4.4. Проявления закона ритма производственного цикла выполнения заказа.

Закон ритма производственного цикла изготовления изделия проявляется каждый раз, когда в процессе изготовления отдельного изделия или его частей относительно их производственных циклов (времени их производства) формируется или фиксируется неравномерность потребления ресурсов рабочего времени рабочих и оборудования.

Закон ритма производственного цикла изготовления изделия — это объективно существующая совокупность существенных причинно-следственных связей между параметрами производственной программы предприятия (составом, сроками, приоритетами, пропорциями объектов производства и их структурой трудоемкости), с одной стороны, и структурой ресурсов рабочего времени, рабочих мест основного производства, потребляемых в производстве, с другой стороны.

Закон ритма производственного цикла изготовления изделия — это существенные связи, проявляющиеся при согласовании и гармонизации количественных организационно-технологических пропорций сопрягаемых элементов процесса производства (предметов труда, рабочих и рабочих мест) в пространстве и во времени и зависящие от параметров производственной программы и от особенностей организации производства на предприятии и на каждом участке производства.

Общеизвестно, что согласование работ только по срокам — недостаточная гарантия своевременного исполнения заказа. Работы должны быть взаимосвязаны по срокам, объемам и структуре используемых ресурсов во времени и пространстве. Неравномерность потребления материальных и трудовых ресурсов в течение производственного цикла изготовления изделия была подмечена уже давно.

Так, еще в 1933 г. Непорент О.И. предлагал путем календарного перераспределения процессов изготовления деталей изделия организовать равномерное распределение всей «производственной работы» по изделию на протяжении его производственного цикла. Однако он тут же оговаривался, что практически, даже при тщательной проработке календарных графиков изготовления изделий, невозможно получить равномерную по величине «производственную мощность процесса».

Неравномерность трудовых затрат по величине и структуре в течение производственного цикла изготовления изделия обуславливается дискретностью и технологией производства (определенной последовательностью технологических операций), которые вызывают, например, резкие изменения величины и структуры трудовых затрат в моменты завершения технологических операций над комплектом деталей изделия.

Так, в момент запуска ведущих деталей, количество рабочих мест, выполняющих первые операции над деталями комплекта рассматриваемого изделия, сильно ограничено по сравнению с количеством деталей комплекта.

С одной стороны, число рабочих мест, выполняющих первые операции технологического процесса, намного меньше общего числа рабочих мест, участвующих в производстве, с другой стороны, не все рабочие места, выполняющие первые операции, могут быть заняты изготовлением деталей комплекта рассматриваемого изделия, так как одновременно с деталями данного изделия запускаются детали других изделий.

Поэтому в момент запуска ведущих деталей на механообрабатывающем участке, фронт рабочих мест, одновременно участвующих в изготовлении деталей рассматриваемого комплекта, незначителен и намного меньше среднего расчетного числа рабочих мест, которые непрерывно, на протяжении производственного цикла изготовления изделия, должны быть заняты изготовлением деталей комплекта данного изделия.

После прохождения ведущими деталями комплекта первых технологических операций в работу постепенно запускаются все остальные детали комплекта. С момента запуска первой детали комплекта на первую операцию процесса и до момента запуска ее на последнюю идет развертывание процесса изготовления комплекта деталей.

Фронт рабочих мест, одновременно занятых изготовлением деталей данного комплекта, начинает возрастать и достигает своего максимума в момент завершения первой операции процесса (в момент завершения обработки деталей комплекта на первой операции типового технологического маршрута).

Если достигнута наилучшая организованность производственного процесса во времени и пространстве, то действует правило «золотого сечения»: в момент, соответствующий точке «золотого сечения», производственный цикл изготовления рассматриваемого комплекта деталей делится на две части, причем производственный цикл изготовления комплекта так относится к своей большей части, как эта большая часть цикла к меньшей.

В точке «золотого сечения» количество рабочих мест, привлеченных к изготовлению деталей комплекта, как правило, почти в два раза превышает среднее количество рабочих мест, выделяемых в плане для изготовления рассматриваемого комплекта деталей.

Для оптимального процесса изготовления комплекта деталей точка «золотого сечения» находится между 3/5 и 3/4 длительности цикла механообработки рассматриваемого комплекта деталей. В этот момент в изготовлении деталей данного комплекта одновременно участвуют рабочие места, выполняющие промежуточные и финишные операции технологического маршрута изготовления комплекта деталей.

С момента завершения обработки комплекта деталей на первой операции процесс изготовления рассматриваемого комплекта деталей начинает свертываться. Фронт рабочих мест постепенно сокращается.

По мере завершения изготовления все большей части деталей рассматриваемого комплекта число одновременно работающих промежуточных рабочих мест сильно сокращается. В конце цикла изготовления рассматриваемого комплекта деталей работают только финишные рабочие места.

Из вышеизложенного можно сделать очень важный вывод, что на протяжении цикла механообработки комплекта деталей изделия в одном подразделении фронт рабочих мест сильно изменяется по числу и по составу.

Ритм производственного цикла изготовления изделия представляет собой закономерное сочетание процессов развертывания и свертывания изготовления комплектов заготовок, деталей, сборочных единиц изделия по стадиям производства и производственным участкам, а в каждом производственном подразделении — закономерное изменение объема и состава выполняемых работ над комплектом предметов труда данного изделия относительно производственного цикла изготовления комплекта деталей в данном подразделении.

При этом изменение длительности цикла выполнения работ над комплектом предметов труда данного изделия в любом производственном подразделении не меняет внутренних пропорций распределения объема и состава этих работ относительно одних и тех же долей производственного цикла рассматриваемого комплекта предметов труда. Удлинение производственного цикла изготовления комплекта предметов труда, как правило, связано с уменьшением количества рабочих мест, выделяемых для изготовления этого комплекта.

Есть три возможных метода выявления будущих проявлений ритма производственного цикла изготовления изделия: статистический, статический и динамический.

В качестве статистического метода используется статистическое моделирование процесса изготовления изделия, и на этой основе разрабатывается норматив календарного распределения трудоемкости изделия относительно его производственного цикла.

Методика статистического моделирования ритма производственного цикла изготовления изделия проста. Выбираются все пооперационные наряды, по которым оплачивалось изготовление уже выпущенного изделия. Наряды сортируются по цехам, по группам взаимозаменяемого и специального оборудования. Затем проводится дополнительная сортировка нарядов каждой группы по календарным интервалам в соответствии со сроками исполнения. В качестве таких интервалов могут использоваться дни, недели и месяцы, например, для производственных циклов большой длительности.

Трудоемкости работ в пооперационных нарядах, попавших в данный интервал календарного времени, суммируются, и получаются вариационные ряды (абсолютного) распределения трудовых затрат каждого вида в течение фактической длительности производственного цикла изделия.

Если на график точками нанести каждое значение отдельного вариационного ряда и последовательно соединить эти точки, то получится ломаная линия, отражающая фактическое календарное распределение трудоемкости выполнения работ определенного вида относительно длительности производственного цикла изготовления изделия.

Фактическая длина производственного цикла изготовления изделия делится обычно на десять равных частей. Каждому отрезку длины цикла соответствует своя площадь, ограниченная ломаной линией фактического распределения трудоемкости. Таких участков получается также десять. Затем определяется удельный вес каждого участка в общей площади. Получается вариационный ряд, отражающий удельное распределение трудовых затрат данного вида работы относительно каждой десятой доли фактического производственного цикла изделия.

Так делается по каждому виду работы, и получается статистическая модель распределения трудовых затрат или статистическая модель ритма производственного цикла изготовления изделия.

Статичный метод моделирования ритма производственного цикла изготовления изделия предполагает предварительное построение статичной модели процесса производства. В качестве такой модели рекомендуется пооперационная схема вхождения (разузлования) в изделие сборочных единиц, деталей, заготовок, полуфабрикатов и т.д. За календарную продолжительность каждой операции в этой схеме обычно принимают одну смену.

Пооперационная схема вхождения напоминает собой «дерево», в котором «стволом» служат операции главной сборки, крупные «ветви», отходящие от ствола — операции сборки сборочных единиц, а «ветки» — операции по изготовлению деталей и заготовок. Если за начало отсчета принять момент завершения последней операции генеральной сборки и присвоить ей первый номер, то, присваивая номера каждой операции «ствола», «ветки» в последовательности, обратной ходу технологического процесса, получим привязку каждой технологической операции изготовления изделия к определенному номеру смены, которая принимается за такт планирования.

Операция, имеющая наибольший номер, по существу определяет длительность производственного цикла изготовления изделия. Если теперь в каждом такте планирования просуммировать трудоемкости операций по видам работ, то получим распределение трудоемкости изготовления изделия по видам работ относительно каждой доли его производственного цикла, т.е. получится статичный ритм производственного цикла изготовления изделия.

Статистическая модель отражения ритма производственного цикла изготовления изделия с ошибкой в 40%, а статичная с ошибкой в 30% прогнозируют (улавливают) характер изменения мощности процесса изготовления изделия по фазам производственного процесса. Эти неточности в определении календарного распределения структуры трудоемкости изготовления изделия приводят в планировании к ошибкам в назначении договорных сроков поставки, к непредсказуемому движению «узких» и «широких» мест в производстве, к большим потерям рабочего времени рабочих и оборудования. При использовании статистического метода теряется примерно 40%, а при использовании статического метода примерно 30% рабочего времени рабочих и оборудования.

В отличие от статистической и статичной моделей динамическая модель ритма производственного цикла изготовления изделия позволяет с большой достоверностью устанавливать предельно вероятностные (самые поздние) сроки выполнения работ. При этом процессы изготовления каждого изделия увязываются с процессами изготовления всех других изделий, входящих в производственную программу, учитываются пространственная структура производственного цикла, динамика структуры трудоемкости изготовления каждого изделия, непрерывная загрузка производственных подразделений производственной программой.

Динамическая модель формирования ритма производственного цикла изготовления изделия строится на основе повышения организованности протекания производственного процесса и в целом способствует надежному определению длительности производственного цикла изготовления каждого изделия, обеспечивает рациональное использование производственных ресурсов (сокращение потерь рабочего времени до 5-10%, устранение сверхурочных работ, увеличение загрузки оборудования, сокращение оборотных средств в незавершенном производстве).

Следствия закона ритма производственного цикла изделия.

Следствие 1. Отклонения фактических кривых (от планируемых прямых «равной плотности») календарного распределения трудоемкости каждого изделия по видам работ относительно цикла его изготовления (при одновременном выполнении многих изделий) накладываются друг на друга, накапливаются, сглаживаются в одном месте, усиливаются в другом и, таким образом, возникает так называемое движение «узких и «широких» мест в производстве.

Следствие 2. Если календарное распределение трудоемкости изделия получилось оптимальным или близким к оптимальному, то кривая календарного распределения трудоемкости изготовления изделия подчиняется закону «золотого сечения».

Следствие 3. Длительность производственного цикла изготовления любого изделия состоит из преобладающей, общей для всех изделий, части (суммы опережений запуска между стадиями производства) и индивидуальной части (длительности генеральной сборки рассматриваемого изделия). Продолжительность общей части зависит от параметров производственной программы и особенностей организации производства (от размеров партий и комплектов деталей, от формы специализации участков, от значения опережений запуска между рабочими местами, участками и т.д.)

Продолжительность общей части производственного цикла зависит от параметров производственной программы и особенностей организации производства (от порядка выбора размера партий деталей, от порядка формирования комплектов деталей, от формы специализации участков, от порядка определения опережений между смежными группами взаимосвязанных рабочих мест, от порядка определения опережений между стадиями производства и др.)

Для формирования рационального ритма производственного цикла изготовления каждого изделия, включенного в программу, в производственных подсистемах предприятия необходимо наличие определенных организационных элементов:

1) однонаправленных материальных потоков;

2) маршрутных комплектов деталей как планово-учетных единиц движения производственного процесса;

3) объемно-динамического метода планирования хода производства;

4) минимальных опережений между стадиями производственного процесса, обеспечивающих своевременное выполнение заданий производственной программы и непрерывную загрузку производственных участков.