Проблема управления активными объектами

* Длительное время производства. Метод, противоположный предыдущему;

* Критическое отношение. Приоритет рабочего задания тем выше, чем меньше критическое отношение (КО) времени, оставшегося до завершения задания ко времени, оставшемуся до конца производства. Это наиболее эффективный способ, обусловливающий, в среднем, высокую степень своевременности выполнения заказов при сравнительно невысоком уровне незавершенного производства.

В зависимости от стратегии производства: единичное (позаказное), серийное, массовое, – методы календарного планирования будут различаться. Единичное (позаказное) производство характеризуется большим количеством заказов на изготовление разнообразной продукции единицами и малыми, не повторяющимися партиями. При этом в одних изделиях преобладают механические работы, в других монтажные и т.д.

Следовательно, при календарном планировании заказы должны быть сгруппированы так, чтобы обеспечить наилучшее сочетание сроков изготовления с равномерной загрузкой рабочих центров. Чтобы выдержать такое условие, прежде чем заключать договора с заказчиком, делается предварительный расчет производственного цикла изготовления заказа.

Другой отличительной особенностью планирования единичного производства является включение в цикл изготовления заказа всех стадий подготовки производства и изготовления изделия, т.е. разработка конструкции, технологии, нормирования затрат труда, проектирование и изготовление оснастки, изготовление, испытание и доводка изделий. Календарное планирование основывается на разработке и соблюдении сквозных цикловых графиков технической подготовки каждого заказа к производству и его поэтапного выполнения, в увязке с цикловым графиком по другим заказам.

Календарное планирование в единичном производстве включает в себя расчет производственного цикла по каждому заказу и расчет потребного числа рабочих мест по определенному алгоритму. На основе этих расчетов и с учетом возможного меж операционного пролеживания деталей формируется по каждому заказу объемно-календарный график выполнения заказа.

График строят в порядке, обратном ходу технологического процесса, то есть применяют обратное планирование. По графику определяется общий цикл изготовления заказа, который сопоставляют с заданным сроком. Продукция, имеющая более длительный цикл изготовления, запускается в производство раньше, чем другие детали, для того чтобы согласовать бесперебойное их поступление на сборку.

Для взаимной увязки по времени и более полного использования оборудования и площадей по всем заказам составляется сводный объемно-календарный график. Чтобы избежать совпадения работ на одном и том же оборудовании для нескольких заказов, необходимо откорректировать сроки выполнения работ, предусмотренные графиком выполнения отдельных заказов. Необходимо определить мероприятия по ликвидации узких мест и догрузить недогруженное оборудование.

Сводный объемно-календарный график ежемесячно корректируется с учетом данных о выполнении производственной программы рабочими центрами, состоянии незавершенного производства и заказа о новых заданиях. Одновременно уточняется номенклатура и объем работ. С учетом этих особенностей окончательно уточняется сводный объемно-календарный график заказов и на основании его каждому рабочему центру выдается месячная производственная программа работ.

Для серийного типа производства характерно изготовление одного изделия разных модификаций или нескольких видов изделий сериями различной величины. Под серией понимается число изделий, одинаковых по конструкции и технической характеристике. Для серийного производства характерна обработка деталей и сборочных единиц партиями. Под партиями понимается планируемое и учитываемое число одинаковых деталей или сборочных единиц, одновременно запускаемых в производство и обрабатываемых с однократной затратой подготовительно-заключительного времени.

В зависимости от номенклатуры изготовляемых изделий и степени устойчивости элементов конструкции в оперативном планировании применяются основные системы планирования:

1) комплектная, которая имеет разновидности,

- комплектно-узловая,

- комплектная и комплектно-технологическая,

- машинно-комплектная,

- планово-комплектная

2) подетальная, которая имеет разновидности:

- собственно подетальная система

- система непрерывного планирования.

Эти системы отличаются по характерным признакам:

- планово-учетная единица (деталь, конструкторский узел, группа деталей с общим сроком подачи на сборку); календарно-плановые нормативы (размер партии, производственный цикл, задел и т.д.);

- форма планового задания (квартальная и месячная подетальная программа, графики запуска-выпуска);

- область применения (небольшая, средняя, большая номенклатура изделий с учетом типа производства).

В основе планирования серийного производства лежат календарно-плановые нормативы. Они включают в себя размер партии, нормативный размер партии и периодичность запуска партий, производственный цикл, опережение запуска-выпуска партии, деталей и узлов изделий, уровень заделов и объем незавершенного производства.

С точки зрения производительности труда целесообразна работа большими партиями, так как уменьшается подготовительно-заключительное время, приходящееся на одну деталь. Однако увеличение партии ведет к увеличению производственного цикла и росту незавершенного производства. Поэтому нахождение оптимальной партии сводится к установлению такого числа деталей, при котором минимальны затраты на одну деталь.

Величина партий деталей, узлов и изделий предопределяет периодичность процессов производства при данной программе и таким образом создает своеобразный ритм серийного производства, что существенно отличает его от единичного, в котором подобная периодичность отсутствует.

При массовом производстве оперативное планирование проводится по каждой детали. С ритмом выпуска изделий цехом окончательной сборки согласованы ритмы остальных поточных линий. Ритмичная работа находит отражение в ежедневном выпуске одинакового или равномерно-нарастающего количества продукции.

Нормативно-календарные расчеты включают в себя установление регламента работы поточных линий, цикла изделий и нормы незавершенного производства в виде внутрилинейных и межлинейных заделов.

Межлинейные заделы обеспечивают начальную операцию смежных поточных линий и по своему назначению подразделяются на транспортные, оборотные, страховые.

Используя календарное планирование производства можно получить ответы на вопросы: «Когда произвести?» и «Где произвести?».

Однако, количество параметров, используемых в расчетах и составлении графиков настолько велико, что ручные расчеты отнимают много времени от самого периода производства, и к тому же повышают вероятность получения неверных результатов.

Следовательно, наиболее эффективным способом решения задачи календарного планирования представляется автоматизация всех расчетов, что позволит сократить время перепланирования производства от потребностей сбыта, сократить запасы как готовой, так и незщавершенной продукции, оптимизировать поставки необходимых материалов и комплектующих от текущей производственной потребности.

15. Раскройте содержательный смысл математической модели задачи календарного планирования заготовительного участка.

***************************

Постановка задачи Для производственных участков, работающих на удовлетворение календарного спроса на изделия (обычно спрос на продукцию по интервалам планирования не равномерен), планирование производства изделий в каждом интервале возможно по двум вариантам:

• производить в каждом интервале планируемого периода требуемое количество каждого вида изделия;

• производить в каждом интервале планируемого периода часть требуемого количества, но обеспечивать покрытие спроса за счет перепроизводства данного изделия в предыдущих интервалах.

1-й вариант – требует наличия свободных мощностей оборудования, которое в периоды пониженного спроса бывает не загружено.

2-й вариант – может привести к образованию сверх¬нормативных запасов каждого изделия, что связано с увеличением оборотных средств предприятия.

Решение задачи по 1в: сводится к расчету производственной мощности под данную производственную программу.

Решение по 2в: Пусть имеется производственный участок, выпускающий п видов продукции. Весь интервал планирования разбит на т равных периодов. Пусть Vij величина спроса на i-е изделие в j-м интервале планируемого периода; Vi0 величина начального запаса по i-му изделию; на участке имеется l = 1,q ви¬дов оборудования. Допускается некоторая взаимозаменяемость оборудования. Rij — величина планового фонда работы l-го оборудования в j-м интервале. Пусть Xijl — величина выпуска i-ro изделия в j-м интервале планируемого периода на l-м виде оборудования. Очевидно, что величина Хijl должна определяться, исходя из условий обеспечения потребности в каждом изделии в каждом интервале планируемого периода, т.е. должно выполняться условие: Vio+??xijl>=?Vij ,i=1,n, t=1,m (a)
Так как график потребности в общем случае неравномерен, а ресурс каждого оборудования ограничен, то должно выполняться следующее условие: ?dil*xijl<=Rlj j=1,m, l=1,q (b)
где dil — время обслуживания единицы i’-го изделия на l-м оборудовании.

Критерий оптимальности – обеспечение равномерности загрузки оборудования, дающей как прямой экономический эффект, так и косвенный, возникающий при улучшении условий труда и повышении качества работы оборудования. Работа участка должна быть ориентирована на удовлетворение спроса в каждом интервале планируемого периода. Увеличиваем ритмичность выпуска, создаем незавершенное производство. Возникает необходимость учитывать потери от замораживания вложенных оборотных средств. При наличии нескольких видов оборудования для некоторого изделия, затраты на его изготовление могут быть неодинаковы.

С учетом приведенных выше рассуждений в качестве критерия оптимальности задачи можно предложить следующее выражение: Z = Z1+Z2+Z3, (1)
где Z1 — затраты по выпуску изделий при данном варианте календарного плана; Z2,Z3 — соответственно потери от создания незавершенного производства и неравномерности загрузки оборудования. Очевидно, что в общем случае одно или два слагаемых в выражении (1) могут отсутствовать. Обозначим через cil — затраты на изготовление i-го изделия на l-м оборудовании; ai — потери от единицы «пролеживания» i-го изделия; BL — потери от недогрузки l-го оборудования в периоды пониженного спроса.

Тогда математическая постановка задачи календарного планирования ра¬боты заготовительного участка имеет следующий вид: требуется определить множество Р = {xijl |i=1,n ,j=1,m, l=1,q} при минимизации целевой функции и выполнении ограничений (a), (b).
Анализ математической постановки задачи календарного планирования заготовительного участка показывает, что по своему содержанию ее ограничения почти аналогичны известным задачам оптимального распределения ресурсов при заданном времени выполнения работ.