6.5.2. Нормативно-календарные расчеты в различных типах производства

На этапе ОКП выполняются расчеты, устанавливающие календарные нормативы движения предмета труда в производстве с целью обеспечения: взаимоувязанных по количеству, очередности и срокам работ сопряженных цехов, участков и рабочих мест; экономически целесообразного режима производства; наилучшего использования всех ресурсов производства.

Перечисленные в каждой системе ОКП нормативы являются основой для календарно-плановых расчетов производства. Регламентация и четкое соблюдение большинства нормативов играют важную роль в организации планомерной и ритмичной работы участков, цехов и предприятия в целом. Организующее значение принадлежит таким нормативам, как такт, ритм, периодичность запуска партий изделий в производство, размеры заделов и регламентированная длительность цикла производства. Нормативы необходимы для правильного расчета опережений в работе сопряженных цехов и участков.

Особенностью нормативно-календарных расчетов является относительно устойчивый характер получаемых параметров, которые поэтому и приобретают значение нормативов, используемых при разработке календарных программ и заданий в течение длительного периода времени (до года).

Нормативы, используемые при календарном планировании, имеют существенное экономическое значение. Например, размер серии изделий или партии деталей оказывает большое влияние на многие экономические показатели производства. От величины партии зависят удельные затраты времени на переналадку оборудования и степень производительного его использования; величина партии влияет на производительность труда станочников и наладчиков, на себестоимость обработки и т.д. Не меньшее экономическое значение имеют нормативы длительности производственного цикла и величины заделов. Они определяют такой важнейший экономический показатель, как оборачиваемость оборотных средств в производстве. Другие календарно-плановые нормативы также существенно влияют на соответствующие экономические показатели работы предприятия.

В массовом производстве нормативно-календарные расчеты направлены на создание необходимой базы для организации экономичной работы каждой поточной линии и взаимную сопряженность их работы исходя из планового задания по выпуску готовой продукции. При этом определяются следующие нормативы: расчет такта и ритма производства для каждой линии; разработка планов-графиков работы линий; установление величин внутрилинейных и межлинейных заделов.

Расчет такта и ритма производства. Величина такта г (мин/шт.) определяется на основе полученного планового задания и фонда времени на его выполнение.

Такт составляет основу ритмичной работы поточных линий, т.е. равномерного выполнения задания на каждой операции. При поштучной передаче изготавливаемых на линии изделий с одной операции на другую ритм производства равен такту; при передаче транспортными партиями ритм производства (R_п) (мин) составит:

,

где р — размер транспортной партии (или партии передачи). Величина транспортной партии влияет на экономические показатели: ее рост влечет примерно пропорциональное увеличение заделов, но снижает удельные затраты на транспортировку.

Более подробно расчеты нормативов массового поточного производства, в том числе такта поточной линии, загрузки рабочих мест, разработки графика-регламента работы линии и расчет заделов приведены в главе 2.3.

В серийном производстве нормативно-календарные расчеты включают:

а) определение величины партий обработки деталей, серий выпуска изделий и периодичности их повторения в производстве;

б) установление длительности производственных циклов и календарных опережений в работе цехов, последовательно связанных в производственном процессе;

в) определение календарных сроков выпуска и запуска партий;

г) определение величины заделов;

д) разработку стандартных планов работы производственных участков.

Расчет партий изготовления деталей и серий выпуска изделий. Партия деталей — это число одинаковых деталей, которые непосредственно обрабатываются в производстве с однократной затратой подготовительно-заключительного времени, т.е. без переналадки оборудования. Серией изделий называется количество единовременно (или беспрерывно) запускаемых на сборку или выпускаемых готовых изделий.

В условиях серийного производства изготовление деталей или изделий разных наименований на рабочем месте происходит в порядке их чередования. Выпуск и запуск каждого вида деталей (изделий) также производятся через некоторые интервалы времени. Изготовление партий деталей на каждом рабочем месте связано с переналадкой его на данную работу. Чем больше размеры запускаемых в производство партий, тем большими становятся периоды между переналадками рабочего места, а также периоды между запусками очередных партий деталей.

Размер партии является одним из основных календарно-плановых нормативов в серийном производстве, существенно влияющих на экономические показатели производства, в том числе на себестоимость изделия, производительность труда, длительность производственного цикла, оборачиваемость оборотных средств, рентабельность продукции. Поэтому при расчете размера партии деталей должны учитываться положительные и отрицательные экономические последствия.

Положительные экономические последствия увеличения партии:

• сокращение затрат на переналадки (заработная плата наладчиков и основных рабочих);

• увеличение фонда времени оперативной работы оборудования (сокращение потерь времени на переналадки);

• повышение производительности труда рабочих (за счет уменьшения потерь времени и роста навыка);

• упрощение планирования и сокращение учетных операций. Отрицательные экономические последствия увеличения партии:

• увеличение запасов изделий (деталей, заготовок) на складах и, как следствие, увеличение размеров складских площадей, затрат на хранение изделий (деталей, заготовок) и оборотных средств;

• увеличение длительности производственного цикла в цехах. Определение величины партии включает: а) предварительный расчет, учитывающий некоторые основные экономические факторы, и определение примерного размера партии; б) корректирование расчетной величины путем учета дополнительных, но весьма существенных производственных факторов, и установление нормативного размера партии.

Предварительный расчет партии может учитывать большее или меньшее число факторов по преимуществу экономического характера. Используемые для расчета размера партии подходы можно объединить в следующие три направления расчетов: минимального, оптимального и ориентировочного размеров партии.

Расчет минимального размера партии (n_min) основан на экономически рациональном использовании оборудования. Расчет ведется по формуле:

,

где t_пз — время на переналадку оборудования по ведущей операции (т.е. по операции с наиболее сложной и трудоемкой переналадкой оборудования), мин; t_шт — штучное время по той же ведущей операции, мин/шт.; α — коэффициент допустимых потерь времени на переналадку оборудования.

Значения коэффициента находятся в пределах 0,02 - 0,12 и зависят от себестоимости единицы продукции и типа производства: крупносерийное 0,02 - 0,05; среднесерийное 0,03 - 0,08; мелкосерийное 0,05 - 0,12. Влияние размера партии на коэффициент затрат времени по переналадке оборудования и коэффициент использования оборудования представлено на рис. 6.11.

Расчет оптимального размера партии (n_опт) основан на суммарных минимальных затратах и осуществляется по формуле:

,

где N_г — годовой выпуск деталей, шт.; S_нал — затраты на наладку оборудования и другие работы по подготовке к запуску деталей, руб./шт.; S_д — себестоимость детали, руб./шт.; к_н — нормативный коэффициент, учитывающий затраты на хранение (представляет долю от себестоимости изделия).

Произведение S_д на к_н представляет затраты на хранение единицы продукции S_xp, руб./шт.

Влияние размера партии на затраты по наладке оборудования и хранению деталей (потери от связывания оборотных средств) представлено на рис. 6.12.

Размер ориентировочной партии учитывает лишь допустимые потери от связывания оборотных средств и пригоден для предварительных расчетов:

,

где φ — коэффициент, определяющий максимальное отношение размера партии к годовой программе выпуска, принимается от 0,05 (для мелкосерийного производства) до 0,02 (для крупносерийного).

Расчет размеров партий проводится по ведущим операциям: в литейных цехах — по формовке; в кузнечнопрессовых — по ковке или штамповке; в механических — по операциям с наиболее трудоемкой наладкой; в сборочных — по операциям, оснащенным наиболее сложными приспособлениями. Полученный размер партии по ведущей операции распространяется на все операции изготовления данной детали в пределах цеха. На вспомогательных операциях с простой малотрудоемкой наладкой допускается дробление принятой величины партии; при этом используется параллельный вид движения предметов труда.

Расчетный размер партии корректируется с учетом дополнительных производственных факторов. Принимаемый в качестве календарно-планового норматива размер партии деталей должен, например, соответствовать:

а) месячной программе выпуска этих деталей (либо в целое число раз меньше месячной программы выпуска, либо охватывать 2 и более месячной программы выпуска данных деталей);

б) стойкости технологической оснастки (в целое число раз больше или меньше количества деталей, определяющих стойкость технологического оснащения);

в) производственным площадям у рабочих мест и складским помещениям для хранения деталей;

г) размерам партий данных деталей в смежных цехах, что сказывается на величине незавершенного производства.

Размеры партий деталей в предшествующих по технологическому маршруту цехах должны быть равны или в кратном отношении больше, чем в последующих. Такая зависимость определяется тем, что себестоимость единицы продукции и время связывания оборотных средств увеличиваются от заготовительной к сборочной фазе производственного процесса.

Размер партии оказывает влияние на периодичность ее повторения. Периодичность запуска партии деталей в производство (Rj) определяется по формулам:

; ,

где n_j — партия деталей j-гo наименования, шт.; N_дн.j — дневная (суточная) программа выпуска (или потребность) в деталях j-гo наименования, шт./дн; Ф_дj — фонд времени, необходимый для изготовления месячной программы деталей j-гo наименования, дн./мес; N_мес.j — месячная программа выпуска деталей j-гo наименования, шт./мес.

Расчет длительности производственного цикла. Длительность производственного цикла — это календарный отрезок времени от начала какого-либо процесса до его завершения. При заданном темпе выпуска продукции длительность производственного цикла определяет величину незавершенного производства, составляющего на машиностроительных предприятиях значительную долю оборотных средств. Длительность производственного цикла простого процесса зависит от принятого вида движения партии по операциям технологического процесса (см. гл. 2.2).

На выбор вида движения партии по операциям влияют следующие факторы: длительность операционного цикла (Т_оп), принцип расстановки рабочих мест (групповой или предметный) и степень синхронизации технологического процесса. При коротких Т_оп (до 0,5 дня) рекомендуется последовательное движение; при Т_оп ≤ 2 дней и групповой расстановке рабочих мест рекомендуется также последовательное движение; при Т_оп ≥ 2 дней, предметной расстановке рабочих мест и отсутствии синхронизации технологического процесса рекомендуется параллельно-последовательное движение; при Т_оп ≥ 2 дней, поточно-линейной расстановке рабочих мест и относительно синхронном процессе рекомендуется параллельное движение. Определение длительностей циклов операций простого и сложного производственных процессов аналитически и графически рассмотрено в гл. 2.2.

Расчет опережений необходим для организации своевременного запуска материалов, заготовок, полуфабрикатов на всех стадиях производственного процесса, что является одним из важнейших условий равномерного выпуска продукции в соответствии с планом-графиком. Длительность опережений по переделам изготовления деталей и по сборке узлов относительно срока выпуска готовых изделий может быть определена по календарному графику, а также аналитически по формулам:

1) опережение по выпуску из обрабатывающего цеха:

;

2) опережение по запуску в обрабатывающий цех:

;

3) опережение по выпуску из заготовительного цеха:

4) опережение по запуску в заготовительный цех:

где θ_об.вып, θ_об.зап — опережение по обрабатывающему цеху соответственно выпуска партии готовых изделий и запуска партии деталей на обработку, дн.; Т_ц.сб — Длительность цикла сборки серии изделий, дн; R_об, R_сб — периодичность выпуска соответственно партии деталей (из обрабатывающего цеха) и серии изделий (из сборочного цеха), дн; θ_об.рез — резервное опережение между обработкой партии деталей и сборкой серии изделий, дн ; θ_{заг.вып}, θ_{заг.зап} — опережение по заготовительному цеху соответственно выпуска партии заготовок (отливок, поковок) и запуска партии заготовок, дн; Т_ц.об, Т_ц.заг — длительность цикла изготовления соответственно партии деталей и партии заготовок, дн; R_заг — периодичность выпуска партии заготовок из заготовительного цеха, дн; θ_{заг.рез} — резервное опережение между заготовительным и обрабатывающим цехом, дн.

Определение сроков выпуска и запуска партий принадлежит к основным календарно-плановым нормативам. Исходными данными служат: план выпуска готовой продукции и принятый режим сборки; периодичность изготовления партий деталей (заготовок, узлов); длительность циклов и опережений в работе цехов.

Стандарт-план серийно-поточной линии. В условиях серийно-поточного производства должен быть строго регламентирован календарный (стандартный) план работы каждой поточной линии. Такой стандарт-план служит своеобразным нормативом для внутрицехового планирования, а также дает уточненные данные, необходимые для межцехового планирования. Исходными данными для его построения служат: проектный расчет линии, установленная периодичность выпуска и размеры партий, сроки их выпуска. В результате расчета стандарт-план устанавливает строгий регламент прохождения закрепленных за линией изделий по всем операциям. Кроме того, на основе стандарт-плана может быть определена длительность цикла для каждого изделия и установлены сроки запуска. Пример такого графика приведен на рис. 6.13.

В единичном производстве нормативно-календарные расчеты направлены на обеспечение своевременного комплектования по каждому заказу и максимальной равномерной загрузки всех участков производства и отдельных рабочих мест. Эти расчеты включают: построение календарного плана или циклового графика выполнения заказа; составление календарно-объемных расчетов по отдельным заказам и в целом по предприятию. Несмотря на отсутствие повторяемости выполняемых заказов и возможности многократного использования результатов расчетов перечисленные производственно-календарные расчеты выполняют роль нормативов: цикловой график выполнения заказа устанавливает очередность и сроки выполнения отдельных производственных процессов, сроки запуска и выпуска детали; календарно-объемные расчеты создают основу для правильного проектирования цикловых графиков отдельных заказов. Цикловой график выполнения заказа представляет собой календарный план выполнения заказа с уточнением основных сроков, которые были намечены при оформлении «карты заказа». Карта заказа содержит краткую характеристику изделия, этапы подготовки производства заказа и его выполнения с указанием сроков запуска и выпуска (табл. 6.22). Степень дифференциации работ и уточнения сроков их выполнения в цикловом графике может быть различной, но в силу условий единичного производства они всегда носят укрупненный характер. Разработка планов в подетально-пооперационном разрезе целесообразна лишь для ведущих деталей. В этом графике указываются сроки сборки, сроки изготовления заготовок и обработки деталей в целом на весь комплект исходя из длительности цикла ведущей детали. По своей структуре цикловой график аналогичен графику сложного процесса в серийном производстве (гл. 2.2).

Таблица 6.22.

Карта заказа №___ на 200__г. для предприятия____________

Изделий МРТС — специальный многорезцовый токарный станок для обработки валиков с кулачками

диаметром до 100 мм, длиной до 1000 мм. Габаритные размеры:___________. Цена_____руб./шт.

Размер заказа _______ шт. Срок сдачи 200__г.

Этапы	Месяцы												Выполнение
	01	02	03	04	05	06	07	08	09	10	11	12
Техническая подготовка производства Инструментальная подготовка Заказ на поставку материалов и их получение Изготовление литья и поковок Механическая обработка деталей Сборка и выпуск готовых изделий

Цикловой график разрабатывается на основе сборочной схемы, технологических карт сборки и изготовления ведущих деталей. Намеченные в цикловом графике календарные сроки комплектования узлов и изделия в целом, а также сроки запуска в производство соответствующих комплектов деталей и заготовок могут быть уточнены при объемно-календарном расчете.

Календарно-объемные расчеты производства. Цель этих расчетов - взаимная компоновка календарных планов (цикловых графиков) выполнения отдельных заказов и согласование их с производственной мощностью соответствующих участков производства. Кроме того, календарные расчеты служат обоснованием назначения сроков по вновь поступающим заказам.

К исходным данным выполнения календарно-объемного расчета загрузки по заказу относятся: длительность цикла выполнения заказа, определяемая по цикловому графику; объем загрузки в нормо-часах по отдельным группам оборудования; последовательность и циклы выполнения работ по группам оборудования. В условиях единичного производства опережения и длительности циклов по группам оборудования определяются ориентировочно, основываясь на опыте изготовления аналогичных изделий, анализа циклового графика и нормативной трудоемкости данного заказа.

После подготовки необходимых данных по каждой группе оборудования ведется расчет количества рабочих мест, необходимого для выполнения данного заказа, т.е. фронта работ (с_зак)(ед.):

где Q_зак — объем работ по изготовлению заказа на данной группе рабочих мест, нормо-ч; Т_зак — длительность цикла выполнения заказа на данной группе рабочих мест, мес; F_м — месячный фонд времени работы одного рабочего места, ч/мес*ед.

На основании календарно-объемных графиков по отдельным заказам формируется общий объемно-календарный план по всему портфелю заказов. Задача его построения заключается во взаимном сочетании объемов работ (по отдельным заказам и соответствующим группам рабочих мест с учетом их пропускной способности) и сроков выполнения заказов.

Построение такого сводного календарно-объемного плана производится путем последовательного нанесения на график соответствующих загрузок по отдельным заказам. При выявлении в процессе составления плана недогрузки рабочих мест в отдельные периоды времени или совпадения времени выполнения одинаковых работ по нескольким заказам вносятся коррективы в соответствующие позаказные цикловые графики путем изменения сроков и фронта работ. По мере поступления новых заказов в календарно-объемный план включаются дополнения.