Gwiazdka nieaktywnaGwiazdka nieaktywnaGwiazdka nieaktywnaGwiazdka nieaktywnaGwiazdka nieaktywna
 
WSTĘP
Jednym z podstawowych elementów dobrze funkcjonującej produkcji jest system planowania. System ten pozwala na przygotowywanie planów długo, średnio lub krótkoterminowych z uwzględnieniem pełnej charakterystyki procesu produkcyjnego. Ważnym elementem systemu planowania produkcji jest jego możliwość dostosowania do różnych typów produkcji oraz do potrzeb organizacji w taki sposób, aby przygotowywane plany produkcji pozwalały maksymalnie wykorzystać własne zasoby przy minimalizacji kosztów. Podstawowymi cechami tego systemu są szerokie możliwości optymalizacji.
System planowania produkcji jest wykorzystywany w przedsiębiorstwach o różnym charakterze produkcji. Może być on wykorzystywany jako uzupełnienie istniejących systemów zarządzania lub jako samodzielne rozwiązanie do planowania i sterowania produkcją.
Rozwiązanie to umożliwia zobrazowanie i ocenę podejmowanych decyzji oraz wychwycenie problemów i zagrożeń przed wdrożeniem decyzji w życie. Bezpośrednie korzyści, które dostarcza system planowania produkcji to:
? graficzne przedstawienie kolejności zleceń ciągły
? podgląd poziomu wykorzystania posiadanych zdolności produkcyjnych
? szybka modyfikacja planów/harmonogramu w zależności od różnych czynników
? wizualizacja procesu produkcyjnego
? optymalizacja wielu paramentów w celu spełnienia zakładanych wskaźników
? ciągły proces doskonalenia planów
Modelowanie i optymalizacja procesów produkcyjnych pozwala osobom lub grupom odpowiedzialnym za tworzenie, kontrolę, zmiany i usprawnianie procesów produkcyjnych na ciągłe doskonalenie tych procesów. Modelowanie i optymalizacja procesów produkcyjnych to:
? szybkie i obiektowe modelowanie
? jednolity i dokładny sposób opisania wszystkich procesów produkcyjnych i zależności od innych procesów
? łatwo pojmowalna prezentacja wszystkich procesów z uwzględnieniem pełnej struktury organizacyjnej przedsiębiorstwa
? możliwość symulacji procesów
? dokładna weryfikacja poprawności procesów i analiza obszarów wymagających poprawy,
? zaawansowane mechanizmy optymalizacji, dostosowywane do różnych rodzajów produkcji i specyfiki organizacji
? przejrzysty sposób zobrazowania procesów
? wczesna identyfikacja niedoskonałości procesów.
Rozwiązanie to można zastosować w każdej organizacji produkcyjnej lub organizacji świadczącej usługi modelowania lub poprawy procesów produkcyjnych. Modelowo-symulacyjne podejście do procesów produkcyjnych pozwala na:
? znaczne usprawnienie procesów, eliminację marnotrawstwa czasu i zasobów
? obniżenie kosztów produkcji i zwiększenie wydajności
? analizowanie i symulowanie różnych sytuacji - przede wszystkim krytycznych oraz opracowywanie scenariuszy postępowania w takich przypadkach
? stworzenie doskonałego środowiska do nauki i zrozumienia procesów zachodzących w organizacji
? wsparcie marketingu swojego przedsiębiorstwa przez unaocznienie jego działania
W pracy podjęto próbę zbudowania podstaw metodycznych do stworzenia systemu pozwalającego na szacowanie kosztów elementów maszyn na podstawie opisu cech projektowanych elementów. W tym celu zaproponowano sposób opisu cech konstrukcyjnych, wytwarzania i organizacyjnych projektowanych elementów dokonywany w trakcie zapisu konstrukcji. Wykorzystując metody automatyzacji projektowania procesów produkcyjnych i metody sztucznej inteligencji w powiązaniu z metodą kalkulacji kosztów opartą o rachunek kosztów działań zbudowano modele matematyczne pozwalające na określenie zbiorów wartości czynników kosztotwórczych, które są podstawą szacowania kosztów projektowanych elementów. Zaproponowane rozwiązania zostały dostosowane do systemów produkcyjnych funkcjonujących w warunkach produkcji jednostkowej i małoseryjnej. Dużą uwagę w pracy poświęcono powiązaniu sfer projektowania i wytwarzania ze sferą ekonomiczną funkcjonowania systemów produkcyjnych. Przedstawiono możliwość powiązania informatycznych systemów wspomagania projektowania procesów wytwarzania (CAPP) i projektowania konstrukcji (CAD) z systemami finansowo-księgowymi, a w szczególności systemami kalkulacji kosztów. Powiązanie to uzyskano dzięki autorskiej aplikacji pracującej w środowisku komercyjnego systemu CAD SolidWorks. Podstawowym celem pracy było oddanie w ręce projektantów narzędzia, przez które mogliby oni uzyskać informacje jak podejmowane przez nich decyzje dotyczące postaci konstrukcyjnej projektowanych elementów maszyn wpływają na koszty własne wytwarzania tych elementów.

Rozdział I Charakterystyka systemu wytwarzania

System produkcyjny jest celowo zaprojektowanym i zorganizowanym układem materialnym energetycznym i informacyjnym eksploatowanym przez człowieka i służącym produkowaniu określonych produktów (wyrobów lub usług) w celu zaspokojenia różnorodnych potrzeb konsumentów. System ten składa się z 5 podstawowych elementów:
1. Wektora wejścia
2. Wektora wyjścia
3. Proces przetwarzania (produkcyjny)
4. Proces zarządzania
5. System sprzężeń
Do podstawowych celów organizacji i funkcjonowania systemu produkcyjnego możemy zaliczyć:
? Jakość i nowoczesność produktów
? Wzrost produktywności
? Obniżka kosztów własnych w wytwarzaniu
Ważnym dla systemu produkcyjnego jest, aby był produktywny
P= Y/X = efekty do nakładów Y-Przychody netto X- Koszty
Zarządzanie w przedsiębiorstwie dotyczy z reguły różnych obszarów takich jak:
? zarządzanie strategiczne
? marketing
? techniczne przygotowanie produkcji
? organizacja, planowanie i koordynowanie produkcji
? zarządzanie kadrami
? zaopatrzenie zbyt
? gospodarka finansowa
Czynnikami determinującymi strukturami zarzadzania przedsiębiorstwami przemysłowymi są:
? struktura produkcyjno-organizacyjna
? układ przestrzenny przedsiębiorstwa
? układ powiązań kooperacyjnych
? układ dystrybucji wyrobów
? charakter popytu
? warunki rozwojowe
? organizacja procesu obsługi cechy personelu itd.
Zarządzanie wg niektórych autorów powinniśmy rozpatrywać 5-ciu aspektach:
? produkt,
? przedsiębiorstwo,
? procesy,
? programy,
? personel
1.1 Techniczne przygotowanie produkcji

Techniczne przygotowanie produkcji ma podstawowe znaczenie dla całokształtu funkcjonowania przedsiębiorstwa, kształtuje ono cały poziom techniczny i organizacyjny oraz wpływa na efekty ekonomiczne działalności przedsiębiorstwa, Od właściwie prowadzonego TPP zależy:
? nowoczesność wyrobów
? atrakcyjność dla użytkownika
? konkurencyjność cen
? krótki cykl uruchamiania produkcji
? koszty przygotowanie i wytworzenia wyrobów
Postęp we współczesnym przemyśle, dotyczący dynamicznego rozwoju produktów, sprostania coraz to wyższym wymaganiom jakościowym oraz minimalizacji kosztów wytwarzania, jest możliwy m.in. dzięki kompleksowej automatyzacji wszystkich obszarów związanych z wytwarzaniem ? od zarządzania przedsiębiorstwem, poprzez projektowanie i zarządzanie produkcją, aż do automatyzacji procesów produkcyjnych. Automatyzacja procesów produkcyjnych stanowi, bowiem podstawę nowoczesnych systemów wytwarzania. Głównie dzięki niej uzyskuje się wysoką jakość produkowanych wyrobów oraz minimalizację kosztów produkcji

RYS. 1 Podział stanowisk w linii produkcyjnej w procesie małoseryjnym [1]
Procesy produkcyjne, dominujące we współczesnych systemach wytwarzania, można najogólniej podzielić na ciągłe i dyskretne. O takim podziale decyduje charakter sygnałów występujących w procesie. Jeśli wszystkie sygnały występujące w procesie są funkcjami ciągłymi czasu, to taki proces nazywamy ciągłym. Gdy sygnały występujące w procesie przyjmują tylko określone wartości (najczęściej dwustanowe), to taki proces określamy jako dyskretny. Przedstawiony ogólny podział procesów produkcyjnych obowiązuje również w przypadku procesów technologicznych, w szczególności mechanicznych, występujących w takich technikach wytwarzania, jak:
? obróbka wiórowa,
? kształtowanie plastyczne,
? odlewnictwo,
? spawalnictwo,
? montaż.
Automatyzacja procesów wytwórczych spowodowała gwałtowny wzrost prędkości wytwarzania towarów. Dotyczy to wszystkich gałęzi przemysłu. Każdy wytwarzany produkt musi przejść przez określone stanowiska w procesie produkcyjnym, z określonym czasem na wykonanie czynności, które zostały przypisane do stanowiska. Ilość stanowisk w linii produkcyjnej jest uzależniona od potrzeb oraz charakterystyki wytwarzanego detalu lub zespołu. Od chwili ich wynalezienia i pierwszego uruchomienia linie te znalazły zastosowanie we wszystkich dużych firmach produkcyjnych, produkujących serie detali lub zespołów.

RYS. 2 Podział stanowisk w linii produkcyjnej w procesie masowym [1]
Budowa linii produkcyjnej jest uzależniona od ilości produkowanych detali. Analizując procesy produkcyjne, można wyróżnić kilka podstawowych typów działań wytwórczych, z których każdy ma inną charakterystykę kosztów, czasu wprowadzania zmian itp. Poniżej wymieniono podstawowe typy produkcji:
? produkcja jednostkowa ? pojedynczy produkt (np. budowa domu),
? produkcja małoseryjna ? praca rzemieślnicza polegająca na wytwarzaniu kilku podobnych produktów,
? produkcja seryjna ? pozwalająca na wytwarzanie dużych serii powtarzalnych produktów,
? produkcja masowa ? oznacza wytwarzanie dużej liczby identycznych produktów,
? produkcja ciągła ? to np. rafinacja ropy naftowej czy produkcja papieru.
Produkcja małoseryjna realizowana jest głównie w niewielkich uniwersalnych warsztatach rzemieślniczych, w których pojawiają się różne zamówienia na niewielkie partie produktów. Zazwyczaj maszyny i urządzenia mają stałe rozmieszczenie, natomiast produkty są przemieszczane w zależności od charakterystyki wyrobu. Produkcja masowa wyraża się wykorzystaniem w wytwarzaniu dużej liczby powtarzalnych produktów oraz charakteryzuje się wysoką wydajnością i małą elastycznością. Zmiana produktu najczęściej wymaga zmiany ustawienia maszyn.

RYS. 3 W ramach rozmieszczenia technologicznego produkty przemierzają różne drogi [1]
Ustawienie maszyn w procesie produkcyjnym jest zależne od typu produkcji oraz możliwości zakładu. Na rysunkach 1 i 2 przedstawione są dwa przykłady ustawienia maszyn dla produkcji małoseryjnej i masowej. Firmy, w których są rozwijane nowoczesne systemy produkcyjne, nie są w stanie obyć się bez ESP, czyli Elastycznych Systemów Produkcyjnych (ang. FMS Flexible Manufacturing System). Innymi słowy jest to:
? zintegrowany, sterowany komputerowo kompleks maszyn i urządzeń technologicznych, sterowanych numerycznie (CNC); urządzeń przemieszczania materiałów i pomocy warsztatowych oraz automatycznych urządzeń pomiarowych i diagnostycznych, z minimalną obsługą ręczną i krótkimi czasami przezbrojeń;
? kompleks maszyn i urządzeń technologicznych mogący produkować dowolny wyrób należący do określonej klasy przedmiotów o wspólnych cechach technologicznych i zróżnicowanych cechach konstrukcyjnych w ramach swych określonych możliwości, zgodnie z wymaganą kolejnością [1].
Do ESP zalicza się automatyzację, integrację i elastyczność [3], gdzie:
? Integracja ? to zespolenie, złączenie elementów w pewną całość, rozpatrywane jako techniczne i funkcjonalne.
? Elastyczna automatyzacja systemu produkcyjnego ? oznacza zdolność do bezobsługowej realizacji zadań produkcyjnych w określonym czasie.
? Integracja techniczna ESP ? oznacza redukcję liczby elementów systemu lub czynności realizowanych przez system bez zmniejszenia jego możliwości funkcjonalnych.
? Integracja funkcjonalna ESP ? polega na zwiększeniu autonomii przez zwiększenie zakresu funkcji i procesów realizowanych w systemie, w wyniku włączenia do niego niezbędnych procesów, takich jak: proces produkcji, planowanie, sterowanie, przepływanie narzędzi i materiałów, procesów KJ i projektowania.
? Elastyczność ESP ? jest to właściwość wyrażająca zdolność systemu do przystosowania się do zmiennych warunków produkcyjnych i zastępowania funkcji elementów uszkodzonych przez jego pozostałe elementy.
Sterowanie obrabiarkami w liniach produkcyjnych
Linie produkcyjne zostały stworzone z myślą o zwiększeniu wydajności zakładów produkcyjnych. Głównym zadaniem linii produkcyjnych jest zminimalizowanie czasów pośrednich związanych z transportem detali między stanowiskami itp. Zasadne jest również stwierdzenie, że w tym celu zostały opracowane całe centra obróbcze, które mają znacznie większe możliwości niż maszyny konwencjonalne.

RYS. 4 Rozmieszczenie przedmiotowe na kształt linii montażowych [1]
Podobnie jak typ produkcji, również typ wykorzystywanej automatyzacji zależy od wielkości produkcji [3]:
? Sztywna automatyzacja ? jest odpowiednia do masowej, rzadko zmienianej produkcji.
? Elastyczna automatyzacja ? jest odpowiednia do dużych partii produkcyjnych, często ulegających zmianie.
W ramach elastycznej automatyzacji wyróżniamy:
? obrabiarki sterowane numerycznie,
? systemy produkcyjne wspomagane komputerowo,
? komputerowo zintegrowane wytwarzanie.
Obecnie w większości zakładów, gdzie linie produkcyjne znalazły zastosowanie, obrabiarki wchodzące w skład linii to obrabiarki CNC. Systemy wykorzystujące zaawansowane techniki przesyłu danych w coraz większym stopniu wypierają konwencjonalne metody.
Do automatyzacji linii produkcyjnych stosuje się dyskretyzację procesów produkcyjnych, dlatego obecnie powszechnie stosowane są programowalne sterowniki logiczne (PLC). Modelowanie procesów dyskretnych i programowanie sterowników PLC obejmuje cztery etapy. Przyjrzyjmy się kolejno każdemu z nich...

RYS. 5 Zrównoważona i niezrównoważona linia produkcyjna: a) linia produkująca jeden produkt co trzy minuty, b) linia produkująca jeden produkt co minutę [1]

ETAP I
Jest to opracowanie schematu funkcjonalnego procesu, podział procesu na etapy elementarne oraz sformułowanie opisu słownego przebiegu jego realizacji (algorytmu procesu).
Schemat funkcjonalny powinien przedstawiać proces w stanie początkowym (wyjściowym). Musi on zawierać wszystkie elementy lub zespoły wykonawcze poszczególnych etapów elementarnych oraz elementy sygnalizujące zakończenie ich wykonywania. W opisie słownym algorytmu procesu należy przedstawić założoną kolejność realizacji poszczególnych etapów elementarnych, z użyciem standardowego opisu słownego etapu elementarnego. Opis ten powinien zawierać: nazwę etapu, objaśnienia elementu lub zespołu wykonawczego oraz warunek logiczny określający zakończenie wykonania etapu.
Algorytmy dyskretnych procesów produkcyjnych mogą zawierać następujące typy procedur:
? sekwencyjne ? w których realizacja poszczególnych etapów elementarnych wymaga zachowania ściśle określonej kolejności,
? czasowe ? w których wykonanie poszczególnych etapów elementarnych określa upływ zadanego czasu ich realizacji,
? współbieżne (równoległe) ? w których są jednocześnie realizowane procedury sekwencyjne, czasowe lub sekwencyjno- -czasowe,
? mieszane ? zawierające procedury sekwencyjne, współbieżne, czasowe i sekwencyjno-czasowe.

ETAP II
Polega na budowie graficzno-analitycznego modelu matematycznego algorytmu procesu. Do reprezentacji modeli matematycznych algorytmów dyskretnych procesów produkcyjnych stosuje się głównie modele sieciowe, takie jak np. sieci: operacyjna, Grafpol, Grafcet, SFC. Graficzno-analityczny model matematyczny algorytmu dyskretnego procesu produkcyjnego przedstawia założoną kolejność wykonywania jego etapów elementarnych oraz warunki ich realizacji. Algorytm procesu stanowi podstawę do syntezy algorytmu sterowania.

RYS. 6 Produkcja w układzie hybrydowym [1]
Algorytm sterowania otrzymuje się w wyniku transformacji algorytmu procesu. Polega ona na odwzorowaniu zbioru etapów elementarnych procesu zbiorem sygnałów wyjściowych sterownika PLC, które sterują realizacją poszczególnych etapów elementarnych.

ETAP III
Algorytm sterowania stanowi podstawę do wyznaczenia WIP (wykazu instrukcji programu) lub syntezy równania schematowego. W WIP lub równaniu schematowym musi być uwzględniona pamięć, Operacja 7 Operacja 7 Operacja 7 Operacja 7 Operacja 7 którą można utworzyć, stosując m.in.: pętle logicznych sprzężeń zwrotnych (sum logicznych), zapisywane wyjścia przekaźnikowe, elementarne komórki pamięci (przerzutniki), bloki funkcjonalne (np. liczniki), programy (zestawy instrukcji).

ETAP IV
Zapisanie programu użytkowego sterownika PLC. Podstawę do zapisu programu użytkowego sterownika PLC stanowi algorytm sterowania w postaci równania schematowego lub wykazu instrukcji programu (WIP). Program użytkowy PLC można zapisać, stosując jeden (np. LD lub ST) albo więcej (np. LD i SFC) języków programowania przyjętych w normie IEC 1131-3. We wspomnianej normie za standard przyjęto następujące języki programowania:
? LD (ang. Ladder Diagram),
? FBD (ang. Function Błock Diagram),
? IL (ang. Instruction List),
? ST (ang. Structured Text) oraz
? SFC (ang. Seąuential Function Chart).
Należy tutaj wyraźnie podkreślić, że przez:
? metodę modelowania i programowania procesów dyskretnych rozumie się metodę syntezy algorytmów procesu i sterowania;
? język programowania sterownika PLC rozumie się język zapisu algorytmu sterowania (programu użytkownika).

1.2 Rozmieszczenie maszyn w procesie produkcyjnym
W rozmieszczeniu technologicznym wszystkie podobne elementy wyposażenia są umieszczone we wspólnych lokalizacjach, np. wiertarki zajmują jedno pomieszczenie, tokarki inne itd. (podobnie w szpitalu oddział chirurgiczny gromadzi jeden typ wyposażenia, oddział urologiczny inny).

RYS. 7 Przykład rozmieszczenia specjalistycznego w magazynie [1]
W ramach rozmieszczenia przedmiotowego całe wyposażenie służące do wytworzenia produktu, bez względu na pełnione funkcje, jest gromadzone na jednej powierzchni. Przykładem rozmieszczenia przedmiotowego jest linia produkcyjna przedstawiona na rysunku 4.
Równoważenie linii produkcyjnej wyznacza działania na każdym stanowisku pracy powodujące równomierne wykorzystanie linii, prowadzące do płynnego przepływu produktów i wysokiego wykorzystania oprzyrządowania. Innymi słowy, równoważenie linii produkcyjnej to usuwanie ?wąskich gardeł? systemu wytwarzania.
Rozmieszczenie służące wytwarzaniu produktów składających się z elementów wytwarzanych w ramach prac rzemieślniczych i składanych w ramach linii produkcyjnej nazywamy hybrydowym ? mieszanym. Komórka wytwórcza (gniazdo obróbcze) jest rozmieszczeniem, w którym dominuje układ technologiczny, ale niektóre operacje zostały określone przedmiotowo.
W rozmieszczeniu stałym produkt nie jest przemieszczany, np. w przypadku okrętu wszystkie elementy i narzędzia są dostarczane w pobliże produktu.
Z kolei przykładem rozmieszczenia specjalistycznego może być sklep, hurtownia, biuro (rys. 7). W tych przypadkach wykorzystuje się podobne narzędzia projektowania rozmieszczenia, uwzględniając specyficzne potrzeby.

Rozdział II Podstawowe cele organizacji i funkcjonowania systemu produkcyjnego
2.1 Pojęcie organizacji
Nazwa ?organizacja? wywodzi się od terminów: łacińskiego organisatio ? system, greckich organikos ? wytworzony przy pomocy narzędzia i organon ? narzędzie, instrument, przyrząd [1]. Organizacja może być rozpatrywana w trzech aspektach: rzeczowym, czynnościowym i atrybutowym. Organizacja w sensie rzeczowym jest instytucją lub grupą funkcjonalną, w skład której wchodzą celowo zorganizowane zespoły ludzi i rzeczy. Natomiast w sensie czynnościowym jest procesem polegającym na celowym zgrupowaniu ludzi i rzeczy w taki sposób, by sprawnie osiągały założone cele. Mówimy wówczas o organizowaniu. W podejściu atrybutowym eksponowane są właściwości rozpatrywanej organizacji, jej stopień zorganizowania lub niezorganizowania [2]. Stąd też wynika stosunkowo najprostsza i bardzo syntetyczna definicja organizacji jako grupy ludzi, która współpracuje ze sobą w sposób uporządkowany i skoordynowany, aby osiągnąć pewien zestaw celów [3].
Organizacja jest wyodrębnioną częścią rzeczywistości o pewnej wewnętrznej strukturze, składającej się z części uporządkowanych według ustalonych reguł, które określają ich wzajemne relacje. Jest więc systemem. W tym właśnie ujęciu W. Kieżun rozwija definicję organizacji prezentując ciąg pojęciowy [4]:

Rys. 1. Organizacja a otoczenie
Źródło: W. Kieżun, Sprawne zarządzanie organizacją, SGH, Warszawa 1997, s. 12.

Organizacja działa w określonej rzeczywistości, czyli otoczeniu. Jest systemem składającym się z wielu elementów, które zależą wzajemnie od siebie, korzysta z zasobów otoczenia zewnętrznego, przetwarza je oraz zwraca w przetworzonej formie[5].
Podstawową konstrukcję organizacji tworzą zgodnie z modelem H. Leavitta następujące elementy: cele i zadania, struktura, ludzie, technika.

Rys. 2. Organizacja jako system
Źródło: Opracowanie własne na podstawie: K. Krzakiewicz, Podstawy organizacji i zarządzania, AE, Poznań 1994, s. 40.

Pomiędzy tymi elementami zachodzą silne wzajemne powiązania wewnątrz organizacji, jak również z otoczeniem zewnętrznym. Ze względu na relację z otoczeniem można wyróżnić 3 podstawowe typy systemów:
? Deterministyczny ? najprostszy system, w którym zmiany są łatwo przewidywalne.
? Stochastyczny, w którym zmienność otoczenia powoduje małą przewidywalność zmian, a szacowane zmiany są obarczone dużym błędem. W celu analizy i przewidywania tych zmian wdrożony jest system planowania i kontroli czynników mających wpływ na funkcjonowanie systemu.
? Adaptacyjny, który cechuje zdolność do ciągłego dostosowywania się do zmian zachodzących w otoczeniu. Istotą tych zmian jest ciągłość reagowania oraz całościowe dostosowywanie systemu do zachodzących zmian, nie tylko zmiany wybranych jego parametrów.
Z procesami adaptacyjnymi organizacji do otoczenia wiąże się niepewność wynikająca z trudności rejestrowania oraz przewidywalności zmian dokonujących się w otoczeniu zewnętrznym, jak również w samej organizacji. Od szybkości i sposobu reagowania organizacji na zmienne warunki otoczenia zależy jej skuteczność i sprawność, dlatego zrozumienie otoczenia jest sprawą niezwykle ważną.
Podstawowe cechy organizacji jako systemu można opisać następująco:
? Organizacja jest systemem otwartym, który prowadzi z otoczeniem wymianę materii, energii i informacji.
? Organizacja jest uporządkowanym systemem społeczno-technicznym.
? Organizacje są systemami tworzonymi celowo.
? Organizacje charakteryzują się budową hierarchiczną, co oznacza, że organizacja jako system dzieli się na podsystemy.
? Organizacje mają zdolność doskonalenia się, podnoszenia swojej sprawności i stopnia zorganizowania.
? Organizacje dążą do zachowania równowagi z otoczeniem poprzez zmiany swojej struktury.
? Funkcje kierownicze w organizacjach znajdują wyraz w procesach, które określa się mianem ?sterowania? [6] i ?regulacji? [7].
? Organizacje charakteryzują się ekwifinalnością, co oznacza możliwość osiągania podobnych efektów w różnych typach struktur organizacyjnych [8].
2.2 Cele i zadania[9]
Podstawową wytyczną sprawnego działania jest zalecenie, aby działać w sposób zorganizowany. Zasadę sprawnego działania uogólnił Henry Le Chatelier w postaci cyklu organizacyjnego. Składa się on z następujących etapów [10]: uświadomienia celu, planowania, przygotowania zasobów i warunków działania, realizacji, kontroli.
Najistotniejszym etapem cyklu organizacyjnego jest uświadomienie i wyznaczenie celu (misji), w jakim organizacja została powołana. Sformułowanie misji pozwala opracować zestaw celów, które organizacja powinna realizować na różnych szczeblach oraz w różnych obszarach swej działalności. W związku z tym misja powinna być sformułowana w sposób wyraźnie wskazujący na rzeczywisty charakter dążeń kierownictwa i organizacji. Powinna ona uwzględniać oczekiwania otoczenia organizacji, jak również jej uczestników. P.F. Drucker podkreśla potrzebę ustalania celów w każdej dziedzinie, której wydajność i rezultaty wpływają bezpośrednio i żywotnie na egzystencję i powodzenie biznesu [11].
Cele można klasyfikować według różnych kryteriów. B. Kaczmarek i C. Sikorski proponują podział ze względu na:
? udatność działania ? cele główne i uboczne,
? spontaniczność wyboru ? własne i zadane,
? hierarchię ? końcowe i pośrednie,
? zakres ? indywidualne, partykularne, instytucjonalne,
? zgodność ? niesprzeczne, konkurencyjne, alternatywne,
? stopniowalność ? stopniowalne, niestopniowalne,
? czas realizacji ? długookresowe, średniookresowe, krótkookresowe [12].
Ze względu na poziom, na jakim w organizacji cele są ustalane i realizowane, można wyróżnić: cele strategiczne, taktyczne i operacyjne. Cele strategiczne koncentrują się na ogólnych problemach organizacji i są ustalane w długim horyzoncie czasu. Następnie znajdują bardziej szczegółowe przełożenie na dla niższych szczebli organizacji jako cele średniookresowe, a te z kolei na cele operacyjne realizowane w krótkim okresie. Mogą one dotyczyć różnych dziedzin, takich jak marketing, finanse, eksploatacja, zasoby ludzkie, administracja i inne.
P.F. Drucker określa podział celów na uchwytne i nieuchwytne, gdzie do pierwszej grupy zalicza cele ustalone dla pozycji rynkowej przedsiębiorstwa, innowacyjności, produktywności, zasobów fizycznych i finansowych, rentowności, natomiast do celów nieuchwytnych wydajność menedżerów, wydajność pracowników, odpowiedzialność publiczną przedsiębiorstwa [13].
Niewątpliwym problemem w procesie ustalania celów jest ocena, na ile zostały one zrealizowane, gdyż łączy się to z ustaleniem przedmiotu oraz instrumentu pomiaru. W organizacjach jedynym możliwym sprawdzianem osiągnięć w marketingu, innowacji czy produktywności jest zysk, pełniący z jednej strony funkcję miernika, z drugiej zaś strony rekompensaty ryzyka podejmowanego na skutek prowadzenia działalności.
Najważniejszym celem organizacji jest przetrwanie, a następnie wypracowanie nadwyżki, która umożliwi pokrycie własnego ryzyka oraz pokrycie strat tych organizacji, które zysku nie przynoszą. Bardzo ważną funkcją organizacji wypracowujących zysk jest również udział w pokrywaniu kosztów społecznych, takich jak ochrona zdrowia, szkolnictwo, bezpieczeństwo itp. Nie należy jednak rozumieć, że głównym celem organizacji jest maksymalizacja zysku, gdyż może to oznaczać osiąganie zysku za wszelką cenę, czyli zagrażać przetrwaniu organizacji. Ważne jest takie wyznaczanie celów, by realizowany zysk był źródłem dalszego rozwoju i pomnażania zasobów organizacji.

2.3 Struktura organizacyjna
Struktura organizacyjna jest jednym z podsystemów organizacji. Składa się ona z wielu elementów, którymi są ludzkie i rzeczowe zasoby organizacji. Pomiędzy tymi elementami zachodzą różne powiązania i zależności, określane jako więzi organizacyjne. Ze względu na kierunek oraz charakter tych powiązań można je podzielić na:
? służbowe ? łączące kierowników z ich podwładnymi,
? techniczne (technologiczne) ? łączące poszczególne stanowiska pracy, które uczestniczą w tym samym projekcie w różnych jego fazach,
? funkcjonalne ? więzi zachodzące pomiędzy stanowiskami lub grupami stanowisk realizującymi różne funkcje,
? informacyjne ? więzi zachodzące na tle wymiany informacji [14].
Podstawowym elementem struktury organizacyjnej jest stanowisko pracy obejmujące niezbędne zasoby w wyodrębnionej przestrzeni, przeznaczone do wykonania konkretnego zadania. Stanowisko organizacyjne jest to formalnie określony zbiór obowiązków, uprawnień i odpowiedzialności oraz więzi organizacyjnych, łączących to stanowisko z innymi. Zbiór stanowisk podlegający wspólnemu kierownictwu tworzy komórkę organizacyjną, czyli najmniejszą zespołową jednostkę organizacyjną [15].
Podstawowym zadaniem struktury organizacyjnej jest wyznaczanie ram działania organizacji oraz stwarzanie warunków działania poprzez ciągłe doskonalenie sprawności funkcjonowania organizacji. Na rzeczywistą strukturę organizacyjną składają się: układ stanowisk organizacyjnych, komórek organizacyjnych tworzących statyczną stronę struktury organizacyjnej, dopełnioną poprzez przebieg procesów pracy, czynności logicznie powiązanych, czyli strukturę dynamiczną. Formalna struktura organizacyjna jest prezentowana w różny sposób: poprzez opis stanowisk, kompetencji różnych osób, instrukcje służbowe, inne uregulowania zawarte w regulaminach zakładowych. Najczęściej spotykanym i najbardziej syntetycznym sposobem jest schemat organizacyjny prezentowany w postaci wykresu.
Na kształt struktury organizacyjnej wpływa wiele różnych czynników. Jednym z podstawowych czynników strukturotwórczych jest strategia [16]. Określenie celów strategicznych w organizacji jest podyktowane osiąganiem wyższego stopnia zgodności organizacji z jej otoczeniem i wyrazem określania kierunków rozwoju organizacji w dłuższej perspektywie. Jako podsystem organizacji, odpowiednio zaprojektowana struktura organizacyjna jest jednym z czynników wpływających na powodzenie realizowanej strategii. Przyjęcie określonej strategii wymaga dopasowania struktury organizacyjnej poprzez tworzenie nowych stanowisk, wpływa na podział pracy, stosowane mechanizmy koordynacji działań.
Pomiędzy otoczeniem zewnętrznym a organizacją zachodzi silne wzajemne oddziaływanie w sferach: ekonomicznej, prawnej i społeczno-kulturowej [17]. Oddziaływanie to przejawia się przede wszystkim poprzez zmiany na rynku pracy, kapitałowo-pieniężnym, dóbr i usług, przepisów prawa, zmian obowiązujących norm i wartości w społeczeństwie. Zachodząca interakcja pomiędzy otoczeniem i organizacją powoduje, że małe organizacje podlegają głównie oddziaływaniu na nie otoczenia, natomiast duże organizacje usiłują oddziaływać swymi strukturami na otoczenie i odpowiednio zmieniać je do swoich celów. Siła i intensywność tego wzajemnego oddziaływania zależy od takich kryteriów jak pewność lub niepewność otoczenia, jego stabilność lub niestabilność oraz złożoność lub prostota. Działanie organizacji w warunkach pewności, stabilności i prostoty sprzyja tworzeniu struktur sformalizowanych o wyraźnie zaznaczonej hierarchii, a wymagania dotyczące realizowanych zadań mogą pozostać niezmienne przez dłuższy czas. W warunkach niepewności, niestabilności i złożoności lepiej funkcjonują struktury o małym stopniu formalizacji i dużej liczbie kontaktów bezpośrednich ze względu na konieczność szybkiego reagowania na zmiany dokonujące się w otoczeniu.
Istnieje równie silny związek pomiędzy wykorzystywanymi strukturami organizacyjnymi a stosowaną technologią, wielkością organizacji, kulturą organizacyjną i kwalifikacjami osób zarządzających i pracowników. Rodzaj zastosowanej technologii produkcji ? jednostkowa, małoseryjna, wielkoseryjna czy masowa ? stawia odmienne wymagania, związane z charakterem zadań dla pracowników, ich obowiązkami, odpowiedzialnością, liczbą pracowników potrzebną do obsługi procesu produkcyjnego, zmianą czasu pracy, co w konsekwencji determinuje pewien niezbędny zakres zmian w strukturze organizacji. Im wyższy stopień utechnicznienia produkcji, tym bardziej sformalizowana struktura organizacyjna.
Teoretycy organizacji i zarządzania wyróżniają dwa zasadnicze typy struktur organizacyjnych: organiczną i mechanistyczną. Struktura mechanistyczna jest charakteryzowana jako:
? wysoko sformalizowana i scentralizowana,
? niskich kwalifikacjach pracowników i dużej rozpiętości kierowania,
? pionowej pisemnej komunikacji,
? koordynacji i kontroli przez ścisłe uregulowania, budżet i sprawozdania.
Jej przeciwieństwem jest struktura organiczna charakteryzująca się:
? niskim stopniem formalizacji i centralizacji,
? dużą rolą doświadczenia i kwalifikacji pracowników,
? małą rozpiętością kierowania,
? komunikacją poziomą o dużej liczbie kontaktów bezpośrednich,
? koordynacją i kontrolą w grupie poprzez dyskusje i normy społeczne [18].
H. Steinmann i G. Schreyogg ? poza wcześniej zaprezentowanymi grupami czynników, które wyznaczają kształt organizacji [19], czyli otoczeniem, technologią, ludźmi ? zwracają uwagę na wpływ aktualnego etapu rozwoju na cykl życia organizacji. Kolejne etapy cyklu życia organizacji: powstanie, rozwój, dojrzałość, odnowa wymagają zdolności przystosowawczej, jaką muszą mieć struktury organizacyjne, aby podołać problemom wynikającym z poszczególnych faz.
Na kształtowanie struktury organizacyjnej składają się dwa procesy: różnicowania organizacyjnego i integracji organizacyjnej. Konieczność różnicowania organizacyjnego wynika ze złożoności celów realizowanych przez organizację, które muszą być rozpisane na zadania wykonywane przez członków organizacji. Najbardziej znane wzorce organizatorskiego różnicowania stanowią kryteria według podziału pracy lub procesu decyzji. H. Steinmann i G. Schreyogg wyróżniają następujące formy organizacyjnego podziału pracy:
? według sposobów wykonania,
? według obiektów [20].
Efektem tworzenia struktury według funkcji lub sposobów wykonania jest powstanie struktury funkcjonalnej. Charakteryzuje się ona wykorzystaniem specjalizacji w tworzeniu jednorodnych jednostek organizacyjnych o szerokich kompetencjach i sprawnym wykorzystaniu zasobów. Powoduje jednak małą elastyczność organizacji na skutek trudności w uzgadnianiu stanowisk pomiędzy wydziałami funkcjonalnymi oraz uniemożliwia identyfikowanie osób odpowiedzialnych za konkretne wyniki. Ten rodzaj organizacji znajduje zastosowanie w przedsiębiorstwach produkujących jednorodny rodzaj wyrobów.
Organizacja według obiektów, gdzie podstawą do ich wyodrębnienia mogą być produkty, rynki albo klienci, jest alternatywnym sposobem tworzenia stanowisk i wydziałów. Struktura ukształtowana według obiektów nazywana jest dywizjonalną, cechują ją wyraźnie wyodrębnione miejsca powstawania kosztów i tworzenia zysku. Kierownictwo podejmuje jedynie najważniejsze decyzje, z tego względu występuje duże rozproszenie władzy i odpowiedzialności. W praktyce taki czysty podział występuje bardzo rzadko, natomiast regułą jest mieszanie obu orientacji. Najczęściej organizacja według obiektów pojawia się na drugim od góry szczeblu hierarchii.
Struktury liniowa i sztabowoliniowa są tworzone zgodnie z organizatorskim podziałem procesu decyzyjnego. W strukturach liniowych podejmowanie decyzji oparte jest na zasadzie jedności rozkazodawstwa, stąd wynika konieczność tworzenia dodatkowych stanowisk kierowniczych w miarę wzrostu i komplikowania się zadań. Struktura sztabowoliniowa łączy elementy struktury liniowej i funkcjonalnej, czyli zasadę jedności rozkazodawstwa i podziału czynności kierowniczych na podstawowe i pomocnicze. Czynności pomocnicze grupowane są w specjalnych komórkach zwanych sztabami, których zadaniem jest analiza, opracowywanie projektów, rozwiązywanie problemów ? decyzje o wdrożeniu konkretnych rozwiązań w życie podejmują kierownicy liniowi. Powstanie tych typów struktur organizacyjnych jest wyrazem dokonującej się integracji w organizacjach poprzez hierarchię, czyli określanie, kto decyduje w sprawach spornych i podejmuje ostateczne decyzje. Przy kształtowaniu hierarchii ważne jest więc określenie wyraźne liczby szczebli kierowania oraz rozpiętości kierowania. Umożliwia to ustalenie relacji podporządkowania oraz określenie liczby pracowników podporządkowanych kierownikowi, lub, jak określają to H. Steinmann i G. Schreyogg ? instancji.
Ze względu na różną liczbę szczebli zarządzania można wyróżnić struktury wysmukłe i płaskie. Struktury wysmukłe są bardziej kosztowne z powodu zbyt dużej liczby kierowników, mogą tu również występować problemy z komunikacją, Przy strukturach płaskich szeroka rozpiętość kierowania powoduje obciążanie kierowników dużą ilością obowiązków administracyjnych i kontrolnych. Czynnikami wpływającymi na rozpiętość kierowania są [21]:
? kompetencja przełożonych i podwładnych ? im większa, tym szersza jest potencjalna rozpiętość,
? fizyczne rozproszenie podwładnych ? im większe, tym większa rozpiętość,
? zakres pracy kierownika ? im większy, tym węższy potencjalny zasięg,
? stopień pożądanej interakcji ? im jej więcej, tym węższy potencjalny zasięg,
? zakres występowania standardowych procedur ? im ich więcej, tym większy potencjalny zasięg,
? podobieństwo nadzorowanych zadań ? im większe, tym szerszy potencjalny zasięg,
? częstość występowania nowych problemów ? im większa, tym węższy potencjalny zasięg,
? preferencje przełożonych i podwładnych.
W celu wzmocnienia działań integracyjnych w organizacjach stosuje się uzgadnianie przez programy zrutynizowane i celowe. Program zrutynizowany jest wzorcem postępowania, który określa z góry sposób reakcji pracowników na określone bodźce płynące z otoczenia. Programy celowe określają pożądany stan rzeczy, nie określają jednak środków ani momentu działania; to osoba realizująca cel ma pewną swobodę dokonania wyboru środków działania. Schematyczność tych rozwiązań oznacza małą elastyczność w zmiennych warunkach otoczenia, stąd częste w organizacjach spontaniczne samouzgadnianie, które koryguje niedoskonałości poprzednich instrumentów. Ta skłonność pracowników do spontanicznej poziomej kooperacji została ujęta przez teoretyków w ramy struktury macierzowej organizacji.
Koncepcja organizacji macierzowej oznacza odwrót od zasady jedności poleceń, a tym samym rezygnację z organizacji jednoliniowej na rzecz wieloliniowej [22]. R. W. Griffin określa ten rodzaj struktury jako strukturę wielokrotnego podporządkowania [23]. Jest to struktura, w której jednostka podlega jednocześnie zarówno przełożonemu funkcjonalnemu, jak i jednemu lub kilku kierownikom projektów. Struktura ta sprzyja elastyczności, silnie motywuje pracowników, stwarza im dodatkowe możliwości zdobycia nowych umiejętności, umożliwia pełne wykorzystanie zasobów ludzkich, zapewnia dobry przepływ informacji, sprzyja decentralizacji. Do poważnych wad tej struktury można zaliczyć niepewność pracowników co do służbowej podległości, możliwość powstawania anarchii, a także fakt, że potrzeba więcej czasu na koordynację działań związanych z realizacją zadań.
Niewątpliwie jednym z najważniejszych czynników wpływających na kształt struktury organizacyjnej jest człowiek, uczestniczący w tym procesie w sposób aktywny poprzez wyrażanie swych potrzeb i zachowań.
2.4 Społeczny podsystem organizacji
Ludzie są najważniejszym i bardzo różnym od innych składnikiem każdej organizacji [24]. W społecznym podsystemie organizacji wyróżnia się trzy poziomy:
? jednostkowy, uznający zróżnicowanie osobowości za jego najbardziej charakterystyczną cechę,
? grupowy, akcentujący mechanizmy powstawania i funkcjonowania grup społecznych,
? kulturowy, przesądzający o klimacie społecznym organizacji.

Pomiędzy członkami organizacji zachodzą interakcje związane z wykonywaniem zadań, o charakterze zawodowym w ramach określonych zasad lub mających charakter bardziej osobisty. Stosunki interpersonalne zależą od osobistych cech członków organizacji; mogą przyjmować charakter negatywny bądź pozytywny oraz wpływają na ostateczny charakter społeczności. Dobre stosunki interpersonalne mogą być źródłem synergii. Lepsze efekty osiągają ci ludzie, którym się lepiej wspólnie pracuje. Sytuacją przeciwstawną jest powstawanie konfliktów w społeczności w efekcie negatywnych stosunków interpersonalnych [25].
Grupa jest częścią organizacji i podstawą wykonania znacznej części pracy. Jest to mała ilość osób, które często komunikują się ze sobą bezpośrednio i identyfikują się jako grupa [26]. Według R.W. Griffina grupa to co najmniej dwie osoby, które wchodzą ze sobą w regularne stosunki dla realizacji wspólnego celu [27]. W organizacjach można wyróżnić następujące typy grup:
? funkcjonalne,
? zadaniowe,
? nieformalne i grupy interesu.
Wyodrębnienie grupy funkcjonalnej związane jest z realizacją bieżących celów organizacji. Złożoność procesu realizacji wymaga tworzenia grup zadaniowych dla względnie wąskiego zakresu celów w wyraźnie określonym horyzoncie czasu. Cele realizowane przez te grupy są ściśle związane z formalnym funkcjonowaniem organizacji.
Formalizacja jest to proces tworzenia systemu wzorców właściwych dla danej organizacji. Formalizacji podlegają cele i struktura organizacji, cele formułowane dla komórek i stanowisk. Poprzez formalizację utrwalane są więzi organizacyjne (hierarchiczne, funkcjonalne, informacyjne, techniczne). Przedmiotem formalizacji są również zasady i kryteria oceny pracowników, zasady porządku i dyscypliny pracy, ochrony, BHP itp. Formalizacja jest jednym z warunków sprawnego działania organizacji [28].
W grupach nieformalnych cele grupy mają niewielki związek z celami organizacji. W skład tych grup ludzie wchodzą z różnych powodów, takich jak silne pozytywne związki interpersonalne, zainteresowanie działalnością i celami grupy, korzyści wynikające z przynależności do grupy w postaci np. nawiązania kontaktów w interesach. W grupach tych obowiązują zasady ustalone przez jej członków, które mogą mieć niewiele wspólnego z formalnymi zasadami obowiązującymi w organizacji. Każda organizacja musi sama ustalić niezbędną równowagę pomiędzy naciskiem na efektywność, a zakresem ?luzu organizacyjnego? umożliwiającego rozwój zjawisk nieformalnych.
Wysokie wymagania stawiane pracownikom i uznanie zasobów ludzkich za najważniejszy element w organizacji powodują konieczność planowania zatrudnienia w sposób ciągły z uwzględnianiem celów działalności, strukturalnych i funkcjonalnych form ich realizacji oraz zastosowanej strategii zarządzania, uwzględniającej relacje organizacji z otoczeniem w długim okresie czasu. Wiąże się to z rozwojem odpowiedniego sposobu rekrutacji pracowników, ich szkoleniem, opracowaniem systemu awansów i przesunięć kadrowych oraz motywacji pracowników [29].
2.5

Rozdział III Praktyczny przykład projektowania produkcji wybranej maszyny
2.5 Planowanie produkcji
Planowanie produkcji jest podstawą operatywnego rozdziału zadań wytwórczych i gospodarki zapasami. Rozdział zadań produkcyjnych sprowadza się do wyznaczenia konkretnych operacji, terminów ich realizacji oraz wykonawców ? maszyn, urządzeń i ludzi. Ma on zapewnić sprawność procesu produkcyjnego ? uzyskanie odpowiednich wyrobów, o odpowiedniej jakości, w odpowiednim czasie, przy najlepszym z możliwych wykorzystaniu potencjału rzeczowego i ludzkiego. Szczególnie ważna, ale i trudna, staje się optymalizacja rozdziału obciążeń produkcyjnych. Najprostszy jest rozdział obciążeń jednej maszyny, będącej do ciągłej dyspozycji i realizującej obróbkę partii wyrobów według tego samego programu. Przy założeniu, że czasy przygotowania (przezbrojenia) maszyny do wykonania pożądanych operacji są niezależne od ich kolejności, że są wliczane do czasów realizacji operacji oraz że nie jest dopuszczalne przerywanie operacji jednostkowych, można względnie łatwo określić optymalna kolejność wykonania poszczególnych zadań.
Funkcje planowania operatywnego lub harmonogramowania stanowią sedno funkcji sterowania produkcja. W istocie one właśnie ustalają priorytety względem pewnych kryteriów pomiaru wydajności. Priorytety przyporządkowuje się zadaniom lub czynnościom w celu określenia ich pierwszeństwa w wykorzystaniu ograniczonych zasobów (maszyn bądź ludzi) w ciągu najbliższej przyszłości (od tygodnia do miesiąca).Jest to obowiązek niezwykle trudny do wypełnienia. W końcowym rezultacie działanie każdego systemu harmonogramowania zależy od umiejętności zrozumienia jego istoty przez robotników, mistrzów i kierowników niższego szczebla. Zrozumiałość planu musi, zatem być sprawą pierwszorzędną, czasami rzeczywiście lepiej jest poświęcić ?wydajność? dla sporządzenia zrozumiałego planu działań. Nie da się uniknąć zmian priorytetów, zatem metoda sporządzania harmonogramu musi być w stanie wyjątkowo szybko przystosować się do tych zmian.

2.6 Zdolność produkcyjna
Zdolność produkcyjna obiektu jest jego zdolnością do wytworzenia lub czynienia tego, czego wymaga klient. Oczywiście musi być jakiś poziom zgodności pomiędzy tym, co jest potrzebne, a produkcyjnych rozumiemy tę ilość wyrobów o określonej strukturze asortymentowej i jakości, jaką może on wytworzyć w okresie roku kalendarzowego, przy stosowaniu optymalnie dobranych czynników produkcji i przy pełnym ich wykorzystaniu.

Warto rozróżnić 3 poziomy zdolności produkcyjnych:
1. Potencjalna zdolność produkcyjna jest tym, co może udostępnić w ramach swych kompetencji najwyższe kierownictwo przedsiębiorstwa.
2. Aktualna zdolność produkcyjna jest tym, co można udostępnić w ramach budżetu bieżącego okresu planistycznego.
3. Efektywna zdolność produkcyjna jest tym, co jest faktycznie wykorzystywane w bieżącym okresie planistycznym.
Należy również zauważyć, że jednym z celów działu marketingu jest zapewnienie zgodności aktualnych i efektywnych zdolności produkcyjnych. Im bardziej prawie efektywna zdolność zbliża się do aktualnej, tym organizacja staje się bardziej sztywna: elastyczność można osiągnąć jedynie wtedy, gdy nie są w pełni wykorzystane aktualne zdolności produkcyjne.

Zdolność produkcyjną należy rozpatrywać w dwóch fazach:
? planowania
? realizacji

Jeśli fazę realizacji odniesiemy do czasu przeszłego, to mówimy wówczas o osiągniętej zdolności produkcyjnej, która wynika z trwale osiągniętego już w okresie ubiegłym stanu czynników produkcji, a więc stopnia opanowania techniki, wykorzystania urządzeń, materiałów, osiągniętego poziomu wydajności i innych wskaźników techniczno-ekonomicznych. Natomiast zdolność produkcyjna planowania określona jest rozmiarem planowanych zmian we wzajemnych proporcjach ilościowych i jakościowych czynników produkcji.
2.6.1. Czynniki kształtujące zdolność produkcyjną
1) Materialne czynniki produkcji, obejmujące:
a) Maszyny i urządzenia, ich ilość i jakość oraz poziom techniczny.
b) Budynki, budowle, obiekty tworzące powierzchnię produkcyjną i warunki niezbędne dla realizacji procesów produkcyjnych.
c) Surowce, materiały i paliwo. Ważne jest tu nie tylko łatwe ich uzyskanie, ale także właściwa jakość. Oto przykłady wpływu jakości na wydajność procesów:
? Zbyt wysoka zawartość szkodliwych składników (siarki w rudzie, popiołu w węglu).
? Niska kaloryczność paliwa, zasiarczenie.
? Zakłócenia w dostawach energii.
? Dostawy wyrobów hutniczych z dodatnimi odchyłkami wymiarowymi, itp.
d) Dostępność i jakość narzędzi.

2) Czynnik ludzki ? liczba zatrudnionych i jej kwalifikacje, stosunki międzyludzkie, system motywacyjny, organizacja.
3) Wyrób:
a) Struktura asortymentowa.
b) Skala produkcji.
c) Złożoność wyrobów.
d) Jakość i nowoczesność.
e) Stopień monopolizacji rynku, konkurencyjność wyrobu.
Niewątpliwie nie są to wszystkie czynniki, bezpośrednio lub pośrednio wpływające na rozmiary zdolności produkcyjnej. Jednakże istotną cechą wymienionych jest ich znaczna zmienność powodująca, że pojęcie zdolności produkcyjnej należy traktować dynamicznie. Dlatego przy jej ustalaniu należy w miarę możliwości sprecyzować założenia, zakres przedmiotowy i czasowy, a także układ, do którego się odnosi.
2.6.2 Ograniczenia aktualnych zdolności produkcyjnych:
Aktualne zdolności produkcyjne ograniczone są przez:
a) Wielkość instalacji i urządzeń,
b) Dostępność wyposażenia produkcyjnego,
c) Dostępność siły roboczej,
d) Dostępność gotówki,
e) Politykę finansowania,
f) Politykę zaopatrzenia,
g) Politykę podzlecania prac,
h) Wymagania techniczne związane z zadaniami,
i) Podjęta liczbę różnych zadań.
2.6.3 Czynniki wpływu na efektywne zdolności produkcyjne
Na efektywne zdolności produkcyjne mają wpływ:
a) Umiejętności techniczne działów przygotowania produkcji,
b) Zdolności organizacyjne w fazie planowania,
c) Fachowość zaopatrzenia,
d) Umiejętności podzlecania prac,
e) Umiejętności i polityka obsługi eksploatacyjnej,
f) Wszechstronność siły roboczej,
g) Wydajność pracy.
2.6.4. Organizacja zakupów w przedsiębiorstwie produkcyjnym
Podstawowe problemy organizacyjne związane organizowaniem zakupów w przedsiębiorstwie, czyli formułowaniem i realizowaniem określonej polityki i strategii zakupów połączonej ze strategią gospodarowania zapasami i uwzględniającą potrzeby logistyki procesu zaopatrzenia, produkcji i zbytu, mieszczą się w następujących płaszczyznach:
? Organizacji wewnętrznej służby zakupów (zaopatrzenia) i jej umiejscowienia w strukturze organizacyjnej przedsiębiorstw
? Relacji i zasad współpracy tej służby z innymi ogniwami organizacyjnymi przedsiębiorstwa oraz ich udziału i wpływu na działania i decyzje podejmowane w ramach organizacji (marketingu) zakupów
? Organizacji kontroli procesu zakupów i gospodarowania zapasami oraz systemu reakcji na występujące zakłócenia, zmierzające do minimalizacji ich następstw;
? Organizacji współpracy zewnętrznej z przedsiębiorstwami ? potencjalnymi nabywcami surowców, zmierzającej do wspólnych działań na rynku mających na celu ograniczenie tworzenia monopoli dostawców lub ograniczenie możliwości stosowania przez nich praktyk monopolistycznych
Od momentu stopniowego przechodzenia do gospodarki rynkowej, następowały istotne zmiany w zadaniach i organizacji komórek zakupów materiałowych przedsiębiorstw, spowodowane głównie zewnętrznymi warunkami ich funkcjonowania. Zmienione warunki zewnętrzne spowodowały, więc wzrost zadań służb zakupów związanych z analizą rynku, minimalizacją zapasów w warunkach względnego bezpieczeństwa rytmiki dostaw jako istotnego czynnika zmniejszenia kosztów materiałowych, prowadzeniem samodzielnego procesu poszukiwania i wyboru dostawców, negocjacji cenowych oraz działań korelujących proces zasilania z procesem produkcji i zbytu w ramach logistycznego systemu przepływu rzeczowych środków produkcji, a wiec m. in. tych działań, które mieszczą się w organizacji zakupów.
Pożądany i stopniowo kształtujący się w Polsce model organizacyjny służby zaopatrzenia przedsiębiorstwa produkcyjnego w tej nowej sytuacji obejmuje wiec następujące stanowiska lub komórki:
? planowania zakupów surowców i materiałów, której zadaniem jest ? wspólnie ze służbami technicznymi przedsiębiorstwa ? określenie ilości niezbędnych zakupów każdego asortymentu i terminu jego dostawy; komórka ta współpracuje jednocześnie ze służbą logistyki przedsiębiorstwa, umiejscowioną najczęściej w pionie koordynującym produkcję lub w pionie dyrektora jednostki (prezesa),
? analizy rynku materiałowego w tych jego segmentach, które są dla danej jednostki interesujące, wyniki analiz są jedną z podstaw działań operacyjnych związanych z dokonywaniem zakupu,
? działań operacyjnych związanych z zakupem obejmującym bezpośrednie kontakty z dostawcami, ustalenie przesłanek ich wyboru, negocjacje, przedstawienie kierownictwu propozycji wyboru dostawców, opracowywanie i lokowanie zamówień oraz przygotowywanie umów,
? specjalisty ds. prawnych związanych z precyzowaniem i zawieraniem umów, współdziałającego z komórką organizacyjną; w małych jednostkach funkcję tę pełni radca prawny przedsiębiorstwa,
? gospodarki magazynowej oraz ilościowej i jakościowej otrzymywanych dostaw i reklamacji.
Wzajemne relacje organizacji sprzedaży i organizacji zakupów przedsiębiorstwa wymagają jednak stałej obserwacji, gdyż we współczesnej firmie mają one zasadnicze znaczenie i nader często powodują konieczność korekt rozwiązań organizacyjnych.
Dążenie do minimalizacji zapasów powoduje, że w ocenie istniejącego i potencjalnego dostawcy ważne jest kryterium jego zdolności do zapewnienia terminowości dostaw, najczęściej rozumianej jako precyzyjna realizacja harmonogramu sukcesywnych dostaw dokładnie na czas (just in time).
?Metoda planowania JIT jest metodą planowania i kontroli produkcji opartej na określonej filozofii działania, której celem jest wyeliminowanie z procesu produkcyjnego wszelkich strat przez produkowanie właściwych wyrobów w żądanej ilości i terminie i dostarczenie ich do miejsc, gdzie są potrzebne, dokładnie wtedy, kiedy są potrzebne.?
W odniesieniu do zakupów materiałowych i realizowanych w ich ramach dostaw powyższa definicja JIT wymaga przynajmniej dwóch uzupełnień.
Po pierwsze:
Zorganizowanie sprawnego systemu dostaw surowców dokładnie na czas wymaga podobnej sprawności zarówno po stronie dostawcy, jak i odbiorcy. Muszą być uzgodnione i przestrzegane nie tylko terminy wysyłki i odbioru poszczególnych dostaw, ale także techniczne warunki załadunku, wyładunku i ewentualnie przechowywania (palety, opakowania, temperatura).
Po drugie:
?Produkcja bez zapasów? półfabrykatów w ramach przedsiębiorstwa jest możliwa, ale organizacja dostaw materiałowych między przedsiębiorstwem zawsze wymaga pewnych (minimalnych) zapasów gromadzonych u odbiorcy lub u dostawcy albo w uzgodnionych ilościach u obu partnerów. Praktyka nie potwierdza możliwości działania nawet krótkiego i prostego łańcucha logistycznego na zasadzie ?zero zapasów?.
Definicja JIT w odniesieniu do zakupów (dostaw) materiałowych:
Jest to metoda zapewniająca dostawy materiałowe dokładnie na czas i możliwie bezpośrednio od dostawcy na stanowiska pracy u odbiorcy, zmierzająca do uzyskania wysokiej rytmiki zaopatrzenia i minimalizacji zapasów oraz zapewnienia wysokiej jakości produktów; jest zarówno rozwiązaniem organizacyjnym, jak i filozofią działania, wymagającą ścisłej współpracy odbiorcy i dostawcy, obejmującej m. in. ujednolicenie zasad ewidencji i kontroli dostaw, przepływu informacji oraz techniki logistycznej.
Rozdział III Praktyczny przykład projektowania produkcji wybranej maszyny
W tym rozdziale niniejszej pracy zostanie przedstawiony techniczny projekt produkcji na przykładzie wiertarki udarowej. W poszczególnych podrozdziałach opracowania zostały przedstawione kolejne etapy produkcji wymienionej maszyny. Na początku autor przedstawił ogólna charakterystykę opisywanych urządzeń by później przejść do konkretnego przykładu i opisu urządzenia. Wybór urzadzenia nie był przypadkowy, ponieważ operacje wiercenia stanowią najpowszechniejszą technologie wykonania otworów o średnicach do 100 mm (aczkolwiek istnieją również możliwości wykonania otworów o większych ściernicach). Należy w tym miejscu zaznaczyć, że operacje wiertarskie to nie tylko wykonanie otworów, lecz także inne operacje technologiczne zmierzające do zwiększenia dokładności uprzednio wykonanego otworu.

3.1 BUDOWA I RODZAJE WIERTAREK
Uogólniony schemat wiertarki przedstawiony jest na rys.3.1.

Rys. 3.1 Uogólniony schemat wiertarki
Przedstawiony schemat wskazuje, że w przypadku wiercenia ruch główny oraz ruch posuwowy wykonywany jest przez narzędzie skrawające (wyjątek stanowią wiertarki do głębokich otworów). Przedmiot obrabiany pozostaje w trakcie obróbki nieruchomy. Najbardziej rozpowszechnionymi w przemyśle wiertarkami są wiertarki stojakowe (znane również jako korpusowe lub kadłubowe) - rys.3.2. Ponieważ o zastosowaniu danej wiertarki decyduje zazwyczaj maksymalna średnica wierconego otworu, stąd często w oznaczeniach handlowych wiertarki zawarta jest ta podstawowa informacja. Przykładowo oznaczenie wiertarki WK?40 umożliwia zorientowanie się, że możliwe jest wiercenie otworów do średnicy 40 mm

Rys.3.2. Schemat wiertarki stojakowej [4]
Wiertarka stojakowa składa się ze stojaka - korpusu (1) do którego w górnej jego części przymocowana jest skrzynka prędkości (2) umożliwiająca zmiany prędkości obrotowej wrzeciona wiertarki. Po prowadnicach stojaka przemieszcza się wrze-ciennik (3) w którym znajduje się skrzynka posuwów umożliwiająca dobór właściwej prędkości posuwu narzędzia. Przedmiot mocowany jest na stole wiertarki (4), który ma również możliwość pionowego przemieszczania. W przypadku wiertarki stojakowej należy zwrócić uwagę, że odległość oznaczona na rys.8.2 jako Rx jest dla danej wiertarki wartością stałą, a więc stanowi pewne ograniczenie technologiczne obróbki (ogranicza wymiary przedmiotu obrabianego). Inne rodzaje wiertarek przedstawiono w tabl.1.
Na rys.3.3 przedstawiono wiertarkę promieniową. Wiertarka ta składa się z kolumny (1) na którym zamontowane jest ramię (2) mogące przemieszczać się zarówno w pionie jak również po okręgu wokół kolumny. Na ramieniu (2) znajduje się wrzeciennik (3) mogący przemieszczać się poziomo po ramieniu. Dzięki temu nie ma ograniczenia wymiaru Rx tak jak to miało miejsce w przypadku wiertarki stojakowej. Tak więc wrzeciono wiertarki w którym zamocowane jest narzędzie (czyli obszar pracy) może przemieszczać się po okręgu o minimalnej i maksymalnej średnicy określonej tylko względami konstrukcyjnymi danej wiertarki. Dzięki temu można przemieszczać narzędzie na miejsce w którym ma być wykonany otwór w przedmiocie obrabianym, a nie odwrotnie jak ma to miejsce w innych wiertarkach. Wiertarka promieniowa jest więc szczególnie przydatna w przypadku wiercenia otworów w ciężkich przedmiotach.
Tablica 1
Nazwa wiertarki Zastosowanie
Wiertarka słupowa Stosowana na ogół do wykonywania otworów o średnicach od 40 do 80 mm
Wiertarka stojakowa (stołowa)
Budowa tej wiertarki podobna jest do wiertarki słupowej, średnica wierconych otworów nie przekracza na ogół 40 mm.
Wiertarka promieniowa ? rys.8.3. Umożliwiają promieniowe przemieszczanie się wrze-ciennika. Średnice wierconych otworów do 100 mm
Wiertarka rewolwerowa ? rys.8.4 Posiadają obrotową głowice rewolwerową (taką jak tokarki rewolwerowe) przez co umożliwiają wykonywanie większej ilości operacji wiertarskich. Wiertarki rewolwerowe najczęściej są obrabiarkami sterowanymi numerycznie.

Wiertarka wielowrzecio-nowe Podobne budową do wiertarki stojakowej lecz w miejsce jednego wrzeciona posiadają kilka równocześnie pracujących wrzecion. Dzięki temu można jednocześnie wiercić kilka otworów przez co zwiększa się wydajność obróbki.

Wiertarki do wiercenia głębokich otworów - rys. 8.10 Przeznaczone do wiercenia otworów o długości otworu przekraczającej 10 krotność jego średnicy. Średnica otworów może przekraczać 100 mm.

Rys. 3.3 Wiertarka promieniowa [4]
Kolejny rysunek ( rys.2.4) przedstawia wiertarkę rewolwerową z układem sterowania numerycznego. Jest ona wyposażona w głowicę rewolwerową, dzięki czemu umożliwia wykonywanie wielu zabiegów przy jednym zamocowaniu przedmiotu.

Rys.3.4. Wiertarka rewolwerowa z układem NC [4]
3.2. Narzędzia, mocowanie narzędzi i przedmiotu obrabianego
Podstawowe narzędzia stosowane do operacji wiertarskich to:
? Wiertła kręte (rys.3.5a) służące do wykonywania otworów,
? Wiertła specjalne do głębokich otworów
? Rozwiertaki (rys.3.5b) stosowane w przypadku konieczności zwiększenia dokładności otworu,
? Pogłębiacze (rys.3.5c) umożliwiające nadanie części wejściowej otworu określonego kształtu,
? Gwintowniki maszynowe (rys.3.5d) umożliwiające wykonywanie gwintów w otworach,
? Nawiertaki, np. nawiertaki do nakiełków (rys.3.5e).


Rys. 3.5. Narzędzia przeznaczone do operacji wiertarskich: wiertło kręte zamocowane w tulei redukcyjnej (a), różne rozwiertaki wykańczające (b), pogłębiacze stożkowy i walcowy (c), gwintownik (d), nawiertak do nakiełków (e).
Typowym narzędziem wiertarskim jest wiertło kręte (rys.8.5a). Wiertło składa się z dwóch części; części roboczej i części chwytowej zakończonej charakterystyczną płetwą.
Skrawanie materiału następuje krawędzią skrawającą ukształtowaną przez powierzchnię przyłożenia i powierzchnię natarcia. Wiór powstały w trakcie skrawania ?transportowany" jest poza strefę obróbki rowkiem śrubowym.
Narzędzia wiertarskie mocowane są we wrzecionie wiertarki w następujący sposób:
? bezpośrednio (rys.2.6a) w przypadku kiedy wymiar części chwytowej narzędzia wiertarskiego (tzw. stożek Mores'ea) jest zgodny z wymiarem gniazda wewrzecionie wiertarki,
? bezpośrednio lecz przy pomocy tulei redukcyjnej (rys.2.6b) w przypadku kiedy wymiar części chwytowej narzędzia wiertarskiego (tzw. stożek Mors'ea) nie jest zgodny z wymiarem gniazda we wrzecionie wiertarki,
? pośrednio w uchwytach wiertarskich ? rys.2.6c, sposób stosowany głównie dla wierteł o mniejszych średnicach.

Rys. 3.6 Sposoby mocowania narzędzi wiertarskich
Przedmiot, w którym wiercone są otwory mocowany jest najczęściej w imadle maszynowym. Jest to stosunkowo najprostszy i najszybszy zarazem sposób mocowania przedmiotu. Imadło mocowane jest bezpośrednio na płycie stołu przy pomocy zacisków podobnie jak w przypadku mocowania przedmiotu na frezarkach. Również przy pomocy zacisków można mocować przedmiot bezpośrednio do stołu wiertarki.
3.3 Podstawowe operacje WYKONYWANE NA WIERTARKACH
Operacje wiertarskie związane są bezpośrednio z narzędziami stosowanymi podczas obróbki. Wiercenie i powiercanie
Wiercenie polega na wykonaniu otworu w pełnym materiale (rys.3.7).

Rys. 3.7 Operacja wiercenia (a) i powiercania (b)
Otwory tak wykonane mogą być otworami przelotowymi lub nieprzelotowymi nazwanymi potocznie otworami ślepymi. W przypadku otworów ślepych koniec otworu