Различным видам производственной структуры цехов свойственны свои особенности построения участков, проявляющиеся в особом сочетании рабочих мест, обусловленном формами их специализации. Технологическая специализация рабочих мест определяется характером и последовательностью технологических процессов изготовления продукции, предметная — однотипностью деталей и узлов изделия, в зависимости от типа производства (единичное, серийное, массовое).
В тех случаях, когда за рабочим местом закрепляется выполнение определенного вида работ над любыми деталями, оборудование и рабочие места, участки располагаются по групповому признаку.
Участок с групповым сочетанием рабочих мест объединяет однородное оборудование и рабочие места, на которых выполняются технологически однородные операции.
Такой способ сочетания рабочих мест применяется в цехах, где преобладает единичное производство.
При групповом расположении рабочих мест упрощаются техническое руководство и обслуживание оборудования, а также обеспечивается быстрая смена номенклатуры выпускаемой продукции без перестановки оборудования.
Вместе с тем существенными недостатками этого способа являются: усложнение путей прохождения деталей в процессе производства; удлинение производственного цикла; рост затрат на внутрипроизводственную транспортировку деталей; усложнение оперативного планирования производства.
Для осуществления производственных процессов над одним и тем же изделием, узлом, деталью или группой деталей создаются предметно-замкнутые участки, охватывающие различные рабочие места. В зависимости от уровня специализации рабочих мест различают несколько способов их предметного сочетания: предметно-групповой, предметно-цепной и предметно-поточный.
Предметно-групповой способ сочетания рабочих мест на участке предполагает объединение различных групп однородного оборудования, необходимых для законченного цикла обработки деталей, которые последовательно обрабатываются партиями на нескольких станках. Этот способ используется при обработке однородных по типу деталей с весьма коротким производственным циклом и технологическим процессом, состоящим из небольшого числа операций.
Предметно-групповые участки устраняют недостатки группового способа сочетания рабочих мест и одновременно в условиях серийного производства сохраняют его преимущества — не требуют перегруппировки рабочих мест при изменении номенклатуры обрабатываемых деталей.
Предметно-цепной способ группировки рабочих мест основан на размещении оборудования по ходу технологического процесса изготовления основных, ведущих деталей.
При таком расположении оборудования в качестве ведущих деталей выбирают наиболее трудоемкие или унифицированные. Прочие детали, обрабатываемые на участке, могут иметь при общности технологического процесса с ведущими деталями некоторые отличия в последовательности операций, а, следовательно, и некоторые возвратные движения в процессе их обработки. Однако основная группа деталей участка передается со станка на станок в порядке расположения оборудования. Формы сочетания рабочих мест на основе этого способа могут быть различными.
Предметно-поточная группировка характеризуется расположением рабочих мест по ходу технологического процесса обрабатываемой детали или собираемого изделия, причем количество рабочих мест на каждой операции рассчитано таким образом, чтобы их производительность была по возможности строго согласована. Такая группировка применяется для изготовления деталей или сборки изделий одного либо нескольких типоразмеров. В зависимости от степени согласования производительности рабочих мест и непрерывности работы существует несколько вариантов предметно-поточной группировки, в том числе два основных — прямоточные и непрерывно-поточные линии.
Поиску рациональных способов размещения оборудования большое внимание уделяется за рубежом. Наиболее интересные исследования были проведены в условиях внедрения системы "точно в срок" (ТВС). Одним из основных принципов этой системы является выпуск и доставка необходимого количества продукции к определенному месту ее потребления в строго установленное время. Для обеспечения нормального функционирования системы ТВС необходимо избегать внутрипроизводственных заделов. Поэтому рациональной признается та планировка, при которой рабочие полностью заняты, производят строго определенное количество продукции и внутрипроизводственные и межоперационные заделы минимальные. В этой связи изучались различные формы расположения оборудования. Простейшей из них является "птичья клетка", при которой один рабочий-многостаночник обслуживает несколько одинаковых станков. Основной недостаток такой планировки состоит в том, что рабочий простаивает после того, как он закрепил заготовку на станке и началась ее обработка. Чтобы избежать этого, вокруг рабочего можно установить два или более одинаковых станка.
При этом способе размещения оборудования запасы полуфабрикатов или объемы оборотного межоперационного задела на каждом рабочем месте увеличиваются. В результате труднее обеспечить сбалансированность производства между различными участками и организовать непрерывный производственный поток через различные технологические стадии производственного процесса, синхронизировать работу различных участков, а главное — резко возрастают затраты времени на изготовление готовой продукции.
Чтобы избежать чрезмерных оборотных межоперационных заделов, сократить время транспортирования изделий, максимизировать темпы выпуска готовой продукции, станки должны располагаться в соответствии с последовательностью выполнения операций по обработке детали. Такой способ планировки предполагает наличие хорошо подготовленных рабочих-многостаночников, делает возможным организацию непрерывного производственного потока через различные операции, обеспечивает сокращение перемещений рабочего между станками. Эта форма размещения оборудования получила название "изолированные островки".
Поскольку при расположении станков "изолированными островками" сохраняется возможность образования излишних оборотных межоперационных заделов между производственными участками, время простоев каждого рабочего будет использоваться на производство этих запасов.
В целях преодоления некоторых недостатков размещения оборудования "изолированными островками" различные станки могут быть расположены в одну линию, при этом рабочий переходит от одного станка к другому. При линейном расположении оборудования исчезают излишние оборотные межоперационные заделы, однако становится невозможным перераспределение операций между рабочими.
Для системы "точно в срок" способы размещения оборудования ("птичья клетка", "изолированные островки", линейное расположение) были признаны нерациональными. И, например, на некоторых предприятиях для осуществления основной концепции "Шодзинка", представляющей собой систему регулирования объемов выпуска продукции путем упорядочения и перераспределения рабочей силы, станочное оборудование располагается в виде U-образных линий. При таком расположении оборудования входная и выходная операции производственной линии расположены в одном месте или рядом друг с другом. Очередная заготовка может поступать на вход производственного участка, когда соответствующее готовое изделие покидает его через выход. Поскольку эти операции осуществляются одним и тем же рабочим, количество изделий в незавершенном производстве можно поддерживать на постоянном уровне. В то же время, имея на каждом станке задел, легко обнаружить не синхронизированные между рабочими операции, что дает возможность совершенствовать производственный процесс.