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

Подождите немного. Документ загружается.

141

Рис. 12.5. График движения первых шести предметов производства по первым

рабочим местам ОНПЛ, оснащенной непрерывным распределительным

конвейером. Скорость конвейера tg

; время установки-снятия предметов не

выделено из состава штучного времени.

Однопредметные прерывные поточные линии (ОППЛ). ОППЛ

создаются для изготовления в течение длительного времени одних и тех же

изделий с использованием параллельно-последовательного вида их движения

по операциям (рабочим местам). Для них характерны те же общие признаки,

что и для других структурных единиц поточного производства: ОНПЛ и

МНПЛ, рассмотренных ранее. Отличие заключаются в том, что невозможно

(

по технологическим причинам) синхронизация операций на линии. Из этого

следует, что методы организации ОППЛ принципиально отличны от

рассмотренных выше методов.

Отсутствие синхронизации означает наличие перерывов на рабочих местах

после окончания работ с каждым предметом производства. Величина

перерывов определяется по формуле : t

пер j

= r

- t

> 0, j = 1,…, K

оп

Для рационального использования рабочего времени перерывы,

возникающие при изготовлении некоторого числа изделий, концентрируются,

рабочий и оборудование могут быть использованы в это время для других

работ. Очевидно, что чем больше количество изделий, на которых происходит

такая концентрация, тем проще использовать освободившееся время. С другой

стороны, тем больше приходится сдвигать время изготовления

изделий для его

концентрации, а значит, нарушать непрерывность движения каждого изделия

по операциям и увеличивать его пролеживание. С разрешением этой

142

противоречивой ситуации в первую очередь сталкивается производственный

менеджер при организации работы ОППЛ.

Количество изделий, на котором происходит концентрация перерывов и

работы операции линии, ─ n

об

. Умножим обе части приведенного выше

равенства на эту величину: t

пер j

об

= r

об

– t

об

/ q

Общее время концентрированного перерыва t

пер j

об

= T

пер j

, общее время

концентрированной работы t

об

= T

, ритм оборотной партии или периода

оборота линии r

об

= R

об

. Тогда T

= T

пер

- R

об

Период оборота линии – это интервал времени, по истечении которого

линия полностью повторяет свое состояние, а на каждой ее операции

изготавливается одинаковое количество изделий, называемое оборотной

партией – n

об

Пролеживающие между операциями изделия образуют межоперационный

оборотный задел. Его величина изменяется во времени. График изменения,

построенный на интервале, равном периоду оборота, называется эпюрой

оборотного задела. Эпюры строятся для каждой пары смежных операций

линии.

Правила построения эпюр оборотных заделов:

эпюра представляет собой кусочно-линейную непрерывную функцию;

величина оборотного задела изменяется от нуля до некоторого

максимального значения Н

об

max

;

оборотный задел в начале периода оборота равен заделу в конце

периода; это переходящий задел Н

об

пер

Оборотный задел возникает из-за разницы производительностей или из-за

сдвига начала работы смежных операций. Его величина пропорциональна

значениям этих двух параметров, а также размеру оборотной партии.

Менеджера представляет расчет максимального, среднего и переходящего

заделов для всех пар смежных операций и на линии в целом. Построение

эпюры и расчет параметров

задела для произвольной пары смежных операций j

и j+1 включает следующие шаги.

Период оборота линии разбивается на интервалы, в пределах которых

состояния операций неизменны.

Для каждого интервала решается вопрос о характере изменения задела:

–

он растет, если пополняющая задел операция более производительна,

чем берущая из задела, с учетом числа работающих в интервале рабочих мест;

–

он уменьшается, если она менее производительна;

–

он изменен, если обе операции в паре равнопроизводительны (в том

числе если обе не работают).

Линейные функции на всех интервалах связываются в единую эпюру на

основании приведенных ранее правил построения эпюр.

Для каждого интервала рассчитывается изменение величины задела

(ΔH

j,j+1 f

) по формуле

ΔH

j, j+1 f

= Т

[( q

/ t

)

- (q

j+1f

j+1

)],

143

где T

– продолжительность f -го интервала; q

j f

и q

j+1 f

– количество рабочих

мест на j - й и ( j +1) - й операциях, работающих на f - м интервале.

Полученных ранее, начиная с нулевой точки, цепным методом рассчи-

тываются величины заделов во всех переломных точках эпюры (на границах

интервалов) с использованием значений ΔH

j,j+1 f

; при этом часть расчетов

может оказаться избыточной, если искомые величины уже найдены.

Рассчитывается величина среднего задела Н

об

ср

как высота

прямоугольника, равновеликого фигуре, образованной эпюрой задела.

Анализ возможных вариантов сочетания во времени выполнения двух

смежных операций на ОППЛ, можно прийти к следующим выводам.

Величина Н

об

max

j, j+1

принимает наименьшее значение в том случае, если

время выполнения меньшей в паре операции полностью укладывается во время

выполнения большей, независимо от сдвига их начал и порядка следования

друг за другом.

При увеличении сдвига с нарушением указанного условия величина

об

max

j, j+1

растет и достигает наибольшего значения при максимальном

сдвиге.

Если при некотором значении сдвига операции перестают перекрываться

(не имеют общего времени работы), величина Ноб

max

j,j+1

достигает своего

максимума, равного n

об

, и при дальнейшем увеличении сдвига не возрастает.

Эти особенности должен учитывать операционный менеджер, определяя

регламент работы линии, т.е. задавая время начала работы всех операций.

Критерием при этом является минимизация величин оборотных заделов на всех

парах смежных операций. Другим критерием является оптимизация

использования рабочей силы на линии. На двух операциях

можно использовать

одного рабочего, только если операции не перекрываются во времени и задел

между ними максимален. Рациональное использование рабочей силы

достигается за счет организации последовательного многостаночного

обслуживания.

Сложнее задача определения регламента работы линии решается для

менеджера в том случае, когда для выполнения операции используется

несколько рабочих мест. Для таких операций возможны

два типовых варианта

регламента работы:

–

с равномерной загрузкой всех рабочих мест;

–

с полной загрузкой всех рабочих мест, кроме последнего.

Первый вариант целесообразен, если на операции может быть организовано

параллельное (во времени) многостаночное обслуживание всех рабочих мест. В

противном случае лучше второй вариант, так как здесь все рабочие места,

кроме последнего, загружены оптимально полностью, а на последнем может

появиться возможность использовать частично свободного рабочего на других

операциях. В конкретных случаях могут возникать и другие организационные

варианты работы ОППЛ.

144

12.4. ВЫТЯГИВАЮЩИЕ СИСТЕМЫ ОПП МАССОВОГО

ПОВТОРЯЮЩЕГОСЯ ПРОИЗВОДСТВА

Конечной практической целью системы управления любым производством

является увеличение прибыли за счет сокращения издержек. Последнее

становится возможным при устранении производственных потерь и, в первую

очередь, потерь, связанных с излишними запасами всех видов. Эта цель

достигается с помощью организации производства «точно вовремя».

Информационный механизм под

названием «КАНБАН» такой

организационной системы рассматривался нами в главе 9. На рынке эта

концепция будет реализовываться, если пользующуюся спросом продукцию

поставлять только в тех размерах, которые можно продать. Этого можно

добиться, организовав повторяющееся производство на модульном

принципе.

Повторяющееся производство способно быстро приспосабливаться к

изменениям спроса без излишних запасов всех видов.

Методы управления, с помощью которых повторяющееся производство

приспосабливается к переменному спросу, обычно называют выравниванием

производства по спросу. Поточные линии такого производства больше не

привязаны к выпуску единственного вида продукции огромными партиями, как

об этом говорилось в

параграфах 12.2 и 12.4. Вместо этого на линиях должен

производиться целый спектр модификаций продукции, отражающий капризы

потребительского спроса. Поэтому такое производство будет отвечать

потребностям сегодняшнего дня, а запасы в результате реализации модульного

принципа конструирования и изготовления изделий могут быть сокращены до

минимума. На рис. 12.6. дается анализ двух стадий выравнивания

производства, представленных в правой

и левой частях рисунка.

На первой стадии (см. левую часть рис. 12.6) показано приспосабливание к

изменению месячного спроса на протяжении года. Приспосабливание

достигается с помощью месячного планирования производства, на основе чего

готовятся оперативные производственные планы, в которых указаны

среднесуточные уровни выпуска на каждом производственном участке,

являющиеся основой создания заделов всех видов.

Расчеты, проводимые на

первой стадии, основываются на трехмесячном и месячном прогнозах спроса

на основании информации, поступающей от сбытовых организаций.

На второй стадии (см. правую часть рис. 12.6) осуществляется

приспосабливание к ежедневным изменениям спроса в течение месяца. Здесь

основную роль в оперативном управлении производством, реализующую

принцип выравнивания производства, играет система «КАНБАН», поскольку

оперативное

управление может быть эффективным только с помощью так

называемой вытягивающей системы. Основой оперативной работы такой

системы является график последовательности отгрузок, который составлен для

сборки различных модификаций изделий на главном сборочном конвейере.

Система обеспечивает выравнивание заказов у поставщиков и в основных

производственных цехах предприятия. Проблема подготовки производства к

выпуску модификаций изделий

рассмотрена в главе 6.

145

Рис. 12.6. Схема выравнивания объемов производства автомобильной

компании

146

12.5. ОРГАНИЗАЦИОННЫЕ СТРУКТУРЫ МАССОВОГО

ПРОИЗВОДСТВА С ПЕРЕМЕННЫМ РИТМОМ И

ИЗМЕНЯЮЩЕЙСЯ ЧИСЛЕННОСТЬЮ РАБОЧИХ

Реализация концепции выравнивания производства, основанного на

использовании множества поточных линий, определяет работу этих линий с

переменным ритмом, а значит, и с изменяющимся количеством рабочих на

линиях. Условием реализации этих особенностей при организации

производственного процесса является выполнение трех требований:

правильное размещение станочного оборудования;

наличие хорошо подготовленных рабочих-многостаночников,

владеющих различными специальностями;

постоянная оценка и периодический пересмотр плановой

последовательности выполнения технологических операций рабочими, что

отражается в карте трудового процесса (на японских предприятиях).

Рассматривая способы правильного размещения станочного оборудования,

следует отметить нерациональные способы его размещения, которых избегают

на передовых фирмах: «птичья клетка», «изолированный островок» и линейное

размещение (рис. 12.7).

Размещение оборудования «птичья клетка» является простейшей

формой

расположения оборудования, при которой один рабочий-многостаночник

обслуживает несколько одинаковых станков. Станки обычно размещаются

треугольником, прямоугольником или ромбом. Такой метод размещения

является большим шагом вперед по сравнению с одностаночным

обслуживанием, поскольку растет производительность одного рабочего, но при

этом неминуемо возрастают запасы полуфабрикатов в виде межоперационного

оборотного задела. Это приводит

к тому, что становится трудно

организовывать непрерывный производственный поток между различными

участками производства. Нелегко добиться синхронизации работы различных

участков. Затраты времени на изготовление продукции резко возрастают.

Избежать чрезмерных межоперационных оборотных заделов и сократить

время транспортировки обрабатываемых предметов позволяет размещение

оборудования по типу «изолированные островки», которые располагаются в

соответствии с последовательностью выполнения

операций при обработке

деталей. Такой метод размещения предполагает наличие хорошо

подготовленных рабочих-многостаночников и делает возможным организацию

непрерывного производственного потока через различные операции. Но и этот

метод имеет существенный недостаток: когда все оборудование на

предприятии размещается подобным образом, рабочие обособляются друг от

друга, в результате чего становится трудно поддерживать общую

синхронность

между различными производственными участками. Отсутствие же

синхронности ведет, как и в предыдущем случае, к возникновению излишних

межоперационных оборотных заделов. Кроме того, при таком расположении

оборудования не может быть реализован принцип взаимопомощи рабочих.

147

Сверлильный станок

ли

ль

1 4

а) б)

1 2 3 4

Фрезерные станки

в)

Рис 12.7. Размещение оборудования а) по типу «птичья клетка», б) по типу

«изолированный островок», в) линейное обслуживание оборудования одним

рабочим многостаночником

Чтобы преодолеть недостатки размещения оборудования способом

«изолированных островков», различные станки могут быть расположены в

одну линию. При таком их расположении рабочий должен переходить от

одного станка к другому.

Возникает возможность организовать непрерывный

производственный поток на всем его протяжении. Однако при линейном

расположении оборудования возникает первая неразрешимая проблема,

состоящая в невозможности перераспределения операций между рабочими при

изменении спроса. Другая проблема, связанная с таким способом размещения,

заключается в независимости одной линии от других. В этой ситуации

перераспределение операций между рабочими в

соответствии со спросом на

продукцию требует дробного числа рабочих, что сделать невозможно. Поэтому

либо у рабочего появляется время простоя, либо он будет производить

излишнюю продукцию.

Всех указанных трудностей и недостатков рассмотренных организационных

структур можно избежать при U-образном расположении оборудования на

поточных линиях. А объединение нескольких U-образных поточных линий

148

позволяет решить проблему с дробным числом рабочих, рассматривая это

объединение как одну общую линию (рис. 12.8).

1 2

4 5

7 6

Рис. 12.8. U-образное размещение оборудования на линии

обслуживаемой тремя рабочими

При U-образном расположении оборудования входная и выходная операции

производственной линии (участка) расположены в одном месте или рядом друг

с другом; U-образное расположение оборудования может иметь различные

формы, например, вогнутую и круговую, и позволяет гибко регулировать

численность рабочих путем увеличения

или сокращения их числа во

внутреннем пространстве U-образного участка при изменении ритма всей

вытягивающей системы.

Вытягивающие производственные системы, работающие по принципу

«точно вовремя», также могут быть организованы с размещением

оборудования по U-образной схеме. Количество изделий в незавершенном

производстве на этой линии можно всегда поддерживать постоянным. В то же

время такая организационная структура позволяет легко визуально

обнаруживать недостаточно синхронизированные операции, выполняемые

отдельными рабочими, и принимать меры по совершенствованию

производственного процесса, т. е. повышать его синхронизированность.

Как говорилось выше, система U-образных линий, условно объединенная в

одну общую линию, позволяет решить проблему с дробным числом рабочих.

При использовании таких дробных линий

можно проводить перераспределение

операций между рабочими и в ответ на колебания объемов производства

изделий путем изменения стандартной последовательности выполнения

операций рабочими, т. е. используя на рабочем месте различные — в

зависимости от объема производства — карты трудового процесса.

Рисунок 12.9. иллюстрирует рассматриваемое.

149

Рис. 12.9. Объединение нескольких U-образных линий в одну общую:

а) комплексная производственная линия по изготовлению шести видов

изделий (для главной передачи заднего ведущего моста); б) распределение

операций между рабочими на линии за месяц (ритм потока - 1 мин., число

рабочих на линии – 8); в) распределение операций между рабочими в

следующем месяце (ритм потока – 1,2 мин.,

число рабочих на линии – 6).

150

Из рис. 12.9 б, в видно, что при сокращении спроса возрастает ритм потока

на 1,2 мин. Это приводит к необходимости перераспределить все операции,

выполняемые на комплексной линии, между шестью рабочими. Теперь каждый

будет производить операций больше, чем в предыдущем месяце (см. рис. 12.9

б), когда операции на комплексной линии обслуживались восемью рабочими, а

ритм

потока был равен 1 мин.

Таким образом, дробное число рабочих, которое могло бы возникнуть при

линейном размещении различных отдельных участков, исключается благодаря

объединению этих участков в

единую комплексную производственную линию.

Сокращение объемов производства, связанное с падением спроса,

уменьшает число рабочих, занятых на линии (см. рис. 12.9). В периоды

непродолжительного сокращения

объема производства можно осуществить

следующие мероприятия, направленные на использование высвобожденных на

данной лини рабочих:

–

перевод рабочих на другие линии и участки;

–

сокращение сверхурочных работ;

–

проведение совещаний кружков качества;

–

отработку операций по переналадке оборудования;

–

профилактические и ремонтные работы;

–

изготовление комплектующих изделий, которые раньше закупались у

поставщиков.

Большинство из перечисленных процедур возможно только тогда, когда

рабочие владеют несколькими специальностями или являются рабочими

многостаночниками.

12.6. СИСТЕМА РОТАЦИИ ОБСЛУЖИВАЮЩЕГО ПЕРСОНАЛА

Чтобы быстро приспосабливаться к изменяющимся условиям, например, на

комплексных поточных линиях, рабочий должен быть универсально

подготовленным, т. е. он должен уметь квалифицированно

выполнять работы

по любой специальности и на любой технологической операции. С этой целью

фирмы мирового класса готовят свои рабочие кадры, используя принцип

профессиональной ротации. В соответствии с принципом ротации каждый

рабочий по очереди выполняет все виды работ в своем цехе. Через некоторое

время рабочий достигает необходимого профессионализма во всех

специальностях

и таким образом становится универсалом.

Обучение по принципу профессиональной ротации состоит из трех

основных этапов:

на первом этапе все начальники участков и мастера должны учиться

работать на всех рабочих местах, чтобы подтвердить перед рабочими цеха свои

способности выполнять их работу;

на втором этапе каждый рабочий поочередно обучается всем

специальностям, имеющимся в цехе, и таким образом готовится для работы по

любой из них;

на третьем этапе разрабатывается график прохождения рабочим всех

операций с частотой чередования видов работ до нескольких раз в день.