45
ные заказы постоянно присутствуют в реальной производственной деятельно-
сти;
3) неэффективная система сбора информации, необходимой для обеспе-
чения более точного планирования;
4) перегрузка цехов инструментального производства. Планируемые объ-
емы работ превышают нормативную производительность в 2,5 раза за счет уве-
личения объема переходящих и дополнительных работ.
Таким образом, проведенный анализ свидетельствует о необходимости
разработки рекомендаций, направленных на совершенствование организации
работы инструментального хозяйства ПАО «АВТОВАЗ».
46
ГЛАВА III. Совершенствование организации и планирования
инструментального хозяйства на предприятии машиностроения
на примере ПАО «АВТОВАЗ»
3.1. Разработка мероприятий по совершенствованию организации
и планирования инструментального хозяйства на примере
ПАО «АВТОВАЗ»
Для решения проблем в организации инструментального хозяйства ПАО
«АВТОВАЗ» разработан ряд мероприятий.
Проведенное исследование показало, что планируемые объемы работ
превышают нормативную производительность цехов в 2,5 раза за счет увеличе-
ния объема переходящих и дополнительных работ.
Выходом из сложившейся ситуации может быть построение алгоритмов
перераспределения потока заказов с определением их приоритетности. Решени-
ем этой задачи являются методы и алгоритмы, изложенные в теории систем
массового обслуживания и бережливого производства.
Использование метода очередей позволит улучшить перераспределение
потоков заказов внутри предприятия и цехов с помощью следующих принци-
пов:
1. «Первым пришел – первым ушел» (FIFO) – заказы, поступившие пер-
выми, выполняются в первую очередь;
2. «Первым пришел – последним ушел» (LIFO) – заказы, поступившие
первыми, выполняются в последнюю очередь;
3. Процесс обмена (PS) – заказы выполняются в равной степени, т. е. они
находятся в очереди одно и то же время ожидания.
Правила вычисления этих приоритетов назначаются в единственной точ-
ке планирования производства, это второй производственный участок, следу-
ющий непосредственно за первой системой управления. На каждом последую-
щем производственном участке функционирует собственная исполнительная
производственная система (Manufacturing Execution System, MES), задача кото-
рой – обеспечить своевременную обработку поступающих на вход заданий с
47
учетом их текущего приоритета, оптимизировать внутренний материальный
поток и вовремя показать возникающие проблемы, связанные с этим процес-
сом. Значительное отклонение в обработке конкретного задания на одном из
участков может повлиять на вычисляемое значение его приоритета.
Методика планирования производства, которая ограничивает уровень
операционных заделов, будет создавать так называемое логистическое вытяги-
вание. «Вытягивающая» логистическая система – это такая организация движе-
ния материальных потоков, при которой материальные ресурсы подаются («вы-
тягиваются») на следующую технологическую операцию с предыдущей по ме-
ре необходимости, поэтому жесткий график движения материальных потоков
отсутствует. Размещение заказов на пополнение запасов или изготовление ма-
териальных ресурсов или готовой продукции происходит тогда, когда их коли-
чество достигает определенного критического уровня. Эта система основана на
«вытягивании» продукта последующей операцией с предыдущей операции в
тот момент, когда последующая операция готова к этой работе.
Метод лимитированных очередей, такой как FIFO, успешно используется
в массовых и крупносерийных производствах, где объем выпуска достаточно
высок и технологический процесс отлажен.
Таким образом, предлагается для согласования плановых заданий и фак-
тических производственных возможностей цехов инструментального производ-
ства использовать алгоритмы перераспределения потока заказов, основанные на
теории массового обслуживания и методе вычисляемых приоритетов из «вытя-
гивающей» логистической системы.
Существующая на сегодняшний день технология изготовления пресс-
форм в ПТО основана на использовании мастер-моделей, копир–моделей для
пресс-форм на детали автомобилей и использовании автоматизированного про-
ектирования пресс-форм в системах CAD/CAM по подготовке производства но-
вых и модернизированных автомобилей. Применение новых программных про-
дуктов и систем проектирования дают возможность резкого сокращения сроков
48
проектирования и изготовления оснастки за счёт параллельного инжиниринга и
использования технологии изготовления по математическим моделям.
Тенденции развития металлообрабатывающей отрасли характеризуются
переходом к автоматизации всего цикла производства изделий с предваритель-
ным проектированием объемных моделей изделий в CAD-, CAM-системах.
Применение САПР в сочетании с CAD-системами позволяет осуществить раз-
работку объемной модели продукции, ее быструю правку и доработку. В соче-
тании с оборудованием, позволяющим воплощать полученные модели в метал-
ле, пластике или другом материале, существенно сокращаются затраты времени
на технологический процесс производства изделий. Среди оборудования, под-
разумевающего производство продукции на основе компьютерной модели,
можно выделить следующее:
фрезерные станки с ЧПУ: перемещение фрезы осуществляется вдоль
трех осей (X, Y – горизонтальная плоскость, Z – вертикальная) на основании
траектории, полученной по объемной модели изделия в CAD-, CAM-системе. В
некоторых фрезерных установках добавляется поворотный стол, что позволяет
исключить движение вдоль одной из горизонтальных координат и ускорить
процесс обработки;
5-ти координатные обрабатывающие центры: существенным отличием
данного оборудования от фрезерных станков с ЧПУ является наличие двух до-
полнительных степеней свободы, позволяющих осуществлять вращательное
движение шпинделя или рабочего стола вокруг двух осей, что существенно
расширяет возможности оборудования по обработке криволинейных поверхно-
стей;
станки гидроабразивной резки: предназначены для раскроя листового
материала струей жидкости с частицами абразива с давлением до 6000 атм., при
этом толщина обрабатываемого металла может достигать 300 мм и более;
оборудование для электроэрозионной резки: процесс обработки осно-
вывается на явлении электрической эрозии – изменение размеров формы и
49
свойств металла под действием электрических разрядом, создаваемых генера-
тором электрических импульсов, с температурой от 8000 до 12000 0С.
3D-принтеры на базе технологий FDM, LENS, DMD, SLS: осуществля-
ют производство объемных изделий из пластиковых (FDM) и металлических
материалов (LENS, DMD, SLS) методом послойного наплавления материала на
подложку или заготовку изделия.
Промышленное оборудование на основе аддитивных технологий в соче-
тании с ЧПУ, как правило, характеризуется более высокой стоимостью, по
сравнению с традиционными фрезерными, шлифовальными и прочими систе-
мами. Однако более высокая стоимость оправдывается рядом преимуществ и
быстрыми сроками окупаемости за счет дополнительных денежных потоков из-
за существенного сокращения сроков выполнения заказов.
Преимущества такого подхода: 1) сокращение времени производства:
применение 5-ти координатного обрабатывающего центра и фрезерного станка
ЧПУ приводит к сокращению времени обработки в 1,5–2 раза, повышению
производительность в 2–3 раза и сокращению потерь материала на 5–10%; 2)
повышение прочностных и износостойких свойств изделий за счет нанесения
защитного покрытия с возможностью сочетания материалов (LENS, DMD тех-
нологии); 3) возможность быстрого изготовления или моделирования литейных
форм со сложными каналами прокачки жидкости, повышающих теплообмен и
прочностные характеристики изделия; 4) быстрая переналадка оборудования
для мелкосерийного и штучного производства; 5) возможность быстрого прото-
типирования, и ряд других положительных сторон.
Таким образом, организация производственного процесса в инструмен-
тальном хозяйстве ПАО «АВТОВАЗ» на основе аддитивных технологий в со-
четание с ЧПУ позволит получить конкурентные преимущества в виде повы-
шения производительности труда, сокращения затрат на цикл тестирования и
производства готовой продукции.
Свойства аддитивных технологий позволяют их использовать в различ-
ных сферах (рисунок 5).
50
Рисунок 5. Применение инструмента на основе аддитивных
технологий
Применение аддитивных технологий в инструментальном хозяйстве ПАО
«АВТОВАЗ» позволит упростить процесс производства отдельных видов про-
дукции, отказавшись от некоторых видов оборудования.
В результате анализа количества необходимого и достаточного для со-
здания поточной линии оборудования, была получена внутренняя структура
технологической линии. При создании поточной линии по производству дан-
ного вида продукции необходимо на первом этапе провести покупку техники и
оборудования, а также создать резервный фонд, который будет расходоваться
на поддержание работоспособности конвейера, пока он не перейдет на само-
окупаемость и не начнет приносить прибыль.
Кроме капитальных затрат, необходимых для покупки оборудования, для
установки этой линии требуются текущие (ежемесячные) затраты. Они скла-
дываются из нескольких составляющих: фонд заработной платы; оплата элек-
троэнергии; дополнительные расходы.
Планируемый объем производства продукции (работ, услуг) определя-
ется в ценах, действующих в момент составления плана или приравненных к
ним (без налога на добавленную стоимость, акцизного сбора и других нало-
гов из выручки), и может быть рассчитан по следующей формуле:
51
ОП =
n
j 1
N
j
Ц
j
(1)
где ОП - планируемый объем производства продукции (работ, услуг),
тыс. р.;
n - номенклатура выпускаемых изделий;
N
j
- программа выпуска j-х изделий, шт.;
Ц
j
- действующая цена j-го изделия, р.
Оценка объема производства продукции (работ, услуг) при составлении
отчетов осуществляется в фактических и сопоставимых ценах без налога на до-
бавленную стоимость, акцизного сбора и других налогов из выручки. В каче-
стве фактических принимаются цены, которые действовали в отчетном перио-
де. А в качестве сопоставимых принимаются цены на продукцию, сложившиеся
на предприятии после первого их изменения в январе отчетного года. Если же в
январе отчетного года не было изменения цены на изделие, то в качестве сопо-
ставимой принимается цена, действовавшая на конец предыдущего года.
В соответствии с необходимостью обеспечения пресс-формами заводов-
смежников и производств ПАО «АВТОВАЗ» планируется изготавливать пресс-
формы в объемах, указанных в таблице 6.
Программа изготовления крупных и средних пресс-форм предполагает
производство пресс-форм для максимального удовлетворения потребности
ПАО «АВТОВАЗ».
Расчет количества необходимого основного оборудования производится
на основе планируемых объемов изготовления пресс-форм и трудоёмкости из-
готовления (таблица 7).
52
Таблица 6
Планируемые объемы изготовления пресс-форм
№
Наименование
Существующая
мощность, ед.
Планированный
объем пресс-форм, ед.
Потребность ПАО «АВ-
ТОВАЗ», ед.
Удовл. потр. ПАО «АВТО-
ВАЗ» %
20
18
20
19
20
20
20
21
20
22
20
19
20
20
20
21
20
22
20
19
20
20
20
21
20
22
1
Особо крупные
-
8
13
15
15
15
15
15
15
53
87
100
100
2
Крупные
5
10
10
20
20
20
20
20
20
50
50
100
100
3
Средние
40
40
40
40
50
80
80
90
71
50
50
50
70
4
Мелкие
43
50
53
54
90
100
96
98
113
50
55
55
80
5
Заливочные
20
20
20
20
20
20
20
20
20
100
100
100
100
6
Вакуумные
10
10
10
10
10
10
10
10
10
100
100
100
100
7
Вспенивания
5
5
5
5
5
5
5
5
5
100
100
100
100
ИТОГО
123
143
146
164
210
250
246
258
254
75
74
76
89
53
Таблица 7
Существующие производственные мощности производства пресс-
форм ПТО
№
п.п.
Продукция
Кол-во
шт.
Трудоёмкость н-час
Выпуск тыс.р.
на 1 штуку на программу
1.
Пресс- формы литье-
вые в том числе
5
1.1
Особо крупные
-
-
-
1.2
Крупные
5
3458
17290
10478
2
Пресс-формы
Заливочные
20
649,7
12994
7 875
3
Вакуумные
10
211,8
2118
1284
4
Вспенивание
5
3296,8
16484
9 990
5
Средние
40
180,4
9020
39850
6
Мелкие
43
164,6
7077,8
47345
Итого:
123
-
77350
116822
Планируемые мощности производства пресс-форм ПТО представлены в
таблице 8.
Таблица 8
Планируемые мощности производства пресс-форм ПТО на плано-
вый год
№
п.п.
Продукция
Кол-во
шт.
Трудоёмкость н-час
Выпуск тыс.р.
на 1 штуку на программу
1.
Пресс-формы лить-
евые в том числе
18
1.1
Особо крупные
8
4093,0
61395
21794
1.2
Крупные
10
3458,0
69160
20956
2.
Пресс-формы
Заливочные
20
649,7
12994
7875
3.
Вакуумные
10
211,8
2118
1284
4.
Вспенивание
5
3296,8
16484
9990
5.
Мелкие
50
180,4
9020
55052
6.
Средние
40
101,4
5070
39850
Итого:
143
-
190615
156801
Таким образом, в целях совершенствования организации инструменталь-
ного хозяйства ПАО «АВТОВАЗ» рекомендовано:
1) применение в планировании алгоритмов перераспределения потока
заказов с определением их приоритетности. Это позволит улучшить перерас-
пределение потоков заказов внутри предприятия и цехов. Предлагается для со-
гласования плановых заданий и фактических производственных возможностей
54
цехов инструментального производства использовать алгоритмы перераспреде-
ления потока заказов, основанные на теории массового обслуживания и методе
вычисляемых приоритетов из «вытягивающей» логистической системы;
2) применение для проектирования и производства пресс-форм и штам-
пов САПР в сочетании с CAD-системами Преимущества такого подхода:
сокращение времени производства: применение 5-ти координатного
обрабатывающего центра и фрезерного станка ЧПУ приводит к сокращению
времени обработки в 1,5–2 раза, повышению производительность в 2–3 раза и
сокращению потерь материала на 5–10%;
повышение прочностных и износостойких свойств изделий за счет
нанесения защитного покрытия с возможностью сочетания материалов (LENS,
DMD технологии);
возможность быстрого изготовления или моделирования литейных
форм со сложными каналами прокачки жидкости, повышающих теплообмен и
прочностные характеристики изделия;
быстрая переналадка оборудования для мелкосерийного и штучного
производства;
возможность быстрого прототипирования, и ряд других положитель-
ных сторон.
Организация производственного процесса в инструментальном хозяйстве
ПАО «АВТОВАЗ» на основе аддитивных технологий в сочетание с ЧПУ позво-
лит получить конкурентные преимущества в виде повышения производитель-
ности труда, сокращения затрат на цикл тестирования и производства готовой
продукции.
3.2. Оценка экономической эффективности разработанных мероприятий
В таблице 9 приведен расчет затрат по проекту.