Закрепление номенклатуры деталей за поточно-групповыми гиб кими или маршрутными участками -- это исходный момент для выбора состава станочного парка. Из каждой типогруппы деталей, закрепленных за производственным участком, выбирается наиболее сложная деталь, на которую как на типовую разрабатывают разные варианты технологического процесса ее изготовления. Так как за каждым поточно-групповым и каждым гибким участками закрепляют детали только одной типогруппы, то состав их оборудования определяется соответствующей типовой деталью.

За маршрутным участком закрепляются детали разных типогрупп, поэтому каждый вариант изготовления разных типовых деталей дол жен осуществляться по одному типовому технологическому марш руту, в который должны вписываться их технологические процессы изготовления. При этом одноименные операции их технологичес ких процессов базируются на одном и том же технологическом оборудовании.

При выборе варианта технологического процесса изготовления каждой типовой детали требуется ее годовая программа ( Nr ), кото рую определяют исходя из трудоемкости всех m деталей рассматри ваемой типогруппы, закрепленных за данным участком.

'Nr=[J]t UIi -N i /t UIiT ] >

i - l

где1 ш1 -- штучная норма времени на i -ю деталь, мин;

t m т -- штучная норма времени на типовую деталь, мин.

Очевидно, что такая годовая программа изготовления каждой типовой детали способствует повышению типа производства от единичного к массовому и выбору преимущественно гибкого специали зированного или гибкого специального оборудования.

Оптимальный состав станочного парка производственного участ ка соответствует тому варианту технологического процесса изготов ления типовой детали, который характеризуется минимумом затрат на его реализацию. Для расчетов используют следующую формулу:

Si = Ci + Ек * Ki ,

где Si -- сумма затрат на реализацию i - ro варианта изготовления типовой детали;

Ci -- технологическая себестоимость изготовления типовой де тали по i -му варианту технологического процесса;

Ек -- норма прибыли на капитал;

Ki -- капитальные и единовременные затраты на реализацию i - ro варианта изготовления типовой детали.

В связи с возможностью применения машино-коэффициентов и упрощения техники расчета себестоимости машино-часа (станко- часа работы оборудования) формулу технологической себестоимос ти можно представить в следующем виде:

Cj = Vtuijj (3 pj + С б м-ч * KMj * Кмаш; * Pup 1%; + V(n * tn-3j- KocCoCj),

где tui -- норма штучного времени изготовления i -й детали на j -й операции, час;

Зр. -- часовая (основная и дополнительная с начисления- ми) заработная плата основного рабочего на j -й опе рации, руб.;

С б м-ч -- себестоимость машино-часа базового станка, руб.;

Кмаш. -- коэффициент машинного времени на j -й операции;

Ри. -- часовые расходы на инструмент на j -й операции;

Nr . -- годовая производственная программа i -й детали, штук;

п -- число партий или число переналадок станка за год при изготовлении соответствующей типогруппы де талей;

tn -з. -- норма подготовительно-заключительного времени на j -й операции техпроцесса изготовления i -й детали;

Зн. -- часовая (основная и дополнительная с начислениями) зарплата наладчика, руб.;

Кос -- коэффициент амортизации и эксплуатации специальной оснастки;

Сое. -- стоимость оснастки на j -й операции, руб.

В том случае, когда изменение процесса механической обработки вызвано применением разных для каждого из вариантов материалов или заготовок, к результату С надо добавить стоимость материала (заготовки).

С = С. + См. * Nr .,

где См ; -- стоимость материала заготовки i -й детали.

В соответствии с выбранным оптимальным вариантом технологического процесса изготовления деталей и годовой программой данного участка определяются потребное оборудование и производ ственные площади. Оборудование расставляют по ходу технологиче ского процесса (маршрута). Для того чтобы обеспечить гибкость в перестройке производственной структуры участка при возможном ежегодном изменении производственной программы, оборудование должно устанавливаться на резиновых подушках, а вся подводка коммуникаций к станку должна осуществляться сверху.

5.5 Оптимизация организации производственного процесса во времени

Расчет длительности производственного цикла партии деталей

Определение длительности производственного цикла партии деталей (партии одного предмета труда) можно проиллюстрировать применительно к механической обработке партии деталей. Этот рас чет является типовым и применяется с учетом специфики технологий во всех цехах промышленных предприятий.

Длительность совокупного цикла механической обработки пар тии деталей при разных способах (видах) календарной организации процесса определяется по следующим формулам:

T n = n Ј tj ; Tnp = ( n - l ) t rj , + ^ t j ;

j=i j=i

mm rn

Т пп = Т п -( п -1)^1 т ; .= п ^1 ; -( п -1)^^,

j = i j = i j = i

где Т п -- длительность цикла обработки партии деталей при по следовательном способе календарной организации про цесса;

Т п -- длительность цикла обработки партии деталей при па раллельном способе календарной организации процесса;

Т пп -- длительность цикла обработки партии деталей при па раллельно-последовательном способе календарной орга низации процесса;

п -- размер партии одинаковых деталей, в штуках;

t -- длительность j -й технологической операции детали;

t rji = max t . -- наибольшая длительность технологической опера ции детали;

t M . -- длительность меньшей из каждой пары смежных техно логических операций детали.

По вышеприведенным формулам (например, для п = 8, j = 4, t , = 3,

t = 1, t = 4, t = 2, когда It ,= 1 + 1+2 = 4и11 = 3+1+4 +

2 > 3 > 4 ' ^ ^ м j *^ J

+ 2 = 10) длительности циклов изготовления рассматриваемой партии деталей примут следующие значения:

Т = 8 * 10 = 80, Т = 7 * 4 + 10 = 38, Т = 80 - 7 * 4 = 52.

п ' пр ' пп

Расчет оптимального размера партии

Для расчета оптимального экономически целесообразного разме ра партии используется расчетно-аналитический метод. Согласно этому методу, все затраты по изготовлению партии деталей можно разделить на две категории. Первая категория затрат остается посто янной при любом размере партии, а в пересчете на одну деталь снижается по мере увеличения размера партии. К этой категории относятся затраты, связанные с запуском партии деталей в произ водство (Сзап), в том числе затраты по переналадке оборудования, оформлению документации, планированию и учету производства, затраты на подготовительно-заключительные действия по каждой операции. Вторая категория затрат -- это затраты на содержание и увеличение незавершенного производства.

Экономически целесообразный размер партии (п опт), миними зирующий удельную величину этих затрат и потерь, может быть исчислен по формуле:

С изг ' Л

где С зап -- затраты по запуску партии деталей в обработку (затраты на наладку, оформление документации, включение пар тии в график запуска и выдачу нарядов исполнителям, учет движения партии в ходе обработки и т. п.), руб.;

С и1г -- затраты по изготовлению одной детали (материалы, зар плата и другие затраты цеховой себестоимости), руб.;

N -- количество деталей, которые надо изготовить согласно программе на плановый период, шт.;

ц -- коэффициент потерь от связывания средств в незавер шенном производстве, он равен норме прибыли на ка питал.

Из-за необходимости в каждом конкретном случае учитывать ограничения и другие требования, накладываемые на оптимальный размер партии, при практических расчетах используется норматив ный размер партии деталей, который устанавливается методом под бора: определяют минимально допустимый размер партии с точки зрения экономически целесообразного использования оборудова ния и корректируют его в сторону увеличения в зависимости от конкретных производственных условий.

Статическое представление об экономически целесообразном размере партии не учитывает основных конкретных условий произ водства, от которых на самом деле зависит рациональный размер партии деталей. Такими условиями являются: количество наимено ваний деталей, подлежащих изготовлению в данном плановом пери оде; соответствие структуры и величины пропускной способности производственного подразделения суммарной трудоемкости и струк туре трудоемкости производственной программы данного подразде ления; количество операций ведущей детали или количество опера ций в типовом технологическом маршруте. То есть не учитывается динамизм хода производственного процесса.

Расчет длительности производственного цикла изделия

Одним из основных календарно-плановых нормативов непоточ ного производства является длительность цикла изготовления изде лия (выполнения заказа). Расчет длительности производственного цикла изделия завершается построением циклового графика изго товления этого изделия (см. рис. 27). Методика расчета длительно сти производственного цикла изготовления детали в механообраба-тывающем цехе была рассмотрена выше. Длительность цикла изго товления заготовки определяется аналогично длительности цикла механообработки детали. Для ускорения расчетов продолжитель ность цикла изготовления отливок, поковок и штамповок устанавливается укрупненно при помощи нормативов, разработанных для различных видов литья, поковок и штамповок в зависимости от их веса, сложности и других факторов. Длительность цикла сборки (Тц, сб) складывается из длительности цикла генеральной сборки (Тц.г.сб) и из максимальной длительности цикла сборки сборочной единицы (Тц.сб.ед). Длительности циклов генеральной сборки и сборки сборочных единиц определяются как суммы длительностей отдельных операций соответственно генеральной сборки и сборки сборочных единиц (Тсб.о).

Тсб . о = ,

CK B q

где t o -- нормативная трудоемкость сборочной операции, час; С -- количество рабочих, занятых на данной сборочной операции; q -- длительность рабочей смены, час; К в -- коэффициент выполнения норм.

Цикл сборки определяется путем построения циклового графика (циклограммы) сборки. Простейший цикловой график сборки изде лия приведен на рис. 27.

Цикловой график сборки строится с конца, с момента завершения общей (генеральной) сборки, по операциям общей сборки и затем по операциям сборки сборочных единиц. Как правило, операции сборки разных сборочных единиц выполняются параллельно. Степень параллельности предопределяется технологической после довательностью вхождения сборочных единиц в изделие.

Производственный цикл изготовления изделия включает длительность цикла изготовления заготовок (Тц.заг), длительность цикла механической обработки (Тц.мех), длительность цикла сборки (Тц.сб).

Тц.изд = Тц.заг + Тц.мех. + Тц.сб. + (т -- 1) ¦ tMU ,

где т -- количество стадий в производстве;

tMU -- время межцеховых перерывов (обычно tMU -- 3--5 суток).

Длительность производственного цикла на каждой стадии произ водства определяется по ведущему производственному подразделе нию, в котором комплект деталей (заготовок) рассматриваемого из делия имеет наибольший совокупный цикл. Совокупный цикл меха нообработки комплекта деталей определяется по длительности цик ла ведущей детали, имеющей наибольшую длительность цикла по сравнению с другими деталями этого комплекта.

Ведущие детали -- это, как правило, детали, характеризующиеся наибольшей трудоемкостью или наибольшим количеством техноло гических операций. Длительность пребывания деталей в термическом, гальваническом, слесарно-сварочном и других цехах, куда детали (заготовки) передаются для выполнения специальных техноло гических операций, устанавливается укрупненно и включается в длительность цикла соответствующей детали (заготовки).

В длительность производственного цикла детали входит время ее межоперационного пролеживания, продолжительность которого определяется целым рядом факторов: характером специализации участка, уровнем специализации рабочих мест, количеством опера ций в технологическом процессе, степенью загрузки оборудования и другими факторами. В заводской практике длительность межоперационных перерывов в обработке партии деталей часто устанавливается без должного обоснования в размерах, кратных длительности одной смены: 0,5 смены, 1 смена или сутки на каждый межоперационный интервал. Однако значительный удельный вес межоперацион ных перерывов (примерно 70-80%) в длительности цикла изготовле ния детали требует более обоснованного похода к определению его значения. Для повышения обоснованности расчетов длительности циклов и межоперационных перерывов применяют методы математи ческой статистики, в частности множественную корреляцию. Однако нормы времени межоперационного пролеживания по формулам корреля ционной зависимости имеют значительные погрешности.

Первая погрешность состоит в том, что через статистические нор мы межоперационного пролеживания прошлые условия организа ции производства как бы планируются на будущее. При этом игно рируется динамизм номенклатуры выпускаемой продукции, состава рабочих мест, структуры трудоемкости изделий, уровня организации обслуживания рабочих мест и, кроме того, не учитывается степень совершенства оперативного управления производством.

Вторая погрешность состоит в том, что на основе статистических норм времени межоперационного пролеживания определяются лишь средневероятностные величины длительности циклов ведущей и прочих деталей.

С помощью циклового графика изготовления изделия, аналогичного цикловому графику, изображенному на рис. 27, определяется длительность производственного цикла изготовления изделия и ус танавливаются календарные опережения по стадиям производствен ного процесса. Под опережением выпуска понимается промежуток времени между выпуском из сборочного цеха готового изделия и выпуском из соответствующего цеха заготовок, деталей или сбороч ных единиц, предназначенных для сборки данного изделия. Сроки между выпуском изделия в сборочном цехе и запуском заготовок, деталей этого изделия в соответствующих цехах называются опережениями запуска. Графически эти опережения показаны на рис. 27. Расчеты опережений необходимы для определения сроков запуска- выпуска деталей в производстве, таким образом, чтобы каждый цех предыдущей стадии производства своевременно и комплектно обеспечивал цехи последующих стадий производства заготовками, дета лями, сборочными единицами.

В примере (рис. 27) выпуск изделия намечен на 25 октября. Выпуск деталей из механического цеха должен опережать выпуск изделия А на 17 дней, а запуск деталей в механическом цехе -- на 35 дней, т. е. детали должны быть запущены 5 сентября. Выпуск заготовок должен опережать выпуск станка на 38 дней, а запуск заготовок на первую операцию в заготовительном цехе на 44 дня, т. е. изготовление заготовок должно быть начато 23 августа.

5.5.2 Динамическое представление об организации и оптимизации процесса изготовления комплекта деталей

t H . -- продолжительность меньшей в каждой паре продолжительностей j -й и ( j + 1)-й операции детали на t * -- продолжительность меньшей в каждой паре средних продолжительностей технологиче ских операций на j -й и ( j + 1)-й операциях частичного процесса или на j -м и ( j + 1)-м видах раббт, то получится формула для определения длительности производственного цикла изготовления комплекта деталей для случая, когда на каждой операции процесса используется только по одному рабочему месту:

к, к„

j = l j = l

Если на каждой операции частичного процесса используется разное количество рабочих мест, то длительность его производственно го цикла может определяться по формуле:

Ко Ко

T "„„= n ' j ;7;- j ;( n - c j )? Mj ,

j = i j = i

где t '. -- средний интервал времени, через который осуществляется выпуск деталей после завершения их обработки на j -й операции частичного процесса ( t ' j = t -/ Cj );

t ' * -- меньший из двух средних интервалов времени, через ко торый осуществляется передача деталей с j -й или ( j + 1)-й операций частичного процесса;

С. -- количество рабочих мест, участвующих в обработке дета лей на меньшей смежной j -й операции частичного процесса.

Для того чтобы объемно-календарный контур частичного процес са был более устойчив и в него вписывались практически все очеред ности деталей комплекта при Г. < t ': + 1 , опережение между началами смежных операций процесса должно составлять О' * = t - + t '-.

В связи с увеличением О н . совокупный цикл изготовления ком плекта деталей, рассчитываемый по формуле Т" пп , несколько увели чится. Суммируя все t ' j по j -м операциям частичного процесса, для которых t ' j < t ' j + |, получим Е tj = 0" j . На эту величину и надо увеличить размер цикла Т" пп с тем, чтобы расчетный совокупный цикл соответствовал протяженности реального процесса.

Проиллюстрируем это на примере. В верхней части табл. 6 при ведены исходные данные, характеризующие трудоемкость изготов ления деталей комплекта по операциям техпроцесса. В нижней части таблицы произведен расчет параметров процесса, по которым определяется размер цикла Т" пп . Количество рабочих мест на каждой операции процесса устанавливается так, чтобы средние интервалы времени (через которые осуществляется передача деталей по сле завершения их обработки на каждой операции процесса) по величине были как можно ближе к минимальной средней продол жительности одной операции (в нашем примере это t ' 4 = 12,69),

что способствует минимизации совокупного цикла без дробления партий деталей при запуске.

В соответствии с вышеприведенными формулами для данного примера имеем:

О н2 = п' T , 2 -( n > - C 3 ) f з =13- 13,654-(13-2) 9,885 = = 177,5-108,68 = 68,82,

О^п' ? 5 -(п* -С 6 )Г 6 =13- 13,346-(13-4) 12,09 = = 173,5-108,81=64,69;

к„ к„ -1

j = l j = l

К К.

= У Lj -Ј Sj = 950,8-581,69= 369,11;

Т" пп = j 0, lj + n ? 6 = j = i к,- l = У О Hj + L 6 = 211,81+ 157,3 = 369,11.

j = i

Совпадение результатов расчетов одного и того же цикла Тпп указывает на отсутствие ошибок в них.

Для уточнения расчетного цикла Т" пп нужно найти операции частичного процесса, у которых t ':< t ': +1 . В табл. 6 это первая, третья и четвертая операции процесса, и поэтому:

IAO HJ = t ',+ t ' 3 + Г 4 = 11,46+ 9,88 + 12,69 = 34,03.

Реальный совокупный цикл (Т ) изготовления рассматриваемого комплекта деталей составит

Т р = Т" пп +1 AO HJ = 369,11 + 34,03 = 403,14 час.

Использование параллельно-последовательного способа выпол нения операций процесса или объемно-динамического метода (ОДМ) планирования хода производства на примере графического модели рования процесса изготовления рассматриваемого маршрутного ком плекта деталей (МКД) (рис. 28) подтверждает высокую надежность рекомендуемых плановых расчетов.

В настоящее время на машиностроительных предприятиях широ ко распространен объемно-календарный метод (ОКМ) планирования, который базируется на представлении о ходе производства как о статичном процессе.

ОДМ в отличном от ОКМ учитывает технологическую последовательность выполняемых работ и позволяет увязывать сроки и объемы выполняемых работ с загрузкой производственных подразделе ний не только на плановый интервал в целом, но и внутри с учетом динамики распределения работ относительно их производственного цикла.

5.6 Правило 80-20

Иногда такое правило называется «Кривая 80--20» или «Анализ ABC » 1 . Смысл его в следующем. Представьте себе, что вы уронили 100 монет на лужайку. Первые 80 монет вы нашли довольно быстро, но на поиски каждой следующей у вас уходит все больше и больше времени, так как радиус поиска расширяется, трава на лужайке. разной высоты и плотности и т.д. Расход времени на одну монету возрастает, и, наконец, наступает такой момент, когда удельный расход времени на поиск одной монеты превысит стоимость монеты. Об этом надо помнить и вовремя остановиться.

При анализе эффективности производства фирмы, выпускающей изделия разных номенклатур, а равно эффективности их материаль-

· 'Ronald H. Ballou. Basic business logistics. Prentice-Hall International, 1995.

Рис . 28. График изготовления маршрутного комплекта деталей при параллельно - последовательном способе выполнения операций процесса ( пример использования объемно - динамического метода планирования хода производства , модель «Б» ).

Использованы очередности запуска деталей в производство : на всех операциях процесса - самая малая операция над деталями в первую очередь .

Таблица 6 П ример расчета совокупного цикла изготовления комплекта деталей при параллельно - последовательном способе выполнения операций процесса

Группа изделий А: наиболее ценные изделия, на долю которых приходится около 80% общей стоимости изделий, выпущенных фир мой, и они составляют лишь около 15-20% всего выпуска продукции, поступившей на склад готовой продукции.

Группа изделий В: средние по стоимости изделия (примерно 10--15% общей стоимости выпуска), но в количественном отноше нии они составляют 30% общего выпуска.

Группа изделий С: самые дешевые (примерно 5--10% от общей стоимости выпуска) и самые массовые (более 50% общего выпуска) изделия.

Анализ кривой ABC показывает, что группа изделий А должна находиться под строгим контролем и учетом, т. е. изделия этой груп пы -- основные в бизнесе фирмы.

Изделия В требуют обычного контроля, налаженного учета и постоянного внимания.

Изделия С нуждаются в самом обыкновенном контроле, как-то: периодическая проверка уровней запаса.

Правило 80--20 используется обычно при составлении оптималь ного заказа с учетом спроса потребителей, оно также помогает в решении задач относительно экстраполяции прошлых тенденций на будущее и др.

Контрольные вопросы к главе 5

2. Каковы роли и взаимосвязи функциональной, элементной и организационной структур производственной системы?

3. В чем различие между тактической и стратегической гибкостью производственных систем?

4. Какие конкурентные преимущества дает реализация основ ных и противоположных принципов организации производ ственных процессов в логистических системах?

5. Раскройте требования, предъявляемые к организации и опе ративному управлению материальными потоками в логистических системах. Охарактеризуйте существующий уровень их реализации.

6. Назовите предположения о ходе производства, которые характеризуют этот процесс как статичный. Каким образом статичное восприятие хода производства препятствует оптими зации материальных потоков?

7. Как проявления закона упорядоченности движения предме тов труда в производстве влияют на решение проблем опти мизации материальных потоков?

8. Как проявления закона синхронизации частей производст венного процесса могут быть использованы при решении проблем оптимизации материальных потоков?

9. Охарактеризуйте возможности оптимизации движения мате риальных потоков при использовании зависимостей и взаи мосвязей, определяемых законом ритма производственного цикла выполнения заказа.

10. Какие проблемы управления материальными потоками по рождают статические методы планирования хода производства?

11. Охарактеризуйте проявления закона непрерывности производственного процесса в производстве.

12. Как правило «золотого сечения» можно использовать при выборе оптимального решения по организации производственного процесса?

13. Назовите недостатки использования статистического метода определения ритма производственного цикла изготовления изделия.

14. Назовите недостатки и преимущества использования стати ческого метода построения ритма производственного цикла изготовления изделия.

15. Назовите преимущества динамического метода проектирования и поддержания ритма производственного цикла изготов ления изделия.

16. Какой единый ритм изготовления партий деталей в произ водстве способствует решению проблем оптимизации мате риального потока?

17. Как определить оптимальный размер партии деталей, если известны плановый период и количество номенклатурных позиций в плане?

18. Охарактеризуйте основные преимущества динамического пред ставления об организации процесса изготовления комплекта деталей при оптимизации

материальный поток управление конкурентоспособность

Управление товарно-материальными запасами