2213.86kb.
Сегодня факт, что небольшие предприятия очень важны для экономики США, общепризнан. Если проанализировать отличия промышленности, производящей дискретные компоненты, от отраслей, выпускающих предметы широкого потребления, таких как бензин, сахар, химикаты и т.д.. то можно убедиться, что свыше 70% предприятий первого типа невелики, т.е. со штатом не более 100 человек. Согласно одной из оценок специалистов, практически все новые рабочие места, созданные с 1984 года в США, появились именно благодаря небольшими фирмами.
Однако, по данным исследований Пола Свамидасса (Paul Swamidass), преимущества крупных предприятий перед небольшими преувеличить невозможно. В своей работе, посвященной производственным предприятиям, вошедшим в стандартную классификацию отраслей народного хозяйства (SIC) (разделы 33-38. т.е. производители дискретных компонентов), он указывает, что небольшие заводы отчитывались о прибыли на инвестированный капитал в размере 11,5%, в то время как крупные - 14,7%. Дальше исследования показали, что на небольших предприятиях объем продаж в расчете на одного работника был 114 тысяч долларов, а на больших-- 144 тысяч долларов. Это означает, что в среднем один рабочий крупного завода генерировал продукцию, объем продаж которой был на 30 тысяч долларов больше, чем продукция, в выпуске которой принимал участие работник небольшого предприятия. Нельзя не согласиться, что это служит неплохим оправданием того, что первый обычно получал более высокую заработную плату.
По результатам проведенных исследований были сделаны следующие важные выводы.
Однако во многих случаях размеры предприятия определяются не используемым на нем оборудованием, затратами на оплату труда или какими-либо другими капиталовложениями. Основными факторами нередко становятся затраты на транспортировку сырьевых материалом и готовой продукции на (с) предприятия. Так, например, цементному заводу будет очень сложно и дорого обслуживать предприятие-заказчик, расположенный более чем в нескольких часах езды от него. Именно по этой причине крупные автомобилестроительные компании, такие как Ford, Honda, Nissan и Toyota, размещают свои заводы на конкретных международных рынках. При этом размер предприятия диктуется прогнозируемыми размерами рынка, на который намерена выйти компания. Как рассказывается во врезке "Рискованные планы экспансии корейских автомобилестроителей", корейские производители автомобилей, по всей видимости, считают, что смогут преодолеть эти региональные ограничения. Что из этого получится, покажет будущее.
Рискованные планы экспансии корейских автомобилестроителей
Несмотря на уже крайне насыщенный внутренний рынок сбыта, пять основных автомобилестроительных компаний Южной Кореи намерены выделить 10 миллиардов долларов и к 2001 году удвоить выпуск машин. Корейские производители заявляют, что их планы экспансии нацелены в основном на экспорт. Однако, по мнению аналитиков в этой отрасли, нет ни малейшей гарантии, что экспортные продажи будут достаточно велики, чтобы компенсировать потери от продаж на постоянно сокращающемся внутреннем корейском рынке сбыта. Эта точка зрения подкрепляется и недавно появившейся тенденцией на рынке США, когда покупатели в последнее время предпочитают приобретать автомобили и небольшие грузовики американского производства, а также в повышении спроса на небольшие грузовые машины, который в последнее время начал обгонять спрос на легковые автомобили.
Источник. The Wall Street Journal, March 10, 1994, p. B6; Business Week, March 7, 1994, p. 46; Business Week, March 21, 1994, p. 32.
Кривая роста производительности
Широко известной концепцией планирования загрузки производственных мощностей является использование свойств кривой роста производительности (кривой накопления опыта). По мере того как предприятие выпускает все больший объем продукции, оно накапливает опыт наиболее эффективных методов производства, благодаря чему в состоянии сокращать издержки производства на вполне предсказуемой основе. Каждый раз, когда совокупный объем производства завода или фабрики удваивается, издержки производства сокращаются на определенный процент, который варьируется в зависимости от отрасли промышленности. На рис. 7.1 показано влияние 90%-ой кривой роста производительности на издержки производства гамбургеров. (Подробному обсуждению вопросов, связанных с кривыми роста производительности, посвящено дополнение к главе 11).
Эффект экономии, обусловленный ростом производительности и масштаба производства
Проницательный читатель уже наверняка понял, что крупные предприятия обычно обладают преимуществами перед своими мелкими конкурентами в двух основных аспектах. Во-первых, они могут пользоваться выгодами эффекта экономии, обусловленной ростом масштаба производства, а во-вторых, - выпускать большие объемы продукции за счет эффекта, описываемого кривой роста производительности. Компании часто используют оба эти преимущества в качестве своей стратегии в конкурентной борьбе, изначально строя крупный завод со значительным эффектом экономии, обусловленной ростом масштаба производства, и впоследствии используя сравнительно низкие издержки для реализации агрессивной стратегии в ценообразовании и повышении объемов продаж. В результате увеличения объема продаж они быстрее, чем их конкуренты, продвигаются вниз по кривой роста производительности, что позволяет компании и дальше снижать цены и наращивать объемы производства. Однако для того чтобы такая стратегия принесла успех, фирма должна удовлетворять двум критериям: (1) ее продукция должна отвечать запросам потребителей, и (2) спрос на продукцию должен быть достаточно велик, чтобы поддерживать большие объемы ее производства. Рассмотрим пример с компанией Chrysler. К началу 70-х годов благодаря эффекту экономии, обусловленной ростом масштаба производства, и накопленному опыту фирма имела самые низкие издержки производства среди всех автомобилестроительных компаний США. Однако, к сожалению, ее автомобили к этому времени перестали удовлетворять запросам потребителей, и компания уже не могла продавать свою продукцию в количествах, достаточных для эксплуатации огромных заводов в соответствии с плановыми техническими требованиями, что привело к тому, что издержки Chrysler постепенно стали самыми большими среди американских производителей автомобилей на тот период.
Рис. 7.1. Кривая роста производительности (накопления опыта)
Источник. С. Hart, G. Spizizen and D. Wyckoff, "Scale Economies and the Experience Curve: Is Bigger Better for Restaurant Companies?", The Cornell HRA Quarterly, May 1984, p. 96.
Фокусирование мощностей
Как говорилось в главе 2, суть концепции фокусирования производства заключается в том, что предприятия работают с наибольшей эффективностью в том случае, если они нацелены на выполнение ограниченного количества конкретных производственных задач 2 .
Это означает, например, что ни одна фирма не может рассчитывать на то, что одновременно достигнет наивысших результатов по всем показателям эффективности производства: себестоимость и качество продукции, гибкость производства, частота освоения новой продукции, надежность продукции, время подготовки новой продукции к выпуску и размеры капиталовложений. Напротив, каждая компания должна выполнить ограниченное число задач, выполнение которых наилучшим образом способствовало бы реализации ее основных корпоративных целей. Однако вследствие настоящего прорыва в производственных технологиях в последнее время возникла тенденция, когда компании ставят перед собой цель достижения высочайших результатов по всем перечисленным выше показателям. Как же решается это очевидное противоречие? С одной стороны, можно сказать, что, если компания не обладает технологиями, позволяющими ей достичь сразу несколько основных целей, то ей логично было бы выбрать более узкую нацеленность своей деятельности. С другой стороны, следует признать одну важную практическую реальность: не все фирмы работают в отраслях промышленности, в которых требуется использование в конкурентной борьбе всего диапазона их возможностей.
Концепция фокусирования мощностей (Capacity Focus) на практике часто реализуется через так называемый механизм "завод в заводе" (Plant Within Plant - PWP) по терминологии, предложенной В. Скиннером (Wickham Skinner). Сфокусированное предприятие может включать в себя несколько таких PWP, каждый из которых имеет отдельную организационную структуру, оборудование и политику использования технологического процесса и управления рабочей силой, методы производственного контроля и так далее для каждой отдельной продукции, даже если эта продукция производится под одной крышей. Такой подход, по сути, позволяет находить оптимальный уровень функционирования каждого подразделения (цеха) организации и, таким образом, переносит концепцию фокусирования мощностей на операционный уровень.
Гибкость производственных мощностей
Понятие гибкость производственных мощностей (Capacity Flexibility) означает способность предприятия быстро увеличивать или уменьшать объем производства либо переводить мощности с выпуска одной продукции или предоставления услуги на выпуск других товаров или предложение других услуг. Такая гибкость достигается благодаря гибкости самих предприятий, технологических процессов и рабочей силы, а также вследствие реализации стратегий, в соответствии с которыми компания может использовать мощности других организаций.
Гибкие предприятия
По всей вероятности, конечной целью обеспечения гибкости предприятия является достижение нулевого времени перехода к выпуску новой продукции. Благодаря таким приемам, как использование передвижного оборудования, мобильных перегородок и легко изменяемых маршрутов предоставления услуг, предприятия такого типа могут адаптироваться к любым переменам в реальном времени. В качестве всем понятного примера аналогичного подхода, явно воплотившего в себе суть гибкого предприятия, можно вспомнить о предприятии с оборудованием, которое легко устанавливать и столь же легко демонтировать и перемещать с места на место: это широко распространенные раньше цирки-шапито, например цирк Ringling Bros. - Barnum and Bailey Circus 3 .
Гибкие технологические процессы
Гибкие технологические процессы, с одной стороны, представляют собой сокращенные гибкие производственные системы, а с другой - легко переналаживаемое оборудование. Оба этих технологических подхода позволяют быстро и с незначительными затратами переходить с выпуска одного ассортимента продукции на другой, что позволяет достичь так называемого эффекта масштаба (Economies Of Scope Scale). Эффект масштаба возникает тогда, когда разные виды продукции могут производиться в комбинации друг с другом при меньших затратах, чем по отдельности.
Гибкая рабочая сила
Гибкая рабочая сила означает, что рабочие предприятия обладают разнообразными навыками и способностью легко и быстро переключаться с выполнения одной операции на другую. Такие рабочие должны пройти более расширенную подготовку, чем узкие специалисты. Кроме того, для управления рабочей силой такого типа необходим специальный управленческий и вспомогательный персонал, который обеспечивал бы быструю и точную смену рабочих заданий.
Планирование загрузки мощностей
Вопросы, связанные с повышением производственной мощности
Если компания принимает решение увеличить мощность своего предприятия, ей приходится рассматривать множество вопросов, самыми важными из которых являются сохранение сбалансированности производственной системы, частота обновления производственных мощностей и возможность использования мощностей из внешних источников.
Сохранение сбалансированности системы
На абсолютно сбалансированном предприятии выход продукции с первой производственной стадии точно соответствует возможностям производственных ресурсов второй стадии, которая, в свою очередь, дает объем продукции, оптимальный для третьей стадии, и т.д. Однако, на практике, такие "совершенные" проекты невозможны, да и не нужны. Одной из причин этого является то, что для разных стадий, как правило, характерны разные наилучшие оперативные уровни. Так, например, цех № 1 может работать эффективнее всего, выпуская 90-110 единиц продукции в месяц, в то время как цех № 2, который является следующей стадией технологического процесса, наиболее эффективен при выпуске 75-80 изделий, а цех № 3, т.е. третья стадия процесса, работает с наилучшими показателями при производстве 150-200 единиц продукции ежемесячно. Вторая причина заключается в том, что колебания спроса на продукцию и изменения в технологических процессах обычно сами по себе приводят к некоторой несбалансированности системы, за исключением автоматизированных производственных линий, которые, по сути, представляют собой не что иное, как один большой станок.
Существует несколько способов борьбы с несбалансированностью системы. Один из них состоит в повышении производственной мощности тех стадий, которые выступают "узкими местами". Это достигается с помощью временных мер, таких как составление графиков сверхурочных работ, долгосрочная аренда оборудования или привлечение дополнительных мощностей путем заключения контрактов с субподрядчиками. Еще один способ заключается в создании на стадии, которая является "узким местом", резервных товарно-материальных запасов, гарантирующих бесперебойный выход продукции. (В этом состоит суть метода синхронизации производства, подробно описанного в главе 20). Третий способ связан с дублированием производственных мощностей.
Частота обновления производственных мощностей
При обновлении производственной мощности цеха или предприятия следует учитывать два типа издержек: затраты на излишне частую модернизацию и потери от слишком редкой модернизации. Очень частая модернизация мощностей обычно дорого обходится компании. Во-первых, она влечет за собой такие прямые издержки, как затраты на удаление и замену старого оборудования и на подготовку персонала для работы на новых станках.
Во-вторых, при модернизации необходимо закупать новое оборудование, стоимость которого, как правило, значительно превышает продажную цену старого. И наконец, в-третьих, при частой модернизации возникают временные издержки в результате неиспользования каких-либо производственных или сервисных участков в период перехода на выпуск новой продукции.
Вместе с этим слишком редкая модернизация производственных мощностей также дорого обходится компаниям. В этом случае дополнительные производственные ресурсы закупаются большими количествами, а любые приобретенные компанией избыточные ресурсы до момента их использования должны рассматриваться как накладные расходы. На рис. 7.2 наглядно показано, чем отличаются частое и редкое увеличение производственных мощностей.
Рис. 7.2. Эффект частоты увеличения производственных мощностей
Внешние источники увеличения производственных мощностей
В ряде случаев экономически выгодно вообще не наращивать мощность предприятия, а использовать какие-либо внешние источники. Чаще всего организации применяют такие приемы, как заключение субконтрактов или совместное использование мощностей. В качестве примера первого подхода уместно упомянуть подписание японскими банками субконтрактов на выполнение клиринговых операций с чеками в Калифорнии. Примером совместного использования производственных мощностей могут служить две авиалинии, обслуживающие два разных маршрута с разным сезонным спросом, которые обмениваются самолетами в периоды, когда маршруты одной компании очень загружены, а второй относительно свободны (машины при этом перекрашиваются в соответствующий цвет). В последнее время возникла новая тенденция в этой отрасли: использование одного и того же номера рейса, даже если авиакомпания меняет курс полета. Новым подходом к совместному использованию производственных мощностей является ситуация, когда консорциумы совместно владеют гибкими производствами, распределяя время их эксплуатации (врезка "Совместное использование производственных мощностей с распределением времени").
НОВАЦИЯ
Совместное использование производственных мощностей
с распределением времени
Благодаря поддержке Министерства торговли США и других государственных организаций и университетов сегодня широко распространено создание небольших предприятий для их совместного использования крупными консорциумами и средними заводами и фабриками США. Основной характеристикой таких гибких и полностью автоматизированных предприятий является то, что их производственные мощности совместно используются другими предприятиями. Любая компания может купить время эксплуатации фабрики, оборудование которой, благодаря возможности частого перепрограммирования соответствующего обеспечения, позволяет производить тысячи разных изделий для самых разных фирм, работающих в различных отраслях промышленности. Такое предприятие способно выпускать 1, 10 или 1000 единиц продукции практически с теми же затратами и эффектом экономии, обусловленной масштабом роста производства, которыми характеризовалось бы производство на заводе, для которого предназначена эта продукция, но оно при этом предлагает мировой уровень качества операций. Кроме того, благодаря использованию таких предприятий компании могут значительно сокращать огромные затраты на подготовку к выпуску новой продукции, поскольку в этом случае им уже не приходится определенный период времени работать с частичной загрузкой своих производственных мощностей. Гибкие предприятия также используются для поддержки развития новых заводов и фабрик и для проведения тестовых маркетинговых мероприятий. Использование производственных мощностей с распределением времени эксплуатации представляет собой альтернативный подход к увеличению мощностей.
Источник. Фрагмент из работы Shirley В. Drefus (ed.). Business International"s Global Management Desk Reference (New York: McGrow-Hill, 1992), p. 242-243.
Определение потребности в производственной мощности
При определении потребностей в производственных мощностях необходимо учитывать спрос на отдельные виды продукции, возможности конкретного предприятия и структуру распределения производства по подразделениям предприятия. Обычно процедура определения потребности в производственной мощности включает три этапа.
Обычно после этого компания оценивает резервную мощность , которая равна разности между доступной (проектной) мощности и мощности, запланированной к использованию. Например, если ожидаемая годовая потребность в продукции составляет выпуск ее на 10 миллионов долларов, а доступная мощность соответствует объему выпуска продукции на 12 миллионов долларов, это означает, что предприятие имеет 20%-ный резерв мощности. А 20%-ный резерв мощности соответствует 83%-ному коэффициенту загрузки мощности (100/120%).
Если проектная мощность фирмы меньше мощности, необходимой для удовлетворения потребности производства, о ней говорят, что ее резерв мощности отрицателен. Так, например, если компания должна ежегодно производить продукции на 12 миллионов долларов, а способна производить только на 10 миллионов долларов, это означает, что она имеет отрицательный 20%-ный резерв мощности.
Введение
Для того чтобы производственная программа была осуществима, необходимо, чтобы имеющиеся в наличие производственные мощности смогли обработать то количество сырья и материалов-комплектующих, которое предписывает составленный функцией планирования потребности в материалах план заказов, и изготовить из них готовые изделия. Собственно план является основным входным элементом планирования потребностей в производственных мощностях. Другим немаловажным входным элементом является технологическая схема обработки / сборки конечного готового изделия. Обычно, производственные мощности предприятия классифицируются на производственные центры. Таким производственным центром может быть комбинация станков, инструментов, рабочих и т.д. Результатом работы функции является план потребности в производственных мощностях. Этот план определяет, какое количество стандартных часов должна работать каждый производственный центр, чтобы обработать необходимое количество материалов.
Также очень важно заметить, что модули MRP-системы являются четко и однозначно взаимосвязанными. Это в свою очередь означает собой тот факт, что в любом случае, если потребности в материалах (план, являющийся следствием изначально составленной программы производства) не могут быть удовлетворены ни за счет внутреннего производства, ни за счет закупок на стороне, в план производства, очевидно, должны быть внесены изменения. Однако подобные явления должны быть исключениями. Одной из основных задач является составление успешного производственного плана с самого начала.
Таким образом, если в результате работы функции может быть установлено, что план осуществим или неосуществим. Если план неосуществим, то производственная программа должна быть пересмотрена, более того, вероятно, необходимо пересмотреть весь план деятельности. Однако важно осознавать, что такой шаг должен быть сделан в самом крайнем случае, так как планировщик, работающий с системой должен быть компетентен и должен осознавать производственные возможности своего предприятия, понимая, что задача компьютера – лишь оптимально распределить загрузку производственных мощностей на период планирования. Тем самым, планировщик должен стараться определить и опротестовать заведомо неосуществимый план, до его принятия и запуска, или найти пути для расширения производственных мощностей до необходимого уровня.
1. Функциональное обеспечение и требования по управлению производством
Система управления производственным предприятием должна отвечать следующим требованиям и обеспечить следующую функциональную полноту:
1. Обеспечение планирования продаж, которое оценивает (обычно в единицах готового изделия), какими должны быть объем и динамика продаж, чтобы был выполнен установленный бизнес-план.
2. Обеспечение планирования производства, которое утверждает план производства всех видов готовых изделий и их характеристики. Для каждого вида изделия в рамках выпускаемой линии продукции существует своя собственная программа производства. Таким образом, совокупность производственных программ для всех видов выпускаемых изделий, представляет собой производственный план предприятия в целом.
3. Обеспечение планирования потребности в материалах на основе производственной программы для каждого вида готового изделия определяет требуемое расписание закупки и / или внутреннего производства всех материалов комплектующих этого изделия, и, соответственно, их сборку.
4. Обеспечение планирования производственных мощностей, которое преобразует план производства в конечные единицы загрузки рабочих мощностей (станков, рабочих, лабораторий и т.д.).
5. Обеспечение планирования потребности в финансах, которое преобразует план производства в финансовые величины с учетом суммы финансов в наличие и чистой прибыли на момент потребности.
6. Обеспечение обратной связи, которое позволяет решать возникающие проблемы с поставщиками комплектующих материалов и реальными возможностями производства. Тем самым, это собственно и реализует «принцип замкнутой петли» в системе. Обратная связь особенно необходима при изменении отдельных планов, оказавшихся невыполнимыми и подлежащих пересмотрению.
Схематически общий функциональный набор работы системы можно отобразить следующей диаграммой (функции обозначены овалами, исходящие и входящие данные обозначены прямоугольниками):
Функция планирования потребности и загрузки мощностей.
Данная функция позволяет представить картину загрузки рабочих центров согласно той производственной программе, которая принята на уровне объемно-календарного плана и прошла через расчет потребности в изготавливаемых компонентах. Таким образом, на цеховой уровень передается для исполнения реалистичный план, за исполнение которого люди будут нести ответственность. Модуль позволяет прогнозировать возможные проблемы с мощностями и вовремя их разрешать, т.е. избежать столкновения с ними тогда, когда изменения календарного плана невозможны или дорогостоящи. Отметим, что функция не пытается решить выявленные проблемы, а оставляет их на усмотрение людей.
Потребность в мощностях калькулируется на основании как плановых, так и запущенных в производство (открытых) заказов. Плановые заказы поступают из функций формирования главного объемно-календарного плана и планирования потребности в материалах, а открытые извлекаются из функций планирования и диспетчирование на уровне цеха.
План продаж и операций (или план продаж и производства) служит двум основным целям в рамках функционирующей системы ERP. Первая цель – быть ключевым связующим звеном между процессом стратегического и бизнес планирования и системой детального планирования и исполнения плана компании. Связь эта налаживается между бизнес-планом предприятия (и, в частности, его финансовой частью) и главным календарным планом производства. Необходимо обеспечить механизм согласования планов высокого уровня и доведения их до функциональных подразделений предприятия:
· Отдела сбыта;
· Финансовых служб;
· Производственных подразделений;
· Отделов снабжения и других отделов.
Эффективно поставленный процесс планирования продаж и операций позволяет усовершенствовать контроль над деятельностью предприятия. Вторая цель заключается в том, что принятый план продаж и операций является регулятором всех остальных планов и графиков. По сути, это бюджет, который устанавливается топ-менеджментом для главного календарного плана производства, в свою очередь, формирующего все последующие по иерархии календарные планы.
Полученный в результате процесса планирования с участием всех заинтересованных лиц план продаж и операций может и не быть оптимальным с точки зрения отдельных руководителей функциональных подразделений, однако он призван сбалансировать потребности сбыта и маркетинга с возможностями производства. И наоборот, план производства может быть разработан для поддержки и долгосрочного плана продаж и целей, устанавливаемых предприятием в области управления запасами и задолженностью по поставкам перед покупателями. Говорят, что в долгосрочной перспективе управлять производством должны потребности рынка, и производство должно соответствовать им. В краткосрочной же перспективе ограничения по производственной мощности могут задавать темп производства.
Управление спросом связывает следующие функции предприятия: прогнозирование спроса, работа с заказами покупателей, дистрибуция, движение материалов и сборочных единиц между производственными площадками компании. Таким образом, управление спросом является неотъемлемой частью процесса укрупненного планирования и разработки календарных планов. Для производственного предприятия прогнозы спроса и задолженность по поставкам согласно заказам покупателей являются стартовой точкой для бизнес-плана, планирования продаж и операций и процесса разработки главного календарного плана производства. Заказы покупателей также могут определить будущие потребности при разработке графика финальной (окончательной) сборки. При наличии сети дистрибуции потребности также играют важную роль при разработке плана в объемном выражении и главного календарного плана производства.
Данные о спросе, таким образом, являются одним из массивов исходных данных для различных ступеней планирования. Однако отметим, что спрос на продукцию на уровне семей продуктов или конкретных номенклатурных позиций не является сам по себе планом продаж и операций или главным календарным планом производства.
Позволяет описать план как правило, исходя из номенклатурных позиций независимого спроса (что производить, когда производить, сколько производить). Все остальные календарные планы в MRP базируются на главном календарном плане производства и формируются путем <разворачивания> – от потребности в готовой продукции к потребности в компонентах и материалах через описанные структуры продуктов.
Главный календарный план производства разрабатывается на основе плана производства (плана продаж и операций, представляющего собой объемный план), а также подробных планов продаж для каждой номенклатурной позиции, включаемой в главный календарный план производства. Здесь укрупненная оценка спроса, использовавшаяся на уровне планирования продаж и операций, должна быть уточнена и низведена до уровня конкретных номенклатурных позиций, дат и объемов производства (размеров партий). План же продаж и операций служит ограничением, в рамках которого и разрабатывается главный календарный план производства. В сумме (с учетом товарно-номенклатурных групп, или продуктовых линий, или семей продуктов) такой план должен давать цифру, указанную в плане продаж и операций. Подробный же план продаж определяет приоритеты для главного календарного плана производства с точки зрения порядка и сроков производства продукции в рамках планового периода.
Функция оперативного управления производством.
Или, иначе говоря, планирование и диспетчирование работы цеха. Данная функция назначает способ ведения приоритетов между работниками планирования и цеховым персоналом. Он позволяет видеть календарный план работы цеха за производственными заказами с позиций как цеха, так и рабочего центра и производственных операций, а также отслеживать его фактическое выполнение. Для сравнения отметим, что функции планирования потребности в материалах и функция планирования загрузки мощностей предоставляют информацию только исходя из производственных заказов и дат их выполнения. Чем яснее производственный (цеховой) персонал видит состояние заказов и их местонахождение, тем лучше будет организовано исполнение этих заказов с их стороны и тем больше оснований требовать от персонала при наличии у него в руках подобного инструментария своевременного выполнения заказов.
Функция управления входным / выходным материальным потоком.
Функция призвана контролировать исполнение плана использования производственных мощностей, разработанного на уровне функции планирования загрузки производственных мощностей. Взаимоотношения между двумя этими функциями весьма схожи с взаимоотношениями между функцией планирования потребности в материалах и диспетчированием производства, когда функция планирования потребности в материалах задает приоритетность производственных заданий, а планирование на уровне цеха и диспетчирование помогают контролировать соблюдения этих приоритетов. Функция управления входным / выходным материальным позволяет оценить, выполнен план по загрузке производственных мощностей или нет, так как она контролирует входные и выходные потоки заданий, направленные к рабочим, а также длину очереди к рабочим центрам, измеряемая в часах работы рабочего центра. Контроль производится для сравнения данных плановых величин с фактическими для последующего анализа причин отклонений.
Функция управления снабжением – контроль поставок, предназначена для осуществления контроля выполнения плана полученной от функции планирования потребностей в материалах с реальным исполнением закупок. Таким образом, можно сказать, что планирует сроки и параметры заявок на закупку, а данная функция помогает контролировать реализацию этих заявок посредством их преобразования в заказы на закупку (корректировку и (или) подтверждение закупок). Для помощи в работе сотрудникам отдела снабжения в системе должен быть предусмотрен целый ряд вспомогательных отчетов, позволяющих, опираясь на регулярное обновление информации, четко прогнозировать потребности в области номенклатурных позиций. То есть отдел снабжения имеет возможность загодя получать заявки на закупку и, действуя как единый закупочный центр, добиваться значительной экономии, связанной с режимом и объемами закупок.
Функции моделирования.
Основными объектами моделирования в MRP являются:
· план потребности в материалах;
· план потребности в мощностях;
· финансовый план.
Планирование потребности в материалах
Цель функции – так спланировать поставку всех комплектующих, чтобы исключить простои производства и минимизировать запасы на складе. Уменьшение запасов материалов-комплектующих, кроме очевидной разгрузки складов и уменьшения затрат на хранение дает ряд неоспоримых преимуществ, главное из которых – минимизация замороженных средств, вложенных в закупку материалов, не сразу идущих на конвейер, а подолгу дожидающихся своей участи.
Входными элементами являются:
· Описание состояния материалов
Этот элемент является основным входным элементом. В нем должна быть отражена максимально полная информация о всех типах сырья и материалах – комплектующих, необходимых для производства конечного продукта. В этом элементе должен быть указан статус каждого материала, определяющий, имеется ли он на руках, на складе, в текущих заказах или его заказ только планируется, а также описания, его запасов, расположения, цены, возможных задержек поставок, реквизитов поставщиков. Информация по всем вышеперечисленным позициям должна быть заложена отдельно по каждому материалу, участвующему в производственном процессе.
· Программа производства
Этот элемент представляет собой оптимизированный график распределения времени для производства необходимой партии готовой продукции за планируемый период или диапазон периодов.
· Перечень составляющих конечного продукта
Этот элемент представляет собой список материалов и их количество, требуемое для производства конечного продукта. Таким образом, каждый конечный продукт имеет свой перечень составляющих. Кроме того, здесь содержится описание структуры конечного продукта, т.е. он содержит в себе полную информацию по последовательности его сборки. Чрезвычайно важно поддерживать точность всех записей в этом элементе и соответственно корректировать их всякий раз при внесении изменений в структуру и (или) технологию производства конечного продукта.
Итак, результатами работы являются следующие основные элементы:
· План заказов
Этот элемент определяет, какое количество каждого материала должно быть заказано в каждый рассматриваемый период времени в течение срока планирования. План заказов является руководством для дальнейшей работы с поставщиками и, в частности, определяет производственную программу для внутреннего производства комплектующих, при наличии такового.
· Изменения к плану заказов
· Этот элемент несет в себе модификации к ранее спланированным заказам. Некоторые заказы могут быть отменены, изменены или задержаны, а также перенесены на другой период.
1.1 Контроль выполнения производственного плана
В тот момент, когда определено, что план потребностей в производственных мощностях может быть осуществлен, начинает функционировать контроль поддержания установленной производительности. Для этого в течение всего срока планирования системой регулярно создаются контрольные отчеты по производительности.
Для адекватной работы системы необходимо определить величину допустимого отклонения от плана производства.
Кроме контрольных отчетов производительности, для каждой производительной единицы существуют контрольные отчеты потребления материалов – комплектующих. Эти отчеты существуют для быстрого определения ситуаций, когда та или иная производительная единица не развивает плановой мощности из-за недостаточного снабжения материалами. Контрольный отчет потребления внешне абсолютно идентичен с отчетом, только вместо соотношения плановых и реальных часов работы, в нем отображается разница между реальным и плановым потреблением материалов рассматриваемой производственной единицей.
Еще одним необходимым документом, регулярно (как правило, ежедневно) создаваемым системой является список операций. Списки операций обычно формируются в начале дня и передаются (или пересылаются) мастерам соответствующих производственных цехов. В этих документах отображена последовательность проведения рабочих операций над сырьем и комплектующими материалами на каждой производственной единице и их длительность. Списки операций позволяют каждому мастеру получать актуальную информацию, и фактически делают его частью MRP-системы.
Чрезвычайно важно обратить внимание на функции обратной связи в MRP-системе. Например, если Поставщики не способны поставить материалы – комплектующие в оговоренные сроки, они должны послать отчет о задержках, сразу, как только они узнают о существовании этой проблемы. Обычно, стандартная компания имеет большое количество просроченных заказов с поставщиками. Но, как правило, даты этих заказов не отражают в достаточной степени дат реальной потребности в этих материалах.
Алгоритм работы MRP-системы нацелен на внутреннее моделирование всей области деятельности предприятия. Его основная цель – учитывать и с помощью компьютера анализировать все внутрипроизводственные события: все те, что происходят в данный момент и все те, что запланированы на будущее. Как только в производстве допущен брак, как только изменена программа производства, как только в производстве утверждены новые технологические требования, MRP-система мгновенно реагирует на произошедшее, указывает на проблемы, которые могут быть результатом этого и определяет, какие изменения надо внести в производственный план, чтобы избежать этих проблем или свести их к минимуму. Разумеется, далеко не всегда реально полностью устранить последствия того или иного сбоя в производственном процессе, однако MRP-система информирует о них за максимально длительный промежуток времени, до момента их возникновения.
2. Планирование загрузки производственных мощностей
Следующим шагом стала возможность обрабатывать ситуацию с загрузкой производственных мощностей и учитывать ресурсные ограничения производства. Функция представлена:
Для ее работы необходимы следующие данные:
1. Данные о плане производства. Для этого необходимо использовать объемно-календарный план производства, а также результаты работы функции планирования потребности в материалах в виде плановых заказов по номенклатурным позициям зависимого спроса, а не только по номенклатурным позициям независимого спроса.
2. Данные о рабочих центрах. Рабочий центр – это определенная производственная мощность, состоящая из одной или нескольких машин (людей и (или) оборудования), которая в целях планирования потребности и загрузки мощностей и подробного календарного планирования может рассматриваться как одна производственная единица. Можно сказать, что рабочий центр – это группа взаимозаменяемого оборудования, расположенная на локальном производственном участке. Для работы функции необходимо предварительное формирование рабочего календаря рабочих центров с целью вычисления доступной производственной мощности.
3. Данные о технологических маршрутах изготовления номенклатурных позиций. Здесь указываются все сведения о порядке осуществления технологических операций и их характеристиках (технологические времена, персонал, другая информация). Этот массив данных вместе с первым массивом формирует загрузку рабочих центров.
Технологический маршрут
Технологический маршрут – информация, описывающая способ производства данной номенклатурной позиции. Включает операции, которые необходимо выполнить, их последовательность, различные используемые рабочие центры, а также нормы времени для подготовки и обработки. В некоторых компаниях технологические маршруты также содержат информацию об инструментальном обеспечении, требования к уровню квалификации рабочих, операциях контроля качества, требования к тестированию и др. Для каждой изготавливаемой номенклатурной позиции должен быть описан хотя бы один технологический маршрут ее производства. Если рассматривать многоуровневую спецификацию продукта, то технологических маршрутов, применяемых при изготовлении готовой продукции, для которой описана данная спецификация, должно быть как минимум столько, сколько изготавливаемых номенклатурных позиций имеется в списке компонентов этого готового продукта плюс как минимум один технологический маршрут для этой готовой продукции.
Технологический маршрут, в свою очередь, состоит из технологических операций (или просто операций), представляющих собой работы состоящие из одного или нескольких элементов работ, обычно в основном выполняемая на одном рабочем месте.
При описании технологического маршрута указывается ряд атрибутов, среди которых обычно выделяют атрибуты, указываемые на уровне технологического маршрута в целом, и атрибуты, указываемые на уровне операций технологического маршрута.
Иногда технологический маршрут описывается без привязки к определенной номенклатурной позиции, а иногда – с привязкой не только к конкретной номенклатурной позиции, но и к определенному размеру партии по данной номенклатурной позиции. Реализация того или иного варианта варьируется.
Длительность производственного цикла по операции, необходимая для расчета длительности производственного цикла по технологическому маршруту в целом и расчета потребности в производственных мощностях, включающая следующие компоненты:
· Время подготовки заказа к запуску;
· Время ожидания заказа в очереди к рабочему центру;
· Подготовительное время;
· Штучное время (время обработки);
· Время перемещения на следующую операцию;
· Время контроля;
· Время получения со склада и время помещения на склад;
· Часовые тарифные ставки персонала по настройке оборудования и обработке, могут устанавливаться на уровне рабочего центра. Использование данного коэффициента будет описано ниже в главе, посвященной расчету затрат;
· Коэффициенты или ставки накладных расходов по операции, могут устанавливаться на уровне рабочего центра. Использование данного коэффициента будет описано ниже в главе, посвященной расчету затрат;
· Коэффициент выполнения норм времени (эффективности использования рабочего времени), может устанавливаться для рабочего центра и используется как множитель нормативного штучного времени. Если, например, нормативное штучное время по операции равно 1 часу, а коэффициент эффективности использования рабочего времени равен 0,8, то результат будет равен 0,8 часа. Использование данного коэффициента будет описано ниже в главе, посвященной оценке потребности в производственных мощностях;
· Коэффициент использования рабочего времени – показывает долю фактического используемого фонда времени.
Функция планирования загрузки информирует обо всех расхождениях между планируемой загрузкой и имеющимися мощностями, позволяя предпринять необходимые регулирующие воздействия. При этом каждому изготавливаемому изделию назначается соответствующий технологический маршрут с описанием ресурсов, требуемых на каждой его операции, на каждом рабочем центре. Функция не занимается оптимизацией загрузки (хотя по желанию заказчика и с учетом специфики производства может быть реализована в виде имитационного или математического моделирования с целью оптимизации), осуществляя лишь расчетные функции по заранее определенной производственной программе согласно описанной нормативной информации. В этом смысле и рассмотренные функции – плановые механизмы, позволяющие получать корректный и реальный план-график производства на основе использования опыта и знаний лиц, принимающих решения. Обе эти функции можно с некоторой долей условности отнести к системам поддержки принятия решений, так как они позволяют просчитывать последствия, хотя и не выдают никаких практических вариантов преодоления возникших проблем.
3. Понятие производственной мощности
Под производственной мощностью предприятия понимают максимально возможный выпуск продукции определенной номенклатуры и ассортимента (за смену или за год) при полном и эффективном использовании оборудования и производственных площадей с учетом применения передовой технологии и научной организации труда.
Производственную мощность выражают в тех же единицах измерения, в которых планируют и учитывают производство данной продукции – в основном в натуральных единицах измерения (тоннах), а производство консервов – в тысячах или миллионах условных банок (туб или муб).
Большинство предприятий мясной и молочной промышленности вырабатывает продукцию широкого ассортимента, поэтому показателей производственной мощности предприятия несколько. Каждый из них устанавливают по номенклатуре, включающей ассортимент однородной продукции. Так, производственную мощность мясокомбината характеризуют показателями по производству мяса скота, птицы, колбасных изделий, мясных полуфабрикатов, сухих животных кормов и др.; городского молочного завода – мощностью по выпуску пастеризованного молока, жидких кисломолочных продуктов, творога, сметаны и др.; масло- и сыродельного завода – по выпуску масла, сыра, цельномолочной продукции, сухого обезжиренного молока, молочного сахара и др.
Наряду с этим производственную мощность характеризуют по выпуску продукции внутригруппового ассортимента. Например, мощность колбасного завода определяют в целом и отдельно по выпуску вареных, полукопченых и копченых колбас, сосисок и сарделек, ливерных колбас, хлебов, свинокопченостей; мощность завода по выпуску пастеризованного молока – в целом и отдельно по выпуску молока в бутылках, в пакетах и во флягах.
В некоторых случаях для упрощения и обобщения расчетов показатель производственной мощности выражают количеством максимально возможной переработки сырья за смену (например, мощность мясокомбината по переработке 600 голов крупного рогатого скота, 1000 голов свиней, мощность молочного завода по переработке 200 т молока), а также в стоимостном выражении (в оптовых ценах предприятий). Однако более правильно мощность выражать в натуральном измерении готовой продукции.
Производственная мощность – один из важнейших показателей планирования и оценки деятельности предприятия. Данные о производственной мощности и ее использовании включаются в паспорт предприятия. Характеризуя потенциальную возможность предприятия по выпуску продукции, производственная мощность является исходной величиной для обоснования объемов производства продукции конкретных видов в текущих и перспективных планах. Для этого планируемые объемы производства продукции сопоставляют с производственными мощностями, учитывая их выбытие в плановом периоде. Если выявлено, что имеется недоиспользование мощности, то устанавливают резервы увеличения выпуска продукции на данном предприятии, а также возможности перераспределения производства продукции по другим предприятиям в целях более полной загрузки их мощностей. Улучшение использования производственной мощности действующих предприятий – один из наиболее экономичных путей увеличения объемов продукции. Выявленный недостаток мощностей для выполнения установленного задания по производству продукции является основанием для разработки плана ввода в действие новых мощностей, в первую очередь путем расширения и реконструкции цехов действующих предприятий или путем строительства новых. Разработка такого плана является основой для расчета необходимых капитальных вложений и объемов строительно-монтажных работ, планирования материально-технического снабжения, себестоимости продукции, труда и заработной платы, внедрения новой техники и прогрессивной технологии, заключения договоров на поставку оборудования и т.д.
Величина производственной мощности предприятия меняется из года в год, а также в течение года в результате технического перевооружения и реконструкции, расширения производственных площадей, совершенствования организации труда, выбытия оборудования из-за физического и морального износа и т.д. Поэтому очень важно правильно рассчитать производственную мощность, учесть все факторы, которые влияют на ее величину. Такой расчет позволяет выявить конкретные резервы увеличения выпуска продукции, побуждает предприятия разрабатывать и осуществлять организационно-технические мероприятия по наиболее полному использованию производственной мощности и выполнению заданий по производству продукции с наименьшими затратами.
3.1 Факторы, определяющие величину производственной мощности
мощность производственный план контроль
На величину производственной мощности оказывают влияние следующие факторы: состав и количество ведущего оборудования, нормы его производительности, режим работы предприятия, ассортимент вырабатываемой продукции.
Состав и количество ведущего оборудования, его технический уровень оказывают наибольшее влияние на величину производственной мощности. Именно по ведущему оборудованию и ведется расчет производственной мощности. К ведущему оборудованию относят машины, агрегаты, поточные линии, на которых выполняются основные технологические операции. Перечень ведущего оборудования приводится в отраслевых инструкциях по определению производственной мощности.
На предприятиях мясной промышленности к ведущему оборудованию относят конвейерные линии убоя скота и разделки туш, обжарочные и термические камеры для вареных и полукопченых колбас, сушильные камеры для копченых колбас, поточные линии для производства мясных консервов и др.; на предприятиях молочной промышленности – линии розлива молока и жидких кисломолочных продуктов в бутылки, автоматы для изготовления бумажных пакетов и розлива в них молока, творого – и маслоизготовители, вакуум-аппараты, сушилки распылительные и вальцовые для сушки цельного и обезжиренного молока и др.
Выделение ведущего оборудования позволяет выявить «узкие места» производства, т.е. те участки производства, производительность оборудования на которых меньше по сравнению с производительностью ведущего оборудования. Наличие «узких мест» производства не должно влиять на величину производственной мощности, рассчитанную по ведущему оборудованию. Предприятия должны разработать организационно-технические мероприятия по их устранению.
При расчете производственной мощности учитывают все оборудование основных производственных цехов (действующее и временно бездействующее, находящееся в ремонте и модернизации), а также оборудование, находящееся в процессе монтажа и на складе, предназначенное к вводу в эксплуатацию в расчетном периоде (за исключением резервного оборудования, перечень которого указан в отраслевой инструкции). При наличии нескольких линий, агрегатов ведущего и другого оборудования одного и того же назначения производительность их суммируется.
Нормы производительности оборудования – это максимально возможное количество продукции (или сырья), которое может быть выработано (или переработано) на данном оборудовании в единицу времени. Их устанавливают на основе паспортных данных либо на основе расчетов по соответствующим формулам. Нормы производительности должны периодически пересматриваться, а также учитывать устойчивые достижения передовиков производства, мероприятия по совершенствованию организации труда, развитию техники и технологии. Повышение нормы производительности ведущего оборудования обусловливает увеличение производственной мощности предприятия.
По отдельным участкам производства (камеры созревания сыра, термостатные и хладостатные камеры для созревания кефира, участки по нарезке и фасовке мелкокусковых и порционных мясных полуфабрикатов и др.) для определения мощности применяют нормы использования площади (нагрузка или съем продукции с 1 м 2 площади).
Режим работы предприятия обусловливает полезное (эффективное) время работы оборудования за смену и количество рабочих смен за год. Полезное (эффективное) время работы оборудования за смену В Э ф определяется разностью между продолжительностью рабочей смены В см и временем за смену на подготовительно-заключительные работы и техническое обслуживание (холостой ход, чистка, разборка и сборка), а также регламентированный отдых Вп.з.р, т.е.
В эф = В см – В п.з.р.
При сокращении времени на подготовительно-заключительные работы и техническое обслуживание время полезной (эффективной) работы оборудования растет, поэтому даже при той же часовой норме производительности мощность оборудования за смену увеличивается.
Количество рабочих смен за год на предприятиях различных подотраслей мясной и молочной промышленности неодинаково и зависит от конкретных условий производства, особенностей поставок сырья и реализации продукции. При определении производственной мощности принимается максимально возможное количество рабочих смен за год.
При непрерывном процессе производства молочных консервов, сухого молока и детских молочных продуктов, копченых колбас и др. количество смен за год определяют исходя из годового календарного фонда дней за вычетом дней на капитальный ремонт и трехсменной работы в сутки (оно составляет 900–990 смен).
Для предприятий, работающих в прерывном режиме (заводы по производству вареных колбас, мясных полуфабрикатов, плавленых сыров и др.), при расчете количества рабочих смен за год из календарного фонда времени вычитают праздничные и выходные дни, время на капитальный ремонт и санитарную обработку оборудования. Для крупных городских молочных заводов, где производство связано с ежедневной поставкой продукции торгующим организациям, количество рабочих смен за год устанавливают исходя из календарных дней за год за вычетом времени на капитальный ремонт и санитарную обработку оборудования.
Отраслевыми инструкциями по определению производственной мощности количество рабочих смен за год установлено: по производству вареных колбас и мясных полуфабрикатов – 500, производству цельномолочной продукции на городских молочных заводах мощностью 15 т и более – 600, производству мягких сыров, не требующих созревания, – 500 и т.д.
Целесообразно устанавливать такое же количество рабочих смен за год и для производств, перерабатывающих сельскохозяйственное сырье, которое поступает на предприятие в течение года неравномерно (убой скота и разделка туш, производство масла и сыра). В этом случае годовая мощность точнее характеризует потенциальные возможности предприятий по выпуску продукции, устраняется возможное завышение степени использования мощности, исчисленной по отраслевой инструкции.
Для указанных производств по отраслевой инструкции количество рабочих смен за год Кс. г определяют исходя из количества календарных дней в месяц максимальной загрузки Дм, количества смен в сутки месяца максимальной загрузки По, и удельного веса объема сырья, поступающего в этот месяц, в процентах к годовому объему поступления сырья d M по формуле:
Кcr = Д МПС * 100/dм.
Количество смен в сутки л с для производства сыра, молочного сахара, мяса и сухих животных кормов составляет 2.
Количество календарных дней в месяц максимальной загрузки Д к в молочной промышленности принимается полностью, а в мясной – за вычетом праздничных и выходных дней. При изменении месяца максимального поступления сырья могут измениться количество рабочих дней в месяце и, следовательно, показатель годовой мощности, что не отражает действительного-положения.
Сменная мощность по производству мяса 30 т. Максимальное поступление сырья в прошлом периоде – ноябрь, в текущем – сентябрь; удельный вес сырья соответственно 11,8 и 12,5% от годового количества, а выходных и праздничных дней – 10 и 8. Работа двухсменная.
Количество рабочих смен в месяц максимального поступления сырья:
прошлый период (30–10) -2 = 40;
текущий период (30–8) – 2 = 44.
Расчетное количество рабочих смен за год:
прошлый период 40–100/11,8=339;
текущий период 44–100/12,5 = 352.
Годовая мощность (при той же сменной мощности):
прошлый период 30–339=10170 т;
текущий период 30–352=10560 т.
Величина производственной мощности при одном и том же установленном оборудовании может быть неодинаковой, если изменяются ассортимент продукции и соответственно удельный вес выпуска продукции отдельных видов в общем их объеме. Это происходит в результате того, что продолжительность процесса изготовления каждого вида продукта неодинакова. Кроме того, возникают потери времени при переходе изготовления продукции одного вида к другому на одном и том же оборудовании, допускается разная нагрузка продукции на 1 м 2 производственной площади при ее созревании или хранении. Так, при производстве сосисок производительность обжарочной камеры снижается на 10%, а сарделек – на 20% по сравнению с изготовлением вареных колбас в кругах, а при производстве вареных колбас в искусственной оболочке диаметром до 60 мм производительность камер снижается почти в два раза по сравнению с использованием таких же оболочек, но диаметром свыше 80 мм. При выработке молочной продукции разного ассортимента или одного вида, но в различной фасовке производительность оборудования снижается на 10% при одном переходе и на 15% при двух или более переходах (учитываются потери времени на переналадку и санитарную обработку оборудования).
На величину производственной мощности влияют также качество и состав перерабатываемого сырья (например, мощность конвейерной линии по убою скота и разделке туш увеличивается по производству мяса, если на переработку будет поступать больше скота полновесного и высшей упитанности); организация равномерной, ритмичной работы всех звеньев производственного процесса; рост культурно-технического уровня кадров, повышение их квалификации, обеспечение стабильности кадров и ликвидация их текучести, что позволяет лучше использовать технику, увеличивать выпуск продукции с единицы оборудования, быстрее осваивать и превышать нормы производительности оборудования и увеличивать мощность предприятия в целом.
3.2 Методика расчета производственной мощности
Производственную мощность рассчитывают вначале сменную, а затем годовую. При расчете выделяют ведущее технологическое оборудование непрерывного и периодического действия, а также ведущие участки производства с длительным циклом производственного процесса (камеры созревания сыров и сушки колбас, термостатные, холодильные камеры и др.).
Годовую производственную мощность М r определяют по формуле
где М с – сменная мощность;
н сг – количество рабочих смен за год.
Производственную мощность в смену ведущего технологического оборудования непрерывного действия М (автоматы и поточные линии по розливу молока в бутылки и пакеты, сушилки распылительные и вальцовые и т.д.) находят из уравнения
Mc = Hт.чВэф,
где Нт.ч – норма технической производительности оборудования за один час работы, единицы готовой продукции;
В эф, – время полезной (эффективной) работы оборудования за смену, ч.
Норма технической производительности поточной линии по розливу молока в бутылки 12 тыс. бутылок в час, время на подготовительно-заключительные работы и техническое обслуживание (холостой ход, чистка, мойка и т.д.) в смену 1 ч. Время полезной (эффективной) работы за смену 8- 1 = 7 ч. Мощность линии за смену в тоннах готовой продукции составит 6*7 = 42 т.
При установленных рабочих сменах за год 600 годовая мощность линии по производству молока в бутылках 42*600 = 25200 т.
Производственную мощность в смену ведущего технологического оборудования периодического действия M `` c (сырные и творожные ванны, котлы, резервуары, обжарочные и варочные камеры и др.) определяют по формуле
М=П n = ЕК/H * В /Д,
где П – производительность оборудования за один цикл работы или единовременная загрузка оборудования (ЕК/Н Р. с);
п ц – количество циклов (или оборотов) оборудования за смену (В Э ф / Дц);
Е – вместимость оборудования;
К –коэффициент загрузки оборудования;
Н р. с – норма расхода сырья на единицу продукции;
Д ц – длительность одного цикла (включая время на загрузку и выгрузку).
Для выработки творога 9%-ной жирности установлены две ванны вместимостью 2500 л каждая, коэффициент загрузки 0,9. Норма расхода нормализованной смеси на 1 т творога 7,2 т. Количество циклов (оборотов) творожной ванны за смену 0,7.
Мощность по производству творога 9%-ной жирности составит: в смену (2500*0,9*2/7200)*0,7 = 0,625*0,7 = 0,437 т; за год 0,437–600 = 262.2 т.
При расчете мощности колбасного завода нормы производительности обжарочных камер неодинаковы при выработке вареных колбас, сосисок и сарделек, а также различаются по видам применяемых оболочек (естественная, искусственная) и диаметру. Поэтому для обжарочных камер определяют среднюю норму производительности с учетом удельного веса продукции по видам в различной оболочке в общем объеме продукции по плановому ассортименту.
В цехе установлены четыре трехрамные обжарочные камеры (размер рам 1200x1000 мм). Норма производительности каждой камеры при выработке вареной колбасы в искусственной оболочке диаметром 60–80 мм 3200 кг в смену. Удельный вес выработки колбасных изделий отдельных видов в общем объеме производства: вареных колбас в искусственной оболочке диаметром 60–80 мм 40%, в синюгах и искусственной оболочке диаметром до 60 мм 10%, в искусственной оболочке диаметром свыше 80 мм 20%, сосисок в бараньих, свиных черевах и искусственной оболочке 30%.
Средний коэффициент использования обжарочных камер исходя из установленных отраслевой инструкцией коэффициентов использования оборудования с учетом вида и размеров оболочки, удельного веса различных изделий в общем объеме производства составляет (40*1,0 + 10*0,6 + 20*1,1 + 30*0,9)/ 100= 0,95.
Производительность четырех обжарочных камер: в смену 3200–4–0,95=12160 кг=12,16 т; за год 12^6–500=6080 т.
Пропускную способность ведущих участков М
с длительным циклом производственного процесса (камеры созревания сыров, ряженки, сушки колбас и т.д.) определяют исходя из производственной площади S, норм нагрузки продукции на 1 м 2 площади Н 3 ,
продолжительности цикла обработки Д ц:
где
Производственная площадь термостатной камеры для производства ряженки 50 м 5 , норма нагрузки продукции на 1 м" 2 площади 200 кг, количество циклов за смену 0,5, смен за год 600.
Пропускная способность камеры: за смену 50*0,2*0,5 = 5 т, за год 5*600 = 3000 т.
Производительность конвейерных линий для убоя скота и разделки туш рассчитывают по формуле исходя из рабочей длины подвесных путей и нормы съема голов в смену с 1 м подвесных путей (специализированных для скота одного вида или универсальных – для скота нескольких видов с учетом поправочных коэффициентов):
Где L – рабочая длина подвесных путей, м;
Н – норма съема голов в смену по видам скота с 1 м подвесных путей;
В - средняя масса туши скота, кг;
а – поправочный коэффициент, учитывающий производительность линий. За коэффициент а, равный единице, принята производительность конвейерной линии 900–1099 голов в смену (при меньшей производительности а>1, при большей – а<1);
b – поправочный коэффициент, учитывающий среднюю массу туш. За коэффициент b , разный единице, принята масса туши крупного рогатого скота 131 –150 кг, свиней 66–75 кг (при меньшей массе Ь< a , при большей – 6>1). Величина поправочных коэффициентов а и b указана в отраслевой инструкции по определению производственной мощности.
Рабочая длина подвесных путей специализированной конвейерной линии для переработки крупного рогатого скота 40 м, норма съема с 1 м рабочей длины подвесных путей 11,5 головы, средняя масса туши 150 кг. Поправочные коэффициенты по шкале, приведенной в отраслевой инструкции: а=1,15, 6= 1,05.
3.3 Планирование использования производственной мощности
Каждое предприятие должно стремиться к наиболее полному использованию производственной мощности, так как при этом растут производительность труда и фондоотдача основных фондов, снижается себестоимость единицы продукции (в основном за счет так называемых условно-постоянных расходов – на амортизацию, текущий ремонт; управление производством и др.).
Коэффициент использования производственной мощности Ким определяют отношением фактического (или планового) объема выпуска продукции Пф. пл к установленной по данной продукции величине среднегодовой мощности М с r , т.е.
К и.м = Пф.пл/Мсr
При расчете этого коэффициента учитывают среднегодовую мощность потому, что величина мощности в течение года меняется. Она увеличивается в результате расширения и реконструкции действующих цехов, внедрения дополнительного или нового более производительного оборудования, совершенствования организации труда и производства или уменьшается из-за выбытия физически и морально изношенного оборудования или сноса ветхих зданий. Поэтому различают сменную входную, выходную и среднегодовую мощность.
Сменная входная мощность – это мощность на начало, а выходная – на конец планового (отчетного) периода. Выходная сменная мощность М вых определяется по данным о величине мощности входной М вх, вводимой Мвв и выбывающей М выб. по формуле
Мвых = Мвх + Мвв – Мвыб
Среднесменная мощность за год определяется с учетом не только величин, но и сроков ввода и выбытия мощностей. При ее расчете среднегодовой ввод или выбытие мощности находят делением величины вводимой (выбывающей) в течение года мощности на 12 и умножением полученного результата на число месяцев, остающихся до конца года с момента ввода (выбытия) мощности. Среднегодовую мощность М с r определяют умножением среднесменной мощности М с на число рабочих смен за год n cr.
Входная сменная мощность по выпуску вареной колбасы 20 т. Вводимая сменная мощность с 1 сентября 4,5 т, выбывающая – с 1 июля 0,6 т. Годовой выпуск продукции 9010 т.
Выходная сменная мощность
20 + 4,5 – 0,6 = 23,9 т.
Среднесменная мощность
20+ 4,5*4/12 – 0,6*6/12 = 20+ 1,5 – 0,3 = 21,2 т.
Среднегодовая мощность
21,2–500 = 10 600 т.
Коэффициент использованиягодовой мощности 9010/10 600 = 0,85.
Чем ближе к единице коэффициент использования производственной мощности, тем полнее она используется, характеризуя одну из сторон напряженности плана производства продукции. Разница между единицей и коэффициентом использования мощности определяет резерв увеличения выпуска продукции с действующих мощностей или путем улучшения экстенсивного (увеличения времени работы), или путем повышения интенсивного (увеличения выпуска продукции за единицу времени) использования оборудования.
Фактическое число рабочих смен за год 400, расчетное – 500. Сменная производительность оборудования 2 т, а фактический выпуск продукции за смену 1,8 т.
Коэффициент экстенсивного использования оборудования
Резерв дополнительного увеличения выпуска продукции
500 (1 –0,8) 2 = 200 т.
Коэффициент интенсивного использования оборудования в смену
Резерв увеличения выпуска продукции от повышения интенсивности использования оборудования при 400 фактических рабочих сменах в год
2 (1 –0,9) 400 = 80 т.
Общий резерв дополнительного объема выпуска продукции за год
200+80 = 280 т,
или 2*500 (1 – 0,8–0,9) = 280 т.
Для установления причин недоиспользования мощности составляют график производительности оборудования по ходу технологического процесса (в сопоставимых единицах). Сравнивая производительность оборудования всех видов с мощностью ведущего оборудования, выявляют излишнее оборудование и «узкие места» производства, разрабатывают конкретные мероприятия по их устранению. «Узкое место» можно ликвидировать заменой существующего оборудования более производительным, размещением дополнительных машин и аппаратов, модернизацией оборудования с увеличением их производительности, рациональным расположением оборудования, расширением производственных площадей, применением прогрессивной технологии.
Наряду с этим разрабатывают мероприятия по обеспечению пропорциональности между производственной мощностью основных цехов и мощностью энергетического хозяйства, емкостями холодильников, пропускной способностью помещений для хранения готовой продукции.
Для повышения степени использования оборудования предусматривают сглаживание сезонности поступления сырья, комплексную его переработку, сокращение и ликвидацию брака продукции, своевременное обеспечение производства энергией, материалами и тарой, улучшение профилактического, технического обслуживания оборудования, предотвращение его аварий и простоев, сокращение времени на ремонт оборудования, его установку и наладку.
Большую роль в лучшем использовании оборудования играют правильная расстановка рабочих, повышение их квалификации, распространение передового опыта, сокращение времени на мойку, чистку, сборку и разборку оборудования; механизация и автоматизация производственных процессов и особенно погрузочно-разгрузочных, транспортных, моечных и других вспомогательных операций.
Одним из необходимых условий полного использования мощностей является систематический и точный учет их наличия и динамики по периодам года в связи с осуществлением организационно-технических мероприятий и выбытием мощностей. Правильный расчет мощностей позволяет исключить занижение планов производства продукции, повысить степень их напряженности, а в связи с этим обоснованнее составлять планы капитального строительства и эффективнее использовать капитальные вложения, материальные и трудовые ресурсы.
Список литературы
1. Стерлигов Б.И. Организация и планирование производства на предприятиях мясной и молочной промышленности. – М.: Яхонт, 1998.
2. Лебединский Ю.П. Производственный потенциал пищевой промышленности. – М.: ИМА – пресс, 1999.
3. Шаматов И.К. Оценка и стимулирование технического развития предприятия в условиях рынка. – М.: Инфра, 2000.
4. Фатхутдинов Организация производства. – М.: Инфра, 2003.
5. Шереметинский А.П. Моделирование оптимизации производственных программ на предприятии пищевой промышленности. – М.: Дело, 1999.
6. Барщевский П.П. Интенсификация производства в пищевой промышленности. – М.: ВЛАДОС, 2002.
Нужна помощь по изучению какой-либы темы?
Наши специалисты проконсультируют или окажут репетиторские услуги по интересующей вас тематике.
Отправь заявку
с указанием темы прямо сейчас, чтобы узнать о возможности получения консультации.
После принятого решения о том, какие изделия или услуги нужно предлагать и по какой технологии они должны быть произведены, менеджер должен спланировать производственные мощности системы. Производственная мощность – максимально возможный объем выпуска продукции. Она может определяться как для отдельного автоматизированного рабочего места, так и для организации в целом. Операционный менеджер должен обеспечить такие производственные мощности, чтобы удовлетворить текущий и будущий спрос на продукцию, или организация упустит возможность роста и получения прибыли.
Планирование производственных мощностей делается на двух уровнях. Долгосрочное планирование, которые описывается в этом разделе, имеет дело с вложениями средств в новые производственные мощности и оборудование. Эти планы рассчитаны самое меньшее на два года, а в таких областях, как строительство – и на более длительные периоды. В настоящее время американские фирмы вкладывают около 617 миллиардов долларов ежегодно в новые заводы и оборудование. Такие значительные инвестиции требуют участия высшего руководства и обоснования, потому что их потом очень трудно изменить. Краткосрочное планирование сосредотачивается на рабочей силе, сверхплановых бюджетах, материальных запасах и принимаемых решениях.
Планирование производственных мощностей очень важно в достижении долгосрочного успеха организации. Как показывает опыт, слишком большие производственные мощности могут быть не менее вредны, чем слишком маленькие. При выборе стратегии производственных мощностей, менеджеры должны рассмотреть вопросы следующего типа: «Мы должны иметь одну большую производственную мощность или несколько маленьких?», «Мы должны расширить производственные мощности прежде, чем возникнет дополнительный спрос или ждать, пока он не появиться?». Чтобы ответить на эти и подобные вопросы, необходим систематический подход и развитие стратегии производственных мощностей, соответствующей каждой конкретной ситуации.
Никакая единственная мера производственных мощностей не применима ко всем типам ситуаций. Больницы измеряют производственные мощности числом пациентов, обратившихся в них за день; розничный торговец измеряет производственные мощности как ежегодный объем продаж в долларах на квадратный фут площади; авиалиния измеряет производственные мощности как число человек-миль (ASMs) в месяц; театр измеряет производственные мощности числом мест; цех измеряет производственные мощности числом машино-часов. Вообще говоря, производственные мощности могут быть измерены одним из двух способов: объемом выпускаемой продукция или объемом используемых исходных материалов.
Измерение производственных мощностей объемом выпускаемой продукции - обычный выбор фирм, использующих продукто-ориентированную стратегию. Компания Nissan по производству автомобилей заявляет производственные мощности на заводе штата Теннесси в объеме 450,000 автомобилей ежегодно. Этот завод производит только один тип автомобиля, что делает несложным вычисление его производственной мощности. Однако многие организации производят более чем одно изделие или услугу. Например, ресторан за час может обслужить 100 клиентов едой на вынос или 50 клиентов едой за столиками. Могут быть и промежуточные варианты – 50 клиентов первого типа и 25 клиентов второго типа или много других комбинаций из двух типов клиентов. Чем больше ориентации на потребителя и вариантов сочетания продукции, тем менее полезно измерение производственных мощностей объемом выпускаемой продукции. Лучше всего его использовать, когда фирма выпускает относительно небольшое число стандартизированных изделий и услуг.
Измерение производственных мощностей объемом используемых ресурсов - обычный выбор фирм, использующих процессо-ориентированную стратегию. Например, в магазине фотокопий производственная мощность может быть измерена в машино-часах или числе машин. Также, как выпуск нескольких видов изделий усложняет измерение производственных мощностей, он усложняет и измерение объема используемых ресурсов. Спрос, выраженный в терминах выработки, должно быть преобразован к измерению объема используемых ресурсов. Только после такого преобразования менеджер может сравнивать спрос и производственную мощность в эквивалентных единицах. Например, менеджер центра фотокопий должен преобразовать ежегодный спрос на копии от различных клиентов к числу требуемых копировальных машин.
Уровень использования . Планирование производственных мощностей требует знания текущей производственной мощности и уровня ее использования. Уровень использования оборудования, рабочего места или рабочей силы выражается в процентах:
Средний выход продукции и производственная мощность должна быть измерены в одних единицах - времени, клиентах, штуках или долларах. Уровень использования показывает потребность в дополнительной или устранения ненужной производственной мощности. Самая большая трудность в его вычислении - в определении максимальной производственной мощности, знаменателя в дроби. Полезны два определения максимальной производственной мощности: проектная и реальная производственная мощность.
Проектная производственная мощность . Иногда называемая пиковой производственной мощностью, проектная производственная мощность - максимальная производительность, которую процесс или цех может достигать при идеальных условиях. Когда производственная мощность измерена относительно одного типа оборудования, эта мера - номинальная производственная мощность: техническая оценка максимального ежегодного выпуска при непрерывном производстве за исключением времени планового обслуживания и ремонта. Проектная производственная мощность может поддерживаться только короткое время - нескольких часов в день или нескольких дней в месяц. Фирма достигает этого, используя экстраординарные меры, типа введения сверхурочного времени, дополнительных смен, временного прекращения операций обслуживания или на время заключение субподрядного договора. Хотя этот режим может помогать при нехватке времени, этот выбор не может поддерживаться длительный срок. Служащие не хотят работать в сверхурочное время в течение длительного периода, а введение сверхурочного времени и премий ночной смене стоит достаточно дорого.
Реальная производственная мощность . Максимальная производственная мощность, которую процесс или фирма может выдержать при нормальных условиях - реальная производственная мощность. В некоторых организациях реальная производственная мощность подразумевает работу в одну смену; в других - в три смены. По этой причине, Бюро Переписи (Census Bureau ) в обзорах определяет производственную мощность как самый большой уровень производства, который фирма может выдержать при разумном использовании реалистических календарных планов работы служащих и оборудования в настоящее время и в конкретном месте.
При работе, близкой к проектной производственной мощности, фирма может получать минимальную прибыль или даже терять деньги, несмотря на высокие уровни продаж. Так компания Cummins Engine среагировала несколько лет назад на неожиданную волну спроса, вызванную падением курса доллара, выйдя на пиковую производственную мощность: завод использовал три смены, часто по семь дней в неделю. Сверхурочное время подскочило и истощило рабочих, потянув вниз производительность. Производительность также пострадала, потому что Cummins не смог вернуть всех квалифицированных рабочих, временно уволенных во время предыдущего резкого спада. Эти факторы вместе заставили Cummins сообщить о ежеквартальной потере 6.2 миллионов долларов даже при увеличении объема продаж.
При круглосуточной работе и в идеальных условиях, цех изготовления двигателей может выпускать 100 двигателей в день. Менеджер полагает, что максимальная норма выработки только по 45 двигателей в день может быть удобна на длительный период времени. В настоящее время цех производит в среднем 50 двигателей в день. Каков уровень использование цеха относительно проектной и реальной производственной мощности?
Вычислим значение двух вариантов уровня использования:
Даже при том, что работа цеха в пределах половины проектной производственной мощности, она - вне нормы реальной выработки. Этот режим работы может поддерживаться только с помощью значительного сверхурочного времени.
Увеличение максимальной производственной мощности . Большинство производств имеет разнотипные операции и часто их реальные возможности не идентичны. Узкое место - операция, которая имеет самую низкую реальную производственную мощность и таким образом ограничивает производительность системы . Рис. 7.1(a), показывает цех, где операция 2 - узкое место, которое ограничивает выпуск продукции до 50 штук в час. Фактически цех может производить только со скоростью самой медленной операции.
Рис. 7.1
Рис. 7.1(b), показывает цех, когда возможности совершенно сбалансированы, делая каждую операцию узким местом. Истинное расширение производственной мощности цеха происходит только тогда, когда увеличивается производственная мощность узкого места. На рис. 7.1(a) добавка производственной мощности в операцию 2 (а не 1 или 3) увеличит производственной мощности системы в целом. Однако, когда операция 2 достигнет производственной мощности 200 единиц в час, как на рис.b), все три действия должны быть расширены одновременно, чтобы еще больше увеличить производственную мощность.
Если производство процессо-ориентированное, то оно уже не может быть представлено простыми потоками, как на рис. 7.1. Операции могут выполняться над многими различными изделиями и спрос на любую операцию может значительно изменяться от одного дня к другому. Узкие места все еще можно выделить, вычисляя среднее использование каждой операции. Однако, изменчивость в рабочей нагрузке также создает плавающие узкие места. На одной неделе узким местом может быть операция 1, а в следующую неделю ограничением может стать операция 3. Этот усложняет ежедневное планирование. В такой ситуации менеджеры предпочитают более низкие уровни использования, которые позволяют поглощать неожиданные волны в спросе.
Исторически организации использовали концепцию, известную как эффект масштаба производства, которая утверждает, что средняя себестоимость единицы продукции или услуги сокращается при увеличении объема производства продукции. Это происходит по следующим причинам: фиксированные затраты распределяются на большее количество единиц, сокращаются удельные затраты на производственную инфрастуктуру; сокращаются затраты на закупку материалов, полнее используются преимущества процессо-ориентированного подхода.
Распределенение фиксированных затрат . Некоторые затраты не изменяются при изменениях в объемах производства. Эти фиксированные затраты включают затраты на отопление, проценты за кредит и заработную плату менеджеров, амортизацию имеющихся зданий и оборудования. При увеличении объемов производства средняя себестоимость единицы продукции снижается, так как фиксированные затраты распределяются на большее количеству единиц. Поскольку прирост мощности часто довольно большой, фирма первоначально имеет большую мощность, чем ее потребности. Однако, при увеличении спроса в следующие годы можно будет обойтись без дополнительных фиксированных затрат.
Сокращение удельных затрат на производственную инфрастуктуру. При создании предприятия возникают такие расходы, как плата за аренду зданий и оборудования и плата за проектные работы. Увеличение этих расходов не пропорционально росту площадей и размеров предприятия. Удвоение размера предприятия обычно не требует удвоения стоимости монтажных работ . Стоимость работ по монтажу оборудования или создания вспомогательного производства часто увеличивается в зависимости от площади. Например, затраты на сталь при строительстве нефтяного танкера увеличиваются медленнее, чем вместимость танкера. За счет роста производства выгоду из экономии извлекают в основном отрасли промышленности типа пивоваренных и нефтяных очистительных заводов.
Сокращение затрат на закупаемые материалы . Более высокие объемы производства могут уменьшать затраты на закупаемые материалы и услуги. Они дают покупателю лучшую позицию при заключении сделки и возможность воспользоваться преимуществом оптовых скидок. Розничные торговцы имеют существенную экономию за счет эффекта масштаба производства, потому что продают огромные объемы каждого изделия на национальном и международном рынке. Производители, которые полагаются на обширную сеть поставщиков (например, Toyota) и пищевых комбайнов (например, Kraft General Foods) также могут покупать исходные материалы дешевле из-за количества, которое они заказывают. В производстве персональных компьютеров (PC ) большие фирмы могут получать скидки при больших заказах на комплектующие, которые составляют до 80 процентов от общей стоимости PC. Так только за счет низких цен на комплектующие Compaq может продавать свою базовую модель на 100 долларов дешевле, чем это делают мелкие фирмы, производящие от 200 до 500 PC в месяц. Мелкие производители вытесняются из бизнеса PC.
Использование преимуществ процесса . Большой объем производства обеспечивает много возможностей для сокращения стоимости. При более высокой норме выработки процесс перемещается к продукто-ориентированной стратегии, с привязкой ресурсов к конкретным типам изделий. Фирмы могут оправдать расходы на более эффективные технологии или более специализированное оборудование. Выгоды от привязки ресурсов к конкретным типам изделий или услуг могут включать снижение запасов, улучшение проектирования процесса, сокращение числа перенастроек оборудования. Например, высокие объемы производства позволяют James River Corporation, изготовителю бумаги, достигать большей эффективности чем изготовители, производящие широкое ассортимент изделий в маленьких объемах, потому что завод может настраивать оборудование на один сорт бумаги и не должен делать много перенастроек на различные сорта.
Экономия за счет роста производства складывается от всех четырех перечисленных источников: сокращения фиксированных затрат, сокращения стоимости монтажных работ, сокращения затрат на покупку исходных материалов и использования преимуществ процесса.
Концепция экономии за счет роста производства достаточно эффективна, но на некотором уровне ее применения производственные мощности становятся настолько большими, в что появляются потери, когда средняя стоимость единицы изделия начинает также расти. Причина – в том, что чрезмерный объем производства может увеличить его сложность, потерю приоритетов и неэффективность, которые поднимают среднюю себестоимость единицы изделия или услуги. Появляется слишком много бюрократических уровней и менеджеры теряеют контакт со служащими и клиентами. Организация становится менее мобильной и теряет гибкость, чтобы реагировать на изменения спроса. Многие большие компании настолько увлекаются анализом и планированием, что перестают вводить новшества и начинают избегать рисков. В результате очень часто маленькие компании выигрывают у гигантов во многих отраслях промышленности.
Рис. 7.2 иллюстрирует переход от экономии за счет роста производства к потерям. Больница на 500 коек дает экономию за счет роста производства потому что средняя себестоимость обслуживания в лучшем режиме работы, представленном синей точкой, меньше чем у больницы с 250 койками. Однако, дальнейшее расширение больницы до 750 коек ведет к нарастанию потерь. Одна из причин того, что больница на 500 коек имеет экономию за счет роста производства больше, чем больница на 250 коек в том, что плата за аренду здания и оборудования практически в два раза меньше чем у меньшей больницы. Более высокую среднюю себестоимость услуг при увеличении числа коек до 750 можно объяснять только отрицательнами последствиями увеличения масштаба обслуживания, которые съедают даваемую им экономию.
Рис. 7.2
Экономия за счет роста производства зависит от типа производства. Для отраслей металлообработки верхний предел числа служащих - около 300. Например, Dana Corporation, поставщик стали (c 5 миллиардным оборотом) для автомобилестроения в США, Европу и Японию, имеют верхнюю планку в 200 служащих на большинстве из своих 120 заводов. Когда производство становится слишком большим, фирма просто делит его на две отдельные части. Для отраслей промышленности типа производства транспортного оборудования или электроники, где экономия за счет роста производства особенно сильна, используют пределы порядка 6000 служащих. Реальный уровень таких пределов определяется анализом динамики роста эффективности при изменении объемов производства.
До начала 1970х многие фирмы охотно шли на дополнительные сложности, которые возникают при увеличении масштаба производства. Характер конкуренции изменился в течение 1970-ых: большой масштаб производства уже не гарантировал конкурентного преимущества. Важность уровня качества и гибкости, быстрые технологическое изменения, сокращающие жизненный цикл изделий, а также спрос на более настроенные на потребителя изделия сделал невозможным сохранение высоких объемов производства. Многие компании начали переоценивать эффективность больших производственных мощностей и создавать специализированное производство, разделяя большие заводы на несколько специализированных (Skinner, 1974). Идея этого подхода состоит в том, что сужение ассортимента выпускаемой продукции приводит к улучшению ее выпуска, так как операционный менеджер может концентрироваться на меньшем количестве задач и вести рабочих к единственной цели. General Electric Aircraft Engine Group однажды сконцентрировал производство в двух больших комплексах, но теперь разделил его на восемь меньших заводов-спутников. Hewlett-Packard, S. C. Johnson and Sons, A&T, Japan"s Ricoh, Mitsubishi Elegtric, Nippon Telephone & Telegraph, и Britain"s Imperial Chemical Industries PLC – это примеры фирм, которые переориентировали производство на меньшие заводы и специализировали операции. В некоторых ситуациях завод, который раньше производил все компоненты и собирал конечный продукт , может быть разделен на завод, производящий компоненты и сборочный завод, так, чтобы на каждом из них можно было сосредотачиваться на собственной индивидуальной технологии процесса производства.
Даже в пределах одного большого производства специализация может быть достигнута созданием заводов внутри завода (P lants Within Plants), или отдельных операций с индивидуальными конкурентными приоритетами, технологией и рабочей силой под одной крышей. Границы для PWPs могут быть установлены путем физического отделения структурной единицы или просто пересмотром организационных отношений. Преимущества PWPs - меньшее количество уровней управления, большая возможность возложить решение проблем на бригады, более короткая связь между отделами.
В обслуживающих отраслях также применяют специализацию производства. Специализированные фирмы розничной торговли открывают небольшие магазины. Эти специализированные магазины прибыльнее больших универмагов, построенных в 1980-ых годах. Используя ту же самую философию, некоторые универмаги специализируются на определенных клиентах или изделиях. Большие универмаги перепланируют большие здания, чтобы создать много маленьких магазинов под одной крышей. В транспортной промышленности фирма Roadway Services – гигант c оборотом в 3.7 миллиардов долларов - создает компании в пределах фирмы, организовав новое подразделение Global Air, специализированное на международном бизнесе доставки пакетов. Многое из успеха Southwest Airlines связано с ее способностью сохранить образ небольшой, эффективно действующей компании, даже при сегодняшнем обороте в 1.7 миллиардов долларов. Небольшой размер часто означает более гибкую организацию, которая особенно хорошо конкурирует на основе короткого времени принятия решений.
Операционные менеджеры должны исследовать три измерения стратегии выбора производственной мощности перед принятием соответствующих решений: выбор размера запаса производственной мощности, выбор времени и размера расширения и связывание решений по производственной мощности с другими принимаемыми решениями.
Выбор размера запаса производственной мощности . Средний уровень использования производственной мощности не должен подходить слишком близко к 100 процентам. Когда возникает такая ситуация - это сигнал о необходимости увеличения производственной мощности или уменьшения объемов принимаемых заказов. Запас производственной мощности - количество дополнительной производственной мощности, которую фирма сохраняет, чтобы справиться с внезапными увеличениями в спросе или временными потерями в производительности; она измеряет насколько средний уровень использования (в терминах реальной производственной мощности) меньше 100 процентов.
С 1948 по 1993 американские изготовители сохраняли средний запас производственной мощности на уровне 18 процентов, с нижним значением 9 процентов в 1966 и высшим 27 процентов в 1982. Соответствующий размер запаса определяется спецификой отрасли производства. В капиталоемкой бумажной промышленности , где оборудование может стоить сотни миллионов долларов, средний размер запаса призводственной мощности - около 10 процентов. Предприятия коммунального электроснабжения также капиталоемки, но устанавливают размер запаса производственной мощности от 15 до 20 процентов, чтобы избежать возможных перегрузок и потери клиентов.
В бизнесе используют большие запасы производственной мощности, когда спрос подвержен значительным изменениям. В некоторых отраслях обслуживания (например, в бакалее), спрос в некоторые дни недели значительно выше чем в другие дни, даже имеются модели почасового изменения спроса. Длительное время ожидания для клиента не приемлемо, потому что клиенты не выносят, если они должны ждать в очереди на оплату в универсаме больше нескольких минут. Учет специфики поведения клиентов требует, чтобы универсамы сохраняли достаточно большой запас производственной мощности, чтобы справиться с пиковым спросом.
Большие запасы производственной мощности также необходимы, когда будущий спрос точно не определен, особенно, если низка гибкость ресурсов. Один большой банк использовал компьютер в течение шести месяцев при средней загрузке процессора (CPU) 77 процентов во время пикового спроса. Менеджеры полагали, что запас производственной мощности был более чем достаточен и отвергали предложения об увеличении мощности компьютера. Однако, в течение следующих шести месяцев средняя загрузка CPU во время пиков неожиданно поднялась до 83 процентов, существенно снизив уровень обслуживания клиентов. Запас производственной мощности в 17 процентов оказалась слишком маленьким, чтобы поддерживать обслуживание клиентов банка на достаточно высоком уровне.
Другой тип неуверенности в спросе происходит из-за изменений в сочетании видов изделий. Хотя общий спрос может остаться устойчивым, центр тяжести может перемещаться от одних сочетаний к другим. В компании American Airlines неуверенность в сочетании видов сервиса - внутренних и международных рейсов – привела к неправильной оценке количества необходимых широкофюзеляжных самолетов международного класса. Точно так же автомобильная промышленность в 1994 году стояла перед необходимостью перехода от автомобилей среднего класса к пикапам, когда изменились предпочтения потребителя. Сильная настройка на требования потребителя также ведет к неопределенности. Пример - система муниципального суда, где необходимость во вместимости зала изменяется в зависимости от характера рассматриваемого дела. Варианты изменяются от недели к неделе и ежемесячно.
Неуверенность в своевременности поставок также приводит к необходимости использования больших запасов производственной мощности. Производственную мощность часто можно наращивать только большими фрагментами, и необходимость ее расширения на минимальный уровень может создать большой запас производственной мощности. Например, новая машина гамма-сканирования, применяемая для диагностики мозговых опухолей и травм, используется только для нескольких видов опухолей. Больницы, покупающие эту машину, могут обнаружить слишком большую производственную мощность для их потребностей. Большинство из 16 таких машин, в настоящее время принадлежащих американским больницам, работает всего два дня в неделю.
Фирмы также должны иметь избыточную производственную мощность оборудования, чтобы учесть прогулы служащих, каникулы, отпуска и любые другие задержки. Высокий уровень затрат на оплату сверхурочных работ и дополнительные субподрядные договора могут создавать потребность в дальнейших увеличениях размера запаса производственной мощности.
Аргумент в пользу маленьких запасов производственной мощности достаточно прост: замороженные деньги, не участвующие в производстве. Для капиталоемких фирм минимизация запаса производственной мощности жизнено важна. Начиная с середины 1970-ых, авиалинии расширили производственную мощность приблизительно на 20 процентов, увеличив количество мест в пределах тех же размеров самолетов. Исследования показывают, что производство с высокой капиталоемкостью дает низкие доходы при большом запасе производственной мощности. Однако такой сильной зависимости не существует для трудоемких фирм. Их дивиденды достаточно стабильны, потому что более низкий вклад в оборудование делает полноту его использования менее критичной. Маленькие запасы производственной мощности имеют и другие преимущества - они показывают неэффективность, которая может быть замаскирована излишками производственной мощности, например – проблемы с прогулами или ненадежными поставщиками. Как только менеджеры и рабочие могут идентифицировать такие проблемы, они часто могут найти и способы исправить их.
Выбор времени и размера расширения . Вторая проблема стратегии производственной мощности состоит в том, чтобы определить когда ее расширять и на сколько. Рис. 7.3 показывает две крайние стратегии: экспансионистская стратегия, которая добавляет производственную мощность большими, но редкими порциями, и стратегия wait-and-see («ждать-и-смотреть» или «поживем-увидим»), которая делает эти добавки меньшими порциями, но более часто. Обратите внимание, что в первом случае производственная мощность наращивается заблаговременно (когда заканчивается ее запас), а во втором случае – тогда, когда ее дефицит достигнет определенного порога.
Рис. 7.3
Во время промышленного кризиса в 1987 – 1988 годах, фирма The Limited выбрала экспансионистскую стратегию, настойчиво открывая новые фирменные магазины и расширяя существующие. В результате фирма стала одним из самых больших продавцов верхней одежды, имея магазины в сотнях торговых центров. В торговом центре города Columbus (штат Огайо), она занимает площадь в 125,000 квадратных футов, или 25 процентов от общей площади центра. К 1990 году активы The Limited выросли на 27 процентов, до 3419 магазинов, а объем продаж - на 68 процентов - до 5.2 миллиардов долларов. Однако лучшая для фирмы стратегия может измениться через какое-то время. Так American Airlines следовали экспансионистской стратегии в 1980-ых, настойчиво увеличивая заграничные маршруты. После нескольких спадов, включая недостаток надлежащего оборудования и повышения цен на топливо из-за войны в Персидском заливе, фирма выбрала менее опасную стратегию wait-and-see.
Выбор времени и размера расширения связаны между собой. Если увеличивается спрос и время между приращениями производственной мощности, размер приращений должен также расти. Экспансионистская стратегия, которая идет впереди спроса, минимизирует потери в продажах из-за недостаточной производственной мощности. Wait-and-see стратегия следует за спросом, полагаясь на краткосрочные варианты типа использования сверхурочного времени, временных рабочих, субподрядчиков, внешние склады и отсрочки в профилактическом обслуживании, чтобы компенсировать любые нехватки. Однако, эти варианты имеют свои недостатки. Например, сверхурочное время требует полуторной оплаты для некоторых служащих и может привести к более низкой производительности или качеству в течение сверхурочных часов; соглашения с профсоюзами могут даже ограничивать количество допустимого сверхурочного времени.
Несколько доводов можно высказать за экспансионистскую стратегию. Расширение может дать экономию за счет масштаба производства и помочь фирме уменьшить затраты и конкурировать на цене. Эта стратегия могла бы увеличивать долю фирмы на рынке или действовать как форма превентивного маркетинга. Производя большое расширение производственной мощности или объявляя о его неизбежности, фирма предупреждает от аналогичных действий другие фирмы.
Консервативная wait-and-see стратегия состоит в том, чтобы расшириться с меньшими затратами, например, ремонтируя существующие производственные мощности, а не создавая новых. Так как стратегия wait-and-see следует за спросом, это уменьшает риск перепроизводства , основанного на чрезмерно оптимистических прогнозах спроса, устаревшей технологии или неточных предположениях относительно конкуренции. Однако, эта стратегия имеет другие риски, например – быть обойденным конкурентами, применяющими превентивный маркетинг или неспособностью отреагировать на неожиданно высокий спрос. Wait-and-see стратегия критикуется как краткосрочная стратегия, типичная для некоторых американских стилей управления. Менеджеры на пути к быстрому общему продвижению хотят меньше рисковать. Они зарабатывают продвижение по службе, избегая больших ошибок и максимизируя краткосрочную прибыль и дивиденды. Wait-and-see стратегия удовлетворяет этой краткосрочной перспективе, но может разрушить долю на рынке на длительном отрезке времени.
Руководство может выбирать одну из этих двух стратегий или любой из множества промежуточных вариантов. Со стратегиями умеренной середины фирмы могут расширяться более часто (меньшими объемами) чем с экспансионистской стратегией, но не всегда отставать от спроса как с wait-and-see стратегией. Стратегия из этой середины - follow-the-leader («следовать за лидером»), то есть расширяя производство тогда, когда это делают другие. Если остальные действуют таким же образом, то никто не получает конкурентного преимущества. Если же лидеры делают ошибку и допускают перепроизводство, то последствия расхлебывают все вместе.
Связь производственной мощности и других принимаемых решений . Решения о расширении производственной мощности должны быть тесно связаны со стратегиями и операциями во всей организации. Когда менеджеры принимают решения относительно местоположения, гибкости ресурса и оборудования, они должны рассмотреть воздействие этого решения на размер запаса производственной мощности. Этот запас предохраняет организацию от неопределенности также, как и гибкость ресурсов и оборудования. Если система хорошо сбалансирована и сделано изменение в некоторой другой области принятия решений, то запас производственной мощности тоже может нуждаться в изменении, чтобы компенсировать это решение. Примеры таких связей с производственной мощностью:
Конкурентные приоритеты . Изменения в конкурентных приоритетах, которые приводят к более быстрым поставкам, требуют, чтобы большой запас производственной мощности учитывал всплески в спросе, если содержание склада готовых изделий неосуществимо или неэкономично.
Менеджмент качества . При повышении уровня качества продукции можно использовать меньший запас производственной мощности, потому что будет меньше неуверенности, вызванной потерями в объеме выпуска продукции.
Капиталоемкость . Инвестиции в новые дорогие технологии делают процесс производства более капиталоемким, заставляя уменьшать запас производственной мощности, чтобы получить приемлемые сроки возвращения вложенных средств.
Гибкость ресурсов . Уменьшение гибкости рабочей силы требует увеличения запаса производственной мощности для компенсацию перегрузки операций, которая вполне вероятно произойдет при менее гибкой рабочей силе.
Оборудование . Уменьшение уверенности в оборудовании при прежней норме выработки требует увеличения запаса производственной мощности для удовлетворения спроса в пиковые периоды.
Планирование . Более устойчивая окружающая среда позволяет иметь меньший запас производственной мощности, потому что изделия или услуги могут быть запланированы с большим уровнем гарантии.
В качестве примера того, как производственная мощность и конкурентные приоритеты фирмы связаны между собой, рассмотрим филиал мощного производителя товаров, который продавал 85 процентов продукции другим отделениям той же компании, сохраненяя 15 процентов для внешних клиентов. Производственная мощность одного из процессов была на пределе и компания полагала, что расширение производственной мощности привлечет много новых внешних клиентов. Как это всегда делается, чтобы привлечь новых клиентов в другой сегмент рынка, филиал должен был изменить конкурентные приоритеты; этот дешевый поставщик другим отделениям компании должен был установить более высокий приоритет настройке на требования покупателя и повышенное качество, требуемое новыми клиентами. Менеджеры филиала высказались против расширения из-за недостаточного учета связей с другими целями и задачами.
Опрос менеджеров производственных фирм иллюстрирует связь между производственной мощностью и другими решениями. Менеджеров спрашивали, какая из восьми категорий процессов (типа упаковочного, штамповочного и сборочного) используются на их заводах. Результаты показывают, что менеджеры выбирают специализированное производство (меньшее количество процессов) при выпуске стандартизированных изделий.
Существенна связь между решениями о местоположения и производственной мощностью. Фирма, которая расширяется, должна добавить новые участки производства и находить подходящие место для них, принимая во внимание, что часть старых мощностей возможно придется устранить. За последнее десятилетие General Motors сократила производственные мощности, закрыв нескольких фабрик, чтобы остановить большие потери в Североамериканском автомобильном производстве. Фирма стояла перед жестким выбором между закрытием старых фабрик со сложившейся и высокопроизводительной рабочей силой и отказом от дорогих современных заводов, где трудовые отношения были еще не на таком высоком уровне. Однако условия закрытия производств весьма дорогостоящи, поэтому некоторые заводы, которые должны были быть закрыты, остались открытыми.
Наконец, из-за связи решения об изменении производственной мощности с другими функциональными областями, требуется осторожная интеграция планов. Следует использовать маркетинг для знания особенностей рыночных сегментов и прогнозирования спроса. Финансовый анализ необходим, потому что расширение требует существенных капиталовложений , которые должны быть взяты из чистой прибыли или получены из внешних источников. Анализ людских ресурсов требуется, потому что изменения производственной мощности ведут к наему и обучению новых рабочих, и могут также означать болезненное сокращение производства и падение его объемов. Понимание взаимно – функциональных связей - ключ к мудрой стратегии производственной мощности.
Хотя ситуации и различны, следующая пошаговая процедура может помочь менеджерам принимать надежные решения о производственной мощности. Мы предполагаем, что менеджеры уже выполнили предварительные шаги по определению существующей производственной мощности.
1. Оценить требуемую производственную мощность.
2. Вычислить разницу между требуемой и доступной производственной мощностью.
3. Составить варианты планов ликвидации разрыва.
4. Качественнно и количественнно оценить каждую альтернативу и сделать окончательный выбор.
Основа для оценки долгосрочных потребностей в производственной мощности - прогнозы спроса, производительности, конкуренции и долгосрочных технологических изменений. К сожалению, чем дальше смотреть вперед, тем больше случаев неточного прогноза.
Прогноз спроса должен быть преобразован к численному виду, который может быть непосредственно сравнен с используемой мерой производственной мощности. Предположим, что производственной мощности выражена как число доступных машин в операции. Когда только одно изделие (услуга) производится, число требуемых машин(механизмов), М , можно вычислить, как
где
D = прогноз числа штук (клиентов) за год;
p = время изготовление (в часах на штуку или клиента);
N = общее количество часов в год, в течение которых используется процесс;
C = желательный запас производственной мощности.
Если выпускаются несколько изделий, необходимо дополнительное время для перенастройки оборудования (setup time ) с одного изделия на другое. Общее время перенастройки оборудования находится делением прогноза по штукам D на размер партии, которая дает число перенастроек в год, и затем умножением на время перенастройки. Например, при ежегодном спросе 1200 штук и среднем размере партии 100 получаем 1200/100 = 12 перенастроек ежегодно. Суммируя времена изготовления и перенастроек, получаем:
Где
Q = число штук в каждой партии;
s = время перенастройки оборудования (в часах) на партию.
Обычно результат округляется до целого, если нет особых причин для краткосрочного планирования.
Копировальный центр в здании офиса готовит доклады для двух клиентов. Центр делает несколько копий (размер партии) каждого доклада. Время подготовки материала зависит, кроме прочего, от число страниц. Центр работает 250 дней в году, в одну восьми-часовую смену. Менеджеры полагают, что достаточен запас производственной мощности в 15 процентов. Требуется на основании информации из следующей таблицы определить, сколько копировальных машин необходимо центру:
Клиент X | ||
Годовой прогноз спроса (число копий) | ||
Время подготовки материала (часов на копию) | ||
Средний размер партии (копий на доклад) | ||
Время на перенастройку (часов) |
M = ( product 1 + product 2 + …+ product n )/(N ) =
([ 2000*(0.5) + (2000/20)*(0.25)] клиент X + клиент Y )/
[(250 дней в год)*(1 смена в день)*(8 часов в смену)*(1.0 – 15/100) ] = 5305/1700 = 3.12
Округление до следующего целого числа дает четыре машины.
Для вычисления разницы между требуемой и доступной производственной мощностью требуется корректная мера производственной мощности. Осложнения возникают, когда в процессе используется несколько операций и видов ресурсов. Например, в начале 1970-ых, авиаперевозчики предположили, что авиалинии, имеющие больше пассажирских мест, привлекают больше пассажиров. Они покупали большее количество гигантских реактивных самолетов, но конкуренты, использующие самолеты меньших размеров, оказались для большинства пассажиров более привлекательными. Правильной мерой производственной мощности было число желающих улететь, а не число мест. Таким образом, несколько авиалиний были должны были найти правильную пропорцию между самолетами маленькой и большими вместимости, дополнительно покупая меньшие самолеты и прекращая использование некоторых гигантских реактивных самолетов. Расширение производственной мощности некоторых операций может увеличивать общую производственную мощность. Однако, если есть узкие места, производственная мощность может быть расширена только, если будет расширена производственная мощность операции узкого места.
Grandmother"s Chicken Restaurant испытывает бум в бизнесе . Владелец предполагает в этом году обслужить 80,000 посетителей. Хотя кухня работает на 100 процентов производственной мощности, обеденный зал может пропускать до 105,000 обедающий в год. Прогнозы спроса на следующие пять лет такие:
Год 1: 90,000 посетителей
Год 2: 100,000 посетителей
Год 3: 110,000 посетителей
Год 4: 120,000 посетителей
Год 5: 130,000 посетителей
Какова разница между требуемой и доступной производственной мощностью для кухни и обеденного зала через 5 лет?
Кухня в настоящее время - узкое место в производственной мощности 80,000 посетителей в год. На основании прогноза спроса, разница между требуемой и доступной производственной мощностью для кухни составит:
Год 1: 90,000 = 10,000
Год 2: 100,000 = 20,000
Год 3: 110,000 = 30,000
Год 4: 120,000 = 40,000
Год 5: 130,000 = 50,000
До года 3 производственная мощность обеденного зала (105,000) больше, чем спрос. Начиная с года 3 и далее, имеется разница между требуемой и доступной производственной мощностью для обеденного зала:
Год 3: 110,000 = 5000
Год 4: 120,000 = 15,000
Год 5: 130,000 = 25,000
На этом шаге необходимо сформировать альтернативные планы ликвидации разрыва в производственных мощностях. Один из возможных вариантов - ничего не делать (“вариант 0”) и просто терять заказы при спросе, который превышает текущую производственную мощность. Другие альтернативы - выбор различных времен проведения и масштаба добавления новой производственной мощности, включая экспансионистскую и wait-and- see стратегии. Дополнительные возможности включают расширение в другом месте и использовании краткосрочных решений типа сверхурочного времени, временных рабочих и заключения субподрядных договоров.
На этом заключительном шаге менеджер количественнно и качественнно оценивает каждую альтернативу.
Качественная оценка . Менеджер должен оценить, как каждая альтернатива соответствует общей стратегии производственной мощности и другим аспектам бизнеса, не охваченным финансовым анализом. Может существовать некоторая неуверенность относительно спроса, реакции конкурентов, технологических изменений и стоимостных оценок . Некоторые из этих факторов не могут быть определены количественно и должны быть оценены на основе рассуждений и опыта. Другие могут быть определены количественно, и менеджер может анализировать каждую альтернативу, используя различные предположения относительно будущего. Один набор предположений мог бы представлять самый плохой случай, где спрос - меньше, конкуренция - больше, стоимость монтажных работ выше ожидаемой. Другой набор предположений мог бы представлять наиболее оптимистическое представление будущего. Этот вариант анализа типа "а что, если" позволяет менеджеру получить идеи относительно значений каждой альтернативы перед заключительным выбором.
Количественная оценка . Количественно менеджер оценивает денежные потоки для каждой альтернативы на прогнозируемый отрезок времени, и сравнивает их с вариантом, когда не делается ничего («вариант 0»). Денежный поток – это разница между доходами и расходами организации в течение конкретного периода времени и измеряется в активах и пассивах. Менеджер заинтересован здесь только в вычислении денежных потоков, относящихся к проекту.
Одна из альтернатив для Grandmother"s Chicken Restaurant - в расширении и кухни, и обеденного зала, для обеспечения их производственной мощности до 130,000 посетителей в год. Начальный размер инвестиций в 200,000 долларов делается в конце этого года (год 0). Средняя стоимость заказа оценена в 10 долларов, и до удержания налога разница между себестоимостью и продажной ценой - 20 процентов. Уровень в 20 процентов получен определением, что из каждых 10 долларов заказа 6 долларов - переменные затраты , а 2 доллара - постоянные затраты . Остаток в 2 доллара идет на прибыль до вычета налогов.
Какой денежный поток до вычета налогов от этого проекта в течение следующих пяти лет по сравнению с «вариантом 0»?
С новой производственной мощностью 130,000 посетителей в год денежный поток равнялся бы числу дополнительно обслуженных посетителей, умноженных на прибыль в 2 доллара на посетителя. В году 0, единственный поток наличности - $200,000 для начальной инвестиции. В году 1 будет обслужено 90,000 посетителей, так что прирост денежного потока - (90,000)*(2) = 20,000 долларов. В течение последующих лет результаты такие:
Год 2: Посетителей = 100,000; денежный поток = (100,000)*2 = $40,000.
Год 3: Посетителей = 110,000; денежный поток = (110,000)*2 = $60,000
Год 4: Посетителей = 120,000; денежный поток = (120,000)*2 = $80,000
Год 5: Посетителей = 130,000; денежный поток = (130,000)*2 = $100,000
Так как владелец оценивает альтернативу, которая обеспечивает достаточную производственную мощность, чтобы полностью удовлетворить спрос через пять лет, число дополнительно обслуживаемых посетителей идентично соответствующему разрыву производственной мощности из примера 7.3. Это было бы не так, если бы новая производственная мощность была меньше, чем ожидаемый спрос в любом году. В том случае пришлось бы вычесть производственную мощность ”варианта 0” от новой производственной мощности. Результат был бы меньшим, чем разрыв в производственной мощности.
Перед завершением оценки этой альтернативы производственной мощности владелец должен исследовать качественные факторы. Например, домашняя атмосфера, которую имел ресторан, может быть потеряна с его расширением.
Формирование производственных планов должно выполняться, кроме безусловного выполнения заказа в срок, еще и с учетом наиболее эффективного использования производственных мощностей, что в рыночных условиях имеет важное экономическое значение.
При этом нужно решать задачи формирования системы РЦ и распределения выполняемых работ по РЦ.
Для формирования системы РЦ, под которыми понимают интегрированную группу однородных ТС в пределах организации или производственного подразделения, здесь используется теория множеств. В соответствии с этим система РЦ формируется следующим образом.
Прежде всего осуществляется инвентаризация ТС, дающая актуализированную информацию об их количественном и качественном состоянии; отражающее их множество имеет следующий вид:
м = (м, |/ = Ц7*}> (8ЛЗ>
где Iм - количество единиц ТС;
М, - множество, представляющее /-ю единицу:
м,-{№п,мп,~)> (8Л4)
где Мп - инвентарный номер ТС;
Ма - наименование ТС.
Информации лишь о ТС недостаточно для формирования РЦ. Производственное планирование в ММЕП лимитируется не только фондом времени ТС, но также и имеющимися трудовыми ресурсами. Поэтому формирование РЦ следует осуществлять с учетом профессионального состава основных производственных работников, множество которых имеет вид
где Iя - количество работников;
Л(. - множество, отражающее /-го работника:
где Ля - табельный номер работника;
Яа - имя работника.
Имеющиеся ТС и работники распределяются в группы по признакам взаимозаменяемости выполняемых работ и принадлежности структурному подразделению; множество подразделений можно задать множеством Р:
где Iе - количество подразделений;
/). - множество, представляющее /-е подразделение. Объединенные в группы ТС и работники, именуемые совместно РЦ, могут быть предстазлены следующим образом:
^ = |^. г = 1,/^|, (8.18)
где - количество РЦ;
1?1 - множество, отражающее /-й РЦ. Тогда множество, отражающее /-е подразделение, имеет вид
где - множество РЦ в /-м подразделении;
/у4 - множество атрибутов /-го подразделения, имеющее вид где F* - код подразделения;
Fa - наименование подразделения.
После формирования системы РЦ осуществляется планирование их загрузки, эта задача в условиях ММЕП также имеет особенности.
Планирование потребности в мощностях, CRP (Capacity Requirements Planning), осуществляется для каждого РЦ, причем процесс CRP учитывает только производимые компоненты структуры заказа. Результатом работы является «профиль загрузки», который может быть представлен в подробном и обобщенном форматах; он определяет мощности для каждого РЦ, необходимые для выполнения производственной программы.
Следует заметить, что стандартная система MRPW не предусматривает автоматической оптимизации загрузки РЦ. Основной ее задачей являются прогнозирование и идентификация возникающих проблем с мощностями, решение которых остается за человеком. Однако в настоящее время уже существуют системы, решающие задачи управления производственными мощностями. Они получили название «системы конечной загрузки». В практике управления такие системы пока не применяются, однако используются для моделирования производственных ситуаций, например, для уточнения объемно-календарного плана. Основное препятствие для их применения - недостаточная управляемость, поскольку повторить расчеты, выполненные системой конечной загрузки, и убедиться в правильности разработанного плана практически невозможно. В этих условиях возложение ответственности за выполнение плана, достоверность которого нельзя подтвердить, не вполне обосновано.
Расчет загрузки РЦ предполагает указание в основном технологическом документе кода РЦ выполнения операции обработки НП. Однако в ММЕП технологический процесс разрабатывается укрупненно, с указанием лишь операций обработки и основных подразделений, участвующих в изготовлении изделия (укрупненный маршрут изготовления). ТС, на которых будет обрабатываться НП, определяется обычно в рабочем порядке, и указать его заранее в технологическом процессе, как правило, сложно. В связи с этим предлагается следующий подход. Прежде всего необходимо сформировать на предприятии справочник технологических операций. Далее для каждого РЦ необходимо определить выполняемые на нем операции, после чего, устанавливая соответствие по схеме «НП - ТО - РЦ», код рабочего центра обработки НП можно будет определять по наименованию операции технологического процесса.
Очевидно, что одна и та же операция может быть выполнена на разных РЦ, одинаковых с точки зрения набора выполняемых ими функций, но разных по расположению. В таком случае свою роль должен сыграть укрупненный технологический маршрут, представляющий собой список основных подразделений, участвующих в изготовлении НП. При этом подразделение, указанное первым в данном списке, считается ответственным за изготовление НП, а именно за обработку и перемещение по операциям технологического процесса вплоть до сдачи ее в составе готового продукта.
В реальном производстве всегда имеются «узкие» места, т.е. какое-то ТС, пропускная способность которого ограничена, например, ввиду его уникальности. Чтобы контролировать ситуацию с загрузкой подобных мест, предлагается в справочник ТО включить и уникальные операции, а затем закрепить введенные операции за соответствующим узкоспециализированным оборудованием.
Руководствуясь сформулированными принципами расчета загрузки РЦ, введем следующие множества.
Множество ТО, выполняемых на предприятии:
где 1° - количество операций;
0(. - множество, представляющее /-ю операцию:
о,=(оп,оа>...),
где Оп - код ТО;
Оа - наименование операции. Тогда множество, представляющее /-й РЦ, будет иметь следующий вид:
где т - множество единиц ТС /-го РЦ;
Множество работников, закрепленных за /-м РЦ; -множество операций, выполняемых на /-м РЦ,
Щл - множество атрибутов /-го РЦ:
где - код РЦ;
1?аА - наименование РЦ.
Множество НП, запланированных к изготовлению:
где № - количество НП;
Рп - множество, представляющее п-ю НП:
Рп^РА,Рр%Ор^, (8-26)
где РА - множество атрибутов и-й НП;
ррп - множество подразделений, участвующих в изготовлении НП Рп (укрупненный технологический маршрут), причем Р"СР, 0Рп - множество операций изготовления НП Рп, причем 0е» С О;
п = \,1рРп\, (8.27)
где 1рРп - количество подразделений, участвующих в изготовлении НП -
множество, представляющее /-е подразделение;
где 1°Рп - количество операций изготовления НП Рп;
О?*- множество, представляющее /-ю ТО.
В процессе планирования загрузки ТС возможно неоднозначное закрепление очередной ТО, т.е. возникновение ситуации выбора одного из нескольких возможных РЦ, принадлежащих разным производственным подразделениям. Критериями предпочтения в этой ситуации могут быть расстояние до РЦ, степень загрузки, стоимость выполнения операции и др. В настоящей работе в качестве критерия для примера принято расстояние от исходного до предполагаемого смежного РЦ.
Для формализации данного критерия определим бинарные отношения на множестве РЦ IV. Множество отношений Н, представляющее собой подмножество декартова произведения 1УХЦГ, можно задать так:
где Л/ - расстояние между РЦ, соответствующее /-му отношению; й = ? IV } - кортеж декартова произведения IV XIV, где \?х -
исходный, - предполагаемый РЦ.
Для разработки алгоритма расчета загрузки оборудования введем следующие функции:
/ф - однозначно закрепляет за РЦ Щ выполнение /-й операции обработки я-й НП:
/0 - определяет множество РЦ, на которых возможно выполнение /-Й операции: О /о" >Ил0”
I где IV0" = \ 1Г?‘
где - множество, представляющее у-й РЦ, на котором возможно выполнение операции 0(;
Т^°* - количество РЦ, на которых возможно выполнение /-Й операции;
^от - устанавливает соответствие между элементами множеств РЦ УУР™, на которых возможно выполнение операции От и РЦ Щ:
цгОщ-Ис2т-(8.34)
функция /^Л! устанавливает соответствие между элементами множеств ТО изготовления НП 0е” и ТО О:
Р /о/>л _ (8.35)
Введем переменные:
и - счетчик номенклатурных позиций;
т - счетчик технологических операций;
к - счетчик подразделений в технологическом маршруте;
г - индекс исходного РЦ;
г - индекс предполагаемого смежного РЦ;
/ - значение расстояния между взаимосвязанными РЦ;
Количество РЦ, на которых можно выполнить операцию;
V - счетчик РЦ.
Распределение операций изготовления НП по РЦ представлено следующим образом. 1. Установить значение счетчика НП в единицу: и = 1. 2.
Инициировать перебор НП: Р, И = 1,|Р |. 2.1.
Установить значение счетчика ТО изготовления НП равным единице: т - 1; установить значение индекса исходного РЦ (на котором выполнялась предыдущая операция) равным нулю: г - 0. 2.2.
Инициировать перебор ТО изготовления НП: 0Р" , т = 1,\0Р" | 2.2.1.
Установить значение индекса предполагаемого смежного РЦ (на котором предполагается выполнение очередной операции) равным нулю:
1=0; установить / = оо. 2.2.2.
Если имеется возможность выполнить операцию на РЦ ответственного подразделения-изготовителя (указано первым в укрупненном технологическом маршруте): З/*’ Е:РР" ,Э1?] ?Е1?р1: Ор" ?Е0я"1, Р, - Р*" , то перейти к шагу 2.2.14. 2.2.3.
Установить значение счетчика подразделений, указанных в укрупненном технологическом маршруте, равное двум: к - 2. 2.2.4.
Инициировать перебор подразделений, указанных в укрупненном технологическом маршруте: РР", к = |. 2.2.4.1.
Если нет возможности выполнить операцию на РЦ в к-м подразделении, т.е. не выполняется условие: З/*’ (Е Р Р" ,ЗfVJ: 0Р" Е:0*",
/ \ = РР", то перейти к шагу 2.2.4.4. 2.2.4.2.
Если расстояние между исходным и предполагаемым РЦ больше или равно значению переменной I: 3Нч? Н: Нч = ^1%ч =
=(), к‘ч г I, то перейти к шагу 2.2.4.4. 2.2.4.3.
Установить значение индекса предполагаемого РЦ равным значению индекса РЦ очередного к-го подразделения, которое указано в технологическом маршруте: г = у; запомнить расстояние между соответствующими РЦ: I = . 2.2.4.4.
Увеличить значение счетчика подразделений, указанных в укрупненном технологическом маршруте, на единицу: к = к +1. 2.2.5.
Если счетчик подразделений не превышает их количество:
к? }
