Тема 6. Оперативно-календарное планирование в серийном производстве

Характеристика серийного производства. Объекты оперативно-календарного планирования в серийном производстве. Календарно-плановые нормативы в серийном производстве.

Серийное производство — это форма организации производства, для которой характерен выпуск изделий большими партиями (сериями) с установленной регулярностью выпуска.

Серийное производство — наиболее распространенный тип производства.

Характеризуется постоянством выпуска довольно большой номенклатуры изделий. При этом годовая номенклатура выпускаемых изделий шире, чем номенклатура каждого месяца.

Это позволяет организовать выпуск продукции более или менее ритмично. Выпуск изделий в больших или относительно больших количествах позволяет проводить значительную унификацию выпускаемых изделий и технологических процессов, изготовлять стандартные или нормализованные детали, входящие в конструктивные ряды, большими партиями, что уменьшает их себестоимость.

Серийный тип производства характерен для станкостроения, производства проката черных металлов и т.п.

Организация труда в серийном производстве отличается высокой специализацией. За каждым рабочим местом закрепляется выполнение нескольких определенных деталеопераций. Это дает рабочему хорошо освоить инструмент, приспособления и весь процесс обработки, приобрести навыки и усовершенствовать приемы обработки. Особенности серийного производства обуславливают экономическую целесообразность выпуска продукции по циклически повторяющемуся графику.

Подтипы серийного производства:

• мелкосерийное;

• серийное;

• крупносерийное.

Мелкосерийное тяготеет к единичному, а крупносерийное — к массовому. Это деление носит условный характер. Например, в соответствии с классификацией, предложенной Вудворд выделяются единичное и мелкосерийное производство (Unit Production), массовое (Mass Production) и непрерывное (Process Production).

Производство мелкосерийное является переходным от единичного к серийному. Выпуск изделий может осуществляться малыми партиями.

В настоящее время в машиностроении одним из конкурентных факторов стала способность фирмы изготовлять уникальное, зачастую повышенной сложности оборудование малой партией по спецзаказу покупателей.

Внедрение компьютеризации позволяет повысить гибкость производства и внести в мелкосерийное производство черты поточного производства. Например, появилась возможность изготовлять несколько типов изделий на одной поточной линии с затратой минимального количества времени для переналадки оборудования.

Крупносерийное производство является переходной формой к массовому производству.

В крупносерийном производстве выпуск изделий осуществляется крупными партиями в течение длительного периода. Обычно предприятия этого типа специализируются на выпуске отдельных изделий или комплектов по предметному типу.

Объектом оперативно-производственного планирования в серийном производстве по предприятию служит изделие, для межцехового планирования - комплект деталей, а в цехах - партия деталей. При этом планирование производственной программы должно обеспечить: равномерный выпуск продукции в установленные сроки; повышение специализации производства на каждом участке, и на этой основе высокий уровень производительности труда; наиболее полную загрузку оборудования.

На предприятиях с серийным типом производства приведенным требованиям более полно отвечает комплектная система оперативно-производственного планирования, которая имеет такие разновидности, как: машино-комплектная, комплектно-узловая, условно-комплектная система, по уровню обеспеченности и по суточному графику.

Календарно-плановыми нормативами являются: нормативный размер партии (серии) изделий; нормативный размер партии деталей и периодичность запуска; длительность производственного цикла обработки партии деталей; календарные планы-графики работы производственных участков; заделы цикловые и складские.

Наиболее простой системой оперативно-производственного планирования остается машино-комплектная, при которой планово-учетной единицей служит комплект деталей на изделие. Она позволяет сравнительно просто увязать оперативно-производственное планирование с технико-экономическим. Вместе с тем, поскольку в этой системе комплект деталей передается в последующие цехи лишь после его полной обработки данном цехе, это приводит к излишнему омертвлению материальных ценностей и замедляет оборачиваемость оборотных средств.

Система "Р-Г", т.е. разряд минус группа основывается на сопоставлении разряда обеспеченности деталей (Р) с группой их опережения (Г).

Разряд обеспеченности (Р) определяется путем деления остатка деталей, имеющегося к началу планового периода, на пятидневную или суточную потребность. Полученное число характеризует на какое количество пятидневок, суток цех обеспечен данной деталью, т.е. каков разряд обеспеченности по детали. Группа опережения (Г) характеризуется количеством пятидневок или суток, необходимых для обработки группы данной детали.

Норматив (Г) определяется на основе длительности производственного цикла изготовления партии деталей, времени межцеховых передач и на создание страховых заделов. По каждому цеху устанавливается (Гцех.) и заводская (Гзав.) группы опережений. Цеховая группа опережения определяет время между запуском и выпуском деталей в цехе. Заводская группа опережения учитывает время между выпуском партии деталей в данном цехе и окончательной сдачей готового изделия.

Например, если установлена группа опережения по кузнечному цеху 5 дней, по механическому 10 дней и сборочному 5 дней, то соответственно Гзав. будет равна по кузнечному цеху 15 дням (10+5), по механическому цеху 5 дням, а по сборочному цеху - 0.

Для нормального хода производства разряд обеспеченности деталей «Р» не должна быть меньше группы опережения «Г», и в момент, когда значение «Р» = «Г», должна быть выпущена новая партия деталей этого наименования. Если же «Р-Г» имеет отрицательный знак, то это означает, что для выполнения программы расходуются заделы, размер которых снижается ниже нормативного уровня. Движение заготовок, деталей и узлов учитывается в картотеке обеспеченности.

На предприятиях серийного типа производства одной из прогрессивных является система непрерывного оперативно-производственного планирования (по опыту Новочеркасского электровозостроительного завода), получившая название — условно-комплектная система непрерывного оперативно-производственного планирования.

Сущность системы заключается в следующем:

2. Для всех структурных подразделений завода составляется единый сквозной план-график, для чего условно снимается с оперативного учета величина минимального необходимого задела по каждой детали. Единый план-график выполняется графически в виде полосы с нанесением на ней двух рядов цифр: верхний ряд - даты рабочих дней месяца, а ниже - номера условных изделий, комплектов под соответствующими датами месяца.

4. В целях обеспечения наглядности хода комплектации по цехам разрабатывается график пропорциональности. Он может выполняться в виде стенда с закрепленным на нем сверху единым планом-графиком на текущий и предыдущий месяцы и расположенными слева названиями основных цехов, напротив каждого из них установлены стрелки под тем номером условного комплекта, который данным цехом полностью укомплектован. Для оценки отставания цеха от заданного ритма рассчитывается «сутко-позиция отставания». Она представляет собой сумму произведений числа суток, на которое отстало изготовление детали, на соответствующее количество деталей, т.е. карточек.

На некоторых предприятиях разработана и успешно функционирует «Система планирования, регулирования и обеспечения производства по суточному графику». Основные положения данной системы;

1.        Планово-учетной единицей принят машино-комплект. Сборочным и механосборочным цехам плановые задания устанавливаются в виде суточных графиков выпуска изделий, а заготовительным и механическим цехам -- в виде выпуска машино-комплектов деталей конкретных изделий.

2.        Выпуск продукции цехам планируется и учитывается по единому и суточным графикам, стандарт-планам поточных линий, а по рабочим, не входящим в состав поточных линий, - по сменным и суточным заданиям.

3. Контроль и регулирование хода производственного процесса производится при помощи карт и графиков комплектации. В карте регулирования содержатся наименования деталей всех изделий, отстающих от суточного графика или опережающих его на каждый день месяца.

Материальное обеспечение производственных цехов производится по суточным графикам. Документооборот осуществляется по следующей схеме: производственный отдел выдает цехам единый и суточные графики выпуска продукции, которые ими детализируются и доводятся до участков, поточных  линий, рабочих мест. Цех представляет в планово-диспетчерский отдел отчет о выполнении суточных графиков. 

К основным календарно-плановым нормативам се­рийного производства относятся:

- размер (п) и ритм партии (R);

- длительность производственного цикла обработки партии деталей (сборки сборочной единицы или изделия) Т_ц;

- заделы (Z).

Размер партии (п) – это количество предметов труда, обрабатываемых непрерывно на одном или несколь­ких рабочих местах при одной наладке оборудова­ния. Величина размера партии оказывает определен­ное влияние на себестоимость предмета труда: одни элементы затрат с изменением размера партии растут, другие - снижаются, поэтому при установлении раз­мера партии следует учитывать целый ряд органи­зационно-технических факторов. Учесть все эти факторы и сложно, и трудоемко, к тому же они ока­зывают противоположное влияние друг на друга, по­этому размер партии рассчитывается следующим обра­зом:

Определяется минимальный размер партии (n_мин) как ее экономически обоснованная величина n_мин = ((100 – α) * t_п-з) / (α * t_шт),

где α - коэффициент допустимых потерь времени на наладку оборудования, % ;

t_п-з - подготовительно­-заключительное время на наладку оборудования, мин; t_шт - штучное время, мин.

Расчет партии для i-й детали проводится по веду­щей операции, т. е. по операции с наибольшим отноше­нием t_п-з к t_шт или же по совокупности всех операций обработки i-й детали. В последнем случае берется сумма t_п-з и сумма t_шт по всем операциям.

Рассчитанное таким образом значение партии явля­ется проверочным, или ориентиром. В основу же окон­чательных расчетов размера партии кладется период запуска-выпуска, т.е. принятая величина партии (n_пр) будет равна:

n_пр = R * N_дн ≈ n_мин,

где R - период запуска-выпуска партии, дн.; 

N_дн ­- среднесуточный выпуск, шт.

Период запуска-выпуска устанавливается кратным месячной программе, при этом используется унифици­рованный ряд значений периодичности, равный от 0,5 смены до 1 года: 0,5 смены, одна смена, сутки, неделя, 0,5 месяца, месяц, квартал, полугодие, год. Средне­дневной выпуск или среднедневное потребление деталей (узлов и т.д.) определяется как отношение программы производства деталей данного наименования к количе­ству рабочих дней в плановом периоде.

Поскольку значение  R может быть дифференцирова­но в достаточно большом диапазоне, полученное значе­ние n_пр будет учитывать, с одной стороны, экономиче­ские требования, а с другой - организационно-техни­ческие условия.

Ритм партии (R) - это интервал (промежуток вре­мени) между запуском в производство очередных пар­тий одноименных предметов труда или их выпуском.

Рассчитывается по формуле:

R = n_пр / N_дн

Длительность производственного цикла (Т_ц) – один из важнейших календарно-плановых, представляет со­бой промежуток времени от запуска исходных сырья и материалов в производство до выпуска готовой продук­ции из данных сырья и материалов. От его величины зависит величина заделов, которую необходимо знать для расчета сроков запуска-выпуска партий деталей (узлов). В условиях серийного производства Т_ц рассчи­тывается для партии деталей в целом. По структуре со­стоит из следующих элементов: 

- времени на обработку партии предметов труда по всем операциям, а также на протекание естествен­ных процессов ( );

- времени на выполнение контрольных операций ( );

- времени транспортировки (t_тр);

- времени межоперационного пролеживания деталей в ожидании освобождения оборудования для про­хождения дальнейшей обработки (t_ож);

- времени пролеживания деталей в цеховых кладовых и на межцеховых складах (t_ск).

Т_ц =  + + t_тp + t_ож + t_ск,

где К_о - количество технологических, контрольных операций. 

Существуют специальные формулы для расчета от­дельных составляющих, а также для расчета продол­жительности производственного цикла в целом, кото­рые, однако, на практике используются крайне редко. Т_ц можно определить:

- путем фиксации времени нахождения партии сы­рья и материалов в производственном процессе (от запуска в производство до выхода готовой продукции);

- или путем укрупненного расчета по следующим формулам:

для отдельной детали Т_ц = Z / N_дн.

где Z - суммарный задел i-й детали (в том числе в со­ставе узлов, подузлов и полуготовых изделиях) по всем стадиям и операциям производственного цикла;

по предприятию в целом Т_ц = НЗП / (К_н.з * С_пр),

где НЗП - объем незавершенного производства на пред­приятии, тыс. р.;

К_н.з - коэффициент нарастания за­трат;

С_пр - производственная себестоимость среднеднев­ного выпуска продукции, тыс. р.

Рассмотренные методы дают достаточно точные для практики значения Т_ц.

В обобщенном виде опережение запуска и выпуска партии деталей (сборочных единиц) - это время, отде­ляющее сроки выполнения более ранних работ от сро­ков выполнения более поздних работ. Опережение рас­считывается в днях. Различают два вида опережений: опережение запуска (Q_зап) и опережение выпуска (Q_вып)

 Опережение запуска (Q_зап) - это время с момента запуска предмета труда (или партии предметов труда) в обработку или сборочных единиц на узловую сборку в данном цехе (на участке) до момента выпуска со сборки всех изделий, для которых были запущены детали в об­работку (или сборочные единицы на узловую сборку).

 Опережение выпуска (Q_вып) - это время с момента выпуска предмета труда (партии предметов труда) из обработки или сборки в данном цехе (на участке) до момента выпуска со сборки всех изделий, для которых были запущены детали в обработку (или сборочные единицы на сборку). Следовательно, Q_вып меньше Q_зап на величину Т_ц обработки (сборки) предмета труда (партии предметов труда) в цехе, на участке, для которого рас­считывается опережение.

Графически Q_зап И Q_вып представлены на рис. 5.

Нормативы Q_зап и Q_вып необходимы для определения и соблюдения сроков запуска и выпуска деталей, узлов (партий) по цехам, участкам, в которых производится их обработка.

В общем виде величина опережения (Q_зап и Q_вып) долж­на быть равна сумме нормативной длительности производ­ственных циклов изготовления детали (партии деталей), или узла, по всем стадиям производственного процесса, включая сборку, и время межцехового пролеживания.

В случае, когда размер партии деталей изменяется при переходе от одной стадии производственного про­цесса к другой, нормативы опережений запуска и вы­пуска рассчитываются по более сложным формулам.

t_мц – межцеховое прослеживание, дн. ^ Рис. 5. Графическое изображение опережений запуска и выпуска.

Нормативы опережений могут быть выражены не только в днях, но и количестве готовых изделий, на ко­торое запуск (выпуск) деталей в данном цехе должен опережать запуск (выпуск) изделий со сборки. Таким обра­зом, при разработке производственных программ по це­хам сроки запуска и выпуска партий деталей опреде­ляются исходя из потребности в них сборочного цеха.

Бесперебойный ход производства возможен только в том случае, если все рабочие места будут обеспечены необходимым количеством заготовок, полуфабрикатов, деталей и узлов, Т.е. при условии, что в производстве постоянно находятся необходимые заделы. По месту накопления заделы, как и в массовом производстве, де­лятся на внутрицеховые и межцеховые (складские). Ес­ли в цехе имеются поточные линии, для них рассчиты­ваются внутрилинейные и межлинейные заделы. Для серийных участков заделы не расчленяются на техноло­гические, транспортные, резервные и оборотные, а рас­считываются в целом. Их величина зависит от размера партии, длительности цикла изготовления партии, пе­риодичности запуска-выпуска партии деталей и может быть рассчитана по следующей формуле: Z = Т_ц * N_дн

Межцеховые (складские) заделы состоят из страхо­вых и оборотных.