Особенности расчета КПН в единичном, мелкосерийном и массовом производстве.

Тема 3. Календарно-плановые нормативы и методы их разработки. Сущность периодичности производства, показатели периодичности. Особенности расчета КПН в единичном, мелкосерийном и массовом производстве.

КПН являются основой для расчета всех видов оперативных планов на предприятии. Их значение особенно возрастает в современных условиях, когда важнейшим фактором дальнейшего развития производства является снижение затрат на производство и интенсификация.

КПН становиться действенным орудием управления производством лишь в том случае, если соблюдаются следующие условия:

1. Расчет нормативов технически прост.

2. Построение нормативов отражает конкретно-технологические и организационные особенности производственного процесса изготовления продукции.

3. Нормативы по возможности унифицированы, т.е. сведены к нескольким группам путем округления различных величин, установления их для групп деталей и т.д.

4. Построение нормативов обеспечивает возможность их использования в процессе разработки производственных программ и другой плановой документации.

В массовом производстве, где производственные участки построены в основном в виде поточных линий, оперативно – производственное планирование должно обеспечить четкую работу всех линий и синхронизацию в работе всех линий. Выполнение этой задачи во многом зависит от уровня КПН. Важнейшим из них в массовом производстве являются:

§ такты (ритмы) выпуска или запуска деталей, сборочных единиц и изделий,

§ регламенты работы линий,

§ нормативы заделов

§ и др., которые были рассмотрены ранее.

Важнейшими нормативами серийного производства являются:

§ размер партии одновременно обрабатываемых деталей, сборочных единиц, изделий;

§ длительность производственного цикла изготовления изделий, отдельных сборочных единиц и деталей;

§ периодичность запуска (выпуска) партий изделия или отдельных его частей,

§ величина опережений,

§ нормативы заделов.

Особенностью оперативно – производственного планирования в единичном производстве является слабо развитая по сравнению с массовым и серийным производством нормативная база. Основными КПН являются:

§ план - графики выполнения заказа,

§ цикловые графики производства,

§ объемные расчеты загрузки оборудования и величин календарного опережений.

В серийном производстве важным КПН является размер партии и периодичность ее повторения или периодичность запуска партии. Следует при этом отметить, что понятие серии и партии изделий (деталей, сборочных единиц) часто совпадают. Но в крупносерийном производстве при большой годовой (квартальной) производственной программе выпуска изделий различных наименований серию разбивают на части (партии), запускаемые в производство периодически. В этом случае под серией понимается общее количество изделий конкретного наименования в производственной программе.

Партией называется количество одновременно запускаемых в обработку деталей, сборочных единиц, изделий одного наименования с однократной затратой подготовительно-заключительного времени.

Для заготовительных и обрабатывающих цехов определяется размер партии деталей, для сборочных - партии изделий. Оптимальный размер партии определяется по наиболее трудоемкой и характерной для технологии данной детали, сборочной единицы или изделия операции, называемой ведущей.

При определении партии деталей в основном исходят из влияния его на технико-экономические и другие показатели работы участка, цех, завода. Факторы, которые оказывают влияние на размер партии:

- производительность труда,

- себестоимость деталей, сборочных единиц, изделий,

- длительность производственного цикла обработки партии деталей,

- величина незавершенного производства и связывание в незавершенном производстве,

- равномерность и ритмичность производства и выпуска продукции,

- натуральные границы (размеры площадей, сроки износа инструментов, штампа и т.д.)

- степень сложности организации и планирования производства.

С увеличением размера партии деталей растет производительность труда в следствии приобретения рабочими навыков в выполнении движений и приемов и каждая очередная деталь обрабатывается быстрее. При этом производительность труда на ручных операциях растет быстрее, чем на машинно-ручных.

Себестоимость детали с увеличением размера партии снижается за счет уменьшения ЗП рабочего и условно-постоянных накладных расходов, приходящихся на одну штуку, вследствие уменьшения доли подготовительно - заключительного времени на 1 шт. и сокращения фактического штучного времени обработки деталей.

Длительность производственного цикла и величина незавершенного производства увеличиваются с увеличением размера партии.

Очевидно, что факторы, влияющие на размер партии заключается в определении такой его величины, при которых затраты на обработку будут минимальными.

Периодичность запуска деталей в обработку устанавливается кратной сменной выработке деталей, определенной по ведущей операции. Величина периодичности показывает количество дней, на которые одна партия деталей обеспечивает потребность производства в этих деталях. На предприятиях обычно создаются унифицированные периодичности запуска – выпуска, действующие в качестве нормативов, что позволяет упростить оперативно – календарное планирование на предприятии, учет и контроль за ходом производства, сохранить объем незавершенного производства.

Периодичность запуска чаще определяется в долях месяца. Так если для детали характерен ежедневный запуск, то периодичность запуска в этом случае равна 0,0045 месяца. В том случае, когда месячная потребность деталей или сборочных единиц не велика и время их хранения не ограничено технологией, периодичность запуска может принимать значения 0,25; 0,5; 1,0 и определяется по формуле:

где r_{п зап} – периодичность запуска партии деталей, сборочных единиц,

n_пз – количество запусков партий деталей в месяц.

Партией изделийназывается количество одновременно запускаемых на сборку или выпускаемых готовых изделий в месячной оперативной программе цеха партия изделий устанавливается равной месячному плану. В остальных случаях партия изделий рассчитывается аналогично партии деталей.

Рассчитанная партия отражает лишь усредненную, приближенную величину фактической партии. Это связанно с неполной «управляемостью» технологических процессов. При запуске каждого конкретного изделия в обработку только с определенной достоверностью можно сказать, какие параметры оно будет иметь при завершении обработки.

Выполнение последующих операций, их технологические режимы часто зависят от полученных параметров на предыдущей операции. Партии изделий формируются проведения такой определяющей операции по одинаковым полученным параметрам изделий. Особенностью полученной партии является ее неделимость, невозможность переформирования на последующих операциях. Следующей важной особенностью партий является постепенное уменьшение ее размера из-за наличия технологических потерь на ряде операций, причем размер этих потерь является вероятностной величиной.

Непостоянство размера партии связано и с ее разветвлением на различных раскалиброванных и контрольных операциях, где из одной партии образуется несколько по полученным параметрами допускам, каждая из которых требует некоторой переналадки оборудования для ее доработки.

Объемы перехода изделия из одной разновидности в другую тоже не стабильны. Часто первоначальный размер таких партий (размер партии запуска) зависит от емкости оборудования на определяющей партию операции, например, диффузных печей в полупроводниковом производстве.

Размер партии должен укладываться целое число раз или быть кратным емкости технологического оборудования, по возможности обеспечивать полную загрузку рабочего в течение смены, а также учитывать требования технологического характера.

Плановый, расчетный размер партии выпуска представляет собой среднюю опытно-статистическую величину.

Оперативно-календарное планирование в единичном и мелкосерийном производстве ведется по отдельным заказам, так как даже однотипные изделия, изготовляемые для различных заказчиков, имеют часто некоторые конструктивно-технологические различия.

К числу особенностей оперативно-календарного планирования в единичном и мелкосерийном производстве относятся:

a) необходимость тесной увязки плана изготовления и выпуска изделий с планом подготовки производства по каждому заказу, особенно для изделий с дополнительным производственным циклом,

b) сложность распределения всех процессов во времени и пространстве, обеспечивающего выполнение каждого заказа в установленный срок при наиболее полной загрузке всех рабочих мест

c) отсутствие в момент составления оперативных планов необходимых норм (норм времени, расхода материалов и др.) или задержка с их разработкой.

Прежде всего, определяется длительность производственного цикла изготовления и сборки изделий (или всех изделий по одному заказу), опережения запуска и выпуска деталей и сборочных единиц и незавершенное производство.

Размер партии изделий принимается равным всему количеству изделий на заказ и вытекает из годового (квартального) плана выпуска.

Размер партии деталей принимается равным всей потребности в них на заказ. Сборочные единицы в большинстве случаев собираются на каждое изделие в отдельности, за исключением небольших, которые можно собирать партией сразу на весь заказ.

Длительность производственного цикла изготовления изделия в единичном и мелкосерийном производстве определяется графоаналитическим методом, путем построения циклового графика изготовления и сборки изделия.

Цикловой график изготовления и сборки изделия получается путем добавления к графику сборки изделия длительности производственного цикла изготовления деталей Т_ц. Длительность цикла определяется по ведущим (наиболее трудоемким) деталям каждой сборочной единицы аналитическим методом для каждого цеха в отдельности по формуле:

где t_сб – трудоемкость сборочного процесса,

к_вн – коэффициент выполнения норм рабочими сборщиками,

к_см – коэффициент сменности,

Т_см – продолжительность смены,

S_сб – число рабочих одновременно занятых на выполнении данного сборочного процесса.

При этом считается, что обработки остальных деталей каждой сборочной единицы может производится параллельно (одновременно) с обработкой наиболее трудоемких деталей.

При изготовлении деталей в нескольких цехах между смежными цехами предусматриваются резервные опережения, учитывающие возможность задержки в работе, а так же время на оформление документов и транспортировку деталей из цеха в цех. Обычно опережения принимается равным 2-5 дням.

Обработка деталей может производиться партиями, на несколько изделий.

Длительность производственного цикла изготовления первого изделия в этом случае увеличивается за счет удлинения времени получения заготовок и обработки деталей.

Мы уже строили с вами цикловой график сборки. Такие графики могут быть построены и в виде сетевых моделей. По ним так же можно определить опережение запуска и выпуска.

О_З определяется по результатам расчета длительности производственных циклов по максимальной сборочной цепочке.

Сетевой график строится отдельно для изделия каждого наименования. События в нем – запуск деталей в производство или сборочных единиц на сборку, т.е. начало обработки деталей или сборочных единиц. Работа – длительность производственного цикла обработки деталей (сборочных единиц) плюс резервные опережения между цехами.

Пример сетевого графика изображен на рис. 8

Если деталь (партия деталей) или сборочная единица обрабатывается в нескольких цехах, то начало ее обработки в каждом цехе будет самостоятельным событием (событие 10, 11). Работы, выходящие из одного и того же события, имеют одинаковую продолжительность (например, работы 4-7, 4-8, 4-9). Это объясняется тем, что обработка партии деталей должна производиться сразу на полную потребность их на изделие независимо от того в какую сборочную единицу они входят. При большой длительности производственного цикла можно обрабатывать детали сначала для одной сборочной единицы, затем для другой и т.д. Длительность производственного цикла от этого резко уменьшается, но увеличиваются затраты на переналадку в связи с дроблением партии. Делать это целесообразно для работ критического пути. Если какая-либо деталь или сборочная единица может поступать на сборку, например, изделия не к началу, а где-то в середине, то вводится дополнительное событие (6) между началом и окончанием соответствующей сборки. В качестве исходного события в данном сетевом графике вводится событие 0, связанное с событиями, означающими запуск деталей в обработку, фиктивными работами.

Сетевые графики получаются большой сложности, т.к. имеют много событий и работ, поэтому реализовать их можно в основном с помощью ЭВМ. Расчет О_З и О_В ведется относительно завершающего события, т.е. оно как бы принимается исходным. Ранние сроки свершения событий будут являться минимальными опережениями выпуска, продолжительность критического пути определяет общую длительность производственного цикла изготовления изделия.

Зная календарный срок свершения завершающего события (срок выпуска со сборки изделия) можно определить календарные сроки начала и окончания работ (сроки запуска- выпуска партий деталей и сборочных единиц) с определением соответствующих резервов.

Величина незавершенного производства будет все время меняться в зависимости от степени готовности изделия.

Расчет НП осуществляется на основе массива нормативной себестоимости деталей и сборочных единиц и циклового или сетевого графиков.

На определенный момент времени величина НП по m-ому изделию будет равна:

где k_д и k_сб – число наименований деталей и сборочных единиц, обработка и сборка которых полностью закончена к моменту расчета.

k’_д и k’_сб – число наименований деталей и сборочных единиц, обработка и сборка которых произведена частично к моменту расчета

ΔТ_ц и ΔТ_цd – часть длительности производственного цикла по детали i-го наименования и сборочной единице d-го наименования, выполненные к данному моменту.