Теория логистики

Размещено на http://www.allbest.ru/

Глава 5. Логистика производственных процессов

5.1 Цели и пути повышения организованности материальных потоков в производстве

Предметом изучения логистики как науки является оптимизация потоковых процессов. Принципы логистики: синхронизация, оптимиза ция и интеграция -- служат основным методологическим подходом к повышению организованности и эффективности функционирования производственных систем.

Логистика -- это еще и уровень культуры использования знаний о природе и обществе, позволяющий не только принимать и осуществ лять системные решения, но и воспитывающий системное представле ние, на базе которого возможна гармонизация деятельности людей в крупных организациях.

Методология логистики позволяет осуществлять системную раци онализацию сложных производственных систем. Она вооружает нас методами повышения организованности производственных систем и позволяет эффективно завоевывать конкурентные преимущества.

В условиях рыночной экономики выживаемость предприятий, завоевание ими конкурентных преимуществ возможны лишь при условии их обязательной непрерывной организационно-техничес кой перестройки с целью приближения реально существующего производства к его оптимальному проекту, соответствующему достигну тым уровням знаний, техники, технологии, организации и управле ния производством.

Эта организационно-техническая перестройка представляет со бой непрерывный процесс гибкой адаптации предприятия к непре рывно меняющимся условиям рынка, к нестабильным налогам и методам государственного регулирования. Для достижения устойчи вой конкурентоспособности на рынке процесс перестройки органи зации должен идти как процесс сближения существующей модели организации с ее идеальным проектом.

Оптимальный проект организации должен соответствовать со временным уровням технологии, техники и культуры (знаний) орга низации и управления предприятиями.

Разработку оптимального проекта предприятия как высокоорганизованной и гибкой производственной системы (ПС) можно представить в качестве типового процесса, который начинается с опре деления главной специфической цели функционирования системы и предполагает ее типовую дикомпозицию, что сегодня известно как «дерево целей» (см. рис. 25).

Что касается подсистем организации и управления промышлен ным предприятием, то они имеют иные цели первого уровня, но одинаковые цели второго, третьего и четвертого уровней, как это показано на рис. 25.

Исходя из сущности понятия системы и цели ее функционирования, которые раскрываются на основе системного подхода к изуче нию или проектированию ПС, следует выделить триединые части: функциональную, элементную и организационную.

Функциональный аспект организации системы -- это структура взаимосвязанных функций, которая устанавливается в соответствии с целью и подцелями функционирования системы. Раскрытие со держания взаимосвязанной совокупности функций с одинаковой целевой направленностью определяет состав простейших функцио нальных задач и последовательность их решения. В итоге формиру ются логика действия каждой функциональной подсистемы и логика функционирования системы в целом.

В нашем примере (рис. 25) для подсистемы организации и управ ления основным производством главной целью функционирования является обеспечение своевременной и комплектной поставки про дукции в соответствии с хозяйственными договорами при миними зации затрат на достижение этой цели.

В условиях непоточного производства минимизация затрат на производство (цель второго уровня) может быть обеспечена за счет организации непрерывной загрузки производственных участков и плановых рабочих мест при максимально возможной непрерывности движения предметов труда в производстве.

Третий уровень целей, как нам представляется, должен быть на правлен на повышение организованности (эффективности) процес сов производства, т. е. на реализацию основных и противоположных принципов организации производства, на основе которых осуществляется рационализация построения и организации гибкого (адап тивного) функционирования и развития ПС.



Рис. 25. Концептуальная схема типового проектирования логистических систем на примере обобщенного алгоритма проектирования логистической подсистемы «организация и управление основным производственным процессом»

Например, целевая организация производственных процессов предполагает всяческое уменьшение неупорядоченности, разнооб разия и неопределенности в движении предметов труда как в прост ранстве, так и во времени. Так, однонаправленное движение предметов труда в производстве обеспечивает: (а) многократное умень шение сложности ПС и трудоемкости управления производством благодаря сокращению в десятки раз количества различных межце ховых и внутрицеховых технологических маршрутов и производст венных связей между участками; (б) создание базы для согласования сроков выполнения работ с непрерывной загрузкой плановых рабо чих мест и производственных участков; (в) повышение технологиче ской однородности работ на каждом рабочем месте и т. д.

Целевая организация производственных процессов осуществля ется в соответствии с главной целью предприятия, т. е. на основании годовой производственной программы предприятия, и формирует или уточняет их производственную структуру, или объектную струк туру предприятия (ПС).

Функциональный состав задач, подлежащих реализации в процессе функционирования предприятия, и спроектированная произ водственная структура предприятия вместе определяют организационную структуру управления предприятием, или его субъектную структуру.

В свою очередь, объектная и субъектная структуры предприятия образуют элементную структуру предприятия.

Гибкость адаптации предприятия к изменениям внешних и внут ренних условий работы обеспечивается за счет многих факторов, основными из которых являются гибкость техники и технологии, уровень профессионализма кадров, гибкость организации и управ ления производством.

Различают тактическую и стратегическую гибкость. Первая оп ределяет время, необходимое предприятию для освоения производства нового изделия или для реконструкции (создания) отдельного производства, связанного с нововведениями в технике, технологии, или то и другое вместе. Вторая определяет значимость возможных капиталовложений, эффекты, объем и время реконструкции пред приятия.

Реализация основных принципов организации производства приводит лишь к повышению организованности (эффективности) функ ционирования предприятия при относительно стабильных воздей ствиях окружающей среды; тогда как реализация основных и проти воположных принципов организации производства повышает еще и внутреннюю гибкость производства, т. е. способность оперативно, с минимальными затратами, адаптироваться к изменениям производ ственной программы, условий на рынке товаров и услуг, норм госу дарственного регулирования.

В итоге формируется динамичная организационная структура предприятия (ПС). Это как бы структура некоторой взаимосвязан ной совокупности методов организации и управления процессами производства в пространстве и во времени, соответствующая до стигнутому уровню знаний и обеспечивающая динамическое взаи модействие между компонентами системы в соответствии с их функ циональным назначением.

Наличие организационной структуры, объединяющей элементы предприятия и их функции в единое целостное образование и опре деляющей правила и направленность динамического взаимодействия элементов, -- необходимое условие существования системы.

Четвертый уровень целей -- обеспечение функционирования системы, сохранение гибкости и адаптивности системы в заданных параметрах (см. рис. 25). Здесь окончательно уточняется функцио нальный состав задач, решаемых в системе.

Сегодня в промышленных организациях сложилась негативная практика, когда свернуты или реализуются лишь частично такие основные функции управления, как прогнозирование, нормирова ние и планирование. Особенно внушают опасения плохая организация нормирования и недостаток специалистов по организации и нормированию труда.

Следует помнить, что если не реализуется в полном объеме хотя бы одна из основных функций управления, то система организации и управления материальными потоками в производстве начинает деградировать. Это происходит даже в том случае, когда цели более высоких уровней достигнуты и можно было бы пожинать плоды повышения эффективности производства.

5.2 Требования к организации и управлению материальными потоками.

Рациональная организация и управление материальными пото ками сегодня предполагают обязательное использование основных логистических принципов: однонаправленности, гибкости, синхрониза ции, оптимизации, интеграции потоков процессов.

Организации и оперативному управлению материальными пото ками принадлежит ведущая роль в оперативном управлении предприятием, в своевременной поставке продукции и особенно в целях повышения эффективности производства, так как в их рамках реша ются все вопросы, связанные с использованием производственных ресурсов во времени и в пространстве.

Современная организация и оперативное управление производством (материальными потоками) должны отвечать ряду требований.

1. Обеспечение ритмичной, согласованной работы всех звеньев производства по единому графику и равномерного выпуска продукции

Часто ритмичную работу отождествляют с равномерным выпус ком продукции, однако это неправомерно. Ритмичная работа -- это прежде всего гармонизация всех процессов производства (основ ных, вспомогательных, обсуживающих и управленческих) и эффек тивное использование располагаемых ресурсов, т. е. работа в соот ветствии с принципами и методами логистики.

Представляется, что под ритмичной работой следует понимать оптимальную (целенаправленную, искусную в соответствии с закономерностями движения производственного процесса) организацию во времени и пространстве единичных 1 , частичных 2 и частных 1 про цессов в единый непрерывный производственный процесс, обеспе чивающий своевременный выпуск каждой конкретной продукции в установленных объемах с минимальными затратами производствен ных ресурсов.

В настоящее время очень сложно реализовать требование рит мичной, согласованной работы всех производственных подразделе ний предприятия из-за статического восприятия производственного процесса и статических методов ведения календарно-плановых рас четов хода производства.

2. Обеспечение максимальной непрерывности процессов производства

Непрерывность производственного процесса имеет две противо речивые стороны: непрерывность движения предметов труда и непрерывность загрузки рабочих мест. Вопрос в том, какой непрерывности производственного процесса отдать предпочтение в тех или в иных условиях.

" Единичный процесс -- процесс изготовления партии деталей одного наи менования на производственном участке .

Частичный процесс -- процесс изготовления комплекта деталей одного изделия ( заказа ) на производственном участке .

э Частный процесс -- процесс изготовления изделия ( заказа ) одного наиме нования на всех стадиях производства , во всех производственных подразделе ниях основного производства .

Исследованиями установлено, что в процессе производства про должительности всех взаимосвязанных операций выравниваются до некоторого календарного предела. Причем минимальный календарный предел выравнивания близок по величине к максимальной продолжительности операции в рассматриваемой совокупности взаимосвязанных операций. Выравнивание продолжительности опера ций может происходить либо за счет простоев рабочих мест, либо за счет пролеживания предметов труда, либо за счет того и другого одновременно.

Следует иметь в виду, что час простоя рабочего места (рабочего и оборудования) в условиях непоточного производства наносит убыт ки во много раз большие, чем убытки производства от часа проле живания предметов труда одного наименования. Поэтому общий критерий оптимизации -- минимум затрат производственных ресур сов -- в условиях непоточного производства может быть обеспечен за счет организации непрерывной загрузки рабочих мест, тогда как в поточном производстве -- выбором варианта с минимальным вре менем межоперационного пролеживания деталей.

3. Обеспечение максимальной надежности плановых расчетов и минимальной трудоемкости плановых работ

Сегодня на машиностроительных предприятиях, как правило, используются статические методы планирования и управления про изводством, которые порождают ряд трудноразрешимых проблем, как-то:

· а) дефицит производственных мощностей. Производство отстает от графика из-за нехватки рабочей силы и оборудования. Это приводит к дополнительным сверхурочным работам, нарушениям сроков по ставок готовой продукции, жалобам потребителей, необходимости вести учет неудовлетворенных заявок и другим аналогичным трудностям;

· б) субоптимальность календарных планов производства. Из-за отсутствия четких приоритетов заказов, неэффективности действующих правил формирования графиков, а также постоянных изменений текущего состояния работ в цехе многие работы назначаются к выполнению неправильно. В результате имеет место прерывание производственных циклов для выполнения таких работ, у которых неожиданно увеличились приоритеты, возрастает число переналадок оборудования, а работы, шедшие по графику, внезапно начинают отставать;

· в) большие длительности производственных циклов. Пытаясь скомпенсировать трудности, связанные с проблемами «а» и «б», планирующий персонал практикует выделение дополнительного времени на выполнение отстающих заказов. По этой причине производство в цехе перегружается, сбиваются приоритеты заказов, что в итоге при водит к чрезмерному увеличению продолжительности производст венных циклов;

· г) неэффективное управление запасами. В то время когда суммарные запасы сырья, полуфабрикатов и готовой продукции чрезмерно велики, по некоторым необходимым в производстве позициям имеет место дефицит. Высокий уровень суммарных запасов оборачивается большими издержками по их содержанию, а нехватка сырья приводит к отставанию от графиков производства;

· д) низкий КПД оборудования. Эта проблема отчасти является следствием плохого календарного планирования (излишне частые переходы с выпуска одного вида продукции на другой, прерывание работ), а также других факторов, которые не могут контролироваться в полной мере (например, движение «узких» и «широких» мест в производстве, поломки оборудования, снижение спроса на выпускаемую продукцию);

· е) отклонения от технологии производства. Это, например, замена постоянных технологических маршрутов на специально подбираемые последовательности операций в обход узких мест. В результате растет объем наладочных работ, на станки устанавливается неподходящая оснастка, уменьшается эффективность процесса обработки.

С этими проблемами сталкиваются не только в России, но, на пример, и в США. В значительной мере они порождены ошибочным представлением о ходе производства как о статичном процессе и свидетельствуют о недостаточной надежности плановых расчетов.

Представление о ходе производства как о статичном процессе ба зируется на следующих предположениях.

Предполагается, что длительность производственного цикла из готовления детали является величиной конечной, окончательной, а на самом деле она является величиной вероятностной -- ошибка в определении сроков составляет сорок процентов.

Предполагается, что длительность производственного цикла ве дущей детали комплекта определяет длительность его производственного цикла. Тогда как длительность производственного цикла комплекта деталей как минимум в 1,5 раза больше длительности производственного цикла ведущей детали комплекта, и ошибка воз растает еще в 1,5 раза.

Если первые два предположения приводят только к нарушениям плановых сроков, то следующие повинны в разбаланисировке пла нов, штурмовщине и дефиците деталей на сборке.

Предполагается, что трудоемкость изготовления изделия распре деляется равномерно в пределах каждой стадии длительности производственного цикла. На самом деле плотность (интенсивность) ра бот на протяжении цикла каждой стадии производства меняется в значительных пределах.

Предполагается, что внутри каждой стадии производства структу ра трудоемкости работ изготовления изделия во времени не меняет ся. На самом деле она меняется очень сильно. Так, стартовые опера ции отсутствуют в конце каждой стадии изготовления изделия, а финишные -- в начале.

В конечном итоге несовершенство календарно-плановых расче тов хода производства на предприятии приводит к известным порокам: постоянно возникающему дефициту деталей, непредвиденному движению «узких и широких мест», к распределению работ вместо их планирования, штурмовщине и неритмичности в работе, к зна чительным потерям рабочего времени.

4. Обеспечение достаточной гибкости и маневренности в реализа ции цели при возникновении различных отклонений от плана

Анализ условий выполнения первых трех требований, предъявляемых к организации и управлению материальными потоками, пока зал, что используемые методы несовершенны. Чтобы в условиях не совершенного планирования на уровне цехов и производственных участков обеспечить выполнение производственных планов предприятия, всем линейным руководителям и диспетчерскому персона лу цехов и заводоуправления приходится много заниматься регули рованием хода производства и перераспределением работ по различ ным приоритетам с целью уменьшения потерь производства и рабо чего времени.

Это единственное требование к организации и управлению мате риальными потоками, которое реализуется «любой ценой» и за счет которого выполняются производственные планы и программы.

5. Обеспечение непрерывности планового руководства

Каждое производственное подразделение получает план (задание по объему, номенклатуре и срокам выполнения заказов), обес печивается соответствующими ресурсами и нацеливается на дости жение запланированных конечных результатов работы. Но несовершенство календарно-плановых расчетов даже в условиях интенсивного использования вычислительной техники не позволяет плановику и мастеру надежно планировать работу участка, определять последовательность и сроки выполнения конкретных работ (операций) на каждом рабочем месте хотя бы на несколько дней вперед, т. е. непрерывность планирования как бы не доходит до рабочих мест.

Поэтому плановик и мастер участка, как правило, распределяют работу, формируют загрузку каждому рабочему на смену, исходя из сиюминутных приоритетов.

Для повышения уровня непрерывности планового руководства необходимо научиться не только разрабатывать месячные планы- графики хода производства на каждом производственном участке, но и уметь удерживать производственный процесс в рамках составленного плана-графика при воздействии на него различных возму щений. Это позволит должным образом организовать своевремен ную оперативную подготовку производства и предупредительное техническое обслуживание под конкретные производственные зада ния.

6. Обеспечение соответствия системы оперативного управления производством (ОУП) типу и характеру конкретного производства

Разработаны типовые системы ОУП. Каждая соответствует типу и характеру производства, но сложность их использования состоит в том, что на предприятии, как правило, функционируют производст ва разных типов. Даже в отдельных цехах можно выделить продук цию массового, единичного и серийного характера.

С другой стороны, одновременное использование на одном предприятии нескольких типовых систем ОУП невозможно ввиду их несовместимости хотя бы, например, по планово-учетным единицам и методам согласования работы цехов.

Задачу создания единой системы оперативного управления пред приятием с различными типами производства можно решить, если за основу взять не тип производства, а форму организации произ водства, например, маршрутную или поточную.

В условиях рынка ускорение роста эффективности производства обязательно требует повышения научного уровня управления, авто матизации его функций, применения современного математическо го аппарата, средств вычислительной и организационной техники, создания интегрированных систем управления предприятиями (ИСУП). Организация и управление материальными потоками должно совершенствоваться в рамках подсистемы оперативного управле ния основным производством (ОУОП).

5.3 Законы организации производственных процессов и возможности оптимизации организации материальных потоков в пространстве и во времени

5.3.1 Законы организации производства и конкурентоспособность

Любая наука последовательно проходит три этапа развития: накоп ление материала, его систематизация, установление закономернос тей. Логистика как наука в настоящее время находится на рубеже второго этапа. Систематизация имеющегося материала еще не закон чена, а параллельно уже предпринимаются попытки определить прин ципы и выявить закономерности оптимизации потоковых процессов.

Как наука и практика логистика имеет своей целью повышение организованности производственных систем, и поэтому она тесно взаимодействует с организацией производства как наукой о проек тировании, создании и развитии производственных систем. Законы и закономерности организации производства являются базой для решения логистических проблем.

В настоящее время в теории организации производства можно выделить две группы закономерностей: закономерности организа ции производственных систем и закономерности организации про изводственных процессов.

Закономерности организации производственных систем, напри мер, нашли свое отражение в работах Е.Г. Гинзбурга и В.А. Петрова.

Большим достижением в современной теории.организации производства можно считать выявление и описание того, как проявляются законы организации высокоэффективных, ритмичных произ водственных процессов. Речь идет о:

· законе упорядоченности движения предметов труда в произ водстве;

· законе календарной синхронизации продолжительностей тех нологических операций;

· законе эмерджентности основных и вспомогательных произ водственных процессов;

· законе резервирования ресурсов в производстве;

· законе ритма производственного цикла выполнения заказа.

Природа воздействия этих законов на организацию производственных процессов, на организацию производства описана в работах Ю.Ю. Наймарка.

Использование вышеназванных законов организации производ ственных процессов позволяет спланировать и поддерживать рит мичную работу производственных подразделений предприятия, т. е. работу в форме рациональной организации производственных про цессов, при которой процессы изготовления отдельных деталей, комплектов деталей и выполнения отдельных заказов программы сочетаются по заранее определенному плану. Это сочетание и обеспечивает ритмичную работу как непрерывное возобновление всего производственного процесса одновременно (параллельно) во всех производственных подразделениях и на каждом рабочем месте в строгом соответствии с плановой пропорциональностью, технологической прямоточностью и экономически обоснованной надежностью выпуска изделий в установленные сроки и надлежащего качества.

Организация и поддержание ритмичной работы каждого пред приятия и его производственных подразделений позволяет устра нить традиционные потери ресурсов рабочего времени рабочих и оборудования (а они составляют не менее 40% первоначальной ве личины ресурсов) по организационно-техническим причинам. Ор ганизация и поддержание ритмичной работы каждого предприятия предполагает целенаправленное резервирование ресурсов в плане до 5--8% их первоначальной величины.

И наконец, организация и поддержание ритмичной работы каждого предприятия обеспечивает ему конкурентные преимущества: лидерство по минимуму затрат, гарантированное время доставки заказов, индивидуализацию изделий по требованиям заказчиков, гибкое регулирование объемов производства, расширение сервисных услуг и ряд других преимуществ.

5.3.2 Закон упорядоченности движения предметов труда в производстве

Традиционное отсутствие стандартизации и типизации индиви дуальных технологических маршрутов изготовления разных наименований предметов труда (деталей) вызывает неупорядоченное, поч ти хаотическое их движение в производстве.

В этом нетрудно убедиться, если маршруты движения деталей наложить на планировки предприятия и его производственных под разделений, которые участвуют в их изготовлении. При хаотическом движении деталей время завершения той или иной операции или изготовления изделия в целом может определяться только в порядке прогноза по той или иной вероятностной модели.

Эта особенность организации производственного процесса в пространстве и во времени позволяет сформулировать закон упорядо ченности движения предметов труда в производстве: без предвари тельной организации движения предметов труда по типовым межцехо вым и внутрицеховым технологическим маршрутам вообще невозможно планирование хода производства.

В самом деле, если известны направление движения и средняя его скорость, то, очевидно, можно установить предельные сроки достижения заданного пункта на трасее движения. Это очень важно при планировании хода производства по отдельным заказам.

Традиционно считается, что обработка партии деталей на техно логической операции есть движение этой партии, а время ее межоперационного пролеживания в ожидании освобождения последую щего рабочего места или простой рабочего места в ожидании завер шения обработки этой партии деталей на предыдущей операции -- это время перерывов в ходе производственного процесса. Длитель ность перерывов имеет средневероятностный характер, поэтому надежное планирование сроков хода производства возможно лишь при использовании предельно вероятностных сроков выполнения работ.

Упорядоченное движение деталей в производстве может дости гаться двумя способами:

· стандартизацией и типизацией межцеховых и внутрицеховых технологических маршрутов;

· проектированием типовой схемы движения предметов труда в производстве (ТСД ПТ).

Стандартизация и типизация техмаршрутов не позволяет учесть все возможности в формировании однонаправленных материальных потоков, тогда как проектирование и использование ТСД ПТ на основе конструкторско-технологического классификатора предме тов труда на всю производственную программу обеспечивает ис пользование всех потенциальных возможностей организации одно направленных материальных потоков.

ТСД ПТ делает возможным более чем десятикратное сокращение количества различных межцеховых технологических маршрутов (рас- цеховок).

Использование ТСД ПТ также ведет к резкому сокращению количества внутрипроизводственных связей между участками, многократно уменьшает сложность и трудоемкость планирования и управления производством и, кроме того, создает необходимую организа ционную основу согласования сроков выполнения работ с полной загрузкой плановых рабочих мест и производственных подразделений при минимально необходимом и комплектном незавершенном производстве.

Повышению упорядоченности движения предметов труда в про изводстве способствует рациональная очередность запуска деталей в производство. Упорядочение запуска деталей в производство по разным критериям может обеспечивать либо сокращение длительности совокупного цикла изготовления рассматриваемых деталей, либо уменьшение внутрисменных простоев рабочих мест, либо повышение устойчивости осуществления производственного процесса по плану-графику. Использование этих возможностей также способст вует повышению эффективности производства.

5.3.3 Проявление закона непрерывности хода производственного процесса

Производственный процесс протекает во времени и пространст ве. Время протекания производственного процесса характеризуется длительностью производственного цикла, временем простоя рабо чих мест и временем пролеживания предметов труда в производстве. Все три характеристики, особенно две последние, сильно зависят от значения максимальной продолжительности одной из операций, от средней продолжительности всех операций и от степени асинхрон- ности продолжительностей операций.

Пространственное протекание производственного процесса ха рактеризуется (а) производственной структурой, (б) структурой располагаемых ресурсов, (в) последовательностью и структурой трудо вых затрат, необходимых для изготовления выпускаемой продукции при выполнении производственной программы предприятия.

Изменение организации движения предметов труда во времени постоянно приводит к одним и тем же результатам: изменяется длительность производственного цикла, изменяется суммарное вре мя простоя рабочих мест и изменяется суммарное время межопера ционного пролеживания предметов труда. Фактическая длительность производственного цикла по сравнению с расчетной является ито говой оценкой, характеризующей уровень достоверности и качества календарно-плановых расчетов хода производства.

Минимизация потерь производства от суммарного времени про стоев рабочих мест и от суммарного времени межоперационного пролеживания предметов труда характеризует уровень организован ности и эффективности хода производства.

Любые изменения организации движения предметов труда в про странстве, в соответствии с законом упорядоченности движения, не должны нарушать однонаправленности материальных потоков. В противном случае будут потеряны достоверность календарно-пла- новых расчетов и надежность своевременного выполнения обяза тельств по поставкам продукции.

Межоперационное пролеживание предметов труда и простои рабочих мест в процессе изготовления изделий служат своеобразными календарными компенсаторами, выравнивающими календарные дли тельности смежных технологических операций на производственных участках.

Эффективность процесса изготовления зависит оттого, какой из календарных компенсаторов используется в большем или меньшем объеме.

В процессе производства время межоперационного пролежива ния предметов труда и время простоев рабочих мест противопос тавляются друг другу как различные календарные компенсаторы, исключающие из производственного процесса различные элементы производства: либо рабочего и средства труда, либо предметы труда.

Уже при ближайшем рассмотрении очевидно, что в условиях непоточного производства предпочтительнее непрерывная загрузка рабочих мест. Это подтверждается и при более глубоком анализе потерь производства от часа простоя рабочего места и часа пролежи вания партии предметов труда. В условиях же поточного производ ства, напротив, предпочтительнее простои рабочих мест, так как задержка движения одного предмета труда на час равноценна оста новке каждого рабочего места поточной линии на один час.

Сопоставление потерь производства от часа простоя рабочего места и от часа пролеживания партии предметов труда позволяет сформулировать некоторые правила выбора рациональных (эффективных) методов календарной организации производственного про цесса:

· а) во всех типах производства час простоя рабочего места и час пролеживания партии предмета труда противопоставляются друг другу не только как различные компенсаторы, выравнивающие длительности операций, но и как разные по величине потери производства;

· б) в непоточном производстве производственный процесс должен организовываться по принципу непрерывной загрузки рабочих мест в противоположность принципу непрерывного движения предметов труда в поточном производстве;

· в) выбор принципа организации производственного процесса (непрерывная загрузка рабочих или непрерывное движение предметов труда) в конкретных условиях определяется соотношением потерь производства от простоя рабочих мест и от пролеживания предметов труда.

5.3.4 Проявление закона ритма производственного цикла изготовления изделия

Закон ритма производственного цикла изготовления изделия проявляется каждый раз, когда в процессе изготовления отдельного изделия или его частей формируется или фиксируется относительно их производственных циклов (времени их производства) неравно мерность потребления ресурсов рабочего времени рабочих и обору дования.

Закон ритма производственного цикла изготовления изделия -- это объективно существующая совокупность существенных причинно-след ственных связей между параметрами производственной программы пред приятия (т.е. составом, сроками, приоритетами, пропорциями объектов производства и их структурной трудоемкости), с одной сторо ны, и структурой элементов производства (например, структурой ре сурсов рабочего времени различных рабочих мест основного произ водства), потребляемых в производстве, -- с другой.

Закон ритма производственного цикла изготовления изделия -- это существенные связи, которые (а) проявляются при согласовании и гармонизации количественных организационно-технологических пропорций сопрягаемых элементов процесса производства (предме тов труда, рабочих и рабочих мест) в пространстве и во времени и (б) зависят от параметров производственной программы и от осо бенностей организации производства на предприятии и на каждом участке производства.

Общеизвестно, что согласование работ только по срокам -- недо статочная гарантия своевременного исполнения заказа. Работы должны быть взаимосвязаны как по срокам, так и по объемам и структуре используемых ресурсов во времени и пространстве.

Неравномерность потребления материальных и трудовых ресурсов в течение производственного цикла изготовления изделия была подмечена уже давно. Так, еще в 1933 г. Непорент О.И. предлагал путем календарного перераспределения процессов изготовления де талей изделия организовать равномерное распределение всей «про изводственной работы» по изделию на протяжении его производственного цикла. Однако он тут же оговаривался, что практически, даже при тщательной проработке календарных графиков изготовления изделий, невозможно получить равномерную по величине «про изводственную мощность процесса».

Неравномерность трудовых затрат по величине и структуре в течение производственного цикла изготовления изделия обусловливается технологией производства (определенной последовательностью технологических операций), которые вызывают, например, рез кие изменения величины и структуры трудовых затрат в моменты завершения технологических операций над комплектом деталей из делия.

Так, в момент запуска ведущих деталей количество рабочих мест, на которых выполняются первые операции над деталями комплекта рассматриваемого изделия, сильно ограничено по сравнению с количеством деталей комплекта.

С одной стороны, число рабочих мест, на которых выполняются первые операции технологического процесса, намного меньше об щего числа рабочих мест, участвующих в производстве; с другой стороны, не все рабочие места, на которых выполняются первые операции, могут быть заняты изготовлением деталей комплекта рас сматриваемого изделия, так как одновременно с деталями данного изделия запускаются детали других изделий.

Поэтому в момент запуска ведущих деталей на механообрабаты- вающем участке фронт рабочих мест, одновременно участвующих в изготовлении деталей рассматриваемого комплекта, незначителен и намного меньше среднего расчетного числа рабочих мест, которые непрерывно на протяжении производственного цикла изготовления изделия должны участвовать в изготовлении деталей комплекта дан ного изделия.

После прохождения ведущими деталями комплекта первых тех нологических операций в работу постепенно запускаются все остальные детали комплекта. С момента запуска первой детали ком плекта на первую операцию процесса и до момента запуска первой детали комплекта на последнюю операцию процесса развертывается процесс изготовления комплекта деталей.

Фронт рабочих мест, одновременно занятых изготовлением дета лей данного комплекта, с момента запуска начинает возрастать и достигает своего максимума в момент завершения первой операции процесса (в момент завершения обработки деталей комплекта на первой операции типового тихнологического маршрута).

Если достигнута наилучшая организованность производственного процесса во времени и пространстве, то действует правило «золотого сечения»: в момент, соответствующий точке «золотого сечения», про изводственный цикл изготовления рассматриваемого комплекта де талей делится на две части; причем производственный цикл изготовления комплекта так относится к своей большей части, как эта большая часть цикла относится к меньшей.

В точке «золотого сечения» количество рабочих мест, привлечен ных к изготовлению деталей комплекта, как правило, в два раза превышает среднее количество рабочих мест, выделяемых в плане для изготовления рассматриваемого комплекта деталей.

Для оптимального процесса изготовления комплекта деталей точ ка «золотого сечения» должна находиться между 2/3 и 3/4 длительнос ти цикла механообработки рассматриваемого комплекта деталей. В этот момент в изготовлении деталей данного комплекта одновре менно участвуют рабочие места, на которых выполняются промежу точные и финишные операции технологического маршрута изготов ления комплекта деталей.

С момента завершения обработки комплекта деталей на первой операции процесс изготовления рассматриваемого комплекта дета лей начинает свертываться. Фронт рабочих мест постепенно сокра щается.

По мере завершения изготовления все большей части деталей рассматриваемого комплекта число одновременно работающих про межуточных рабочих мест сильно сокращается. В конце цикла изго товления рассматриваемого комплекта деталей работают только фи нишные рабочие места.

Из вышеизложенного можно сделать следующий вывод: на про тяжении цикла механообработки комплекта деталей изделия в одном подразделении фронт рабочих мест сильно изменяется по числу и по составу.

Ритм производственного цикла изготовления изделия представля ет собой закономерное сочетание процессов развертывания и свертыва ния изготовления комплектов заготовок, деталей, сборочных единиц изделия по стадиям производства и производственным участкам, а в каждом производственном подразделении -- закономерное изме нение объема и состава выполняемых работ над каждым комплектом предметов труда данного изделия относительно производственного цикла изготовления комплекта деталей в данном подразделении.

При этом изменение длительности цикла выполнения работ над комплектом предметов труда данного изделия в любом производст венном подразделении не меняет внутренних пропорций распределе ния объема и состава этих работ относительно одних и тех же долей производственного цикла рассматриваемого комплекта предметов труда. Удлинение производственного цикла изготовления комплекта предметов труда, как правило, связано с уменьшением количества рабочих мест, выделяемых для изготовления этого комплекта.

Существуют три возможных метода моделирования ритма произ водственного цикла изготовления изделия: статистический, статиче ский и динамический.

В качестве статистического метода используется статистическое моделирование процесса изготовления изделия и на этой основе разрабатывается норматив календарного распределения трудоемко сти изделия относительно его производственного цикла.

Методика статистического моделирования ритма производствен ного цикла изготовления изделия относительно проста. Выбираются все пооперационные наряды, по которым оплачивалось изготовление уже выпущенного изделия. Наряды сортируются по цехам, по груп пам взаимозаменяемого и специального оборудования. Затем проводится дополнительная сортировка нарядов каждой группы по календарным интервалам в соответствии со сроками исполнения. В качестве таких интервалов могут использоваться дни, недели и месяцы, например, для производственных циклов большей длительности.

Трудоемкости работ в пооперационных нарядах, попавших в данный интервал календарного времени, суммируются, и получаются вариационные ряды (абсолютного) распределения трудовых затрат каж дого вида в течение фактической длительности производственного цикла изделия.

Если на график точками нанести каждое значение отдельного вариационного ряда и последовательно соединить эти точки, то получится ломаная линия, отражающая фактическое календарное рас пределение трудоемкости выполнения работ определенного вида отно сительно длительности производственного цикла изготовления из делия.

Фактическая длина производственного цикла изготовления изде лия делится обычно на десять равных частей. Каждому отрезку длины цикла соответствует своя площадь, ограниченная ломаной линией фактического распределения трудоемкости. Таких участков получается также десять. Затем определяется удельный вес каждого участка в общей площади. Получается вариационный ряд, отражаю щий удельное распределение трудовых затрат данного вида работы относительно каждой десятой доли фактического производственного цикла изделия.

Так делается по каждому виду работы, и получается статистичес кая модель распределения трудовых затрат, или статистическая мо дель ритма производственного цикла изготовления изделия.

Статический метод моделирования ритма производственного цик ла изготовления изделия предполагает предварительное построение статичной модели процесса производства. В качестве такой модели рекомендуется пооперационная схема вхождения (разузлования) в изделие сборочных единиц, деталей, заготовок, полуфабрикатов и т.д. За календарную продолжительность каждой операции в этой схеме обычно принимают одну смену.

Пооперационная схема вхождения напоминает собой «дерево», в котором в качестве «ствола» выступают операции главной сборки, в качестве крупных «ветвей», отходящих от ствола, -- операции сбор ки сборочных единиц, а «ветки» -- это операции по изготовлению деталей и заготовок. Если за начало отсчета принять момент завер шения последней операции генеральной, сборки и присвоить ей первый номер, то, присваивая номера каждой операции «ствола», «ветки» в последовательности, обратной ходу технологического про цесса, получим привязку каждой технологической операции изго товления изделия к определенному номеру смены, которая прини мается за такт планирования.

Операция, имеющая наибольший номер, по существу определяет длительность производственного цикла изготовления изделия. Если теперь в каждом такте планирования просуммировать трудоемкости операций по видам работ, то получим распределение трудоемкости изготовления изделия по видам работ относительно каждой доли его производственного цикла, т. е. будет сформулирован статичный ритм производственного цикла изготовления изделия.

Статистическая модель отражения ритма производственного цикла изготовления изделия с ошибкой в 40%, а статичная с ошибкой в 30% прогнозируют (улавливают) характер изменения мощности процес са изготовления изделия по фазам производственного процесса. Эти неточности в определении календарного распределения структуры трудоемкости изготовления изделия приводят в планировании к ошиб кам относительно назначения договорных сроков поставки, к непред сказуемому движению «узких» и «широких» мест в производстве, к большим потерям рабочего времени, рабочих мест и оборудования. При использовании статистического метода теряется примерно 40%, а при использовании статического метода примерно 30% рабочего времени рабочих и оборудования.

В отличие от статистической и статичной модели динамическая модель ритма производственного цикла изготовления изделия поз воляет с большей достоверностью устанавливать предельно вероят ностные (самые поздние) сроки выполнения работ. При этом процессы изготовления каждого изделия увязываются с процессами изготовления всех остальных изделий, входящих в производствен ную программу; учитываются пространственная структура произ водственного цикла, динамика структуры трудоемкости изготовле ния каждого изделия, непрерывная загрузка производственных под разделений производственной программой.

Динамическая модель формирования ритма производственного цикла изготовления изделия строится на основе повышения организованности протекания производственного процесса и в целом способствует надежному определению длительности производственного цикла изготовления каждого изделия, обеспечивая рациональное использование производственных ресурсов (сокращение потерь ра бочего времени до 5-10%, устранение сверхурочных работ, увеличе ние загрузки оборудования, сокращение оборотных средств в неза вершенном производстве).

5.3.5 Проявления закона календарной синхронизации циклов процессов изготовления изделий и их частей

Синхронизация циклов процессов изготовления изделий и их частей имеет место в любом производственном процессе, но ее, как правило, не замечали, т. е. ее как бы вовсе не было. Если процессом синхронизации циклов процессов не управлять, то продолжитель ности циклов увеличатся раза в три, так как при этом календарное выравнивание каждой части процесса превысит величину наиболь шего цикла соответствующей ч'асти процесса. Это справедливо для каждого уровня разбиения процесса изготовления изделия на части: операция, деталь, комплектооперация, комплект деталей, стадия изготовления изделия (заготовительная, механообрабатывающая, сборочная).

Неуправляемая синхронизация приводит к многократному пре вышению рационального уровня незавершенного производства и большим потерям рабочего времени рабочих и оборудования (в настоящее время в непоточном производстве эти потери рабочего вре мени достигают 50%).

Знания о проявлениях закона синхронизации циклов процессов изготовления изделий и их частей необходимы как основа искусства управления производственным процессом с целью минимизации затрат на производство. Для обеспечения конкурентоспособности предприятия возможность минимизации затрат на производство играет, как правило, первостепенное значение.

Синхронизация циклов технологических операций

Межоперационное пролеживание предметов труда и простои рабочих мест в процессе изготовления изделий служат своеобразными календарными компенсаторами, выравнивающими календарные дли тельности смежных технологических операций на производственных участках.

Явление выравнивания календарных продолжительностей смежных технологических операций имеет силу закона. С действием этого зако на можно познакомиться на различных примерах.

Пример 1: непрерывно-поточное производство.

Предварительная принудительная организационно-технологиче ская синхронизация продолжительностей взаимосвязанных технологических операций детали позволяет организовать непрерывно- поточную линию по ее изготовлению. На этой линии обеспечивают ся непрерывность движения (изготовления) каждой детали и непре рывная загрузка каждого рабочего места. Но принудительная син хронизация продолжительностей технологических операций -- до вольно дорогое удовольствие. К ней прибегают, когда выигрыш от синхронизации операций перекрывает расходы на нее.

Пример 2: прерывно-поточное производство.

На прямоточной линии синхронизация технологических опера ций происходит при сознательном участии человека. Например, при построении графика прямоточной линии предусматривается синхронизация производительности смежных технологических опера ций.

Календарная организация всех форм поточного производства построена по принципу непрерывного движения деталей: синхрони зация длительностей деталеопераций здесь должна бы осуществляться только за счет простоев рабочих мест, но это неэффективно, так как час простоя рабочего места (рабочего и оборудования) стоит дороже, чем час пролеживания одной детали. Поэтому организуется параллельно-последовательное движение деталей, когда все микро простои рабочих мест концентрируются.

Эта концентрация становится возможной за счет допущения не которого межоперационного пролеживания деталей. Концентрация микропауз простоев каждого рабочего места позволяет высвободить рабочего и на это время перевести его на другую операцию. Здесь синхронизация длительностей деталеопераций до величины такта поточной линии осуществляется как за счет простоев оборудования рабочих мест, так и за счет межоперационного пролеживания дета лей.

Вообще при любой форме организации производства неравные продолжительности технологических операций выравниваются до некото рого календарного предела либо за счет пролеживания деталей, либо за счет простоев рабочих мест, либо за счет того и другого одновременно.

Пример 3: непоточное производство.

В непоточном производстве при неупорядоченном движении де талей календарный передел выравнивания длительностей технологических операций, как правило, больше максимальной длительности технологической операции, взятой из совокупности операций, выполняемых в рассматриваемый плановый период. При упорядо ченном движении деталей минимальным календарным пределом вырав нивания операций можно управлять.

Выравнивание длительностей технологических операций в непо точном производстве имеет две объективные причины. Первая со стоит в том, что подобно поточному производству организация не прерывности протекания производственного процесса в непоточ ном производстве требует синхронизации продолжительностей операции. Вторая причина выравнивания -- необходимость комплекто вания предметов труда в процессе их изготовления до размеров планово-учетной единицы (машнокомплект, условный комплект, бригадокомплект, маршрутный комплект и т. д.).

Например, детали, уже прошедшие обработку, вынуждены проле живать в ожидании изготовления самой последней из их комплекта, а те, что не попали на первую операцию сразу в момент запуска комплекта, вынуждены ожидать своей очереди запуска в обработку.

Календарный предел выравнивания длительности технологических операций характеризует ход производственного процесса с двух его противоречивых сторон -- как непрерывность загрузки рабочих мест ( R .) и как непрерывность изготовления предметов труда ( R .).

Естественно, что при заданных организационно-технологичес ких условиях минимум затрат на производство достигается при на ибольшей непрерывности использования средств производства (ра бочих мест), а это соответствует единому оптимальному ритму изго товления партий деталей в производстве ( R ).

Объемно-динамический метод планирования и организация хода производства по принципу непрерывной загрузки плановых рабочих мест позволяют обеспечить не только непрерывную загрузку плановых рабочих мест, но и минимальную длительность производственного цикла изготовления рассматриваемого маршрутного комплекта деталей (Т ).

Если на каждой операции процесса изготовления маршрутного комплекта деталей (т. е. на комплектоопрации) используется одно или большее количество рабочих мест, то длительность его производственного цикла можно определить по формуле