8) Управление заготовительным производством

 

При решении задач управления заготовительным производ­ством можно выделить следующие основные этапы: укрупненный расчет производственных мощностей и загрузки оборудования; расчет подетальных годовых, квартальных и месячных цеховых планов; внутрицеховое планирование.

Рассмотрим особенности решения этих задач для массового, серийного и единичного производства.

Укрупненный расчет производственных мощностей и загрузки оборудования. В условиях массового и крупносерийного производ­ства эффективным методом расчета производственных мощностей и производственной программы (задача первого этапа), обеспечивающей их максимальную загрузку, является линейное программирование.

Введем следующие обозначения: i — номер группы оборудова­ния; j — номер изделия;  — пропускная способность i-й группы оборудования;  — трудоемкость j-го изделия при его выпуске на i-й группе оборудования;  — себестоимость изделий;  — цена изделий; х — искомая программа выпуска.

Ограничения по пропускной способности оборудования имеют вид .

Разность между пропускной способностью и загрузкой оборудования .

В зависимости от требований могут быть использованы различ­ные критерии.

1. При необходимости сведения к минимуму суммарной вели­чины простоев

 

2.   При максимизации выпуска в стоимостном выражении

 

 

3.  При максимизации прибыли

 

Если трудоемкость и себестоимость зависят от объемов произ­водства, что возможно при значительном варьировании планируе­мой производственной программы, то расчет ведется для зон допу­стимой стабильности параметров  и .

Расчет подетальных годовых, квартальных и месячных планов. Важным этапом при планировании массового и крупносерийного производства является расчет подетальных годо­вых, квартальных и месячных планов цехов и участков. Применяются три метода разработки подетальных планов: цепной, цеховых спецификаций, конструкторских специ­фикаций.

По цепному методу в соответствии с заводским планом реали­зации устанавливается задание сборочному цеху. Затем рассчи­тывается количество деталей, необходимых для сборки с учетом запасов. Затем с учетом исполнения или изменения заделов опре­деляется план по выпуску и запуску.

Метод цеховых спецификаций основан на использовании цехо­вых спецификаций, в которых указано, какое количество деталей по каждому наименованию входит в различные узлы изделий. По этим спецификациям подсчитывается потребность в каждом виде деталей по цехам и заводу в целом. Здесь следует отметить, что составление цеховых спецификаций весьма трудоемко.

Наиболее удобен метод конструкторских спецификаций. В соот­ветствии с этим методом формируются матрицы прямой применяе­мости, в которых для каждого наименования деталей указаны дан­ные об их входимости (в штуках) в сборочное соединение более высокого уровня. В матрицах полной применяемости содержатся данные о вхождении деталей в соединения с учетом того, что детали могут применяться в разных сборочных единицах. Умножение матрицы полной применяемости А на вектор товарной продукции Т дает искомое количество деталей М, тогда М = AT.

После составления годового подетального плана необходимо распределить задание по кварталам и месяцам. Для поточно-массо­вого производства это осуществляется путем деления задания на число рабочих дней в плановом периоде. Полученная величина опре­деляет дневной темп выпуска. Большую сложность решение этой задачи приобретает в серийном производстве, где изготовление деталей производится партиями. Основной расчетной величиной здесь является величина партии. Решение этой задачи производится исходя из следующего компромисса. При укрупнении партии уменьшаются время переналадок и время на подготовку изготовле­ния партии. Однако при этом увеличиваются затраты, связанные с омертвлением средств в незавершенном производстве. Кроме того, необходимо обеспечить непрерывность подачи деталей на сборку, что также ограничивает допустимые размеры партий.

Внутрицеховое планирование. На этапе внутрицехо­вого планирования задание доводится непосредственно до рабочих мест. В массовом производстве среднедневное задание участку выводится как частное от деления месячного задания на число дней в месяце» В качестве основной расчетной единицы здесь выступают нормы различных заделов. Устанавливаются заделы заготовок, технологические, транспортные и готовых деталей. Кроме них создаются страховые заделы для станков с большой загрузкой, когда в случае срыва работы могут возникнуть трудности с поддер­жанием общей ритмичности.

Часто в производстве отсутствует полная синхронизация поточ­ных линий. Поэтому создаются оборотные заделы, связывающие между собой операции, отличающиеся по производительности. Если продолжительность переналадок достаточно велика и зависит от их последовательности, то возникает задача оптимизации пере­наладок. Математически эта задача эквивалентна известной задаче коммивояжера, формулируемой следующим образом. Необходимо объехать за минимальное время п пунктов, побывав в каждом только один раз, и возвратиться в исходный.

В рассматриваемом случае переезд из одного пункта в другой соответствует некоторой одной переналадке. Формально задача записывается в виде следующей матрицы:

 

 

где  — время переналадки с i-й операции на j-ю.

Необходимо найти последовательность

 

  …, , ,

 

при , такую, что

 

.

 

В настоящее время разработаны различные методы решения этой задачи. Практически ее решение на ЭВМ обычно осуществляется с помощью метода «ветвей и границ».

При внутрицеховом планировании определение последователь­ности и сроков прохождения деталей по рабочим местам и передачи их в различные заделы приобретает особое значение в массовом производстве (при не полностью синхронизированных потоках) и в серийном производстве. Для решения этой задачи составляются календарные графики-расписания, в которых указаны сложные взаимосвязи многопредметных потоков изделий с разными трудоемкостями и последовательностью обработки.

Здесь следует отметить, что решение задач календарного пла­нирования в полном объеме с учетом всех производственно-эконо­мических факторов представляет значительную сложность. Поэтому в настоящее время разработаны методы ее решения с точки зрения оптимизации тех или иных отдельных факторов. Часто при реше­нии одним из основных факторов выступает длительность произ­водственного цикла Т. При этом строится календарный план, кото­рый минимизирует величину Т. Вместе с тем могут играть суще­ственную роль и другие факторы, такие, как сокращение простоев и комплектный ход всего производства, т. е. своевременное обеспе­чение поступления деталей на сборку.

Описанные выше методы являются централизован­ными. Наряду с централизованными методами оперативного планирования и управления дискретным производством существует также ряд децентрализованных методов. В ка­честве примера рассмотрим Новочеркасский метод планирования, который применяется в серийном производстве. Метод сводится к следующим основным положениям.

1. Вся номенклатура продукции сводится к условному изделию или к суткокомплекту.

2. С оперативного учета снимается нормативный задел, пред­ставляющий собой опережение подразделений относительно сборки, выраженный в днях обеспеченности.

3. Контроль за выполнением единого сквозного графика произ­водится на основе цеховых и участковых картотек пропорциональ­ности.

Из величины фактически имеющегося задела вычитается вели­чина нормативного задела незавершенного производства, в резуль­тате чего он снимается с учета и все рабочие места одновременно укомплектовывают один и тот же суткокомплект. Величина суткокомплекта определяется исходя из применяемости деталей и плана выпуска изделий. Пусть, например, квартальная потребность равна 2084 деталям, причем опережение составляет 13 дней. Тогда суточная потребность составляет 2084/76 = 27,4 детали. Если фактически в наличии имеется 622 детали, то к рассматриваемому моменту времени будут укомплектованы этим типом деталей (622 — 356)/27,4 = 9,7 суткокомплекта.

Номера укомплектованных суткокомплектов проставляются в карточках, которые хранятся в картотеке пропорциональности. При приходе очередной накладной на изготовленные детали опера­тор рассчитывает новый номер укомплектованного деталью данного типа суткокомплекта и перемещает карточку данного наименования деталей в соответствующую ячейку.

Трудоемкость данного метода связана с обновлением картотеки. Кроме того, представляет значительную сложность определение новой суточной потребности при изменениях в программе.