Scientific and methodological principles of restructuring the production process

Abstract

Batch production is typical for engineering enterprises connected with aeronautical engineering manufacturing. One of its main problems is the need to periodically change the production pattern which arises as a result of the instability of the products range, changes in volume of series, moral and physical wear of technological equipment. Such a change is carried out in the course of reconstruction and technical re-equipment in order to improve the efficiency of material flows. The main characteristics of material flows are determined by a spatial component of a flexible manufacturing system pattern, set by the machine tools laying according to the organization of batch process. The bulk of the cost of final product manufacturing is associated with the arrangement of material flows. In order to reduce the total costs it is necessary to improve the pattern of production by establishing a technology-oriented machine tools laying. In this case, there is a need to develop scientific and methodological basis of restructuring the manufacturing process. One of the most effective approaches to the design of machine building plants with a batch type of manufacturing is the use of program-target method based on the methodology of choosing the best technological solutions. Modern methodology of batch technologies design is based on the system approach to the analysis and synthesis of the basic structure of the manufacturing processes, which allows to apply mathematical simulation. The orientation of each of the sites on the end result leads to a substantial reduction of manufacturing costs, which significantly simplifies solving problems of division and coordination of labor on the principles of self-organization and self-regulation. The proposed mathematical model of manufacturing costs optimization is designed in accordance with all the aforementioned principles. The problem being solved is multiobjective. That is why the mathematical model has several goal functions them requiring finding peak values and some of them requiring finding the bottom values. The model can be applied in organizing the aeronautical engineering manufacturing, which requires effective remounting during the change of product range thus ensuring the required flexibility of manufacturing.

Серійне виробництво є типовим для інженерних підприємств, що займаються виробництвом авіаційної техніки. Однією з його основних проблем є необхідність періодично змінювати схему виробництва, що виникає внаслідок нестабільності асортименту продукції, змін обсягів серій, морального та фізичного зносу технологічного обладнання. Така зміна проводиться в ході реконструкції та технічного переоснащення з метою покращення ефективності матеріальних потоків. Основні характеристики матеріальних потоків визначаються просторовою складовою схеми гнучких виробничих систем, встановленою за допомогою розміщення верстатів згідно з організацією серійного процесу. Більшість витрат на виготовлення кінцевої продукції пов'язана з організацією матеріальних потоків. Для зменшення загальних витрат необхідно покращити схему виробництва, встановивши технологічно орієнтоване розміщення верстатів. У цьому випадку є необхідність розробки науково-методологічних засад реструктуризації виробничого процесу. Одним з найефективніших підходів до проектування машинобудівних заводів з серійним типом виробництва є використання програмно-цільового методу на основі методології вибору найкращих технологічних рішень. Сучасна методологія проектування серійних технологій базується на системному підході до аналізу та синтезу основної структури виробничих процесів, що дозволяє застосовувати математичне моделювання. Орієнтація кожного зі споруд на кінцевий результат призводить до значного зменшення витрат на виробництво, що значно спрощує вирішення проблем розділу та координації праці на принципах самоорганізації та саморегуляції. Запропонована математична модель оптимізації витрат на виробництво розроблена відповідно до всіх зазначених принципів. Вирішувана проблема має багатоцільовий характер. Тому математична модель має декілька цільових функцій, які потребують знаходження максимальних значень, і деякі з них потребують знаходження мінімальних значень. Модель може бути застосована при організації виробництва авіаційної техніки, яке потребує ефективного переоснащення під час зміни асортименту продукції, забезпечуючи необхідну гнучкість виробництва.