Исследование организации производственного процесса на предприятии тяжелой металлургии

 

Очень важной с позиции  скоростей протекания процесса и  темпов изготовления готовой продукции  является заключительная - выходная ступень. Не являясь основной ступенью, она своими действиями корректирует во времени работу всех предыдущих, в том числе и основных ступеней, уменьшая или увеличивая сдачу на последующую стадию произведенных полуфабрикатов или готовой продукции. В рассматриваемом аспекте выходная ступень в производственном процессе цеха является весьма ответственной, задающей ритм его работы.

 

С позиций производственных возможностей «узкая» ступень - это  такая ступень, которая по уровню интенсивности своей работы не удовлетворяет  требованиям ведущей основной ступени. Изучение производственного процесса на «узких» ступенях позволяет установить причины их низкой производительности и наметить меры по повышению их производственных возможностей.

 

Непосредственное осуществление  производственного процесса на каждой его ступени достигается выполнением соответствующих операций. Операция - это законченная на данной ступени часть производственного процесса, характеризующаяся единством технологических признаков, выполняемая одним или несколькими рабочими на определенном рабочем месте специализированными средствами труда.

 

При уже сложившемся пространственном размещении основного и вспомогательного стационарного оборудования в том  или ином цехе особый интерес с  позиций наиболее эффективного его  использования представляет построение производственного процесса во времени. Эффективность построения процесса во времени определяется его организационной структурой, зависящей от вида и степени сложности самого процесса и продолжительности производственного цикла. В наиболее общем виде длительность производственного цикла представляет период времени между запуском исходных материалов или полуфабрикатов в производство и выпуском его в виде готового продукта, например период времени между задачей заготовки в рабочую клеть прокатного стана и выходом из нее готового проката.

 

Следует различать  продолжительность производственного  цикла изготовления единичного изделия, например стального листа из сляба, подготовки одиночного поддона с изложницами на сталеразливочном составе и др., а также партии изделий (разливка плавки в изложницы, поплавочный нагрев слитков в колодцах и последующая прокатка их на обжимном стане, подготовка под плавку сталеразливочного состава, погрузка шихтового, мульдового состава и т. д.). Таким образом, производственный цикл представляет замкнутый комплекс операций или работ, осуществляемых в определенной последовательности во времени над каждой (многими) единицей продукции.

 

Производственный  цикл имеет место на всех уровнях, т. е. стадиях и ступенях производства, различаясь при этом содержанием  работ и пространственно-временной  масштабностью. Так, на каком-либо рабочем  месте, агрегате производственный цикл во времени совпадает или просто является рабочим циклом (плавка стали, проката каждого слитка или заготовки и т. д.). В масштабе цеха производственный цикл включает в себя комплекс частичных циклов всех ступеней производства. Если на какой-либо ступени процесса в течение каждого рабочего цикла обрабатывается единица продукции, то в цехе (стадии) в течение всего производственного цикла параллельно могут проходить обработку многие единицы или партии продукции (конвертерные и мартеновские плавки, нагрев слитков в колодцах и др.). В масштабе же предприятия производственный цикл охватывает все стадии и ступени производственного процесса изготовления каждой единицы и всех партий продукции от самой начальной производственной операции до последней.

Временная структура  производственного цикла в общем случае включает в себя следующие компоненты :

 

- технологический  цикл, состоящий из времени выполнения  основных технологических операций, работ, частичных процессов, систематически  повторяющихся с каждой единицей  или партией изделий;

 

- время вспомогательных  операций и работ, циклически  или не циклически возникающих  с производством каждой единицы  продукции, партии или в одном  процессе (конвертерная или мартеновская  плавка);

 

- время технологических  отстоев, регламентированного прослеживания предмета труда (отстой стали в изложницах до полной ее кристаллизации, остывание проката на холодильниках и др.);

 

- время технически  неизбежных межцикловых и внутрицикловых  перерывов.

 

В рассматриваемом  общем случае продолжительность  производственного цикла не может соответствовать простой сумме его временных компонентов. Эго обусловлено тем, что абсолютная величина любого временного компонента зависит от организационной формы, процесса, характеризуемой определенным видом его протекания (последовательный, параллельный, параллельно-последовательный) и характером сочетания операций внутри рабочего времени цикла, времени транспортировки и вспомогательных операций.

 

Основными факторами, определяющими производительность процессов, являются:

 

- техническая характеристика агрегатов (полезный объем доменных печей, емкость сталеплавильных агрегатов, число клетей, диаметр рабочих валков прокатных станов и др.);

 

- интенсивность  основных процессов (скорости, давления, температуры, интенсификаторы - кислород, природный газ);

 

- сортамент  продукции и трудоемкость ее  изготовления;

 

- исходные материалы  и режимы их обработки;

 

- организационные  факторы (методы увязки производственных  процессов на всех их ступенях, характер их сочетания и организационная  структура процессов, организация труда и др.).

 

На практике число факторов, влияющих на производительность процессов, значительно больше, но не все они учитываются в производстве, кроме того, их сущность и направленность отличаются разнообразием и степенью постоянства. Значительная часть из них носит не детерминированный, а вероятностный стохастический характер, что и определяет металлургические процессы в целом как процессы вероятностные. Для возможности четкой организации процессов, прогнозирования их хода и управления необходимы глубокие исследования, выявление на этой основе закономерностей протекания процессов и зависимостей результатов производства от количественных значений соответствующих факторов при различных их сочетаниях.

 

Для расчетов производительности процессов строятся экономико-математические модели, отражающие в функциональной или стохастической форме связи между результативными и факториальными признаками исследуемых процессов.

 

Так, производительность процессов, протекающих с перерывами, можно определить из выражения:

 

Р = Tn/(t0 + tn) = ТпПц,                                                                                        

 

где Р - производительность в единицу времени, т/ч (шт/ч);

 

 Т - принятая  единица времени, ч (смена, сут);

 

to - продолжительность операции, ч (мин);

 

tn - продолжительность  перерыва (мин - внутри цикла);

 

tц—продолжительность  цикла, ч (мин);

 

 п — число  единиц продукции, изготовляемой  за один цикл, шт., или объем  продукции, т.

 

Для процессов, протекающих без перерывов между циклами, в которых продолжительность операции соответствует продолжительности цикла, производительность процесса определяется по формуле:

 

р = Tn/t0 = Tn/tцv                                                                                          

 

Для рассмотренных видов процессов сменная их производительность с учетом различных внутрисменных перерывов рассчитывается по формуле:

 

                                                                                          

 

где tв.п —  внутрисменные перерывы (продолжительность подготовительно-заключительных работ, регламентированных перерывов по техническим причинам, на отдых).

 

 В металлургическом  производстве все основные металлургические  процессы осуществляются не на  одной, а на многих ступенях, что характеризует их как процессы сложные. Многоступенчатость процессов и возможность осуществления их в различных организационных формах обусловливают и возможность параллельного во времени выполнения операций на отдельных ступенях, а следовательно, и одновременное с большим или меньшим сдвигом во времени перекрытие смежных производственных циклов.

 

Перекрытие  представляет период одновременного протекания двух смежных циклов, т. е. период времени  между началом последующего цикла  и окончанием предыдущего. Выполнение операций смежных циклов на отдельных ступенях может осуществляться непрерывно без интервалов, если операции равны по своей продолжительности, либо с перерывами в случае, если продолжительность операций на различных ступенях процесса различна.

 

Производственные процессы с перекрытием циклов в зависимости от характера выполнения операций на отдельных ступенях могут иметь следующие организационные формы:

 

- с последовательным  протеканием операций на всех  ступенях;

 

- с опережением  операций, протекающих на последующих ступенях, по отношению к аналогичным операциям на предыдущих ступенях;

 

с параллельным выполнением операций на отдельных  ступенях.

 

Производительность  процессов, протекающих с перекрытием  смежных циклов во времени независимо от их организационной формы, определяется продолжительностью такта (ритма).

 

Часто на практике определение такта прокатки только расчетным путем вызывает затруднения, в связи с тем что длительность вспомогательных операций на разных станах может существенно различаться.

 

Упростить расчет помогает график Адамецкого и его виды. На нем по горизонтальной оси откладывается время в секундах, по вертикальной – номер клети стана. Продолжительность прокатки в рассматриваемом проходе на графике отмечается жирной горизонтальной линией на оси, соответствующей прокатной клети. Свободные участки между двумя линиями представляют паузы между соседними проходами. Передача полосы из одной клети в другую изображается наклонной линией, а ее проекция на горизонтальную ось соответствует паузам на передачу.

 

С помощью графика  Адамецкого можно проследить за последовательностью  выполнения технологического процесса и проследить элементы машинного  времени прокатки. А значит , появляется возможность анализировать загруженность  рабочих клетей, выявлять их пропускную способность и наметить возможное перераспределение обжатий прокатываемой полосы между клетями или изменение скоростных условий по клетям с целью более равномерной их загрузки в соответствии с требованиями максимальной производительности стана.

 

Продолжительность такта процесса представляет период времени от начала предыдущего цикла  до начала последующего и определяется разностью между продолжительностью цикла и величиной опережения (перекрытия).

3. Практическое исследование организации предприятия тяжелой металлургии.

Российская  металлургия на пороге третьего тысячелетия 

22 ноября в  гостинице "Золотое кольцо" состоялась конференция "Российская  металлургия на пороге третьего  тысячелетия".

 Основными  темами обсуждения стали проблемы  металлургического комплекса России и предложения по их решению, возможные и реализуемые в условиях современной российской экономике.

 В конференции  участвовало более 150 представителей  министерств и ведомств, руководителей  ведущих российских металлургических  компаний и ассоциаций металлургов, представителей РАО "Газпром", МПС, зарубежных инвестиционных банков, консалтинговых компаний и крупнейших зарубежных трейдеров.

Участники оценили  общую ситуацию, сложившуюся в  металлургической отрасли после  августа 1998 года и проанализировали динамику развития черной и цветной металлургии в 1999-2000 годах.

 Выступающий  с докладом заместитель министра  промышленности Сергей Митин  сказал: "Следует особо подчеркнуть,  что за последние два года  в развитии металлургического  комплекса четко проявился ряд положительных тенденций. Важнейшие из них:

1. Рост объемов  производства продукции и уровня  загрузки мощностей 

По итогам десяти месяцев 2000 года объем продукции  в сопоставимых ценах в черной металлургии к соответствующему периоду прошлого года составил 117,9%.

2. Значительная  доля экспорта металлопродукции 

За январь-октябрь 2000 года стоимостной объем экспорта черных металлов (чугуна, ферросплавов, лома и отходов, проката) составил 5,2 млрд долл. США и увеличился по сравнению  с аналогичным периодом прошлого года на 22%.