cap 2 - sistem-ingineria sistemelor d eproductie
TRANSCRIPT
2. SISTEM - INGINERIA SISTEMELOR
DE PRODUC|IE
2.1 Noţiuni fundamentale
No\iunea de sistem este una dintre cele mai utilizate =i des ]nt`lnite ]n
activitatea de zi cu zi a omului. Pentru definirea ei se utilizeaz[ una din
urm[toarele trei defini\ii:
• Ansamblul de elemente care sunt în interdependenţă constituind un
întreg organizat.
• Ansamblu ordonat care apare ca rezultat al unei clasificări.
• Ansamblu de idei (ştiinţifice, filosofice etc) care constitue un tot
unitar.
Ştiinţele particulare pun în evidenţă noţiunea de sistem în toate
domeniile:
- natură: sistemul solar, organismul viu etc.
- societate: sistemul social economic la un moment dat;
- cunoaştere: matematică (sistem de coordonate, sistem de
numeraţie, sisteme de ecuaţii etc.), fizică (sistem de referinţă,
sistem de unităţi de măsură etc.), chimie (sistemul periodic al
elementelor), metalurgie, mineralogie ( sisteme cristalografice).
Teoria sistemelor sau abordarea sistemică este practic o metodă
generală de gândire a cărei esenţă constă în prioritatea acordată
ansamblului faţă de elementele sale componente şi în special studierea
relaţiilor dintre aceste elemente.
INGINERIA SISTEMELOR DE PRODUC|IE
6
Cea mai sugestivă imagine a sistemului este aceea a unei “cutii
negre” care închide un ansamblu de elemente legate între ele prin relaţii
bine stabilite.
Relaţiile dintre sistem şi mediu poartă numele de intrări şi ieşiri.
Acţiunea mediului asupra sistemului sunt intrările ui iar acţiunea
sistemului asupra mediului - ieşirile yj.
Funcţiunile sistemului sunt descrise de relaţiile dintre intrări şi
ieşiri:
yj = fj (u1,u2,...,un), j = 1,2,...,m
Structura sistemului este definită de natura elementelor care îl
compun şi de relaţiile stabilite între aceste elemente, numite subsisteme.
Fig. 2.1
Descompunerea unui sistem în subsiteme conduce la una din
situaţiile:
a) structură sincronică (fig. 2.2)
Cele două mulţimi de intrări şi ieşiri ale sistemului S, se pot
ordona sub formă de perechi (ui,yi) de intrări-ieşiri în aşa fel încât
fiecare colecţie de perechi să reprezinte un (sub)sistem cu funcţie
analoagă, cel puţin din punct de vedere calitativ, cu sistemul S.
u1
u2
un
y1
y2
ym
S
cap 2 Sistem – ingineria sistemelor de produc\ie
7
De exemplu, sistemul S se consider[ a fi ]ntreprinderea ale c[rei ie=iri
sunt produsele yj. Acest sistem se poate descopune ]ntr-o structur[
sincronic[ corespunz[tor fiec[rei perechi intr[ri, produs.
Fig. 2.2
b) structură diacronică (fig.2.3)
Într-o astfel de situaţie subsistemele S1, S2, ..., Sn au funcţii calitativ
diferite între ele şi în raport cu sistemul S.
Fig.2.3
O astfel de descompunere o are procesul tehnologic la care opera\iile
au, evident, func\ii calitativ diferite.
Un interes deosebit îl prezintă sistemele tehnice, definite ca
ansambluri unitare de corpuri solide şi elemente de altă natură, realizate
total sau parţial prin procedee tehnice.
S ui yj
S1 S2 Sn
ui yj
ui yi
u1 y1
S1
S u2 y2
S2
un yn Sn
INGINERIA SISTEMELOR DE PRODUC|IE
8
Noţiunea de sistem tehnic este folosită în întreaga economie:
industrie, agricultură, transporturi, cercetare, gospodorire comunală, deci
în toate activităţile umane. Elementele acestor sisteme sunt: organe de
maşini, mecanisme, aparate, dispozitive, echipamente, utilaje şi instalaţii
de orice tip (de reglare, control, comandă), dar şi orice alt ansamblu
artificial: clădiri, construcţii industriale, căi de comunicaţie etc. Toate
acestea poartă denumirea generică de MAŞINĂ.
Funcţia acestor sisteme poartă numele de SCOP ceea ce implică
realizarea unui program =i/sau atingerea unui obiectiv dat, stabilit
anterior.
Atingerea obiectivului se realizează prin utilizarea adecvată şi
controlul RESURSELOR.
O categorie de sisteme (parţial tehnice) o constituie sistemul OM -
MAŞINĂ, care este un sistem care integrează funcţii umane şi
tehnologice cu o reţea de informaţie comună, în structuri ce tind să
devină tot mai complexe. Prezenţa omului în astfel de sisteme le conferă
acestora funcţia de autoreglare, putându-le considera ca sisteme
cibernetice.
2.2 Tensiunea nevoi – resurse
Omul se prezintă ca o fiinţă tridimensională: biologică, socială şi
raţională.
Existenţa şi dezvoltarea omului au presupus, dintotdeauna şi
presupune satisfacerea unor multiple nevoi.
Nevoile (preferinţele) umane constau în doleanţele, resimţirile,
aşteptările oamenilor de a avea, de a fi, de a şti şi de a crede, respectiv de
a-şi însuşi bunuri, toate acestea devenind nevoi efective în funcţie de
cap 2 Sistem – ingineria sistemelor de produc\ie
9
gradul dezvoltării economice la un moment dat, precum şi de nivelul de
cultură şi de civilizaţie al popoarelor şi indivizilor.
Nevoile umane constituie motorul întregii activităţi social-economice.
Transformate în mobiluri ale activităţii sociale, nevoile devin interese
economice, care pot fi:
- funcţie de nivelul la care se manifestă: personale, de grup şi
generale;
- după alte criterii mai pot fi calsificate în: private şi publice, curente
şi de perspectivă, permanente şi accidentale etc.
Principalele caracteristici ale nevoilor umane, respectiv ale intereselor
economice, fiecare caracteristică reflectând în fapt un principiu
economic, sunt:
a) sunt nelimitate ca număr, aceasta determinând progresul şi
creşterea gradului de civilizaţie.
b) sunt limitate în capacitate, intensitatea resimţirii unei nevoi este
descrescândă pe măsură ce ea este satisfăcută continuu.
c) sunt concurente, se extind în detrimentul altora.
d) sunt complementare, evoluează în sensuri identice.
e) se sting momentan prin satisfacere dar revin în timp cu
periodicităţi diferite, fixând obiceiuri şi tradiţii de consum.
Resursele economice constau în totalitatea elementelor, premiselor -
directe şi indirecte, ale acţiunii sociale practice, care sunt utilizabile, pot
fi atrase şi sunt efectiv utilizate la producerea şi obţinerea de bunuri
necesare satisfacerii nevoilor şi intereselor economice.
Raritatea resurselor constitue o caracteristică generală a economiei,
legea rarităţii exprimând constatarea că resursele şi bunurile sunt relativ
limitate comparativ cu nevoile.
De aici rezultă problema fundamentală (generală) a economiei aceea
de a alege resursele şi de a ierarhiza folosirea lor pentru o cât mai bună
INGINERIA SISTEMELOR DE PRODUC|IE
10
satisfacere a nevoilor. În fond această problemă se conturează prin
răspunsurile la întrebările:
- Ce şi cât să se producă ?
- Cum să se producă ?
- Pentru cine să se producă ?
Producţia constă în transformarea resurselor în bunuri economice.
În funcţie de caracterul rezultatelor ei finale, producţia poate fi:
- producţie materială, corespunzătoare activităţilor agricole,
industriale, de construcţii etc.
- prestări servicii, corespunzătoare activităţilor de transport, turism,
întreţinere şi reparaţii, consultaţii etc.
Ca rezultat al unui amplu proces de diversificare, specializare şi
integrare al activităţilor economice specifice diviziunii sociale a muncii
au devenit preocupări esenţiale ale unor subiecţi specifici următoarele
activităţi: circulaţia, repartiţia şi consumul bunurilor, cercetarea
ştiinţifică, protecţia şi ameliorarea mediului natural.
Toate aceste activităţi constitue scopul unor sisteme de tip om-
maşină.
2.3 Sistemul OM – MAŞINĂ
În astfel de sisteme, considerate ca sisteme cibernetice, se disting
următoarele funcţii de bază (fig.2.4):
- recepţionarea informaţiei;
- păstrarea (memorizarea) informaţiei;
- tratarea informaţiei;
- stabilirea deciziilor;
- execuţia.
cap 2 Sistem – ingineria sistemelor de produc\ie
11
În funcţie de modul cum sunt repartizate funcţiile între om şi
maşină, se disting următoarele tipuri:
a) Sisteme manuale, în care toate funcţiile începând cu recepţionarea
informaţiei şi până la execuţie sunt îndeplinite de om (fig. 2.5 a).
b) Sisteme semiautomate, în care unele funcţii sunt îndeplinite de către
maşină sub controlul omului (fig. 2.5 b).
c) Sisteme automate, în care toate funcţiile sunt îndeplinite de către
maşină, prezenţa omului fiind determinată doar de necesitatea
programării, supravegherii şi întreţinerii sistemului (fig. 2.5 c).
OBS. R1 şi R2 reprezintă reacţiile principală, respectiv secundară - conexiuni inverse (feed-back) care servesc la controlul şi acţiunile sistemului de autoorganizare şi autoreglare.
Fig. 2.4
a.
P[strarea informa\iei
Recep\ionarea informa\iei
Tratarea informa\iei
Execu\ie
S.O.M
u y
OM MA+IN{
R1
u y
R2
S.O.M.
INGINERIA SISTEMELOR DE PRODUC|IE
12
b.
c. Fig. 2.5
2.4 Sistemul de producţie
Sistemul de producţie se defineşte ca fiind acel sistem tehnic, de
tip om-ma=ină, care are drept SCOP (obiectiv) creşterea utilităţii (a
valorii) unui obiect sau serviciu.
Elementele sistemului de producţie sunt:
- forţa de muncă;
- mijloacele de muncă
OM MA+IN{
R1
u y
R2
S.O.M.
OM MA+IN{
R1
u y
S.O.M.
cap 2 Sistem – ingineria sistemelor de produc\ie
13
- obiectele muncii
For\a de munc[ este elementul de baz[ reg[sit ]n toate fazele
procesului de produc\ie =i are urm[toarele caractersitici:
- fiecare angajat este un individ cu interese =i aspira\ii proprii,
uneori cu reac\ii imprevizibile;
- reprezint[ principala surs[ de probleme =i deregl[ri ale procesului;
- este elementul activ care poate corecta =i compensa deregl[rile;
- sunt instruibili sau autoinstruibili;
- se poate comunica u=or cu ei;
- exist[ diferen\e ]ntre ceea ce dau, ceea ce ar trebui s[ dea =i ceea
ce ar fi capabili s[ dea.
Obiectele muncii
- sunt elemente inerte;
- necesit[ eviden\[ =i control permanent ]n ceea ce prive=te
termenele de achizi\ionare, cantit[\ile necesare, caracteristicile
fizico-chimice, evolu\ia pre\urilor;
- necesit[ efort ]nsemnat pentru deplasarea, manipularea =i
pozi\ionarea lor;
- sunt dereglabile ]n timp =i influen\ate de factori de mediu.
Mijloacele de munc[:
- sunt pasive, nu pot compensa sau preveni deregl[rile;
- comunicarea cu ele este dificil[ necesit`nd ]nsu=irea unui limbaj
de lucru specific;
- sunt sigure ]n privin\a reac\iilor;
- diferen\a dintre ceea ce dau =i ceea ce pot da poate fi controlat[.
INGINERIA SISTEMELOR DE PRODUC|IE
14
Aceste trei elemente se află în raporturi echipotenţiale, prezenţa
lor simultană şi interacţiunea dirijată determină funcţionarea sistemului
de producţie.
Reprezentarea schematică a unui sistem de producţie şi legătura cu
alte ramuri ale ştiinţei cu care sistemul are legături sau interferenţe este
cea din figura 2.6.
Fig. 2.6
Ergonomia este o =tiin\[ multidisciplinar[ prin metode (bio-,
psiho-, medicale, tehnice, economice, sociale) =i unitar[ prin obiectivul
s[u, care ]l constitue optimizarea rela\iei om – munc[, cerin\[ esen\ial[ a
cre=terii productivit[\ii muncii ]n condi\iile unui consum ra\ional de
energie uman[.
sistem de produc\ie
RESURSE UMANE
for\a de munc[
RESURSE MATERIALE
obiectul muncii
RESURSE MATERIALE
mijloace de munc[
cap 2 Sistem – ingineria sistemelor de produc\ie
15
Studiul muncii are dou[ componente: m[surarea muncii =i studiul
(ingineria) metodelor. O schem[ logic[ pentru studiului muncii este
prezentat[ in figura 2.7. Cheia succesului ]n folosirea metodelor
specifice studiului muncii st[ ]n dezvoltarea unei atitudini interogative
conform schemei logice prezentat[ ]n figura 2.8.
Procedeele specifice studiului (ingineriei) metodelor sunt:
schemele de procese, studiul mi=c[rii, observa\ia instantanee, studiul
timpului, analiza timpului opera\ional (MTM), ingineria valorii. Dintre
acestea unele s-au dezvoltat devinind capitole ale ingineriei industriale
sau discipline noi.
Aplicarea concepţiei sistemice la studiul sistemelor de producţie
conduce la o schemă a acestuia (fig. 2.9) cu intrările formate din cinci
fluxuri de resurse (materiale, umane, de capital, energie =i informa\ie),
ie=irile – produsele =i o conexiune invers[ materializat[ printr-un sistem
de control (SC).
Fig. 2.9
PRODUSE
S.P.
- resurse materiale; M - resurse umane; U - resurse de capital, C - resurse de energie, E - resurse de informa\ie, I
S.C.
INGINERIA SISTEMELOR DE PRODUC|IE
16
Fig. 2.7
STUDIUL MUNCII
STUDIUL METODELOR
M{SURAREA MUNCII
1. Alegerea obiectului studiului
2. }nregistrarea datelor necesare
studiului
3. Examinarea critic[ a situa\iei existente
4. Elaborarea metodei ]mbunat[\ite
5. Aplicarea metodei noi
6. M[surarea timpului de munc[
7. Stabilirea normei de munc[
Consumul de munc[ este mai mic ?
Metoda este mai eficient[ ?
Definitivarea, aprobarea, aplicarea studiului
NU
NU
DA
DA
cap 2 Sistem – ingineria sistemelor de produc\ie
17
Fig. 2.8
INGINERIA SISTEMELOR DE PRODUC|IE
18
2.5 Istoricul şi evoluţia sistemelor de producţie
Istoricul şi evoluţia sistemelor de producţie nu poate fi analizat
decât în legătură cu istoria societăţii omeneşti şi a gândirii economice.
A. O abordare literar ştiinţifică este prezentată în lucrările
autorilor Alvin şi Heidi Toffler, care îşi concentrază atenţia nu asupra
continuităţilor istoriei cât mai ales asupra discontinuităţilor ei, a
inovaţiilor şi a punctelor de ruptură, rezultând aşa numita teorie a
<valurilor>.
<Primul val>- cel al progresului agriculturii, durează până în
perioada 1650 - 1750.
Economia de tip natural sau de schimb avea ca activitate dominantă
producţia agricolă.
Civilizaţia primului val este puternic ataşată de pământ.
Familia numeroasă şi extinsă era centrul universului social.
<Al doilea val> corespunde revoluţiei industriale din Europa şi
durează până în anii 1955 - 1956 ( an în care în SUA personalul ocupat
în sfera serviciilor devine majoritar).
Majoritatea schimbărilor sunt propulsate de un nou mod de a crea
bogăţie - producţia în fabrică.
Este era <masificării>: producţie de masă, consum de masă,
învăţământ de masă, mijloace de informare în masă.
Se modifică structura familiei: de la marea gospodărie în stil agrar
unde locuiau laolaltă mai multe generaţii, la nucleul familial restrâns,
tipic societăţilor industriale.
Suprapunerea celor două valuri a condus la conflicte din care
învingători au ieşit cei ce aparţineu celui de al doilea val - grupuri sociale
cap 2 Sistem – ingineria sistemelor de produc\ie
19
sau grupuri de ţări (revoluţiile burgheze din Anglia, Franţa, revoluţiile de
la 1848, războiul de secesiune din SUA, războaiele mondiale).
<Al treilea val> este al societăţii informaţionale, în care cel care
deţine informaţia, o prelucrează şi o transmite mai rapid este mai
puternic.
Principalele caracteristicii ale acestui din urmă <val> sunt:
1. Economia suprasimbolică operează cu viteze foarte mari.
2. Informaţia devine o resursă inepuizabilă.
3. Capitalul cel mai important este informaţia şi are un caracter
intangibil (este proprietatea celui care o deţine, rezultând o explicaţie
interesantă a căderii sistemelor comuniste care nu puteau <naţionaliza>
acest capital).
4. Producţia de masă devine tot mai desuetă, promovându-se
diversitatea care alimentează capacitatea de opţiune a consumatorului.
5. Caracterul muncii - de înaltă calificare şi specializare - face ca
alegerea personalului să fie mai dificilă şi costisitoare. Munca indirectă
devine preponderentă producând cel puţin tot atâta valoare adăugată ca şi
munca directă.
6. Cercetarea ştiinţifică şi inovaţia devin factori de producţie.
7. Dimensiunile afacerilor şi ale sistemelor de producţie se
micşorează, odată cu produsele.
8. Organizarea întreprinderilor tinde să fie restructurate în jurul
proceselor mai curând decât într-al pieţelor.
9. Devine foarte importantă infrastructura informaţională.
B. Abordarea economică a acestei probleme impune evidenţierea
evoluţiei legăturii consum, producţie, piaţă.
Primul moment important este cel în care, prin practicarea
agriculturii , oamenii au devenit producători, adică producţia se separă
INGINERIA SISTEMELOR DE PRODUC|IE
20
de consum. În fiecare unitate activă, bunurile produse de oameni -
specializaţi pe criterii naturale şi care foloseau unelte primitive - erau
consumate în devălmăşie de membrii acesteia. Această economie a fost
denumită de Karl Bücher (1847 - 1930, economist german aparţinând
<noii şcoli istorice> în economia politică; el consideră că obiectul
economiei politice îl constitue descrierea istorică - statistică a faptelor, a
evoluţiei economice a popoarelor a cărei schemă de dezvoltare are trei
trepte: economia casnică închisă, economia orăşenească şi economia
naţională) <etapa economiei casnice închise> iar de alţi autori <non-
economie> sau economie naturală. Caracteristica acestui tip de economie
constă în faptul că produsele obţinute sunt consumate de producătorii
înşişi, împreună cu familiile lor.
Pe măsura creerii unor unelte perfecţionate, a specializării şi
apariţiei diviziunii muncii, a dobândirii unei experienţe superioare,
oamenii au reuşit să producă mai multe bunuri decât le erau necesare
pentru consumul curent. A apărut astfel un prisos temporar de bunuri -
plusprodusul. Mai mult, ei au început să economisească o parte a
plusprodusului. Economisirea devine o trăsătură a activităţii umane în
general, dându-i un caracter raţional.
De la plusprodus şi economisire a mai fost nevoie de un mic pas
pentru a se ajunge la proprietatea particulară (privată) asupra bunurilor şi
resurselor.
Pe baza proprietăţii particulare a fost posibil schimbul regulat de
bunuri la început fără mijlocirea vreunui instrument (troc sau barter),
apoi prin intermediul unor produse (obiecte) etalon pentru măsurarea
celorlalte şi apoi apariţia monedei (cu peste 25 de secole în urmă).
Ca urmare între producţie şi consum se impune circulaţia, schimbul
sau piaţa.
cap 2 Sistem – ingineria sistemelor de produc\ie
21
De acum producţia de bunuri devine producţie de mărfuri, care
reprezintă acea formă de economie în care unităţile producătoare
(sisteme de producţie) - specializate şi autonome - produc pentru piaţă,
pentru satisfacerea nevoilor altor oameni decât cele ale producătorilor
înşişi.
În antichitate şi în evul mediu, relaţiile de schimb, producţia de
mărfuri s-au extins lent, cu o cădere, chiar, în perioada sistemului feudal.
Economia feudală era una închisă (de tip natural) - toate bunurile se
obţineau pe domenii funciare întinse; de subzistenţă - organizarea
acesteia viza satisfacerea nevoilor populaţiei feudei; nu urmărea câştigul,
profitul - proprietarii de terenuri pretindeau ţăranilor dependenţi, mai
ales, prestaţii în natură.
De aceea, începuturile revoluţiei industriale în Europa (1642 - 1646,
revoluţia burgheză din Anglia) au găsit, chiar şi aici, în Europa
Occidentală, piaţa foarte firavă. În ţările de pe celelalte continente, astfel
de relaţii erau cu totul periferice. Oricum, economia naturală sub forma
economiei feudale şi cea a economiei meşteşugăreşti, relativ închise,
erau preponderente.
Înfăptuirea civilizaţiei industriale , pe parcursul ultimelor trei
secole, a dus la separarea brutală a producătorului de consumator şi la
ruperea unităţii dintre producţie şi consum.
Acest lucru a fost determinat de legitatea generală a dezvoltării
societăţii, dezvoltarea factorilor de producţie, care a parcurs mai multe
ameliorări cantitative cu caracter de revoluţie (industrială).
Prima revoluţie industrială, care a constat în trecerea de la tehnica
manuală şi energia animală la maşinism şi marea industrie, a fost o
revoluţie tehnică totală.
Începuturile ei au fost marcate în secolul XVIII, apogeul fiind atins
în anii '70 ai secolului XIX. Ştiinţele şi ramurile de producţie care au dat
INGINERIA SISTEMELOR DE PRODUC|IE
22
impuls procesului, care s-au constituit în poli de antrenare ai dezvoltării
tuturor factorilor de producţie au fost: extracţia cărbunelui şi energia
creeată pe baza arderii lui, industria siderurgică şi oţelul, industria textilă
cu schimbările ei tehnice, majore (războiul mecanic al lui Cartwright la
1785) plus maşina cu abur (rezultând unirea a două ramuri iniţial
separate - industria grea şi uşoară) cu dezvoltările ei ulterioare în
transportul feroviar şi naval.
Finalitatea acestui amplu proces a fost maşinismul şi marea
industrie, respectiv fundamentarea unui nou sistem economic,
capitalismul clasic, bazat pe doctrina economică a liberalismului clasic
fundamentată de economistul scoţian Adam Smith (1723 - 1790).
A doua revoluţie industrială, corespunde marilor progrese în
domeniul tehnicii şi tehnologiei de la sfârşitul secolului XIX: apariţia
automobilului (producţia de masă) şi aviaţia determinate de intrarea
petrolului pe scena istoriei tehnologice; electricitatea şi toate ramurile
din amonte şi avalul ei; sintezele chimice care au dus la dezvoltarea
industriei chimice.
Finalitatea celei de a doua revoluţii industriale a fost formarea pe
anumite baze a economiei mondiale, dar şi marile convulsii planetare ale
acestui secol.
A treia revoluţie industrială, care se derulează în prezent,
declanşată o dată cu primul experiment nuclear şi cu apariţia primului
calculator este denumită de John Bernal revoluţie ştiinţifico-tehnică.
Ramurile care au intrat în avanscena progresului factorilor de producţie
sunt: electronica, informatica, robotica, biotehnologiile, energia nucleară
ca urmare a descoperirilor ştiinţifice în: fizică, chimie, matematică,
bilogie, ştiinţe medicale.
Progresul tehnic înseamnă, în genere, perfecţionarea mijloacelor
de producţie şi a proceselor, a tehnologiilor, îmbunătăţirea formelor de
cap 2 Sistem – ingineria sistemelor de produc\ie
23
organizare a producţiei. Măsura generală a progresului tehnic constă în
eficienţa economică şi socială obţinută pe seama tuturor costurilor
ocazionate de promovarea şi implementarea noilor tehnici şi tehnologii.
Caracteristicile revoluţiei tehnico-ştiinţifice actuale sunt:
a. Are un caracter multilateral, cuprinzând şi influenţând toate
elementele factorilor de producţie.
b. Determină schimbarea funcţiei sociale a ştiinţei, care devine în
mod nemijlocit o importantă forţă productivă.
c. Impune folosirea unor colective mari de cercetători.
d. Scurtează perioada care desparte descoperirea de aplicarea ei în
producţie.
e. Necesită investiţii foarte mari.
f. Determină schimbarea esenţială a locului şi rolului omului în
procesul de producţie.
g. Transformă învăţământul, educaţia şi cultura în factori cauzali ai
dezvoltării.
Progresul calitativ actual al factorilor de producţie, desfăşurat în
faza descendentă a ciclului lung al economiei mondiale a pregătit faza
ascendentă care se va baza pe preponderenţa unei noi generaţii de
produse de tip cultural - artistice intensive. Această nouă generaţie de
produse le va înlocui pe cele sciento - tehnico - intensive, aparţinând
celei de a doua revoluţii industriale, care, la rândul lor, au împins pe plan
secund produsele cu consum intensiv de muncă şi pe cele capital
intensive, caracteristice primei revoluţii industriale. Ciclul economic
lung (Kondratief - evoluţia generală a economiei, pe baza datelor
referitoare la ţările avansate, fig. 2.11) demonstrează că forţele
productive ale ţărilor se desfăşoară sub forma unor cicluri cu perioada de
50 ... 60 de ani. Aceste perioade sunt dominate de un anumit mod tehnic
de producţie şi de anumite tehnologii de fabricaţie.
INGINERIA SISTEMELOR DE PRODUC|IE
24
Fig. 2.10
În faza ascendentă a ciclului are loc implementarea şi funcţionarea normală a noului mod tehnic de producţie; activităţile economice aşezate pe baza noilor tehnologii se derulează cu eficienţă sporită rezultând ritmuri relativ înalte de creştere economică, ridicarea nivelului de trai etc.
În faza descendentă apar mai întâi semne ce atestă epuizarea
valenţelor favorizante ale factorilor de creştere; se manifestă tendinţa de
scădere a eficienţei economice şi a ratei profitului. Cercetarea
fundamentală şi cea aplicativă, pe baza unor eforturi sporite de finanţare
caută soluţiile tehnico - economice dinamizatoare. Începe tranziţia la un
nou mod tehnic de producţie.
Aceste cicluri economice lungi îşi au originea în evoluţia ciclică a
cercetării ştiinţifice şi a inovaţiei tehnologice, care la rândul ei, prin
distribuirea capitalului în investiţii (faza ascendentă) sau în cercetare
(faza descendentă) le determină.
Ciclurile economice pe termen mediu (de aproximativ 10 ani, cu
etapele: reluarea avântului, expansiunea sau prosperitatea, tensiunea
Forta productiva
An
Trendul multisecular
1790 1845 1895 1945 2000
Textile, masini cu
abur
siderurgie, cai ferate
automobil, electricitate,
chimie
petrol, aviatie, electronica,
robotica
1815
1870
1929
1970
atom, informatica, biotehnolgie
cap 2 Sistem – ingineria sistemelor de produc\ie
25
financiară, criza sau punctul de cotitură superior, depresiunea, stagnarea)
au cauze mai complex care nu ţin de tematica cursului de Ingineria
sistemelor de producţie.
Dezvoltarea sitemelor de producţie, în accepţiunea prezentei lucrări,
a avut loc într-o perioadă relativ scurtă, în secolele XIX şi XX. În această
perioadă sistemele de producţie au evoluat pentru a face faţă
modificărilor survenite în mediul economic în care activau. Această
evoluţie de tip dialectic, este compusă din trei etape succesive care
corespund termenilor: teză, antiteză, sinteză.
Prima etapă corespunde sistemelor productive de tip
manufacturier (de atelier). În acest tip de sistem forţa de muncă
(meşteşugarul, artizanul) realiza produsele în atelierul său, bucată cu
bucată. Activităţile de proiectare, fabricaţie, verificare a calităţii şi
desfacere erau realizate de aceeaşi persoană (sau grup restrâns) care
cunoştea toate fazele acestor procese.
Se utilizau scule şi unelte simple pentru a uşura munca factorului
uman care reprezenta elementul vital, determinant al acestor sisteme de
producţie. Ulterior, datorită măririi cererii de produse de acelaşi tip,
meşteşugarul a trecut la o altă formă de producţie, începând lucrul
simultan la mai multe produse, efectuând aceeaşi operaţie la toate
obiectele luate în lucru şi prefigurând, astfel, producţia de serie.
Această etapă, care corespunde primului termen din triada
dialectică, este specifică secolului XIX dar, spre sfârşitul lui o a doua
etapă, (antiteza) modifică substanţial modul de producţie. Sistemele de
producţie de tip maşinist , specifice acestei etape, localizată
aproximativ între anii 1900 - 1950, se deosebesc semnificativ de cele
manufacturiere. Bazele teoretice ale noului mod de producţie au fost
puse de F.W. Taylor în lucrarea sa <Principiile conducerii ştiinţifice>
INGINERIA SISTEMELOR DE PRODUC|IE
26
apărută în anul 1911 şi de H. Fayol în cartea <Administraţie industrială
şi generală> apărută în anul 1925.
Conform noilor principii, sistemele de producţie încep să se
structureze în compartimente specializate cu sarcini precise. Procesul de
fabricaţie este fragmentat în procese parţiale, operaţii şi faze în care
operatorul uman are un loc precis, strict delimitat. Acesta nu mai
realizează, ca în cazul sistemelor meşteşugăreşti, o multitudine de
operaţii, ci se specializează extrem de strict doar la realizarea unei
singure operaţii sau faze.
În virtutea acestei logici, Henry Ford introduce în anul 1913, lucrul
la bandă care permite defalcarea operaţiilor până la fazele cele mai
simple, creându-se posibilitatea de a fi realizate de un personal cu
calificare scăzută. Astfel, în condiţiile unei producţii uniforme (de serie
mare sau masă), cu cheltuieli scăzute este posibilă creşterea
semnificativă a productivităţii.
Rolul maşinilor şi utilajelor devine predominant, iar cel al
executantului se reduce foarte mult. Se pierd astfel din vedere cele mai
importante atribute ale factorului uman: creativitate, inteligenţă,
spontaneitate etc. La nivelul sistemului productiv problemele se
complică, deoarece compartimentele cu atribuţii specializate (proiectare,
desfacere, control, aprovizionare, fabricaţie etc.) funcţionează separat,
fără legături organice între ele, manifestându-se şi o tendinţă de
îndepărtare unele de altele.
Dacă sistemele manufacturiere puteau realiza fără dificultăţi
produse la comandă, dar cu productivitate scăzută şi costuri
corespunzătoare, sistemele maşiniste, datorită dotării cu maşini şi utilaje
din ce în ce mai specializate, se caracterizează printr-o productivitate
foarte ridicată şi costuri unitare scăzute, în condiţiile unei producţii
uniforme. Sub acest aspect , uniformitatea producţiei, se manifestă
cap 2 Sistem – ingineria sistemelor de produc\ie
27
slăbiciunea acestor sisteme. Schimbarea structurii producţiei,
introducerea în fabricaţie a unui produs nou, impune înlocuirea parţială
sau totală a maşinilor şi utilajelor.
În prezent asistăm la afirmarea celei de a treia etape evolutive a
sistemelor de producţie, care constitue o adevărată sinteză a celor
manufacturiere şi maşiniste. Această treaptă superioară a putut fi atinsă
datorită progresului tehnic, care a permis extinderea sistemele de calcul
automat, a electronicii, informaticii, noilor materiale etc.
Mediul economic s-a transformat, ceea ce a impus sistemelor de
producţie un proces de adaptare la noile condiţii , care în principal, se
concretizează în nevoi stict individualizate. Principala problemă a noilor
sisteme, pe care le denumim sisteme avansate de produc\ie, constă în a
răspunde acestor nevoi în condiţii de eficienţă şi timp de răspuns minim.
Se consideră că aceste elemente sunt definitorii pentru sistemele
avansate de producţie care constitue o sinteză a celorlalte două deoarece:
- factorul uman îşi recapătă rolul avut anterior, putându-şi valorifica
din plin creativitatea, inteligenţa etc. înţelegându-se faptul că oamenii fac
competitivă o întreprindere;
- maşinile şi utilajele devin elastice/flexibile, putându-se realiza
chiar produse unicate, cu productivitate şi costuri comparabile cu cele
înregistrate în producţia de serie mare;
- tehnica de calcul, calculatoarele, devin elemente cheie ale noii
structuri, asigurând coordonarea şi conducerea procesului de producţie;
- întreaga activitate este privită sistemic, toate compartimentele
fiind integrate organic şi subordonate unui ţel comun.
Constituirea sistemelor avansate de producţie s-a realizat doar în
cadrul unor economii puternic industrializate (Japonia, SUA, Germania)
dar ele prefigurează mutaţii profunde, similare cu cele provocate în
economia mondială de sistemele maşiniste (clasice).
INGINERIA SISTEMELOR DE PRODUC|IE
28
Experienţa de până acum, destul de redusă în privinţa utilizării
sistemelor avansate de producţie, a demonstrat că principalul lor avantaj
constă în adaptabilitatea aproape totală la modificările mediului
economic în care activează, fapt ce se concretizează într-o
competitivitate înaltă care nu poate fi atinsă pe alte căi.
În condiţiile globalizării economiei mondiale, de multe ori, stau faţă
în faţă produse similare dar care au <în spate> procese de producţie total
deosebite, care le diferenţiază din punct de vedere al competitivităţii.
Procesul de producţie devine astfel mai important, îmbunătăţirea şi
perfecţionarea lui reflectându-se direct în competitivitatea produselor. 2.6 Probleme de baz[ ale ingineriei sistemelor de
produc\ie
Ingineria se define=te ca fiind domeniul de activitate uman[ care se
ocup[ cu utilizarea cuno=tin\elor =tiin\ifice ]n scopuri practice. Aceasta
presupune proiectarea, realizarea, conducerea/planificarea, exploatarea =i
]ntre\inerea ma=inilor (]n sensul definit anterior) deci a sistemelor
tehnice.
Ingineria sistemelor se ocup[ cu <realizarea total[> (proiectare,
planificare, implementare, dezvoltare, integrare, evaluare, conducere,
exploatare, ]ntre\inere) a sistemelor de tip om – ma=in[, astfel ca
alocarea resurselor c[tre sistem s[ satisfac[ obiectivele impuse acestuia
de-a lungul ]ntregului s[u ciclu de via\[.
Scopul principal este optimizarea proiect[rii structurale =i
func\ionale. Aceasta nu este rezultatul optimiz[rii fiec[rui element ci al
abord[rii sistemice, av`ndu-se ]n vedere constatarea c[ valoarea unui
cap 2 Sistem – ingineria sistemelor de produc\ie
29
sistem este mai mare dec`t suma valorilor elementelor componente.
Astfel ingineria sistemelor analizeaz[ ansamblul, rezult`nd urm[toarele
trei principii fundamentale de proiectare:
a) concep\ia integrat[ (prioritatea intregului), ceea ce ]nseamn[
analiza intr[rilor =i a ie=irilor, stabilirea func\iilor =i a structurii;
b) interconectabilitatea subsistemelor, stabilirea func\iilor par\iale;
c) caracterul dinamic, care confer[ sistemului
elasticitate/flexibilitate (capacitatea de a realiza =i alte func\ii
sau de a se adapta la sarcini diferite de cele pentru care a fost
conceput ini\ial)
Ingineria sistemelor de produc\ie – ISP este o aplica\ie, la cazul
concret al sistemelor de produc\ie a ingineriei sistemelor.
Activitatea ISP trebuie desf[=urat[ ]n scopul ca sistemul de
produc\ie s[-=i ]ndeplineasc[ obiectivul: realizarea de produse marf[
(care au cerere pe pia\[) ]n condi\ii de eficien\[ (ob\inerea de PROFIT).
Ingineria industrial[ -II este no\iune asimilar[ ISP, utilizat[ ]n SUA
=i este definit[ de Asocia\ia American[ a Inginerilor Industriali (AAII)
ca activitatea de analiz[, proiectare, ]mbun[t[\ire, organizare =i
conducere optimal[ a elementelor oric[rei activit[\i omene=ti organizate.
Activit[\ile de baz[ ale ingineriei industriale (ingineriei sistemelor
de produc\ie) sunt:
1. Studiul =i selec\ia proceselor tehnologice =i a metodelor de
fabrica\ie.
2. Alegerea/proiectarea echipamentelor
3. Proiectarea facilit[\ilor
4. Proiectarea, perfec\ionarea =i aplicarea ]n practic[ a sistemelor =i
metodelor de planificare =i control pentru distribu\ie, produc\ie,
]ntre\inere =i alte func\iuni.
INGINERIA SISTEMELOR DE PRODUC|IE
30
5. Proiectarea, perfec\ionarea =i aplicarea ]n practic[ a sistemelor
de conducere =i control a cheltuielilor =i planificarea financiar[.
6. Dezvoltarea/perfec\ionarea produselor
7. Proiectarea =i aplicarea sistemelor =i metodelor de analiz[ a
valorii (ingineria valorii).
8. Proiectarea, perfec\ionarea =i aplicarea sistemelor
informa\ionale/informatice pentru conducere
9. Proiectarea =i aplicarea sistemelor de salarizare
10. Proiectarea mijloacelor de m[surare/evaluare a realiz[rilor:
m[surarea muncii, studiul mi=c[rilor, stabilirea normelor de
munc[.
11. Proiectarea =i aplicarea sistemelor de evaluare/ control al
posturilor.
12. Evaluarea siguran\ei ]n func\ionare =i a performan\elor
produselor.
13. Simularea sistemelor de produc\ie (cercet[ri opera\ionale).
14. Proiectarea =i aplicarea sistemelor de prelucrare automat[ a
datelor.
15. Metodologii =i sisteme pentru lucr[ri administrative
16. Planificarea =i proiectarea organizatoric[
17. Fundamentarea =i optimizarea amplasamentului unit[\ilor
productive.
Cele 17 activit[\i de baz[ ale ingineriei industriale au ca obiective :
a) evaluarea de SCOPURI
b) luarea DECIZIILOR
c) ALOCAREA optim[ a resurselor
d) CONDUCEREA eficient[ a sistemelor complexe
cap 2 Sistem – ingineria sistemelor de produc\ie
31
e) EVALUAREA STRATEGIILOR optime de ]ntre\inere,
securitate =i performan\e ridicate ]n func\ionarea sistemului de
produc\ie.
Organizarea activit[\ilor de inginerie industrial[ se face ]n cadrul
unor compartimente (servicii, ateliere) care pot fi:
- grupate pe func\ii ]nrudite;
- ]n paralel cu sec\iile/atelierele unit[\ii.
Aceste compartimente lucreaz[ asupra a 3 categorii de proiecte:
1. Proiecte pentru men\inerea eficient[ =i actualizarea continu[ a
sistemelor de produc\ie existente. Temele principale sunt:
m[surarea muncii, forme de salarizare, controlul costurilor,
circula\ia materialelor.
2. Proiecte de perfec\ionare a metodelor curente: studiul metodelor,
achizi\ionarea de echipamente noi, procese noi.
3. Proiecte legate de planuri de viitor: extinderi sau ]nlocuiri totale
ale bazei tehnice sau a produselor.
Serviciile de inginerie industrial[ au capacitate de concep\ie =i de
avizare, dar sunt f[r[ autoritate: ele emit recomand[ri nu dispozi\ii. De
aici apare necesitatea justific[rii solu\iilor =i cea de ob\inere a
receptivit[\ii fa\[ de solu\iile propuse
Scurt istoric al ingineriei industriale
Ingineria industrial[, ca domeniu distinct, apare concomitent cu cea
de a II-a revolu\ie industrial[ de la sf`r=itul secolului XIX sub denumirea
de <conducere =tiin\ific[>.
Lucr[rile de pionierat apa\in autorilor:
Frederc W. Taylor (1856-1915), care ]n ultima sa lucrare <Pricipiile
conducerii =tiin\ifice> (1911) formuleaz[ cele dou[ concepte
fundamentale ale ingineriei industriale:
INGINERIA SISTEMELOR DE PRODUC|IE
32
- Produc\ia maxim[ include trei elemente: o sarcin[ bine
precizat[, un anumit interval de timp sau o scaden\[ =i o
metod[ bine precizat[;
- At`t conducerea c`t =i for\a de munc[ trebuie s[ aib[ o anumit[
unitate de interese ]n organiza\ia ]n care se afl[ pentru ca
aceasta s[ activeze cu succes.
Henry L. Gantt : studii legate de elementul uman (motiva\ia ]n
munc[, concep\ia formelor de remunerare stimulativ[, m[surarea
rezultatelor din activitatea de conducere prin <grafice Gantt>) Lucr[rile
mai importante: Conducere industrial[, Munc[, forme de remunerare =i
beneficii, Organizarea muncii.
Frank =i Lillian Gilbreth: studiul mi=c[rilor ca metod[ tehnic[ de
conducere
Harrington Emerson: formuleaz[ cele 12 principii ale eficien\ei
(1911):
1. Formularea clar[ a ideilor =i a obiectivelor
2. Bun sim\
3. Avizare competent[
4. Disciplin[
5. Negocieri echitabile
6. Eviden\e demne de ]ncredere, operative =i adecvate
7. Dispecerizare corespunz[toare
8. Norme de munc[ =i progam de lucru
9. Condi\ii standardizate
10. Opera\ii normate
11. Instruc\iuni scrise privind metodele normate
12. Recompensa eficien\ei
cap 2 Sistem – ingineria sistemelor de produc\ie
33
Dup[ un declin al acestei <conduceri =tiin\ifice> ]naintea primului
r[zboi mondial, ingineria industrial[ se dezvolt[ puternic ]n str`ns[
leg[tur[ cu evolu\iile ]n domeniile economic, social =i politic astfel:
- ]n perioada crizei economice 1929 – 1933 a fost necesar[
reducerea costurilor =i ca urnare sau dezvoltat tehnicile de
<ingineria metodelor>;
- ]n perioada celui de al doilea r[zboi mondial, apar tehnicile
moderne ale ingineriri industriale, mai ]nt`i ]n domeniul
militar: ingineria valorii =i cercet[rile opera\ionale;
- ]n perioada postbelic[, o dat[ cu apari\ia calculatoarelor
electronice sau dezvoltat noi tehnici =i metode: =tiin\a
comportamentului (legat[ de facoturl uman), metode
matematice statistice, metode de planificare bazate pe teoria
grafurilor (a re\elelor) etc.
}n prezent conceptul de inginerie industrial[ se extinde ]n alte
ramuri dec`t cele strict industriale ca: sisteme de comunica\ie (Internet,
telefonie mobil[ etc.), activit[\i bancare sau de asigur[ri, administra\ie
local[ sau central[, perfec\ionare profesional[.