Выталкивающая система ОПП серийного производства

Система ОПП серийного производства реализуется при цент­рализованном планировании в планово-диспетчерских отделах (ПДО) или в планово-экономических отделах (ПЭО) заводоуправ­ления, при децентрализованном планировании – в цехах или на участках. В зависимости от принятых планово-учетных единиц различают: 1) подетальную; 2) комплектную; 3) позаказную системы планирования. Видно, что система планирования получает название по избранной для целей планирования учетной единице (деталь, комплект, заказ). Пояснения требует комплектная систе­ма, которая в качестве планово-учетной единицы представляет комплект деталей. Различают: 1) комплектно-узловую систему – комплект состоит из деталей, входящих в один узел или даже в целое изделие; 2) комплектно-групповую систему – в группу объ­единяются детали различных узлов, но имеющие одинаковые КПН (опережения выпуска, ритмы партий). Дифференциация пла­новых периодов в дискретных типах производства предполагает планирование до часа, а в единичном производстве – до пяти дней, смены.

ОПП состоит из двух этапов. Первый этап – это разработка оперативных планов и графиков изготовления и выпуска продук­ции, он называется оперативно-календарным планированием (ОКП). Второй этап связан с контролем и регулированием выполнения оперативных планов или хода производства и называется диспетчированием.

По охвату производственного процесса в пространстве ОПП делится на заводское (межцеховое) и цеховое планирование. Завод­ское планирование заключается в разработке, контроле и учете планов по заводу в целом и по отдельным цехам, а цеховое планирование – в составлении, учете и контроле выполнения планов по цеху в целом, отдельным участкам и бригадам вплоть до рабочих мест. Планирование осуществляется соответствующи­ми службами заводоуправления и цехов. Этими же службами реализуются основные функции планирования, которые различа­ются лишь степенью детализации планов (для завода – цех, для цеха – участок, бригада, рабочее место).

В серийном производстве основной особенностью ОКП яв­ляется необходимость обеспечения строгой повторяемости изго­товления партий деталей, сборки узлов и изделий. Поэтому меж­цеховое планирование начинается с расчета КПН на основе ис­пользования постоянного значения среднерасчетного ритма r. В серийном производстве к КПН относятся:

1) размеры партий (п) и ритмов (R) запуска – выпуска партий изделий;

2) длительность производственных циклов обработки партий деталей, сборки узлов (Т_Ц);

3) опережение запуска (О_З) и выпуска (О_В) партий деталей;

4) размеры заделов (Н).

Расчет размеров и ритмов партий деталей. Размер партий является основой расчета КПН, от него зависят величины всех остальных нормативов, в частности: 1) величина нормативной длительности производственного цикла и календарных опережений в работе последовательных производственных звеньев; 2) сро­ки запуска деталей в обработку, их выпуска и комплектования перед сборкой, которые используются при построении календар­ных планов; 3) величина нормативного среднего уровня незавер­шенного производства и величины переходящих заделов на конец планового периода.

Размер партии определяется из соотношения (9.1), представ­ленного в главе 9.

Рассмотренный подход к определению п основан на учете составляющих затрат в денежной форме. В то же время большой интерес для операционных менеджеров представляет влияние вре­менных затрат на величину размера партии. Это связано с тем, что в настоящее время большинство предприятий, диверсифицируя портфель заказов, стремится работать небольшими размерами пар­тий. Однако стремление работать небольшими партиями встреча­ет ограничение, связанное с возрастанием совокупной длитель­ности производственного цикла изготовления изделия, в основе которого лежит рост суммарных затрат на переналадку оборудова­ния (рис. 12.3).

Величина n _opt показывает предельную минимальную величину размера партии, уменьшение которой, как это видно на графике, ведет к росту Т_Ц .

Научно-технический прогресс позволил разработать оборудо­вание и создать производственные системы, которые обеспечили возможность уменьшения величины размера партии, например, вследствие использования станков с ЧПУ и возрастания концент­рации операций число переналадок и их суммарная продолжительность уменьшились, что соответствует точке n _optЧПУ . Это созда­ло возможность работать с меньшими размерами партий, но тоже до некоторого момента, определяемого вышеизложенными при­чинами. Дальнейшей возможностью уменьшения размера партии в производственных условиях, как показывает практика, является внедрение гибких производственных систем, которые позволяют получать экономию затрат времени на переналадки не только в результате концентрации операций на отдельных видах оборудо­вания, но и в результате возможности обрабатывать широкий диапазон конструктивно-технологически сходных деталей на обо­рудование без его переналадки (см. точку n _optГПС на графике). Отсюда видно, что ГПС не теряет своего значения систем буду­щего в силу их очевидных экономических преимуществ. Правда, в настоящее время этими преимуществами могут пользоваться достаточно крупные фирмы с хорошо развитой системой произ­водственного менеджмента и большими оборотами выпуска про­дукции.

На практике существует большое количество (более ста) ме­тодик расчета размера партии, но все они отличаются от рас­смотренного подхода составом и точностью учета затрат при расчете.

Полученные расчеты размеров партий (независимо от методов расчета) корректируются. После корректировки размер партии должен отвечать следующим условиям:

1) п должно быть больше или меньше месячного выпуска деталей в целое число раз, что соответствует достижению большей ритмичности производства и упрощает ОПП. Обычно п =1/12; 1/10; 1/8; 1/6; 1/5; 1/4; 1/3; 1/2; 1; 2; 3-месячного выпуска, что соответствует выпуску 12, 10, 6, 5, 8, б, 5, 4, 3, 2, 1 партий в месяц и одной партии в два и три месяца. Заметим, что менеджеру всегда следует стремиться к максимальному сокращению разнообразия размеров п, что упрощает ОПП;

2) п должно быть в целое число раз меньше или больше того количества штук деталей, которое определяется стойкостью тех­нологического оснащения;

3) п должно быть таким, чтобы производственные и складские площади были достаточны для хранения деталей на рабочих местах и в кладовых, особенно для крупногабаритных деталей;

4) п должно быть кратным или равным размерам партий в смежных цехах, в которых производится обработка деталей дан­ного наименования. Это приводит к уменьшению запасов (обо­ротных заделов) и, следовательно, величины незавершенного про­изводства.

Методикам расчета п на практике присущи следующие недо­статки.

Во-первых, п считается для всех наименований деталей во всех цехах по ходу технологического процесса, в результате одной и той же детали и для всех деталей во всех цехах мы имеем различные размеры партии. Это явление называется «пестротой», его следст­вием является образование оборотных заделов различной величи­ны, что увеличивает незавершенное производство, сопровождаю­щееся огромным количеством расчетов.

Во-вторых, невозможно предопределить точно себестоимость детали, длительность производственных циклов обработки партий по цехам и по ходу технологического процесса и, как следствие этого, величину незавершенного производства (НЗП).

Заметим, что размер и ритм запуска – выпуска партии – вели­чины связанные. Если знаешь одну величину, то нетрудно устано­вить другую. Это видно из следующего выражения:

R = nr, (12.1)

где R – ритм запуска – выпуска партии;

п – размер партии;

r – среднерасчетный ритм.

Из выражения (12.1) видно, что расчет ритма запуска – выпуска партии ведется на основе постоянной величины среднерасчетного ритма r.

Расчет длительности производственного цикла обработки партий деталей, сборки узлов. Знать величину Т_Ц в серийном производстве необходимо для определения размеров НЗП, для расчета опережений и сроков запуска – выпуска партий деталей. Расчет Т_Ц можно проводить аналитически, графически и графоаналитически (для сборочных процессов). Графический способ расчета не требует пояснений, поскольку его сущность раскрыва­ется її графоаналитическом способе.

Аналитический метод. За основу берется расчет, который соот­ветствует последовательной обработке партий деталей на техноло­гических операциях:

,

(12.2)

где n – размер партии;

К_ОП – количество операций;

t_ШКJ – штучно-калькуляционное время на j -операции;

Р_ВЫПJ – процент выполнения норм времени;

q_PMJ – число рабочих мест на операции;

t_MO – межоперационное время;

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

Содержание выражения (12.2) иллюстрирует рис. 12.4.

Штучно-калькуляционное время (t_ШК) состоит из нормы време­ни обработки одной штуки и нормы подготовительно-заключи­тельного времени, приходящегося на партию в целом, отнесенно­го к размеру партии. Штучно-калькуляционное время задается таблично или, при отсутствии табличных данных, расчет t_ШК ве­дется на основе установленного процента времени на подгото­вительно-заключительные действия ( P_ПЗ ) от нормы штучного вре­мени ( t_ШК ).

Межоперационное время t_MO складывается из времени транс­портировки t_ТР, контроля t_КОН и пролеживания t_ПРОЛ.

Обычно Т_СМ и К_СМ – величины постоянные, а количество мест q_PMна каждой операции равно единице. Тогда выражение (12.2) примет следующий вид:

.

(12.3)

В том случае, когда операции выполняются параллельно, с различной степенью перекрытия, в выражение (12.3) добавляется коэффициент параллельности f, равный 0,3 – 0,9. Тогда расчетное выражение примет вид:

.

(12.4)

Из всех составляющих длительности производственного цикла наибольшую сложность составляет определение t_MO . Значение остальных составляющих определяется сравнительно легко.

Рассчитать t_MO можно: 1) аналитически; 2) графически; 3) ста­тистически.

Аналитический способ расчета межоперационного времени осно­ван на применении теории вероятности. Главной составляющей t_MO, которая подлежит определению, является время пролеживания t_ПР, поскольку его определение наиболее сложно. В терминах теории вероятности эту составляющую называют временем ожи­дания (t_OЖ).

Время ожидания t_OЖ обработки партии деталей на рабочих местах вызвано:

1) неравенством длительности обработки партий деталей раз­личных наименований на рабочих местах;

2) различными технологическими маршрутами движения пар­тий деталей по операциям и плохим согласованием этого движе­ния, т. е. недостатками в составлении расписаний работы обору­дования.

В результате поиска пришли к следующему выражению для определения t_OЖ:

(12.5)

где К_ДО – число детале-операций, выполняемых на одном рабочем месте;

t_nср – средняя продолжительность обработки партии из п дета­лей на данном рабочем месте.

Результаты использования выражения (12.5) находят отражение на графике рис. 12.5.

Рис. 12.5. График зависимости величины времени ожидания от числа детале-операций, выполняемых на одном рабочем месте

С увеличением К_ДО на данном рабочем месте t_OЖ будет асимптотически приближаться к t_nср, и при больших К_ДО

tOЖ = tnср .

(12.6)

Отсюда неизбежно вытекает следующий вывод, который осо­бенно привлекателен с диверсифицированным портфелем зака­зов, а именно: для уменьшения t_OЖ детали необходимо обрабаты­вать небольшими партиями, если на рабочем месте выполняется несколько различных детале-операций.

Графический способ расчета t_МО основан на изучении графиков загрузки оборудования или подетально-пооперационных стан­дарт-планов работы участков.

При статистическом способе t_МО определяется путем обработки статистических данных, получаемых путем непосредственных на­блюдений за работой рабочих мест или из документов (рабочих нарядов, маршрутных листов). В данном случае определяется время начала обработки на первой операции и окончания на последней операции. Отсюда получают значение фактической длительности производственного цикла обработки (Т_ЦФ). Затем рассчитывается суммарное время выполнения операций обработ­ки партий деталей па основе норм времени выполнения операций с учетом процента перевыполнения этих норм (Т_ОСН). Тогда t_МО можно определить следующим образом:

(12.7)

Обычно t_МО в серийном производстве принимается в следую­щих пределах: 0.25... 1 рабочий день.

Графо-аналитический метод расчета Т_Ц . В основе метода лежит построение цикловых графиков изготовления изделия. Они строятся на основе сборочных схем изделия, которые описаны в главе 4. В этом случае Т_Ц определяется длительностью самой протяженной производственной цепочки, если двигаться от срока окончания сборки в направлении, обратном ходу технологическо­го процесса. При этом продолжительность каждого отдельного сборочного процесса на единицу изделия определяется из соотно­шения:

,

(12.8)

где s_СБ – число рабочих, занятых в данном процессе;

t_СБ – трудоемкость сборочного процесса.

Подводя итог рассмотренному, можно отметить, что сокраще­ние T_Ц достигается за счет:

– увеличения сменности работы оборудования (К_СМ);

– одновременного выполнения одной операции на несколь­ких рабочих местах (если t_ПЗ невелико);

– увеличение процента выполнения норм времени (Р_ВЫП);

– уменьшения времени t_ОЖ в результате улучшения методов внутрицехового ОПП.

Расчет опережений запуска и выпуска партий деталей. Под опережением запуска (O_3І) понимается отрезок времени от момен­та запуска в обработку партий деталей в i -м цехе до момента вы­пуска всех тех изделий, для которых были запушены в обработ­ку партии деталей в i -м цехе. Опережение выпуска (O_BJ), сохра­няя смысл данного выше определения, отличается от пего на величину Т_ЦС , которая представляет собой сумму длительностей цикла обработки партий деталей во всех цехах после i -го до последнего, т.е.

.

(12.9)

Опережения необходимы для определения и соблюдения сро­ков запуска и выпуска партий деталей по цехам, в которых производится их обработка. O_3І и O_BJ определяются для каждого цеха независимо. В общем, опережения могут рассчитываться даже для пары смежных цехов. При этом содержание расчетов при увеличении количества цехов не меняется. Поэтому мы рассмот­рим примеры расчета опережений для различных случаев сочета­ния ритмов и размеров партий для двух цехов.