Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Производственный и операционный менеджмент

..pdf
Скачиваний:
63
Добавлен:
15.11.2022
Размер:
7.19 Mб
Скачать

Норма штучного времени (нормо-мин/шт.)

Программа

Деталь Операции выпуска

(шт7мес.)

 

1

2

3

 

А

6.1

4.6

9.9

900

В

0

7.4

4.9

1080

С

2.8

0

3.2

1320

D

7.1

9.2

8.5

600

Число рабочих

 

 

 

 

мест

2

2

2

 

Выполнение

 

 

 

 

нормы, %

106

102

108

 

Ответ

11.21: дпр= ( 1, 2, 2) ед.; h = (.69;

.47; .60).

Матрица времен обработки партий деталей на ПЗУ

 

Время обработки партии, ч

 

 

Деталь

 

Операции

 

1

2

 

3

 

 

А

21.6

8.4

 

17.2

В

0

16.3

 

10.2

С

14.5

0

 

8.1

D

16.7

11.3

 

9.8

Оптимальная последовательность запуска: В—A—D—С. Гец = 67,5 ч.

11.4.ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ЗАДАЧИ И РЕШЕНИЯ

Задача 11.1 .ДОП

Пять работ должны быть выполнены в мебельном магазине на заказ. Необходимая информация представлена в таблице.

Работа

Дни окончания

Обещанная дата (в днях

от сегодняшней)

 

 

А

2

5

В

8

8

С

6

12

D

4

10

Е

1

4

Сравним FCFS-расписание с EDD и SPT.

a) FCFS

 

 

 

 

Последова­

Время

Время

Срок

 

выполнения

Опоздание

тельность

процесса

потока

работы

 

 

 

 

 

А

2

2

5

0

В

8

10

8

2

С

6

16

12

4

D

4

20

10

10

Е

1

21

4

17

 

21

69

 

33

Среднее время завершения = 69/5 = 13.8 дня. Среднее число работ в системе = 69/21 = 3.28 работы. Среднее опоздание = 33/5 = 6.6 дня.

б) EDD

 

 

 

 

Последова­

Время

Время

Срок

 

выполнения

Опоздание

тельность

процесса

потока

работы

 

 

 

 

 

Е

1

1

4

0

А

2

3

5

0

В

8

11

8

3

D

4

15

10

5

С

6

21

12

9

 

21

51

 

17

Среднее время завершения = 51/5 = 10.2 дня. Среднее число работ в системе = 51/21 =2.43 работы. Среднее опоздание = 17/5 = 34 дня.

в) SPT

 

 

 

 

Последова­

Время

Время

Срок

 

выполнения

Опоздание

тельность

процесса

потока

работы

 

 

 

 

 

Е

1

1

4

0

А

2

3

5

0

D

4

7

10

0

С

6

13

12

1

В

8

21

8

13

 

21

45

 

14

Среднее время завершения = 45/5 = 9 дней.

Среднее число работ в системе = 45/21 =2.14 работы. Среднее опоздание = 14/5 = 2.8 дня.

Шесть работ ожидают процесса обработки прямо сейчас (вре­ мя = 0 ч). Исходные данные приведены в таблице:

Работа

Время

Время

Критическое отношение =

= (оставшееся время)/(время

процесса

выполнения

 

процесса)

 

 

 

407

2

7

7/2 = 3.5

281

8

16

16/8 = 2.0

306

4

4

4/4 = 1.0

429

10

17

17/10 = 1.7

038

5

15

15/5 = 3.0

998

12

18

18/12 = 1.5

Решение

Последовательность согласно правилу CR: 306— 998— 429—

— 281— 038— 407.

Задача 11.3.ДОП

Пять работ проходят через два рабочих центра, как показано ниже:

Работа

Грунтовка (центр 1), ч

Окраска (центр 2), ч

R

4

5

S

17

7

Т

14

12

и

9

2

V

11

6

Решение

Выполняем шаги:

1.Окраска U минимальна (2 ч), поэтому U назначается на 5-ю позицию центра 2.

2.Теперь грунтовка R — наиболее короткая операция (4 ч),

поэтому R назначается на 1-ю позицию. Остаются только S, Т и V.

3.Окраска V теперь наименее продолжительна (6 ч), поэтому V назначается на 4-ю позицию.

4.Продолжая, получаем такую последовательность: R— Т—

S— V— U. Время прохождения имеет минимальное значение 57 ч.

Грунтовка

R

Т

 

 

 

 

 

 

 

 

Центр 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Окраска

 

 

 

Т

 

 

 

 

 

 

Центр 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

4

9

18

30

35

42

46

52

55

57

 

 

т

 

т

 

т

 

т

 

т

R

Т

S

V

и

На предметно-замкнутом участке (ПЗУ) обработки деталей типа тел вращения могут выполняться пять технологических опе­ раций, указанных в таблице.

N2

Наименование операции

РФ

Рв

п/п

 

 

 

1

Фрезерно-центровальная

2

108

2

Черновая токарная

2

103

3

Чистовая токарная

2

107

4

Фрезерная

2

105

5

Круглошлифовальная

3

101

Для выполнения каждой операции фактически организовано несколько рабочих мест (<?ф). Известны значения среднего про­ цента выполнения норм выработки рабочими на каждой опера­ ции (д„).

Для повышения непрерывности и прямоточности процесса обработки рабочие места расположены на участке в указанной последовательности. В планируемом квартале за ПЗУ закрепляет­ ся обработка пяти типоразмеров деталей, имеющих сходные техмаршруты, соответствующие специализации и планировке участ­ ка. Нормы штучного времени выполнения деталеопераций (/) и размеры партий запуска деталей в обработку (я) заданы в следую­ щей таблице.

 

 

Норма времени, нормо-ч/шт.

 

Партия

Деталь

 

 

Операции

 

 

 

 

 

 

запуска, шт.

 

 

 

 

 

 

 

1

2

3

4

5

 

А

0.1

0.2

0.1

0.2

200

В

0.2

0.6

0.9

40

С

0.4

0.3

0.8

0.2

0.1

60

D

0.2

0.9

0.6

0.5

15

Е

0.1

0.3

0.3

0.4

150

Требуется определить количество рабочих мест на каждой операции, которое потребуется задействовать для выполнения квартальной производственной программы участка, и реальную загрузку каждого из них, если в плановом периоде осуществляют­ ся шесть запусков всех деталей в обработку.

Требуется определить оптимальную последовательность запус­ ка партий в обработку и совокупную длительность цикла обработ­ ки всех партий в течение одного запуска.

Участок работает в одну смену. Планово-предупредительных ремонтов оборудования в планируемом квартале не предусмотре­ но. Количество рабочих дней — 60. Плановая загрузка оборудова­ ния — 80%. Время переналадки оборудования и межоперацион­ ное время из рассмотрения исключить.

Количество рабочих мест (др), необходимое для выполнения производственной программы ПЗУ, может быть рассчитано по формуле

9 р/ = I = 1 .......к <

где Tj — трудоемкость (станкоемкость) производственной про­ граммы на операции / в плановом периоде; Фа— фонд времени единицы оборудования ПЗУ в плановом периоде (может быть раз­ личным по операциям и даже по рабочим местам); к — число опе­ раций, выполняемых на ПЗУ.

Расчет Tj, в свою очередь, выполняется по формуле

7} = — Xf»N-,y=i....к ,

Р* /=1

где Л/в; — квартальная производственная программа деталей /-го типоразмера; к — число типоразмеров деталей, вошедших в квар­ тальную программу ПЗУ.

Квартальную программу по каждой детали рассчитывают исхо­ дя из размера партии запуска и количества запусков за квартал, что составит:

NBi = 200X 6 = 1200 шт.;

Л/ В2 = 40 х 6 = 240 шт.; Л/вз = 60 х 6 = 360 шт.; Л/В4 = 15 х 6 = 90 шт.; Л/в5 = 150x6 = 900 шт.

Расчет Tj удобно записывать в виде таблицы, где каждая стро­ ка получается путем умножения строки исходной таблицы значе­ ний Ц на соответствующее значение Л/в,- (/=1, ... ка), затем все получившиеся значения складываются по столбцам, а элементы суммарной строки делятся на соответствующие значения р„/100

0'=1.....к).

Выполним полученные действия. Втаблице все значения трудо­

емкости выражены в часах.

 

 

 

Деталь

 

 

Операции

 

 

1

2

3

4

5

 

А

120

240

0

120

240

В

48

144

216

0

0

С

144

108

288

72

36

D

12

54

0

36

30

Е

90

270

270

0

360

Общее:

414

816

774

228

666

Tl

383.3

792.2

723.4

217.1

659.4

Действительный фонд времени за квартал (без учета потерь на плановые ремонты оборудования) будет равен:

Фд = 60 х 8 х 0.8 = 384 ч.

Тогда расчетное количество рабочих мест определится следу­ ющим образом:

9 Р1 = 383384.3 = 1.00;

Чр2 = 792384.2 = 2.06;

<7рз = 723384.4 = 1.88;

<?Р4 = 217384.1 = 0.56;

<7р5 = 659384.4 = 1.72.

С учетом того, что количество рабочих мест может быть только целым числом, округлим расчетные значения до ближайшего боль­ шего целого числа qrnm- = (1, 3, 2, 1, 2). Таким образом, получено принятое для выполнения производственной программы количест­ во оборудования. Как видно, оно отличается от фактически уста­ новленного на ПЗУ. Можно оценить реальную загрузку фактически установленного оборудования участка (к„):

/Сэ1 = 0,8;

кз2= 0.8 х ^

= 0.824;

к* = 0.8

х± |8 = 0.752

/<з4 = 0.8

х ^

= 0.224;

/<35 = 0 . 8 xи^ = 0.459.

Анализ показывает, что на второй операции оборудование за­ гружено выше планового уровня. Это допустимо только в случае указания конкретных организационно-технических мер, обеспечи­ вающих улучшение показателей использования оборудования. Примем q2= 2. На четвертой и пятой операциях загрузка оборудо­ вания явно недостаточна. Это позволяет использовать часть рабо­ чих мест для выполнения дополнительных работ, а именно: на четвертой и пятой операциях по одному рабочему месту. Тогда реальная загрузка оборудования на этих операциях составит:

км = 0.8 х

= 0.448;

/<35= 0.8 x ^ = 0.688.

Полученные цифры показывают, что четвертая операция оста­ ется существенно недогруженной. Это позволяет закрепить за ПЗУ дополнительный объем фрезерных работ на (0.8 - 0.448) х 60 х 8 = = 169 ч.

Оптимизацию порядка запуска партий в обработку выполним методом Петрова-Соколицына. Метод относится к классу эври­ стических и позволяет отобрать из кя вариантов запуска три (или около трех), среди которых с большой степенью вероятности нахо­ дится оптимальный. Затем из отобранных вариантов прямым сче­ том ищется лучший по критерию min совокупной длительности цикла обработки партий.

Элементами исходной для применения метода Петрова-Соко- лицины матрицы являются длительности обработки партии дета­ лей /'-го типоразмера на операциях у Т, (ч). Их расчет выполняется

по формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тц 1 0 0 tjj пj

/=

1.....kя, j =^,.... /с.

 

 

 

 

 

Pi Pi

 

 

 

 

 

 

 

Покажем этот расчет на примере элементов Т ц

и Т55:

 

 

 

 

Т ц = ° А -а

 

= 1 8 - 5 2 ч;

 

 

 

 

 

 

 

1.08x1

 

 

 

 

 

 

 

 

Т55 =

0.4x150

= 29.70 ч.

 

 

 

 

 

 

1.01 х 2

 

 

 

Результаты расчета приведены в левой части следующей таб­

лицы:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Операции

 

 

 

Вспомогательные

Деталь

 

 

 

 

 

 

суммы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

3

 

4

 

5

Тм

Т2/

Тз/

А

18.52

19.42

0

 

19.05

19.80

58.27

56.99

1.28

В

7.41

11.65

16.82

0

 

0

28.47

35.88

7.41

С

22.22

8.74

22.42

11.43

2.97

45.56

64.81

19.25

D

2.77

6.55

0

 

8.57

3.71

18.83

17.89

0.94

Е

13.88

21.84

21.03

0

 

29.70

72.57

56.75

15.82

В правой части таблицы приведены рассчитанные вспомога­ тельные суммы:

к/с-1

7"i/ = X

Tjj] Т2/ = X T;j\ T3i = [Tv,-T2i].

i = 2

/=1

Согласно методу Петрова-Соколицына партии деталей запус­ каются в обрабоку:

1)в порядке убывания суммы Tv, т. е. Е— А— С— В— D;

2)в порядке возрастания суммы Та, т. е. D— В— Е— А— С;

3)в порядке убывания разности Т3(, т. е. С— Е— В— А— D.

Для выбора лучшей последовательности из трех получен­ ных согласно правилам необходимо рассчитать совокупные дли­ тельности цикла обработки партий для всех трех последова­ тельностей. Сделать это можно путем построения графической и аналитической моделей процесса. График для последователь­ ности Е— А— С— В— D изображен на рисунке лиже; согласно

ему ТСц = 118 ч.

Аналитическая модель строится на основании матрицы значе­ ний Тцследующим образом. Строки исходной матрицы расставля­ ются в порядке запуска в обработку соответствующих им партий, затем рассчитывается матрица оценок И/</ (/' = 1,..., ka,j = 1.....к) по следующему алгоритму:

Wn = Тц;

Wv = WilM + rij,y = 2,...,fc;

Wn = W/_ 1,1 + 7,1, / = 2 kR,

Wij = max {W,и./! Wu -1} + TiUi = 2.....kR,j = 2...... k.

Элемент в правом нижнем углу матрицы оценок покажет вели­ чину ТСц для данной последовательности.

Матрицы оценок для двух оставшихся последовательностей запуска показаны ниже. Здесь каждая клетка матрицы имеет сле­ дующую структуру TijWij. Для упрощения расчетов произведено округление Тцдо ближайшего целого числа.

Деталь

 

 

Операции

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

3

4

5

D

3

10

10

19

23

 

3

7

0

9

4

В

11

23

40

40

40

 

8

12

17

0

0

Е

25

47

69

69

99

 

14

22

22

0

30

А

44

• 67

69

89

119

 

19

20

0

20

20

С

67

76

99

111

112

 

23

9

23

12

3

Деталь

 

 

Операции

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

3

4

5

с

23

32

55

67

70

 

23

9

23

12

3

Е

37

59

81

81

111

 

14

22

22

0

30

В

45

71

98

98

111

 

8

12

17

0

0

А

64

91

98

118

138

 

19

20

0

20

20

D

67

98

98

127

142

 

3

7

0

9

4

Таким образом, лучшим является вариант запуска партий в последовательности Е— А— С— В— D с ТСц = 118 ч.

Г л а в а 12

ОПЕРАТИВНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ ДИСКРЕТНОГО

ПРОИЗВОДСТВА

Дискретное производство характеризуется прерывностью про­ изводственного процесса, что, с одной стороны, усложняет управ­ ление им со стороны операционного менеджера, а с другой — нарушает движение материального потока от входа системы до выхода из нее. Увеличивается длительность производственного цикла, растут производственные запасы (заделы), возникают пе­ рерывы на рабочих местах, что в конечном счете приводит к ухудшению показателей производительности.

Оперативно-производственное планирование (ОПП) — это один из инструментов операционного менеджера, позволяющий ему успешно справляться со сложностями оперативного управления основным производством. В этой главе мы рассмотрим возмож­ ность практического использования некоторых специфических моделей и методов ОПП на примере управления машинострои­ тельной фирмой. Здесь приведены две системы ОПП: применяе­ мая для цехового планирования в условиях серийного типа про­ изводства (задачи с решениями 12.1 и 12.2) и применяемая для планирования работы поточных линий в условиях массового типа производства. Эти системы в наибольшей степени структурирова­ ны и формализованы для практического применения на предпри­ ятиях в различных типах экономики. Обе они представляют один подход к построению системы ОПП, основанный на принципе «выталкивания» полуфабриката на всем пути движения матери­ ального потока. Система ОПП, основанная на противоположном подходе «вытягивания», рассмотрена в главах 9 и 10.

Рассматриваемые в главе методы позволяют рассчитывать ве­ дущие календарно-плановые нормативы, характерные для того или иного типа производства, организационно-технические пара­ метры конвейерных линий и т. п., а также наглядно представлять происходящие процессы в виде разверток во времени. При этом первое направление можно отнести к построению аналитических моделей, второе — к построению графических моделей.

12.1. ЗАДАЧИ С РЕШЕНИЯМИ

Задача 12.1

Партии деталей одного типоразмера проходят обработку по­ следовательно в трех цехах и поступают на сборку в четвертый цех.