Загальна теорія організації виробництва на кар'єрах може бути представлена з позиції:
а) організації підприємства як виробничої системи, що розглядає принципи оптимального співвідношення між кількістю й розподілом гірничого устаткування, необхідними резервами, а також обсягами сировини для окремих виробничих ланок на основі їх пропорційності;
б) організації виробничого процесу в просторі кар'єру, що забезпечує оптимальну просторову послідовність і взаємозв’язок робіт на основі принципу потоковості й оптимізацію переміщень устаткування;
в) організації процесу в часі, що розглядає обґрунтування календарного режиму, циклічності й ритмічності виробничого процесу, а також взаємозв’язок основних і допоміжних робіт на підприємстві.
Основна особливість кар'єру як виробничої системи - специфіка об'єкта виробництва. Гірничо-геологічні умови родовища, що розроблюється кар'єром є визначальними для всіх підсистем кар'єру. Наприклад, вибір оптимальної послідовності робіт на уступах може бути обмежений геологічними умовами, технологічними параметрами розробки і т.і. Це положення дозволяє встановити єдиний науковий підхід до аналізу й оцінки складності організації виробництва на конкретних залізорудних кар'єрах.
Виробничі умови кар'єру визначаються сукупністю природних, технічних і технологічних факторів, які формують матеріальну основу виробництва. До таких факторів належать:
загальні природні умови (клімат, рельєф місцевості й ін.); гірничо-геологічні умови (характер і розміри покладів, обводненність, міцність порід і т.і.);
технологія розробки (схема розкриття, система розробки і т.і.);
механізація гірничих робіт (типи устаткування по всіх процесах, комплексність механізації);
виробнича потужність підприємства, геометричні розміри кар'єру, відстані транспортування вантажів і ін.
Використання принципів, запропонованих акад. В.В. Ржевським для класифікації структур комплексної механізації, дає можливість розробити класифікацію кар'єрів як об'єктів організації виробництва. При цьому складність організації виробництва визначається такими основними природними й технологічними факторами, як наявність або відсутність і різноманітність порід розкриву на кар'єрі; тип структури комплексної механізації.
Відомо, що гірничі підприємства при всьому своєму різноманітті характеризуються рядом специфічних особливостей, обумовлених головним чином впливом перерахованих вище факторів, що й відрізняють кар'єр від підприємств заводського типу. Нижче наведена коротка характеристика цих особливостей і аналіз їх впливу на організацію виробництва.
1. Висока організаційна складність виробничої системи. Більші масштаби (обсяги) виробництва обумовлюють наявність значного числа об'єктів управління (до декількох сотень). Усі ці об'єкти в процесі роботи зв'язані між собою, потрібна їхня взаємна координація в часі й просторі. При цьому виробничі зв'язки між об'єктами різноманітні: поряд з послідовно працюючими технологічними ланками є велика кількість однотипних елементів, що працюють паралельно й у різних комбінаціях. Особливу складність представляє організація суміжних процесів, жорстко взаємозалежних між собою, що не мають міжопераційного заділу, наприклад, процесів навантаження й транспортування гірничої маси.
Складність і велика кількість виробничих зв'язків вимагають розробки й використання спеціальних методів організації виробництва, що забезпечують мінімум взаємних перешкод і порушень технологічних процесів.
2. Наявність різноманітної техніки, різнотипних технологічних процесів; неоднаковий рівень механізації й організації. Поряд зі специфічними процесами підривання й екскавації гірських порід велике місце на кар'єрах займають транспортні процеси, процеси навантаження, розвантаження й ін. При наявності високомеханізованих і автоматизованих комплексів (у тому числі унікального й малосерійного устаткування) є операції, виконувані вручну. Ця різнорідність виробництва визначає різноманітність організаційних завдань, вимагає використання різних методів і засобів організації й управління, від найпростіших до найбільш складних, включаючи сучасну електронно-обчислювальну техніку.
3. Мінливість умов і предмета праці. Найважливіша особливість гірничодобувного підприємства полягає в тому, що воно має справу із природою безпосередньо й виробничий процес прямо залежить від природних умов (гірничо-геологічних, гідрогеологічних, метеорологічних, характеру рельєфу і т.д.). При цьому, як відомо, усі ці умови не залишаються постійними, вони періодично змінюються, нерідко - у досить широких межах і в короткі проміжки часу. Показники, що характеризують умови роботи, мають, таким чином, імовірнісний характер, зв'язки їх з виробництвом досить складні й із труднощами піддаються оцінці. У той же час зміни умов різко позначаються на виробничій потужності підприємства, викликаючи її коливання й порушуючи ритмічність виробництва. Тому підприємство повинне мати досить гнучку систему організації й керування, що дозволяє ефективно виконувати роботи при будь-яких змінах природних умов.
4. Територіальна роз'єднаність і висока динамічність основних виробничих об'єктів. Додаткові труднощі в організації виробництва на кар'єрі викликає розкиданість устаткування протягом іноді десятків кілометрів і розташування його на різних горизонтах, часто - на значній глибині (до-400 і більше метрів). Для ефективного контролю й регулювання виробництва потрібні додаткові засоби зв'язку, транспорту і т.і.
Крім того, місце розташування робочих місць постійно змінюється, перебудовуються транспортні комунікації, лінії зв'язку, електропередачі. Це вимагає частої перебудови схем організації виробництва й системи управління, використання спеціальних технічних засобів, апаратури підвищеної надійності.
Швидкості протікання технологічних процесів на кар'єрі відносно невеликі. Виконання окремих робіт здійснюється протягом досить тривалих періодів, вимірюваних годинами, цілодобово й навіть тижнями. Це дає можливість у більшості випадків виконати досить детальне обґрунтування прийнятих організаційних рішень.
5. Підвищена шкідливість і небезпека при виконанні основних технологічних процесів. У зв'язку із цим на кар'єрах пред'являються особливі вимоги до персоналу в частині дотримання правил техніки безпеки й технічної експлуатації. У ряді випадків ці вимоги служать основними обмеженнями у вирішенні виробничих завдань. Найбільш тверді обмеження мають місце в складних гірничо-геологічних і кліматичних умовах.
6. Важлива роль у виробничому процесі «людського» фактора, тобто суб'єктивних особливостей колективу робітників і окремих працівників. Крім управління, що властиве виробничим процесам і техніці необхідно постійне керування людьми. Це положення ускладнюється у зв'язку з недостатньо високим рівнем технічної оснащеності й слабкою розробленістю методів організації й керування. У цей час починають впроваджуватися автоматизовані системи контролю, аналізу й регулювання виробництва. Інформація, що надходить у систему управління від об'єктів, відбирається й передається «вручну», недостатньо точно, часто з великою часткою суб'єктивних викривлень. Точність інформації залежить в основному від кваліфікації й сумлінності персоналу, оскільки кількісних оцінок процесу й методів їх одержання фактично немає.
У результаті, рішення, прийняті при організації виробництва, виявляються досить наближеними, що, у свою чергу, служить причиною нових порушень процесу.
Перераховані особливості виробництва гірничих робіт ускладнюють його організацію. Разом з тим гірничі роботи мають, принаймні, одну важливу особливість, що значно полегшує розробку методів і форм організації виробництва. Такою особливістю є масовість виробництва й значна тривалість розробки родовища корисної копалини. У цьому зв'язку головне призначення теорії організації полягає в обґрунтуванні й розробці типових організаційних рішень і методів організації виробництва в типових ситуаціях. Наукова проблема зводиться до встановлення закономірностей у формулюванні основних організаційних принципів і типових завдань, при вирішенні яких ці принципи повинні використовуватися.
3.Вибір раціонального режиму роботи гірничодобувного підприємства
Однієї з функцій управління є визначення раціональної організації роботи підприємства в часі, тобто вибір раціонального режиму роботи.
Протягом року й доби як у цілому для підприємства, так і для окремих його структурних підрозділів.
Режимом роботи гірничого підприємства називається розподіл в часі всіх робочих процесів, пов'язаних з видобутком корисної копалини і його переробкою. Режим роботи підприємства характеризується показниками: числом робочих днів в році або числом робочих днів у тижні, числом робочих змін у добу, тривалістю робочої зміни. Необхідно розрізняти річний, добовий і змінний режими роботи кар'єрів, збагачувальних фабрик, допоміжних цехів і виробничих ділянок. Залежно від числа робочих днів протягом року річний режим може бути перериваним або безперервним. Дробарники працюють в важких умовах 1 день , а потім 3 дні відпочивають.
При перериваному річному режимі як підприємство (кар'єр), так і окремі його структурні підрозділи не працюють у загальновихідні й святкові дні. У неробочі дні проводяться ремонтні роботи, а також виконуються деякі допоміжні процеси безперервного характеру (водовідлив) або роботи, що вимагають зупинки основних процесів (виробництво масових вибухів на кар'єрах).
Залежно від числа загальних вихідних днів у тиждень і тривалості робочої зміни можливі наступні варіанти річного режиму роботи:
1. При одному загальному вихідному дні в тиждень і нормальної тривалості робочої зміни (7 год) число робочих днів у році складе
Тр = 365 8 — 52 = 305 днів
де Т р- число робочих днів у році; Ткля — число календарних днів; Тсв і Твих — число святкових і вихідних днів.
2. У зв'язку з переходом на п'ятиденний робочий тиждень при збільшенні тривалості робочої зміни на 1 год робітником щотижня надається додатковий вихідний день за графіком. При такому режимі із двома вихідними днями в тиждень число робочих днів у році Тр= = 365—8—104 = 253.
3. При збільшеній тривалості зміни на 1 год (з 7 до 8 год) робітники щотижня не допрацьовують 1 год планового робочого часу. Для нормалізації такого положення один вихідний день через кожні 8 тижнів з восьмигодинний тривалістю робочої зміни ліквідується, тоді додаткове число робочих днів протягом року складе 52: 8-16,5«7 днів. Число робочих днів у році Тр = 253+7 =260 днів.
Перериваний річний режим роботи має наступні переваги: створюються нормальні умови для проведення планово-запобіжних ремонтів у загальновихідні дні; забезпечується постійний склад робітників без підмінних змін і бригад.
Недоліком перериваного режиму роботи є зменшення планового фонду робочого часу, що іноді наводить на думку використання виробничих потужностей і основних засобів гірничого підприємства.
Безперервний річний режим характеризується тим, що кар'єр або окремі його структурні підрозділи (наприклад, видобувні дільниці) працюють без загальних вихідних днів. Для проведення планово-запобіжних ремонтів виділяються спеціальні ремонтні дні Тр. При цьому ремонтні дні бажано сполучати зі святковими днями. Якщо прийняти по одному ремонтному дню в тиждень і сполучити їх зі святковими, то число додаткових, неробочих днів буде 7. У цих умовах число робочих днів у році при безперервному річному режимі складе
ТР = = 365 8 7 = 350.
Добовий режим роботи кар'єра залежить від особливостей монологічного процесу й також може бути перериваним і безперервним в одну, дві й три зміни. При безперервному добовому режимі робота проводиться всі 24 год у добу, наприклад три зміни по 8 год або дві по 12 годин.
При перериваному добовому режимі роботи передбачаються перерви між змінами - рівномірні або нерівномірні. При перериваному добовому режимі з рівномірними перервами між змінами можливі три робочі зміни по 7 год і одногодинні перерви між змінами. Прикладами перериваного добового режиму роботи з нерівномірними перервами між змінами є робота у дві робочі зміни по 7 або 8 год з однією перервою між змінами або робота в три семигодинні зміни з однією тригодинною перервою між змінами при відсутності інших перерв.
Перериваний добовий режим роботи дає можливість робити в неробочий час підривні роботи й ремонт машин і гірничого устаткування, доставку матеріалів до робочих місць.
Ефективним слід вважати режим роботи, що забезпечує найбільш повне використання виробничих потужностей і основних засобів гірничого підприємства, високий рівень продуктивності праці й мінімальні витрати виробництва, а також нормальні умови праці й відпочинку працюючих. Звідси випливає, що з ростом інтенсивності виробництва по засобам комплексної механізації й автоматизації необхідно збільшувати екстенсивність виробництва, тобто подовжувати час використання засобів виробництва, забезпечуючи тим самим значне підвищення ефективності використання виробничих засобів кар'єру без додаткових грошових витрат.
Зміна режиму роботи впливає на ступінь використання виробничих потужностей і основних засобів гірничого підприємства. З одного боку, збільшення режимного часу дає ріст планового фонду робочого часу, з іншого боку - одночасно скорочуються планові перерви в роботі, отже, погіршуються умови ремонту машин і механізмів, що супроводжується зниженням надійності їх роботи й збільшенням внутрішньозмінних простоїв з технічних причин. У цілому фактичний час роботи може вийти менше, чим при скороченому режимі.
При слабкому ступені використання гірничого устаткування необхідний безперервний режим роботи з меншим числом робочих змін. В умовах неповного використання проектної потужності кар'єру необхідно, не знижуючи обсягу досягнутого місячного видобутку, переходити на перериваний робочий тиждень із більшим числом робочих днів. Попередньо слід розрахувати захід щодо ліквідації «вузьких місць» виробництва. Безперервний робочий тиждень зі збільшеним числом робочих змін протягом доби раціональна лише при високій комплексній механізації, двох- трисекційному устаткуванні (екскаватор, транспорт, розвантаження або на збагачувальній фабриці, або на складі), завдяки чому у цих умовах забезпечується високий ступінь використання техніки. Для вибору раціонального режиму роботи підприємства необхідно визначити рівень інтенсивності й екстенсивності виробництва.
Інтенсивність виробництва на кар'єрах характеризується кількістю видобутої корисної копалини, як па окремих уступах, так і в цілому по кар'єру в одиницю часу. Коефіцієнт інтенсивності виробництва виражається відношенням фактичної інтенсивності до можливої.
Екстенсивність виробництва характеризується тривалістю продуктивної роботи підприємства в часі протягом зміни, доби й року. Коефіцієнт екстенсивності виробництва визначається відношенням тривалості продуктивної роботи - видобутку корисної копалини на кар'єрах протягом доби й року Тр до календарного фонду робочого часу в зміно-днях при встановленій тривалості робочого дня.
Добуток цих коефіцієнтів дає уяву про використання технічної бази кар'єру як по потужності, так і за часом і визначається інтегральним коефіцієнтом.