4.4 Оперативно-календарное планирование производства

На уровне организации разрабатывается ее стратегия и бизнес-план (годовой план, производственная программа). На уровне цеха (производственного подразделения организации) и участка (бри­гады) разрабатываются оперативно-календарные планы, в кото­рых месячные программы (задания) разбиваются на более корот­кие промежутки времени: декаду, сутки, смену.

Организация производства в каждой отрасли народного хозяй­ства имеет свои особенности в зависимости от формы собственно­сти, размера организации, типа производства, характера выпуска­емой продукции (выполняемой работы или услуги) и других фак­торов. Однако любая организация как юридическое лицо при решении вопросов организации производства должна ответить на следующие вопросы: что производить (наименования изделия, сбо­рочной единицы, детали, работы, услуги и т. п.), где, кому, в ка­кие сроки, с какими показателями качества, с какими затратами конкретных видов ресурсов, на каком оборудовании и с примене­нием каких инструментов, приспособлений; кому передавать гото­вое изделие; какова будет прибыль от реализации изделия.

Основы ОКП в единичном производстве

Единичное производство характеризуется изготовлением различ­ных изделий единичными или небольшими сериями, выполнением единичных заказов в различных отраслях и сферах деятельности. Наиболее сложной отраслью является машиностроение. Изучив подходы и методы на примере сложной отрасли, нетрудно будет применить полученные знания в простой отраслевой структуре, на­пример, в отрасли бытового обслуживания населения. При этом следует помнить: чем проще отраслевая структура, тем меньше дол­жно быть календарно-плановых расчетов (см. табл. 6.6).

Повторяемость выпуска изделий в единичном производстве либо отсутствует, либо нерегулярна и не оказывает влияния на суще­ственные особенности производственного процесса. Главная задача ОКП в этих условиях заключается в обеспечении своевременного выполнения разнообразных заказов в соответствии с производ­ственными программами при равномерной загрузке всех звеньев про­изводства и наименее коротких производственных циклах выполне­ния заказа. Характерной чертой ОКП является тесная связь календар­но-плановых расчетов производства с планированием технической подготовки выполнения каждого заказа. В единичном производстве следует увеличивать удельный вес унифицированных и стандарт­ных составных частей выпускаемой продукции. Это позволяет при­менить групповые технологии, специализированные участки и мно­гопредметные поточные линии по обработке унифицированных деталей и узлов, планировать их производство партиями на склад.

Процесс выполнения заказа состоит из следующих этапов: 1) офор­мление заказа; 2) подготовка выполнения заказа; 3) выполнение заказа. На стадии оформления заказа важно пользоваться укруп­ненными нормативами, определяемыми опытно-статистическими методами

Календарно-плановые расчеты в единичном производстве вклю­чают:

а) расчет длительности производственного цикла изготовления изделий (выполнения заказов) и построение цикловых графиков по отдельным заказам;

б) определение календарных опережений в работе цехов;

в) составление сводного календарного графика выполнения за­казов, принятых к производству, и последующее уточнение кален­дарных опережений в работе цехов;

г) проверочные расчеты загрузки производственных площадей и оборудования (объемно-календарные расчеты) и корректировка сводного графика с целью выравнивания загрузки по отдельным плановым периодам.

Расчет длительности производственного цикла изготовления из­делия или выполнения заказа является основным календарно-плановым расчетом в единичном производстве. Эта длительность мо­жет быть определена по формуле:

где

— длительность производственного цикла изготовления из­делия или выполнения заказа, рабочих дней;

п — число деталей в партии;

m — число операций технологического процесса;

— полная норма времени на операцию, ч;

с — число рабочих мест, параллельно занятых выполнением операции;

s — число рабочих смен в сутках;

q — длительность рабочей смены, ч;

— межоперационное время, ч;

— продолжительность естественных процессов (сушка, по­верхностное легирование, охлаждение после термообработки и т. п.).

Форма циклограммы изготовления изделий или выполнения за­казов показана на рис. 6.16.

По каждому заказу суммируется трудоемкость операций по ви­дам работ (обработки) для того, чтобы определить загрузку каждо­го вида оборудования и работников .

Основы ОКП в серийном производстве

В серийном производстве номенклатура изготовляемых изделий или оказываемых услуг более или менее стабильно и регулярно повторяется в программе выпуска. Число выполняемых в цехах деталеопераций значительно превышает количество рабочих мест, тре­бующихся для изготовления заданной продукции, что предопреде­ляет необходимость изготовления деталей (сборочных единиц) на рабочих местах партиями в порядке чередования с другими деталями (сборочными единицами), изготовляемыми на тех же рабочих местах.

Важнейшей задачей ОКП в этих условиях является установле­ние и обеспечение периодичности изготовления изделий в соот­ветствии с производственным заданием (бизнес-планом). В связи с этим ведущее место в ОКП в серийном производстве принадлежит определению размера партий выпуска изделий, величины партии деталей и периодичности их запуска в обработку. Исходя из уста­новленного размера партии запуска деталей строятся календарные планы-графики работы оборудования, регламентирующие сроки запуска партий в обработку, а также очередность и сроки их про­хождения по операциям технологического процесса. Графики разли­чаются степенью детализации и устойчивости. Стабильность произ­водственной программы, повторяемость изделий в программе вы­пуска, освоенный технологический процесс позволяют придать нормативный характер календарно-плановым расчетам в условиях серийного производства.

Серийное производство имеет несколько разновидностей, оп­ределяемых масштабом (программой) выпуска, степенью регуляр­ности повторения изделий и другими факторами. При небольшой повторяемости деталеопераций производство будет ближе к еди­ничному, а при высокой — к массовому. Повышение уровня серий­ности достигается путем унификации деталей, сборочных единиц, изделий, технологических процессов и оснастки. Унификация, в свою очередь, позволяет углубить специализацию.

Расчеты календарно-плановых нормативов в серийном производ­стве включают:

а) определение размера партий изготовления изделий;

б) определение нормативного размера партии деталей и перио­дичности их изготовления;

в) определение продолжительности производственных циклов обработки партии деталей и календарно-плановых опережений;

г) построение календарных планов-графиков работы производ­ственных участков;

д) расчет заделов.

В организации производства под партией понимается количе­ство одновременно запускаемых на сборку или выпускаемых гото­вых изделий. В тех случаях, когда при относительно небольшой тру­доемкости объем выпуска отдельных изделий невелик, т. е. исчис­ляется несколькими штуками, размер партии изделий устанавливают равным годовому заданию. Если же количество одноименных изде­лий, планируемых к выпуску по годовой программе завода, доста­точно велико, то его следует дробить на несколько партий, при­урочивая их изготовление к различным кварталам и месяцам на протяжении года. При этом возникает задача определения эконо­мически целесообразного размера партии. Она совпадает, по суще­ству, с задачей распределения годового объема производства каж­дого вида изделия по месяцам и предполагает нахождение опти­мального сочетания месячных заданий по разным изделиям для достижения равномерной загрузки парка оборудования и рацио­нального использования трудовых ресурсов.

Определение экономически целесообразного размера партии из­делий в условиях серийного производства представляет собой слож­ную комплексную задачу. При ее решении рекомендуется учиты­вать следующие особенности:

• необходимо по возможности сокращать номенклатуру одно­временно изготовляемых изделий, избегая тем самым чрезмерного числа переналадок в производстве, сокращать разнообразие дета­лей, находящихся одновременно в процессе обработки;

• следует предусматривать параллельное изготовление тех видов продукции, которые дополняют друг друга по структуре трудоем­кости, обеспечивая в совокупности достаточно полную и комплек­тную загрузку оборудования и персонала;

• планируемый объем выпуска (с учетом числа рабочих дней по месяцам) должен постепенно возрастать, отражая динамику повы­шения производительности труда;

• при распределении заданий по выпуску разных изделий в раз­личные кварталы и месяцы нужно учитывать плановые сроки вы­пуска, а также необходимое время на подготовку производства но­вых видов продукции;

• сочетание разноименных изделий в месячных заданиях долж­но, по возможности, иметь устойчивый характер и сводиться к небольшому числу вариантов, так как это способствует ритмичной работе производства и значительно облегчает ОКП;

• размер партии изделий должен быть достаточным для обеспе­чения непрерывной работы рабочих-сдельщиков в течение нескольких рабочих дней, что способствует повышению производительно­сти труда.

В практике предприятий эти вопросы зачастую решаются мето­дом эмпирического подбора с проведением некоторых провероч­ных расчетов, показывающих приемлемость либо нецелесообраз­ность намеченного варианта календарного плана производства с точки зрения использования оборудования и исходя из других со­ображений. В условиях стабильного серийного производства для по­строения оптимального календарного плана применяют методы ли­нейного программирования и экономико-математического моде­лирования.

На практике в каждой отрасли существуют свои методы расчета размера партии деталей. Здесь приведем только одну формулу:

где — минимальный размер партии ведущей (с наибольшей длительностью операции) детали, шт.;

t_пз — подготовительно-заключительное время (время на налад­ку, оформление документации, включение партии в график запуска, учет и контроль движения партии деталей в техноло­гическом процессе и т. п.), мин на партию деталей;

t_шт — норма штучного времени, мин/шт.;

– процент допустимых потерь на переналадку оборудова­ния. Значение а тем меньше, чем меньше число операций в технологическом процессе изготовления детали и ее себестои­мость. Например, в машиностроении для изготовления детали с числом операций до 10 и наименьшей себестоимостью а рекомендуется принимать равным 2%. Для процесса с 20 опе­рациями и высокой себестоимостью детали значение а рекомендуется устанавливать на уровне 8%. Расчет продолжительности производственных циклов в серийном производстве имеет следующие особенности:

• продолжительность цикла устанавливается как длительно дей­ствующий расчетный норматив, используемый при оперативном планировании;

• длительность циклов определяется, как правило, не в отно­шении изготовляемой партии изделий в целом, а по каждой сбо­рочной единице, группе деталей или конкретному наименованию детали, комплектующей соответствующее изделие или ряд изделий;

• установление длительности производственного цикла осно­вывается на расчетной величине нормативного размера партии де­талей (заготовок, сборочных единиц).

Нормативная продолжительность (в часах) производственного цикла партии деталей рассчитывается по формуле:

где — межоперационное время, ч; К_пар — коэффициент парал­лельности (совмещения) выполнения процессов в данном про­изводственном цикле. Остальные обозначения приведены к формуле (6.8).

Построение календарных планов-графиков работы участков се­рийного производства деталей осуществляется различными мето­дами в зависимости от условий, характеризующих работу разных производственных участков исходя из следующих параметров:

• числа деталеопераций, закрепленных в среднем за одним станком;

• степени устойчивости номенклатуры изготовляемых деталей и периодичности их обработки, которая определяется в первую оче­редь характером организации сборочных процессов (непрерывная сборка и выпуск изделий, строго периодическая сборка и выпуск изделий партиями, повторяющийся выпуск партий изделий с не­регулярной периодичностью).

В соответствии с этими условиями различают следующие вари­анты построения календарных планов-графиков работы производ­ственных участков:

1) планы-графики работы переменно-поточных линий, регла­ментирующие периодичность запуска деталей в обработку и соот­ветственно сроки переналадки линии с одного объекта на другой;

2) пооперационный стандартный план-график для производ­ственных участков, обрабатывающих детали партиями для непре­рывной сборки изделия при небольшом числе деталеопераций, выполняемых на одном рабочем месте (до 5—6 деталеопераций);

3) стандартный план-график запуска (выпуска) партий деталей с периодической повторяемостью применительно к непрерывной или строго периодической сборке готовых изделий и при условии, что за каждым рабочим местом закреплено более 6 деталеопера­ций;

4) календарный план-график сроков подачи деталей на сборку и их запуска на первую операцию применительно к серийному про­изводству без строгой периодичности выпуска изделий.

В основу построения планов-графиков работы производствен­ных участков должны быть положены следующие данные:

• технологические маршруты обработки деталей с указанием вы­полняемых операций, применяемого оборудования и норм време­ни на обработку одной детали;

• закрепление деталеопераций за оборудованием;

• размеры месячного производственного задания по детали каж­дого наименования, нормативные значения размеров партий и пе­риодичности их запуска в обработку.

На основе расчетов длительности производственного цикла об­работки партии до ведущей операции и после нее устанавливаются нормативные сроки начала работ над партией деталей и окончания ее обработки.

Одним из важнейших вопросов ОКП является расчет заделов. Заделы в серийном производстве принято различать по месту их образования. Выделяют две их взаимосвязанные разновидности:

• цикловые заделы, которые включают партии узлов, деталей или заготовок, запушенные в производство, но еще не закончен­ные обработкой на той или иной технологической стадии и нахо­дящиеся в цехах, на производственных участках;

• складские межцеховые заделы в составе уже изготовленных за­готовок, деталей или сборочных единиц, ожидающие дальнейшей обработки на последующей стадии производства или постепенно потребляемые в процессе узловой или монтажной сборки.

При расчете заделов в серийном производстве устанавливают­ся, как правило, следующие планово-нормативные показатели:

• средний размер заделов как один из элементов нормирования величины незавершенного производства и определения требующихся предприятию собственных оборотных средств;

• минимально и максимально допустимые размеры заделов как Нормативные величины, необходимые для оперативного контроля состояния запасов и регулирования их движения; » переходящий нормативный размер заделов на конец и начало планового периода. Это расчетный показатель, используемый при установлении подетальных оперативных производственных заданий цехам и участкам и при определении календарных сроков запуска очередных партий деталей в обработку.

Кратко рассмотрим методы расчета заделов. Среднюю величину нормативного циклового задела ( ) рекомендуется определять по формуле:

где — длительность производственного цикла изготовления (де­тали, сборочной единицы); — среднесуточная потребность сборки в этих изделиях.

Максимальный складской задел ( ) представляет собой сумму страховой и оборотной части запасов в момент поступления оче­редной партии деталей:

где — размер партии деталей; — страховой запас деталей.

Средний размер складского задела ( ) при равномерном расхо­довании деталей для обеспечения дальнейших технологических ста­дий производства можно рассчитать по формуле:

Системы межцехового планирования и разработки производствен­ных программ цехов в условиях серийного производства бывают следующими:

• групповая или система планирования по цикловым комплек­там;

• система планирования по комплектовочным номерам;

• система планирования по заделам и др.

Поскольку этот аспект ОКП во многом определяется конкрет­ной ситуацией на конкретном предприятии, здесь мы не будем его рассматривать.

Основы ОКП в массовом производстве

Массовое производство характеризуется изготовлением ограни­ченной и устойчивой в течение длительного периода номенклату­ры изделий, относительно постоянным суточным темпом выпуска готовой продукции, узкой специализацией рабочих мест.

Основной задачей ОКП в условиях массового производства явля­ется организация и обеспечение движения обрабатываемых деталей и собираемых изделий по операциям обработки и сборки в заданном ритме. В массовом производстве ОКП имеет ряд особенно­стей:

• тесная связь ОКП с организационно-техническими мероприя­тиями по обеспечению ритмичной работы на всех операциях про­изводственного цикла;

• привязка производственного процесса к единой расчетной ве­личине — такту (ритму) выпуска продукции;

• высокие требования к надежности оборудования, качеству тех­нологических процессов и организованности персонала;

• широкое применение нормативного подхода к ОКП, устойчи­вость нормативов;

• ориентация на высокий уровень автоматизации производства и управления.

Перечисленные особенности ОКП в массовом производстве со­здают условия для применения централизованной системы управ­ления производством, характеризующейся гибкостью, четкостью, действенностью, экономичностью, высоким уровнем автоматиза­ции.

Оперативное планирование в массовом производстве базирует­ся на следующих календарно-плановых нормативах:

• расчеты такта и ритма выпуска деталей и изделий;

• нормативы внутрилинейных (цикловых) заделов (межопера­ционных, транспортных, технологических, страховых);

• графики работы участков и линий на короткие промежутки времени (смену, сутки).

Исходным элементом расчетов непрерывно-поточного производ­ства является расчет такта поточной линии ( ), который определя­ется (в мин) по формуле:

где — полезный фонд времени работы поточной линии в плано­вом периоде, ч; — объем выпуска продукции (деталей, сбо­рочных единиц и т. п.), шт.

Далее рассчитываются заделы. Технологический задел (или задел на рабочих местах) — это общее количество продукции, находя­щееся на всех операциях поточной линии. Он рассчитывается по формуле:

где — технологический задел продукции, шт.;

т — число операций технологического процесса по данной по­точной линии;

п' — число деталей, одновременно обрабатываемых на каждом рабочем месте;

С — число рабочих мест по данной операции.

Межоперационный транспортный задел на непрерывно-поточных линиях включает все детали, находящиеся на транспортных уст­ройствах, и зависит от порядка передачи деталей с операции на операцию. Он определяется по формуле:

где — межоперационный транспортный задел деталей, шт.; L — длина транспортного устройства, м; l — расстояние между цен­трами деталей, находящихся на транспортном устройстве, м. Страховой (резервный) задел ( ) можно рассчитать по формуле:

где т' — число страхуемых операций; — продолжительность ликвидации неисправностей (перебоев, поломок) поточной ли­нии, мин; r — такт поточной линии, мин.

Межлинейный транспортный задел ( ) определяется по фор­муле:

где р — размер транспортной партии, шт.

Межлинейный (складской) задел ( ) вычисляется по формуле:

где — смежная программа линии с меньшей производительнос­тью, шт.; — число смен работы линии с меньшей произво­дительностью; — число смен работы линии с большей про­изводительностью. После расчета заделов приступают к расчету программ выпуска и запуска каждой детали. Программа выпуска детали определяется по формуле:

e — программа выпуска данной детали i-м цехом за планиру­емый период, шт.;

— программа запуска данной детали цехом i+1 (цехом — потребителем продукции цеха i), шт.;

— размер дополнительных поставок i-м цехом данной детали по кооперации (например, в качестве запасной части), шт.;

— нормативный межлинейный (межцеховой) задел по дан­ной детали как сумма транспортного и складского межлиней­ных заделов (расчет по формулам (6.18) и (6.19));

— то же, фактический задел.

Программа запуска детали ( ) рассчитывается исходя из по­требности в пополнении внутрицехового задела по формуле:

где — нормативный уровень внутрицехового задела по данной детали как сумма технологического, межоперационного и стра­хового заделов (расчет по формулам (6.15), (6.16) и (6.17));

— то же, фактический задел.

После расчета программ запуска в производство каждой детали (сборочной единицы) для каждого участка и цеха составляются календарные планы-графики запуска-выпуска составных частей из­делия и изделия в целом, организуется диспетчирование их выпол­нения, учет, контроль и регулирование.