Лабораторная работа №3
Планирование численности рабочих и фонда заработной платы на основе теории массового обслуживания
Цель работы
В данной лабораторной работе предлагается обосновать оптимальную численность рабочих, обслуживающих непрерывно действующую установку «Парекс» на нефтеперерабатывающем заводе (НПЗ), и провести расчеты по определению планового годового фонда заработной платы.
В автоматизированных производствах различных отраслей промышленности имеет место несистематичность выполнения функций обслуживания производственных процессов (оборудования). В связи с этим возникает проблема оптимизации обслуживания, то есть установления оптимальных соотношений между количеством единиц обслуживаемого оборудования и численностью рабочих, задействованных в сфере их обслуживания.
Качественное решение данной проблемы, как правило, связано с расширением сферы (зоны) обслуживания одним рабочим и (или) совмещением им выполняемых функций в рамках зоны обслуживания. При этом следует учитывать, с одной стороны, что нельзя допускать простои оборудования из-за ожидания обслуживания, а с другой, что нежелательно иметь слишком большую (неоправданно завышенную) численность обслуживающего персонала.
Данная проблема может быть решена при помощи теории массового обслуживания.
Целью настоящей лабораторной работы является:
углубление знаний в области применения экономико-математических методов в области планирования численности обслуживающего персонала с учетом особенностей процесса обслуживания оборудования;
развитие способностей самостоятельного анализа полученных в результате расчетов данных и формулирования обоснованных и логичных выводов;
закрепление теоретических знаний в области структуры заработной платы рабочих;
приобретение практических навыков поэлементного планирования фонда заработной платы рабочих.
Постановка задачи
В аппаратурных производствах при определении оптимальной численности обслуживающего персонала следует исходить из необходимости обеспечения своевременного выполнения операций по обслуживанию производственных процессов (оборудования) при нормальной загрузке рабочих в течение смены.
Можно считать, что установки в аппаратурных производствах являются системами массового обслуживания. Здесь, с одной стороны, возникают массовые запросы (требования) на выполнение каких-либо видов услуг (действий) и, с другой стороны, происходит удовлетворение этих запросов. Системы массового обслуживания характеризуются такими параметрами, как:
поток требований,
длительность обслуживания,
доступность обслуживания.
Поток требований на обслуживание - это совокупность заявок на обслуживание, исходящих из источников требований. Поток требований, как случайный поток, описывается законом распределения требований, которые поступают на обслуживание за определенный промежуток времени. Параметром потока является его плотность (λ), представляющая математическое ожидание (среднее значение) числа требований, поступающих в единицу времени.
Характеристикой каналов обслуживания является длительность обслуживания (μ), описываемая законом распределения как математическое ожидание (средняя величина) времени обслуживания.
Дисциплина (порядок) обслуживания определяется последовательностью обслуживания поступающих требований:
в порядке поступления,
чисто случайным образом,
в зависимости от установленных приоритетов.
Доступность обслуживания означает способность свободных каналов начинать обслуживание немедленно.
В зависимости от характера поведения требований различают три основных класса систем обслуживания.
Системы обслуживания с потерями характеризуются тем, что поступившее требование не может ждать начала обслуживания и покидает систему.
Система обслуживания с ожиданием (без потерь) характеризуется тем, что поступившее требование может ждать неограниченное время и покидает систему обслуживания полностью обслуженным.
Система смешанного типа характеризуется тем, что поступившее требование может ждать определенное время или же имеются ограничения по длине очереди ожидания.
В настоящей работе принимается, что в основе установления оптимальной численности рабочих, обслуживающих установку, лежит исследование системы обслуживания, состоящей из источников требований – узлов установки (отдельных аппаратов), и обслуживающей системы - рабочих. Входящим потоком требований являются операции по обслуживанию аппаратов, а обслуживающими каналами - рабочие, выполняющие затребованные операции. Условия технологического процесса исключают возможность задержки во времени выполнения основных операций обслуживания.
Исходя из отмеченного, данная задача относится к системам с потерями, для которых критерием эффективности является минимальная вероятность задержки (отказа) выполнения очередного требования (операции).
Таким образом, в рамках лабораторной работы студентам необходимо последовательно друг за другом решить три задачи.
Первая задача сводится к определению оптимальной явочной (сменной) численности рабочих, обслуживающих установку, которая обеспечивала бы при нормальных условиях работы установки наименьшую вероятность задержки выполнения основных операций по обслуживанию.
Вторая задача заключается в расчете штатной численности, то есть потребной на сутки для непрерывного производства, на основе оптимальной явочной численности.
Третья задача сводится к определению месячного (годового) фонда заработной платы рабочих, занятых обслуживанием установки, на основе поэлементного метода планирования фонда заработной платы по схеме, представленной на рис. 3.1.
щг