CC BY
15Вестник Сибирского государственного университета путей сообщения: Гуманитарные исследования. 2022. № 4 (15). С. 80-86.
The Siberian Transport University Bulletin: Humanitarian research. 2022. No. 4 (15). Р. 80-86.
ЭКОНОМИКА И ПРАВО
Научная статья УДК 005.591.1
doi 10.52170/2618-7949_2022_15_80
Вопросы оптимизации процессов на непрерывном производстве Руслан Николаевич Шматков1^, Евгений Иванович Сырмолотов2
12 Сибирский государственный университет путей сообщения, Новосибирск, Россия
1 srn-travel@mail.ruH
2 dragoonfly@mail.ru
Аннотация. В статье рассмотрены проблемы взаимодействия и оптимизации работы вспомогательных служб, задействованных на непрерывных производствах, на примере стекольного производства. Особое внимание уделено вопросам взаимодействия обслуживающего и ремонтного персонала по разным направлениям: электрики, электронщики, механики и т. д. Описаны причины возникновения проблем, и показаны наиболее частые проблемные ситуации, возникающие в процессе работы при взаимодействии различных служб одного производства. На современном высокопроизводительном предприятии используются сложные системы и механизмы, предъявляющие повышенные требования к обслуживанию. Непрерывность производственного процесса в этих условиях требует новых подходов к управлению взаимодействием подразделений внутри одного предприятия. Возникают сложности как кадрового характера, так и чисто организационного. В современных условиях остро стоит вопрос своевременной поставки запасных частей из зарубежья и, соответственно, правильного планирования и организации работ по ремонту. Совокупность всех этих факторов накладывается на некоторые особенности корпоративной культуры, менталитета и мотивации работников, а также на кадровые проблемы в условиях пандемии и мировой нестабильности. В таких условиях вопрос организации взаимодействия между различными службами стоит очень остро и является наиболее актуальным для жизнеспособности предприятия непрерывного цикла.
В статье предложена система организации ремонтных работ оборудования на принципах единоначалия среди персонала различных компетенций. Расширение функциональных обязанностей сотрудников, обновление и усложнение оборудования неизбежно ведут к требованию постоянного обучения и совершенствования квалификации персонала, что является жизненно необходимым как для работоспособности предприятия, так и для обеспечения заказами от крупных международных потребителей продукции.
Ключевые слова: стекольное производство, непрерывное производство, оптимизация процессов, взаимодействие смежных служб, ремонт оборудования
Для цитирования: Шматков Р. Н., Сырмолотов Е. И. Вопросы оптимизации процессов на непрерывном производстве // Вестник Сибирского государственного университета путей сообщения: Гуманитарные исследования. 2022. № 4 (15). С.80-86. DOI 10.52170/2618-7949_2022_15_80.
ECONOMICS AND LAW
Original article
Process optimization issues in continuous production Ruslan N. Shmatkov1H, Evgeny I. Syrmolotov2
12 Siberian Transport University, Novosibirsk, Russia
1 srn-travel@mail.ruH
2 dragoonfly@mail.ru
Abstract. The article considers the issues of interaction and coordination of maintenance services involved in the continuous production process on the example of glass production. Particular attention is paid to the interaction of maintenance and repair personnel including electricians, electronic engineers, mechanics, etc. The reasons for the emergence of problems are described and the most frequent situations arising in the process of work in the interaction of various services of the same production process are shown. А modern high-performance enterprise comprises sophisticated systems and mechanisms with high maintenance requirements. Continuity of production process under such conditions requires new approaches to managing the collaboration between departments within one enterprise. There are various difficulties of both personnel training and organizational nature. Under modern conditions the issue of timely delivery of spare parts from abroad and, accordingly, proper planning and organization
© Шматков Р. Н., Сырмолотов Е. И., 2022
of repair works is urgent. The combination of all those factors becomes even more complicated in connection with the specifics of corporate culture, employees' attitudes and motivation, as well as shortages of qualified personnel under the conditions of the recent pandemic and global instability. Under such circumstances the issues of personnel recruitment and training and proper coordination of staff interaction are highly relevant for ensuring the economic viability of a continuous cycle enterprise.
The article proposes a system of organizing equipment maintenance and repair on the principles of one-man management of personnel of various competences. The expansion of functional duties of employees, the renewal and complication of equipment requires continuous training and improvement of personnel qualifications which is vital both for the cost-effectiveness of an enterprise and for receiving orders from large foreign customers.
Key words: glass production, continuous production, process optimization, interaction of related services, machinery maintenance
For citation: Shmatkov R. N., Syrmolotov E. I. Process optimization issues in continuous production. The Siberian Transport University Bulletin: Humanitarian research. 2022;(15):80-86. (In Russ.). DOI 10.52170/26187949 2022 15 80.
Работа непрерывного производства всегда была сопряжена с трудностями при оптимизации производственных процессов. Технологические цепочки выверены, стандартизованы, сертифицированы и часто для оптимизации требуют больших денежных вливаний либо нерентабельны. В условиях постоянно растущей производительности труда, повсеместного сокращения издержек на производстве, высокой конкуренции, ужесточающихся экологических норм собственники непрерывных производств вынуждены искать способы оптимизации производственных процессов, реализуемые с наименьшими затратами либо совсем без таковых. Не затрагивая основной процесс производства, оптимизация касается логистики, эффективности энергопотребления, удешевления рабочей силы, отказа от непрофильных направлений в пользу привлечения аутсорсинговых компаний. Большой потенциал остается за оптимизацией взаимодействия различных структурных подразделений внутри одной производственной компании [1]. Рассмотрим на примере конкретного стекольного производства типичные проблемы взаимодействия структурных подразделений, эффективности их работы и возможные варианты оптимизации (название организации не разглашается в целях сохранения коммерческой тайны).
Традиционно на стекольных заводах выделяют отделы, непосредственно участвующие в производстве изделий, и вспомогательные отделы, такие как служба главного инженера, отдел снабжения, бухгалтерия и т. д. Отделы, участвующие в производстве, обычно ограничиваются двумя-тремя участками и находятся в тесном взаимодействии на ежедневной основе. В то же время различные службы глав-
ного инженера так тесно друг с другом не взаимодействуют, что и вызывает определенные трудности в обслуживании и содержании оборудования, в быстром и эффективном устранении поломок оборудования (рис. 1).
Специфика непрерывного производства стекольной промышленности состоит в том, что стекловаренная печь работает круглосуточно, и ее остановка приводит к затвердеванию стекломассы, разрушению сводов печи и делает дальнейшую эксплуатацию такой печи невозможной без капитального ремонта, по сути, являющегося строительством новой печи [2, 3]. Для работы стекловаренной печи на круглосуточной основе необходимо поддерживать работоспособность всего инженерного оборудования, в первую очередь энергетического, как жизненно важного для печи, конвейерных линий подачи сырья в печь, линий заготовки и хранения сырья [4]. Например, при выходе из строя конвейерной линии подачи шихты время работы печи до снижения уровня стекломассы ниже критического определяется лишь запасами в накопительных бункерах перед самой печью, а в случае поломки загрузчиков сырья в печь счет идет практически на минуты. Поэтому любые поломки и простои оборудования, работающего 24/7, должны устраняться в максимально короткие сроки во избежание катастрофических потерь продукции и для поддержания жизнеспособности самой стекловаренной печи как основного средства производства.
Современная технологическая цепочка оборудования на стекольном производстве является большой и сложной системой, включающей в себя как классические автоматические линии, так и сложное электронное оборудование для автоматического контроля дефектов
Рис. 1. Организационная структура технической службы
производимых изделий, системы управления процессом варки стекла, процессами выдува изделий, учета количества выпущенных изделий и т. д. В состав оборудования, задействованного в производстве, входят: газовое хозяйство, электрические сети, электромеханические устройства, водоснабжение, системы воздухоподготовки, компрессорное оборудование, крановое хозяйство, различные машины непрерывного транспорта и т. п. Все многообразное оборудование питается от электричества, включает различные приборы и системы автоматики. Обеспечением работоспособности всего пула оборудования занимаются, как правило, службы главного инженера (в различных системах иерархии вместо главного инженера может назначаться технический директор с аналогичным функционалом). Функционал подразделений службы главного инженера строго разделен по зонам ответственности: за газовое хозяйство отвечает участок газового обеспечения, за механическую часть линий - участок ремонта оборудования, за водоснабжение - участок водо-подготовки и т. д. Это обусловлено узкой специализацией как требованием, предъявляемым к сотрудникам для обслуживания различного оборудования. На каждом участке требуются свои аттестации для допуска к видам работ, и присутствует своя специфика оборудования. Основной проблемой является взаимо-
действие указанных участков между собой при ремонте и обслуживании оборудования. Такое оборудование, как печь отжига, содержит в себе электрическую часть, газовую, вентиляционную, электронную и собственно механическую [5]. За этим оборудованием невозможно закрепить одно ответственное лицо, которое могло бы производить все необходимые виды работ согласно паспорту изделия. Режимы работы такой печи определяет технолог, и в зависимости от ассортимента производимой продукции он настраивает параметры температуры, скорости движения сетки, т. е. в данном случае технолог является лицом, эксплуатирующим оборудование. Сотрудники службы главного инженера, каждый по своему направлению, являются лицами, обслуживающими оборудование и отвечающими за его работоспособность каждый в своей части. Часто возникают случаи, что при выходе из строя оборудования неочевидно, кто должен устранять неисправность. Например, при остановке конвейерной линии для выявления причин должны явиться как минимум двое сотрудников разных служб - слесарь-ремонтник и электромеханик. Слесарь-ремонтник должен исключить проблемы по механической части оборудования, электромеханик, соответственно, по электрической части. Дополнительные затруднения возникают в ночное время, когда производственный
процесс не останавливается, а на предприятии остаются сменные дежурные по каждому направлению. Сменные дежурные по направлениям, как правило, находятся на обходе оборудования с целью визуального осмотра и устранения мелких недостатков в работе либо занимаются выполнением конкретного задания от руководителя. При поломках оборудования в ночное время лицо, обнаружившее выход из строя оборудования, должно вызвать соответствующие службы на устранение неработоспособного состояния. Ввиду больших объемов оборудования и физической протяженности цепочки поставки сырья в печь слесарь-ремонтник может в этот момент находиться на одном конце предприятия, а электромеханик -на другом. Для прибытия на место поломки им может понадобиться до 10 мин. Но основная проблема возникает по прибытии на место при проведении диагностики. Сотрудники разных служб, получив вызов, приходят на место неодновременно и начинают диагностику сразу по прибытии. В результате возникает, например, такая ситуация, когда слесарь-ремонтник провел диагностику оборудования, не выявил проблем в зоне своей компетенции и возвращается к своим обязанностям, справедливо считая, что проблема с оборудованием не по его части. После этого на место прибывает электромеханик, проверяет оборудование в своей части и тоже не находит проблемы. В итоге сотрудники возвращаются к своим обязанностям, считая, что в зоне их ответственности проблем нет, но по факту оборудование не работает. Отвечающий за работу всего предприятия в ночное время мастер смены видит последствия отказа оборудования (например, при поломке конвейерной линии может прекратиться подача сырья в печь) и начинает повторно вызывать специалистов, только что проверивших оборудование. Та-
ким образом, может уйти до одного часа только на решение организационных вопросов и выяснение, какие специалисты из какой службы должны устранять неисправность, а после еще до 1,5-2 ч на устранение неисправности и восстановление работоспособности. В условиях поточного производства такие простои могут критически сказаться на выпуске продукции и катастрофически на состоянии стекловаренной печи.
Мастер смены не отвечает за работоспособность оборудования, он обеспечивает выполнение плана производства, выпуск годной продукции, координирует действия операторов стеклоформующих машин, контролеров отдела контроля качества, операторов упаковочных машин, поддерживает связь с участком стекловарения. Общая схема взаимодействия мастера смены со сменным персоналом различных участков представлена на рис. 2.
Таким образом, мы видим, что мастер смены не взаимодействует напрямую со сменным персоналом технической службы. При возникновении проблем с оборудованием мастер смены лишь сигнализирует о неисправности соответствующему сменному дежурному.
На предприятиях стекольной отрасли довольно большое количество оборудования является уникальным и не применяется в других сферах промышленности, а современное конкурентное стекольное производство стремится иметь наиболее актуальное высокопроизводительное оборудование. Помимо производительности, свои требования к оборудованию (например, инспекционному) предъявляют потребители производимой продукции. Линии по производству изделий должны быть аттестованы потребителем на соответствие внутренним спецификациям и конечному качеству готовых изделий. Без таких аттестаций крупные международные компании не могут
Рис. 2. Схема взаимодействия мастера смены
заключать договоры на поставку продукции, не убедившись в качестве производственного процесса выпуска изделий и всей технологической цепочки производства. Таким образом, сами заказчики выставляют требования к оборудованию и подталкивают стекольные производства к постоянному совершенствованию и обновлению. Оборудование морально устаревает за 3-5 лет, а через 10 лет уже перестают выпускаться запасные части. В итоге смена оборудования на более совершенное и сложное является неизбежным процессом, происходящим каждые несколько лет.
С одной стороны, производителями оборудования ведутся постоянные работы по повышению надежности механического оборудования на основе статистически-вероятностного подхода, положений технологии и методов технического диагностирования. Поддержание машин и механизмов в работоспособном состоянии стало весьма затратным. С другой стороны, снижение затрат на проведение технического обслуживания и ремонтов приводит к нарушению непрерывности технологического цикла. Сегодня в машиностроении существует тенденция к снижению долговечности узлов и деталей. Выпуск продукции с длительным сроком эксплуатации становится экономически невыгодным [6]. В этих условиях сервисное обслуживание оборудования силами сторонних организаций становится неактуальным, а стоимость содержания своих специалистов все возрастает.
Проблема разграничения зон ответственности всегда остро стояла на производствах непрерывного цикла. С каждым годом оборудование становится все более технически сложным, усложняется и удорожается электронная часть, квалификация специалистов, требующаяся для проведения даже регламентных работ, все время возрастает. Все производства стремятся к автоматизации как к определяющему фактору эффективности производства [7]. На данный момент подавляющее большинство электрооборудования производится зарубежными компаниями, у которых отсутствуют региональные представительства с полноценными сервисными центрами и специалистами, что также осложняет обслуживание. В результате рядовой электрик не знает нюансы работы и обслуживания сложных систем автоматической отбраковки продукции,
а специалист по электронике не всегда разбирается в силовых шкафах и автоматических линиях. Аналогично специалист по крановому хозяйству не разбирается в устройстве и принципе работы конвейерных линий и штабеле-ров. Перекрестное обучение специалистов приводит к распылению сил и внимания, а при все же успешном результате к удорожанию специалиста как штатной единицы [8].
Решением данной проблемы видится создание структуры «сменных инженеров». Должность дежурного инженера в каждой смене призвана решать проблемы взаимодействия между службами, ответственными за разные направления. Сменная бригада в составе всех служб главного инженера (электрик, слесарь КИПиА, слесарь-ремонтник, газовщик, электрогазосварщик и т. д.) подчиняется такому сменному инженеру. Инженер имеет общетехническое высшее образование, и его знаний достаточно для однозначного определения места неисправности. Такой специалист может быть назначен из числа квалифицированных сотрудников, хорошо знающих оборудование на предприятии. В случае возникновения аварийной ситуации инженер первым получает сигнал об аварии и прибывает на место, определяет необходимый в ремонте персонал, объем работ, требуемые материалы и запасные части и руководит восстановительными работами до запуска оборудования. Именно координация действий различных специалистов и система единоначалия позволяет организовать восстановительные работы в кратчайший срок, без традиционного перекладывания ответственности специалистами друг на друга и выяснения, где какой специалист находится на данный момент. Система сменных инженеров не исключает операционную деятельность всех подразделений главного инженера, а лишь выделяет аварийные работы из плановых ремонтных работ, помогая таким образом упорядочить деятельность служб по планово-предупредительному ремонту, уменьшить и свести к минимуму количество простоев и потери продукции на производстве.
В предложенной схеме мастер смены и сменный инженер стоят на одной ступени иерархии и органично дополняют друг друга (рис. 3). Цепочка взаимодействий и коммуникаций сокращается до взаимодействия одного человека, отвечающего за работоспособность
Сменный инженер Мастер смены
Дежурный участка газового обеспечения
Дежурный участка электрообеспечения
Дежурный вакуумно-компрессорного участка
Дежурный участка вентиляционного оборудования Дежурный участка ремонта технологического оборудования Дежурный участка ремонта упаковочного оборудования
Дежурный участка ремонта инспекционного оборудования Дежурный слесарь КИП участка АСУТП Дежурный слесарь по электронике участка АСУТП
Рис. 3. Схема взаимодействия сменного инженера и дежурного персонала технической службы
оборудования, и другого человека, отвечающего за выпуск годной продукции. Четкое разделение обязанностей мастера и инженера позволит каждому подразделению сосредоточиться на проблемах своих участков без лишних распылений сил. Мастер смены не будет вникать в проблемы ремонта оборудования, так же как и сменный инженер не будет заботиться о внутрицеховой логистике, остатках упаковочных материалов, правильной маркировке готовых паллет и прослеживаемости каждой партии изделий.
Предложенная схема являются частью процесса оптимизации и в дальнейшем будет дополняться.
Система сменных инженеров не может существовать без постоянного обучения и совершенствования навыков и знаний как самих сменных инженеров, так и их персонала. Проблема обучения остро стоит в условиях постоянного обновления оборудования, усовершенствования методов диагностики и ремонта. Наблюдаемая тенденция к крупноузловой замене сложного оборудования в будущем упростит и ускорит работы по восстановлению работоспособности оборудования, но увеличит складские запасы запасных частей и расходы на содержание оборудования. Как было указано выше, большое количество оборудования на стекольных производствах на данный момент зарубежного производства, особенно это каса-
ется оборудования, включающего в себя элементы сложной электроники, машинного зрения и т. д. [9]. Возникает парадокс компетенций: с одной стороны, крупноузловая замена не требует высокой квалификации персонала, а с другой стороны, перебои с поставками запасных частей от зарубежных компаний, санкции на сложную электронику и другие ограничительные меры ставят под угрозу непрерывность производственной цепочки и вынуждают ремонтный персонал разбираться в устройстве тех самых узлов, которые производитель считает неремонтопригодными. Классические автоматические линии и машины непрерывного транспорта лишены таких проблем, и простая слесарная и электромеханическая работа всегда будет востребована [10].
Обслуживание оборудования на современном непрерывном производстве является нетривиальной задачей, требующей от руководства предприятия выполнения комплекса мер по экономически выгодной организации таких работ. Постоянное обучение персонала, внедрение технологий бережливого производства, эффективное управление ремонтным персоналом посредством системы сменных инженеров и постоянное усовершенствование системы обслуживания помогут предприятию быть конкурентоспособным и отвечать самым современным требованиям высокотехнологичных производств.
Список источников
1. Азнабаева Г. Х. Основные направления совершенствования управления производством // Известия Российского государственного педагогического университета им. А. И. Герцена. 2008. № 60. С. 11-13.
2. Зубанов В. А., Чугунов Е. А., Юдин Н. А. Механическое оборудование стекольных и ситалловых заводов. М. : Машиностроение, 1984. 368 с.
3. Китайгородский И. И. Технология стекла. Т. 1. М. : Книга по требованию, 2021. 612 с.
4. Гулоян Ю. А. Технология стекла и стеклоизделий. 3-е изд., перераб. и доп. Владимир : Транзит-ИКС, 2015. 710 с.
5. Павлюкевич Ю. Г., Папко Л. Ф. Технология и оборудование производства стеклянных изделий : учебно-метод. пособие. Минск : Издательство БГТУ, 2015. 97 с.
6. Сидоров В. А., Сидоров А. В., Гичун Н. В. Необходимость проведения ремонта, или экономический парадокс // Главный механик. 2021. № 4. С. 2-23.
7. Мухин А. В., Ганина Г. Э., Островский Ю. А., Яковлева А. П. Социально-экономическая оценка возможностей путей развития производства в результате цифровизации // Главный механик. 2021. № 1. С. 56-74.
8. Ivanov V. A., Feshchenko A. A. Simulation of parts manufacturing in the enterprise mechanical-repair department // Journal of Physics: Conference Series. 2019. Vol. 1333. Р. 072007.
9. Губернаторов А. М. Концептуальная модель управления издержками в стекольном производстве // Вестник Государственного университета управления. 2012. № 14 (1). С.36- 43.
10. Сидоров В. А., Сидоров А. В. Анализ и профилактика отказов оборудования // Главный механик. 2021. № 4. С.60-65.
References
1. Aznabaeva G. H. The main directions of improving production management. Izvestia: Herzen University Journal of Humanities & Sciences. 2008; 60:11-13. (In Russ.).
2. Zubanov V. A., Chugunov E. A., Yudin N. A. Mechanical equipment of glass and sitall factories. Moscow: Mashnostroenie; 1984. 368 р. (In Russ.).
3. Kitaygorodsky I. I. Technology of Glass. Vol. 1. Moscow: Book on demand; 2021. 612 р. (In Russ.).
4. Guloyan Y. A. Technology of glass and glassware. 3rd ed. Vladimir: Transit-ICS; 2015. 710 р. (In Russ.).
5. Pavlyukevich Y. G., Papko L. F. Technology and equipment for producing glass: study guide. Minsk: Publishing House of Belarusian State Technical University; 2015. 97 p. (In Russ.).
6. Sidorov V. A., Sidorov A. V., Gichun N. V. Necessity of repair, or economic paradox. Chief Mechanical Engineer. 2021;4:12-23. (In Russ.).
7. Mukhin A. V., Ganina G. E., Ostrovsky Y. A., Yakovleva A. P. Socio-economic assessment of opportunities of production development through digitalization. Chief Mechanical Engineer. 2021;1:56-74. (In Russ.).
8. Ivanov V. A., Feshchenko A. A. Simulation of parts manufacturing in the enterprise mechanical-repair department. Journal of Physics: Conference Series. 2019;1333:072007. (In Russ.).
9. Gubernatorov A. M. Conceptual model of cost management in glass production. Vestnik Universiteta. 2012;14:36-43. (In Russ.).
10. Sidorov V. A., Sidorov A. V. Analysis and prevention of equipment failures. Chief Mechanical Engineer. 2021;4:60-65. (In Russ.).
Информация об авторах
Р. Н. Шматков - доцент кафедры «Экономическая теория и антикризисное управление» Сибирского государственного университета путей сообщения, кандидат физ.-мат. наук.
Е. И. Сырмолотов - аспирант кафедры «Экономическая теория и антикризисное управление» Сибирского государственного университета путей сообщения.
Information about authors
R. N. Shmatkov- Associate Professor of the Department of Economic Theory and Crisis Management, Siberian Transport University, Candidate of Physico-Mathematical Sciences.
E. I. Syrmolotov - Postgraduate student at the Department of Economic Theory and Crisis Management, Siberian Transport University.
Статья поступила в редакцию 11.05.2022; одобрена после рецензирования 30.09.2022; принята к публикации 27.10.2022.
The article was submitted 11.05.2022; approved after reviewing 30.09.2022; accepted for publication 27.10.2022.
