Операційний менеджмент - Капінос Г. І. - 3.5. Типологія операційних систем

Типологія - класифікація об'єктів за спільністю ознак. Потреба в типології систем виникає тоді, коли накопичений величезний дослідницький масив даних про них і виникає необхідність у формуванні єдиної картини. Типологія систем дає можливість для дослідника:

а) одержати систематизовану інформацію;

б) оцінити вихідні параметри

в) одержати характеристику з організаційної точки зору, яку можна буде використовувати для здійснення можливих трансформаційних змін у структурі.

Практика підтверджує, що операційні системи неоднакові не тільки за своїми наслідками, але і, власне, за суттю. Необхідність у розгалуженій класифікації операційних систем пов'язана з диференціацією засобів і способів управління не тільки ними, але й здійснюваними операціями. Якщо є типологія і розуміння характеру операційної системи, уможливлюється "ефектизація" діяльності останніх.

Проектовані, створювані та експлуатовані на даний час операційні системи, що відносяться до різних сфер людської діяльності, характеризуються зрослою складністю як щодо кількісного, так і якісного аспектів. Для полегшення вивчення операційних систем необхідно мати їхню розгорнуту класифікацію, основне в якій - спрощення процесу дослідження, виявлення наявних обмежень на функціонування і створення внутрішніх критеріїв організації операцій [75].

У діяльності операційних систем існують деякі характерні особливості, які є загальними навіть для підприємств, що випускають різну продукцію. Такими особливостями можуть бути широта або вузькість номенклатури продукції, універсальність або спеціалізація обладнання, застосування поточних або непотокових форм організації виробництва, детальність розроблення технологічного процесу, кваліфікація робочої сили.

Для вивчення характерних особливостей організації операційних систем їх необхідно згрупувати відповідно до спільності основних показників, які визначають вибір форм і методів виробничих процесів та вибір методів підготовки, планування і контролю виробництва.

Характерні особливості організації виробничих систем можна визначити на підставі встановлених єдиних характеристик типів виробництва.

Існує велика кількість різновидів операційних систем. Класифікація операційних систем за різними ознаками представлена в таблиці 3.1.

Достатньо розповсюдженим підходом до класифікації операційних систем є двовимірний, тобто побудований на застосуванні не однієї, а двох класифікаційних ознак. Найбільш відомою є матриця "продукт-процес", що представлена у таблиці 3.2.

Наведений двомірний підхід до класифікації заснований на використанні таких критеріїв, як характер виходу та тип переробної системи.

Таблиця 3.1. ТИПИ ОПЕРАЦІЙНИХ СИСТЕМ

Таблиця 3.2. ДВОВИМІРНА КЛАСИФІКАЦІЯ ОПЕРАЦІЙНИХ СИСТЕМ

Характерними ознаками операційних систем проектного типу є те, що кожна одиниця кінцевої продукції унікальна за конструкцією, призначенням, розташуванням чи за будь-якими іншими важливими ознаками. Процес виробництва при цьому має одиничний, неповторний характер. На випуск кожної одиниці продукції витрачається відносно тривалий час (тижні, місяці, роки).

Проект - це система, що використовується, коли продукт дуже складний, унікальний (наприклад, як у цивільних інженерних проектах). Необхідне устаткування і персонал формуються навколо продукту. Після того, як їх роль у проекті чи проект завершується, вони звільняються. Наприклад: особливо великі чи незвичайні будівельні проекти; розвиток чи просування нових товарів; космічні проекти; комплекс робіт із ліквідації наслідків аварій; обслуговування банкетів тощо.

В операційній системі дрібносерійного типу виробництва окремі підрозділи, цехи чи дільниці спеціалізуються на виконанні різноманітних операцій при виготовлені широкої номенклатури виробів в невеликих кількостях. Операційна система масового виробництва видає великі обсяги відносно стандартизованих виходів. Операційна система з безперервним процесом виробляє значні обсяги однорідного виходу.

Вимоги, яким мають відповідати сучасні операційні системи (ОС):

1) ОС має бути стабільною, тобто при перетвореннях вона повинна зберігати відносно постійний склад та структуру своїх основних елементів;

2) ОС має бути адаптивною, тобто мати властивість пристосовуватись до змін у зовнішньому середовищі;

3) ОС має бути ефективною, тобто мати високий рівень продуктивності при відносно низькому рівні витрат.

Віднесення конкретної переробної системи загалом до того чи іншого типу виробництва має умовний характер, тому що на кожному підприємстві і навіть в окремих цехах можна зустріти поєднання різних типів організації виробничих процесів.

Тип виробництва справляє вирішальний вплив на особливості організації виробничого процесу. Ці особливості передусім проявляються у формі перебігу виробничого процесу - безперервний (нафтопереробка, виплавка металу, скловаріння) чи перервний (процеси машинобудування та приладобудування); різні технології виробництва; у межах економічно доцільного використання автоматичного, напівавтоматичного і спеціального обладнання; складі устаткування та приладдя; організації робочих місць; складі та кваліфікації працівників; системі управління виробництвом.

Кожен тип виробництва характеризує певний рівень уніфікації і стандартизації виробу. Необхідність виготовлення продукту у великий кількості потребує максимального використання взаємозамінності та уніфікації деталей, щоб скоротити різного роду ручні роботи під час підготовки та складання виробу.

Залежно від типу виробництва значною мірою змінюється і технічний рівень застосовуваних технологічних процесів. Постійність номенклатури і великий обсяг випуску роблять економічно вигідним у масовому виробництві застосування автоматичних верстатів або спеціально налагоджених потокових ліній, використання спеціального оснащення; в одиничному виробництві все це є економічно невигідним.

Характерним для того чи іншого типу виробництва є принцип (метод) розташування верстатів і робочих місць. Чим ближче тип виробництва до масового, тим менша питома вага допоміжних робіт і часу налагодження. Заводи різних типів виробництва відрізняються величиною і структурою трудомісткості та собівартості однотипної продукції. Чим ближче тип виробництва до масового, тим нижча трудомісткість однотипних виробів.

Розглянемо характерні особливості одиничної та серійної переробних підсистем. Відмінними характеристиками переробних підсистем, які орієнтовані на разові проекти, є те, що кожна одиниця кінцевої продукції унікальна за конструкцією, за завданнями, що виконуються, розміщенням або якимось іншими важливими ознаками. Процес виробництва при тому має одиничний неповторний характер. На випуск кожної одиниці продукції витрачається відносно великий час: здебільшого декілька тижнів, місяців, а то й років (будівництво храму, написання книжки, виготовлення космічного апарата тощо). Усі ресурси виробничої системи в даний момент часу спрямовані на виготовлення одного або декількох продуктів.

Основні особливості переробної підсистеми одиничного типу (на прикладі машинобудівного виробництва) полягають в наступному. Програма заводу складається здебільшого з великої номенклатури виробів різного призначення, але більш або менш близьких за конструкторськими ознаками, причому випуск кожного виробу запланований в обмеженій кількості. Номенклатура продукції у програмі заводу нестабільна: вироби, які виготовляли в цьому році, можуть не повторюватися у наступному.

Нестабільність номенклатури, її різнотипність, обмеженість випуску зменшує можливість використання стандартизованих конструкторсько-технологічних рішень. Тут велика питома вага оригінальних і дуже мала кількість уніфікованих деталей.

Технологічні процеси обробки деталей і складання машин опрацьовуються укрупнено, поскільки затрати на детальне розроблення таких процесів економічно невигідні через те, що замовлення не повторюються. З цієї ж причини обмежується застосування спеціального оснащення, використовуються універсальні пристосування та універсальний обробний інструмент.

Основним документом, що регламентує технологічні процеси, є маршрутна карта, в якій перераховано тільки назви операцій, групи обладнання та укрупнені норми часу. Деталізація технологічних операцій здійснюється безпосередньо в цехах майстрами і цеховими технологами.

Укрупнений технологічний процес і застосування для його виконання універсального обладнання потребує використання в одиничному виробництві праці висококваліфікованих робітників. Вони повинні володіти широким колом різноманітних навиків для уміння самому зрозуміти роботу, підготувати інструмент, налагодити верстат. Такі умови праці робітників потребують постійної участі та нагляду з боку майстрів і диспетчерів.

Викладені обставини та особливо виконання робіт на універсальному обладнанні без спеціального оснащення, велика частка ручної праці спричиняють збільшення виробничого циклу виготовлення продукції. Функції календарного планування та оперативного регулювання виробничих процесів децентралізовані, передані з апарату заводоуправління безпосередньо у виробничі цехи.

Цехи заводів одиничного виробництва здебільшого складаються з дільниць, які організовані за технологічною однорідністю процесів. Наприклад, у механічних цехах створюють токарні, фрезерні, слюсарні дільниці та групи робочих місць. Підвищені матеріальні затрати (викликані великими допусками), значна трудомісткість робіт (ручна підгонка, доведення тощо) та висока кваліфікація робітників зумовлюють високу собівартість виготовленої продукції.

Серійний тип переробної підсистеми характеризується виготовленням доволі великої номенклатури виробів, хоча й обмеженішої, ніж в одиничному виробництві. Вироби протягом планового періоду випускають переважно серіями. Під серією розуміють деяку кількість конструктивно подібних виробів, що їх запускають у виробництво. Велико-серійний тип виробництва наближається за своєю характеристикою до масового, а дрібносерійний - до одиничного виробництва.

Прикладом великосерійних систем є виробництво устаткування, електронних приладів і хімічних продуктів тонкого органічного синтезу. У сфері обслуговування: програми з масових щеплень, автоматичні машинні мийки, механізоване збирання врожаю, поштовий сервіс і підприємства швидкого харчування. Застосування такого типу процесів у сфері послуг обмежене, тому що обслуговування має індивідуальний характер.

Прикладом дрібносерійних систем виробництва можуть бути комерційні поліграфічні фірми, компанії, що працюють у літакобудуванні.

Іншою ознакою серійного виробництва є повторення випуску виробів протягом одного або декількох років, що дає можливість закріпляти за деякими робочими місцями низку деталеоперацій та організовувати цей випуск більш-менш ритмічно.

Випуск виробів у відносно великій кількості сприяє значній уніфікації технологічних процесів, виготовленню стандартних або нормалізованих деталей, які входять у конструктивні ряди (серії), великими партіями. Порівняно великі розміри програми випуску однотипних виробів, стабільність конструкції, уніфікація деталей дають змогу використовувати для їх виготовлення спеціальне високопродуктивне обладнання, верстати (автомати, спеціальні оснащення та інструменти).

Повторення випуску продукції забезпечує економічну доцільність детальнішого розроблення технологічних процесів обробки і складання, встановлення у технологічній документації режимів обробки, точних назв верстатів, спеціального оснащення і технічних норм часу.

Організація праці в серійному виробництві відзначається глибшою спеціалізацією, ніж в одиничному. Тут за кожним робочим місцем закріплюють виконання декількох визначених операцій. Це дає можливість робітникові краще вивчити інструмент, пристосування і сам процес обробки, що сприяє вдосконаленню прийомів оброблення, підвищенню продуктивності праці та якості продукції.

Необхідність заміни при переході до нової роботи пристосувань та інструменту вимагає від органів обслуговування виробництва своєчасної і комплектної підготовки та доставки до робочого місця, крім чергової партії деталей, технологічної документації та оснащення.

Обладнання налагоджують спеціальні робітники-налагоджувальники. Об'єктом планування, організації та оперативного управління виробництвом є серії машин і партії деталей, тобто такі об'єкти, які надають можливість завантажувати робочі місця і дільниці протягом значного періоду часу; номенклатура виробів упродовж року стабільна, що створює передумови для встановлення періодичного повторення маршрутів проходження певних деталей та їх комплектів на всіх стадіях виробництва. Це робить економічно доцільним випуск продукції за графіком циклічного повторення з чітким чергуванням виробів у цехах, на виробничих дільницях і робочих місцях.

Для підприємств серійного типу характерна відносно менша, ніж для підприємств одиничного типу, матеріаломісткість, трудомісткість та собівартість однотипних виробів. Вирішальним фактором зниження собівартості продукції є вища продуктивність праці переважно за рахунок значно вищого рівня механізації виробництва.

Перейдемо до розгляду характерних особливостей переробних підсистем масового та неперервного процесу.

Характерною ознакою масового виробництва є виготовлення заводом однотипної продукції обмеженої номенклатури у великих обсягах протягом тривалого періоду часу. Це створює умови для економічної доцільності широкого застосування у конструкціях виробів уніфікованих і взаємозамінних елементів. Зміна виробів буває дуже рідко і пов'язана, як звичайно, з реконструкцією підприємства.

Масове виробництво охоплює випуск предметів масового виробничого, суспільного, сімейного, особистого споживання. До масового виробництва також можна віднести випуск і споживання широковикористовуваних матеріалів, енергоносіїв, складників, напівфабрикатів, запасних частин.

Термін "масове виробництво" застосовують до продукції, виробленої в кількостях, вимірюваних багатьма тисячами і навіть мільйонами одиниць протягом місяця, року.

Великі обсяги випуску продукції та доволі висока стабільність конструкції роблять економічно вигідним ретельне розроблення технологічних процесів. Операції технологічних процесів диференціюються до окремих переходів, трудових прийомів і виконуються на спеціальному високопродуктивному обладнанні за допомогою спеціального оснащення. Робочі місця вузько спеціалізуються через закріплення за кожним із них обмеженої кількості деталеоперацій. Прикладом масового виробництва є автомобільні заводи, підприємства з випуску матеріалів.

У масовому виробництві обов'язковим є застосування розрахунково-аналітичного методу технічного нормування робіт, оскільки навіть невелика неточність технічної норми при великих обсягах випуску виробів може призвести до порушення виробничих пропорцій. Технічно обґрунтоване нормування є обов'язковою умовою організації синхронізованого безперервного процесу, особливо під час створення безперервно-потокових ліній.

Ретельне розроблення технологічного процесу, застосування спеціальних верстатів і пристосувань дає можливість використовувати працю вузькоспеціалізованих робітників-операторів. Водночас тут широко застосовується праця висококваліфікованих робітників-налагоджувальників. Різко скорочується обсяг ручних робіт, майже повністю усуваються підгоночні роботи.

Як наслідок незмінності номенклатури виробничої програми, великих обсягів робіт усі організаційні умови діяльності заводу стандартизують. При тому будь-яка заміна конструкції виробу, технологічних процесів, систем планування і обліку та інших аспектів організаційно-технічної діяльності підприємства потребує великих затрат праці та фінансів. Звідси виникає потреба у значній централізації усіх функцій управління. Стандартні плани розробляє заводський плановий відділ, технологічні процеси - відділ головного технолога тощо.

З усіх типів виробництва потоково-масове виробництво забезпечує найповніше використання обладнання і матеріалів, найвищий рівень продуктивності праці, найнижчу собівартість продукції. Впровадження потоково-масового виробництва за наявності економічних передумов знижує усі види затрат на одиницю продукції. Завдяки тому, що в потоково-масовому виробництві зменшення затрат на виробництво поєднується із скороченням тривалості виробничого циклу, величина обігових засобів, які постійно перебувають у виробництві, за інших рівних умов найменша.

Переробна підсистема з безперервним процесом виготовляє значні обсяги однорідної продукції. Єдиний спосіб відрізнити окремі одиниці виготовленої продукції полягає у вимірі продукту в якихось довільних одиницях за довжиною, площею, масою або часом. Ресурси, які надходять на вхід переробної підсистеми, безперервним потоком проходять через неї, перетворюючись на продукт на її виході.

Як правило, безперервне виробництво - це переробка чи подальша обробка неподільних матеріалів або сировини (нафта, хімічні матеріали, молоко, пиво тощо). Виробничий процес протікає у певній послідовності. Такі технологічні процеси характеризуються високим рівнем автоматизації. Ресурси, що надходять на вхід системи, безперервним потоком просуваються через неї, перетворюючись на продукт на її виході. Безперервний процес потребує високих капітальних витрат на його створення.

Цей процес є найпридатнішим для продуктів, які можна легко переміщувати (рідини і гази). Системи безперервного виробництва виробляють великі обсяги високостандартизованої продукції.

У машинобудуванні безперервність виробничого процесу забезпечується використанням автоматизованих систем машин, кожна з яких є комбінацією різнорідних робочих машин, розміщених у технологічній послідовності, об'єднаних засобами контролю, транспортування та управління. При цьому автоматизація має охоплювати виконання не тільки основних технологічних операцій, а й усі допоміжні прийоми роботи: установку, закріплення і зняття деталей та їх переміщення відносно інструменту; перевірку розмірів виробу в процесі його виготовлення; обслуговування машин під час їх роботи; переміщення деталей з операції на операцію; регулювання і налагодження верстатів із програмним управлінням та різного роду автоматизованих систем. Автоматизація докорінно змінює методи організації виробничих процесів, стає інакшим сам характер праці, висококваліфіковані налагоджувальники і диспетчери лише контролюють роботу машин і регулюють їх дію.

Наведена класифікація умовна, особливо це стосується продукції сфери послуг, де часом важко віднести ту чи іншу послугу до конкретного виду виробництва.

Вибір типу виробничого процесу залежить від обсягів продукції, яка випускається.

Тип виробництва впливає на особливості його організації, управління та економічні показники. Організаційно-технічні особливості типів виробництва впливають на економічні показники підприємства та ефективність його діяльності.

Із покращенням технічного оснащення праці і зростанням обсягу випуску продукції при переході від одиничного до серійного і масового типів виробництва зменшується частка ручної праці, зростають витрати, пов'язані з експлуатацією устаткування. Це призводить до зниження собівартості продукції та зміни її структури [47]. Собівартість продукції при різних типах організації виробництва залежить від таких факторів:

- концентрації виробництва однакової продукції;

- підвищення технологічності конструкцій і впровадження прогресивних типових технологічних процесів;

- застосування продуктивного устаткування;

- впровадження досконалих форм організації виробничих процесів - безперервно-потокових механізованих і автоматизованих потокових ліній;

- ступеня ефективності організації праці та управління виробництвом. Кожен вид виробництва потребує своїх специфічних особливостей організації управління і відповідної структури.

Таким чином, наприкінці даного розділу можна зробити наступні висновки. Системний підхід до управління операційною системою розглядає кожен об'єкт як систему і орієнтує на виявлення в ньому різноманітних типів зв'язків. Операційні системи мають характерні властивості, які потребують особливого підходу при дослідженні їх функціонування, проектування, модернізації. Ефективність організації залежить від правильного вибору операційної стратегії та побудови операційної системи. Операційна система складається з трьох взаємопов'язаних підсистем: переробної, забезпечення, планування та контролю. Операційні системи класифікуються різними способами, одним з яких є двомірна класифікація, що базується на характері виходу і типу процесу переробки ресурсів. Тип виробництва впливає на особливості його організації, управління та економічні показники, поскільки потребує специфічних особливостей організації управління операційною системою.