БарГУ.by » Учебные материалы » Лекции » Оперативное управление производством » Сущность и основные виды систем оперативно-календарного планирования производства

Сущность и основные виды систем оперативно-календарного планирования производства

1. Системы оперативно-календарного планирования производства
2. Выталкивающая и вытягивающая системы оперативно-календарного планирования
3. Закрепление деталей за оборудованием. Выравнивание объемов производства по спросу

 

Вы не можете скачивать файлы с нашего сервера

1. Ход производственного процесса во всех подразделениях предприятия должен быть подчинен единому ритму — ритму выпуска готовых изделий сборочным цехом. Работа сборочного цеха планируется в соответствии со сроками отгрузки готовой продукции, определяемыми договорами или другими документами, учитывающими спрос на нее.
Но каждый экземпляр готового изделия состоит из множества различных элементов (деталей, узлов), которые изготавливаются в разных цехах и должны быть поданы на сборку в обусловленный срок. В связи с этим возникает необходимость согласования работы всех подразделений между собою и со сборочным цехом во времени так, чтобы все эти элементы были обработаны и поданы в тот момент, когда они необходимы на сборке.
Разработать и выполнить сквозной график-расписание движения в производстве каждого элемента машины не представляется возможным как из-за большого их количества, так и из-за множества причин, влияющих на работу каждого подразделения, которые невозможно предвидеть.
Для согласования работы подразделений предприятия и стыковки ее с конечным переделом — сборочным цехом — используются различные методы, которые принято называть системами оперативно-календарного планирования.
Под системой оперативно-календарного планирования (ОКП) понимается метод комплектования календарных заданий цехам и согласования их работы во времени.
Системы ОПКП различаются:
- по степени централизации;
- по выбранной учетной единице.
По степени централизации различают централизованную и децентрализованную системы ОКП
По методу передачи обрабатываемых предметов из цеха в цех, с участка на участок — выталкивающие (принудительные) и вытягивающие (по требованию) системы ОКП и регулирования производства.
При централизованной системе весь объем межцехового планирования и основная часть внутрицехового осуществляются заводоуправлением. Эта система широко применяется в массовом производстве и при предметной специализации цехов в производстве других типов.
Децентрализованная система межцехового планирования осуществляется по укрупненным показателям, а детализация программы цеха и отдельных его участков возлагается на цеховые органы оперативного планирования. Эта система применяется с меньшей или большей степенью децентрализации в серийном и единичном производстве со сложной производственной структурой цехов.
В зависимости от принятых в календарном плане планово-учетных единиц различают подетальную и комплектные системы.
При подетальной системе основным методом комплектования календарных заданий является набор конкретных заготовок деталей, сборочных единиц для каждого отрезка времени планового периода (неделя, смена, сутки, час). Применение этой системы требует разработки сложного календарного плана, предусматривающего программу выпуска и движения деталей каждого наименования по всем основным технологическим стадиям в соответствии с календарно-плановыми нормативами и строгое согласование работы основных производственных подразделений завода по срокам запуска, выпуска и передачи из цеха в цех по каждой позиции.
Разработка подетальных календарных планов требует выполнения централизованных расчетов, объем которых резко увеличивается с ростом разнообразия выпускаемой продукции и ее сложности. Поэтому подетальное планирование может применятся лишь при ограниченной устойчивой номенклатуре выпускаемой продукции со сравнительно небольшим разнообразием применяемых деталей, т.е. в массовом производстве.
При комплектных системах разработка календарных заданий цехам и согласование их работы ведется не по деталям каждого наименования, а по укрупненным показателям — комплектам деталей на узел, машину, заказ или на определенный объем работы, выраженный в нормо-часах, рублях либо других объемных единицах. Календарные задания участкам по конкретным деталям и срокам их запуска и выпуска разрабатываются цеховыми органами ОКП, т.е. децентрализованно. Комплектные системы резко уменьшают число позиций в межцеховых календарных планах, упрощают контроль и учет в масштабах завода. Они применяются в серийном и единичном производстве, где номенклатура выпускаемых изделий весьма широка и использование подетальной системы привело бы к резкому увеличению трудоемкости работ ОКП и снижению его оперативности.
Различают комплектно-узловую, комплектно-цикловую, или групповую, машинокомплектную, условно-машинокомплектную, суточно-комплектную и комплектно-позаказную системы ОКП.
При комплектно-узловой системе разработка календарных заданий цехам и согласование их работы во времени осуществляются по конструктивным узлам. В каждый такой узел входит комплект конкретных заготовок и готовых деталей, необходимых для его сборки, которые должны быть поданы к определенному сроку. При этом сроки запуска и выпуска комплекта деталей по цехам определяются исходя из длительности производственного цикла ведущей детали.
Достоинство системы: система отличается простотой общезаводских расчетов и малым числом позиций календарного плана.
Основной ее недостаток заключается в том, что она не учитывает календарно-плановые нормативы, которые для разных деталей узла, как правило, различны. А это, в свою очередь, нарушает принципы эффективной организации производственных процессов и приводит к определенным потерям вследствие снижения партионности, увеличения незавершенного производства, нарушения ритмичности и пропорциональности. Поэтому комплектно-узловая система применяется, как правило, в мелкосерийном и единичном производстве, где требуется обеспечить комплектное поступление деталей на сборку каждого узла к определенному сроку, несмотря на некоторые потери.
При комплектно-цикловой (групповой) системе разработка календарных заданий цехам и согласование их работы во времени выполняется по укрупненным группам (комплектам) разных деталей машин, но имеющих часть одинаковых календарно-плановых нормативов. В каждую такую группу входит комплект конкретных деталей разных конструктивных узлов, имеющих одинаковый или схожий технологический маршрут и одинаковую длительность производственного цикла (или опережения) и периода запуска-выпуска партий деталей.
Преимущество этой системы заключается в том, что движение предметов труда в производстве организуется в соответствии с календарно-плановыми нормативами.
Недостаток: для ее полного внедрения требуется проведение подготовительных работ, связанных с классификацией всей номенклатуры деталей по технологической однородности (по группам опережений, по периоду запуска-выпуска). Кроме того, необходимо выполнить большой объем вычислений, связанных с разработкой графика-расписания запуска-выпуска отдельных групповых комплектов во времени. Поэтому применение комплектно-цикловой системы эффективно в серийном производстве с устойчивой в течение более или менее длительного периода номенклатурой выпускаемой продукции.
При машинокомплектной системе разработка календарных заданий цехам и согласование их работы во времени осуществляется по укрупненным комплектам (группам) деталей, идущих на данную конкретную машину. В каждую такую группу по каждому цеху объединяется полный комплект (набор) конкретных заготовок, деталей или узлов на машину данного порядкового номера (например, комплект штамповок по кузнечному цеху, комплект отливок по литейному и т.д.).
Система отличается крайней простотой межцеховых оперативных программ. Задание и учет выпуска продукции цехами в заводском масштабе ведется по комплектовочным номерам машин. Цеху сообщается номер машины и дата выпуска комплекта деталей на нее. Иногда для упрощения планирования указывается порядковый номер только последней машины, подлежащей укомплектованию в предстоящем месяце. Это исключает необходимость корректировки заданий цехам в зависимости от хода выполнения плана за предыдущий месяц, поскольку его недовыполнение автоматически увеличивает задание цеху на последующий месяц.
Основной недостаток системы — то, что она, как и комплектно-узловая система, не учитывает календарно-плановые нормативы конкретных деталей, а это приводит к работе невыгодными партиями, увеличению задела по деталям с небольшим циклом изготовления и в конечном счете — к определенным потерям в производстве.
Применяется машинокомплектная система в производстве всех типов (кроме массового) для контроля за ходом комплектования деталями узловой и общей сборки изделий, а в серийном и крупносерийном производстве служит кроме того основой для разработки в каждом цехе календарных оперативных программ при децентрализованной форме ОКП.
При условно-машинокомплектной системе (УМК), разработанной и впервые примененной на Новочеркасском электровозостроительном заводе (НЭВЗ), календарные задания цехам и согласование их работы устанавливаются по комплектам деталей, идущих на условную машину, за которую обычно принимается ведущее изделие, имеющее наибольший удельный вес по трудоемкости в основной программе завода. В условный машинокомплект по каждому цеху включаются детали всех изделий, предусмотренных программой завода, в расчете на одну базовую машину. Кроме того, при этой системе по каждой детали и каждому цеху создается нормальный неснижаемый задел в штуках, который снимается с учета, что дает возможность устанавливать календарные задания всем цехам завода по единым комплектовочным номерам. Подетальные календарные задания участкам на отдельные детали устанавливаются цеховыми органами ОКП исходя из задачи постоянного поддержания заделов на определенном уровне. Применение условно-машинокомплектной системы эффективно при устойчивой номенклатуре и структуре производственной программы продукции, выпускаемой в серийном производстве. В противном случае приходится часто пересчитывать состав условного комплекта, менять состав и уровень заделов и календарные задания, что крайне усложняет согласование работы смежных цехов и участков.
При сутко-комплектной системе календарные задания цехам на каждые сутки устанавливаются в виде условного комплекта деталей для всех предусмотренных программой изделий в объеме среднесуточной потребности в них. Применение этой системы эффективно в мелкосерийном и серийном производстве с меняющейся номенклатурой выпуска и при отсутствии в производственной программе ведущего изделия, имеющего наибольший удельный вес.
При комплектно-позаказной системе календарное задание и согласование работы цехов устанавливаются по комплектам деталей и узлов, идущих на изготовление изделий по заказу и подлежащих выпуску в плановом периоде. Состав позаказного комплекта по цеху меняется из месяца в месяц и зависит от вида изготавливаемых машин, длительности цикла изготовления отдельных деталей, узлов и машины в целом и положения (порядкового номера) календарного периода в общей длительности выполнения заказа. Система применяется в единичном и мелкосерийном производстве с длительным циклом подготовки производства и непосредственного изготовления изделия.

2. Мировая наука и практика за многие десятилетия выработала систему согласования во времени работы цехов и участков между собой и со сборочным производством, основанную на тщательно рассчитанных календарно-плановых нормативах — размерах партий, периодах запуска-выпуска, опережениях, цикловых и оборотных заделах. Последние два представляют собой овеществленное выражение первых. Поэтому, контролируя заделы, можно контролировать весь ход производства.
По этой системе заранее разрабатывается план-график работы завода и всех его подразделений с учетом опережений в работе цехов, в котором указывается точно по срокам движение заготовок, деталей, узлов и согласование работы цехов друг с другом и со сборочным цехом.
Каждый цех предприятия (а в цехе — участки) получает задание, основанное на программе завода и конкретизированное по неделям, суткам, а иногда и сменам. Цех организует работу по выполнению этого задания и сдает свою продукцию на склад следующего цеха (или промежуточный склад участка) независимо от потребности в ней в данный момент. Перед запуском на следующую операцию выполняется предварительный контроль качества. При стабильном выпуске продукции это обеспечивает ритмичную работу всех цехов и предприятия в целом. Такой метод планирования работы подразделений предприятия принято называть выталкивающей системой.

 

Упрощенные схемы выталкивающей (а) и вытягивающей (б) систем ОКП


Однако в случае использования выталкивающей системы ОКП между цехами и участками неизбежно образуются значительные производственные запасы (заделы), что требует дополнительных затрат на хранение. Кроме того, при изменении спроса на конечную продукцию заделы могут быть вообще не востребованы. Таким образом возникает значительное превышение запасов по одним деталям, в то время как по другим наблюдается дефицит. В том и другом случае предприятие несет убытки, обусловленные дополнительными затратами на хранение в связи с перерывами в работе по выпуску необходимой продукции.
Термин «выталкивающая система» появился сравнительно недавно — 25—30 лет назад, когда некоторые передовые японские фирмы, и в первую очередь автомобильный гигант «Тойота», стали применять другую систему, которая была названа вытягивающей.
Суть этой системы заключается в том, что работа смежных цехов и участков согласуется во времени на основании не календарно-плановых нормативов движения предметов в производстве, а заказов последующего цеха (участка) предыдущему, т.е. по ходу, противоположному ходу технологического процесса. При этом конкретизированный по суткам, сменам и часам план-график выпуска данных изделий разрабатывается только для конечного передела — сборочного цеха, а обрабатывающим и заготовительным цехам устанавливается план выпуска заготовок и деталей в объеме среднесуточной потребности, без указания сроков передачи их на следующую стадию процесса. Конкретные же заготовки, детали и узлы в предыдущем подразделении отбираются в нужном количестве в тот момент, когда будут необходимы на последующей операции, а на предыдущем участке запускаются в обработку заготовки изъятых деталей в соответствующем количестве (рисунок 1, б).
Таким образом, каждое подразделение последующей стадии процесса каждый раз дает заказ на изготовление небольшой партии деталей, узлов (в зависимости от вместимости транспортного средства), который должен быть выполнен к указанному сроку, т.е. к следующему отбору. Поэтому для любой предшествующей операции нет необходимости составлять конкретизированный во времени план-график, поскольку заказы поступают от подразделений, выполняющих последующую операцию. В этих условиях оборотные заделы отсутствуют.
В основе данной системы лежат три основных принципа: работа небольшими партиями; обработка деталей «точно вовремя»; высокое качество обработки, исключающее необходимость предварительного и промежуточного контроля и предупреждающее поступление бракованных деталей на следующую операцию.
«Точно вовремя (Just-in-time - JIT)» – система производства, ориентированная на спрос последующей операцией процесса предыдущей операции.
Система точно вовремя создана в Японии в конце 50-х гг. ХХ века, наиболее успешно работает в системе TQM. Использование системы точно вовремя ведет к значительному сокращению материально-производственных запасов и более высокой реакции потребителей. Цель - постоянное улучшение качества и надежности процесса при минимизации времени от момента получения заказа до его выполнения, минимизации затрат от брака и минимизации необходимых площадей. Суть системы точно вовремя состоит в том, что все неиспользуемые в течение какого-то времени запасы являются непроизводительными расходами и составляют издержки производства. Система обеспечивает производство необходимых деталей в нужное время и в нужном количестве.
Работа малыми партиями возможна только при сведении затрат времени и средств на переналадку к минимуму, обработка деталей «точно вовремя» — при обеспечении высокой ритмичности производства по графику, а высокое качество — при системе бездефектного труда и самоконтроле.
Документами, с помощью которых организуется вытягивающая система ОКП, являются карточки «Канбан».
Японской разработкой системы ОУП является система «Kanban» (карточка). Идея данной системы в том, чтобы производить и поставлять продукцию именно точно в срок, когда она должна быть поставлена покупателю. Система «Канбан» исключает изготовление деталей, сборочных единиц и изделий впрок, а предусматривает их изготовление только по требованию сборки. Сырье и материалы, необходимые для изготовления продукции, также должны поставляться в необходимые сроки и необходимых количествах. При такой системе исключаются материально-технические запасы и незавершенно производство.
Заказ на изготовление деталей поступает с рабочего места, находящегося ниже по ходу производственного процесса, на рабочее место, находящееся выше. Это исключает изготовление лишних деталей – незавершенное производство. Функционирование системы «Kanban» происходит без использования электронно-вычислительной техники, а путем передачи карточек в контейнерах для деталей.
В карточке предусматривается наличие следующей информации:
1. порядковый номер изделия (детали);
2. эскиз;
3. наименование изделия;
4. номер контейнера;
5. количество деталей на контейнер, т.е. на изделие;
6. регистрационный номер изделия;
7. время сборки готового изделия.
Производственный процесс регулируется на заключительных стадиях, т.е. во время сборки готовых изделий и отправки потребителю.
Основные составляющие системы «Kanban», необходимые для эффективного функционирования.
1. организация кружков качества, охватывающих весь персонал;
2. наличие постоянных поставщиков;
3. организация поставки сырья и полуфабрикатов непосредственно к рабочему месту;
4. тесное взаимодействие рабочих и руководителей в процессе производства.
Эффективность действия системы «Kanban» возможна только при определенной организационной структуре производства, а именно:
1) обязательное формирование в системе управления концерна, фирмы или отдельного завода достаточно автономных, самостоятельных производственных звеньев, т.е. реструктуризация производства. Это особенно актуально для крупных предприятий (МТЗ, МАЗ, БелАЗ);
2) безусловное выполнение каждым звеном точно и в срок произведенных функций. В японской системе «Kanban» - это горизонтальные связи между подразделениями, у нас – пока преобладают вертикальные. В системе «Kanban» производственные автономные звенья функционируют и взаимодействуют друг с другом с точностью часового механизма.
3) Гибкое использование рабочей силы (а это невозможно без высоких профессиональных навыков и овладения рабочим несколькими профессиями);
4) Непрерывное внедрение в производство творческих и новаторских идей.
Система ОУП в Японии предусматривает поддержание непрерывного потока производства продукции с возможностью гибкой перестройки на изменение спроса.
Если сравнить системы MRP и «Kanban», то основная разница в их сущности заключается в том, что MRP не требует реорганизации производства и принимает его таким, какое оно есть, а система «Kanban» прежде всего направлена на реструктуризацию и совершенствование производства, но она непригодна, в том случае, когда имеют место внезапные и значительные колебания объемов продаж.

3. Конечной целью составления календарных планов является разработка таких планов-графиков, которые устанавливали бы оптимальное закрепление номенклатуры обрабатываемых деталей или работ за каждым рабочим местом либо группой их, обеспечивающее минимальные затраты времени на обработку всех деталей, что особенно важно при дефиците ресурсов мощностей. Эта задача возникает в том случае, если для обработки одних и тех же деталей разрабатывается несколько вариантов технологического процесса, различающихся структурой операций и затратами времени на их выполнение. Разработка и фиксация в технологических документах нескольких вариантов обработки одной и той же детали или выполнения части операций открывает возможности для более или менее широкого маневрирования ресурсами мощностей путем передачи обработки с перегруженных групп однородного оборудования на недогруженные. Однако какие детали или операции и в каком объеме выгодно передать с одного рабочего места на другое, чтобы суммарные затраты времени были минимальными, решить без применения математических методов сложно.
В терминах линейного программирования задача закрепления деталей за отдельными видами оборудования при наличии нескольких вариантов технологического процесса формулируется нижеследующим образом.
Пусть, например, известно количество деталей различных наименований, которые должны быть обработаны в течение определенного периода (квартал, год) по нескольким вариантам технологического процесса. Требуется определить, какое количество деталей необходимо обработать по каждому варианту, чтобы суммарные затраты станко-часов по всем группам оборудования были минимальными.
Введем следующие обозначения: aijk — количество станко-часов по i -й группе оборудования, затрачиваемых на обработку одной детали j-го наименования по k-му варианту технологического процесса; т, п, s — количество соответственно групп оборудования, наименований деталей и вариантов технологического процесса; xjk— количество деталей j -го наименования, обрабатываемых по k -му варианту технологического процесса; Фi — располагаемый фонд работы i -й группы оборудования в данном дробном плановом периоде; L — суммарные затраты станко-часов по всем группам оборудования.
Задача заключается в нахождении таких значений xjk, которые обеспечили бы минимум линейной функции:
L = →min
при следующих условиях:
≤ Фi(i =1,2,3,…, т);
= Nj(i =1,2,3,…, n)
где Nj — программа выпуска j-x деталей.
xjk≥0 (k =1,2,3,…, s)
При постановке задачи следует из располагаемого фонда времени по каждой группе оборудования исключить количество станко-часов, необходимых для изготовления деталей по технологии, не допускающей вариантов, т.е. по деталям, заранее закрепленным за оборудованием.
В рассмотренные выше математические модели можно ввести другие условия, например изготовить изделий N1 не более, а изделий N2 не менее какого-либо количества и др.
В реальных условиях производства, особенно в тех случаях, когда предусматривается выпуск нескольких наименований изделий или их модификаций в разном количестве, возникает задача обеспечения равномерной и более полной загрузки оборудования и рабочих мест всех цехов. При прочих равных условиях, т.е. при устойчивом производстве, эта задача наилучшим образом решается тогда, когда готовые изделия и их модификации будут выпускаться определенными партиями (сериями) с чередованием во времени. В этом случае работа обрабатывающих, заготовительных и сборочных цехов согласуется на основе календарно-плановых нормативов, предусматривающих равномерную их работу и соответствующее опережение, что характерно для выталкивающей системы ОКП.
Однако в рыночных условиях спрос на отдельные виды продукции или ее модификации подвержен колебаниям, а следовательно, подвержена колебаниям и загрузка рабочих мест. Чтобы свести к минимуму потери от этих колебаний, выравнивают объемы производства по дням, месяцам, предусматривают ежедневный усредненный выпуск всех модификаций машин поочередно либо небольшими партиями (сериями). Это обеспечивает лучшее удовлетворение спроса потребителей, минимальные запасы готовой продукции на складе. По сути в этом случае производство и поставка продукции осуществляются по системе «точно вовремя», т.е. используется вытягивающая система ОКП.
Для обрабатывающих и заготовительных цехов такой график составить не представляется возможным, так как они должны работать со значительным опережением по сравнению со сборочным цехом. Выравнивание объема производства достигается в этом случае путем составления месячных планов работы на основе определения среднесуточных объемов производства для каждой модификации продукции и для каждого цеха. В таких планах указываются среднесуточные объемы выпуска на каждом производственном участке соответствующего цеха. Эти планы базируются на трехмесячном и месячном прогнозах спроса. На основании таких планов определяется потребность в оборудовании, рабочих, материалах, заготовках, инструменте и в др.
Запуск-выпуск конкретных деталей, заготовок осуществляется по вытягивающей системе со стороны сборочного цеха. Тем самым производство адаптируется к месячным изменениям спроса в течение года.



Обсудить на форуме

Комментарии к статье:

Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем
Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.

Регистрация

Реклама

Последние комментарии