Тема 4. Основные законы рациональной организации производственного процесса.

Большим достижением в современной теории организации производства можно считать выявление и описание того, как проявляются законы организации высокоэффективных производственных процессов. Рассмотрим закон упорядоченности движения предметов труда в производстве. Без предварительной организации движения предметов труда по типовым межцеховым и внутрицеховым технологическим маршрутам вообще невозможно планирование хода производства.

Упорядоченное движение деталей в производстве может достигаться двумя способами:

1. Стандартизацией и типизацией межцеховых и внутрицеховых технологических маршрутов

2. Проектированием типовой схемы движения предметов труда в производстве (ТСД ПТ).

Проектирование и использование ТСД ПТ на основе конструкторско-технологического классификатора предметов труда на всю производственную программу обеспечивает использование всех потенциальных возможностей организации однонаправленных материальных потоков.

ТСД ПТ делает возможным более чем десятикратное сокращение количества различных межцеховых технологических маршрутов (расцеховок).

Использование ТСД ПТ ведет к резкому сокращению количества внутрипроизводственных связей между участниками, многократно уменьшает сложность и трудоемкость планирования и управления производством и, кроме того, создает необходимую организационную основу согласования сроков выполнения работ с полной загрузкой плановых рабочих мест и производственных подразделений при минимально необходимом и комплектном производстве.

Повышению упорядоченности движения предметов труда в производстве способствует рациональная очередность запуска деталей в производство. Упорядочение запуска деталей в производство по разным критериям может обеспечивать либо сокращение длительности совокупного цикла изготовления рассматриваемых деталей, либо уменьшение внутрисменных простоев рабочих мест, либо повышение устойчивости осуществления производственного процесса по плану графику.

Для более эффективной организации производства был разработан закон непрерывности хода производственного процесса. В условиях непоточного производства предпочтительнее непрерывная загрузка рабочего места. Это подтверждается и при более глубоком анализе потерь производства от часа простоя рабочего места и часа пролеживания партии предметов труда. В условиях же поточного производства, напротив, предпочтительнее простои рабочих мест, т.к. задержка движения одного предмета труда на час равноценна остановке каждого рабочего места поточной линии на 1 час. Сопоставление потерь производства от часа простоя рабочего места и от часа пролеживания партии предметов труда позволяет сформулировать некоторые правила выбора эффективных методов календарной организации производственного процесса: • во всех типах производства час простоя рабочего места и час пролеживания партии предмета труда противопоставляется друг другу не только как различные компенсаторы, выравнивающие длительность операций, но и как разные по величине потери производства, • в непоточном производстве производственный процесс должен организовываться по принципу непрерывной загрузки рабочих мест в противоположность принципу непрерывного движения предметов труда в поточном производстве, • выбор принципа организации производственного процесса (непрерывная загрузка рабочих или непрерывное движение предметов труда) в конкретных условиях определяется соотношение потерь производства от простоя рабочих мест и от пролеживания предметов трудя.

Рассмотрим проявление закона ритма производственного цикла изготовления изделия. Этот закон проявляется каждый раз, когда в процессе изготовления отдельного изделия или его части формируется относительно их производственных циклов (времени их производства) неравномерность потребления ресурсов рабочего времени рабочих и оборудования.

Закон ритма производственного цикла изготовления изделия – это объективно существующая совокупность причинно-следственных связей между параметрами производственной программы предприятия (т.е. составом, сроками, приоритетами, пропорциями объектов производства, структурой трудоемкости), с одной стороны, и структурой элементов производства, потребляемых в производстве с другой.

Закон ритма производственного цикла изготовления изделия – существенные связи, которые проявляются при согласовании и гармонизации количественных организационно-технологических пропорций сопрягаемых элементов процесса производства (предметов труда, рабочих и рабочих мест) в пространстве и во времени и зависят от параметров производственной программы и от особенностей организации производства на предприятии и на каждом участке производства.

Работы должны быть взаимосвязаны как по срокам так и по объемам и структуре используемых ресурсов во времени и пространстве.

Существуют три возможных метода моделирования ритма производства:

- Статистический. Используется статистическое моделирование процесса изготовления изделия и на этой основе разрабатывается норматив календарного распределения трудоемкости изделия относительно его производственного цикла.

- Статический метод предполагает предварительное построение статичной модели производства. Рекомендуется пооперационая схема вхождения в изделие сборочных единиц, деталей, заготовок и т.д.

- Динамическая модель ритма позволяет с большой достоверностью установить предельно вероятностные (самые поздние) сроки выполнения работ.

В законе проявления календарной синхронизации циклов процессов изготовления изделий и их частей рассматриваются следующие аспекты:

• Синхронизация циклов технологических операций рассматривает календарную организацию всех форм поточного производства, построенных по принципу непрерывного движения деталей – синхронизация длительностей деталеопераций здесь должна бы осуществляться за счет простоев рабочих мест, но это неэффективно, т.к. час простоя рабочего места стоит дороже, чем час пролеживания одной детали. Поэтому организуется параллельно-последовательное движение деталей, когда все микропростои рабочих мест концентрируются.

• Вообще при любой форме организации производства неравные продолжительности технологических операций выравниваются до некоторого календарного предела, либо за счет пролеживания деталей, либо за счет простоев рабочих мест, либо за счет того и другого одновременно.

• Синхронизацию циклов изготовления деталей можно рассмотреть в следующем ракурсе: если детали имеют одинаковое количество операций, то их циклы выравниваются вследствие выравнивания длительностей их операций. Детали в производственных подразделениях изготавливаются комплектами, значит длительность цикла изготовления каждой детали комплекта равна длительности изготовления рассматриваемого комплекта деталей.

• Синхронизация длительностей комплектоопераций процесса изготовления комплектов деталей рассматривает синхронизацию комплектоопераций, и тогда автоматически сокращаются длительности циклов изготовления комплектов деталей.

Также для более эффективной организации производства учеными рассматриваются:

Закон эмерджентности основных и вспомогательных производственных процессов и Закон резервирования ресурсов в производстве.

Использование вышеназванных законов организации производственных процессов позволяет спланировать и поддерживать ритмичную работу производственных подразделений предприятия, т.е. работу в форме рациональной организации производственных процессов, при которой процессы изготовления отдельных деталей, комплектов деталей и выполнения отдельных заказов программы сочетаются по заранее определенному плану. Это сочетание и обеспечивает ритмичную работу как непрерывное возобновление всего производственного процесса одновременно (параллельно) во всех производственных подразделениях и на каждом рабочем месте в строгом соответствии с плановой пропорциональностью, технологической прямоточностью и экономически обоснованной надежностью выпуска изделий в установленные сроки и надлежащего качества.

Организация и поддержание ритмичной работы каждого предприятия и его производственных подразделений позволяет:

• устранить традиционные потери ресурсов рабочего времени рабочих и оборудования,

• обеспечивает конкурентные преимущества – лидерство по минимуму затрат, гарантированное время доставки заказов, индивидуализацию изделий по требованиям заказчика, гибкое регулирование объемов производства, расширение сервисных услуг и ряд других преимуществ.

Поточное производство — форма организации производственного процесса, при которой все операции согласованы во времени, повторяют­ся через строго установленные интервалы, все рабочие места являются специализированными и располагаются в соответствии с ходом техноло­гического процесса. В поточном производстве воплощаются все принци­пы организации производственного процесса, что обеспечивает наиболее эффективное его функционирование. Поточные формы работы наиболее распространены в массовом производстве, но применяются также в серий­ном и единичном производстве.

Планирование и управление материальным потоком при данной форме организации не представляют особой сложности в силу проработанности вопроса упорядочения движения предметов труда в пространстве и во вре­мени, организации их ритмичной обработки

Практика показывает, что поточное производство в своем развитии целенаправленно идет по пути автоматизации и роботизации: внедрение автоматических линий, станков с числовым программным обеспе­чением, линий, содержащих оборудование с программным управлением, при­менение микропроцессорной техники, промышленных роботов, специализированных робототехнических комплексов, гибких производственных систем и т.д.

Непоточное производство — форма организации производственного процесса, при котором осуществляется преиму­щественно неупорядоченное движение предметов труда в пространстве, сочетаемое с прогнозированным их движением во времени (в основном применяется для единичного, мелкосерийного и серийного производства).

Наибольшая сложность организации непоточного производства по срав­нению с поточной состоит прежде всего в необходимости упорядочения движения предметов труда в пространстве, сведения хаотичных потоков в единый технологический маршрут производства однотипной продукции.

Упорядочение движения деталей возможно только путем организации их однонаправленного движения, унификацией и типизацией технологи­ческих процессов изготовления деталей, закрепленных за одним предмет­но-замкнутым участком. Для организации производственного процесса в пространстве используют методы типизации технологических процессов и групповой унификации (к примеру, формирование типовых схем движе­ния предметов труда), рассмотренные в работах

Схемы технологических процессов представляют собой описание последовательности прохождения обрабатываемой детали или сбороч­ной единицы по всем цехам, а внутри цехов — по всем операциям с ука­занием данных об оборудовании, оснастке, материальных и трудовых нормативов, а также содержат описание процесса изготовления на всех операциях.

Дальнейшее упорядочение движения предметов труда основано на оптимальном размещении необходимого состава станочного парка произ­водственных участков в соответствии с разработанными технологически­ми процессами или маршрутами. Для этого перспективно использовать станочный парк на резиновой подложке, а всю технологическую проводку к станкам осуществлять по верху.

Итак, однонаправленное движение предметов труда, разработанное на основе типизации и унификации технологических процессов, является обязательным и достаточным условием для перехода от прогнозирования хода производственного процесса к его всестороннему планированию, по­скольку при хаотичном движении предметов труда определить длитель­ность производственного цикла и сроки изготовления деталей и изделий возможно только с некоторой степенью вероятности.

Организация технологических процессов позволяет перейти к опера­тивному планированию и управлению материальным потоком в про­изводстве в случае соблюдения следующих условий:

- ритмичной и со­гласованной работы по единому графику с равномерным выпуском про­дукции;

- максимальной непрерывности производственного процесса; максимальной надежности и гибкости плановых расчетов;

- обеспечения непрерывности планового руководства;

- обеспечения соответствия систе­мы оперативного управления производством типу и характеру конкрет­ного производства.

ТЕМА 5. ОПЕРАТИВНОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ И УПРАВЛЕНИЕ МАТЕРИАЛЬНЫМИ ПОТОКАМИ В ПРОИЗВОДСТВЕ.

В процессе планирования и управления производством должно быть достигнуто строгое взаимодействие органов управления на всех стадиях производственного процесса (от получения сырья до реали­зации продукции) с целью выполнения плана поставок готовой продукции в необходимом количестве, нужного качества, в нужное время и место с минимальными совокупными затратами.

В основе оперативного планирования и управления лежит производ­ственная программа, в рамках которой разрабатываются детализирован­ные плановые задания для каждого производственного подразделения (цеха, участка, рабочего места) на определенный период времени. В рамках производственной программы также осуществляется текущее руководство и конт­роль производственного процесса.

Оперативное планирование и управление производством по сфере дей­ствия и соподчиненности подразделяется на два уровня: межцеховое (на уровне предприятия) и внутрицеховое (на уровне цеха).

Межцеховое оперативное планирование и управлениепозволяет согласо­вывать деятельность производственных цехов предприятия по узловой сбор­ке, изготовлению деталей и изделий.

Координация деятельности на данном уровне позволяет распределить годовую и квартальную производственную программу предприятия во времени и по производственным подразделениям, с тем, чтобы месячная программа каждого цеха и участка соответствовала их пропускной способности и согласовывалась со сроками комплектации и сдачи готовой продукции на склад.

На межцеховом уровне разрабатываются производственные задания цехам и участкам основного, вспомогательного и обслуживающего производств на короткие отрезки времени в виде программ и графиков с указанием сроков запуска-выпуска продукции, при этом рассчитываются: данные о загрузке и пропускной способности оборудования и календарно-плановые нормативы.

На уровне внутрицехового оперативного планирования и управлениямесячная производственная программа цеха распределяется по дням и по рабочим местам, согласованно с работой участков и рабочих мест основ­ного и вспомогательного производств, а также с учетом их полной загруз­ки и достижения сокращения производственного цикла изготовления ко­нечного изделия.

На внутрицеховом уровне разрабатываются сменно-суточные задания, в кото­рых указываются номенклатура и количество изделий, подлежащих изго­товлению в предстоящие сутки. На уровне рабочих мест разрабатываются рабочие наряды, в которых указываются шифр изделий, их количество, наименование операций и норма времени. Основой планирования служат различные системы опе­ративно-календарных расчетов, включающие: определение планово-учетной единицы (первичного объекта производ­ства); календарно-плановых нормативов (расчетных показате­лей моделирования производства); оформление плановой и учетной документации.

В соответствии с планово-учетной единицей выделяют несколько ос­новных систем оперативно-календарных расчетов, которые зависят от производственных условий и в основном от типа производства.

Практика показала, что типовые системы оперативно-календарных расче­тов (кроме подетальной для поточного производства) имеют, к сожалению, массу недостатков. Основным недостатком является игнорирование увязки движения предметов труда с загрузкой рабочих мест во времени. Это приводит к воз­никновению «узких мест» в производстве при попытке следования разрабо­танным календарно-плановым нормативам. Данные нормативы при всей своей необходимости не отражают объективных законов хода производст­венного процесса и опираются лишь на статичное представление о нем [Аникин].

Более совершенная система оперативно-календарных расчетов носит название маршрутной системы, планово-учет­ной единицей которой является маршрутный комплект деталей (одного или нескольких заказов), изготовляемый на одном предметно-замкнутом участке по типовому технологическому маршруту. К календарно-плано­вым нормативам данной системы относится совокупность показателей: комплектность загрузки оборудования; размер серии изделия; очеред­ность запуска изделий; длительность производственного цикла; маршрут­ный комплект деталей и т. д.

Наиболее характерным для оперативного планирования является использование следующего ряда мето­дов плановых расчетов производства: календарный метод (аналог MRP I), объемно-календарный метод (используемый в концепциях MRP II и ERP) и объемно-динамический метод.

. Именно в такой последовательности и происходило развитие методов планирования и управления производством: с середины 1950-х гг. начинают использовать на практике метод MRP I вплоть до 1970-х гг., когда в практику начала внедряться новая концепция MRP II, в рамках которой сейчас реализуется объем­но-календарный метод.

Календарный метод планирования (КМ) предназначен для определе­ния конкретных сроков хода производства (запуска, выпуска изделий; опе­режений запуска, выпуска изделий, сборочных единиц относительно вы­пуска рассматриваемого изделия) каждого наименования выпускаемой продукции. Аналогом календарного метода планирования на Западе является метод планирования мате­риальных потребностей MRP I. Применяемый в нашей стране календарный метод планирования основывается на определении произ­водственного цикла изделия и используется для формирования месячной производственной программы [Аникин].

Объемно-календарный метод планирования (ОКМ) обеспечивает од­новременную взаимоувязку сроков и объемов производимых работ в про­изводственной системе с возможной пропускной способностью производ­ственных подразделений в целом на весь рассматриваемый временной период. Он сопровождается расчетами производственного цикла изделия и загрузки каждого производственного подразделения по видам работ и применяется при формировании месячных производственных программ.

Объемно-календарный метод планирования традиционно используется в системах MRP II — ERP. Обзор ин­формационных систем управления, построенных на базе концепций MRP II и ERP, приводится в следующих разделах данного учебного пособия.

Календарный и объемно-календарный методы планирования относят­ся к группе статичных методов, использование которых позволяет следо­вать календарно-плановым расчетам не более чем на 75%. т. е. 25% изде­лий и деталей не будут готовы к запланированным срокам. В свою очередь, объемно-динамический метод, использующий динамическое представле­ние о ходе производственного процесса (учитывающее объективные зако­номерности протекания производственного процесса), позволяет в полной мере спланировать сроки выпуска продукции с необходимой точностью. Календарный и объемно-календарный методы основаны на типовых системах расчетов.

Объемно-динамический метод (ОДМ) является наиболее совершен­ным из рассматриваемого ряда, поскольку основан на маршрутной системе оперативно-календарных расчетов. Данный метод позволяет одновремен­но учитывать сроки, объем и динамику производства работ в соответствии с запланированной номенклатурой выпуска и полнее использовать имею­щиеся производственные ресурсы (мощности), поскольку расчеты по дан­ному методу придерживаются объективных законов, а не упрощенных (усредненных) нормативов хода производственного процесса. Объемно-динамический метод среди других являет­ся наиболее перспективным и эффективным методом.