Матрица соответствия «Наименование изделия - деталеоперация»

Наименование изделия	Объем производства	Наименование (шифр) деталеоперации обработки
		Операция 1	Операция 2	Операция 3	Операция 4
Изделие 1			-			+
Изделие 2				-		+ +
Изделие 3		-		-		+
Изделие 4		-			-	+
Суммарная трудоемкость операции на программу		+	+ +	+	+ +

В ячейках матрицы проставляются величины штучных времен исполнения операций обработки, если они применяются в ТП изготовления того или иного изделия.

Итоговая строка содержит сумму произведений штучного времени исполнения операции для того или иного изделия на объем производства этого изделия, по всем изделиям продуктового портфеля предприятия (трудоемкость исполнения операции по всем изделиям продуктового портфеля с учетом объемов их производства).

Итоговый столбец содержит информацию о трудоемкости исполнения каждого изделия с учетом объема его производства

Последняя ячейка матрицы (нижняя правая) содержит суммарную трудоемкость исполнения всего продуктового портфеля предприятия.

2. Затем строится матрица соответствия «Деталеоперация - оборудование» (табл. 21), в которую для каждой операции заносится всё возможное оборудование (в машиностроении - станки), способное эту операцию выполнить.

Таблица 21

Матрица соответствия «Деталеоперация - Оборудование»

Наименование деталеоперации	Наименование (шифр) оборудования
	СТ1	СТ2	СТ3	СТ4	СТ5	СТ6	СТ7	…
Операция 1	Х	Х	-	-	-	-	-
Операция 2	-	Х	-	Х	Х	-	Х
Операция 3	-	-	Х	-	Х	-	-
Операция 4	-	-	-	-	-	Х	Х
…

- шифр оборудования

При этом в каждой строке матрицы не менее одной ячейки должно быть занято.

2. На этой стадии строится целевое дерево специализации по следующей схеме. Нижний слой дерева представляет собой весь перечень оборудования, способного выполнить ту или иную операцию обработки. При этом имеет место повторение шифров одних и тех же видов оборудования, используемых для исполнения различных операций обработки. Например, вид оборудования СТ5 используется как для выполнения операции 2, так и для операции 3, и т.д. Оборудование, формирующее нижний слой дерева, имеет разный уровень специализации.

Второй слой так же формируется пооперационно, из оборудования, содержащегося в первом слое, но с более высокой степенью универсализма, т.е. способного выполнить не только указанную операцию, но и еще какую-либо из них. Например (см. табл.21), СТ1 исполняет лишь одну операцию и, по этому, во второй слой не входит, а СТ2 может реализовать две операции, его включаем во второй слой целевого дерева и т.д.

Процедура формирования третьего слоя повторяет процедуру, использованную для второго слоя, но при ещё большем универсализме, т.е. в этом слое содержится в основном оборудование, способное выполнять уже 3 операции обработки. И т.д., до тех пор, пока для формирования очередного слоя соответствующего оборудования уже не окажется (падение показателя специализации для очередного слоя прекратится). Пример формы построения целевого дерева специализации представлен на рис.54.

При формировании дерева должно неукоснительно соблюдаться требование о том, что при построении каждого слоя дерева не должно быть пустых операционных ячеек. Если же для следующего слоя в предыдущем нет оборудования с требуемым уровнем универсализма, то в ячейку следующего слоя заносится один из станков предыдущего слоя, шифр которого в этом слое не встречается (т.е. выбирается станок, которого в этом слое пока нет), таким образом реализуется принцип максимального разнообразия. Например (рис. 55), ячейка, соответствующая операции 1 при формировании третьего слоя целевого дерева не будет содержать ни одного вида оборудования, что недопустимо. Тогда СТ2 второго слоя переносим в соответствующую ячейку третьего слоя. Такой перенос на рис.55 отмечается пунктирной линией.

Затем для каждого иерархического слоя целевого дерева специализации рассчитывается величина показателя специализации. Однако, сначала необходимо сформировать окончательный минимально достаточный перечень оборудования. Такое формирование так же идет при выполнении принципа максимального разнообразия видов оборудования машинной системы. Вид оборудования единственный в той или иной ячейке слоя входит в список обязательно. Из ячеек, где присутствует несколько видов (шифров) оборудования, выбирается то, которое по уровню специализации, соответствует рассматриваемому слою (т.е. если слой предполагает исполнение в основном 2-х операций, то предпочтение при выборе оборудования отдается именно двух - операционному). Но желательно, чтобы при выборе из альтернатив, избиралось оборудование, не повторяющее уже избранное (максимальное разнообразие). Важное значение, конечно, имеет опыт проектировщика.

Величина показателя специализации определяется как отношение

.

При этом модернизированный коэффициент закрепления операций рассчитывается как отношение числа исполняемых операций, к количеству наименований (шифров) видов оборудования, вошедших в недублированный список исследуемого слоя. Например, для целевого дерева, изображенного на рис.55 для первого слоя число исполняемых операций = 4;

количество видов (шифров) оборудования S=7;

величина модернизированного коэффициента закрепления операций окажется равной , а показатель специализации .

Для второго слоя число исполняемых операций = 4;

количество видов (шифров) оборудования S=3;

и показатель специализации ;

Для третьего слоя число исполняемых операций = 4;

количество видов (шифров) оборудования S=3;

и показатель специализации ;

То есть, видим, что с ростом иерархического уровня целевого дерева универсализм оборудования, применяемого в ТП, до определенного слоя растет (в примере – до второго слоя включительно).

Недублированный список необходимого оборудования формируется для каждого слоя путем исключения дублирующих шифров. Учитывая, что после ликвидации дублирования оборудования в каждом иерархическом слое остается только то оборудование, которое необходимо для реализации

всех операций обработки, то показатель Сп характеризует среднюю величину универсальности варианта машинной подсистемы ПС предприятия (подразделения). Каждый из вариантов совпадает с определенным иерархическим слоем целевого дерева.

7. Этот этап реализации алгоритма сводится к определению на объемной модели рациональной величины показателя специализации машинной подсистемы ПС. Для этого обращаемся к объемной модели, использование которой сводится к следующей процедуре. Уровень

	Наименование (шифр) операции
	Операция 1	Операция 2	Операция 3	Операция 4
К орень дерева
3 слой
2 слой
1 слой

Рис. 55. Целевое дерево специализации оборудования

радикальности изменений продуктового портфеля фирмы , соответствующий принятой стратегии развития, является априорно заданной величиной и, как правило, задается в некотором интервале ( ).

По величине (а этот предел характеризует наиболее широкие возможности предприятия по использованию возникающих во внешней среде выгод) на модели определяется рациональный уровень специализации оборудования (рис.56), соответствующий ожидаемой радикальности изменения портфеля, а так же рациональный уровень целостности ПС ( ). Этот уровень является минимально необходимым для данной ПС при ожидаемой радикальности изменения продуктового портфеля.

Сп

Рис. 56. Определение рационального уровня проектируемой ПС.

Снижение может повлечь за собой рост гибкости ПС, но приведет к потере её производительности и удорожанию. Рост , наоборот, приведет к потере гибкости ПС, её адаптивности к изменениям продуктового портфеля, к росту упущенной выгоды предприятия.

8.Очередной этап алгоритма сводится к выбору на целевом дереве специализации оборудования иерархического уровня, показатель специализации Сп которого наиболее близок к величине этого показателя, определенного на объемной модели ПС, а именно . По этому слою дерева формируется итоговый список оборудования, необходимого для изготовления продуктового портфеля предприятия. Например, для второго слоя целевого дерева специализации, представленного на рис.54, полный перечень возможного оборудования состоит из СТ2 для операции №1, СТ2, СТ7 и СТ5 для операции №2, СТ5 для операции №3 и СТ7 для операции №4. Недублированный список этого оборудования будет содержать СТ2, СТ5 и СТ7.

В результате этой работы формируется окончательный недублированный список наименований (шифров) оборудования, входящего в машинную подсистему ПС предприятия (подразделения), достаточный для изготовления продуктового портфеля предприятия.

9. В этом этапе определяется число единиц каждого вида оборудования, вошедшего в недублированный список, сформированный в результате выполнения этапа 8.

по каждому z-ому виду оборудования определяется по известному соотношению суммарной трудоемкости исполнения той или иной операции для всего объема продукции на конкретном виде оборудования к величине действительного фонда времени работы оборудования в плановом периоде, т.е.

(83)

Если та или иная j-ая операция обработки выполняется на единственном z–ом виде оборудования, то полученная величина соответствует оборудованию z. Таким образом, определяются все однозначно связанные с той или иной операцией виды оборудования и расчетное число их единиц.

Операции, выполнение которых возможно на нескольких видах оборудования, вошедшего в недублированный список, распределяются между z-ыми видами оборудования так, чтобы обеспечить его минимально необходимое количество при максимально возможном разнообразии и наилучшей загрузке (см. ниже условный пример). При этом возможны различные варианты количественного соотношения оборудования разных видов, вошедших в недублированный список. Выбор из альтернатив зависит от условий производства и компетентности проектировщика.

После определения варианта состава оборудования для каждого его вида определяется принятое число единиц каждого вида оборудования.