Статическое представление об организации производственного процесса во времени

Основными календарно-плановыми показателями организации производственного процесса во времени являются размер партии деталей, длительность производственного цикла обработки (изготовления) партии деталей (обычно его называют простым) и длительность производственного цикла изготовления изделия (обычно его называют сложным)

Под партией деталей на предприятиях понимают количество одинаковых деталей, обрабатываемых на взаимосвязанных рабочих местах с однократной затратой подготовительно-заключительного времени (переналадкой оборудования).

В свою очередь, цикл может быть однооперационным и многооперационным. При этом длительность цикла многооперационного процесса зависит от способа передачи деталей с операции на операцию. Существуют три вида движения деталей в процессе их изготовления: последовательный, параллельный и параллельнопоследовательный.

При последовательном виде движения вся партия деталей передается на последующую операцию после окончания обработки всех деталей на предыдущей операции. Преимуществами этого метода являются отсутствие перерывов в работе оборудования и рабочего на каждой операции, возможность их высокой загрузки в течение смены. Однако производственный цикл при такой организации работ является наибольшим, что отрицательно влияет на техникоэкономические показатели деятельности цеха, предприятия.

При параллельном виде движения детали передаются на следующую операцию транспортной партией (пачкой) сразу после окончания ее обработки на предыдущей операции. В этом случае обеспечивается наиболее короткий цикл. Но возможности применения параллельного вида движения ограничены, так как обязательным условием его реализации является равенство или кратность продолжительности выполнения операций. В противном случае неизбежны перерывы в работе оборудования и рабочих.

При параллельно-последовательном виде движения деталей с опе­рации на операцию они передаются транспортными партиями или поштучно. При этом происходит частичное совмещение времени выполнения смежных операций, а вся партия обрабатывается на каждой операции без перерывов. Рабочие и оборудование действуют без перерывов. Производственный цикл данного вида движения деталей отличается продолжительностью, которая, как правило, больше, чем при параллельном, но меньше, чем при последовательном движении предметов труда.

Расчет оптимального размера партии деталей

Для специализированных производственных предприятий, серийно выпускающих несколько наименований деталей со значительными годовыми программами и использующих при этом одно и то же технологическое оборудование, важно знать, как часто в течение года необходимо чередовать производство деталей.

Планирование размера партии запуска-выпуска деталей является важной и сложной экономической задачей, поскольку при ее расчете необходимо учитывать множество факторов, взаимодействующих в разных направлениях. Например, увеличение размера партии деталей приводит к сокращению затрат на переналадку оборудования, повышению производительности труда, улучшению оперативного планирования. В то же время возрастают затраты связанные с хранением материальных запасов, замедляется оборачиваемость ресурсов, снижается равномерность поступления денежных потоков.

При решении вопросов о размерах партии обычно исходят из экономически оптимального размера.

Прежде чем определить оптимальный размер партии, необходимо выяснить, на какие статьи затрат он (размер) оказывает влияние.

Так, при увеличении размера партии сокращаются издержки производства за установленный промежуток времени (например, год), связанные с переналадкой оборудования, в соответствии с формулой

(5.1)

где С_п.об – издержки производства, связанные с переналадкой оборудования за установленный период времени, тыс.руб./год (тыс.руб./кв., тыс.руб./мес.); C^е_п – издержки производства, связанные с одной переналадкой оборудования для запуска партии деталей в обработку, тыс.руб.; N_п – производственная программа по выпуску деталей определенного наименования за установленный период времени, шт./год (шт./кв., шт./мес.); n – количество деталей в производственной партии, шт.

Издержки производства (С^е_п) включают не только прямые расходы на проведение одной переналадки, но и потери, связанные с остановкой данного оборудования в течение периода переналадки:

(5.2)

Здесь Т_пн – величина тарифа на проведение операций по переналадке оборудования, тыс.руб./чел.-ч; t_н – трудоемкость работ, связанных с одной переналадкой оборудования, чел.-ч; k – номер наименования (модели) оборудования; z – количество наименований /моделей) необходимого оборудования согласно технологическому процессу изготовления детали; Р_k – коэффициент, отражающий размер убытков из-за часа простоя k-го наименования оборудования, 1/ч; t_пk – продолжительность одной переналадки k-то наименования, оборудования, ч; Б_k – балансовая (амортизируемая) стоимость k-го наименования оборудования, тыс.руб.

Коэффициент Р_k зависит от срока службы, а также от уста­новленного ресурса оборудования. Так, например, значение коэф­фициента Р_k для оборудования, срок службы которого составляет 10 лет, а установленный ресурс – 10 000ч, колеблется в пределах 0,0002-0,0004 1/ч, т.е., например, для оборудования стоимостью 100млн.руб. и с подобными технико-экономическими характеристиками издержки из-за часа простоя будут варьировать от 20 до 40тыс.руб.

Неоспоримым также является факт, что чем больше количество деталей в производственной партии, тем больше в итоге деталей скапливается на складе готовой продукции. Это, в свою очередь, обусловливает повышение затрат на хранение, а также способствует увеличению оборотных средств, связанных с оборотом запасов готовой продукции на складе.

Затраты, связанные с управлением запасами на складе готовой продукции (С), с учетом потерь денежных ресурсов, «замороженных» в произведенной партии деталей, рекомендуется определять по уравнению

(5.3)

где С^д_хр – тариф за хранение единицы запасов (одной детали) в течение установленного периода времени, за которое изготавливается количество деталей, равное производственной программе (N_п), тыс.руб./(шт.∙год) (тыс.руб./(шт.∙кв.), тыс.руб./(шт.∙мес.)); Е – коэффициент эффективности финансовых вложений за период времени изготовления количества деталей, равный производственной программе (N_п) 1/год (1/кв., 1/мес.); С^д_изг – себестоимость изготовления одной детали при производственной программе (N_п), тыс.руб./шт.; n/2 – среднее количество деталей на складе готовой продукции за срок их реализации или потребления (в начале срока реализации равно n, в конце – 0), шт.

Следует подчеркнуть, что коэффициент Е определяется так же, как при оптимизации размера заказа материальных запасов (см. «Тему 2»),

Таким образом, зависимость по определению совокупных издержек, которые зависят от размера партии (n), примет вид

(5.4)

Очевидно, что оптимальный размер партии деталей (n_опт) будет достигнут, когда совокупные издержки (С_п.об.у) примут минимальное значение или когда первая производная уравнения по размеру партии равна нулю:

(5.5)

Отсюда оптимальный размер партии n_опт:

(5.6)

Полученная зависимость позволяет обосновать оптимальный размер партии (пот) с экономической точки зрения.

Рассмотрим пример расчета оптимального размера партии (n_опт) для следующей производственной ситуации: агросервисная организация планирует в течение календарного года произвести 60тыс.шт. долот ППН. 8.30/50-313А и 60 тыс. шт. лемехов ППН. 8.30/50-301. Требуется определить оптимальный размер партии долот ППН. 8.30/50-313А. Известно, что масса долота равна 1,35кг.

В результате проведенных внутрихозяйственных расчетов уста­новлено, что себестоимость изготовления в расчете на одно долото составит 10тыс.руб.

Необходимые для расчета экономические показатели оборудова­ния (по состоянию на 01.01.2011г.) в соответствии с технологией изготовления долота представлены в табл. 5.1.

Издержки на содержание 1м² склада готовой продукции за месяц равны 6тыс.руб. (собственное помещение). Известно, что допустимая нагрузка на 1м² пола для склада по хранению готовой продукции составляет 1т/м².

Рассчитаем оптимальный размер партии долот по формуле (5.6) с учетом исходных данных.

Во-первых, определим издержки производства, связанные с одной переналадкой оборудования для запуска партии деталей (долот) (С^е_п).

Таблица 5.1

Технико-экономические показатели оборудования, необходимого для производства долот ППН. 8.30/50-313А

№ оператора	Наименование операции	Наименование используемого оборудования (оснастки)	Марка (модель) оборудования	Балансовая стои­мость единицы (с НДС), млн.руб.	Срок службы, лет	Установленный ресурс, ч
1	2	3	4	5	6	7
1	Заготовительная	Установка для плаз­менной резки	PORTAL	320	10	10000
2	Термическая	Установка для ин­дукционного нагрева заготовки	ТГИ-10/50-3	150	10	10000
3	Прокатная	Стан прокатный	ПМ-5.100	250	10	10000
4	Термическая	Установка для ин­дукционного нагрева заготовки	ТГИ-10/50-3	150	10	10000
5	Прессовая	Пресс кривошипно­шатунный открытый	ОРША 800	180	10	10000
6	Термическая	Печь камерная	ПКМ 6.12.5	50	10	10000
7	Закалочная	Технологический мо­дуль для закалки	ТМ-60	100	10	10000

Окончание таблицы 5.1

1	2	3	4	5	6	7
8	Термическая	Печь для отпуска и отжига	НКО 7.7.10/7ВП	50	10	10000
9	Дробеструйная	Машина дробеструйная	Н-514.00.00.00	30	10	10000
10	Контрольная	Стол контрольный	-	10	10	10000

В результате проведенных исследований установлено, что для переналадки оборудования потребуется не менее 9чел.-ч, т.е. по 1ч на каждый вид технологического оборудования, за исключением оснастки для проведения контрольной операции, так как она не требует переналадки. Так как тариф (Т_пн) включает не только оплату труда наладчика, но и издержки, связанные с использованием специальных средств (оснастки), устанавливаем его величину 30тыс.руб./чел.-ч.

Принимая размер коэффициента (Р_k) 0,0003, рассчитываем издержки (С^е_п) по формуле (5.2) с учетом данных табл. 5.1 и того факта, что оборудование будет простаивать не менее одной рабочей смены (8ч):

Рассчитаем затраты на хранение одного долота (С^д_хр). Учитывая что детали будут храниться в ящиках с линейными размерами 400x600 мм вместимостью 100шт. с возможностью установки ящика на ящик, на 1м² пола склада можно разместить не более 6 ящиков (масса брутто одного ящика – 150кг) или 600 долот. Следовательно, затраты на хранение одного долота в течение года составят 0,18тыс.руб. (1м²∙6тыс.руб./мес.∙12 мес.:400 долот, где 400 – предполагаемое среднее количество долот, размещаемое на 1м² пола склада).

Принимая значение коэффициента эффективности финансовых вложений (Е) за период времени, равный одному году, 0,5 (т.е. предполагая возможность дальнейшего наращивания производственной программы новых изделий), определяем размер партии долот согласно зависимости (5.6):

Расчет длительности производственного цикла партии деталей

Определение длительности производственного цикла партии деталей рассмотрим на примере механической обработки. Отметим, что этот расчет является типовым и приемлем для применения в других технологических процессах.

Длительность производственного цикла механической обработки (Т) партии деталей определяется по формулам, приведенным ниже.

1. При последовательном виде движения предметов труда:

(5.7)

где n – количество деталей в производственной партии, шт.; i – номep операции технологического процесса механической обработки; m – количество операций в технологическом процессе механической обработки; t_штi – штучное время на выполнение i-й операции технологического процесса, мин; К_р.м.i – количество рабочих мест, занятых изготовлением партии деталей на i-й операции технологического процесса; t_мо – время межоперационного пролеживания, мин.

2. При параллельном виде движения предметов труда:

(5.8)

где р – количество деталей в транспортной партии (пачке), шт.; – время выполнения самой продолжительной операции в технологическом процессе, мин.

При параллельно-последовательном способе календарной организации процесса:

(5.9)

где – сумма времени выполнения коротких операции из каждой пары смежных операции, мин.

На рис. 5.4-5.6 представлены графики, отражающие характер протекания производственного цикла соответственно для последовательного, параллельного и параллельно-последовательного видов движения партии деталей на примере следующей производственной ситуации. Технологический процесс обработки детали включает три операции, продолжительность которых в расчете на одну деталь (t_шт) составляет для операции №1 – 1 мин, для операции №2 – 2 мин и для операции №3 – 0,75 мин. Количество рабочих мест на каждой из трех операций (К_рм) равно 1. Оптимальный размер партии деталей – 8шт. При этом размер транспортной партии (пачки) – 4 шт. Минимальное межоперационное время пролеживания партии (пачки) деталей (t_мо) – 0,8 мин.

Расчет длительности производственного цикла изделия

Производственный цикл изготовления изделия (Т_ц.изд) включает длительность цикла изготовления заготовок (Т_ц.заг), длительность цикла механической обработки (Т_ц.мех), длительность цикла сборки (Т_ц.сб), а также время межцеховых перерывов:

(5.10)

где КС – количество стадий (цехов) в производстве; t_мц – время межцеховых перерывов (обычно не более 3-5 дней).

Рис. 5.4. График производственного цикла при последовательном виде движения партии деталей

Рис. 5.5. График производственного цикла при параллельном виде движения партии деталей

Рис. 5.6. График производственного цикла при параллельно-последовательном виде движения партии деталей