Исследование логистической системы в сфере производства

   Закон ритма производственного цикла изготовления изделия — это существенные связи, которые (а) 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 (б) зависят от параметров производственной программы и от особенностей организации производства на предприятии и на каждом участке производства. Общеизвестно, что согласование работ только по срокам — недостаточная гарантия своевременного исполнения заказа. Работы должны быть взаимосвязаны как по срокам, так и по объемам и структуре используемых ресурсов во времени и пространстве.

   Неравномерность потребления материальных и трудовых ресурсов в течение производственного цикла изготовления изделия была подмечена уже давно. Так, еще в 1933 г. Непорент О.И. предлагал путем календарного перераспределения процессов изготовления деталей изделия организовать равномерное распределение всей «производственной работы» по изделию на протяжении его производственного цикла. Однако он тут же оговаривался, что практически, даже при тщательной проработке календарных графиков изготовления изделий, невозможно получить равномерную по величине «производственную мощность процесса».

   Неравномерность трудовых затрат по величине и структуре в течение производственного цикла изготовления изделия обусловливается технологией производства (определенной последовательностью технологических операций), которые вызывают, например, резкие изменения величины и структуры трудовых затрат в моменты завершения технологических операций над комплектом деталей изделия. Так, в момент запуска ведущих деталей количество рабочих мест, на которых выполняются первые операции над деталями комплекта рассматриваемого изделия, сильно ограничено по сравнению с количеством деталей комплекта.

   С одной стороны, число рабочих  мест, на которых выполняются первые операции технологического процесса, намного меньше общего числа рабочих мест, участвующих в производстве; с другой стороны, не все рабочие места, на которых выполняются первые операции, могут быть заняты изготовлением деталей комплекта рассматриваемого изделия, так как одновременно с деталями данного изделия запускаются детали других изделий.

   Фронт рабочих мест, одновременно занятых изготовлением деталей данного комплекта, с момента запуска начинает возрастать и достигает своего максимума в момент завершения первой операции процесса (в момент завершения обработки деталей комплекта на первой операции типового тихнологического маршрута). Если достигнута наилучшая организованность производственного процесса во времени и пространстве, то действует правило «золотого сечения»: в момент, соответствующий точке «золотого сечения», производственный цикл изготовления рассматриваемого комплекта деталей делится на две части; причем производственный цикл изготовления комплекта так относится к своей большей части, как эта большая часть цикла относится к меньшей. В точке «золотого сечения» количество рабочих мест, привлеченных к изготовлению деталей комплекта, как правило, в два раза превышает среднее количество рабочих мест, выделяемых в плане для изготовления рассматриваемого комплекта деталей.

   Для оптимального процесса изготовления комплекта деталей точка «золотого сечения» должна находиться между 2/3 и 3/4 длительности цикла механообработки рассматриваемого комплекта деталей. В этот момент в изготовлении деталей данного комплекта одновременно участвуют рабочие места, на которых выполняются промежуточные и финишные операции технологического маршрута изготовления комплекта деталей.

   С момента завершения обработки комплекта  деталей на первой операции процесс изготовления рассматриваемого комплекта деталей начинает свертываться. Фронт рабочих мест постепенно сокращается. По мере завершения изготовления все большей части деталей рассматриваемого комплекта число одновременно работающих промежуточных рабочих мест сильно сокращается. В конце цикла изготовления рассматриваемого комплекта деталей работают только финишные рабочие места.

   Итак, на протяжении цикла механообработки комплекта деталей изделия в одном подразделении фронт рабочих мест сильно изменяется по числу и по составу. Ритм производственного цикла изготовления изделия представляет собой закономерное сочетание процессов развертывания и свертывания изготовления комплектов заготовок, деталей, сборочных единиц изделия по стадиям производства и производственным участкам, а в каждом производственном подразделении — закономерное изменение объема и состава выполняемых работ над каждым комплектом предметов труда данного изделия относительно производственного цикла изготовления комплекта деталей в данном подразделении. При этом изменение длительности цикла выполнения работ над комплектом предметов труда данного изделия в любом производственном подразделении не меняет внутренних пропорций распределения объема и состава этих работ относительно одних и тех же долей производственного цикла рассматриваемого комплекта предметов труда. Удлинение производственного цикла изготовления комплекта предметов труда, как правило, связано с уменьшением количества рабочих мест, выделяемых для изготовления этого комплекта.

   Существуют  три возможных метода моделирования  ритма производственного цикла изготовления изделия: статистический, статический и динамический.

   В качестве статистического метода используется статистическое моделирование процесса изготовления изделия и на этой основе разрабатывается норматив календарного распределения трудоемкости изделия относительно его производственного цикла.

   Методика  статистического моделирования ритма производственного цикла изготовления изделия относительно проста. Выбираются все пооперационные наряды, по которым оплачивалось изготовление уже выпущенного изделия. Наряды сортируются по цехам, по группам взаимозаменяемого и специального оборудования. Затем проводится дополнительная сортировка нарядов каждой группы по календарным интервалам в соответствии со сроками исполнения. В качестве таких интервалов могут использоваться дни, недели и месяцы, например, для производственных циклов большей длительности.

   Трудоемкости  работ в пооперационных нарядах, попавших в данный интервал календарного времени, суммируются, и получаются вариационные ряды (абсолютного) распределения трудовых затрат каждого вида в течение фактической длительности производственного цикла изделия. Если на график точками нанести каждое значение отдельного вариационного ряда и последовательно соединить эти точки, то получится ломаная линия, отражающая фактическое календарное распределение трудоемкости выполнения работ определенного вида относительно длительности производственного цикла изготовления изделия. Фактическая длина производственного цикла изготовления изделия делится обычно на десять равных частей. Каждому отрезку длины цикла соответствует своя площадь, ограниченная ломаной линией фактического распределения трудоемкости. Таких участков получается также десять. Затем определяется удельный вес каждого участка в общей площади. Получается вариационный ряд, отражающий удельное распределение трудовых затрат данного вида работы относительно каждой десятой доли фактического производственного цикла изделия. Так делается по каждому виду работы, и получается статистическая модель распределения трудовых затрат, или статистическая модель ритма производственного цикла изготовления изделия.

   Статический метод моделирования  ритма производственного цикла изготовления изделия предполагает предварительное построение статичной модели процесса производства. В качестве такой модели рекомендуется пооперационная схема вхождения (разузлования) в изделие сборочных единиц, деталей, заготовок, полуфабрикатов и т.д. За календарную продолжительность каждой операции в этой схеме обычно принимают одну смену.

   Пооперационная  схема вхождения  напоминает собой «дерево», в котором в качестве «ствола» выступают операции главной сборки, в качестве крупных «ветвей», отходящих от ствола, — операции сборки сборочных единиц, а «ветки» — это операции по изготовлению деталей и заготовок. Если за начало отсчета принять момент завершения последней операции генеральной, сборки и присвоить ей первый номер, то, присваивая номера каждой операции «ствола», «ветки» в последовательности, обратной ходу технологического процесса, получим привязку каждой технологической операции изготовления изделия к определенному номеру смены, которая принимается за такт планирования. Операция, имеющая наибольший номер, по существу определяет длительность производственного цикла изготовления изделия. Если теперь в каждом такте планирования просуммировать трудоемкости операций по видам работ, то получим распределение трудоемкости изготовления изделия по видам работ относительно каждой доли его производственного цикла, т. е. будет сформулирован статичный ритм производственного цикла изготовления изделия.

   Статистическая  модель отражения ритма производственного цикла изготовления изделия с ошибкой в 40%, а статичная с ошибкой в 30% прогнозируют (улавливают) характер изменения мощности процесса изготовления изделия по фазам производственного процесса. Эти неточности в определении календарного распределения структуры трудоемкости изготовления изделия приводят в планировании к ошибкам относительно назначения договорных сроков поставки, к непредсказуемому движению «узких» и «широких» мест в производстве, к большим потерям рабочего времени, рабочих мест и оборудования. При использовании статистического метода теряется примерно 40%, а при использовании статического метода примерно 30% рабочего времени рабочих и оборудования.

   В отличие от статистической и статичной  модели динамическая модель ритма производственного цикла изготовления изделия позволяет с большей достоверностью устанавливать предельно вероятностные (самые поздние) сроки выполнения работ. При этом процессы изготовления  каждого изделия увязываются с  процессами изготовления всех остальных изделий, входящих в производственную программу; учитываются пространственная структура производственного цикла, динамика структуры трудоемкости изготовления каждого изделия, непрерывная загрузка производственных подразделений производственной программой.

   Динамическая  модель формирования ритма производственного  цикла изготовления изделия строится на основе повышения организованности протекания производственного процесса и в целом способствует надежному определению длительности производственного цикла изготовления каждого изделия, обеспечивая рациональное использование производственных ресурсов (сокращение потерь рабочего времени до 5-10%, устранение сверхурочных работ, увеличение загрузки оборудования, сокращение оборотных средств в незавершенном производстве). 

Проявления  закона календарной  синхронизации циклов процессов изготовления изделий и их частей

   Синхронизация циклов процессов изготовления изделий  и их частей имеет место в любом производственном процессе, но ее, как правило, не замечали, т. е. ее как бы вовсе не было. Если процессом синхронизации циклов процессов не управлять, то продолжительности циклов увеличатся раза в три, так как при этом календарное выравнивание каждой части процесса превысит величину наибольшего цикла соответствующей части процесса. Это справедливо для каждого уровня разбиения процесса изготовления изделия на части: операция, деталь, комплектооперация, комплект деталей, стадия изготовления изделия (заготовительная, механообрабатывающая, сборочная). Неуправляемая синхронизация приводит к многократному превышению рационального уровня незавершенного производства и большим потерям рабочего времени рабочих и оборудования (в настоящее время в непоточном производстве эти потери рабочего времени достигают 50%). Знания о проявлениях закона синхронизации циклов процессов изготовления изделий и их частей необходимы как основа искусства управления производственным процессом с целью минимизации затрат на производство. Для обеспечения конкурентоспособности предприятия возможность минимизации затрат на производство играет, как правило, первостепенное значение.

   Синхронизация циклов технологических  операций.  Межоперационное пролеживание предметов труда и простои рабочих мест в процессе изготовления изделий служат своеобразными календарными компенсаторами, выравнивающими календарные длительности смежных технологических операций на производственных участках.

   Явление выравнивания календарных продолжительностей смежных технологических операций имеет силу закона. 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. Календарный предел выравнивания длительности технологических операций характеризует ход производственного процесса с двух его противоречивых сторон — как непрерывность загрузки рабочих мест (R.) и как непрерывность изготовления предметов труда (R.).

   Естественно, что при заданных организационно технологических условиях минимум затрат на производство достигается при наибольшей непрерывности использования средств производства (рабочих мест), а это соответствует единому оптимальному ритму изготовления партий деталей в производстве (R ). Объемно-динамический метод планирования и организация хода производства по принципу непрерывной загрузки плановых рабочих мест позволяют обеспечить не только непрерывную загрузку плановых рабочих мест, но и минимальную длительность производственного цикла изготовления рассматриваемого маршрутного комплекта деталей (Т   ).

   Цикл изготовления комплекта деталей определяется с учетом условий организации производственного процесса: количества номенклатурных позиций в плане; количества рабочих мест, используемых на каждой операции процесса; средней продолжительности выполнения одной технологической операции над деталями комплекта на каждой j-й комплектооперации.

   Синхронизация циклов изготовления деталей. Календарная синхронизация циклов изготовления деталей имеет явный характер. Так, если детали имеют одинаковое количество операций, то их циклы выравниваются вследствие выравнивания длительностей их операций. Детали в производственных подразделениях изготавливаются, как правило, комплектами, а это означает, что длительность цикла изготовления каждой детали комплекта равна длительности цикла изготовления рассматриваемого комплекта деталей.

   Синхронизация длительностей комплектоопераций  процесса изготовления комплектов деталей. Сегодня еще многих плановиков производства мучает проблема: какой фронт рабочих мест того или иного участка следует выделять для выполнения работ по конкретному изделию (заказу)? Проблема, как правило, усложняется тем, что одновременно нужно вести работы над несколькими заказами. Оказывается, и здесь спасает закон синхронизации — надо добиваться синхронизации комплектоопераций, и тогда автоматически сокращаются длительности циклов изготовления комплектов деталей.