Сухарев Н.О. Производственный и операционный менеджмент. Конспект лекций

Подождите немного. Документ загружается.

121

Одно важное условие при использовании составления расписания уровня

материального потока — это определение минимального размера партии,

который будет обеспечивать движение производственного процесса. В идеале

это могла бы быть одна единица (штука), которая бы продвигалась с одной

позиции на другую в регулируемом производственном процессе. Более

реалистично, исходя из анализа процессов, транспортных времен и

контейнеров, используемых для транспортирования, прийти к выводу о

необходимости использования небольшой партии, но большей, чем партия в

одну штуку. Как только размер партии будет определен, ЕOQ-модель

производственного процесса может быть использована для расчета

желательного времени переналадки. Модель производственного выражена в

виде формулы:

)/1(

pdH

−

где D — годовой спрос; S —затраты переналадки; H —затраты хранения; d —

дневной спрос; р — дневной выпуск.

Некоторые производители, работающие в повторяющемся производстве,

достигают более 150 оборотов запасов в течение года. Только два изменения

необходимы, чтобы работать в системе составления расписания уровня

материального потока на производстве. Первое: существенное (радикальное)

снижение времени переналадок

, что обычно несложно сделать с технической

точки зрения. Второе: изменения должны произойти в улучшении ручных

операций. В условиях короткого производственного цикла время ожидания

(пролеживания, транспортировки, контроля) может быть очень маленьким.

11.5. ПЛАНИРОВАНИЕ ПЕРСОНАЛА В СЕРВИСЕ

Система расписаний в сервисе имеет несколько отличий от системы

расписаний в производстве. Первое: в производстве

внимание операционного

менеджера сосредоточено на материальном потоке (детали, узлы, изделия); в

сервисе оно находится на уровне персонала и расписаний работ. Второе:

системы сервиса не хранят запасы или услуги. Третье: в сервисе труд более

интенсивен, и спрос на такой труд может быть изменчивым и случайным по

существу.

Сервисные системы стараются соответствовать

изменяющемуся

потребительскому спросу, имея наготове мощности, способные удовлетворить

этот спрос. В некотором бизнесе, таком, как «частный доктор» или

«юридический офис», система назначений является расписанием посещений. В

магазине розничной торговли, на почте или в ресторане быстрого

приготовления пищи применение правила «первый пришел — первым

обслужен» для обслуживания потребителей будет вполне подходящим.

Разработка

расписаний в таком бизнесе оборачивается приглашением

дополнительных рабочих, часто на неполное рабочее время, чтобы оказать

помощь в пиковые периоды. Система резервирования хорошо работает в

агентствах, сдающих автомобили напрокат, в залах симфонической музыки, на

122

аэролиниях, в отелях и некоторых ресторанах как минимизирующая время

ожидания потребителя и позволяющая избежать разочарования от

перегруженного сервиса.

Во всех сервисных системах должен работать персонал, который

занимается составлением разного рода расписаний, чтобы представить

возможности сервиса по главным направлениям своей деятельности. Хорошо

известно, как в результате улучшения составления расписаний сети ресторанов

удается

сократить затраты на наемный труд.

Линейное программирование при составлении персональных

расписаний. Линейное программирование может быть полезным

инструментом при составлении расписания работ служащих в сервисных

службах.

Переменная мощность (пропускная способность), создаваемая за счет

привлечения служащих с неполным рабочим временем, является очень

эффективным средством реагирования на переменный спрос на услуги.

Поэтому работающие

с неполным рабочим временем на различных

вспомогательных операциях экономически могут быть более выгодны, чем

служащие с полным рабочим временем.

ОБОБЩЕНИЕ

Расписание определяет время выполнения операций, с тем чтобы выбрать

(определить) эффективное движение элементов производства через систему.

Эта глава посвящена на разработке краткосрочных расписаний на уровне цеха,

повторяющихся процессов и разнообразного

сервиса. Мы видели, что цехи

являются системами, в которых продукт создается в определенном порядке и в

установленный срок, а задачи составления расписаний становятся достаточно

сложными. Были рассмотрены некоторые аспекты использования расписаний

при загрузке и определении последовательности запуска работ в структуре

типа цех.

Рассмотрению подлежали графики Гантта и методы назначения, серия

правил предпочтения, правило критического отношения, правило Джонсона и

другие правила для формирования последовательности работ. Мы также

анализировали составление расписания уровня материального потока в

повторяющемся производстве.

Сервисные системы, в общем отличны от производящих систем, они чаще

выступают как системы назначения «первый пришел — первым обслужен» и

системы с резервированием, а так же системы

, которые допускают

использование эвристических методов и методов математического

программирования для решения проблем успешного обслуживания

потребителя.

123

Глава 12. ОПЕРАТИВНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ

ПЛАНИРОВАНИЕ ДИСКРЕТНОГО ПРОИЗВОДСТВА

Дискретное производство характеризуется прерывностью

производственного процесса на всем его протяжении. В таком производстве

наблюдается прерывность в работе отдельных рабочих мест, в работе

отдельных участков, цехов и отдельных процессов. Прерывность усложняет

движение материального потока от входа системы до его выхода, что

выражается в увеличении продолжительности производственного процесса, в

возрастании величины запасов всех

видов и в конечном итоге приводит к

ухудшению производительности, т.е. к уменьшению отношения затрат,

осуществляемых на входе, к величине результата, получаемого на выходе.

Такое производство требует от менеджера постоянного наблюдения за всем

производственным процессом, с тем чтобы обеспечить его необходимую

производительность и, по возможности, стремиться ее увеличить. Одним из

инструментов, который помогает ему это сделать, является

система оперативно-производственного планирования (ОПП), основного

производства.

Под системой ОПП понимаются методика и техника плановой работы,

определенные степенью централизации плановой работы, выбором планово-

учетной единицы, дифференциацией плановых периодов, составом и

точностью календарно-плановых нормативов (КПН), а также составом,

порядком оформления и движения планово-учетной

документации.

12.1. ДВА ВИДА СИСТЕМ ОПЕРАЦИОННОГО ПЛАНИРОВАНИЯ

При организации движения материального потока в процессе

планирования можно выделить два подхода:

– системы планирования, движение материального потока в которых

основано на принципе выталкивания полуфабриката на всем пути изготовления

изделия;

– системы планирования, основанные на принципе вытягивания готового

полуфабриката с предыдущей операции на

последующую на всем протяжении

изготовления.

При выталкивающей системе процессом централизованного планирования

охвачен каждый цех: цех получает конкретные месячные задания и

отчитывается о их выполнении перед центральными органами планирования

заводоуправления. Готовую продукцию цех передает на межцеховой склад.

При таком планировании цех и центральные органы планирования интересуют

только выполнение сроков и объемов планового

задания. Цех в этом случае не

интересует, что будет с продукцией, которую он отправляет на промежуточный

склад. Его также не интересует, есть ли там остатки продукции от

предыдущего месяца или промежуточный склад пуст. В случае наличия

остатков в системе возникает перенакопление. В случае задержки выполнения

плановых заданий могут возникнуть перерывы,

из-за отсутствия

полуфабрикатов на питающих промежуточных складах.

124

В бывшем Советском Союзе этот вид планирования был единственным. В

условиях рыночной экономики такой вид планирования используется на

заготовительных предприятиях и предприятиях, производящих стандартную

продукцию широкого назначения.

При вытягивающей системе планирования предполагается расчет и

создание на его основе оборотных заделов на всех рабочих местах. Значение

этих заделов определяется средней потребностью в

конкретных изделиях,

изготавливаемых данным предприятием, на короткий период времени – от

месяца до трех. Процессом изготовления изделий управляет центральный

плановый орган, который формирует график сборки конечных изделий и

спускает его на главный сборочный конвейер. Главный сборочный конвейер

отбирает необходимые полуфабрикаты (детали, узлы) в соответствии с

графиком сборки с ближайших промежуточных складов.

Изъятые с этих

складов полуфабрикаты восполняются цехами, поставщиками полуфабрикатов.

Для того чтобы восполнить изъятое, они должны будут забрать полуфабрикаты

от предыдущих изготовителей и т.д.

Процесс движении материального потока распространяется в направлении

обратном технологическому процессу изготовления изделий.

Информационным сообщением, дающим право забрать требуемые

полуфабрикаты, на любой ступени процесса являются карточки «КАНБАН

»,

эти же карточки выполняют роль плановых заданий на рабочих местах, в цехах

изготовителях.

Такой вид системы планирования находит распространение в массовом

производстве, основанном на комбинировании модулей, что создает

возможность выпускать широкую номенклатуру изделий и тем самым

удовлетворять разнообразный спрос.

Разница этих двух видов систем планирования заключается в том, что они

имеют в своей основе различные ритмы, определяющие движение

материального потока. Системы выталкивающего вида в основе всех плановых

расчетов используют постоянное значение среднерасчетного ритма

изготовления продукции. Возможность использования постоянного значения

среднерасчетного ритма вытекает из того, что плановым периодом для этого

вида является годовой период. Системы вытягивающего вида в качестве

плановых периодов для

определения величин средних оборотных заделов

рассматривают периоды от месяца до трех, оперативное же управление в этих

системах рассматривает значительно меньшие периоды, вплоть до смены,

поэтому значения среднерасчетных ритмов в этих системах переменны.

12.2. ВЫТАЛКИВАЮЩАЯ СИСТЕМА ОПП СЕРИЙНОГО

ПРОИЗВОДСТВА

Система ОПП серийного производства реализуется при централизованном

планировании в планово-диспетчерских отделах (ПДО

) или в планово-

экономических отделах (ПЭО) заводоуправления, при децентрализованном

планировании — в цехах или на участках. В зависимости от принятых планово-

учетных единиц различают следующие системы планирования (по учетной

125

единице деталь, комплект, заказ): 1) подетальную; 2) комплектную; 3)

позаказную.

При комплектной системе в качестве учетной единицы выступает комплект

деталей. Различают комплектно-узловую систему — комплект состоит из

деталей, входящих в один узел или даже целое изделие; комплектно-групповую

систему — в группу объединяются детали различных узлов, но имеющие

одинаковые календарно-плановые нормативы (КПН) (опережение

выпуска,

ритмы партий). Дифференциация плановых периодов в дискретных видах

производства предполагает планирование до одного часа, в единичном

производстве — от смены до пяти дней.

ОПП состоит из двух этапов: первый включает разработку оперативных

планов и графиков изготовления и выпуска продукции, он называется

оперативно-календарным планированием (ОКП); второй связан с контролем и

регулированием выполнения оперативных планов или хода производства и

называется диспетчированием.

По охвату производственного процесса в пространстве ОПП делится на

заводское (межцеховое) и цеховое планирование. Заводское планирование

заключается в разработке, контроле и учете планов по заводу в целом и по

отдельным цехам, а цеховое планирование — в составлении, учете и контроле

выполнения

планов по цеху в целом, отдельным участкам и бригадам вплоть до

рабочих мест. Планирование осуществляется соответствующими службами

заводоуправления и цехов. Этими же службами реализуются основные

функции планирования, которые различаются лишь степенью детализации

планов (для завода — цех, для цеха — участок, бригада, рабочее место).

В серийном производстве основной особенностью ОКП является

необходимость

обеспечения строгой повторяемости изготовления партий

деталей, сборки узлов и изделий. Поэтому межцеховое планирование

начинается с расчета КПН на основе использования постоянного значения

среднерасчетного ритма r.

В серийном производстве к КПН относятся:

1. размеры партий (n) и ритмов (R) запуска-выпуска партий изделий;

2. длительность производственных циклов обработки партий деталей,

сборки узлов (Tц)

;

3. опережение запуска (Oз) и выпуска (Ов) партий деталей;

4. размеры заделов (Н).

Расчет размеров и ритмов партий деталей. Размер партии является

основой расчета КПН, от которого зависят величины всех остальных

параметров: величина нормативной длительности производственного цикла и

календарных опережений; сроки запуска деталей в обработку, их выпуск и

комплектация

перед сборкой; величина нормативного среднего уровня

незавершенного производства и величина заделов, переходящих на конец

планового периода.

На практике существует большое количество (более ста) методов расчета

размеров партии.

126

В главе 9 предложено соотношение:

Q* = sqr (2DS/H).

Предлагаемый подход к определению размера партии n основан на учете

составляющих затрат в денежной форме. В то же время для операционных

менеджеров представляет интерес влияние временных факторов на величину

размера партии. Это связано со стремлением работать с небольшими

размерами партий. Однако уменьшение размера

партии связано с возрастанием

длительности производственного цикла изготовления изделий, так как

возрастают затраты на переналадку

Научно-технический прогресс позволил разработать оборудование (станки

с ЧПУ) и создать производственные системы, которые обеспечивают

уменьшение величины размера партии. Применение станков с ЧПУ приводит к

возрастанию концентрации операций, а число переналадок и их суммарная

продолжительность

уменьшаются. Это создает возможность работать с

меньшими размерами партий, но до определенного момента. Дальнейшее

уменьшение размеров партии становится возможным с применением гибких

производственных систем (ГПС), которые позволяют получать экономию

затрат времени на переналадку не только в результате концентрации операций

на отдельных видах оборудования, но и в результате возможности

обрабатывать конструктивно-технологически

сходные детали на оборудовании

без переналадки.

Полученные расчетом размеры партии корректируются. После

корректировки размер партии n должен отвечать следующим условиям:

1. n должно быть больше или меньше месячного выпуска деталей в целое

число раз, что соответствует достижению большей ритмичности производства

и упрощает ОПП. Обычно n = 1/12; 1/10; 1/8; 1/6; 1/4; 1/3; 1/2; 1; 2; 3; месячного

выпуска, что соответствует выпуску 12; 10; 6; 5; 8; 6; 4; 3; 2;

одной партий в

месяц и одной партии в два и три месяца. Менеджеру всегда следует

стремиться к максимальному сокращению разнообразия размеров n, что

упрощает ОПП;

2. n должно быть в целое число раз меньше или больше того количества

штук деталей, которое определяется стойкостью технологического оснащения

(режущего инструмента);

3. n должно

быть таким, чтобы производственные и складские площади

были достаточными для хранения деталей на рабочих местах и в кладовых,

особенно для крупногабаритных деталей;

4. n должно быть кратным или равным размерам партии в смежных цехах,

в которых производится обработка деталей данного наименования.

Такой подход способствует уменьшению запасов (оборотных заделов) и,

следовательно, величины

незавершенного производства.

Методикам расчета n на практике присущи следующие недостатки.

Во-первых, n считается для всех наименований деталей во всех цехах по

ходу технологического процесса. В результате для одной и той же детали и для

всех деталей во всех цехах мы имеем различные размеры партий, что

127

увеличивает незавершенное производство, сопровождающееся огромным

количеством расчетов.

Во-вторых, невозможно предопределить точно себестоимость детали,

длительность производственных циклов обработки партий по цехам и по ходу

технологического процесса и, как следствие, величину незавершенного

производства (НЗП).

Размер и ритм запуска-выпуска партии — величины связанные:

R = n r,

где R — ритм запуска-выпуска партии; n-размер партии; r —

среднерасчетный

ритм (постоянная величина).

Расчет длительности производственного цикла обработки партии

деталей, сборки узлов. Знать величину T

в серийном производстве

необходимо для определения размеров незавершенного производства (НЗП),

для расчета опережений и сроков запуска-выпуска партий деталей. Расчет T

можно проводить аналитически, графически и графо-аналитически (для

сборочных процессов).

Аналитический метод. За основу берется расчет, который соответствует

последовательной обработке партий деталей на технологических операциях;

()

[]

,/100

eмооп

оп

рмjвыпjсмсмшкjц

ttKqРКТtnТ ++=

∑

где n — размер партии; К

оп

— количество операций; t

шкj

– штучно-кальку-

ляционное время на j - й операции, мин; T

cм

–

продолжительность смены, мин.;

см

коэффициент сменности; P

выпj

— процент выполнения норм времени; q

рмj

число рабочих мест на операции; t

мо

— межоперационное время, мин.; t

время естественных процессов (сушка, старение и т. д.) мин.

Штучно-калькуляционное время состоит t

шкj

состоит из нормы времени

обработки одной штуки и нормы подготовительно–заключительного времени,

приходящегося на партию в целом, отнесенному к размеру партии. Штучно-

калькуляционное время задается таблично или, если нет данных, расчет t

шк

ведется на основе установленного процента времени на подготовительно-

заключительные действия Р

пз

от нормы штучного времени t

шт

Межоперационное время t

мо

складывается из времени транспортирования

шт

, контроля t

кон

и пролеживания t

прол

Обычно T

cм

и K

см

- величины постоянные, и количество мест q

рм

на каждой

операции равно единице, тогда выражение примет вид:

()

[]

./)100/1(/100

смооп

оп

выпjпзштjсмсмц

ttKРРtКТnТ +++=

∑

В том случае, когда операция выполняется параллельно, с различной

степенью перекрытия, в выражение добавляется коэффициент параллельности

f, равный 0,3 — 0,9. Тогда расчетное выражение примет вид:

128

()

[]

.//100

смооп

оп

выпjштjсмсмц

ttKРtКТnfТ ++=

∑

Из всех составляющих длительность производственного цикла наибольшую

сложность имеет определение t

мо

Значение остальных составляющих

определяется сравнительно легко.

Рассчитать t

мо

можно: аналитически, графически, статистически.

Аналитический способ расчета межоперационного времени основан на

применении теории вероятности. Главной составляющей t

мо.

, которая подлежит

определению, является время пролеживания t

прол

, поскольку его определение

наиболее сложно. В терминах теории вероятности эту составляющую называют

временем ожидания t

ож

. Время ожидания t

ож

обработки партии деталей на

рабочих местах вызвано:

–

неравенством длительности обработки различных партий деталей на

рабочих местах наименований;

–

различными технологическими маршрутами движения партии деталей

по операциям и плохим согласованием этого движения, т.е. ошибкам в

составлении расписаний работы оборудования.

В результате поиска пришли к следующему выражению для определения t

ож

ср

nдоож

tKt )2/11(

−

где К

до

— число детале-операций, выполняемых на одном рабочем месте; tn

cр

— средняя продолжительность обработки партии из n деталей на рабочем

месте.

С увеличением К

до

на данном рабочем месте t

ож

будет асимптотически

приближаться к tn

cр

, а при больших К

до

ож

= tn

cр

Отсюда вытекает: для уменьшения t

ож

детали необходимо обрабатывать

небольшими партиями, если на рабочем месте выполняется несколько

различных детале-операций.

Графический способ расчета t

мо

основан на изучении графиков загрузки

оборудования или подетально-операционных графиков работы участков.

При статистическом способе t

мо

определяется путем обработки

статистических данных, получаемых путем непосредственного наблюдения за

работой рабочих мест или из документов (рабочих нарядов, маршрутных

листов). В данном случае определяется время начала обработки на первой

операции и окончания на последней. Отсюда получают значение фактической

длительности производственного цикла обработки Т

цф.

. Затем определяется

суммарное время выполнения операций обработки партии деталей на основе

норм времени выполнения операций с учетом процента перевыполнения этих

норм Т

осн

Тогда t

мо

можно определить следующим образом:

(

)

)1/(

−

опоснцфмо

КТТt

129

Обычно t

мо

в серийном производстве принимается в пределах 0.25...1

рабочего дня.

Графо-аналитический метод расчета Т

. На основе схем сборки изделия

строятся цикловые графики изготовления изделий. В этом случае Т

определяется длительностью самой протяженной производственной цепочки,

если двигаться от срока окончания сборки в направлении, обратном ходу

технологического процесса. Продолжительность каждого отдельного

сборочного процесса на единицу изделия определяется из соотношения:

),/(100

.. сбсмсмсбвыпcбсбц

SКТРtТ =

где: t

сб

— трудоемкость сборочного процесса; s

cб

— число рабочих, занятых в

данном процессе;

Сокращение длительности производственного цикла достигается за счет:

–

увеличения сменности работы оборудования К

см

;

–

одновременного выполнения одной операции на нескольких рабочих

местах (если t

пз

невелико);

–

увеличения процента выполнения норм времени Р

вып

;

–

уменьшение времени ожидания t

ож

в результате улучшения методов

внутрицехового ОПП.

Расчет опережения запуска и выпуска партий деталей. Под

опережением запуска О

понимается отрезок времени от момента запуска в

обработку партии деталей в i-ом цехе до момента выпуска тех изделий, для

которых были запущены в обработку партии деталей в i-ом цехе. Опережением

выпуска О

отличается от предыдущего определения на величину Т

цc

, которая

представляет собой сумму длительностей цикла обработки партии деталей во

всех цехах после i-го до последнего, т.е.: О

= О

+ Т

цc

Опережения необходимы для определения и соблюдения сроков запуска и

выпуска партий деталей по цехам, в которых производится их обработка.

При этом О

и О

определяются для каждого цеха независимо

Резервное опережение. При расчете опережений необходимо учитывать

резервное опережение между выпуском деталей в предыдущем цехе и запуском

в последующем, которое необходимо на случай задержки выпуска партии

деталей из предыдущего цеха или в случае преждевременного запуска деталей

в обработку в следующем цехе. В резервное время Т

рез

включается также и

межцеховое время, состоящее из времени оформления документов и

транспортировки партии деталей в следующий цех. Обычно Т

рез

принимается

равным нескольким дням (двум — пяти).

Расчет заделов (запасов). Запасы, представляющие собой заготовки,

детали, узлы и материалы, находящиеся на различных стадиях

производственного процесса и не законченные обработкой, называются

заделами. Эти запасы являются составной частью незавершенного

производства.

Заделы являются овеществленными выражениями опережений запуска

партий деталей, а внутри цеха, — овеществленными выражениями

длительностей производственного цикла изготовления партий деталей. Без

130

необходимых заделов не может быть обеспечена бесперебойная,

высокопроизводительная и равномерная работа и равномерный выпуск

продукции. Однако, излишние и некомплектные заделы приводят к

увеличению потребности в оборотных средствах и к замедлению их

оборачиваемости. В серийном производстве к внутрицеховым относятся

цикловые заделы; к межцеховым — оборотные и резервные заделы. Последние

называют также складскими, так

как они должны находиться на складах

(операционных, межцеховых).

Цикловые заделы. Цикловые заделы – это количество деталей (узлов,

изделий), которые находятся в производственном процессе цеха на тот или

иной момент.

Оборотные заделы. Оборотные заделы (запасы) – это заделы между двумя

смежными цехами или любыми смежными звеньями дискретного

производства.

Резервный задел. Резервный задел образуется при соблюдении резервных

опережений между двумя смежными цехами. В отличие от оборотных заделов

(запасов), цикловых заделов, которые возникают сами, резервные заделы

создаются специально.

Средняя суммарная величина всех видов заделов образуется путем

суммирования величин цикловых, оборотных и резервных заделов.

Особенности расчета КПН для стандартизированных,

унифицированных и запасных деталей.

Стандартизированные детали

Для облегчения планирования поступают следующим образом: опережения

запуска унифицированных деталей определяются различными для изделий

каждого наименования, а планирование выпуска данных унифицированных

деталей осуществляется по максимальному О

из всех рассмотренных. Все

виды заделов (запасов) унифицированных деталей рассчитываются так же, как

для оригинальных деталей, считая, что потребление их на сборке происходит

ежедневно и равномерно.

Запасные детали изготавливаются в виде:

– обязательных комплектов к изделиям, выпускаемым предприятием;

–

дополнительного задания для изделий, выпускаемых в предприятием

данном плановом периоде времени;

–

дополнительного задания для изделий, не выпускаемых предприятием в

данном плановом периоде.

Запасные детали первого вида приплюсовываются к комплекту основных

деталей и выполняются вместе с ними. При систематическом и равномерном

выпуске деталей второго вида целесообразно их изготавливать вместе с

деталями, идущими на выпуск изделий, изменяя количество деталей в партии и

сохраняя неизменным ритм выпуска (варьируя среднедневным

выпуском). T

рассчитываются по обычной методике.

При эпизодическом изготовлении деталей второго вида их следует

изготавливать отдельно с размерами партий, равными размерам партий,