Тема 5. Оперативно-календарное планирование в единичном производстве

Характеристика единичного производства. Заказ как объект оперативно-календарного планирования в единичном производстве. Алгоритм оперативно-календарного планирования в единичном производстве. Цикловой график выполнения заказа.

Единичное производство характеризуется широкой номенклатурой изготавливаемых изделий при единичных и малых разовых объемах выпуска.

Отличительными признаками единичного производства являются:

- практически полная неповторяемость выпуска изделий при их изготовлении отдельными экземплярами или некоторым количеством изделий оригинальной конструкции - например, опытно-экспериментальные производства различных отраслей машиностроения;

- широкая номенклатура деталей и операций, выполняемых на рабочих местах;

- полная нестабильность производственных условий на рабочих местах вследствие воздействия первых двух признаков;

- ограниченный состав нормативной базы, имеющей укрупненный характер;

- значительная сложность организации и планирования производства вследствие большой, постоянно меняющейся номенклатуры деталей, сборочных единиц и изделий;

- более низкие по сравнению с серийным производством технико-экономические показатели.

Эти особенности в определенной степени затрудняют организацию нормальных условий производства и ослабляют технико-организационную базу планирования единичного типа производства. Это проявляется в следующем:

Применение более простой и менее производительной технологической оснастки.

Объясняется это тем, что незначительность серии предметов (2-5 штук) заказа или неповторяемость продукции (например, опытное производство) не вызывает необходимости проектирования и изготовления сложной, дорогостоящей, со значительным циклом изготовления оснастки разового пользования.

Укрупнение нормативов времени, используемых для планирования производства.

Это объясняется частой сменностью операций, незначительным количеством объектов, нецелесообразностью проведения точных расчетов времени. Обычно применяются опытно-статические нормы.

Ухудшение показателей использования основных фондов.

Многообразие неповторяющейся продукции увеличивает простои оборудования из-за частых его переналадок и времени освоения новых технологических операций.

Частых отклонений от установленных технических условий производства.

Это проявляется в несоответствии применяемых материалов, отклонении их от нормальных размеров в связи несовременностью материально-технического снабжения и сложностью обеспечения наиболее дефицитных позиций.

Изготовление продукции в единичном производстве осуществляется по заказам, это и предопределяет методику планирования - так называемый позаказный метод. В объем работ заказа входит не только изготовление самого изделия, но и вся техническая подготовка производства. Основной задачей оперативно-календарного планирования в единичном производстве является одновременное выполнение множества заказов в сроки, предусмотренные договорами. При этом должна быть обеспечена равномерная загрузка всех звеньев производства и, как следствие, рациональное использование оборудования и рабочей силы.

Выполнение заказа можно разделить на ряд этапов: оформление заказа, подготовка производства и собственно изготовление изделия. Примерная технология выполнения этих работ следующая: получив предложение на выполнение заказа, бюро заказов выясняет возможность его исполнения, При наличии такой возможности ставит об этом в известность заказчика и приступает к его оформлению. Процесс оформления заключается в установлении сроков выполнения, определении стоимости заказа и некоторых технических условий. Эти данные затем включаются в проект договора, представляемый на подпись заказчику. Определение указанных выше параметров проекта договора осуществляется на основании запросного листа. Этот лист составляет бюро заказов после решения вопроса о возможности выполнения заказа и направляет в конструкторский отдел. Здесь определяются объемы работ, сроки их выполнения, перечень и нормы расхода материалов и покупных полуфабрикатов. Далее запросный лист проходит технологический, инструментальный отдел и другие службы, каждая из которых устанавливает параметры заказа применительно к своим выполняемым функциям. При разработке этих предварительных данных используются укрупненные нормативы. Основные данные заказа заносятся в специальный журнал, так называемый портфель заказов. Данные являются исходными параметрами для производственного планирования.

Системы оперативно-календарного планирования (ОКП) в единичном производстве в наименьшей степени типизированы и ориентированы на сложившиеся на предприятиях методы организации производства, труда и управления. Тем не менее при всем разнообразии применяемых в оперативно-календарном планировании средств и методов они должны решать три важные задачи:

разработка календарно-плановых нормативов, регламентирующих ход выполнения заказа;

планирование технической, организационной, экономической и материальной подготовки производства;

применение серийных методов организации производства и оперативно-календарного планирования на отдельных участках производства, специализированных деталей и узлов.

Особенности межцехового оперативно-календарного планирования в единичном производстве сводятся к следующему:

-годовой выпуск продукции распределяется по периодам внутри года в соответствии с портфелем заказов, очередностью поступления заказов и условиями загрузки производства;

-отсутствие повторяемости заказов не позволяет создать на дежные календарно-плановые нормативы длительного действия. Нормативный характер могут иметь только цикловые графики и расчеты по аналогичным заказам;

-закрепление номенклатуры за рабочими местами, цехами и участками может изменяться от одного заказа к другому;

-номенклатуры цеховых программ строится в позаказном и реже в комплектно-узловом разрезе;

- календарные задания по выполнению заказов распределяют^ ся на основе установленных сроков сдачи (комплектования) зака зов с учетом календарных опережений в работе участков и цехов.

Внутрицеховое ОКП характеризуется тем, что задания для производственных участков и рабочих мест по каждому заказу формируются путем выборки из оперативного цехового плана соответствующей номенклатуры с учетом технологических маршрутов изготовления. Кроме того, задания на месяц регламентируют сроки изготовления ведущих и оригинальных деталей и узлов.

Сроки изготовления остальной номенклатуры цеха устанавливаются в порядке текущего распределения в зависимости от загрузки рабочих мест.

Оперативно-календарное планирование в единичном производстве включает следующие плановые расчеты (рис.1):

расчет производственного цикла выполнения заказа и построение объемно-календарного графика выполнения отдельных заказов и сводного по всем заказам;

расчет календарных сроков опережений в работе цехов;

расчет загрузки оборудования и производственных площадей в планируемом периоде;

ежесменный учет выполнения заказов.

Рис.1 Алгоритм оперативно-календарного планирования единичного производства

Расчет производственного цикла по каждому заказу ( ) начинается с распределения трудоемкости заказа по видам работ и расчета потребного числа рабочих мест ( ) (оборудования):

;    , где

 - трудоемкость данного вида работ по заказу;

 - действительный фонд времени работы оборудования.

На основе таких расчетов и с учетом возможного межоперационного пролеживания деталей по каждому заказу формируется объемно-календарный график выполнения заказа.

График строится в порядке, обратном ходу технологического процесса, начиная с испытательного или сборочного цеха. По графику определяют общий цикл изготовления заказа, который сопоставляют с заданным сроком. Для заказов с коротким производственным циклом (менее месяца) и незначительным числом цехов-исполнителей (один-два) объемно-календарный график не составляют.

Расчет календарных сроков опережения в работе цехов необходим для их согласованной бесперебойной работы и для того, чтобы все детали, входящие в данное изделие, поступали на сборку к заданному сроку. Поэтому детали, имеющие более длительный цикл изготовления, запускают в производство раньше, чем другие детали.

Сводный объемно-календарный график выполнения всех заказов (рис.2) необходим для взаимной увязки работ по заказам во времени и для более полного использования оборудования и площадей. При построении сводного объемно-календарного графика может случиться, что сроки выполнения одинаковых работ по разным заказам на одном и том же оборудовании совпадут, и оно оказывается перегруженным, или сроки окончания работ по одному заказу и начала работ по другому на одном и том же оборудовании не совпадут, и это оборудование оказывается недогруженным. В обоих случаях необходимо откорректировать сроки выполнения работ, предусмотренные графиками выполнения отдельных заказов. При этом нужно определить мероприятия по ликвидации узких мест и догрузить недогруженное оборудование. Чтобы сводный объемно-календарный график отвечал перечисленным требованиям, ПДО и ПДБ (планово-диспетчерский отдел и планово-диспетчерский бюро соответственно) основных цехов рассчитывают загрузку оборудования и использования производственных площадей, находя оптимальный вариант использования имеющихся мощностей.

Рис.2 Сводный объемно-календарный график выполнения заказов

Сводный объемно-календарный график ежемесячно корректируют с учетом данных о выполнении месячной программы основными цехами, состоянии незавершенного производства по заказам, новых заказах, принятых предприятием. Одновременно уточняются номенклатура и объем работ по включенным ранее заказам. С учетом этих особенностей окончательно уточняется сводный объемно-календарный график заказов и на основании его ПДО выдает каждому цеху месячную производственную программу работ, в которой указаны объем работ по каждому заказу и сроки их выполнения.

Месячная цеховая программа содержит следующие реквизиты:

наименование и код заказа;

наименование и код детали (сборочной единицы);

количество планируемых к выпуску деталей (сборочных единиц);

сроки запуска-выпуска;

трудоемкость изготовления единицы продукции и планируемого объема работ.

Цеховая производственная программа служит исходным документом для составления программ производственных участков. Для этого предусмотренные программой цеха работы распределяются по производственным участкам, производятся объемные расчеты для правильного использования мощностей и устранения диспропорций в загрузке оборудования участков. Иногда в дополнение к месячной программе ПДБ цеха до начала планируемого периода выдает мастерам уточненные графики распределения работ по более коротким плановым периодам (декаде, неделе). При определении сроков запуска и выполнения отдельных работ руководствуются длительностью циклов, текущими потребностями и состоянием незавершенного производства. Выполнение месячных заданий (графиков) должно быть полностью обеспечено комплектами рабочих чертежей и другой технической документацией, материалами, заготовками, полуфабрикатами, деталями, инструментом, производственной документацией и др.

Основой планово-распределительной работы на смену является сменно-суточный план, в котором задания конкретизируются на каждые сутки и смену для каждого рабочего. Реальность сменных заданий должна обеспечиваться заблаговременной и тщательной оперативной подготовкой производства. В сменные задания включаются только такие работы, для которых подготовлены технологическая документация, оснастка, материалы и заготовки.

Оперативный учет выполнения программы основными цехами в единичном производстве осуществляется по данным выполнения сменно-суточного задания каждым участком. Объектами оперативного учета служат выработка рабочих, движение деталей по операциям, поступление заготовок, простои рабочих, брак, сдача готовой продукции. Учет осуществляется на основе первичной документации, обрабатываемой на ЭВМ с помощью машиночитаемых документов.

Расчеты длительности производственного цикла машины по отдельным стадиям, по нескольким стадиям и по всему технологическому процессу в целом представляют в своей совокупности наиболее желательный вариант календарного плана производства.

Длительность производственного цикла механической обработки всего комплекта деталей определяется длительностью цикла ведущей детали. Наиболее трудоемкие детали укрупненных узлов подчинены подетально-узловому сопряжению сроков их готовности и подачи на сборку, а все прочие детали узлов подчинены комплектно-узловому сопряжению. Но при данном варианте составления плана не обеспечивается полная и равномерная загрузка рабочих мест и рабочей силы.

Неравномерность  объясняется тем, что пропускная способность оборудования и планируемая численность рабочей силы при построении графика производственных циклов не учитывается.

При подведении итогов объемной загрузки в плановом месяце цеха по всем изделиям возможны три случая:

1. Полученный итог по объему работ недостаточен для полной загрузки цеха в плановом месяце. В этом случае дополнительная загрузка получается за счет объема работ, приходящегося на следующий месяц. В программу цеха включаются детали узлов, узлы или изделия, которые могли быть начаты производством позже.

2. Полученный итог по объему работ превышает пропускную способность цеха. Тогда возникает необходимость отодвинуть производство ряда узлов, а иногда и начало производства изделий в целом на более поздний срок.

3. Полученный итог объема затрат соответствует пропускной способности цеха. Этот случай показывает, что в данном плановом периоде производство укладывается в наиболее желательный вариант плана.

Изделия одной и той же классификационной группы даже при полном конструктивном подобии могут заметно отличаться габаритными размерами и, следовательно, трудоемкостью. Поэтому унифицировать объемные расчеты для всей группы изделий в целом не всегда возможно.

Рекомендуется во избежание ошибок и излишней точности расчетов трудоемкость каждого нового изделия, причисленного к данной классификационной группе, определять укрупненным методом: путем сравнения с трудоемкостью типового образца группы и установления общего коэффициента приведения.

Календарно-плановые расчеты включают разработку цикловых графиков узловой и общей сборки, определение календарных опережений подачи деталей и покупных (комплектующих) изделий на сборку, расчет длительности производственных циклов. В связи с малыми количествами изделий партии деталей не рассчитываются.

Увязать сроки запуска и выпуска деталей, узлов, сборки машин можно путем построения цикловых графиков, причем сроки работ, вытекающие из графика, необходимо проверять по пропускной способности оборудования.

Чтобы построить цикловой график, надо знать длительность каждого этапа работ, рассчитываемую по следующей формуле:

,

(21)

где Тэ – длительность этапа работы;

tн – трудоемкость единичной работы для данного этапа;

N – количество единиц работы;

С – количество исполнителей;

t  – продолжительность одной смены;

Кв.н. – коэффициент выполнения норм;

Кк.д. – коэффициент перевода рабочих дней в календарные   

          ( ).

Цикловой график изготовления конкретного изделия составляется следующим образом (рис. 5):

Рисунок 3. Цикловой график изготовления изделия

1 – в индивидуальном производстве, как правило, продукция изготавливается по чертежу – заказу; при наличии собственного конструкторского бюро продукция может быть сконструирована по техническому заданию заказчика;

2 – поскольку для литья нужны модели, то их изготовление может быть выделено в самостоятельную строку;

3 – не исключена возможность, что данное изделие нужно подвергнуть государственным испытаниям.

Поскольку процесс производства непрерывен, необходимо составлять цикловые графики на каждое изделие.

Цикловой график дает возможность определить порядок изготовления изделия и общую продолжительность производственного цикла с учетом параллельности выполнения отдельных технологических процессов.

Важно установить нормативную величину опережения срока начала подачи деталей на комплектующий склад перед сборкой по отношению к сроку начала сборочных работ. Это время опережения обусловлено тем, что механические цехи завода при единичном производстве не в состоянии параллельно изготовлять всю номенклатуру деталей в требуемом количестве для сборки изделий, а выпускают эти детали в некоторой последовательности на протяжении некоторого промежутка времени.

При определении опережений запуска (выпуска) деталей необходимо знать производственный цикл механической обработки деталей. Кроме того, производственный цикл обработки деталей служит отправным моментом для определения сроков производства заготовок, т.е. в конечном счете, для установления общей продолжительности периода изготовления изделия с расчленением по отдельным этапам процесса.

В условиях единичного производства цикл изготовления деталей устанавливается не по каждому их наименованию и разновидности, а укрупнено, по ведущим деталям данного изделия. При этом предполагается, что изготовление остальных деталей заказа или соответствующего узла может быть выполнено на протяжении цикла изготовления ведущей детали.

Заключение

Итак, единичное производство характеризуется изготовлением различных изделий единичными или небольшими сериями, выполнением единичных заказов в различных отраслях и сферах деятельности.

Повторяемость выпуска изделий в единичном производстве либо отсутствует, либо нерегулярна и не оказывает влияния на существенные особенности производственного процесса.

Учетно-плановой единицей в единичном производстве является заказ, а главная задача оперативного планирования заключается в обеспечении своевременного выполнения разнообразных заказов, которые включены в производственную программу завода.

Особенностью ОКП является тесная связь календарно-плановых расчетов производства с планированием технической подготовки выполнения каждого заказа. Это связано с постоянно изменяющейся номенклатурой продукции и необходимостью разработки технической документации на каждый заказ. Поэтому при выполнении заказа следует увеличивать удельный вес унифицированных и стандартных составных частей выпускаемой продукции. Это позволяет сократить время на разработку технической документации, применять групповые технологии, использовать универсальное оборудование и многопредметные поточные линии по обработке унифицированных деталей и узлов.