбинацию традиционных и новых методов.

Новые методы были вызваны к жизни быстрым техническим прогрессом в ряде отраслей машиностроения и, в первую очередь, в авиакосмической, автомобильной и электронной промышленности. Наиболее очевидной причиной внедрения в производство новых методов обработки явилось все более расширяющееся применение новых, ранее не использовавшихся в технике металлов и сплавов (высокопрочных, тугоплавких и жаростойких сплавов, титановых сплавов и т.п.). Подобные металлы и сплавы в большинстве своем малотехнологичны и трудно обрабатываются, что вызывает необходимость создания и внедрения в производство технологических процессов и соответствующего оборудования. Именно для обработки этих материалов в авиа-ракетнокосмической промышленности, а также для изготовления вырубных и чеканочных твердосплавных штампов, пресс-форм; турбин-

1 При изготовлении требуемой детали обработкой резанием отходы металла могут достигать 50% веса исходной заготовки, при использовании поковок — 45%, литья — 25 %, а при получении готовой детали штамповкой или методами порошковой металлургии — отходы составляют 0—10%.

2 В самом общем виде эффективность процессов обработки металлов определяется скоростью передачи энергии, которая и является основной характеристикой интенсивности процесса.

Все новые методы обработки основы на концентрированном воздействии на материал энергий более высокого уровня, чем традиционная механическая энергия.

3 В качестве примеров подобных методов можно указать: электроискровую обработку; химическое фрезерование; взрывную штамповку; электрогидравлическую и электромагнитную формовку; гидроэкструзию; сварку лучом лазера, электронным лучом; плазменную и ультразвуковую сварку, сварку трением; диффузионное соединение деталей.

Глава 11. Машиностроение

295

ных лопаток, твердосплавного инструмента, обработки алмазных и твердосплавных фильер, рубиновых подшипников, обработки деталей электронной и гидравлической аппаратуры и в некоторых других случаях весьма эффективно применяются вышеуказанные методы, заменяющие либо дополняющие традиционные методы обработки.

Длительное время наиболее эффективные достижения в области механизации и автоматизации машиностроения были связаны главным образом с отраслями массового и крупносерийного производства. Это направление (так называемая автоматизация по-детройтски) свойственно автомобильной промышленности , в технологических процессах которой наиболее широко используются высокопроизводительное специализированное оборудование, агрегатные станки и автоматические станочные линии, методы поточно-конвейерного производства. Наряду с технико-экономическими достоинствами подобной автоматизации основным ее слабым местом является недостаточная гибкость производства, ограничивающая сферу эффективного применения «жесткой» автоматизации строго определенным уровнем серийности, его масштабами.

В 1921 г. в Милуоки (США) был пущен в эксплуатацию один из «отцов» современной автоматизации — завод автомобильных рам Смита. Это предприятие работало по принципу «завод — единая автоматическая машина», причем потребность в рабочей силе по сравнению с неавтоматизированным производством была сокращена на 95%. Однако, в начале 50-х годов завод Смита был демонтирован, в первую очередь из-за сложности его переналадки.

Появление в 50-х годах станков с ЧПУ, сочетающих высокую производительность автоматического и специального оборудования с гибкостью универсального и, кроме того, обладающих другими высокими технико-экономическими показателями, позволило радикальным образом расширить сферу внедрения автоматизации за счет большой группы отраслей машиностроения и металлообработки, и прежде всего отраслей с мелкосерийным и единичным производством.

Центральной, основной проблемой повышения технико-экономической эффективности машиностроительного производства длительное время была, а в значительной мере остается и сегодня необходимость повышения степени непрерывности технологических процессов.

Именно в этой области и сосредоточены главные резервы. Неоднократно проводившиеся в США исследования показали, что время, в течение которого типичная деталь (либо любые исходные материалы, сырье, полуфабрикаты и т.п.) подвергается непосредственной обработке на всех этапах производства, не превышает 2—5% обще

296

Раздел П. Потенциал мировой экономики

го цикла изготовления готового изделия. Остальные 95% времени приходятся на транспортные, погрузочно-разгрузочные операции либо просто межоперационное «пролеживание» детали. Более того, статистические эксперименты свидетельствуют, что из 5% полезного времени пребывания детали, например, в цехе механической обработки в среднем лишь в течение 20—30% этого времени она подвергается собственно обработке.

Таким образом, при автоматизации тех или иных основных производственных операций даже с помощью числового программного управления основной его эффект оказывается по преимуществу ограниченным рамками максимум 5% общего фонда времени. Влияние многочисленных технико-экономических преимуществ ЧПУ оказывается в данном случае хотя и вполне ощутимым, но тем не менее лишь косвенным.

Выход из этого положения был найден в результате эволюции представлений о месте и роли самого принципа программного управления как инструмента дальнейшей автоматизации производства. Практика американской промышленности неопровержимо свидетельствует, что нельзя рассчитывать на максимальный эффект оборудования с ЧПУ, если оно используется в рамках старой, традиционной системы организации и управления производством1. Примерно в конце 60-х годов был сделан важный вывод о том, что программное управление не просто один из методов автоматизации технологической операции (отдельного станка), а принцип управления всем производством.

Принятие такой основополагающей концепции означало расширение фронта работ по комплексной автоматизации машиностроительного производства практически независимо от уровня его серийности. В роли наиболее совершенного и мощного средства, позволяющего с максимальной технико-экономической эффективностью связать воедино, упорядочить и централизовать все звенья сложившегося производственного процесса на машиностроительном предприятии, выступила электронно-вычислительная техника.

Эта техника стала тем инструментом, который позволил реализовать на практике и притом в широких масштабах принцип так называемого интегрированного обрабатывающего предприятия. На машиностроительном предприятии такого рода в единую кибернетическую систему объединяются операции

1 Весьма показателен в этом отношении следующий факт. Компании, впервые применившие ЭВМ для управления производством, обнаруживали, что самую большую экономию им приносят не ЭВМ как таковые, а те изменения в системе и организации производства, которые потребовались для того, чтобы сделать возможным их применение.

Глава 11. Машиностроение

297

механической обработки, термообработки, контроля, сборки, испытаний, а также транспортные, складские и другие вспомогательные операции. В своем законченном виде автоматический цикл работы машиностроительного предприятия включает также этапы проектирования новых изделий и различной технологической оснастки.

На современных предприятиях подобного типа как бы получает свою новую жизнь вышеупоминавшийся принцип, заложенный в основу завода Смита. Однако принцип этот реализуется совершенно иными техническими средствами, на качественно новой, «электронной» основе. Потенциальные возможности этих систем весьма широки, поскольку наряду с управлением работой отдельных станков и групп оборудования они способны выполнять функции комплексного -управления производственным процессом на всех его этапах — на уровне цеха, завода либо даже группы заводов, позволяя создавать «управленческие информационные системы».

На «кибернетизированных» машиностроительных предприятиях ЭВМ выполняют функции диспетчера, организующего, управляющего и контролирующего не только ход собственно технологических процессов, но также деятельность таких подразделений машиностроительного производства, как конструкторский, технологический, финансовый, сбытовой отделы.

Все более широкое распространение в последние годы получают системы автоматизированного проектирования, технологической подготовки и управления производством (так называемые системы САД/САМ) — один из ключевых элементов электронной автоматизации производства наряду с оборудованием с ЧПУ и промышленными роботами. На долю США приходится около 80% мирового производства этих систем, они же выступают и ведущим их потребителем.

В 90-е годы системы САД/САМ применялись на 45—65% заводов в различных отраслях машиностроительного комплекса США.

Практическое использование систем САД/САМ осуществляется, в частности, на базе так называемых рабочих станций, т.е. рабочих мест, оснащенных ЭВМ, позволяющих решать широкий комплекс производственных проблем, включая автоматическое проектирование. В их производстве США также занимают лидирующие позиции, а в качестве крупнейшего потребителя таких систем выступают отрасли машиностроения. В 1989 г. в этих отраслях насчитывалось 330 тыс. рабочих станций, из которых 80% были введены в эксплуатацию после 1985 г.

Несомненно, что широкое использование автоматизированных систем подобного рода является принципиально важным шагом на пути значительного повышения общего уровня автоматизации маши

298

Раздел II. Потенциал мировой экономики

ностроения, одним из непременных условий постепенного его перехода в разряд технически и экономически наиболее эффективного, непрерывного производства. Примерно таким представляется реальный путь создания машиностроительных заводов-автоматов.

Особенно заметных успехов в создании заводов-автоматов в настоящее время достигла Япония, где можно встретить машиностроительные заводы с различной серийностью производства, работающие в режиме так называемой безлюдной технологии или, точнее, с минимальным использованием человека как активного участника технологического процесса.

Но это лишь первые шаги, и говорить о том, что в настоящее время имеется исчерпывающее представление о методах комплексной автоматизации машиностроительного производства, слишком рано. Достаточно обратиться в качестве примера к одной из наиболее трудоемких операций машиностроения — сборке готовой продукции, где мы имеем дело с огромной потенциальной сферой автоматизации. По данным Иллинойсского технологического института, в отраслях общего электротехнического и транспортного машиностроения в среднем 54% прямых трудовых затрат на производство продукции приходится именно на сборочные операции.

Говоря о сборочных операциях в машиностроительном производстве, нельзя не коснуться вопроса о конвейере. Окончательная сборка автомобиля (равно как и любой другой машины) пока немыслима без непосредственного участия человека. Конвейер, пожалуй, один из наиболее ярких примеров той грани, где техническая сторона производства соприкасается с его социальной стороной.

Известно, что конвейер впервые появился в автомобильной промышленности США1. До 1913 г. машины на заводе компании «Форд» собирались бригадами рабочих, а в 1913 г. появился первый движущийся конвейер. Трудозатраты на операциях изготовления шасси легкового автомобиля сократились с 12 чел/ч до менее чем 1,5, или в 8 раз. Этим было, положено начало «триумфальному шествию» конвейера практически во всех отраслях массового и крупносерийного производства, начиная от автомобильной и радиотехнической промышленности и кончая швейной и обувной. Длительное время именно конвейер играл роль своеобразного символа наиболее рациональной организации производства, высокого уровня его эффективности.

1 Любопытен в данной связи исторический факт. Принцип конвейера впервые был использован в производственных процессах на чикагских бойнях еще в середине XIX в. И лишь значительно позже, уже в начале XX в., он был применен на заводе Г. Форда для конвейерной сборки автомобиля.

Глава 11. Машиностроение

299

Но вот примерно в начале 70-х годов стали все громче раздаваться голоса, что «конвейер — устаревшая система», и надо ее ликвидировать как можно скорее. Протест рабочих против конвейерной системы нарастал постепенно и в последние годы иногда стал принимать формы организованной борьбы против нее (забастовки, невыходы на работу, откровенный саботаж). С технико-экономической точки зрения основные преимущества конвейера с присущим ему жестким регламентированием ритма работы начали оборачиваться недостатками, вызывая падение производительности труда, снижение качества продукции, увеличение доли брака.

Большие надежды в деле дальнейшего повышения уровня автоматизации машиностроительного производства связываются в последние годы с использованием промышленных роботов. Роботы наиболее современных конструкций выступают в качестве универсальных автоматизированных машин, запрограммированных на выполнение от нескольких десятков до нескольких сотен последовательных команд. Переналаживаемость и автономность работы роботов создают значительные удобства для использования их в качестве независимых агрегатов, обслуживающих отдельные станки, группы оборудования, автоматические линии и сборочные конвейеры. Основные области их применения: операция загрузки и разгрузки автоматических станков и прессов, литейных и сварочных машин; выполнение различных (главным образом несложных) сборочных работ; транспортные операции; обслуживание оборудования, работающего во вредных условиях (высокая или низкая температура, агрессивная среда, вредная атмосфера, шум, радиация). В ряде случаев роботы могут быть использованы для освобождения человека от выполнения монотонных, утомительных, напряженных либо опасных операций. Наиболее широко в настоящее время роботы используются в автомобильной промышленности многих стран на операциях сварки автомобильных кузовов, а также в технологических процессах электронной промышленности.

Мировой парк промышленных роботов, а 75% этого парка сосредоточено именно в машиностроении, насчитывавший в 1982 г. 26,9 тыс. единиц, увеличился к 1990 г. до 300 тыс. и в 1999 г. до 720 тыс., из которых 57% эксплуатируются в Японии, 11% — в США и 10% — в Германии. В результате широкого применения передовой техники наиболее современные машиностроительные заводы в США, Японии странах Западной Европы по своей технической оснащенности несопоставимы с аналогичными заводами не только 20—10-летней, но и в отдельных случаях и 5-летней давности.

зоо

Раздел II. Потенциал мировой экономики

Одной из важнейших отличительных черт современного машиностроительного производства является его высокая гибкость, быстрота переналадки на производство продукции любой серийности и также единичное производство. Это обстоятельство позволяет переходить от концепции «экономии на масштабах» (характерной для массового производства) к концепции «экономии на разнообразии» (характерной для мелкосерийного производства), что особенно важно для продукции машиностроения, идущей на широкий потребительский рынок, поскольку, как уже отмечалось, роль продукции машиностроения на этом рынке чрезвычайно высока. Так, на протяжении нескольких последних десятилетий на формирование фонда личного потребления населения США в среднем шло около 7з продукции машиностроения, в том числе 60—70% продукции автомобильной промышленности, 25—30% — электронной, 45—50% — электротехнической и 75% — технических средств связи.

Наряду с повышением качества продукции, относительным либо абсолютным снижением ее цены производители стремятся к максимальному расширению ее ассортимента в целях удовлетворения разнообразных индивидуальных вкусов и запросов потребителя. В немалой мере благодаря этому количество моделей телевизоров, поступающих на рынок, увеличилось за последние 15—20 лет примерно в 5 раз, а некоторых видов звукозаписывающей и звуковоспроизводящей аппаратуры за более короткий период — в 15 раз. Кроме того, каждое новое поколение этой техники означает последовательное ее улучшение, повышение технического уровня.

Процессы обновления, расширения номенклатуры, повышения качества объективно обусловливают сокращение «жизненного цикла» продукции. Так, если еще 10—15 лет назад модель легкового автомобиля могла выпускаться в исходном варианте в течение периода времени, превышавшего средний для большинства потребительских товаров срок (приблизительно 6 лет), причем с помощью чисто декоративных изменений в конструкции базовой модели он достигал 12 и более лет, то в настоящее время соответствующий период сократился до 4—5 лет, при этом время разработки новой модели не превышает в среднем 12—15 месяцев.

В заключение следует отметить то большое внимание, которое ведущие машиностроительные компании, а также соответствующие научно-исследовательские центры США, Японии и ФРГ уделяют разработке принципиально новых направлений автоматизации машиностроительного производства, созданию технологических процессов и видов обору

Глава 11. Машиностроение

301

дования, позволяющих перевести классическое дискретное производство, каким является машиностроение, в разряд наиболее эффективного непрерывного производства. Вероятный в перспективе прорыв в этом направлении будет означать подлинный революционный переворот в технике и технологии машиностроительного производства. Первые и к тому же весьма обнадеживающие шаги на этом пути уже сделаны.

В стадии лабораторных исследований, промышленного эксперимента, либо практического использования в машиностроении, металлообработке, а также в металлургии находятся следующие методы и технологические процессы: значительное расширение использования электрофизических и электрохимических технологий; получение заготовок методами высокоскоростной кристаллизации, гранулирования, обработкой в газостате (сплавы с «памятью», нитевидные кристаллы, стекловидные или аморфные металлы); новейшие методы изготовления изделий из композиционных материалов; диффузионные, лазерные и плазменные методы; методы голографии; порошковая металлургия; воздействие ультразвуковыми полями для управления механическими свойствами материалов; применение электромагнитных полей для управления формообразованием деталей1.

Еще более впечатляющие перспективы открываются в области электронной промышленности: использование методов биохимии и генной инженерии, принципов биотики, специальных технологий «молекулярной» электроники, биокристаллов, фотонной логики, волоконно-оптической техники — для создания био-ЭВМ и оптических ЭВМ, а также квантовых компьютеров, работающих на атомном уровне.

<< | >>
Источник: И.С.Королева. Мировая экономика: глобальные тенденции за 100 лет / Под М 64 ред. И.С. Королева. — М.: Юристъ. — 604 с.. 2003

Еще по теме Совершенствование технологии и организации производства:

  1. Совершенствование модульной технологии и организации в швейном сервисе
  2. 13.5. Повышение научно-технического уровня, совершенствование технологии и организации использования оборотных фондов на предприятиях АПК
  3. Совершенствование технологии
  4. Две фундаментальные стратегии извлечения коммерческой выгоды:применение технологии в собственном производстве или возмезднаяпередача прав на технологию
  5. КАПИТАЛОЁМКИЕ ПРОЦЕССНЫЕ ИННОВАЦИИ ПО СОВЕРШЕНСТВОВАНИЮ ТЕХНОЛОГИЙ И ЭКОНОМИИ ПЕРЕМЕННЫХ ОПЕРАЦИОННЫХ ИЗДЕРЖЕК
  6. Роль информационных технологий в совершенствовании систем управленческого контроля
  7. концепция совершенствования производства
  8. Концепция совершенствования производства
  9. 6. Организация внешнего банковского аудита. Технология аудиторской проверки кредитной организации.
  10. 2.6.5. Совершенствование организации управления отечественными предприятиями на принципах маркетинга
  11. Широкомасштабное использование технологии и средств производства
  12. Технологии промышленного производства
  13. 6.3. Совершенствование системы организации контактов с иностранными инвесторами
  14. 4. Предложения по совершенствованию организации системы государственного финансового контроля в РФ.
  15. 10.13. Обоснование варианта технологии производства
- Бюджетная система - Внешнеэкономическая деятельность - Государственное регулирование экономики - Инновационная экономика - Институциональная экономика - Институциональная экономическая теория - Информационные системы в экономике - Информационные технологии в экономике - История мировой экономики - История экономических учений - Кризисная экономика - Логистика - Макроэкономика (учебник) - Математические методы и моделирование в экономике - Международные экономические отношения - Микроэкономика - Мировая экономика - Налоги и налолгообложение - Основы коммерческой деятельности - Отраслевая экономика - Оценочная деятельность - Планирование и контроль на предприятии - Политэкономия - Региональная и национальная экономика - Российская экономика - Системы технологий - Страхование - Товароведение - Торговое дело - Философия экономики - Финансовое планирование и прогнозирование - Ценообразование - Экономика зарубежных стран - Экономика и управление народным хозяйством - Экономика машиностроения - Экономика общественного сектора - Экономика отраслевых рынков - Экономика полезных ископаемых - Экономика предприятий - Экономика природных ресурсов - Экономика природопользования - Экономика сельского хозяйства - Экономика таможенного дел - Экономика транспорта - Экономика труда - Экономика туризма - Экономическая история - Экономическая публицистика - Экономическая социология - Экономическая статистика - Экономическая теория - Экономический анализ - Эффективность производства -