Реферат: Организация производства на предприятиях черной металлургии

ВВЕДЕНИЕ

Металлургическоепредприятие как производственная система включает средства труда как кооперацию(систему) машин, рабочую силу как кооперацию рабочих или систему совместноготруда, экономику как систему экономических отношений внутри и вне предприятия исистему управления.

Весьпроцесс в целом как система сложной кооперации людей и применяемых ими машин,производственных подразделений является предметом теории организации производства.

Под организацией производства следует понимать системунаучно обоснованных мер, направленных на создание наиболее рациональнойструктуры предприятия и его подразделений, на целесообразное сочетание исоединение во времени и пространстве трудовых и технологических процессов, атакже средств производства с целью эффективного выполнения плановых заданий идостижения наилучших конечных результатов. Таким образом, в пределахпредприятия организуется единый производственный процесс, представляющий собойсистему взаимосвязанных, целенаправленных технологических и трудовых процессов.

ГЛАВА 1. ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ И ИХ ОРГАНИЗАЦИЯ

1.1Сущность, особенности и классификация производственных процессов

Основойдеятельности предприятия любой промышленной отрасли является производственныйпроцесс. В самом общем виде слово «процесс» выражает развитие, ход развития,динамику, изменения. В этом свете процесс (процесс производства) представляетсяцепью последовательных изменений положения или состояния какого-либо предмета,явления, в которых систематически проявляются определенные объективныезакономерности. Следовательно, в любом производстве выразителем процессаявляется та или иная целенаправленно движущаяся, т.е. функционирующая система,а сам процесс представляет последовательную смену состояний системы вкоординатах времени и пространства.

Подфункционирующими системами в производстве следует понимать комплексыпроизводственного оборудования, сырья, материалов, энергоносителей,транспортных средств, а также людей, непосредственно участвующих в системе вкачестве исполнителей или управляющих ею по заранее разработанным ими программам.

Систематическоеи целенаправленное изменение количественных и качественных характеристикуказанных комплексов под воздействием труда людей и используемых ими сил дляполучения заданных программой продуктов и представляет производственныйпроцесс. Таким образом, производственный процесс на промышленном предприятииможно охарактеризовать как органически и системно увязанную совокупностьтрудовых, естественных и автоматических процессов, направленных на превращениеисходных материалов в готовую продукцию.

Естественныепроцессы в данном случае понимаются как процессы, протекающие под воздействиемсил природы без непосредственного участия в них человека. В черной металлургиик естественным процессам относятся различные физико-химические ифизико-механические процессы – расплавление, кристаллизация, окисление,восстановление, нагрев, остывание, спекание, автоматизированные процессыдеформации металла и др. Определяющими в производственном процессе являютсятрудовые процессы.

Исходяиз приведенной характеристики и определения понятия производственного процесса,следует вывод о том, что именно производственный процесс является непосредственными главным объектом организации и управления на промышленном предприятии.

Организацияпроизводственного процесса предусматривает наиболее рациональное сочетание во времени ипространстве труда человека с вещественными элементами производства. Конечнойцелью организации производственного процесса является обеспечение неуклонногороста объема производства, всемерное снижение затрат всех видов, достижениевысокого качества продукции.

Современная отечественная черная металлургия является высокоразвитой в техническом отношении комплекснойпромышленной отраслью. На основе специализации, комбинирования и кооперирования ряда производств других отраслей промышленности она включает всебя разнообразные, но органически связанные технологическим, энергетическим, организационным и экономическимединством предприятия начиная от рудников и карьеров по добыче рудных и нерудных сырья и материалов и кончаяцехами и заводами по производству кокса, различныххимических продуктов, готового проката, метизов промышленного назначенияи товаров народного потребления. В такомкомплексе главная роль принадлежитведущему производству — производству чугуна, стали, проката. Всеостальные цехи и предприятия отрасли призваны материально обеспечить бесперебойныйход основного производства либоперерабатывать его отходы и побочные продукты.

Металлургическое производство и технологические процессы имеют ряд своих специфических особенностей, существенно отличающих их от других промышленных производстви накладывающих соответствующий отпечатокна требования к формам и методам организации производства.

К числу важнейших отраслевых особенностей современного металлургическогопроизводства относят комплексность иструктурную сложность современных металлургических предприятий; высокуюстепень концентрации производства; масштабность и массовость производства;многостадийность технологии и высокую материалоемкость;энерготехнологическую связь основных переделов.

Указанные особенности металлургического производства носят главным образом отраслевой характер или характеризуют предприятие в целом как систему. Учетэтих особенностей важен. Но еще болеенеобходимым является рассмотрение специфических черт конкретных металлургическихпроизводственных процессов внутри предприятияна различных переделах с целью определения в дальнейшем их структуры, организационных форм, методов их исследования и организации.

Рассмотренные особенности металлургических производственных процессов свидетельствуют о том, что они носятгетерогенный, т. е. неоднородный характер и отличаются в связи с этим большим разнообразием, сложностью икомплексностью. С целью систематического изучения, анализа, нормирования и совершенствования организации производственных процессов необходима ихклассификация. Производственные процессы на металлургических предприятиях как системы в зависимости от цели их исследования можно классифицироватьв различных аспектах с различныхпозиций.

По отношению к выпуску готовой основной (конечной) продукции и технологической значимости производственныепроцессы подразделяются на основные, вспомогательные, подсобные и побочные.

Основные — этопроцессы качественного, т. е. физико-химического или физико-механическогоизменения предмета труда, направленные наполучение полуфабрикатов и готовойконечной продукции (чугуна, стали, про
ката, труб, метизов).

Вспомогательные — процессы, имеющие своим назначении обслуживание и обеспечениебесперебойного протекания основныхпроцессов (материально-техническое обеспечение,ремонты, транспорт).

Подсобные процессынаправлены на добычу и подготовку исходного сырья и материалов,производство технологического топлива (агломерата, кокса, огнеупоров).

Побочные — этопроцессы изготовления различных видов продукции из отходов основногопроизводства (кирпича, шлакобетона, цемента, изделий народного потребления из металлообрези в прокатномпроизводстве и др.).

В зависимости от способов воздействия на предметы труда, уровня техническойоснащенности процесса и степени участия внем рабочего производственные процессы подразделяются на ручные,машинно-ручные, машинные, аппаратурные.

Ручные процессыосуществляются рабочим без помощимеханизмов с применением простых инструментов и приспособлений(молоток, напильник, зубило, тиски и др.), направленыглавным образом на перемещение предметатруда или изменение его формы.

Машинно-ручныепроцессы выполняются машинами илимеханизмами при непосредственном участии в них рабочих. В таких процессах одновременно или со сдвигом во времени используются энергия машины иусилия рабочего. Примерами такихпроцессов могут служить прокатка нане полностью механизированных станах, обработкадеталей на станках при ручной подаче, установке заготовки и съеме готовогоизделия.Машинные процессы направлены как на изменение качества, так иглавным образом на изменение формы предметатруда; выполняются с помощью специализированныхмашин, полностью механизированных или автоматизированных. Роль рабочего в таких процессах заключается восуществлении функций контроля и управления.

Аппаратурные—химическиеифизико-химические процессы, направленные на изменениекачественных признаков и свойств предмета труда и протекающиев специальных агрегатах (доменных,мартеновских и электросталеплавильных печах, конвертерах), оснащенныхспециальными механизмами и средствами управляющей автоматики. В аппаратурных процессах в функции рабочих входят контроль и управление работой агрегатов.

С позиций непрерывного совершенствования организации производства рассмотренная классификация играет существенную роль при проектировании техническихмероприятий по механизации иавтоматизации производственных процессов, планировании подготовкиквалифицированных рабочих кадров, приаттестации рабочих мест и разработке-планов НОТ, внедрении прогрессивныхсистем оплаты труда.

По характеру движения предмета труда во времени процессыделятся на непрерывные, полунепрерывные, прерывные(дискретные).

Непрерывные — этопроцессы, в которых на протяжении установленного периода времени (час, смена,сутки, год и более) происходитнепрерывное превращение исходных материалов или полуфабрикатов вготовую продукцию. Примерами непрерывных процессов являются процессы, протекающие внутри доменных печей, настанах бесконечной прокатки, а также внутрицикловые процессы на МНЛЗ,непрерывных прокатных станах, сталеплавильныхагрегатах. При прочих равных условиях наиболее производительнымиявляются непрерывные процессы, так какздесь практически все рабочее время затрачивается на изготовление продукции.Поэтому технологическая непрерывность процесса вызывает необходимость создания стабильных условий работы агрегата,а также обеспечения организационной непрерывности и поточности процесса.

Полунепрерывные — это процессы, в которых циклы операций по характеру технологии обработкипредметов труда отделены друг отдруга, а по принципу действия агрегатамогут осуществляться непрерывно. Примерами агрегатов, в которых могутосуществляться полунепрерывные процессы, служат конвертеры, мартеновские и электрическиеночи.

Прерывные (дискретные)или периодические процессы отличаются тем, что вних циклы операций по характеру технологии обработки предметовтруда разделены межцикловыми интервалами идействие агрегата (машины) также протекает периодически ссоответствующими интервалами.

По характеру протекания во времени производственные процессы, а также части их подразделяют на циклическиеи нециклические.

Циклическими называютсяпроцессы, систематически повторяющиеся при получении каждой единицыпродукции. Циклические процессы направленынепосредственно на обработкупредмета труда или осуществление тех функций, которые способствуют выполнениюосновной задачи данного цеха или агрегата.

Нециклическими являютсяпроцессы, возникающие во времени периодически или эпизодически.Такие процессы обычно связаны собслуживанием агрегатов и рабочихмест. Примером их могут служить перевалка валков, ремонт оборудования, заправка инструмента и т. п.

В связи с тем что основная продукция производится в ходе циклических процессов, общая организационная задачапри исследовании и проектировании производственныхпроцессов заключается в максимальном сокращении нециклических процессов (без ущерба их качеству) и в увеличении в результате этого долициклических.

Связь между производительностью агрегата (участка)и затратами времени на циклические и нециклические процессы можетбыть представлена следующей формулой:

<img src="/cache/referats/25313/image002.gif" v:shapes="_x0000_i1025"> (1)

где Р — производительность агрегата(участка), т;

Т—заданное календарноерабочее время, сут, смена, ч, мин, с;

<img src="/cache/referats/25313/image004.gif" v:shapes="_x0000_i1026">сов в течение заданного календарного рабочего времени, ч (мин, с);

<img src="/cache/referats/25313/image006.gif" v:shapes="_x0000_i1027"> — суммарное времяперерывов в течение календарного рабочеговремени, ч (мин, с);

tц— длительность циклаобработки единицы продукции, ч (мин,с).

При делении процессов на циклические и нециклические особое внимание уделяют затратам времени на перерывыи нециклические операции для принятия техническихи организационных мер по их всемерному сокращению.

По степени возможности непосредственного наблюдения за ходом производственных процессов с целью их изучения и регулирования они дифференцируются напроцессы закрытые, открытые и полузакрытые. Рассматриваемый классификационный признак важен для выбора методов исследования при проектировании и анализе организации производственных процессов.

Закрытыми являютсяфизико-химические процессы, происходящие в закрытыхагрегатах, изменение предметов труда в которых не поддаетсянепосредственному (визуальному) наблюдению (процесс в доменных печах). Исследовать ход закрытых процессов можно по ряду косвенныхпризнаков, фиксируемых контрольно-измерительнымиприборами, а также химанализом и температурой чугуна, химанализом шлака, его вязкостью, давлением, составом и температурой колошникового газа идр.

Открытыми являютсяпроцессы, не связанные с физико-химическимипревращениями, а изменения предметов труда при этом поддаютсянепосредственному наблюдению. К нимотносятся посадка заготовок в печь, установка изложниц, отделочные работы в прокатныхцехах, транспортировка и др. К числу открытых процессов можно отнестипрокатку металла, хотя изменение внутренней структурыметалла при его обжатии и вытяжке не поддается непосредственному наблюдению.

Полузакрытыми являются процессы, в которых качественноеизменение предметов труда поддается лишь частичномунаблюдению, например, плавка стали в мартеновской печи.

По характеру производственных связей между агрегатамии участками имеют место процессы связанные (многоступенчатые) и замкнутые (одноступенчатые).

К связанным относятсяпроцессы, в которых результат труда одногопроизводственного участка является непосредственнымисходным предметом труда другого участкавследствие характера технологии и организации протекания процесса. В основном металлургическом производствевсе процессы связаны: доменные печи обеспечиваютсталеплавильные агрегаты жидким чугуном, сталеплавильные — горячими слитками прокатные цехи.<img src="/cache/referats/25313/image007.gif" v:shapes="_x0000_s1027"><img src="/cache/referats/25313/image008.gif" v:shapes="_x0000_s1028"><img src="/cache/referats/25313/image009.gif" v:shapes="_x0000_s1029">Систематическоеобеспечение указанных связей во времени иобъемах — залог ритмичной работы металлургическихпредприятии. Для этого при проектировании организации связанных процессов необходимо строить графики протекания процесса не только по каждой отдельнойступени, но и комплексные графики, предусматривающие согласование и увязкуработы всех взаимосвязанных звеньев внутрицеха и между цехами.

Замкнутые — этопроцессы, в которых результат труда на том или ином производственном участкеявляется конечным и непосредственно несвязан с последующими процессами. Примерамизамкнутых процессов могут быть работа доменныхпечей и разливочных машин при отправке чушковогочугуна на склад, то же при отправке слитковиз сталеплавильных цехов на склад слитков, финишнаяобработка детали на станке.

По виду движения предмета труда в процессе, т. е. по способу передачи его от одной операции к другой, различаютпроцессы с последовательным протеканием, параллельными параллельно-последовательным. Рассматриваемый классификационный признак с точки зрения организации производства является весьма важным,так как в значительной мереопределяет производительность производственного процесса.

Последовательный вид движения предмета труда характеризуется тем, что при изготовлениипартий изделий (слитков, заготовок, готового проката) либо отдельных единиц(целой плавки в многоступенчатом технологическомпроцессе) каждая последующая операция начинается только после выполнения предыдущей.

При параллельном видедвижения каждая последующая операция или единицаизделия может осуществляться илиобрабатываться до окончания предыдущей с большим или меньшим сдвигомво времени, например прокатка на многоклетьевыхстанах 'линейного и последовательногорасположения.

При параллельно-последовательном способе сочетания движения (выполнения операций) передача предмета труда на последующую операцию производится частичнымипартиями до окончания обработки всей партии на предыдущей ступени. Примеромэтого вида процесса является разливка плавкистали из двух ковшей в два полусоставас последующей передачей их в стрипперное отделение.

1.2 Структурапроизводственных процессов и методы повышения их

производительности

Результаты производственной деятельности металлургическихпредприятий, направления и методы совершенствования технологии и организациипроизводства непосредственно связаны со структурой основных производственных процессов.

Многообразные особенности металлургических процессов характеризуют их как сложные в структурном отношении процессы, состоящие из большого количества взаимосвязанных частичныхпроцессов, протекающих последовательно ипараллельно на ряде участков производства. В технологическом иорганизационном отношениях производственныйпроцесс на металлургическом предприятии имеет принципиально общую иерархическуюструктуру (рисунок 1),различными уровнями которой являютсястадии процесса, ступени, операции. Последние в свою очередь имеютсобственную «микроструктуру», включающую всебя различные переходы, приемы, действия,движения.

Производственный процесс

<img src="/cache/referats/25313/image011.gif" v:shapes="_x0000_s1053"> Стадии процесса

Доменный

Сталеплавильный

Прокатный

Ступени процесса

Подготовка и подача шихты

Плавка

Разливка

Раздевание слитков

Подготовка составов

Операциипроцесса

Завалка шихты

Заливка

чугуна

Прогрев и плавление

Доводка

Выпуск плавки

Приемы, движения

Рисунок 1 — Схемаструктуры производственного процесса на металлургическом предприятии

Поскольку любой производственный процесс совершается в координатах пространства и времени, постольку структура его наряду с технологией определяетсятакже и факторами, связанными с размещением оборудования,транспортными коммуникациями и временными характеристикамиего протекания.

Каждый металлургический передел (стадия) имеет свою конкретную структуру, отражающую его сущность.В пределах отдельной стадии, представляющей какой-либо основной цех, производственный процесс вследствиеего технологических и организационных особенностей расчленяется на ряд частичныхпроцессов — ступеней. Организационноепостроение и внутреннее содержание процесса на каждой ступениопределяются пространственным размещениемоборудования и специализированным комплексом производственных операций,осуществляемых на нем в строго установленнойпоследовательности над каждойединицей или (и) партией изделий.

Таким образом, ступень представляет часть производственногопроцесса, включающую в себя регламентированный комплекс технологически однородныхпроизводственных операций. Комплексы операций осуществляются рабочими на отдельных агрегатах или специализированных участках цеха. Характер операций, их содержание,последовательность и методы выполнения определяются конечным производственным заданием для каждого агрегата или участка цеха.

В доменных цехах участками (ступенями) процесса производства являются: рудный двор с бункерной эстакадой, доменные печи, участок уборки продуктов плавки вместес ковшевым хозяйством, грануляционный бассейн,шлаковый отвал, разливочные машины.

В мартеновских выделяют следующие участки: шихтовыйдвор, печной пролет, разливочный пролет, стрипперноеотделение, отделения подготовки составов, складхолодных слитков.

В прокатных цехах участками являются: склад металла, участок нагрева (колодцы, методические печи), прокатные станы, отделочные отделения (адъюстаж), склад готовой продукции.

Ступени производства неравнозначны при изучении их с различных позиций. Поэтому среди всех ступеней процесса с точки зрения организации производствавыделяется основная ступень — ступень, на которой непосредственноосуществляется основной технологическийпроцесспроизводства, т. е. процесс по качественному изменению предмета труда ипревращению его в готовую продукцию. Вметаллургическом производстве основными его ступенями являются:доменные, мартеновские и электросталеплавильныепечи, конвертеры, обжимные и чистовыепрокатные станы.

Основные ступени в общей цепи производства определяют временные и объемныехарактеристики процесса на всех остальных егоступенях, а также в обслуживающих ихцехах и хозяйствах.

С позиции последовательности размещения в общем процессе различают входную, промежуточную, выходную ступени. Такая позиция важна для определения материальных и организационных связей по всем параметрам между выходными потоками предыдущей стадии или ступени и входными потребностями и возможностями последующих.

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 основныхступеней, уменьшая или увеличивая сдачу на последующуюстадию произведенных полуфабрикатов или готовой продукции. Врассматриваемом аспекте выходная ступень впроизводственном процессе цеха являетсявесьма 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. Изучениепроизводственного процесса на «узких» ступенях позволяет установить причины их низкой производительности и наметить мерыпо повышению их производственныхвозможностей.

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

При уже сложившемся пространственном размещенииосновного 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 продолжительностипроизводственного цикла. В наиболее общем виде длительность производственного цикла представляет период времени междузапуском исходных материалов или полуфабрикатовв производство и выпуском его в виде готовогопродукта, например период времени между задачей заготовки в рабочую клетьпрокатного стана и выходом из нееготового проката.

Следует различать продолжительность производственного цикла изготовления единичного изделия, напримерстального листа из сляба, подготовки одиночного поддона с изложницами на сталеразливочном составе и др., а также партии изделий (разливка плавки визложницы, поплавочный нагрев слитков в колодцах и последующая прокатка их на обжимном стане, подготовкапод плавку сталеразливочного состава,погрузка шихтового, мульдовогосостава и т. д.).Таким образом, производственный цикл представляет замкнутый комплекс операцийили 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-временноймасштабностью. 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 комплексчастичных циклов всех ступеней производства. Еслина 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 партиипродукции (конвертерные и мартеновские плавки,нагрев слитков в колодцах и др.). В масштабе же предприятия производственный цикл охватывает все стадии и ступени производственного процессаизготовления 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 (рисунок 2):

— технологический цикл, состоящий из времени выполненияосновных технологических операций, работ, частичныхпроцессов, 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 предметатруда (отстой стали в изложницах до полной ее кристаллизации, остывание прокатана холодильниках и др.);

— время технически неизбежных межцикловых и внутрицикловых перерывов.

В рассматриваемом общем случае продолжительность производственного цикла не может соответствоватьпростой сумме его временных компонентов. Эго обусловленотем, что абсолютная величина любого временного компонента зависит оторганизационной формы, процесса, характеризуемой определенным видом его протекания (последовательный, параллельный, параллельно-последовательный) и характером сочетанияопераций внутри рабочего времени цикла, времени транспортировки ивспомогательных операций.

Производственный цикл

Время выполнения операций

Основные технологические

Вспомогательные

Транспортные

Контрольные

Время перерывов

Межцикловые

Межоперационные

Внутриоперационные

Пролеживание

Хранение

Пролеживание

Рисунок 2 — Временнаяструктура производственного цикла

При существующей (заданной) технологии процесса эффективностьвременной структуры производственного цикла,непосредственно связанная с его продолжительностью, определяется рядом такихпараметров, как абсолютная продолжительностькаждого структурного компонента,число компонентов и элементов в них, удельные их соотношения и организационная форма процесса.

Эффективность структуры производственного цикла приравенстве прочих условий будет тем выше, ч