В машиностроении в зависимости от программы выпуска изделий и характера изготовляемой продукции различают три основных типа производства: единичное, серийное и массовое.
Единичное производство характеризуется широкой номенклатурой изготовляемых или ремонтируемых изделий и малым объемом их выпуска. На предприятиях с единичным производством применяют преимущественно универсальное оборудование, расположенное в цехах по групповому признаку (т. е. с разбивкой на участки токарных, фрезерных, строгальных станков и т. д.). Обработку ведут стандартным режущим, а контроль — универсальным измерительным инструментом.
Так как конструкции изготовляемых в единичном производстве машин нестабильны и подвергаются частым изменениям, то при обработке заготовок принципы полной взаимозаменяемости не соблюдаются (иначе потребовалось бы большое количество специальных измерительных средств, затраты на изготовление которых чрезвычайно велики), поэтому при сборке применяют подгоночные работы.
Для предотвращения брака основные металлоемкие дорогостоящие детали изготовляют раньше, чем сопрягаемые с ними более дешевые детали, за счет которых компенсируют отклонения размеров основных деталей, возникающие при их обработке.
Серийное производство характеризуется ограниченной номенклатурой изделий, изготовляемых или ремонтируемых периодически повторяющимися партиями, и сравнительно большим объемом выпуска. В зависимости от количества изделий в партии или серии и значения коэффициента закрепления операций различают мелкосерийное, среднесерийное и крупносерийное производство.
Коэффициент закрепления операций — это отношение числа всех различных технологических операций, выполненных или подлежащих выполнению в течение месяца, к числу рабочих мест. Для мелкосерийного производства он составляет 20…40, для среднесерийного производства— 10…20, для крупносерийного производства— 1…10.
На предприятиях серийного производства значительная часть оборудования состоит из универсальных станков, оснащенных как специальными, так и универсально-наладочными (УНП) и универсально-сборными (УСП) приспособлениями, что позволяет снизить трудоемкость и удешевить производство. Представляется также возможным располагать оборудование в последовательности технологического процесса для одной или нескольких деталей, требующих одинакового порядка обработки, с соблюдением принципов взаимозаменяемости при обработке. При небольшой трудоемкости обработки или недостаточно большой программе выпуска изделий целесообразно обрабатывать заготовки партиями, с последовательным выполнением операций, т. е. после обработки всех заготовок партии на одной операции производить обработку этой партии на следующей операции. При этом время обработки на различных станках не согласуют. Заготовки во время работы хранят у станков, а затем транспортируют целой партией.
В серийном производстве применяют также переменно-поточную форму организации работ. Здесь оборудование также располагают по ходу технологического процесса. Обработку производят партиями, причем заготовки каждой партии могут несколько отличаться размерами или конфигурацией, но допускают обработку на одном и том же оборудовании. В этом случае время обработки на смежных станках согласуют, поэтому движение заготовок данной партии осуществляется непрерывно, в порядке последовательности технологического процесса. Для перехода к обработке партии других деталей переналаживают оборудование и технологическую оснастку (приспособления и инструмент).
Массовое производство характеризуется узкой номенклатурой и большим объемом выпуска изделий, непрерывно изготовляемых или ремонтируемых в течение продолжительного времени. Коэффициент закрепления операций в этом типе производства принимают равным 1. Массовое производство характеризуется также установившимся объектом производства, что при значительном объеме выпуска продукции обеспечивает возможность закрепления операций за определенным оборудованием с расположением его в технологической последовательности (по потоку) и с широким применением специализированного и специального оборудования, механизацией и автоматизацией производственных процессов при строгом соблюдении принципов взаимозаменяемости, обеспечивающих резкое сокращение трудоемкости сборочных работ.
Высшей формой массового производства является производство непрерывным потоком, когда длительности выполнения всех операций на технологической линии равны или кратны, что позволяет производить обработку без заделов в строго определенные промежутки времени. Интервал времени, через который периодически производится выпуск изделий определенного наименования, типоразмера и исполнения, называется тактом выпуска и подсчитывается по формуле
t = ФЭ*60/П,
где t — такт, мин.; ФЭ — эффективный фонд производственного времени рабочего места, участка или цеха, ч; П — годовая программа выпуска рабочего места, участка или цеха, шт.
Для выполнения операций, длительность которых не укладывается в установленный такт выпуска, используют дополнительное оборудование.
При непрерывном потоке передача с позиции на позицию (рабочее место) осуществляется непрерывно в принудительном порядке, что обеспечивает параллельное одновременное выполнение всех операций на технологической линии.
