Серийный способ организации производства

Специфика предприятий серийного типа – большая номенклатура изделий. Количество изделий измеряется сотнями, количество деталей, из которых собираются изделия, – тысячами и десятками тысяч, количество деталеопераций – сотнями тысяч. Предприятие не в состоянии для каждого изделия, тем более детали, иметь отдельное оборудование. Поэтому изделия выпускаются сериями, детали – партиями. В пределах серии (партии) производство организуется по поточному способу (см. п. 1.4.2). Переход от одного изделия (детали) к другому требует переналадки оборудования.

Размер серии (партии) определяется количеством изделий (деталей), из­готавливаемых на одну переналадку. Возникает задача определения оптимального размера серии (партии). Суть задачи в следующем. Допустим, предпри­ятию ежемесячно требуется 100 деталей, в год – 1200. На их изготовление требуется 3 месяца. На рис. 1.17, а показан график складского остатка деталей при условии, что производство их целиком запланировано на начало года. Среднегодовой остаток деталей на складе составит 900/2 = 450 шт., и за год по­требуется одна переналадка.

Рис. 1.17. График складского остатка деталей:

а – при одной партии в год; б – при четырех партиях в год

На рис. 1.17, б показан график для случая, когда изготовление деталей разделено на четыре партии, каждая из которых запускается в производство в начале очередного квартала. Среднегодовой остаток деталей на складе равен 225/2 = 112 шт., но зато требуются четыре переналадки.

Оптимальный размер партии определяется минимумом суммы удорожающих и удешевляющих факторов, зависящих от ее размера. Уменьшение размера партии позволяет снизить складской запас изделий (деталей), соответ­ственно уменьшается потребность оборотных средств, меньше требуется складских помещений и затрат на хранение. Расходы хранения партии Z (руб.):

,

где n – размер партии изделий (n/2 – средняя величина хранимого), шт.;

C – себестоимость изделия (детали), руб./шт.;

p – стоимость денег (годовой депозитный процент банка);

α – затраты складирования за год (в процентах от себестоимости изделия).

С другой стороны, с уменьшением размера партии чаще требуется переналадка оборудования, снижается выпуск продукции в связи с простоями во время переналадки, уменьшается выработка рабочих. Расходы, связанные с переналадкой W (руб.):

W = ,

где N – годовая программы выпуска изделия ( – количество партий за год);

S – затраты на одну переналадку, руб.;

U – убытки от простоя на одну переналадку, руб.

Целевая функция оптимизации:

Y = Z + W → min.

Для нахождения экстремума следует взять первую производную от функции Y по n:

Y′_n = ,

приравнять ее нулю и затем решить относительно n. В результате получаем формулу Уилсона:

n_opt = , (1.26)

где n_opt – оптимальная партия, шт.

Пример расчета. Годовая программа выпуска изделия 1300 шт. Себестоимость 300 руб./шт. Затраты на одну переналадку оборудования 3500 руб. Потери от простоя на одну переналадку 1375 руб. Затраты хранения 4 % от себестоимости. Годовой депозитный процент 6 %. Опеределить оптимальный размер партии и количество партий за год.

n_opt = шт.

Годовая программа делится на 1300/650 = 2 партии.

Особенность формулы Уилсона такова, что отклонения от n_optв большую или меньшую сторону на 5-10 %существенно не влияют на экономическую эффективность. Так, при условиях рассмотренного примера затраты при партии n_opt = 650 шт. составят

Y = руб.

Если же партию увеличить до 750 шт. или уменьшить до 560 шт., затраты возрастут до 19700 руб. Разница с оптимальным вариантом всего 1 %, что не выходит за допустимые пределы точности определения экономической эффективности.

При пользовании формулой (1.26) нужно иметь в виду следующее:

а) если из-за неопределенности портфеля заказов определить годовую программу выпуска изделия N затруднительно, можно взять N за меньший период, например полгода, и в такой же мере уменьшить ри α, т.е. принять полугодовой депозитный процент и половину годовых затрат на хранение;

б) для определения стоимости переналадки S следует составить смету затрат (форма 1.1).

Форма 1.1

Смета затрат на переналадку

Статья расходов	Един. изм.	Кол-во единиц	Цена единицы	Сумма
1. Материалы и специнструмент 2. Услуги мехмастерских по изготовлению оснастки 3. Зарплата наладчиков 4. Социальный налог 5. Накладные расходы
Итого

в) потери от простоя U подсчитываются по формуле

U = Нqt_пр, (1.27)

где U – потери от простоя, руб.;

Н – накладные (цеховые) расходы на единицу продукции, руб./шт.;

q – суточное производство продукции при работе технологической линии, шт.;

t_пр – продолжительность простоя технологической линии в связи с переналадкой, дни.

Показатель оптимальной партии используется при планировании периодичности запуска изделий (форма 1.2), производства сменной оснастки.

Форма 1.2

Календарный график запуска изделий

Наименование изделия	Основные характеристики изделия	Размер партии	Дата запуска	Дата прекра-щения выпуска	Длительность, дни
выпуска	переналадки до запуска партии

В серийном сборочном производстве, чтобы уменьшить складской остаток деталей, требуется увязывать время изготовления деталей со временем сборки изделий. Для решения этой задачи может быть использован графический метод. Рассмотрим его на следующем примере.

Годовой план выпуска изделия 1300 шт., оптимальная серия 650 шт. (в год две серии), суточное производство 10 шт., т.е. выпуск серии занимает 3 мес. (при 22 рабочих днях в месяц). График сборки изделия приведен на рис. 1.18, а.

Расход деталей на одно изделие 1 шт., соответственно на годовой план – 1300 шт. Оптимальная партия деталей 325 шт. (в год четыре партии), суточное производство 10 шт., т.е. выпуск партии занимает 1,5 мес. Вариант графика выпуска деталей приведен на рис. 1.18, б.

График образования и расходования запаса деталей получается сопостав­лением графиков изготовления деталей и сборки изделия в характерные моменты времени. Так, в момент времени t = 3 мес запас не нужен. В период времени 1,5-3 мес детали не производятся, но изделие собирается в количестве 325 шт. Следовательно, запас деталей в момент времени t = 1,5 мес должен быть равен 325 шт. На интервале времени 0-1,5 мес детали производятся и полностью по­требляются. Следовательно, запас деталей в момент времени t = 0 мес также должен быть равен 325 шт. Аналогично рассуждая, находим запас деталей в моменты времени t = 4,5; 6; 7,5 мес и т.д. Результаты построения графика складского остатка деталей приведены на рис. 1.18, в.

Рис. 1.18. К определению складского остатка деталей:

а – график сборки изделий; б – график изготовления деталей;

в – график складского остатка деталей

Для оптимизации графика остатка деталей нужно попробовать изменить время изготовления деталей. Возможно, это позволит отыскать вариант, при котором среднегодовой запас деталей получится меньше. На рис. 1.19, а показан измененный вариант графика изготовления деталей, а на рис. 1.19, б – улучшенный (оптимизированный) график складского остатка.

Сравнение рис. 1.18, в и 1.19, б показывает, что при первоначальном варианте среднегодовой остаток деталей составлял шт., а при оптимизированном – шт., т.е. в три раза меньше.

Рис. 1.19. Складской остаток деталей при сдвиге времени их изготовления:

а – график изготовления деталей;

б – оптимизированный график складского остатка деталей

Запас изделий и деталей является оборотным. При подсчете величины незавершенного производства (в натуральном измерении) используется формула (1.24). В качестве М в формулу подставляется средняя величина оборотного складского запаса деталей. Страховой запас добавляется в размере 25-50 % от среднего оборотного.

При большой номенклатуре изделий и деталей расчет оптимальной пар­тии и организация производства в режиме оптимизации складского остатка отдельно для каждой детали делаются затруднительными. В этом случае применяются групповые методы планирования производства деталей: машинно-комплектный, комплектно-узловой, комплектно-групповой.

Машинно-комплектный метод применяется при небольшой длительно­сти сборки изделия (до 1-2 недель). Группы деталей подбираются комплектами, необходимыми для сборки машины. Если сроки сборки машины большие, группы деталей подбираются комплектами, обеспечивающими сборку не всей машины, а отдельных узлов (отсюда название метода комплектно-узловой). Комплектно-групповой метод предусматривает комплектование групп деталей по признакам подобия. Например, одинаковый маршрут обработки деталей и сборки изделия, сходная технология обработки.

Складская система организации производства деталей предусматривает равномерное в течение года изготовление деталей с передачей их на склад, откуда они по мере необходимости выдаются в производство. Система используется для деталей с невысокой себестоимостью изготовления, ходовых (крепеж, нормали и т.п.).

Кроме перечисленных, при единичном и мелкосерийном типах производ­ства применяются и другие методы формирования групп деталей (элементов) для сборки, в частности позаказный и единого графика. При позаказном методе детали подбираются на сборку (строительство) единичного объекта на очередной месяц. При методе единого графика подборка деталей на очередной месяц производится на серию однотипных штучных объектов.

Групповые методы позволяют в 10-20 раз уменьшить объем учетных единиц при планировании производства. При достаточно хороших значениях величины незавершенного производства они обеспечивают устойчивость процесса производства. Если в составе группы можно выделить 1-2 наиболее сложные трудоемкие детали, применительно к этим деталям можно выполнить расчет оптимальной партии.

Система непрерывного оперативно-производственного планирования (НОПП) предусматривает организацию производства деталей в режиме суточ­ных планов. Расчетная формула:

З = (Д – + Г) СП, (1.28)

где З – задание на выпуск деталей на очередной день, шт.;

Д – порядковый номер рабочего дня (от начала месяца);

М – сумма остатка деталей на начало месяца плюс фактическое изготовление их с начала месяца, шт.;

СП – суточное потребление деталей, шт.;

Г – страховой запас деталей, в днях.

Пример. На 12-й рабочий день с начала месяца (Д = 12) имеется запас деталей М = 100 шт. Суточное потребление деталей СП = 8 шт. Страховой запас Г = 3 дня. Тогда задание на выпуск деталей на очередной день должно быть:

З = (12 – + 3)×8 = 20 шт.

Система НОПП не является оптимизационной. Она применяется при отно­сительно небольшой номенклатуре изделий, но большом количестве деталей на изделие и ориентирована на то, чтобы не допускать срыва в сборке из-за отсутствия необходимых деталей. Система была разработана и впервые применена на Новочеркасском электровозостроительном заводе.

Основные задачи отдела организации производства в условиях серийного способа производства следующие:

· определение величины оптимальных партий (серий) деталей и изделий;

· формирование групп деталей;

· календарное планирование запуска партий (серий) в производство;

· планирование переналадки оборудования и изготовления оснастки;

· управление запасами деталей, оптимизация величины незавершенного производства.

Вопросы для самопроверки

1. Расчет оптимальной партии в серийном производстве.

2. Построение и оптимизация графиков производства и потребления деталей в серийном производстве.

3. Методика определения складского остатка деталей.

4. Групповые методы планирования деталей.

Дата добавления: 2017-01-14